城市公交充電站設(shè)計策略與綜合解決方案探討

安科瑞 陳聰

摘要：隨著我國新能源汽車市場的高速發(fā)展，人們的充電需求日益增加，構(gòu)建高質(zhì)量基礎(chǔ)充電設(shè)施體系，可以有效滿足新能源汽車應(yīng)用的需求。同時，在城市發(fā)展中新能源公交車的數(shù)量呈現(xiàn)逐漸增加的態(tài)勢，而為了滿足車輛的充電需求，要綜合城市交通建設(shè)以及規(guī)劃合理配置充電站，切實提高城市公交充電站設(shè)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(shè)計要點以及施工技術(shù)手段，以供參考。

關(guān)鍵詞：城市；公交充電站設(shè)計；施工技術(shù)；新能源

0引言

電動汽車充電站是企業(yè)工業(yè)發(fā)展的重點，有利于推動能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展。綜合城市公交充電站設(shè)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(shè)備的綜合利用效率。優(yōu)化工序，提高施工設(shè)備的科學(xué)配置，有利于進(jìn)程控制，提高施工綜合效率。在車站設(shè)計中要綜合空間結(jié)構(gòu)，設(shè)備性能、功能需求等多種因素合理設(shè)計。綜合實際狀況進(jìn)行優(yōu)化設(shè)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(shè)備完善，可以有效滿足公交車應(yīng)用的需求，在應(yīng)用中有利于成本控制，減少環(huán)境污染，具有重要的社會效益、經(jīng)濟(jì)效益。

1城市公交充電站發(fā)展背景

根據(jù)2024年2月數(shù)據(jù)統(tǒng)計，充電基礎(chǔ)設(shè)施增量共有42.7萬臺，同比上升了整體的12.9%。其中公共充電樁增量為10萬臺，同比上升了39.1%，隨車配建私人充電樁增量為32.7萬臺，同比上升了6.7%。截止2024年2月，我國充電基礎(chǔ)設(shè)施累計數(shù)量共有902.3萬臺，同比增加了63.7%。

分析一線城市的城區(qū)可以發(fā)現(xiàn)，在這些區(qū)域中公共充電樁的覆蓋率已經(jīng)超過了80%，與服務(wù)的半徑加油站的比例是相同的。整體上來說，我國充電基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)模呈現(xiàn)擴(kuò)大發(fā)展的態(tài)勢，2015年至2022年，從10萬臺增長到了521萬臺，年均增長已經(jīng)高于了70萬臺。其中2021呈現(xiàn)爆發(fā)式增長態(tài)勢。充電基礎(chǔ)設(shè)施呈現(xiàn)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，有效提高了充電的綜合效率，在智能控制以及安全監(jiān)測等技術(shù)領(lǐng)域上也取得了顯著的效果。

在此種背景之下，我國新能源公交車的比例日益增加，為了滿足運營需求，要綜合城市規(guī)劃實際需求，做好城市公交充電站等充電基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計以及優(yōu)化。融合大數(shù)據(jù)、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(shè)計，充分提高設(shè)計的質(zhì)量，這樣方可滿足城市公交充電站的應(yīng)用需求。

2城市公交充電站設(shè)計

城市公交充電站設(shè)計，要綜合新能源公交車應(yīng)用路線、數(shù)量比例以及具體需求等因素，合理設(shè)置，保障匹配實際需求。城市公交充電站施工重點包括土體結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)以及電纜敷設(shè)等相關(guān)內(nèi)容。在設(shè)計中為了提高施工質(zhì)量，根據(jù)實際狀況優(yōu)化設(shè)計方案，實現(xiàn)現(xiàn)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(shè)計圖案、現(xiàn)場施工狀況等多種因素，對其進(jìn)行科學(xué)設(shè)計。

2.1總平面設(shè)計

基于城市規(guī)劃方案、工藝要求、建設(shè)發(fā)展的規(guī)模等因素，綜合地形、土地利用合理設(shè)計，在設(shè)計中主要包括充電車棚以及相關(guān)輔助設(shè)施。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)以及要求，綜合項目特征以及實際狀況，進(jìn)行充電工作區(qū)域的設(shè)計。在設(shè)計中要合理控制距離，分析大型車輛的尺寸參數(shù)，縮小直流充電樁以及整流柜之間的實際距離，有效控制電流損耗等問題。在設(shè)計中可以通過一字型的方式排列充電樁，在車輛的尾部預(yù)留空間，根據(jù)實際狀況進(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。同時要根據(jù)實際狀況做好監(jiān)控安裝，便于日常檢查。在充電站的規(guī)劃中，優(yōu)化充電設(shè)備以及行車等各個區(qū)域。在設(shè)計中為了滿足公交車運行的實際需求，要綜合車位、尺寸以及參數(shù)，在距離停車位尾部的邊線位置設(shè)置限位器，合理控制距離，有效避免因為操作不當(dāng)而出現(xiàn)的隱患問題。同時，要合理設(shè)置雨棚，覆蓋充電工作區(qū)域，做好避雷針的設(shè)置，保障整體安全性。

2.1.1豎向布置

在站區(qū)的場地中豎向布置主要應(yīng)用平坡結(jié)構(gòu)，根據(jù)實際狀況進(jìn)行排水處理，將坡度控制到0.5%～1%左右。保障場地的標(biāo)高不得小于周邊的結(jié)構(gòu)，這樣則可以有效避免內(nèi)澇等問題，在設(shè)計中平均標(biāo)高要符合要求，在充電棚中室內(nèi)外的適宜高差為0.20m。

2.1.2管溝布置

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

2.1.3道路結(jié)構(gòu)

在充電站的入口位置連接車道以及站外道路口，根據(jù)實際狀況設(shè)置緩沖距離，便于出入。充電站行車道路的寬度要滿足單向通行的基礎(chǔ)要求，單車寬度要不得低于3.5m，而雙車管道則不得高于6.0m。轉(zhuǎn)彎半徑則要綜合小型電動汽車的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計，不得小于9.0m，在設(shè)計中保障坡度不得高于6%。

2.2標(biāo)識功能設(shè)計

標(biāo)識系統(tǒng)可以提示引導(dǎo)，便于操作。在設(shè)計中要綜合不同的距離，進(jìn)行層次化的設(shè)計。在設(shè)計中要根據(jù)遠(yuǎn)距離、中間以及近距離三個層次進(jìn)行設(shè)計，綜合建筑結(jié)構(gòu)的體量、棚架作為主要的參數(shù)，進(jìn)行遠(yuǎn)距離的設(shè)計；在中距離的設(shè)計中則要重點進(jìn)行LED屏幕的設(shè)計；而在近距離則要設(shè)置燈箱牌等等。通過層次化的設(shè)計，可以滿足視覺遞進(jìn)的需求，有利于引導(dǎo)。

2.3照明設(shè)計

室外照明要綜合區(qū)域范圍，確定照明的亮度以及范圍，合理設(shè)置。綜合充電站各個場所的參照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分區(qū)設(shè)計，確定各個場所的具體照明亮度。綜合應(yīng)急以及一般照明線路進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，做好基礎(chǔ)管線的配置，科學(xué)合理設(shè)置防護(hù)導(dǎo)線結(jié)構(gòu)。

2.4接地設(shè)計

通過接地裝置的設(shè)置可以有效提高整體的安全性，在設(shè)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(hù)接地。在進(jìn)行低壓配電柜系統(tǒng)設(shè)計中主要應(yīng)用TN-S的接地方式進(jìn)行處理，而高低壓開關(guān)柜以及變壓器等相關(guān)設(shè)備要根據(jù)實際狀況對金屬外殼進(jìn)行接地設(shè)計。

2.5直流充電樁設(shè)計

電動車充電電源主要應(yīng)用戶外一體式電動汽車充電樁，在設(shè)計中要保障整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，提高效率。充分滿足不同電動汽車的充電需求。在硬件設(shè)計中要基于一體式充電設(shè)備以及充電連接設(shè)備，構(gòu)建一體化設(shè)備，每臺設(shè)備要綜合實際狀況配置整流模塊。

在充電樁的設(shè)計中要融合人工智能、AI等技術(shù)，采集數(shù)據(jù)信息，識別車輛，電量統(tǒng)計以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計等等，綜合充電狀況，了解實際狀況以及信息。在設(shè)計中要配置充電槍，滿足多臺電動車同時充電的需求，可以有效提高充電的綜合效率。

2.6充電站供配電系統(tǒng)設(shè)計

在系統(tǒng)設(shè)計中為10KV的單路供電，其中單母線接線方式。

2.6.1負(fù)荷分析

充電機(jī)屬于全站核心負(fù)荷類型，設(shè)計監(jiān)控以及等配套的設(shè)備。綜合多種設(shè)備運行功率，變壓器容量參數(shù)為630kva，負(fù)載率為0.8。

2.6.2配電設(shè)備

設(shè)置箱式變電站，高壓為10KV單路電源結(jié)構(gòu)，單母線方式供電，高壓開關(guān)柜為環(huán)網(wǎng)柜。在設(shè)計中要綜合設(shè)備節(jié)能性能以及應(yīng)用需求綜合分析，降低能源損耗等問題。固定低壓開關(guān)柜為0.4KV的低壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)，設(shè)置電容補(bǔ)償柜，優(yōu)化多種設(shè)備。在設(shè)計中應(yīng)用過載長延時以及短路等多種方式進(jìn)行保護(hù)處理，進(jìn)行綜合防護(hù)，提高整體安全性能。

3城市公交充電站施工技術(shù)

根據(jù)城市規(guī)劃以及設(shè)計要求，合理地進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計以及施工管理。強(qiáng)化施工材料、機(jī)械設(shè)備、人員以及土建工程等關(guān)鍵流程的質(zhì)量控制，在系統(tǒng)化、規(guī)范化以及標(biāo)準(zhǔn)化的管理理念之下進(jìn)行施工作業(yè)，方可切實提高城市公交充電站的施工質(zhì)量。在充電站中要根據(jù)實際狀況設(shè)計充電棚，分析安全性、經(jīng)濟(jì)性以及美觀性。協(xié)調(diào)周邊環(huán)境，要便于施工以及運營管理。綜合公交車充電時間，充電設(shè)備以及防雨等多種因素，通過鋼結(jié)構(gòu)的雨棚半封閉設(shè)計。在土建施工中要做好現(xiàn)場物料、施工進(jìn)度以及人員的安排以及動態(tài)管理。做好施工進(jìn)度控制以及質(zhì)量管理。在施工中通過現(xiàn)代化管理理念進(jìn)行綜合控制，優(yōu)化模板、底筋鋪設(shè)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*網(wǎng)架

在施工中要根據(jù)要求進(jìn)行材料檢驗，根據(jù)圖紙進(jìn)行預(yù)先排桿，在下方則要根據(jù)要求做好鋼枕木的處理，做好表面的清潔處理，及時處理銹蝕、臟污等相關(guān)問題，便于后續(xù)操作。根據(jù)管理要求進(jìn)行拼裝處理，控制精度，要充分提高拼裝的穩(wěn)定性，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的安全性。在吊裝施工中涉及到環(huán)境、結(jié)構(gòu)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(jù)要求進(jìn)行平面位置、標(biāo)高等參數(shù)的控制，保障符合技術(shù)要求。根據(jù)圖紙規(guī)范要求，基于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行構(gòu)件的預(yù)拼裝，根據(jù)吊裝要求進(jìn)行規(guī)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(wěn)固性。

3.2充電區(qū)域

主要應(yīng)用鋼框架以及鋼桁架的組合結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工，在施工中應(yīng)用鋼筋混凝土地下獨立基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，在項目中應(yīng)用的鋼構(gòu)件為熱鍍鋅防腐材質(zhì)，根據(jù)實際狀況進(jìn)行現(xiàn)場焊接，做好防腐處理。根據(jù)要求進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，合理設(shè)置充電區(qū)域，基于不同環(huán)節(jié)的要求進(jìn)行規(guī)范施工，做好基礎(chǔ)處理，方可有效提高施工綜合質(zhì)量。

3.3設(shè)備基礎(chǔ)

充電樁的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)為混凝土基礎(chǔ)，箱變基礎(chǔ)則主要應(yīng)用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。露出地面基礎(chǔ)要符合美觀性能，對于露出地面的位置陽角則要進(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(xiàn)焊接變形等問題。

3.4電纜溝施工

通過磚砌溝壁，混凝土壓頂，應(yīng)用鍍鋅角鋼在底部包邊，同時電纜溝的邊緣位置主要材質(zhì)為熱鍍鋅角鋼支撐結(jié)構(gòu)，做好結(jié)構(gòu)安全性以及外觀性能的協(xié)調(diào)控制。根據(jù)要求進(jìn)行土方的開發(fā)，對不同施工段的條件進(jìn)行分析，確定應(yīng)用的電纜溝的材質(zhì)，為常見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型，確定施工方式。在施工中保障邊線平直性，做好中線距離、高程的控制，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)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(xiàn)積水等問題。在施工中應(yīng)用細(xì)石混凝土壓頂?shù)姆绞竭M(jìn)行處理，但是施工中受到長度的影響容易出現(xiàn)裂縫的隱患，對此可以通過布設(shè)φ6mm鋼筋的方式進(jìn)行處理，綜合實際狀況合理設(shè)置變形縫。做好模板施工，在施工中強(qiáng)化質(zhì)量控制以及管理，保障符合清水混凝土的施工標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.5電纜敷設(shè)

在上端引入電纜，做好基礎(chǔ)防護(hù)處理，避免因為摩擦等問題而出現(xiàn)的拖拉，影響整體的質(zhì)量。在施工中要根據(jù)要求進(jìn)行整齊排列，要做好加固處理。垂直敷設(shè)電纜則要做好固定處理，綜合實際狀況采取有效措施提高整體的穩(wěn)固性。合理控制電纜起點以及終點的斷截面，要保障長度適宜，避免資源浪費等問題。應(yīng)用直埋的方式進(jìn)行電纜敷設(shè)，埋的深度要高于800mm，應(yīng)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

線槽安裝以及接線，要綜合電纜的規(guī)格以及具體數(shù)量確定，構(gòu)建完善的配套結(jié)構(gòu)。在施工中嚴(yán)格控制長度，綜合實際狀況進(jìn)行接地處理。在戶內(nèi)端施工中，要在入屏柜之前做處理，應(yīng)用合適的鋼帶結(jié)構(gòu)，保障切斷位置牢固性。在纜內(nèi)內(nèi)層的處理中要在入線槽100mm的位置進(jìn)行處理。根據(jù)要求進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，避免因為操作不當(dāng)而影響電纜的芯線以及尺寸等等。在電纜芯線的拉直處理中合理控制力度，保障整體效果。

3.7安裝調(diào)試

充電站的設(shè)計中融合全生命周期精細(xì)化管理理念，可以基于現(xiàn)代化管理手段進(jìn)行科學(xué)管理，實現(xiàn)對防護(hù)、安全以及回路等各個系統(tǒng)的綜合控制。了解變電系統(tǒng)、充電系統(tǒng)以及信息系統(tǒng)，對充電樁的基礎(chǔ)信息、充電站設(shè)計模型等進(jìn)行基礎(chǔ)調(diào)查，優(yōu)化設(shè)備配置，拓展功能以及基礎(chǔ)性能，通過防護(hù)性檢查，通過現(xiàn)場輔助調(diào)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環(huán)節(jié)進(jìn)行規(guī)范化管理，強(qiáng)化細(xì)節(jié)控制以及質(zhì)量管理，統(tǒng)計施工信息，了解施工項目特征，綜合數(shù)據(jù)信息實現(xiàn)方案優(yōu)化，對比施工組織預(yù)案以及內(nèi)容，了解差異性、問題，根據(jù)實際狀況進(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)生的各個數(shù)據(jù)，做好檔案收集以及歸納，形成數(shù)據(jù)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(tǒng)

4.1平臺概述

Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)，是我司根據(jù)新型電力系統(tǒng)下微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)與微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的要求，總結(jié)國內(nèi)外的研究和生產(chǎn)的經(jīng)驗，專門研制出的企業(yè)微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)滿足光伏系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電、儲能系統(tǒng)以及充電站的接入，*進(jìn)行數(shù)據(jù)采集分析，直接監(jiān)視光伏、風(fēng)能、儲能系統(tǒng)、充電站運行狀態(tài)及健康狀況，是一個集監(jiān)控系統(tǒng)、能量管理為一體的管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)在安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)上以經(jīng)濟(jì)優(yōu)化運行為目標(biāo)，促進(jìn)可再生能源應(yīng)用，提高電網(wǎng)運行穩(wěn)定性、補(bǔ)償負(fù)荷波動；有效實現(xiàn)用戶側(cè)的需求管理、消除晝夜峰谷差、平滑負(fù)荷，提高電力設(shè)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(jì)運行提供了全新的解決方案。

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)應(yīng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，整個能量管理系統(tǒng)在物理上分為三個層：設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通信層和站控層。站級通信網(wǎng)絡(luò)采用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)及TCP/IP通信協(xié)議，物理媒介可以為光纖、網(wǎng)線、屏蔽雙絞線等。系統(tǒng)支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規(guī)約。

4.2平臺適用場合

系統(tǒng)可應(yīng)用于城市、高速公路、工業(yè)園區(qū)、工商業(yè)區(qū)、居民區(qū)、智能建筑、海島、無電地區(qū)可再生能源系統(tǒng)監(jiān)控和能量管理需求。

4.3系統(tǒng)架構(gòu)

本平臺采用分層分布式結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，即站控層、網(wǎng)絡(luò)層和設(shè)備層，詳細(xì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下：

圖1典型微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)組網(wǎng)方式

5充電站微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)解決方案

5.1實時監(jiān)測

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)人機(jī)界面友好，應(yīng)能夠以系統(tǒng)一次電氣圖的形式直觀顯示各電氣回路的運行狀態(tài)，實時監(jiān)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(shù)等電參數(shù)信息，動態(tài)監(jiān)視各回路斷路器、隔離開關(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(tǒng)回路電參量主要有：相電壓、線電壓、三相電流、有功/無功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率、有功/無功電度、頻率和正向有功電能累計值；狀態(tài)參數(shù)主要有：開關(guān)狀態(tài)、斷路器故障脫扣告警等。

系統(tǒng)應(yīng)可以對分布式電源、儲能系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電管理，使管理人員實時掌握發(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(shè)置等。

系統(tǒng)應(yīng)可以對儲能系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)管理，能夠根據(jù)儲能系統(tǒng)的荷電狀態(tài)進(jìn)行及時告警，并支持定期的電池維護(hù)。

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

圖1系統(tǒng)主界面

子界面主要包括系統(tǒng)主接線圖、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(tǒng)計列表等。

5.1.1光伏界面

圖2光伏系統(tǒng)界面

本界面用來展示對光伏系統(tǒng)信息，主要包括逆變器直流側(cè)、交流側(cè)運行狀態(tài)監(jiān)測及報警、逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計及分析、并網(wǎng)柜電力監(jiān)測及發(fā)電量統(tǒng)計、電站發(fā)電量年有效利用小時數(shù)統(tǒng)計、發(fā)電收益統(tǒng)計、碳減排統(tǒng)計、輻照度/風(fēng)力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測、發(fā)電功率模擬及效率分析；同時對系統(tǒng)的總功率、電壓電流及各個逆變器的運行數(shù)據(jù)進(jìn)行展示。

5.1.2儲能界面

圖3儲能系統(tǒng)界面

本界面主要用來展示本系統(tǒng)的儲能裝機(jī)容量、儲能當(dāng)前充放電量、收益、SOC變化曲線以及電量變化曲線。

圖4儲能系統(tǒng)PCS參數(shù)設(shè)置界面

本界面主要用來展示對PCS的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，包括開關(guān)機(jī)、運行模式、功率設(shè)定以及電壓、電流的限值。

圖5儲能系統(tǒng)BMS參數(shù)設(shè)置界面

本界面用來展示對BMS的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，主要包括電芯電壓、溫度保護(hù)限值、電池組電壓、電流、溫度限值等。

圖6儲能系統(tǒng)PCS電網(wǎng)側(cè)數(shù)據(jù)界面

本界面用來展示對PCS電網(wǎng)側(cè)數(shù)據(jù)，主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數(shù)等。

圖7儲能系統(tǒng)PCS交流側(cè)數(shù)據(jù)界面

本界面用來展示對PCS交流側(cè)數(shù)據(jù)，主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數(shù)、溫度值等。同時針對交流側(cè)的異常信息進(jìn)行告警。

圖8儲能系統(tǒng)PCS直流側(cè)數(shù)據(jù)界面

本界面用來展示對PCS直流側(cè)數(shù)據(jù)，主要包括電壓、電流、功率、電量等。同時針對直流側(cè)的異常信息進(jìn)行告警。

圖9儲能系統(tǒng)PCS狀態(tài)界面

本界面用來展示對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(tǒng)信息、數(shù)據(jù)信息以及告警信息等，同時展示當(dāng)前儲能電池的SOC信息。

圖11儲能電池簇運行數(shù)據(jù)界面

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

5.1.3風(fēng)電界面

圖12風(fēng)電系統(tǒng)界面

本界面用來展示對風(fēng)電系統(tǒng)信息，主要包括逆變控制一體機(jī)直流側(cè)、交流側(cè)運行狀態(tài)監(jiān)測及報警、逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計及分析、電站發(fā)電量年有效利用小時數(shù)統(tǒng)計、發(fā)電收益統(tǒng)計、碳減排統(tǒng)計、風(fēng)速/風(fēng)力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測、發(fā)電功率模擬及效率分析；同時對系統(tǒng)的總功率、電壓電流及各個逆變器的運行數(shù)據(jù)進(jìn)行展示。

5.1.4充電站界面

圖13充電站界面

本界面用來展示對充電站系統(tǒng)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、各個充電站的運行數(shù)據(jù)等。

5.1.5視頻監(jiān)控界面

圖14微電網(wǎng)視頻監(jiān)控界面

本界面主要展示系統(tǒng)所接入的視頻畫面，且通過不同的配置，實現(xiàn)預(yù)覽、回放、管理與控制等。

5.1.6發(fā)電預(yù)測

系統(tǒng)應(yīng)可以通過歷史發(fā)電數(shù)據(jù)、實測數(shù)據(jù)、未來天氣預(yù)測數(shù)據(jù)，對分布式發(fā)電進(jìn)行短期、超短期發(fā)電功率預(yù)測，并展示合格率及誤差分析。根據(jù)功率預(yù)測可進(jìn)行人工輸入或者自動生成發(fā)電計劃，便于用戶對該系統(tǒng)新能源發(fā)電的集中管控。

圖15光伏預(yù)測界面

5.1.7策略配置

系統(tǒng)應(yīng)可以根據(jù)發(fā)電數(shù)據(jù)、儲能系統(tǒng)容量、負(fù)荷需求及分時電價信息，進(jìn)行系統(tǒng)運行模式的設(shè)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、動態(tài)擴(kuò)容等。

具體策略根據(jù)項目實際情況（如儲能柜數(shù)量、負(fù)載功率、光伏系統(tǒng)能力等）進(jìn)行接口適配和策略調(diào)整，同時支持定制化需求。

圖16策略配置界面

5.1.8運行報表

應(yīng)能查詢各子系統(tǒng)、回路或設(shè)備*時間的運行參數(shù)，報表中顯示電參量信息應(yīng)包括：各相電流、三相電壓、總功率因數(shù)、總有功功率、總無功功率、正向有功電能、尖峰平谷時段電量等。

圖17運行報表

5.1.9實時報警

應(yīng)具有實時報警功能，系統(tǒng)能夠?qū)Ω髯酉到y(tǒng)中的逆變器、雙向變流器的啟動和關(guān)閉等遙信變位，及設(shè)備內(nèi)部的保護(hù)動作或事故跳閘時應(yīng)能發(fā)出告警，應(yīng)能實時顯示告警事件或跳閘事件，包括保護(hù)事件名稱、保護(hù)動作時刻；并應(yīng)能以彈窗、聲音、短信和電話等形式通知相關(guān)人員。

圖18實時告警

5.1.10歷史事件查詢

應(yīng)能夠?qū)b信變位，保護(hù)動作、事故跳閘，以及電壓、電流、功率、功率因數(shù)、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，方便用戶對系統(tǒng)事件和報警進(jìn)行歷史追溯，查詢統(tǒng)計、事故分析。

圖19歷史事件查詢

5.1.11電能質(zhì)量監(jiān)測

應(yīng)可以對整個微電網(wǎng)系統(tǒng)的電能質(zhì)量包括穩(wěn)態(tài)狀態(tài)和暫態(tài)狀態(tài)進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測，使管理人員實時掌握供電系統(tǒng)電能質(zhì)量情況，以便及時發(fā)現(xiàn)和消除供電不穩(wěn)定因素。

1）在供電系統(tǒng)主界面上應(yīng)能實時顯示各電能質(zhì)量監(jiān)測點的監(jiān)測裝置通信狀態(tài)、各監(jiān)測點的A/B/C相電壓總畸變率、三相電壓不平衡度*和正序/負(fù)序/零序電壓值、三相電流不平衡度*和正序/負(fù)序/零序電流值；

2）諧波分析功能：系統(tǒng)應(yīng)能實時顯示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(yīng)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）電壓波動與閃變：系統(tǒng)應(yīng)能顯示A/B/C三相電壓波動值、A/B/C三相電壓短閃變值、A/B/C三相電壓長閃變值；應(yīng)能提供A/B/C三相電壓波動曲線、短閃變曲線和長閃變曲線；應(yīng)能顯示電壓偏差與頻率偏差；

4）功率與電能計量：系統(tǒng)應(yīng)能顯示A/B/C三相有功功率、無功功率和視在功率；應(yīng)能顯示三相總有功功率、總無功功率、總視在功率和總功率因素；應(yīng)能提供有功負(fù)荷曲線，包括日有功負(fù)荷曲線（折線型）和年有功負(fù)荷曲線（折線型）；

5）電壓暫態(tài)監(jiān)測：在電能質(zhì)量暫態(tài)事件如電壓暫升、電壓暫降、短時中斷發(fā)生時，系統(tǒng)應(yīng)能產(chǎn)生告警，事件能以彈窗、閃爍、聲音、短信、電話等形式通知相關(guān)人員；系統(tǒng)應(yīng)能查看相應(yīng)暫態(tài)事件發(fā)生前后的波形。

6）電能質(zhì)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計：系統(tǒng)應(yīng)能顯示1min統(tǒng)計整2h存儲的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，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(yīng)包含事件名稱、狀態(tài)（動作或返回）、波形號、越限值、故障持續(xù)時間、事件發(fā)生的時間。

圖20微電網(wǎng)系統(tǒng)電能質(zhì)量界面

5.1.12遙控功能

應(yīng)可以對整個微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控操作。系統(tǒng)維護(hù)人員可以通過管理系統(tǒng)的主界面完成遙控操作，并遵循遙控預(yù)置、遙控返校、遙控執(zhí)行的操作順序，可以及時執(zhí)行調(diào)度系統(tǒng)或站內(nèi)相應(yīng)的操作命令。

圖21遙控功能

5.1.13曲線查詢

應(yīng)可在曲線查詢界面，可以直接查看各電參量曲線，包括三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、SOC、SOH、充放電量變化等曲線。

圖22曲線查詢

5.1.14統(tǒng)計報表

具備定時抄表匯總統(tǒng)計功能，用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運行以來任意時間段內(nèi)各配電節(jié)點的發(fā)電、用電、充放電情況，即該節(jié)點進(jìn)線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計分析報表。對微電網(wǎng)與外部系統(tǒng)間電能量交換進(jìn)行統(tǒng)計分析；對系統(tǒng)運行的節(jié)能、收益等分析；具備對微電網(wǎng)供電可靠性分析，包括年停電時間、年停電次數(shù)等分析；具備對并網(wǎng)型微電網(wǎng)的并網(wǎng)點進(jìn)行電能質(zhì)量分析。

圖23統(tǒng)計報表

5.1.15網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

系統(tǒng)支持實時監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通信狀態(tài)，能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；可在線診斷設(shè)備通信狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常時能自動在界面上顯示故障設(shè)備或元件及其故障部位。

圖24微電網(wǎng)系統(tǒng)拓?fù)浣缑?/span>

本界面主要展示微電網(wǎng)系統(tǒng)拓?fù)?，包括系統(tǒng)的組成內(nèi)容、電網(wǎng)連接方式、斷路器、表計等信息。

5.1.16通信管理

可以對整個微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備通信情況進(jìn)行管理、控制、數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測。系統(tǒng)維護(hù)人員可以通過管理系統(tǒng)的主程序右鍵打開通信管理程序，然后選擇通信控制啟動所有端口或某個端口，快速查看某設(shè)備的通信和數(shù)據(jù)情況。通信應(yīng)支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規(guī)約。

圖25通信管理

5.1.17用戶權(quán)限管理

應(yīng)具備設(shè)置用戶權(quán)限管理功能。通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作（如遙控操作，運行參數(shù)修改等）。可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限，為系統(tǒng)運行、維護(hù)、管理提供可靠的安全保障。

圖26用戶權(quán)限

5.1.18故障錄波

應(yīng)可以在系統(tǒng)發(fā)生故障時，自動準(zhǔn)確地記錄故障前、后過程的各相關(guān)電氣量的變化情況，通過對這些電氣量的分析、比較，對分析處理事故、判斷保護(hù)是否正確動作、提高電力系統(tǒng)安全運行水平有著重要作用。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個周波、故障后4個周波波形，總錄波時間共計46s。每個采樣點錄波至少包含12個模擬量、10個開關(guān)量波形。

圖27故障錄波

5.1.19事故追憶

可以自動記錄事故時刻前后一段時間的所有實時掃描數(shù)據(jù)，包括開關(guān)位置、保護(hù)動作狀態(tài)、遙測量等，形成事故分析的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

用戶可自定義事故追憶的啟動事件，當(dāng)每個事件發(fā)生時，存儲事故*10個掃描周期及事故后10個掃描周期的有關(guān)點數(shù)據(jù)。啟動事件和監(jiān)視的數(shù)據(jù)點可由用戶隨意修改。

5.2硬件及其配套產(chǎn)品

6結(jié)束語

在城市公交充電站的設(shè)計以及施工中，要綜合城市規(guī)劃、建設(shè)以及場地的實際狀況進(jìn)行規(guī)范化處理，協(xié)調(diào)多個領(lǐng)域，根據(jù)實際狀況進(jìn)行方案優(yōu)化，保障各項工序有序開展，降低設(shè)計以及施工中存在的風(fēng)險以及隱患問題。對此，文章通過分析充電站設(shè)計以及施工要點，確定施工內(nèi)容，優(yōu)化施工計劃，基于現(xiàn)代化管理理念進(jìn)行規(guī)范化控制，實現(xiàn)流程優(yōu)化，充分保障了施工質(zhì)量。

【參考文獻(xiàn)】

【1】王玉生,羅欣欣,單香琦.電動公交車隊置換與充電設(shè)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(qū)電動公交充電站選址及定容規(guī)劃研究[J/OL].交通運輸系統(tǒng)工程與信息:1-15.

【3】王久香.城市公交充電站設(shè)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(shè)計與應(yīng)用手冊2022.05版.