安科瑞劉鴻鵬
隨著光伏+儲(chǔ)能系統(tǒng)在北美家庭及小型商業(yè)場(chǎng)景中的廣泛部署,對(duì)系統(tǒng)電能監(jiān)測(cè)的需求也日益增加。AGF系列裂相電表作為專為北美市場(chǎng)設(shè)計(jì)的導(dǎo)軌式能量計(jì)量裝置,能夠滿足120/240V分裂相(Split-phase)電網(wǎng)環(huán)境下的電能采集與RS485通信要求,廣泛適用于并網(wǎng)型逆變器系統(tǒng)。本文結(jié)合AGFAED的結(jié)構(gòu)與功能特點(diǎn),探討其在北美光儲(chǔ)系統(tǒng)中的典型應(yīng)用及技術(shù)優(yōu)勢(shì)。1引言
美國(guó)等北美國(guó)家的住宅和小商業(yè)電網(wǎng)普遍采用120/240V的分裂相結(jié)構(gòu),即兩個(gè)120V相線+一條中性線。這類系統(tǒng)在接入戶用光伏或儲(chǔ)能系統(tǒng)時(shí),常需要在并網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行雙向電能計(jì)量,用于能量管理、反向電量結(jié)算、系統(tǒng)狀態(tài)判斷等場(chǎng)景。傳統(tǒng)三相電表或單相電表難以完整適配該電網(wǎng)特性,因此亟需專門針對(duì)裂相電網(wǎng)開發(fā)的電能計(jì)量產(chǎn)品。
2. 什么是裂相?
裂相/分相(SplitPhase)是一種單相電力分配系統(tǒng),主要用于北美地區(qū)的住宅和小型商業(yè)供電。它的核心特點(diǎn)是利用中心抽頭變壓器,提供兩種電壓(120V和240V),以滿足不同用電設(shè)備的需求。
2.1裂相系統(tǒng)的工作原理
變壓器結(jié)構(gòu):
使用一個(gè)單相變壓器,其次級(jí)繞組帶有一個(gè)中心抽頭(Neutral,中性線),并接地。
從中心抽頭到兩端(L1和L2,即“火線”)的電壓均為120V(有效值),但相位相反(相差180°)。
兩火線(L1和L2)之間的電壓為240V(120V×2)。
電壓關(guān)系:
L1對(duì)中性線(N)=120V∠0°
L2對(duì)中性線(N)=120V∠180°
L1對(duì)L2=240V(兩電壓疊加)
2.2 分相系統(tǒng)的典型應(yīng)用
120V電路:
用于照明、插座、小家電等普通負(fù)載。
接線方式:火線(L1或L2)+中性線(N)。
240V電路:
用于大功率設(shè)備,如空調(diào)、電熱水器、電爐、烘干機(jī)等。
接線方式:直接使用L1和L2(不經(jīng)過(guò)中性線)。
2.3 分相系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)
靈活性:可同時(shí)提供120V和240V,適應(yīng)不同電器需求。
成本低:僅需單相變壓器,比三相系統(tǒng)更經(jīng)濟(jì)。
安全性:中性線接地,減少觸電風(fēng)險(xiǎn)。
2.4 裂相 VS 三相
2.5 注意事項(xiàng)
負(fù)載平衡:如果L1和L2的負(fù)載不均衡,中性線可能承載電流,影響系統(tǒng)效率。
不能直接驅(qū)動(dòng)三相電機(jī):分相系統(tǒng)僅適用于單相設(shè)備,三相電機(jī)需額外啟動(dòng)裝置(如電容分相)。
分相系統(tǒng)是北美住宅供電的常見方式,通過(guò)中心抽頭變壓器提供120V和240V兩種電壓,兼顧安全性和經(jīng)濟(jì)性,但不適用于大功率工業(yè)設(shè)備。
AGF-AE正是基于這一背景開發(fā)的裂相智能電表,具備計(jì)量、即插即用、通訊兼容等優(yōu)勢(shì),適用于單逆變器光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量采集與分析。
3. AGF-AE-D裂相電表
在單逆變器系統(tǒng)中,儀表直接與逆變器相連。如果您的變頻器有一個(gè)內(nèi)置的收入等級(jí)表(RGM;該變頻器被稱為收入等級(jí)變頻器),您可以在 RGM 的同一總線上連接一個(gè)外部?jī)x表。
2.1 組成架構(gòu)
3.2 接入方式與配電特性匹配
AGF-AE-D支持120/240V分裂相接法(L1、L2、N、PE),適用于北美主流住宅電表箱系統(tǒng)。采用雙電流互感器設(shè)計(jì),分別采集L1和L2兩路電流,并支持無(wú)中性線工作模式(僅L1/L2接入),適配性強(qiáng)。
172,。有任何問(wèn)題,。6972
都可以隨時(shí)問(wèn)的。,5322
3.3 通信方式
儀表內(nèi)置RS485通信模塊,采用ModbusRTU協(xié)議,可通過(guò)雙絞線接入光伏逆變器、儲(chǔ)能EMS、上位機(jī)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程讀數(shù)與狀態(tài)監(jiān)控。響應(yīng)時(shí)間<1s,滿足實(shí)時(shí)能量管理要求。
3.4 接線與安裝
DIN導(dǎo)軌安裝,適用于標(biāo)準(zhǔn)電表箱;
快速接線端子,安裝維護(hù)方便;
CT采用分體式設(shè)計(jì),支持現(xiàn)場(chǎng)夾裝并配備方向標(biāo)識(shí),確保測(cè)量準(zhǔn)確;
推薦安裝在主開關(guān)后、并網(wǎng)點(diǎn)前,采集交流輸出/輸入能量。
3.5 技術(shù)特點(diǎn)
高精度能量計(jì)量
電流測(cè)量范圍為CT額定值的1%~100%,100A表精度可達(dá)±0.5%,200A表為±1%;
電壓測(cè)量范圍為88%~110%額定值,頻率60Hz固定,適配北美電網(wǎng)頻率。
多狀態(tài)LED指示
三色LED實(shí)時(shí)顯示運(yùn)行、電源、相位狀態(tài);
支持電壓過(guò)高/過(guò)低、頻率異常、CT接反等狀態(tài)識(shí)別,有助于系統(tǒng)調(diào)試與運(yùn)維。
安規(guī)與環(huán)境適應(yīng)性
符合UL1741等北美標(biāo)準(zhǔn);
具備IP20級(jí)別外殼保護(hù),支持30°C至+70°C寬溫環(huán)境,抗?jié)駸嵩O(shè)計(jì)適應(yīng)多種氣候條件。
3.6 認(rèn)證資質(zhì)
4應(yīng)用案例與典型場(chǎng)景
4.1戶用光伏系統(tǒng)
在典型的戶用逆變器系統(tǒng)中,AGFAED可作為并網(wǎng)計(jì)量表,安裝于主電表和逆變器之間,實(shí)時(shí)采集L1/L2功率,判斷光伏出力與用戶負(fù)荷關(guān)系,為用戶提供可視化數(shù)據(jù)支持。
4.2儲(chǔ)能系統(tǒng)EMS集成
在混合型儲(chǔ)能系統(tǒng)中,電表將能量數(shù)據(jù)上傳至儲(chǔ)能EMS平臺(tái),輔助系統(tǒng)判斷“充電/放電”策略,如:
反向送電監(jiān)測(cè)(Feedin判斷)
峰谷電價(jià)控制邏輯觸發(fā)
備用電源狀態(tài)監(jiān)測(cè)
4.3多設(shè)備并聯(lián)監(jiān)測(cè)
對(duì)于多路逆變器并聯(lián)的系統(tǒng),可通過(guò)多只AGFAED并聯(lián)采集各支路數(shù)據(jù),集中上傳至數(shù)據(jù)采集器或網(wǎng)關(guān)設(shè)備,便于工程級(jí)能量管理。
結(jié)語(yǔ)
AGFAED系列裂相電表憑借其高適配性、高精度、安裝便捷等特性,已成為北美光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)中能量計(jì)量與通信集成的方案。其可靠的性能為家庭和小型商業(yè)用戶提供了實(shí)時(shí)的電能數(shù)據(jù)支持,推動(dòng)清潔能源系統(tǒng)運(yùn)行。未來(lái),隨著北美能源管理體系智能化升級(jí),裂相電表的需求仍將持續(xù)增長(zhǎng),其應(yīng)用場(chǎng)景也將更加多元化。
審核編輯 黃宇
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