UL/CE认证海外储能双向计量电表参数介绍

刘很强 2024-12-25 232

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安科瑞刘鸿鹏

摘要

在“双碳”目标背景下，工厂储能电站通过能量存储与调配优化电力使用，提高可再生能源利用率，并降低用电成本。合理规划和设计储能电站的结构，对其运行和稳定性至关重要。在储能电站中，电能的监控和管理是优化能源利用的关键。ADL-N系列外置互感器导轨式多功能电能表具备测量、多参数监测、双向计量和高速响应等功能，可通过RS485通信与能源管理系统（EMS）集成，实现防逆流控制、电池充放电优化和发电量调节。本文分析该设备在储能电站中的应用场景，探讨其技术特点、系统集成方式及其对储能电站运行效率提升的贡献。

1.引言

随着新能源技术的快速发展，储能电站已成为电力系统中不可或缺的一部分。为了实现对储能系统电能的测量与智能管理，选择可靠的电能计量设备至关重要。ADL-N系列多功能电能表为新能源发电及储能系统设计，其功能和性能为储能电站提供了强大的支持。

2.储能系统的计量难点

储能电站的能量计量因其复杂的运行环境和功能需求而具有一定难点。以下是储能电站能量计量中可能面临的主要挑战及原因分析：

2.1双向能量流计量的复杂性

储能电站既涉及充电（从电网或新能源系统吸收能量），也涉及放电（向负载或电网输送能量），这要求计量设备能够区分正向和反向能量流。

电流方向频繁切换，尤其在频繁的短时充放电过程中，计量设备需要快速响应，避免数据误差累积。

2.2多参数计量的高精度需求

储能电站需同时测量多种电力参数（电压、电流、功率、频率等），要求计量设备在复杂负载条件下依然保持高精度。

储能电站经常与波动性大的新能源（如光伏、风电）系统耦合，电网电压和频率可能会不稳定，导致测量难度增加。

2.3瞬态响应与动态测量

储能电站中功率变化迅速（如频率调节或功率平衡过程中），计量设备需要在毫响应时间内完成数据采集和更新。

传统电能计量设备响应速度较慢，可能无法满足储能电站的实时控制需求。

2.4通信与数据同步问题

储能电站的计量设备需与能源管理系统（EMS）和其他子系统进行实时通信，确保据同步和可靠传输。

长距离通信可能导致数据延迟或丢失，尤其在通信网络环境较差或多设备共享信道的情况下。

2.5环境适应性与设备可靠性

计量设备需在高温、低温、高湿度或强电磁干扰等恶劣环境下稳定运行。

储能电站的物理环境复杂，设备易受到电磁干扰、灰尘积聚或高低温变化的影响。

2.6多种储能技术的适配性

储能电站可能使用不同类型的储能技术（如锂电池、液流电池或超电容），每种技术的电能特性不同，对计量设备的兼容性提出要求。

不同储能技术的电压、电流范围和充放电特性存在较大差异，需要计量设备具备广泛的测量范围和灵活性。

2.7高功率与低功率计量的兼顾

储能电站的功率范围可能变化较大，计量设备需要在高功率状态下保持准确，同时对小功率流动（如待机功率）也能计量。

储能系统的负载波动和运行模式（如闲置或备用）复杂，多量程精度校准技术要求高。

2.8计量误差积累与数据一致性
长时运行中，计量设备可能会因设备老化或外部干扰产生累计误差，影响总能量数据的准确性。

储能电站数据依赖计量设备的稳定性，任何微小误差都可能导致能量调度策略偏差。

2.9动态定价环境下的计量需求

储能电站常用于参与电力市场套利，这要求计量设备能够细分不同时间段的用电和发电数据。

峰谷电价策略复杂，计量设备需要适应分时计量，支持多时间段数据存储与分析。

3.应对策略

为解决上述难点，可以采取以下措施：

高性能计量设备：选用具有快速响应、多参数测量和高精度的计量仪表。

智能算法支持：利用动态校准、误差补偿和数据融合算法提高计量准确性。

多协议通信：支持可靠的通信协议（如Modbus RTU或IEC 61850）及冗余通信设计。

环境优化设计：加强计量设备的防护能力，例如增强耐温性和电磁屏蔽性。

定期校验与维护：通过定期校准和设备检测，减少运行误差的积累。

储能电站的计量是其运行的核心环节，应综合考虑技术可靠性和经济性来解决这些挑战。

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4.储能双向计量装置

ADL 系列导轨式多功能电能表，是主要针对于光伏并网系统、微逆系统、储能系统、交流耦合系统等新能源发电系统而设计的一款智能仪表，产品具有精度高、体积小、响应速度快、安装方便等优点。具有对电力参数进行采样计量和监测，逆变器或者能量管理系统（EMS）与之进行通讯，根据实时功率及累计电能实现防逆流、调节发电量、电池充放电等功能，可双向计量，实现户用分布式光伏能量管理。