光伏直流用電計量系統(tǒng)介紹
安科瑞虞佳豪
概述
光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由光伏組件、控制器、逆變器、蓄電池及其他配件組成。根據(jù)是否依賴公共電網(wǎng),分為離網(wǎng)跟并網(wǎng)兩種,其中離網(wǎng)系統(tǒng)是獨立運行的、不需要依賴電網(wǎng)。離網(wǎng)光伏系統(tǒng)配備了有儲能作用的蓄電池,可保證系統(tǒng)功率穩(wěn)定,能在光伏系統(tǒng)夜間不發(fā)電或陰雨天發(fā)電不足等情況下供給負載用電。
光伏發(fā)電是指利用太陽電池的光生伏打效應(yīng),將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能,是太陽能發(fā)電的主要應(yīng)用形式之一。我國政府支持的并網(wǎng)光伏發(fā)電項目包括分布式光伏發(fā)電項目和光伏電站項目,能源主管部門出臺了《分布式光伏發(fā)電項目管理暫行辦法》和《光伏電站項目管理暫行辦法》。分布式光伏發(fā)電是指在用戶所在場地或附近建設(shè)運行,以用戶側(cè)自發(fā)自用為主、多余電量上網(wǎng)且在配電網(wǎng)系統(tǒng)平衡調(diào)節(jié)為特征的光伏發(fā)電設(shè)施。光伏電站項目系指作為公共電源建設(shè)及運行管理的光伏發(fā)電項目。同時,政府在“全面解決無電人口用電問題三年行動計劃(2013年-2015年)”中,光伏獨立供電工程是主要解決方案之一。
分布式光伏發(fā)電具有以下特點: 一是輸出功率相對較小。一般而言,一個分布式光伏發(fā)電項目的容量在數(shù)千千瓦以內(nèi)。與集中式電站不同,光伏電站的大小對發(fā)電效率的影響很小,因此對其經(jīng)濟性的影響也很小,小型光伏系統(tǒng)的投資收益率并不會比大型的低。 二是污染小,環(huán)保效益突出。分布式光伏發(fā)電項目在發(fā)電過程中,沒有噪聲,也不會對空氣和水產(chǎn)生污染。 三是能夠在一定程度上緩解局地的用電緊張狀況。
光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作原理均為光伏組件將光能轉(zhuǎn)換成直流電,直流電在逆變器的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姡瑢崿F(xiàn)用電、上網(wǎng)功能。因此可以對光能轉(zhuǎn)換出的直流電進行電壓電流的測量及電能計量。
01
光伏系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

02
光伏系統(tǒng)直流計量方案
針對電表不同的安裝方式,有3款直流計量方案,分別是嵌入式安裝直流電表PZ72L-DE、壁掛式安裝直流電表DJSF1352、導(dǎo)軌式安裝直流電表DJSF1352-RN。該三款儀表均可測量光伏直流系統(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(shè)備、計算機連接,組成測控系統(tǒng)。
儀表具有RS-485通訊接口,采用Modbus-RTU協(xié)議;根據(jù)不同要求,通過面板按鍵,對變比、報警、通訊、開關(guān)量輸出進行設(shè)置與控制。
03
直流計量電表產(chǎn)品介紹
3.1 PZ72L-DE

功能參數(shù)
●測量功能:能測量直流電壓U、電流I、功率P。
●計量功能:能計量當(dāng)前組合電能,正向電能,反向電能。
●分時功能:兩套時段表,一年可以分為4個時區(qū),每套時段表可設(shè)12個日時段,4個費率(F1、F2、F3、F4即尖峰平谷),時段間隔為15分鐘,時段可跨零點設(shè)置?。(僅LCD液晶表具有)
●歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能:能統(tǒng)計上12月的歷史電能(各費率電能)。(僅LCD液晶表具有)
●開關(guān)量輸入輸出功能:PZ72有二路開關(guān)量輸出,二路開關(guān)量輸入,PZ96有二路開關(guān)量輸出,四路開關(guān)量輸入,開關(guān)量輸出為繼電器輸出,可以實現(xiàn)“遙控”和報警輸出。開關(guān)量輸入不僅能夠采集和顯示本地的開關(guān)狀態(tài)信息,同時可以通過儀表的RS485實現(xiàn)遠程傳輸功能,即“遙信”功能。
●顯示:LCD(背光延時時間可調(diào))或LED。
●通訊:RS485接口,半雙工、光電隔離,Modbus-RTU 或DL/T645-2007協(xié)議,波特率1200、2400、4800、9600、19200、38400可選,調(diào)制紅外固定為1200bps。
●開關(guān)量:輸入(DI)干接點輸入,儀表內(nèi)置電源,光電隔離。輸出(DO)2路繼電器輸出,常開觸點,容量2A/30VDC或2A/250VAC。?
3.2 DJSF1352

主要功能
●具有正向,反向有功電能量計量功能,組合電能=正向+反向。
●電壓、電流、功率測量。
●上12個月結(jié)算功能。
●具有日歷、計時和閏年自動轉(zhuǎn)換功能,具有校時功能。其中廣播下發(fā)的時鐘誤差不得大于5分鐘,在零點前后十分鐘內(nèi)不準(zhǔn)校時,每天只允許校時一次。
●具有兩套費率時段,可通過預(yù)先設(shè)置的時間實現(xiàn)兩套費率時段的自動轉(zhuǎn)換,每套費率時段全年至少可設(shè)兩個時區(qū),24小時內(nèi)至少可以設(shè)8個時段,時段間隔為15分鐘,時段可跨零點設(shè)置。
●調(diào)制紅外通訊接口和RS-485通訊接口,采用DL/T645-2007通訊協(xié)議和Modbus-RTU協(xié)議,RS485的通訊速率可在1200bps、2400bps、4800bps、9600bps設(shè)置,調(diào)制紅外固定為1200bps。
規(guī)格參數(shù)
●準(zhǔn)確度等級:1級。
●額定電壓(Ub):100V、350V、500V、750V、1000V等。
●標(biāo)定電流(In):300A(可設(shè)置),分流器支持輸出0-75mV,霍爾電流傳感器支持輸出0-20mA和0-5V。
●脈沖常數(shù):以實際銘牌標(biāo)注為準(zhǔn)。
●輔助電源:供電電壓,DC20-60V或AC85V-265V可選。
3.3 DJSF1352-RN

功能參數(shù)
●測量:雙路直流輸入 。?
●顯示:8 位段碼式液晶屏(LCD)。?
●通訊接口?:RS485,紅外RS485, infrared。
●通訊協(xié)議:Modbus-RTU,DL/T 645-2007。
●開關(guān)量:開關(guān)量輸出:2路繼電器輸出,2A/30VDC或2A/250VAC;開關(guān)量輸入:2路干接點輸入。
●脈沖輸出:一路秒脈沖輸出,一路電能脈沖輸出。
04
現(xiàn)場照片



05
典型案例
揚州晶澳光伏電站
山西國臣光伏電站
北京國臣光伏電站