從采集到調度，光儲系統為何離不開像ANET-2E4SM這樣的智能網關？

安科瑞劉鴻鵬

摘要

隨著“雙碳”目標的加快推進，企業光伏儲能電站成為實現綠色能源轉型的重要路徑。然而，多種能量流（光伏、儲能、負荷、電網）并存下，能源數據的采集、有效上傳、實時控制成為系統能效提升與安全運行的關鍵環節。本文基于安科瑞ANET2E4SM分體式通信管理機的核心功能與架構，探討其在企業光伏儲能電站中的實際應用價值與技術優勢，為用戶提供一種靈活、穩定的通信解決方案。

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1. 背景與現狀

當前企業級光伏儲能系統中，往往包括多類設備：光伏逆變器、儲能變流器（PCS）、電池管理系統（BMS）、電能表、環境監測設備等。上述設備涉及多規約、不同通信接口（RS485、CAN、ModbusTCP等），對系統間的數據協調與統一管理帶來巨大挑戰。傳統集中式通信架構已難以滿足日益復雜的系統聯接需求，亟需模塊化、靈活部署的通信調度中樞。

2. 數據采集難點

在光儲充一體化充電站中，數據采集是實現能效管理、運營調度、安全控制與輔助服務的基礎。但由于系統結構復雜、設備多樣、場景分散等因素，數據采集面臨諸多技術與工程難題。以下是常見的核心難點分析：

2.1 設備種類繁多，通信規約不統一

光伏系統、儲能系統、直流快充樁、充電模塊、環境監測儀、電能表、消防設備等設備廠商各異；

不同設備采用不同通信規約：如ModbusRTU、ModbusTCP、DL/T645、IEC104、CAN等；

不同設備通信接口也不同：RS485、RS232、以太網、CAN、4G、WiFi等混用；

缺乏統一采集接口，導致數據采集系統整合成本高、配置復雜。

2.2 站點分散、布線難度大

光伏組件在屋頂、儲能電池在室外機柜，充電樁布置在停車區，物理距離長；

通信線路布設長、繞行多、穿墻穿管多，施工難、成本高；

無線通訊可能因干擾、電磁屏蔽、信號阻斷等問題穩定性差；

多站點項目如“充電站+微電網+廠區”更需跨區域采集系統支持。

2.3 高頻數據與低頻數據混合，帶寬與存儲壓力大

充電樁、電池系統、PCS等設備需要秒級采樣以實現告警、調度和峰谷套利；

光伏、環境監測、電表等則以分鐘級/小時級采樣為主；

不同采樣頻率、數據精度與上傳機制需合理分配采集器帶寬、網關處理能力與平臺存儲容量；

否則會導致采集延遲、數據丟包或平臺宕機等問題。

2.4 邊緣計算與本地判斷能力不足

部分傳統采集設備僅具備“被動采集+上傳”能力；

無法在本地實現超限判斷、斷線報警、聯動控制、虛擬設備邏輯組網等邊緣智能；

在與EMS、調度平臺失聯時無法執行應急控制策略，降低系統穩定性與安全性。

2.5 采集數據不全或“失真”

部分關鍵設備未安裝表計或傳感器，存在“能耗盲區”；

一些設備上傳數據不標準（如負值、缺值、零點漂移）或未經校準，易引起監測誤判；

不同數據時間戳不一致，存在“數據錯位”，導致調度邏輯失效或收益分析偏差；

數據不全還會影響碳排放統計、電價預測、負荷建模等高階應用。

2.6 采集系統擴展難、升級難、運維難

原有系統往往為“固定采集—固定設備—固定協議”模式；

若后期擴充儲能、換充電樁、換逆變器，則需重新布線或更換采集模塊；

設備故障難以定位，數據異常難以追溯，整體運維效率低；

缺乏統一平臺，導致平臺切換、系統整合、人力維護負擔大。

光儲充電站的數據采集難點，集中在“設備異構、布線困難、規約多樣、智能不足、系統割裂”五大方向。

要解決這些問題，需要部署具備以下能力的數據采集系統或通信管理方案：

多規約兼容、多端口接入、模塊化擴展；支持邊緣計算與虛擬設備；可對接多平臺，具備數據轉發與加密；易維護、可遠程配置與升級；與能源管理系統聯動，支持策略閉環。

3. 分體式通信管理機

本系列智能通信管理機是一款采用嵌入式硬件計算機平臺，具有多個下行通信接口及一個或者多個上行 網絡接口，用于將一個目標區域內所有的智能監控/保護裝置的通信數據整理匯總后，實時上傳主站系統，完 成遙信、遙測等能源數據采集功能。 同時，本系列智能通信管理機支持接收上級主站系統下達的命令，并轉發給目標區域內的智能系列單元， 完成對廠站內各開關設備的分、合閘遠方控制或裝置的參數整定，實現遙控和遙調功能，以達到遠動輸出調 度命令的目標。 本系列智能通信管理機提供豐富的規約庫支持，實現不同二次設備供應商的智能設備互聯。作為自動化 系統網絡與監測設備之間的通信接口設備，本系列智能通信管理機實現了規約轉換、接口匹配、數據轉換等 三項功能。 本系列智能通信管理機提供 RS485 通信端口，每個端口最多可帶 32 臺儀表設備（對于低壓綜合保護建議 每個端口掛接不超過 4 個）；可根據儀表設備的通信波特率、通信線路長度及客戶對通信數據的刷新速度要 求最終決定每個通信端口所帶的設備數量。 本系列智能通信管理機實時并行多任務處理與第三方設備的訪問及上位系統的連接通信，支持軟件組態。 通過專門的配置管理軟件，可為不同通道掛載設備選擇不同的通信協議，并可通過更改配置文件來改變通信 管理機所連接儀表設備的數量及數據信息，而不需更改軟件程序。 

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3.1 型號說明

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3.2 技術參數

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3.3 設備特點

安科瑞ANET2E4SM是一款模塊化分體式通信管理機，具備：

2個以太網口（支持主站通信、上云）；

4路RS485串口（光耦隔離，適應高干擾環境）；

模塊化擴展能力（支持M485/CAN/4G/MBUS等多種子模塊）；

兼容Modbus、DLT645、IEC104等主流規約；

支持邊緣計算、虛擬設備、多規約轉換與遠程維護。

其采用嵌入式ARM平臺，具備低功耗、強兼容、安裝簡便（35mm導軌式）等特點，尤其適用于分布廣、結構復雜的企業光儲系統通信場景。

 3.4 設備規格

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 3.5 組網架構

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4. 分體式網關的應用價值

4.1 多規約接入，打通設備通信壁壘 

在實際電站中，光伏逆變器和儲能PCS往往由不同廠家提供，通信規約各異。ANET2E4SM通過內置豐富規約庫，實現：

光伏側ModbusRTU接入；

儲能側支持CAN或RS485接口的BMS/PCS通信；

配電系統中智能表計、消防電源監測等設備一并集成。

4.2 分布式接入與數據匯總 

模塊化設計允許用戶將通信管理機部署于不同區域，如屋頂光伏、機房儲能、廠區充電樁處。通過局域網將各ANET2E4SM設備連接至EMS平臺，實現分布采集、集中管理。

4.3 邊緣計算能力，減輕平臺負載

ANET2E4SM支持本地數據篩選、越限判斷、斷線判斷與虛擬設備求和運算，可在現場預處理數據后再上傳，降低后臺平臺壓力，提高響應速度。

例如：系統可在現場判斷電池SOC異常、PCS狀態漂移等，并實時觸發告警或啟用備用策略。

4.4 支持轉發與多主站對接

光儲系統中可能存在EMS平臺、消防監控平臺、電網對接系統。ANET2E4SM支持數據多路徑轉發，可將同一設備數據同時推送至多個主站，避免重復接線與數據割裂。

6. 結語

ANET-2E4SM分體式通信管理機作為光伏儲能場站的“數據調度核心”，通過統一規約管理、邊緣智能處理、模塊化部署等手段，助力企業實現設備互聯、數據互通，是當前光儲項目智能化升級不可或缺的關鍵設備。隨著光儲融合場景不斷豐富，其價值將更加凸顯。