在碳中和與綠色能源轉型的背景下，新能源汽車正逐步成為主流出行方式。然而，充電基礎設施的不足、電網負荷壓力大、電價波動等問題，仍然困擾著許多車主和運營商。如何解決這些痛點？光儲充一體化充電站應運而生，以“光伏發電+儲能+智能充電”的創新模式，打造高效、低碳、可持續的能源解決方案！

一、什么是光儲充一體化充電站？

光儲充一體化充電站是一種結合光伏發電、儲能電池和智能充電樁的綜合性充電設施。其核心優勢在于：

光伏發電：利用太陽能板將光能轉化為電能，實現清潔能源自給自足。

儲能系統：配備大容量儲能電池，在電價低谷時儲電，高峰時放電，降低用電成本。

智能充電：動態調節充電功率，匹配電網負荷，提升充電效率，減少對電網的沖擊。

二、光儲充一體化充電站的優勢

降低用電成本
通過光伏發電和儲能系統的結合，充電站可以在電價低谷時儲電，高峰時供電，大幅減少電費支出，提高運營收益。

綠色低碳，助力碳中和
太陽能是100%清潔能源，光儲充模式可減少對傳統電網的依賴，降低碳排放，符合國家“雙碳”戰略。

穩定供電，緩解電網壓力
儲能系統可在電網故障或用電高峰時提供備用電源，保障充電站穩定運行，避免因停電影響用戶體驗。

智能高效，提升充電體驗
采用智能調度系統，優化充電功率分配，支持快充、慢充等多種模式，滿足不同車輛的充電需求。

多元化盈利模式
除了充電服務費，儲能系統還可參與電網調峰填谷，獲取額外收益；光伏發電余電也可上網售電，增加收入來源。

三、適用場景廣泛

商業停車場：商場、寫字樓、酒店等場所可建設光儲充一體化充電站，提升服務附加值。

高速公路服務區：解決長途出行充電難題，同時降低用電成本。

社區充電站：結合小區光伏和儲能，打造綠色智慧社區。

物流園區：為電動貨車、叉車等提供高效充電支持，降低運營成本。

四、光伏儲能一體化充電站獨特的繼電保護配置

4.1特殊的電氣設計

光伏儲能一體化充電站電氣干線示意圖

光伏儲能一體化充電站的電氣設計獨具匠心，采用10kV市電供電。典型的箱式變電站涵蓋高壓室、變壓器室和低壓室，容量范圍一般在630kVA至1250kVA之間。例如，某城市充電站巧妙利用車棚頂部安裝分布式光伏組件，裝機容量達[X]kW，高效轉化太陽能。儲能柜的容量則依據充電需求和預算進行定制，大型充電站為應對高峰用電需求并控制成本，常選用大容量儲能柜以確保供電穩定性。相關設備，如光伏匯流柜、儲能匯流柜及儲能柜，通常布置于預制艙內，既節約空間又便于維護管理。

4.2復雜的保護需求

光儲一體化充電站的繼電保護配置相較于傳統電站更為復雜。光伏和儲能系統的接入改變了供電結構，導致短路電流的分布和方向變得錯綜復雜。例如，當變壓器低壓側發生短路時，電網、光伏和儲能系統可能同時向故障點注入電流。若保護邏輯設計不當，可能會引發保護裝置誤動作或無法迅速隔離故障，進而影響充電站的正常運行。此外，電力電子設備如光伏逆變器和儲能PCS的反應時間通常長于傳統繼電保護裝置和斷路器，因此需要更為精準和迅速的保護策略。在復雜的供電結構下，傳統低壓斷路器的過流保護難以滿足保護選擇性要求，故障發生時可能無法精準切除故障區域，從而引發連鎖反應，擴大故障范圍，嚴重威脅充電站的可靠性。因此，合理設置保護邏輯，確保其符合分布式電源接入電網的相關標準和規范，是保障充電站安全穩定運行的關鍵所在。

4.3分級保護策略

樁級保護：依據相關標準，直流充電樁需要具備交流輸入過壓保護、交流輸入過流保護、直流輸出過壓保護、直流輸出過流保護以及內部過溫保護等功能，這些功能主要由直流充電樁內部模塊來實現。為增強安全性，部分直流充電樁還可以加裝限流式保護器。交流充電樁則應具備過負荷保護、短路保護和漏電保護功能，漏電保護需符合現行國家標準的有關規定。在實際應用中，交流充電樁通常會配置電氣防火限流式保護器，就可以實現交流單相短路限流滅弧保護、過載限流保護、過 / 欠壓保護、漏電監測、內部超溫限流保護等功能，并且支持 RS485 通訊，7kW交流充電樁廣泛使用ASCP200-40D，而30kW和60kW直流充電樁分別配置ASCP310-63B和ASCP310-125B限流式保護器，以實現相應的保護功能。

0.4kV 回路保護：光伏逆變器和儲能變流器自身已經具備比較完善的保護功能，所以無需另外配置保護裝置。不過，為了保障電網安全，依據相關規定，需要在并網點設置防孤島保護裝置AM5SE-IS，一旦電網停電，它能夠迅速動作，跳開光伏和儲能并網斷路器，防止孤島運行向電網送電。例如，在某光伏儲能一體化充電站，電網停電時防孤島保護裝置及時動作，避免了安全事故。并網點還需要對電能質量數據進行監測，比如電流、電壓、總諧波畸變率、電壓合格率、電壓波動 / 閃變等，這就需要配置 APView400 電能質量在線監測裝置。為了滿足 0.4kV 保護選擇性要求，主要回路應配置低壓保護裝置ALP500，它能夠實現速斷、過流保護、過負荷保護、欠 / 過電壓保護、漏電保護等功能，有效縮小故障范圍。

10kV 回路保護：10kV 進線回路和變壓器需配置AM5SE-F線路保護和AM5SE-T變壓器保護裝置。兩者均應具備帶方向的電流速斷、過流、過負荷保護，變壓器保護還應包括非電量保護如溫度、開門保護，油浸式變壓器需加瓦斯保護。例如，在某油浸式變壓器的 10kV 回路中，瓦斯保護裝置檢測到內部故障，避免了火災事故發生。根據相關管理辦法和規定，分布式電源用戶公共連接點需要監測電能質量數據，因此要配置電能質量在線監測裝置APView500；對于自發自用、余電不上網的用戶，還需要設置防逆流保護AM5SE-IS或防逆流調節單元ADL400-CT，防止向電網反送電，確保電網的穩定運行。

4.4協調控制器的作用

安科瑞ACCU-100 協調控制器在光伏儲能一體化充電站中發揮著至關重要的作用。它不僅承擔數據采集、協議轉換和存儲等基礎任務，還具備新能源使用策略的控制功能。該控制器依據預設邏輯，精確調控光伏出力、儲能系統的充放電、充電樁的充電過程以及負荷的調節。在陽光充沛的情況下，優先利用光伏電能，并將多余部分儲存；當光伏發電不足或用電需求增加時，及時釋放儲能系統中的電能以供應需求。此外，它還能與云端平臺進行實時交互，動態調整策略，獲取能源政策和電價信息，從而優化能源利用并控制成本，使充電站的運行更加智能化和高效化，全面滿足用戶的需求。

五、高效管理：智能運管平臺解決方案

安科瑞智慧能源管理平臺概述

安科瑞AcrelEMS 智慧能源管理平臺，作為光伏儲能一體化充電站的“智慧大腦”，集成了微電網管理、充電樁運營、光伏發電監控及儲能管理等多項功能，全面保障充電站的高效運轉。在實際應用中，該平臺能夠實時監測設備狀態，對異常電壓波動迅速作出響應并提供有效的解決方案，從而顯著提升了供電的可靠性，優化了能源使用策略，實現了新能源發電的就地消納，有效降低了充電成本，為用戶帶來了更加優質且經濟的充電服務。

1）充電運營管理

基于物聯網和大數據技術的充電設施管理系統，它能夠對充電樁進行全方位的監控、調度和管理，可提高了充電樁的利用率和充電效率。用戶通過 APP 或小程序提前預約充電，避免充電站排隊等待的煩惱，提高了出行效率。此外，平臺還支持掃碼 / 刷卡充電、尋樁導航、訂單管理、充電樁監控、收益分析等功能，為用戶提供了便捷的充電體驗，也為充電站的運營管理提供了有力的數據支持，讓運營者能夠更好地了解用戶需求，優化運營策略。

2）光伏儲能能量管理

能量管理策略實現了電網、光伏發電、儲能裝置及充電設施之間能量的高效互動與靈活調配。系統在確保變壓器安全運行的基礎上，進行優化調控，有效緩解峰谷差、平滑負荷波動，實現短時柔性擴容，從而提升電力設備的運行效率并補償負荷波動。此外，在電網不允許送電的情況下，系統仍可通過調節光伏發電、儲能充電及充電樁運行模式，有效預防逆功率現象的發生。

3）有序充電管理

系統實時監測變壓器負荷率，計算變壓器剩余容量，結合充電需求和儲能系統放電容量對充電進行動態控制，包括：用戶權限識別、充電行為統計、充電功率控制、允許/禁止新增充電、調整充電價格等方式來引導用戶充電需求，提高電網對充電的友好度和容納能力。

六、總結

光儲充一體化充電站不僅是新能源汽車補能的基礎設施，更是未來智慧能源網絡的重要組成部分。在這個能源變革的時代，光儲充一體化充電站正以其獨特的創新魅力，重新定義著我們的能源使用方式。它不僅是簡單的充電設施，更是一個集光伏發電、智能儲能和高效充電于一體的微型智慧能源生態系統。

審核編輯 黃宇