安科瑞 師晴晴
摘要
高壓輸電時交流電比直流電更方便，更經濟。但在部分應用場景中，直流電直接給直流負載供電的應用，可以使電路設計更簡單，效率更高。目前直流配電在光伏+儲能系統中，可以通過光伏或電池直接進行直流供電，在新能源電力系統中也有廣泛應用，比如太陽能路燈、直流空調、5G通信基站等。
1. 項目概述
新加坡嚴重依賴天然氣發電，但本身的天然氣能源不足以支撐這龐大的天然氣消耗，其中95%天然氣能源需要通過鄰國管道輸送和海運供應的液化天然氣獲得。目前新加坡大力發展光伏發電+儲能項目以實現供電方式的多元化。
某新加坡客戶為家庭用戶定制的戶用光伏儲能系統采用了我司的DJSF1352RN系列直流電能表和分流器，進行光伏發電量、儲能電池充電電量和放電電量的統計和預測，優化了整體能效。
2. 系統應用
白天光伏發電供應負載，多余電量為蓄電池充電。夜間則由蓄電池為負載供電。為了更好的展示能量分配、優化整體效率和系統可靠性，客戶分別在光伏發電側和蓄電池儲能側加裝了DJSF1352RN系列直流電能表。控制器實時檢測光伏電池板發電量和蓄電池充放電過程，并對伏電池板發電量進行預測，根據檢測和預測的數據動態調整充放電功率和時機，保證了負載能穩定可靠運行。
整體系統圖如下：
圖1 光伏發電+儲能系統圖
3. 產品介紹
圖2 DJSF1352RN直流電能表實物圖
DJSF1352-RN導軌式直流電能表支持雙路直流輸入，主要針對電信基站、直流充電樁、太陽能光伏等應用場合而設計，該系列儀表可測量直流系統中的電壓、電流、功率和正反向電能等電參量。在實際使用現場中，該系列儀表不僅可以計量總電能，還能計量規定時間段內的電能，它檢測的數據可以本地顯示，也可以和工控設備、計算機連接組成測控系統。
4. 產品特點
l 導軌式安裝方式
l 電壓、電流、功率等電參量測量
l 正向、反向有功電能計量
l 上12個月歷史電能統計
l 具有日歷、計時和閏年自動轉換功能，具有校時功能。其中廣播下發的時鐘誤差不得大于5分鐘，在零點前后十分鐘內不準校時，每天只允許校時一次
l 具有兩套費率時段，可通過預先設置的時間實現兩套費率時段的自動轉換，每套費率時段全年至少可設兩個時區，24小時內至少可以設10個時段
l RS-485通訊接口，采用DL/T645-2007通訊協議和Modbus-RTU協議，RS485的通訊速率可在1200bps、2400bps、4800bps、9600bps設置。
5. 技術參數
技術參數 | 指標 |
輸入 | 標稱值 | 電壓輸入范圍 | 電流輸入 |
DC 0-1000V 參見實物接線圖 | 分流器：0-75mV； 霍爾傳感器：0-20mA、4-20mA、0-5V，0-10V等 |
|
過載 | 1.2倍可持續正常工作，2倍持續1秒 |
功耗 | 電壓：≤0.2VA，電流≤0.1VA |
精度等級 | 1級或0.5級 |
功能 | 顯示 | 8 位段碼式液晶屏（LCD） |
通訊接口 | RS485（可選兩路） |
通訊協議 | Modbus-RTU，DL/T 645-2007, DL/T 698 |
開關量 | 開關量輸出 | 2路繼電器輸出，2A/30VDC或2A/250VAC |
開關量輸入 | 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 |
見儀表菜單設置中SYS->PLUS中顯示，例：顯示100，即為100imp/kWH |
工作電源 | 電壓范圍 | AC/DC 85-265V或DC24V(±10%)或DC48V(±10%) |
功耗 | ≤ 3W |
工頻耐壓 | 電源//電壓輸入//電流輸入//繼電器輸出和開關量輸入//通訊之間//脈沖輸出3kV/1min 電源、繼電器輸出、電壓信號、電流信號之間3kV/1min 脈沖輸出、通訊、開關量輸入之間2kV/1min |
沖擊耐壓 | ±6KV |
絕緣電阻 | ≥ 40M ? |
平均無障礙工作時間 | ≥50000h |
環境 | 溫度 | 正常工作溫度：-25℃～+65℃；極限工作溫度：-40℃～+70℃； 貯存溫度：-40℃～+80℃ |
濕度 | ≤93%RH，不結露，不含腐蝕性氣體 |
海拔 | ≤2500m |
6. 結語
目前海外發達地區的戶用光伏市場已經較為成熟，在此基礎上戶用儲能也正駛入發展快車道。根據第三方研究咨詢機構 IHS Markit 的統計， 2016年以來的平均復合增速高達 50%以上。目前戶用儲能市場主要集中在戶用光伏發展較好的發達地區，如歐洲，澳洲，新加坡等等。因此在海外光伏儲能系統中，直流計量的需求仍處于爆發式增長中。
