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要旨：光発電貯蔵エネルギー一体化電気自動車充電ステーションのリレー保護配置は光発電、貯蔵エネルギー充放電、充電杭及び電力網の協同運転特性を総合的に考慮する必要があり、その核心は多電源構造下の保護動作論理の協力困難及び信頼性の高い高効率運行維持などの問題を解決することにある。以下に関連技術文献と標準を結合し、保護需要、配置原則、制御要求及びコンプライアンスなどの方面から分析を行う。
1光起電力貯蔵一体化充電ステーションの電気設計
電気自動車の充電ステーションは3級負荷に属し、1路10 kV市電から電力を供給することができ、通常は箱型変電所を採用し、高圧室、変圧器室と低圧室の3つの独立した小室から構成され、電気使用容量は一般的に630 kVA ~ 125 kVAの間である。充電ステーションの分布式光起電力設置容量は場所に制限され、一般的には車小屋の上部または近くの建物の上部に設置され、貯蔵タンクの容量の大きさは充電需要と投資予算に基づいて選択される。光起電力バスキャビネット、エネルギー貯蔵バスキャビネット、エネルギー貯蔵キャビネットなどの関連設備はプレハブに置くことができ、電気一次幹線図は図のように示す。
図1.1光起電力貯蔵一体化充電ステーションの電気幹線概略図
2充電ステーションのリレー保護要件
光貯蔵一体化充電所のリレー保護は従来の発電所よりも複雑になり、光起電力と貯蔵システムの接続は充電所の給電構造を単電源から多電源に変え、短絡電流の分布と方向が変化することをもたらす。光起電力インバータ、エネルギー貯蔵
PCSはいずれも電力電子機器であり、故障に対する反応動作時間は従来のリレー保護装置と遮断器の組み合わせよりはるかに高い。
例えば、変圧器の低圧側が短絡している場合、電力網と光起電力、貯蔵エネルギーは同時に故障点に電流を注入する可能性があり、保護ロジックの設定が不合理で誤動作する可能性があるか、迅速に故障を隔離できない可能性がある。次に、従来の低圧遮断器の過電流保護は各級の保護選択性要求を満たすことができない可能性があり、故障発生時に故障領域のみを切除し、保護誤動による故障範囲の拡大を回避し、充電ステーションの運行信頼性に影響を与えることを確保しなければならない。その後、リレー保護構成は、分散電源の電力網へのアクセスに関する基準と仕様を満たす必要もあります。
2.1杭級保護
GBT 51313-2018「電気自動車分散充電施設工事技術標準」の非車載充電器（直流充電杭）の保護要求は以下の通りである：「4.0.6非車載充電器は交流入力過圧保護、交流出力者過流保護、直流出力過圧保護、直流出力過流保護、内部過温度保護などの機能を備えなければならない。」直流充電杭保護機能は主に直流充電杭内部モジュールによって実現され、GB 51348-2019「民用建築電気設計標準」「13.5.5備蓄倉庫、電気自動車充電などの場所の末端回路に限流式電気防火保護器を設置すべきである。」要求を結合して、一部の直流充電杭は限流式保護器を装着することができる。を選択します。
交流充電杭に対する要求「4.0.7交流充電杭は過負荷保護、短絡保護、漏電保護機能を備えなければならない。交流充電杭の漏電保護は現行の国家基準『電気自動車伝導充電システム第1部：共通要求』GB/T 18487.1の関連規定に適合しなければならない。「民用建築電気設計基準」の要求を結合し、交流充電杭に電気防火限流式保護器を配置し、過負荷、短絡保護、漏電保護を迅速に実現する。
2.2 0.4 kV回路リレー保護
光起電力インバータ、エネルギー貯蔵インバータ自体は比較的完全な保護機能を備えており、別途保護装置を配置する必要はない。GB/T 19964「光発電所の電力系統への接続技術規定」の要求に基づき、並網点に離島保護装置を設置し、電力網の停電時に光発電と貯蔵エネルギーの並網遮断器を跳び開き、離島運転が電力網への送電を防止する。そして、ネットワークポイントは電流/電圧/全高調波歪み率、電圧合格率、電圧変動/フリッカなどの電気エネルギー品質データを監視する必要があり、APView 400電気エネルギー品質オンライン監視装置を配置する。また、0.4 kV保護の選択性要求を満たすために、故障発生時に故障範囲を縮小し、主要回路に低圧保護装置を配置し、速断、過電流保護、過負荷保護、不足/過電圧保護、漏電保護などを実現することができる。
2.3 10 kV回路リレー保護
10 kV入線回路と変圧器はそれぞれ線路保護装置AM 5 SE-Fと変圧器保護装置AM 5 SE-Tを配置し、変圧器高圧側に遮断器を設置しない場合、入線先に変圧器保護装置を設置する。入線保護と変圧器保護はいずれも帯方向の電流速断、過電流、過負荷保護を設置しなければならず、変圧器保護には非電力量保護を配置する必要があり、温度保護、ドア保護を含め、油浸式変圧器にはガス保護を設置する必要がある。
「電気エネルギー品質管理方法（暫定）」と「光発電所の電力システムへの接続技術規定」によると、分散電源ユーザーの共通接続点はまた電気エネルギー品質データを監視する必要があり、電気エネルギー品質のオンライン監視装置を配置する必要がある、自発的に自家用し、余剰電力をインターネットに接続しないユーザーは、逆流防止保護または逆流防止調整装置を設置する必要もある。
2.4調整コントローラ
協調コントローラACCU-100はスマートゲートウェイのデータ収集、プロトコル変換、記憶などの機能のほか、新エネルギーの使用戦略制御機能を備え、予め設定された論理に基づいて光起電力、貯蔵エネルギーの充放電、充電杭の充電制御及び負荷調節などの機能を制御し、クラウドプラットフォームと相互作用し、クラウド戦略配置に応答することができる。
3充電杭設備
安科瑞AEV 200-DC 240 M分体式直流充電キャビネットは1キャビネットの4本の設計に採用され、1本の大充電電力は240 kW、充電電圧は150 V-1000 V、1本の大電流は250 Aで、ユーザーの急速な充電需要を満たしている。交流入力過電圧保護、交流出力者過電流保護、直流出力過電圧保護、直流出力過電流保護と内部過温度保護などの機能を備える
図3.1 AEV 200-DC 240 M充電ケース及びAEV 200-DC 250 AS直流充電杭
分体式充電杭のほか、160 kW、120 kW、80 kW、60 kW、30 kW直流充電杭及び7 kW交流充電杭を提供し、様々な場面の充電要求を満たす。
4インテリジェントエネルギー管理プラットフォーム
AcrelEMSスマートエネルギー管理プラットフォームは電力モニタリング、電力品質分析と管理、充電杭運営管理、分布式光起電力モニタリング、エネルギー貯蔵管理などの機能を融合し、光貯蔵充電一体化充電ステーションの電力供給信頼性の向上を助け、エネルギー使用戦略を最適化し、その場で新エネルギー発電を消費し、充電コストを下げることができる。
4.1充電運営管理
アンコリー充電運営管理プラットフォームはモノのインターネットとビッグデータ技術に基づく充電施設管理システムであり、充電杭の監視、スケジューリング、管理を実現し、充電杭の利用率と充電効率を高め、ユーザーの充電体験とサービス品質を向上させることができる。ユーザーはAPPやウィジェットを通じて事前に充電を予約することができ、充電ステーションで列に並んで待つことを避けると同時に、充電ステーションにより正確な充電需要データを提供することができ、後続のスケジューリングと管理を容易にすることができる。プラットフォームはスキャン/カードによる充電、杭探しナビゲーション、注文管理、充電杭の監視、収益分析などの機能をサポートする。
図4.1充電運営管理
4.2光起電力貯蔵エネルギー管理
エネルギー管理戦略は電力網、光発電、エネルギー貯蔵装置、充電施設間のエネルギーの相互融合と柔軟な配置を実現する。システムは変圧器の安全運行を保障する前提の下で最適化制御を行い、ピーク谷間差、平滑負荷を効果的に除去し、短時間で柔軟性を拡大し、電力設備の運行効率を高め、負荷変動を補償する。同時に、電力網への送電を許可しない場合には、光発電の調整、エネルギー貯蔵充電、充電杭の調整などの方法によって、逆電力を効果的に防止することもできる。
4.3秩序充電管理
システムはリアルタイムで変圧器の負荷率を監視し、変圧器の余剰容量を計算し、充電需要とエネルギー貯蔵システムの放電容量を結合して充電を動的に制御し、以下を含む：ユーザー権限識別、充電行為統計、充電電力制御、新規充電の許可/禁止、充電価格の調整などの方式でユーザーの充電需要を導き、電力網の充電に対する友好度と収容能力を高める。
5おわりに
太陽光エネルギー貯蔵一体化充電ステーションは階層的な保護と監視を採用して電力供給の信頼性と分布式発電所の運転コンプライアンスを高め、スマートエネルギー管理プラットフォームと合理的な新エネルギー制御戦略に協力して高効率充電と経済性のバランスを実現する。AcrelEMSスマートエネルギー管理プラットフォームは、アンコールの各種リレー保護と自動制御装置を結合し、各エリアに分散した多数の各種充電ステーションを同時に管理することができ、充電ステーションに基づいて制御戦略を制定し、それによって充電ステーションをより清潔で効率的に運行させることができる。
