安科瑞刘鸿鹏

摘要

随着“双碳”目标的加快推进，企业光伏储能电站成为实现绿色能源转型的重要路径。然而，多种能量流（光伏、储能、负荷、电网）并存下，能源数据的采集、有效上传、实时控制成为系统能效提升与安全运行的关键环节。本文基于安科瑞ANET2E4SM分体式通信管理机的核心功能与架构，探讨其在企业光伏储能电站中的实际应用价值与技术优势，为用户提供一种灵活、稳定的通信解决方案。

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1. 背景与现状

当前企业级光伏储能系统中，往往包括多类设备：光伏逆变器、储能变流器（PCS）、电池管理系统（BMS）、电能表、环境监测设备等。上述设备涉及多规约、不同通信接口（RS485、CAN、ModbusTCP等），对系统间的数据协调与统一管理带来巨大挑战。传统集中式通信架构已难以满足日益复杂的系统联接需求，亟需模块化、灵活部署的通信调度中枢。

2. 数据采集难点

在光储充一体化充电站中，数据采集是实现能效管理、运营调度、安全控制与辅助服务的基础。但由于系统结构复杂、设备多样、场景分散等因素，数据采集面临诸多技术与工程难题。以下是常见的核心难点分析：

2.1 设备种类繁多，通信规约不统一

光伏系统、储能系统、直流快充桩、充电模块、环境监测仪、电能表、消防设备等设备厂商各异；

不同设备采用不同通信规约：如ModbusRTU、ModbusTCP、DL/T645、IEC104、CAN等；

不同设备通信接口也不同：RS485、RS232、以太网、CAN、4G、WiFi等混用；

缺乏统一采集接口，导致数据采集系统整合成本高、配置复杂。

2.2 站点分散、布线难度大

光伏组件在屋顶、储能电池在室外机柜，充电桩布置在停车区，物理距离长；

通信线路布设长、绕行多、穿墙穿管多，施工难、成本高；

无线通讯可能因干扰、电磁屏蔽、信号阻断等问题稳定性差；

多站点项目如“充电站+微电网+厂区”更需跨区域采集系统支持。

2.3 高频数据与低频数据混合，带宽与存储压力大

充电桩、电池系统、PCS等设备需要秒级采样以实现告警、调度和峰谷套利；

光伏、环境监测、电表等则以分钟级/小时级采样为主；

不同采样频率、数据精度与上传机制需合理分配采集器带宽、网关处理能力与平台存储容量；

否则会导致采集延迟、数据丢包或平台宕机等问题。

2.4 边缘计算与本地判断能力不足

部分传统采集设备仅具备“被动采集+上传”能力；

无法在本地实现超限判断、断线报警、联动控制、虚拟设备逻辑组网等边缘智能；

在与EMS、调度平台失联时无法执行应急控制策略，降低系统稳定性与安全性。

2.5 采集数据不全或“失真”

部分关键设备未安装表计或传感器，存在“能耗盲区”；

一些设备上传数据不标准（如负值、缺值、零点漂移）或未经校准，易引起监测误判；

不同数据时间戳不一致，存在“数据错位”，导致调度逻辑失效或收益分析偏差；

数据不全还会影响碳排放统计、电价预测、负荷建模等高阶应用。

2.6 采集系统扩展难、升级难、运维难

原有系统往往为“固定采集—固定设备—固定协议”模式；

若后期扩充储能、换充电桩、换逆变器，则需重新布线或更换采集模块；

设备故障难以定位，数据异常难以追溯，整体运维效率低；

缺乏统一平台，导致平台切换、系统整合、人力维护负担大。

光储充电站的数据采集难点，集中在“设备异构、布线困难、规约多样、智能不足、系统割裂”五大方向。

要解决这些问题，需要部署具备以下能力的数据采集系统或通信管理方案：

多规约兼容、多端口接入、模块化扩展；支持边缘计算与虚拟设备；可对接多平台，具备数据转发与加密；易维护、可远程配置与升级；与能源管理系统联动，支持策略闭环。

3. 分体式通信管理机

本系列智能通信管理机是一款采用嵌入式硬件计算机平台，具有多个下行通信接口及一个或者多个上行 网络接口，用于将一个目标区域内所有的智能监控/保护装置的通信数据整理汇总后，实时上传主站系统，完 成遥信、遥测等能源数据采集功能。 同时，本系列智能通信管理机支持接收上级主站系统下达的命令，并转发给目标区域内的智能系列单元， 完成对厂站内各开关设备的分、合闸远方控制或装置的参数整定，实现遥控和遥调功能，以达到远动输出调 度命令的目标。 本系列智能通信管理机提供丰富的规约库支持，实现不同二次设备供应商的智能设备互联。作为自动化 系统网络与监测设备之间的通信接口设备，本系列智能通信管理机实现了规约转换、接口匹配、数据转换等 三项功能。 本系列智能通信管理机提供 RS485 通信端口，每个端口最多可带 32 台仪表设备（对于低压综合保护建议 每个端口挂接不超过 4 个）；可根据仪表设备的通信波特率、通信线路长度及客户对通信数据的刷新速度要 求最终决定每个通信端口所带的设备数量。 本系列智能通信管理机实时并行多任务处理与第三方设备的访问及上位系统的连接通信，支持软件组态。 通过专门的配置管理软件，可为不同通道挂载设备选择不同的通信协议，并可通过更改配置文件来改变通信 管理机所连接仪表设备的数量及数据信息，而不需更改软件程序。 

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3.1 型号说明

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3.2 技术参数

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3.3 设备特点

安科瑞ANET2E4SM是一款模块化分体式通信管理机，具备：

2个以太网口（支持主站通信、上云）；

4路RS485串口（光耦隔离，适应高干扰环境）；

模块化扩展能力（支持M485/CAN/4G/MBUS等多种子模块）；

兼容Modbus、DLT645、IEC104等主流规约；

支持边缘计算、虚拟设备、多规约转换与远程维护。

其采用嵌入式ARM平台，具备低功耗、强兼容、安装简便（35mm导轨式）等特点，尤其适用于分布广、结构复杂的企业光储系统通信场景。

 3.4 设备规格

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 3.5 组网架构

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4. 分体式网关的应用价值

4.1 多规约接入，打通设备通信壁垒 

在实际电站中，光伏逆变器和储能PCS往往由不同厂家提供，通信规约各异。ANET2E4SM通过内置丰富规约库，实现：

光伏侧ModbusRTU接入；

储能侧支持CAN或RS485接口的BMS/PCS通信；

配电系统中智能表计、消防电源监测等设备一并集成。

4.2 分布式接入与数据汇总 

模块化设计允许用户将通信管理机部署于不同区域，如屋顶光伏、机房储能、厂区充电桩处。通过局域网将各ANET2E4SM设备连接至EMS平台，实现分布采集、集中管理。

4.3 边缘计算能力，减轻平台负载

ANET2E4SM支持本地数据筛选、越限判断、断线判断与虚拟设备求和运算，可在现场预处理数据后再上传，降低后台平台压力，提高响应速度。

例如：系统可在现场判断电池SOC异常、PCS状态漂移等，并实时触发告警或启用备用策略。

4.4 支持转发与多主站对接

光储系统中可能存在EMS平台、消防监控平台、电网对接系统。ANET2E4SM支持数据多路径转发，可将同一设备数据同时推送至多个主站，避免重复接线与数据割裂。

6. 结语

ANET-2E4SM分体式通信管理机作为光伏储能场站的“数据调度核心”，通过统一规约管理、边缘智能处理、模块化部署等手段，助力企业实现设备互联、数据互通，是当前光储项目智能化升级不可或缺的关键设备。随着光储融合场景不断丰富，其价值将更加凸显。

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