各位领导、各位嘉宾朋友，大家上午好！
我是智光研究院的张继元，今天上午给大家分享的题目是《光储充超级充电微网能源管理平台及产品》。光储充一体化和超级充电是近年来非常火热的两个话题，如何通过微网能源管理将两者进行结合，同时在技术上和管理上给我们带来怎样的新挑战和要求？这是我们公司近期研究的重点。
可以看到，随着超充技术的发展，不少车企纷纷推出超充车型，这些超充车型都有共同的特点，包括800V的高压平台，600A的极速电流，达到480kW的超充功率，使用6C~4C的超倍率电池，实现5分钟充电，续航200公里的目标。在未来也有不少车企纷纷布局高压超充的车型。可以说，超充时代已然到来。
在电动化和绿色化出行的大势所趋下，电动车主对于充电的便捷性和充电速度都提出了更高的要求，然而另一方面，节假日高峰出行的压力越来越大，同时大功率车辆集中充电会对电网造成显著的压力，容易造成变压器的过载情况。因此，充电基础设施亟待升级和改造。
在对能源的需求和超级充电的场景下，我们提出光储+超级充电的新型综合能源解决方案。首先看一下常规的光储充解决方案是怎样的，通常我们会将光伏、储能和充电桩，通过各自独立的DC/AC逆变接到交流母线上，光伏进行自发自用余电上网，储能采用峰谷套利，兼顾虚拟扩容的作用。这样的方案通常采用相对独立的管理，缺乏系统性、多能源协调的思维。来看一下这个方案下的典型应用，是工商业的用户侧储能，正如我们在水厂安装的分布式储能系统，采用了模块化的预制舱设计，采用标准化280Ah的磷酸铁锂电芯，利用“削峰填谷”和“需量管理”，每天储能系统进行两充两放，来降低水厂的用电成本。我们近期推出的720度电以及1440度电的分布式储能系统，也是秉承了这样的设计思路。
与前面这个方案不同的是，我们在超充场景下提出的“光储充一体化”的解决方案。该方案利用直流系统，光储充可以直挂在直流母线上，从而提高能源的利用效率。储能在这里主要用于支撑超充功率，结合充电堆的柔性分配，实现超充超配，配载了5个快充和1个超充枪。通过我们的双向、功率可调节的PCS与电网进行交互，该方案可以不增加变压器，不做电路的改造，就能实现超充的扩容。利用超充服务的单价高，同时服务能力强的特点，来缩短投资回收周期。该方案的核心是采用了站端的能量管理+云平台，通过云边协同，实现综合能源的管理策略。
如图所示是我们光储充一体化电站的数字孪生模型，里面包含了很多要素，包括新能源接入、储能应用、区域能源系统，同时也有需求侧响应的落地，以及在交能融合上的新业态、新模式的应用。还有绿电交易、碳交易等等的探索，在光储充的场景下是有多元化经营的收益。
为什么需要用微网能源管理这样的理念，进行光储充电站的数字化赋能呢？首先我们面对的是更加复杂的用能场景，它的多电源、潮流多向、大功率、并网/离网模式的切换，需要用系统化的思维来进行管理。由于设备种类增加，设备管理和运维更加复杂，同时由于储能系统的介入，所以系统的安全性的要求进一步提高，需要用数字化技术进行安全的守护。最后是商业模式升级，传统充电站升级为新能源电站，要求我们利用综合能源的思维对电站进行运营。
为了贯彻数字化的管理理念，我们提出了“云-边-端”三者协同的技术架构，我们建立了一套从底层的设备到边缘实时计算、数据的交互，再到云平台的大数据分析，这样的全链路的数据闭环。为此，我们建立了一套工业互联网平台，同时推出了一系列的平台生态与软、硬件产品。硬件产品方面，我们有一体化的储能系统、变流系统以及充电终端。边缘层通过边缘服务器和边缘网关，实现数据的获取以及数据的上云。在边缘层搭载就地化的能源管理系统如ETU和EMS，DMS是就地化的大数据分析系统。在云平台我们推出了能源管理平台和光储充运营管理平台，两个平台可以进行相互的结合。值得一提的是，我们的软件和硬件的产品结构是相互独立和解耦的，也就是说我们的平台可以接入不同的第三方设备，以及完成对它的控制，同时我们平台可以对接第三方平台，进行数据的交互。
首先看一下光储充超级充电一体化智能产品的矩阵，包括332度电的储能系统，480kW的充电变流器，支持4~6路的分配，同时内嵌了能量管理终端以及200kW的储能PCS与电网进行交互，内置光伏MPPT的模块。其中240kW的快充桩以及480kW的液冷超充桩，最大电流600A，支持到1000V的电压等级。在未来，我们计划推出全液冷架构的储充系统。
在能源管理平台方面，我们的目的是打造全数字化理念的光储充超级电站，实现无人化的值守。平台包括四个主要功能，其中运行管理和能量管理会利用实时的运行数据进行能量的控制，不断地调整能量优化的策略，为车主提供最佳体验的同时，为业主实现场站的最大运营收益。充电过程中也会利用算法的数据分析，为车主提供电池检测服务。
看一下平台的界面，左边是某个站的实景图，获取所有站内数据的数据，同时对它的状态和实时变化进行展示，同时我们会对光伏、储能、充电桩的功率和电量进行分时段的统计。右边是对储能系统里面所有的电芯电压，以及对它的温度场的监测，我们会实时分析温度场的变化趋势，通过平台的电芯智能算法，来诊断电芯的异常状态。
光储充场站能量管理中，比较重要的环节是能量的策略优化。在我们的平台上内置了多种能量策略，包括自适应的策略、峰谷价差、需量控制、参与需求侧的控制策略等等，这些策略可以满足不同场景、不同需求下的应用，平台设置了这些策略之后，我们会将这些策略下放到边缘层，由边缘层进行策略的执行。平台层会实时记录当前策略运行的数据曲线情况，并且以日报/月报的形式展现数据统计，对策略的运行效果进行统计分析。
场站能源管理第二部分是负荷安全管理，目标是避免变压器过载的跳闸，因此我们需要对于变压器下面所有的馈线回路以及充电桩进行实时的能量监控。这里采用站端微网能源管理终端，通过扩展它可以支持到上百个节点的数据通信，以此计算实时计算变压器的负载和冗余的容量，通过多级的保护控制措施，包括实施有序充电和负荷调节，对不可控的负荷会采用回路脱扣的方式，从而保证场站的稳定运行。
另外，通过能源云平台，我们可以连接多个光储充的场站，通过聚合充电负荷需求，参与到电力市场的交易和电网的辅助服务。同时我们可以通过充电运营的大数据，为超级充电网络的优化运营提供一些合理化的建议。
小结一下，采用云边协同综合能源管理的应用场景，包括如下几个部分：首先对配电容量不足，但是对新能源汽车充电、超充快充有需求的场合，比如光储充一体化电站、社区停车场等等。对于电源不稳定，需要进行负荷管理，有分布式储能、光伏参与调节的场合，有社区、工厂、物流园。另外采用分时电价的场景，以及需要通过聚合虚拟电厂，参与到电力辅助服务市场，提升收益的一些场所。
该解决方案的优势前面已经有体现，不详细赘述。最后看一下应用的案例，如图是某综合能源产业园提供的一套光储充一体化的系统，采用的是最小化的配置一桩三枪，储能采用75度电，通过70kW的PCS与电网进行能量的交互。
图中是某商业综合体的应用场景，我们对它实测的3C车型进行了充电数据的抓取，可以看到它的充电电流达到了520安培，它的SOC从30%到80%，花费了不到10分钟的时间，如果是6C车型的话，充电时间还会再缩短一半。
如图所示是某物流园超充站的应用，这个超充桩当时已经超过了200台的充电桩，由于充电桩的装机超过了变压器的容量，经常会发生变压器过载的状况，应用了我们能源管理终端之后，避免了变压器跳闸现象的再次发生。我们平台可以实时地展现对充电车辆的接入和退出时的变化，右上角是实时地呈现变压器下面负荷充电功率的实时监测情况。
最后是某高速服务区充电站的场景，采用了标准化的光储充一体化的产品，配合了站端能量管理终端和能源管理平台，实现了充电站的实时监控、运营分析、负荷控制以及多种能源协调优化的一站式管理。这个充电站的市电容量630千伏安，搭配了这个储能系统进行了虚拟扩容，经过改造以后该站可以为电动汽车提供90~180kW的快充车位10个，同时480kW的超充车位有1个。这个系统在春节期间/节假日都经受住了充电高峰的考验。图中是春节前后的两个典型日的负荷运行曲线，通过储能的积极参与和调节，我们将充电负荷有效地压制在变压器的阈值之下。这里的充电数据更有价值的一点在于，我们通过深入地挖掘和分析充电负荷的特性和行为，可以更好地指导站的运行优化，以及参与市场时候的报价报量的建议指导。
平台荣誉与资质方面，我们搭建的工业互联网平台荣获了2022工信部新一代信息技术与制造业融合发展试点示范，同时也获得了省市区以及行业的认可。
简单介绍一下我们公司，智光研究院是一家致力于能源动力数字化，提供相关工业互联网平台建设以及综合能源软、硬件整体解决方案的一家公司。我们公司总部位于广州，欢迎在场的各位嘉宾莅临参观指导，谢谢大家！
