双碳科普|直流耦合系统

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直流配电系统

基于直流配电系统的光储充系统，其能量交汇与传输均在直流母线侧进行。与交流耦合光储充系统不同的是，光伏、储能、充电桩的能量交换均为直流电能，其电能转换装置均为ＤＣ／ＤＣ直流变流器，只有在并网处设置了ＡＣ／ＤＣ变流器。

光伏发电子系统的ＤＣ／ＤＣ控制器主要作用如下：①将太阳能电池板产生的不稳定的直流电压转化为稳定的可持续的直流电压和直流电流；②使光伏发电子系统工作在最大功率点处，以保证最大限度地利用能源，提高系统效率。

储能子系统的双向ＤＣ／ＤＣ储能变流器的主要作用是对储能子系统的充放电进行控制，且具备双向升降压功能。充电时电源侧是直流电，通过ＥＭＳ来控制ＤＣ／ＤＣ直流储能变流器来给储能电池组充电，而在储能电池组放电时，则通过ＤＣ／ＤＣ直流储能变流器输出稳定的直流电能供系统使用。储能系统技术成熟，ＤＣ／ＤＣ储能变流器品牌型号众多，比较有代表性的品牌有阳光电源的ＳＤ系列产品、科华恒盛的ＳＰＴ系列产品。

光储充一体化电站专用直流充电桩，不同于常规直流充电桩３８０Ｖ交流电源，它省去了常规直流充电桩中的整流单元，其工作电源为直流母线的直流电源。光储充一体化电站系统专用直流充电桩的ＤＣ／ＤＣ变流器工作原理与基本构成与储能变流器基本一致，电动汽车的能量载体同样是储能电池组，不同的是一体化充电桩的ＤＣ／ＤＣ变流器除受光储充一体化电站系统的ＥＭＳ能量管理系统控制调度外还需接受车载电池能量管理系统（ＥＭＳ）和车载电池管理系统（ＢＭＳ）的联合调控。其控制数据主要依靠直流充电枪上的二次通讯连接线进行传输与交换。

EMS能量管理系统

光储充一体化

光储充一体化电站系统需配套安装１套能量管理软件。能量管理软件通过通讯总线获取光伏逆变器、储能ＰＣＳ、电池ＢＭＳ、充电桩、并离网切换开关等设备的运行状态、发电参数、电能参数、故障信息，通过数据采集模块采集运行信号，接入到能量管理软件，实现对电站运行参数的监视、报警、历史数据储存等统一管理。

能量管理软件主要应用于光储充系统内多种分布式电源、储能、负荷的协调控制，电网系统的优化运行和能量管理。软件集成了多源组合、经济调度、实时管理、运行状态平稳切换以及各种运行控制等应用模块。其主要功能是通过在线优化调度光伏发电系统、储能电池系统、充电桩系统的运行状态，实现光储充系统中多个电源端口、储能单元和负荷之间的最佳匹配，实现各电源的灵活投切，实现光储充系统最佳经济模式下的运行

“光伏＋储能＋充电桩”一体化系统

光储充一体化

经过系统性的研究与分析，不难看出“光伏＋储能＋充电桩”一体化系统可以提高能源利用效率，使电能进行优化配置，储能系统能够在夜间进行储能，充电高峰期间通过储能电站和电网一同为充电站供电，既实现了削峰填谷，又能节省配电增容费用，同时能有效解决新能源发电间歇性和不稳定等问题。

“光伏＋储能＋充电桩”是一种实现新能源、储能、智能充电互相协调支撑的绿色充电模式，光储充以其清洁、绿色、可持续的方式，改善了能源利用结构，实现了新能源的高效利用和可靠供电，助力实现清洁电力、绿色出行，光储充一体化电站系统建设必将成为我国实现双碳目标的重要举措之一。