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(yīng)運(yùn)而生。

近年來，隨著可再生能源的推廣和應(yīng)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(jìn)行簡單測量和記錄。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，光伏電表的功能日益豐富。如今，光伏電表不僅能夠準(zhǔn)確測量和記錄電能，還具備了反向電量計量、遠(yuǎn)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(zhǔn)確地了解光伏發(fā)電系統(tǒng)的性能和效益。同時，遠(yuǎn)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(shè)備查看光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)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(yīng)著不同的應(yīng)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(jìn)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(yīng)的數(shù)據(jù)采集

光伏電表的工作原理基于光伏效應(yīng)，即光能轉(zhuǎn)化為電能的現(xiàn)象。當(dāng)太陽光照射到光伏電池板上時，光子與半導(dǎo)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(jìn)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(zhǔn)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(jìn)行進(jìn)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(dá) [X] 安培的電流，而電壓傳感器可以測量到高達(dá) [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(yùn)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(yīng)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(fù)費(fèi)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(shè)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(rèn)證應(yīng)用于分布式電源的逆變器、變流器、控制器標(biāo)準(zhǔn)；AGF-AE-D/200單相三線制，應(yīng)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(shè)計的一款智能儀表，產(chǎn)品具有精度高、體積小、響應(yīng)速度快、安裝方便等優(yōu)點。具有對電力參數(shù)進(jìn)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(jìn)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(dǎo)軌式電表

DJSF1352-RN導(dǎo)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(yīng)用場合而設(shè)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(shè)備、計算機(jī)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(jìn)行設(shè)置；具有開關(guān)量事件記錄（Modbus協(xié)議）、編程和事件設(shè)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(yīng)用場合而設(shè)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(shè)備、計算機(jī)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(jìn)行設(shè)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(jìn)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(hù)裝置

AM5SE

功能：AM5SE-IS防孤島保護(hù)裝置主要適用于35kV、10kV及低壓380V光伏發(fā)電、燃?xì)獍l(fā)電等新能源并網(wǎng)供電系統(tǒng)。當(dāng)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(hù)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(biāo)的測量方法

進(jìn)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(biāo)參數(shù)測量方法的標(biāo)準(zhǔn)化和指標(biāo)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(dá)到了國家標(biāo)準(zhǔn)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(fù)雜，施工難度高，維護(hù)困難。

應(yīng)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(fù)功率或負(fù)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(biāo)準(zhǔn) RS485 通信接口，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)傳。

應(yīng)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(zhǔn)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(zhǔn)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(zhǔn)確計量發(fā)電量和用電量，同時方便與電網(wǎng)進(jìn)行交互。

四、應(yīng)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(zhǔn)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(xì)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(shè)備可以適當(dāng)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(fèi)和設(shè)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(jìn)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(jìn)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(yùn)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(shè)備的運(yùn)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(rèn)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(jī)械和農(nóng)戶用電等方面。

光伏電表可以應(yīng)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(shè)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(jī)械的用電情況，為農(nóng)民提供設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的參考，及時進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，提高農(nóng)業(yè)機(jī)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(biāo)。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(hù)做出了貢獻(xiàn)。

（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(jī) APP 等智能設(shè)備隨時隨地查看光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)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(xí)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(qiáng)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(yīng)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(jì)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(hù)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(jìn)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(zhǔn)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(yīng)用場景和市場需求，推動了智能電表技術(shù)的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新。