城市公交充電站設計策略與綜合解決方案探討

王曉昭

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定201801

摘要：隨著(zhù)我國新能源汽車(chē)市場(chǎng)的高速發(fā)展，人們的充電需求日益增加，構建高質(zhì)量基礎充電設施體系，可以有效滿(mǎn)足新能源汽車(chē)應用的需求。同時(shí)，在城市發(fā)展中新能源公交車(chē)的數量呈現逐漸增加的態(tài)勢，而為了滿(mǎn)足車(chē)輛的充電需求，要綜合城市交通建設以及規劃合理配置充電站，切實(shí)提高城市公交充電站設計以及施工的綜合質(zhì)量。對此，文章主要基于城市公交充電站項目特征，探究設計要點(diǎn)以及施工技術(shù)手段，以供參考。

關(guān)鍵詞：城市；公交充電站設計；施工技術(shù)；新能源

0引言

電動(dòng)汽車(chē)充電站是企業(yè)工業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)，有利于推動(dòng)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展。綜合城市公交充電站設計以及施工技術(shù)手段，優(yōu)化施工程序，確定施工方案，可以有效提高設備的綜合利用效率。優(yōu)化工序，提高施工設備的科學(xué)配置，有利于進(jìn)程控制，提高施工綜合效率。在車(chē)站設計中要綜合空間結構，設備性能、功能需求等多種因素合理設計。綜合實(shí)際狀況進(jìn)行優(yōu)化設計，優(yōu)化流程，可以有效控制成本，提高施工綜合效率。充電站設備完善，可以有效滿(mǎn)足公交車(chē)應用的需求，在應用中有利于成本控制，減少環(huán)境污染，具有重要的社會(huì )效益、經(jīng)濟效益。

1城市公交充電站發(fā)展背景

根據2024年2月數據統計，充電基礎設施增量共有42.7萬(wàn)臺，同比上升了整體的12.9%。其中公共充電樁增量為10萬(wàn)臺，同比上升了39.1%，隨車(chē)配建私人充電樁增量為32.7萬(wàn)臺，同比上升了6.7%。截止2024年2月，我國充電基礎設施累計數量共有902.3萬(wàn)臺，同比增加了63.7%。

分析一線(xiàn)城市的城區可以發(fā)現，在這些區域中公共充電樁的覆蓋率已經(jīng)超過(guò)了80%，與服務(wù)的半徑加油站的比例是相同的。整體上來(lái)說(shuō)，我國充電基礎設施的規模呈現擴****展的態(tài)勢，2015年至2022年，從10萬(wàn)臺增長(cháng)到了521萬(wàn)臺，年均增長(cháng)已經(jīng)高于了70萬(wàn)臺。其中2021呈現爆發(fā)式增長(cháng)態(tài)勢。充電基礎設施呈現合理化發(fā)展的趨勢，公共充電樁比例為33%。整體布局分布優(yōu)化，技術(shù)水平也在日益提高，形成了交流慢充以及直流快充等相關(guān)技術(shù)路線(xiàn)，有效提高了充電的綜合效率，在智能控制以及安全監測等技術(shù)領(lǐng)域上也取得了顯著(zhù)的效果。

在此種背景之下，我國新能源公交車(chē)的比例日益增加，為了滿(mǎn)足運營(yíng)需求，要綜合城市規劃實(shí)際需求，做好城市公交充電站等充電基礎設施的設計以及優(yōu)化。融合大數據、智慧技術(shù)、云計算以及BIM等技術(shù)手段，進(jìn)行科學(xué)化設計，充分提高設計的質(zhì)量，這樣方可滿(mǎn)足城市公交充電站的應用需求。

2城市公交充電站設計

城市公交充電站設計，要綜合新能源公交車(chē)應用路線(xiàn)、數量比例以及具體需求等因素，合理設置，保障匹配實(shí)際需求。城市公交充電站施工重點(diǎn)包括土體結構、砌體結構以及電纜敷設等相關(guān)內容。在設計中為了提高施工質(zhì)量，根據實(shí)際狀況優(yōu)化設計方案，實(shí)現現代化管理技術(shù)進(jìn)行綜合分析，充分提高施工綜合質(zhì)效。在施工管理中要綜合項目特征、工作技術(shù)要求、設計圖案、現場(chǎng)施工狀況等多種因素，對其進(jìn)行科學(xué)設計。

2.1總平面設計

基于城市規劃方案、工藝要求、建設發(fā)展的規模等因素，綜合地形、土地利用合理設計，在設計中主要包括充電車(chē)棚以及相關(guān)輔助設施。根據標準以及要求，綜合項目特征以及實(shí)際狀況，進(jìn)行充電工作區域的設計。在設計中要合理控制距離，分析大型車(chē)輛的尺寸參數，縮小直流充電樁以及整流柜之間的實(shí)際距離，有效控制電流損耗等問(wèn)題。在設計中可以通過(guò)一字型的方式排列充電樁，在車(chē)輛的尾部預留空間，根據實(shí)際狀況進(jìn)行空間優(yōu)化，則可以提高資源利用效率，降低對土地資源的占用。同時(shí)要根據實(shí)際狀況做好監控安裝，便于日常檢查。在充電站的規劃中，優(yōu)化充電設備以及行車(chē)等各個(gè)區域。在設計中為了滿(mǎn)足公交車(chē)運行的實(shí)際需求，要綜合車(chē)位、尺寸以及參數，在距離停車(chē)位尾部的邊線(xiàn)位置設置限位器，合理控制距離，有效避免因為操作不當而出現的隱患問(wèn)題。同時(shí)，要合理設置雨棚，覆蓋充電工作區域，做好避雷針的設置，保障整體安全性。

2.1.1豎向布置

在站區的場(chǎng)地中豎向布置主要應用平坡結構，根據實(shí)際狀況進(jìn)行排水處理，將坡度控制到0.5%～1%左右。保障場(chǎng)地的標高不得小于周邊的結構，這樣則可以有效避免內澇等問(wèn)題，在設計中平均標高要符合要求，在充電棚中室內外的適宜高差為0.20m。

2.1.2管溝布置

主要應用磚砌溝壁結構，頂部為混凝土結構，蓋板為角鋼包邊的混凝土材質(zhì)，充分提高整體美觀(guān)性。在室內的電纜則要做好防滲漏以及排水處理。

2.1.3道路結構

在充電站的入口位置連接車(chē)道以及站外道路口，根據實(shí)際狀況設置緩沖距離，便于出入。充電站行車(chē)道路的寬度要滿(mǎn)足單向通行的基礎要求，單車(chē)寬度要不得低于3.5m，而雙車(chē)管道則不得高于6.0m。轉彎半徑則要綜合小型電動(dòng)汽車(chē)的標準進(jìn)行設計，不得小于9.0m，在設計中保障坡度不得高于6%。

2.2標識功能設計

標識系統可以提示引導，便于操作。在設計中要綜合不同的距離，進(jìn)行層次化的設計。在設計中要根據遠距離、中間以及近距離三個(gè)層次進(jìn)行設計，綜合建筑結構的體量、棚架作為主要的參數，進(jìn)行遠距離的設計；在中距離的設計中則要重點(diǎn)進(jìn)行LED屏幕的設計；而在近距離則要設置燈箱牌等等。通過(guò)層次化的設計，可以滿(mǎn)足視覺(jué)遞進(jìn)的需求，有利于引導。

2.3照明設計

室外照明要綜合區域范圍，確定照明的亮度以及范圍，合理設置。綜合充電站各個(gè)場(chǎng)所的參照標準進(jìn)行分區設計，確定各個(gè)場(chǎng)所的具體照明亮度。綜合應急以及一般照明線(xiàn)路進(jìn)行優(yōu)化設計，做好基礎管線(xiàn)的配置，科學(xué)合理設置防護導線(xiàn)結構。

2.4接地設計

通過(guò)接地裝置的設置可以有效提高整體的安全性，在設計中接地電阻不得高于4Ω，其主要功能就是工作接地、防雷以及保護接地。在進(jìn)行低壓配電柜系統設計中主要應用TN-S的接地方式進(jìn)行處理，而高低壓開(kāi)關(guān)柜以及變壓器等相關(guān)設備要根據實(shí)際狀況對金屬外殼進(jìn)行接地設計。

2.5直流充電樁設計

電動(dòng)車(chē)充電電源主要應用戶(hù)外一體式電動(dòng)汽車(chē)充電樁，在設計中要保障整體結構的穩定性，提高效率。充分滿(mǎn)足不同電動(dòng)汽車(chē)的充電需求。在硬件設計中要基于一體式充電設備以及充電連接設備，構建一體化設備，每臺設備要綜合實(shí)際狀況配置整流模塊。

在充電樁的設計中要融合人工智能、AI等技術(shù)，采集數據信息，識別車(chē)輛，電量統計以及數據統計等等，綜合充電狀況，了解實(shí)際狀況以及信息。在設計中要配置充電槍?zhuān)瑵M(mǎn)足多臺電動(dòng)車(chē)同時(shí)充電的需求，可以有效提高充電的綜合效率。

2.6充電站供配電系統設計

在系統設計中為10KV的單路供電，其中單母線(xiàn)接線(xiàn)方式。

2.6.1負荷分析

充電機屬于全站核心負荷類(lèi)型，設計監控以及等配套的設備。綜合多種設備運行功率，變壓器容量參數為630kva，負載率為0.8。

2.6.2配電設備

設置箱式變電站，高壓為10KV單路電源結構，單母線(xiàn)方式供電，高壓開(kāi)關(guān)柜為環(huán)網(wǎng)柜。在設計中要綜合設備節能性能以及應用需求綜合分析，降低能源損耗等問(wèn)題。固定低壓開(kāi)關(guān)柜為0.4KV的低壓開(kāi)關(guān)柜結構，設置電容補償柜，優(yōu)化多種設備。在設計中應用過(guò)載長(cháng)延時(shí)以及短路等多種方式進(jìn)行保護處理，進(jìn)行綜合防護，提高整體安全性能。

3城市公交充電站施工技術(shù)

根據城市規劃以及設計要求，合理地進(jìn)行建筑結構的設計以及施工管理。強化施工材料、機械設備、人員以及土建工程等關(guān)鍵流程的質(zhì)量控制，在系統化、規范化以及標準化的管理理念之下進(jìn)行施工作業(yè)，方可切實(shí)提高城市公交充電站的施工質(zhì)量。在充電站中要根據實(shí)際狀況設計充電棚，分析安全性、經(jīng)濟性以及美觀(guān)性。協(xié)調周邊環(huán)境，要便于施工以及運營(yíng)管理。綜合公交車(chē)充電時(shí)間，充電設備以及防雨等多種因素，通過(guò)鋼結構的雨棚半封閉設計。在土建施工中要做好現場(chǎng)物料、施工進(jìn)度以及人員的安排以及動(dòng)態(tài)管理。做好施工進(jìn)度控制以及質(zhì)量管理。在施工中通過(guò)現代化管理理念進(jìn)行綜合控制，優(yōu)化模板、底筋鋪設等不同的工序，充分保障施工綜合質(zhì)量。施工中主要流程如下。

3.1戶(hù)外網(wǎng)架

在施工中要根據要求進(jìn)行材料檢驗，根據圖紙進(jìn)行預先排桿，在下方則要根據要求做好鋼枕木的處理，做好表面的清潔處理，及時(shí)處理銹蝕、臟污等相關(guān)問(wèn)題，便于后續操作。根據管理要求進(jìn)行拼裝處理，控制精度，要充分提高拼裝的穩定性，增強結構的安全性。在吊裝施工中涉及到環(huán)境、結構以及技術(shù)等諸多的因素，作業(yè)難度相對較大。在施工中為了提高吊裝的精度，根據要求進(jìn)行平面位置、標高等參數的控制，保障符合技術(shù)要求。根據圖紙規范要求，基于技術(shù)標準進(jìn)行構件的預拼裝，根據吊裝要求進(jìn)行規范化處理。在吊裝施工中做好垂直度的檢查，合理控制誤差，提高整體的穩固性。

3.2充電區域

主要應用鋼框架以及鋼桁架的組合結構進(jìn)行施工，在施工中應用鋼筋混凝土地下獨立基礎結構，在項目中應用的鋼構件為熱鍍鋅防腐材質(zhì)，根據實(shí)際狀況進(jìn)行現場(chǎng)焊接，做好防腐處理。根據要求進(jìn)行標準化處理，合理設置充電區域，基于不同環(huán)節的要求進(jìn)行規范施工，做好基礎處理，方可有效提高施工綜合質(zhì)量。

3.3設備基礎

充電樁的基礎結構為混凝土基礎，箱變基礎則主要應用鋼筋混凝土結構。露出地面基礎要符合美觀(guān)性能，對于露出地面的位置陽(yáng)角則要進(jìn)行倒角處理，尺寸為20～30mm，在埋件的四周要做好打磨，焊接錨筋做好技術(shù)以及工藝控制，避免出現焊接變形等問(wèn)題。

3.4電纜溝施工

通過(guò)磚砌溝壁，混凝土壓頂，應用鍍鋅角鋼在底部包邊，同時(shí)電纜溝的邊緣位置主要材質(zhì)為熱鍍鋅角鋼支撐結構，做好結構安全性以及外觀(guān)性能的協(xié)調控制。根據要求進(jìn)行土方的開(kāi)發(fā)，對不同施工段的條件進(jìn)行分析，確定應用的電纜溝的材質(zhì)，為常見(jiàn)的主要為磚砌以及鋼筋混凝土的電纜溝，在施工中綜合具體的類(lèi)型，確定施工方式。在施工中保障邊線(xiàn)平直性，做好中線(xiàn)距離、高程的控制，根據標準要求進(jìn)行校驗處理。在溝底的施工中要綜合水流等因素，避免出現積水等問(wèn)題。在施工中應用細石混凝土壓頂的方式進(jìn)行處理，但是施工中受到長(cháng)度的影響容易出現裂縫的隱患，對此可以通過(guò)布設φ6mm鋼筋的方式進(jìn)行處理，綜合實(shí)際狀況合理設置變形縫。做好模板施工，在施工中強化質(zhì)量控制以及管理，保障符合清水混凝土的施工標準要求。

3.5電纜敷設

在上端引入電纜，做好基礎防護處理，避免因為摩擦等問(wèn)題而出現的拖拉，影響整體的質(zhì)量。在施工中要根據要求進(jìn)行整齊排列，要做好加固處理。垂直敷設電纜則要做好固定處理，綜合實(shí)際狀況采取有效措施提高整體的穩固性。合理控制電纜起點(diǎn)以及終點(diǎn)的斷截面，要保障長(cháng)度適宜，避免資源浪費等問(wèn)題。應用直埋的方式進(jìn)行電纜敷設，埋的深度要高于800mm，應用下墊上蓋的方式進(jìn)行施工，充分提高整體安全性。

3.6二次接線(xiàn)

線(xiàn)槽安裝以及接線(xiàn)，要綜合電纜的規格以及具體數量確定，構建完善的配套結構。在施工中嚴格控制長(cháng)度，綜合實(shí)際狀況進(jìn)行接地處理。在戶(hù)內端施工中，要在入屏柜之前做處理，應用合適的鋼帶結構，保障切斷位置牢固性。在纜內內層的處理中要在入線(xiàn)槽100mm的位置進(jìn)行處理。根據要求進(jìn)行標準化處理，避免因為操作不當而影響電纜的芯線(xiàn)以及尺寸等等。在電纜芯線(xiàn)的拉直處理中合理控制力度，保障整體效果。

3.7安裝調試

充電站的設計中融合全生命周期精細化管理理念，可以基于現代化管理手段進(jìn)行科學(xué)管理，實(shí)現對防護、安全以及回路等各個(gè)系統的綜合控制。了解變電系統、充電系統以及信息系統，對充電樁的基礎信息、充電站設計模型等進(jìn)行基礎調查，優(yōu)化設備配置，拓展功能以及基礎性能，通過(guò)防護性檢查，通過(guò)現場(chǎng)輔助調試等多種方式進(jìn)行質(zhì)量控制以及綜合處理。

3.8工程收尾階段

進(jìn)行工程全生命周期管理理念對施工的各個(gè)環(huán)節進(jìn)行規范化管理，強化細節控制以及質(zhì)量管理，統計施工信息，了解施工項目特征，綜合數據信息實(shí)現方案優(yōu)化，對比施工組織預案以及內容，了解差異性、問(wèn)題，根據實(shí)際狀況進(jìn)行綜合處理，采取優(yōu)化措施以及手段，整合在施工中產(chǎn)生的各個(gè)數據，做好檔案收集以及歸納，形成數據方案，則可以為相關(guān)項目提供參考。

4Acrel-2000MG充電站微電網(wǎng)能量管理系統

4.1平臺概述

Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統，是我司根據新型電力系統下微電網(wǎng)監控系統與微電網(wǎng)能量管理系統的要求，總結國內外的研究和生產(chǎn)的經(jīng)驗，專(zhuān)門(mén)研制出的企業(yè)微電網(wǎng)能量管理系統。本系統滿(mǎn)足光伏系統、風(fēng)力發(fā)電、儲能系統以及充電站的接入，*進(jìn)行數據采集分析，直接監視光伏、風(fēng)能、儲能系統、充電站運行狀態(tài)及健康狀況，是一個(gè)集監控系統、能量管理為一體的管理系統。該系統在安全穩定的基礎上以經(jīng)濟優(yōu)化運行為目標，促進(jìn)可再生能源應用，提高電網(wǎng)運行穩定性、補償負荷波動(dòng)；有效實(shí)現用戶(hù)側的需求管理、消除晝夜峰谷差、平滑負荷，提高電力設備運行效率、降低供電成本。為企業(yè)微電網(wǎng)能量管理提供安全、可靠、經(jīng)濟運行提供了全新的解決方案。

微電網(wǎng)能量管理系統應采用分層分布式結構，整個(gè)能量管理系統在物理上分為三個(gè)層：設備層、網(wǎng)絡(luò )通信層和站控層。站級通信網(wǎng)絡(luò )采用標準以太網(wǎng)及TCP/IP通信協(xié)議，物理媒介可以為光纖、網(wǎng)線(xiàn)、屏蔽雙絞線(xiàn)等。系統支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規約。

4.2平臺適用場(chǎng)合

系統可應用于城市、高速公路、工業(yè)園區、工商業(yè)區、居民區、智能建筑、海島、無(wú)電地區可再生能源系統監控和能量管理需求。

4.3系統架構

本平臺采用分層分布式結構進(jìn)行設計，即站控層、網(wǎng)絡(luò )層和設備層，詳細拓撲結構如下：

圖1典型微電網(wǎng)能量管理系統組網(wǎng)方式

5.1實(shí)時(shí)監測

微電網(wǎng)能量管理系統人機界面友好，應能夠以系統一次電氣圖的形式直觀(guān)顯示各電氣回路的運行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監測光伏、風(fēng)電、儲能、充電站等各回路電壓、電流、功率、功率因數等電參數信息，動(dòng)態(tài)監視各回路斷路器、隔離開(kāi)關(guān)等合、分閘狀態(tài)及有關(guān)故障、告警等信號。其中，各子系統回路電參量主要有：相電壓、線(xiàn)電壓、三相電流、有功/無(wú)功功率、視在功率、功率因數、頻率、有功/無(wú)功電度、頻率和正向有功電能累計值；狀態(tài)參數主要有：開(kāi)關(guān)狀態(tài)、斷路器故障脫扣告警等。

系統應可以對分布式電源、儲能系統進(jìn)行發(fā)電管理，使管理人員實(shí)時(shí)掌握發(fā)電單元的出力信息、收益信息、儲能荷電狀態(tài)及發(fā)電單元與儲能單元運行功率設置等。

系統應可以對儲能系統進(jìn)行狀態(tài)管理，能夠根據儲能系統的荷電狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)告警，并支持定期的電池維護。

微電網(wǎng)能量管理系統的監控系統界面包括系統主界面，包含微電網(wǎng)光伏、風(fēng)電、儲能、充電站及總體負荷組成情況，包括收益信息、天氣信息、節能減排信息、功率信息、電量信息、電壓電流情況等。根據不同的需求，也可將充電，儲能及光伏系統信息進(jìn)行顯示。

圖1系統主界面

子界面主要包括系統主接線(xiàn)圖、光伏信息、風(fēng)電信息、儲能信息、充電站信息、通訊狀況及一些統計列表等。

5.1.1光伏界面

圖2光伏系統界面

本界面用來(lái)展示對光伏系統信息，主要包括逆變器直流側、交流側運行狀態(tài)監測及報警、逆變器及電站發(fā)電量統計及分析、并網(wǎng)柜電力監測及發(fā)電量統計、電站發(fā)電量年有效利用小時(shí)數統計、發(fā)電收益統計、碳減排統計、輻照度/風(fēng)力/環(huán)境溫濕度監測、發(fā)電功率模擬及效率分析；同時(shí)對系統的總功率、電壓電流及各個(gè)逆變器的運行數據進(jìn)行展示。

5.1.2儲能界面

圖3儲能系統界面

本界面主要用來(lái)展示本系統的儲能裝機容量、儲能當前充放電量、收益、SOC變化曲線(xiàn)以及電量變化曲線(xiàn)。

圖4儲能系統PCS參數設置界面

本界面主要用來(lái)展示對PCS的參數進(jìn)行設置，包括開(kāi)關(guān)機、運行模式、功率設定以及電壓、電流的限值。

圖5儲能系統BMS參數設置界面

本界面用來(lái)展示對BMS的參數進(jìn)行設置，主要包括電芯電壓、溫度保護限值、電池組電壓、電流、溫度限值等。

圖6儲能系統PCS電網(wǎng)側數據界面

本界面用來(lái)展示對PCS電網(wǎng)側數據，主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數等。

圖7儲能系統PCS交流側數據界面

本界面用來(lái)展示對PCS交流側數據，主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數、溫度值等。同時(shí)針對交流側的異常信息進(jìn)行告警。

圖8儲能系統PCS直流側數據界面

本界面用來(lái)展示對PCS直流側數據，主要包括電壓、電流、功率、電量等。同時(shí)針對直流側的異常信息進(jìn)行告警。

圖9儲能系統PCS狀態(tài)界面

本界面用來(lái)展示對PCS狀態(tài)信息，主要包括通訊狀態(tài)、運行狀態(tài)、STS運行狀態(tài)及STS故障告警等。

圖10儲能電池狀態(tài)界面

本界面用來(lái)展示對BMS狀態(tài)信息，主要包括儲能電池的運行狀態(tài)、系統信息、數據信息以及告警信息等，同時(shí)展示當前儲能電池的SOC信息。

圖11儲能電池簇運行數據界面

本界面用來(lái)展示對電池簇信息，主要包括儲能各模組的電芯電壓與溫度，并展示當前電芯的電壓、溫度值及所對應的位置。

5.1.3風(fēng)電界面

圖12風(fēng)電系統界面

本界面用來(lái)展示對風(fēng)電系統信息，主要包括逆變控制一體機直流側、交流側運行狀態(tài)監測及報警、逆變器及電站發(fā)電量統計及分析、電站發(fā)電量年有效利用小時(shí)數統計、發(fā)電收益統計、碳減排統計、風(fēng)速/風(fēng)力/環(huán)境溫濕度監測、發(fā)電功率模擬及效率分析；同時(shí)對系統的總功率、電壓電流及各個(gè)逆變器的運行數據進(jìn)行展示。

5.1.4充電站界面

圖13充電站界面

本界面用來(lái)展示對充電站系統信息，主要包括充電站用電總功率、交直流充電站的功率、電量、電量費用，變化曲線(xiàn)、各個(gè)充電站的運行數據等。

5.1.5視頻監控界面

圖14微電網(wǎng)視頻監控界面

本界面主要展示系統所接入的視頻畫(huà)面，且通過(guò)不同的配置，實(shí)現預覽、回放、管理與控制等。

5.1.6發(fā)電預測

系統應可以通過(guò)歷史發(fā)電數據、實(shí)測數據、未來(lái)天氣預測數據，對分布式發(fā)電進(jìn)行短期、超短期發(fā)電功率預測，并展示合格率及誤差分析。根據功率預測可進(jìn)行人工輸入或者自動(dòng)生成發(fā)電計劃，便于用戶(hù)對該系統新能源發(fā)電的集中管控。

圖15光伏預測界面

5.1.7策略配置

系統應可以根據發(fā)電數據、儲能系統容量、負荷需求及分時(shí)電價(jià)信息，進(jìn)行系統運行模式的設置及不同控制策略配置。如削峰填谷、周期計劃、需量控制、防逆流、有序充電、動(dòng)態(tài)擴容等。

具體策略根據項目實(shí)際情況（如儲能柜數量、負載功率、光伏系統能力等）進(jìn)行接口適配和策略調整，同時(shí)支持定制化需求。

圖16策略配置界面

5.1.8運行報表

應能查詢(xún)各子系統、回路或設備*時(shí)間的運行參數，報表中顯示電參量信息應包括：各相電流、三相電壓、總功率因數、總有功功率、總無(wú)功功率、正向有功電能、尖峰平谷時(shí)段電量等。

圖17運行報表

5.1.9實(shí)時(shí)報警

應具有實(shí)時(shí)報警功能，系統能夠對各子系統中的逆變器、雙向變流器的啟動(dòng)和關(guān)閉等遙信變位，及設備內部的保護動(dòng)作或事故跳閘時(shí)應能發(fā)出告警，應能實(shí)時(shí)顯示告警事件或跳閘事件，包括保護事件名稱(chēng)、保護動(dòng)作時(shí)刻；并應能以彈窗、聲音、****和電話(huà)等形式通知相關(guān)人員。

圖18實(shí)時(shí)告警

5.1.10歷史事件查詢(xún)

應能夠對遙信變位，保護動(dòng)作、事故跳閘，以及電壓、電流、功率、功率因數、電芯溫度（鋰離子電池）、壓力（液流電池）、光照、風(fēng)速、氣壓越限等事件記錄進(jìn)行存儲和管理，方便用戶(hù)對系統事件和報警進(jìn)行歷史追溯，查詢(xún)統計、事故分析。

圖19歷史事件查詢(xún)

5.1.11電能質(zhì)量監測

應可以對整個(gè)微電網(wǎng)系統的電能質(zhì)量包括穩態(tài)狀態(tài)和暫態(tài)狀態(tài)進(jìn)行持續監測，使管理人員實(shí)時(shí)掌握供電系統電能質(zhì)量情況，以便及時(shí)發(fā)現和消除供電不穩定因素。

1）在供電系統主界面上應能實(shí)時(shí)顯示各電能質(zhì)量監測點(diǎn)的監測裝置通信狀態(tài)、各監測點(diǎn)的A/B/C相電壓總畸變率、三相電壓不平衡度*和正序/負序/零序電壓值、三相電流不平衡度*和正序/負序/零序電流值；

2）諧波分析功能：系統應能實(shí)時(shí)顯示A/B/C三相電壓總諧波畸變率、A/B/C三相電流總諧波畸變率、奇次諧波電壓總畸變率、奇次諧波電流總畸變率、偶次諧波電壓總畸變率、偶次諧波電流總畸變率；應能以柱狀圖展示2-63次諧波電壓含有率、2-63次諧波電壓含有率、0.5～63.5次間諧波電壓含有率、0.5～63.5次間諧波電流含有率；

3）電壓波動(dòng)與閃變：系統應能顯示A/B/C三相電壓波動(dòng)值、A/B/C三相電壓短閃變值、A/B/C三相電壓長(cháng)閃變值；應能提供A/B/C三相電壓波動(dòng)曲線(xiàn)、短閃變曲線(xiàn)和長(cháng)閃變曲線(xiàn)；應能顯示電壓偏差與頻率偏差；

4）功率與電能計量：系統應能顯示A/B/C三相有功功率、無(wú)功功率和視在功率；應能顯示三相總有功功率、總無(wú)功功率、總視在功率和總功率因素；應能提供有功負荷曲線(xiàn)，包括日有功負荷曲線(xiàn)（折線(xiàn)型）和年有功負荷曲線(xiàn)（折線(xiàn)型）；

5）電壓暫態(tài)監測：在電能質(zhì)量暫態(tài)事件如電壓暫升、電壓暫降、短時(shí)中斷發(fā)生時(shí)，系統應能產(chǎn)生告警，事件能以彈窗、閃爍、聲音、****、電話(huà)等形式通知相關(guān)人員；系統應能查看相應暫態(tài)事件發(fā)生前后的波形。

6）電能質(zhì)量數據統計：系統應能顯示1min統計整2h存儲的統計數據，包括均值、*值、*值、95%概率值、方均根值。

7）事件記錄查看功能：事件記錄應包含事件名稱(chēng)、狀態(tài)（動(dòng)作或返回）、波形號、越限值、故障持續時(shí)間、事件發(fā)生的時(shí)間。

圖20微電網(wǎng)系統電能質(zhì)量界面

5.1.12遙控功能

應可以對整個(gè)微電網(wǎng)系統范圍內的設備進(jìn)行遠程遙控操作。系統維護人員可以通過(guò)管理系統的主界面完成遙控操作，并遵循遙控預置、遙控返校、遙控執行的操作順序，可以及時(shí)執行調度系統或站內相應的操作命令。

圖21遙控功能

5.1.13曲線(xiàn)查詢(xún)

應可在曲線(xiàn)查詢(xún)界面，可以直接查看各電參量曲線(xiàn)，包括三相電流、三相電壓、有功功率、無(wú)功功率、功率因數、SOC、SOH、充放電量變化等曲線(xiàn)。

圖22曲線(xiàn)查詢(xún)

5.1.14統計報表

具備定時(shí)抄表匯總統計功能，用戶(hù)可以自由查詢(xún)自系統正常運行以來(lái)任意時(shí)間段內各配電節點(diǎn)的發(fā)電、用電、充放電情況，即該節點(diǎn)進(jìn)線(xiàn)用電量與各分支回路消耗電量的統計分析報表。對微電網(wǎng)與外部系統間電能量交換進(jìn)行統計分析；對系統運行的節能、收益等分析；具備對微電網(wǎng)供電可靠性分析，包括年停電時(shí)間、年停電次數等分析；具備對并網(wǎng)型微電網(wǎng)的并網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行電能質(zhì)量分析。

圖23統計報表

5.1.15網(wǎng)絡(luò )拓撲圖

系統支持實(shí)時(shí)監視接入系統的各設備的通信狀態(tài)，能夠完整的顯示整個(gè)系統網(wǎng)絡(luò )結構；可在線(xiàn)診斷設備通信狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡(luò )異常時(shí)能自動(dòng)在界面上顯示故障設備或元件及其故障部位。

圖24微電網(wǎng)系統拓撲界面

本界面主要展示微電網(wǎng)系統拓撲，包括系統的組成內容、電網(wǎng)連接方式、斷路器、表計等信息。

5.1.16通信管理

可以對整個(gè)微電網(wǎng)系統范圍內的設備通信情況進(jìn)行管理、控制、數據的實(shí)時(shí)監測。系統維護人員可以通過(guò)管理系統的主程序右鍵打開(kāi)通信管理程序，然后選擇通信控制啟動(dòng)所有端口或某個(gè)端口，快速查看某設備的通信和數據情況。通信應支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規約。

圖25通信管理

5.1.17用戶(hù)權限管理

應具備設置用戶(hù)權限管理功能。通過(guò)用戶(hù)權限管理能夠防止未經(jīng)授權的操作（如遙控操作，運行參數修改等）?？梢远x不同級別用戶(hù)的登錄名、密碼及操作權限，為系統運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

圖26用戶(hù)權限

5.1.18故障錄波

應可以在系統發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)準確地記錄故障前、后過(guò)程的各相關(guān)電氣量的變化情況，通過(guò)對這些電氣量的分析、比較，對分析處理事故、判斷保護是否正確動(dòng)作、提高電力系統安全運行水平有著(zhù)重要作用。其中故障錄波共可記錄16條，每條錄波可觸發(fā)6段錄波，每次錄波可記錄故障前8個(gè)周波、故障后4個(gè)周波波形，總錄波時(shí)間共計46s。每個(gè)采樣點(diǎn)錄波至少包含12個(gè)模擬量、10個(gè)開(kāi)關(guān)量波形。

圖27故障錄波

5.1.19事故追憶

可以自動(dòng)記錄事故時(shí)刻前后一段時(shí)間的所有實(shí)時(shí)掃描數據，包括開(kāi)關(guān)位置、保護動(dòng)作狀態(tài)、遙測量等，形成事故分析的數據基礎。

用戶(hù)可自定義事故追憶的啟動(dòng)事件，當每個(gè)事件發(fā)生時(shí)，存儲事故前10個(gè)掃描周期及事故后10個(gè)掃描周期的有關(guān)點(diǎn)數據。啟動(dòng)事件和監視的數據點(diǎn)可由用戶(hù)隨意修改。

5.2硬件及其配套產(chǎn)品

6結束語(yǔ)

在城市公交充電站的設計以及施工中，要綜合城市規劃、建設以及場(chǎng)地的實(shí)際狀況進(jìn)行規范化處理，協(xié)調多個(gè)領(lǐng)域，根據實(shí)際狀況進(jìn)行方案優(yōu)化，保障各項工序有序開(kāi)展，降低設計以及施工中存在的風(fēng)險以及隱患問(wèn)題。對此，文章通過(guò)分析充電站設計以及施工要點(diǎn)，確定施工內容，優(yōu)化施工計劃，基于現代化管理理念進(jìn)行規范化控制，實(shí)現流程優(yōu)化，充分保障了施工質(zhì)量。

【參考文獻】

【1】王玉生,羅欣欣,單香琦.電動(dòng)公交車(chē)隊置換與充電設施布局協(xié)同優(yōu)化[J/OL].中國公路學(xué)報:1-16.

【2】胡曉偉,宋帥,邱振洋等.寒區電動(dòng)公交充電站選址及定容規劃研究[J/OL].交通運輸系統工程與信息:1-15.

【3】王久香.城市公交充電站設計與施工技術(shù)分析.

【4】安科瑞高校綜合能效解決方案2022.5版.

【5】安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊2022.05版.

作者簡(jiǎn)介

王曉昭，女，現任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要從事充電站微電網(wǎng)能量管理。手機：18702112137（同微信號）；QQ：2881068609；郵箱2881068609@qq.com