直流电能表在某新加坡光伏储能系统中的应用
摘要
高压输电时交流电比直流电更方便，更经济。但在部分应用场景中，直流电直接给直流负载供电的应用，可以使电路设计更简单，更高效。目前直流配电在光伏+储能系统中，可以通过光伏或电池直接进行直流供电，在新能源电力系统中也有广泛应用，比如太阳能路灯、直流空调、5G通信基站等。
1.项目概述
新加坡严重依赖天然气发电，但本身的天然气能源不足以支撑这庞大的天然气消耗，其中95%天然气能源需要通过邻国管道输送和海运供应的液化天然气获得。目前新加坡大力发展光伏发电+储能项目以实现供电方式的多元化。
某新加坡客户为家庭用户定制的户用光伏储能系统采用了我司的DJSF1352RN系列直流电能表和分流器，进行光伏发电量、储能电池充电电量和放电电量的统计和预测，优化了整体能效。
2.系统应用
白天光伏发电供应负载，多余电量为蓄电池充电。夜间则由蓄电池为负载供电。为了更好的展示能量分配、优化整体效率和系统可靠性，客户分别在光伏发电侧和蓄电池储能侧加装了DJSF1352RN系列直流电能表。控制器实时检测光伏电池板发电量和蓄电池充放电过程，并对伏电池板发电量进行预测，根据检测和预测的数据动态调整充放电功率和时机，有效保证了负载能稳定可靠运行。
整体系统图如下：
图1 光伏发电+储能系统图
3.产品介绍
图2 DJSF1352RN直流电能表实物图
DJSF1352-RN导轨式直流电能表支持双路直流输入，主要针对电信基站、直流充电桩、太阳能光伏等应用场合而设计，该系列仪表可测量直流系统中的电压、电流、功率和正反向电能等电参量。在实际使用现场中，该系列仪表不仅可以计量总电能，还能计量规定时间段内的电能，它检测的数据可以本地显示，也可以和工控设备、计算机连接组成测控系统。
4.产品特点
导轨式安装方式
电压、电流、功率等电参量测量
正向、反向有功电能计量
上12个月历史电能统计
具有日历、计时和闰年自动转换功能，具有校时功能。其中广播下发的时钟误差不得大于5分钟，在零点前后十分钟内不准校时，每天只允许校时一次
具有两套费率时段，可通过预先设置的时间实现两套费率时段的自动转换，每套费率时段全年至少可设两个时区，24小时内至少可以设10个时段
RS-485通讯接口，采用DL/T645-2007通讯协议和Modbus-RTU协议，RS485的通讯速率可在1200bps、2400bps、4800bps、9600bps设置。
5.技术参数
技术参数指标
输入标称值电压输入范围电流输入
DC 0-1000V
参见实物接线图分流器：0-75mV；
霍尔传感器：0-20mA、4-20mA、0-5V，0-10V等
过载1.2倍可持续正常工作，2倍持续1秒
功耗电压：≤0.2VA，电流≤0.1VA
精度等级1级或0.5级
功能显示8 位段码式液晶屏（LCD）
通讯接口RS485（可选两路）
通讯协议Modbus-RTU，DL/T 645-2007, DL/T 698
开关量开关量输出2路继电器输出，2A/30VDC或2A/250VAC
开关量输入2路干接点输入
脉冲输出一路秒脉冲输出，一路电能脉冲输出
见仪表菜单设置中SYS->PLUS中显示，例：显示100，即为100imp/kWH
工作电源电压范围AC/DC 85-265V或DC24V(±10%)或DC48V(±10%)
功耗≤ 3W
工频耐压电源//电压输入//电流输入//继电器输出和开关量输入//通讯之间//脉冲输出3kV/1min
电源、继电器输出、电压信号、电流信号之间3kV/1min
脉冲输出、通讯、开关量输入之间2kV/1min
冲击耐压±6KV
绝缘电阻≥ 40M Ω
平均无障碍工作时间≥50000h
环境温度正常工作温度：-25℃～+65℃；极限工作温度：-40℃～+70℃；
贮存温度：-40℃～+80℃
湿度≤93%RH，不结露，不含腐蚀性气体
海拔≤2500m
6.结语
目前海外发达地区的户用光伏市场已经较为成熟，在此基础上户用储能也正驶入发展快车道。根据第三方研究咨询机构 IHS Markit 的统计， 2016年以来的平均复合增速高达 50%以上。目前户用储能市场主要集中在户用光伏发展较好的发达地区，如欧洲，澳洲，新加坡等等。因此在海外光伏储能系统中，直流计量的需求仍处于爆发式增长中。
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