光伏電表：能源計量新勢力

一、光伏電表的誕生與發(fā)展

隨著全球?qū)稍偕茉吹男枨蟛粩嘣黾?，太陽能發(fā)電系統(tǒng)逐漸成為熱門選擇。在這樣的背景下，光伏電表應運而生。

近年來，隨著可再生能源的推廣和應用，光伏電表也經(jīng)歷了快速的發(fā)展。早期的光伏電表功能相對單一，主要是對光伏發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的電能進行簡單測量和記錄。隨著技術(shù)的不斷進步，光伏電表的功能日益豐富。如今，光伏電表不僅能夠準確測量和記錄電能，還具備了反向電量計量、遠程監(jiān)控和數(shù)據(jù)傳輸、防欺詐等多種功能。

例如，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，目前市場上的光伏電表在精確度方面相比普通電表有了顯著提高，誤差率降低至具體數(shù)據(jù)以下。這使得用戶能夠更加準確地了解光伏發(fā)電系統(tǒng)的性能和效益。同時，遠程監(jiān)控和數(shù)據(jù)傳輸功能的實現(xiàn)，讓用戶可以隨時隨地通過智能設備查看光伏發(fā)電系統(tǒng)的運行狀況，極大地提高了管理和監(jiān)控的便利性。

在發(fā)展歷程中，光伏電表也不斷適應著不同的應用場景和需求。從最初的大型光伏發(fā)電站到如今的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，光伏電表都發(fā)揮著重要的作用。未來，隨著可再生能源的進一步發(fā)展和智能電網(wǎng)的不斷完善，光伏電表有望迎來更加廣闊的發(fā)展空間。

二、工作原理全解析

（一）基于光伏效應的數(shù)據(jù)采集

光伏電表的工作原理基于光伏效應，即光能轉(zhuǎn)化為電能的現(xiàn)象。當太陽光照射到光伏電池板上時，光子與半導體材料相互作用，產(chǎn)生一個電流。這個電流通過光伏電表進行測量和記錄。光伏電表通常包括一個電流傳感器、電壓傳感器、數(shù)據(jù)處理單元和顯示屏等組件。電流傳感器和電壓傳感器能夠準確地測量光伏發(fā)電系統(tǒng)中的電流和電壓值，并將其轉(zhuǎn)換為電信號。這些電信號被傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理單元進行進一步的處理。例如，在一個典型的光伏電站中，電流傳感器可以測量到高達 [X] 安培的電流，而電壓傳感器可以測量到高達 [X] 伏特的電壓。通過對這些數(shù)據(jù)的采集，光伏電表能夠?qū)崟r監(jiān)測光伏發(fā)電系統(tǒng)的運行狀態(tài)。

防逆流--ACR電表

適用于分布式光伏并網(wǎng)柜的功率監(jiān)測、電力需求側(cè)管理等應用。具有無需拆一次母線、接線簡單方便、施工安全，為用戶節(jié)約改造成本、提高效率等特點。它集成全部電力參數(shù)的測量(如單相或者三相的 電流、電壓、有功功率、無功功率、視在功率、頻率、功率因數(shù)等)、復費率電能計量、四象限電能計量、諧波分析以及電能監(jiān)測和考核管理。同時它具有多種外圍接口功能可供用戶選擇：帶有RS485通訊接口，采用MODBUS-RTU協(xié)議可滿足通訊聯(lián)網(wǎng)管理的需要；帶開關(guān)量輸入和繼電器輸出可實現(xiàn)斷路器開關(guān)的“遙信"和“遙控"的功能，采用LCD顯示界面，通過面板按鍵來實現(xiàn)參數(shù)設置和控制，非常適合于實時電力監(jiān)控系統(tǒng)。

光伏儲能單相防逆流電表UL認證應用于分布式電源的逆變器、變流器、控制器標準；AGF-AE-D/200單相三線制，應用于澳洲、歐洲、北美等海外地區(qū)；電流規(guī)格200A,配套開口式互感器，安裝方便;通訊通訊采用RJ45的物理接口

電量計量--ADL400N電表

ADL400N光伏并網(wǎng)系統(tǒng)逆流檢測電表，是主要針對于光伏并網(wǎng)系統(tǒng)、微逆系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)、交流耦合系統(tǒng)等新能源發(fā)電系統(tǒng)而設計的一款智能儀表，產(chǎn)品具有精度高、體積小、響應速度快、安裝方便等優(yōu)點。具有對電力參數(shù)進行采樣計量和監(jiān)測，逆變器或者能量管理系統(tǒng)（EMS）與之進行通訊，根據(jù)實時功率及累計電能實現(xiàn)防逆流、調(diào)節(jié)發(fā)電量、電池充放電等功能，可雙向計量，實現(xiàn)戶用分布式光伏能量管理。

電量計量--導軌式電表

DJSF1352-RN導軌式直流電能表帶有雙路直流輸入，主要針對電信基站、直流充電樁、太陽能光伏等應用場合而設計，該系列儀表可測量直流系統(tǒng)中的電壓、電流、功率以及正反向電能等。在實際使用現(xiàn)場，即可計量總電能，又可計量規(guī)定時間段內(nèi)的電能。檢測的結(jié)果既可用于本地顯示，又能與工控設備、計算機連接，組成測控系統(tǒng)。

儀表可具有紅外通訊接口和RS-485通訊接口，同時支持Modbus-RTU協(xié)議和DLT645-97(07)協(xié)議；可帶繼電器報警輸出和開關(guān)量輸入功能；根據(jù)不同要求，通過儀表面板按鍵，對變比、報警、通訊進行設置；具有開關(guān)量事件記錄（Modbus協(xié)議）、編程和事件設置記錄（645協(xié)議）、數(shù)據(jù)瞬時和定時凍結(jié)功能（645協(xié)議）、電壓電流功率最大值、最小值記錄功能。

電量計量--開孔式電表

PZ96-DE智能直流電能表是針對直流屏、太陽能供電、電信基站、充電樁等應用場合而設計的，該系列儀表可測量直流系統(tǒng)中的電壓、電流、功率、正向與反向電能。既可用于本地顯示，又能與工控設備、計算機連接，組成測控系統(tǒng)。同時它具有多種外圍接口功能可供用戶選擇：帶有RS-485通訊接口，采用Modbus-RTU協(xié)議；可帶繼電器報警輸出、開關(guān)量輸入/輸出。根據(jù)不同要求，通過儀表面板按鍵，對變比、通訊進行設置與控制。

匯流采集裝置

AGF-M24T一次電流采用穿孔方式接入，可20A，穿孔方式接入，安裝方便，安全性高;帶3路開關(guān)量狀態(tài)監(jiān)測，可以對匯流箱內(nèi)的防雷器、斷路器狀態(tài)進行監(jiān)控:具有內(nèi)部測溫功能，可實時監(jiān)測箱內(nèi)溫度，保證電氣安全;具有DC 1500V母線電壓測量功能:具備RS485接口，ModbusRTU協(xié)議，將監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳至后臺系統(tǒng)

防孤島保護裝置

AM5SE

功能：AM5SE-IS防孤島保護裝置主要適用于35kV、10kV及低壓380V光伏發(fā)電、燃氣發(fā)電等新能源并網(wǎng)供電系統(tǒng)。當發(fā)生孤島現(xiàn)象時，可以快速切除并網(wǎng)點，使本站與電網(wǎng)側(cè)快速脫離，保證整個電站和相關(guān)維護人員的生命安全。

電能質(zhì)量在線監(jiān)測

APView500 電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置采用了高性能多核平臺和嵌入式操作系統(tǒng)，遵照

IEC61000-4-30《測試和測量技術(shù)-電能質(zhì)量測量方法》中規(guī)定的各電能質(zhì)量指標的測量方法

進行測量，集諧波分析、波形采樣、電壓暫降/暫升/中斷、閃變監(jiān)測、電壓不平衡度監(jiān)測、

事件記錄、測量控制等功能為一體。裝置在電能質(zhì)量指標參數(shù)測量方法的標準化和指標參數(shù)

的測量精度以及時鐘同步、事件告警功能等各個方面均達到了國家標準要求，能夠滿足 110kV 及以下供電系統(tǒng)電能質(zhì)量監(jiān)測的要求。

（三）按計量方向分類

光伏電表按計量方向可分為單向計量表和雙向計量表。

單向計量表：

功能差異：單向計量表只能測量從電網(wǎng)流向用戶的電能，或者從光伏發(fā)電系統(tǒng)流向用戶的電能，不能同時計量雙向的電能流動。在之前的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的計量中，常采用兩塊單向電表分別計量用戶輸給電網(wǎng)的電能和使用電網(wǎng)中的電能。但這種方式使用成本高，需要兩塊電表，接線復雜，施工難度高，維護困難。

應用場景：一些簡單的光伏發(fā)電系統(tǒng)，或者對雙向計量需求不高的用戶。例如，一個小型家庭光伏系統(tǒng)，如果只考慮自用，不考慮將多余的電能賣給電網(wǎng)，可能會選擇單向計量表。

雙向計量表：

功能差異：能夠同時計量用電量和發(fā)電量的電能表，功率和電能都具有方向性。從用電的角度看，耗電算為正功率或正電能，發(fā)電算為負功率或負電能。雙向計量表可實現(xiàn)電能的正、反向分開計量、分開存儲、分開顯示，同時可通過電表配有標準 RS485 通信接口，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠傳。

應用場景：主要針對分布式光伏發(fā)電站需要雙向計量的用戶，由于光伏電站發(fā)出的電有富余時，輸送給電網(wǎng)的電能需要準確計量；在光伏發(fā)電不能滿足用戶需求時使用電網(wǎng)的電能也需要準確計量。例如，一個中型分布式光伏電站，為了實現(xiàn)電能的高效利用和管理，會選擇雙向計量表，以便準確計量發(fā)電量和用電量，同時方便與電網(wǎng)進行交互。

四、應用場景廣泛

（一）工業(yè)領(lǐng)域的能源管理

在工業(yè)領(lǐng)域，光伏電表發(fā)揮著重要的能源管理作用。工業(yè)企業(yè)的光伏發(fā)電系統(tǒng)通常規(guī)模較大，對電能的準確計量和監(jiān)控需求更為迫切。光伏電表能夠?qū)崟r監(jiān)測工業(yè)企業(yè)光伏發(fā)電系統(tǒng)的電能產(chǎn)生和消耗情況，為企業(yè)提供詳細的能源數(shù)據(jù)。

通過光伏電表的數(shù)據(jù)，企業(yè)可以評估光伏發(fā)電系統(tǒng)的性能，了解不同時間段的發(fā)電量和用電量，從而合理安排生產(chǎn)計劃，優(yōu)化能源使用。例如，某大型工業(yè)企業(yè)安裝了光伏電表后，發(fā)現(xiàn)中午時段光伏發(fā)電量較大，而此時企業(yè)的部分生產(chǎn)設備可以適當調(diào)整工作時間，優(yōu)先使用光伏發(fā)電，降低對傳統(tǒng)電網(wǎng)的依賴，從而降低能源成本。

光伏電表還能幫助企業(yè)及時發(fā)現(xiàn)能源浪費和設備故障。如果某個車間的用電量異常升高，企業(yè)可以通過光伏電表的數(shù)據(jù)快速定位問題，及時進行維修和調(diào)整，提高能源利用效率。據(jù)統(tǒng)計，使用光伏電表進行能源管理的工業(yè)企業(yè)，平均能源成本降低了 [X]%，能源利用效率提高了 [X]%。

（二）商業(yè)領(lǐng)域的節(jié)能減排

在商業(yè)領(lǐng)域，越來越多的商業(yè)建筑開始安裝光伏發(fā)電系統(tǒng)。光伏電表在商業(yè)建筑中起到了關(guān)鍵的節(jié)能減排作用。商業(yè)建筑對電能的測量和監(jiān)控要求較高，光伏電表可以滿足這些需求。

商業(yè)建筑可以通過光伏電表監(jiān)測光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量、電能消耗情況，以及節(jié)能減排效果。例如，某商業(yè)中心安裝了光伏電表后，能夠?qū)崟r了解光伏發(fā)電系統(tǒng)的運行情況，根據(jù)發(fā)電量和用電量的變化，合理調(diào)整空調(diào)、照明等設備的運行時間和功率，實現(xiàn)能源的有效管理和控制。

同時，光伏電表的數(shù)據(jù)還可以為商業(yè)建筑的綠色認證提供支持。許多商業(yè)建筑都在追求綠色環(huán)保的形象，通過使用光伏發(fā)電系統(tǒng)和光伏電表，能夠展示建筑的節(jié)能減排成果，提高商業(yè)建筑的市場競爭力。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，安裝了光伏發(fā)電系統(tǒng)和光伏電表的商業(yè)建筑，平均每年可以減少二氧化碳排放 [X] 噸，節(jié)約能源成本 [X] 萬元。

（三）農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的綠色能源

在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，光伏電表為農(nóng)村農(nóng)業(yè)光伏發(fā)電系統(tǒng)提供了可靠的能源監(jiān)測手段。農(nóng)村地區(qū)對能源的需求也很大，尤其是在農(nóng)田灌溉、農(nóng)業(yè)機械和農(nóng)戶用電等方面。

光伏電表可以應用于農(nóng)村地區(qū)的農(nóng)業(yè)光伏發(fā)電系統(tǒng)，監(jiān)測農(nóng)田灌溉設備的用電量，幫助農(nóng)民合理安排灌溉時間，降低能源消耗。同時，光伏電表還可以監(jiān)測農(nóng)業(yè)機械的用電情況，為農(nóng)民提供設備運行狀態(tài)的參考，及時進行維護和保養(yǎng)，提高農(nóng)業(yè)機械的使用壽命。

此外，農(nóng)戶家庭也可以安裝光伏電表，實時監(jiān)測家庭的電能產(chǎn)生和消耗情況。在光伏發(fā)電量充足時，農(nóng)戶可以優(yōu)先使用自家的光伏發(fā)電，減少對傳統(tǒng)電網(wǎng)的依賴，實現(xiàn)節(jié)能減排的目標。例如，某農(nóng)村地區(qū)安裝了農(nóng)業(yè)光伏發(fā)電系統(tǒng)和光伏電表后，農(nóng)戶的平均用電成本降低了 [X]%，同時也為農(nóng)村地區(qū)的環(huán)境保護做出了貢獻。

（四）居民領(lǐng)域的清潔能源利用

在居民領(lǐng)域，光伏電表幫助居民家庭更好地管理家庭能源使用，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。隨著可再生能源的推廣，越來越多的家庭開始安裝光伏發(fā)電系統(tǒng)。

光伏電表能夠?qū)崟r監(jiān)測家庭的電能產(chǎn)生和消耗情況，居民可以通過手機 APP 等智能設備隨時隨地查看光伏發(fā)電系統(tǒng)的運行狀況和家庭用電情況。例如，居民可以在白天光伏發(fā)電量較大時，優(yōu)先使用光伏發(fā)電，為家用電器供電，減少對傳統(tǒng)電網(wǎng)的依賴。

同時，光伏電表還可以為居民提供節(jié)能建議。根據(jù)家庭的用電習慣和光伏發(fā)電系統(tǒng)的性能，光伏電表可以分析出家庭能源使用的優(yōu)化方案，幫助居民節(jié)約能源成本。據(jù)統(tǒng)計，安裝了光伏電表的居民家庭，平均每年可以節(jié)約能源成本 [X] 元，減少二氧化碳排放 [X] 千克。

五、未來前景光明

（一）分布式光伏市場的推動

分布式光伏市場增長強勁，為智能電表帶來了廣闊的發(fā)展空間。隨著全球電力需求的日益上漲和能源問題的逐漸加劇，光伏發(fā)電作為一種無污染、分布廣、應用范圍大的能源形式，被寄予厚望。其中，分布式光伏發(fā)電具有環(huán)保性、經(jīng)濟性，以及投資省、發(fā)電方式靈活、與環(huán)境兼容等特點，成為了未來的重要發(fā)展方向。

在分布式光伏市場中，智能電表的需求主要來自于自發(fā)自用、余電上網(wǎng)模式。這種模式下，電能表需要計量實時發(fā)電量、上網(wǎng)電量、下網(wǎng)電量，因此需要具有雙向電能計量功能的智能電表。雙向計量電表實現(xiàn)了一表用電量和發(fā)電量分開計量，分開存儲，分開顯示，不僅降低了成本，解決了施工難的問題，而且維護更加容易，使用起來更加方便。

分布式光伏發(fā)電和雙向計量電表發(fā)展相輔相成，共同促進了分布式光伏的發(fā)展。智能電表為分布式光伏系統(tǒng)提供了準確的電能計量和監(jiān)控功能，幫助用戶更好地管理和利用太陽能資源。同時，分布式光伏市場的增長也為智能電表帶來了更多的應用場景和市場需求，推動了智能電表技術(shù)的不斷進步和創(chuàng)新。