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光伏電站電力監控裝置及系統

來源：江蘇安科瑞電器制造有限公司 2011年10月15日 16:05

光伏電站電力監控裝置及系統

1 概述

太陽能光伏電站主要由光伏電池陣列、匯流箱、低壓直流柜、逆變柜、交流低壓柜、升壓變壓器等組成，zui后產生的高壓交流直接并入電網。針對每個環節電力參數檢測的需要，安科瑞公司推出了AGF系列光伏匯流采集裝置、PZ系列直流檢測儀表及ACR系列電力質量分析儀，分別應用于匯流箱、直流柜及交流柜中，并通過Acrel-3000 V8.0光伏發電監測系統實現后臺集中監控。

2 APV-M系列智能光伏匯流箱

在光伏發電系統中，數量龐大的光伏電池組件進行串并組合達到需要的電壓電流值，以使發電效率達到*。APV-M系列智能光伏匯流箱主要作用就是對光伏電池陣列的輸入進行一級匯流，用于減少光電池陣列接入到逆變器的連線，優化系統結構，提高可靠性和可維護性。在提供匯流防雷功能的同時，還監測了光電池板運行狀態，匯流后電流、電壓、功率，防雷器狀態、直流斷路器狀態采集，繼電器接點輸出等功能，并帶有風速、溫度、輻照儀等傳感器接口功能供客戶選擇，裝置標配有RS485接口，可以把測量和采集到的數據上傳到監控系統。

2.1 產品特點

u 符合《CGC/GF002：2010》光伏方陣匯流箱技術規范

u 防水等級為IP65，滿足室內外安裝要求

u 測量元件采用霍爾傳感器，隔離測量zui大16路輸入

u 光伏熔斷器，耐壓DC1kV，熔斷電流可選擇

u 可選電壓測量功能，zui高測量電壓DC1kV

u 提供外部傳感器輸入接口，可測量輻照、溫度、風速等

u 具有RS485通訊接口，使用Modbus-RTU通訊協議

u 多種供電方式（DC24V、AC/DC220V、DC880V）可選擇，適用于家用屋頂太陽能或大型光伏電站應用

u 可根據客戶需求配用國外ABB等廠家的光伏直流斷路器，光伏直流熔斷器、防雷保護器等等。

2.2 產品功能

u 光伏電池串開路報警，狀態檢測

u 帶開關量輸入，用于采集直流斷路器、防雷器等輸出空接點狀態

u 帶繼電器輸出，可以設定為點動方式，用于驅動直流斷路器的自動分合閘

u 提供溫度、輻照、風速等類型傳感器輸入接口

u 可輸出DC24V電源給外部傳感器供電

u 就地數碼管循環顯示每通道的輸入電流，并具有自動關閉節能顯示模式

2.3 技術參數

產品型號		APV-M4	APV-M8	APV-M12	APV-M16
輸入路數		4路	8路	12路	16路
輸入范圍		DC±18A
反應時間		1s
測量精度		光伏電池測量0.5級、外部模擬量0.2級
RS485通信		RS485/Modbus-RTU協議，4800/9600/19200/38400bps
附加功能	繼電器輸出	2組轉換8A/AC250V（8A/DC30V）
	開關量輸入	3組外部狀態輸入（光耦或干接點方式）
	模擬量輸入	PT100、DC0（4）~20mA、DC0-10V
溫度/濕度		工作溫度：-25~+60℃，濕度95%，無凝露、無腐蝕性氣體場所
海拔		≤2000m
絕緣電阻		≥100MΩ
輔助電源		輔助電源：AC85V~265V或DC300V~880V或DC24V（±10%）
機殼防水等級		IP65
重量		約30kg
體積（寬×高×深）		700×575×220

2.4 外形尺寸與結構

編號	部件名稱
1	防雷器
2	直流斷路器
3	主控板
4	直流正極匯流板（每路輸入串接一路熔絲）
5	通訊RS485端子
6	直流正極匯流輸出
7	直流負極匯流輸出
8	直流負極匯流板（每路輸入串接一路熔絲）
9	接地端子

匯流箱尺寸

3 AGF系列光伏匯流采集裝置

AGF系列光伏匯流采集裝置是專門應用于智能光伏匯流箱，用于監測光伏電池陣列中電池板運行狀態，光伏電池電流測量，匯流箱中防雷器狀態采集、直流斷路器狀態采集、繼電器接點輸出，帶有風速、溫度、輻照儀等傳感器接口，裝置帶有RS485接口可以把測量和采集到的數據和設備狀態上傳。

3.1 型號說明

3.2 產品特點

◆ 測量元件采用霍爾傳感器，隔離測量

◆ 可接受正極或負極匯流測量方式

◆ 板載光伏熔斷器，耐壓DC1kV，熔斷電流可選擇

◆ 可選電壓功能，zui高測量電壓DC1kV

◆ 提供外部傳感器輸入接口

◆ 標配單路RS485接口

◆ 多種供電方式可選擇

3.3 產品功能

◆ 光伏電池串開路報警，狀態檢測

◆ 帶開關量輸入，用于采集直流斷路器、防雷器等元件的動作狀態

◆ 帶繼電器輸出，可以設定為點動方式，用于驅動直流斷路器的自動分合閘

◆ 提供溫度、輻照、風速等類型傳感器輸入接口

◆ 可輸出DC24V電源給外部傳感器供電

◆ 就地數碼管循環顯示每通道的輸入電流，并具有自動關閉節能顯示模式

◆ 可帶雙路冗余RS485接口，支持Modbus RTU通訊協議，通訊地址、波特率、數據方式都可自由設定

3.4 技術參數

產品型號	AGF-M4	AGF-M8	AGF-M12	AGF-M16
輸入路數	4路	8路	12路	16路
輸入范圍	DC 0~20A
反應時間	1s
測量精度	光伏電池測量0.5級、外部模擬量0.2級
溫度系數	200ppm/℃
RS485通訊	RS485/ModBus-RTU協議，4800/9600/19200/38400bps
	附加功能
繼電器輸出	2組轉換8A/AC250V（8A/DC 30V）
開關量輸入	3組外部狀態輸入（光耦或干接點方式）
模擬量輸入	PT100、DC 0（4）~20mA、DC 0~10V
	通用技術參數
溫度/濕度	工作溫度:-25~+60℃，濕度95%，無凝露、無腐蝕性氣體場所
海拔	≤4000m
絕緣電阻	≥100MΩ
工頻耐壓	電源//光伏輸入//繼電器輸出//通訊//光電池電壓輸入--AC 2.5kV/1min（注）傳感器輸入+開關量輸入//通訊--DC1kV/1min 注：當選擇DC24V電源供電時，開關量輸入供電將直接使用外部DC24供電
輔助電源	AC85V～265V或DC300～880V 或DC24V（±10%）

3.5 接線方式

負極匯流板接線：

3.6 安裝尺寸

注：加防反功能的匯流采集板比原匯流板寬度增加20mm，核心板尺寸不變。

4 PZ系列直流檢測儀表

PZ系列直流檢測儀表是針對直流屏、太陽能供電系統、電信基站直流系統等應用場合而設計的，該系列儀表可測量直流系統中的電壓、電流、功率、正向與反向電能。既可用于本地顯示，又能與工控設備、計算機連接，組成測控系統。

儀表可具有RS-485 通訊接口，采用Modbus-RTU 協議；可帶模擬量輸出、繼電器報警輸出、開關量輸入/輸出。根據不同要求，通過儀表面板按鍵，對變比、報警、通訊、開關量輸出進行設置與控制。

4.1 型號說明

4.2 產品特點

u 測量：直流電壓、電流、功率、電能（正向與反向）

u 顯示：LED或LCD（高亮藍色背景光、背光延時時間可調）

u 所有測量值可切換循環顯示

u 支持電流、電壓、功率越限報警，并可輸出報警信號；支持一路模擬量輸出

u 可通訊接入SCADA、PLC系統

u 功能模塊化，具有多種擴展功能模塊：數字通訊模塊、數字量開關模塊、模擬量變送模塊，用戶可以自由選擇功能和擴展模塊

u 體積輕巧外型美觀安裝方便接線簡單工程量小

u 抗*力強

4.3 產品功能

型號功能特性		PZ72-DE	PZ72L-DE	PZ96B-DE	PZ300-DE
顯示方式	數碼管	√		√
顯示方式	液晶屏		√		√
安裝方式	嵌入式	√	√	√
安裝方式	導軌式				√
測量參數	直流電流	√	√	√	√
	直流電壓	√	√	√	√
	直流功率	√	√	√	√
	直流電能	√	√	√	√
選配功能（任選其一）	C	√	√	√	√
	M	√	√	√
	MC	√	√	√
	KC（2DI/2DO）	√	√	√

注：J（繼電器越限報警輸出）與第二路開關量輸出復用。

4.4 技術參數

技術參數		指標
輸入	直流電壓	輸入范圍	0~1000V
		輸入阻抗	≥2kΩ/V
	直流電流	輸入范圍	0~10A（直接輸入，啟動電流：5mA） 0~9999A（外置分流器或霍爾元件，量程可編程設定）
		分流器	支持輸出為75mV
		霍爾元件	支持輸出為0~20mA、4~20mA、0~5V、0~10V等
		功耗	≤1mW
	過載	1.2倍可持續正常工作，2倍持續1秒
精度等級		0.5級
功能	顯示	LED或LCD（高亮藍色背景光、背光延時時間可調）
	通訊	RS485接口，半雙工、光電隔離，Modbus-RTU協議，波特率1200、2400、4800、9600、19200可選
	報警	1路繼電器輸出，2A/30VDC或2A/250VAC
	模擬量	DC4～20mA、DC0～20mA（負載<500Ω）,DC1~5V、DC0～5V（負載> 1kΩ）等可編程設置
	開關量	輸入（DI）	干接點輸入，儀表內置電源，光電隔離
		輸出（DO）	常開繼電器無源觸點，2A/30VDC或2A/250VAC
工作電源	電壓范圍	85~265VAC,50/60Hz、110~350VDC、36~48VDC（訂貨時說明）
	功耗	≤2W
絕緣電阻		≥100MΩ
工頻耐壓		電源端子組與信號輸入、輸出端子組之間3kV/1min（RMS）
平均*工作時間		≥50000h
環境	溫度	工作：LCD -10℃～+45℃；LED -10℃～+55℃ 貯存：-20℃～+70℃
	濕度	≤ 93%RH，不結露，不含腐蝕性氣體
	海拔	≤ 2500m

4.5 接線方式

4.5.1 72、96B型產品

信號直接接入采用帶隔離功能的直流變送器

4.5.2 300型產品

4.6 安裝尺寸

4.6.1 72型產品

4.6.2 96B型產品

4.6.3 300型產品

5 ACR系列電力質量分析儀

ACR系列電力質量分析儀包括ACR220ELH、ACR230ELH、ACR320ELH、ACR330ELH 等多款儀表，該系列產品具有全面的三相交流電量測量、復費率電能計量、四象限電能計量、諧波分析、電網質量分析、電網波形實時跟蹤顯示、SOE事件記錄、遙信輸入、遙控輸出以及網絡通訊等功能，主要用于對電網供電質量的綜合監控診斷及電能管理。

5.1 產品特點

u 可直接從電流、電壓互感器接入信號

u 可任意設定PT/CT變比

u 儀表顯示可滾動設置

u I/O開關量、繼電器報警輸出、4~20mA模擬量等功能模塊化設計

u 多塊儀表可設置不同地址

u 可通訊接入SCADA、PLC系統中；可與業界多種軟件通訊（Intouch, Fix, Citec，組態網等）

u 藍屏背光LCD顯示，可視度高

u 方便安裝，接線簡單，工程量小

u 儀表采用失電保護電路，在失電情況下，數據保存不丟失，恢復電源后，儀表繼續運行

u 四象限電能計量，分時計費，zui大需量記錄及12個月電能統計

5.2 產品功能

型號功能特性	ACR220ELH	ACR230ELH	ACR320ELH		ACR330ELH
顯示方式
	LCD（字段式）	LCD（點陣式）	LCD（字段式）		LCD（點陣式）
實時測量
電流/電壓/頻率/功率因數	√	√	√		√
有功/無功/視在功率	√	√	√		√
四象限電能計量	√	√	√		√
zui大需量	√	√	√
復費率電度	√	√	√		√
電能質量檢測
分次諧波	√（2-31）	√（2-31）	√（2-31）		√（2-31）
總諧波含量	√	√	√		√
電壓波峰系數	√	√	√		√
電話波形因子	√	√	√		√
電流K系數	√	√	√		√
電壓電流不平衡度	√	√	√		√
峰值電壓		√			√
電壓電流序量		√			√
波形跟蹤顯示		√			√
數據記錄
事件記錄		√			√
報警		√			√
內置時鐘	√	√	√		√
通訊
RS485接口/Modbus協議	√	√	√		√
開關量
DI/DO（K）	√（4DI/2DO）	√（4DI/2DO）	√（4DI/3DO）		√（4DI/3DO）
模擬量
變送輸出（4-20mA）				√

5.3 技術參數

技術參數		指標
輸入	網絡	三相三線、三相四線
	頻率	45～65Hz
	電壓	額定值：AC 57.7V/100V、220V/380V（400V）
		過負荷：1.2 倍額定值（連續）； 2 倍額定值/1 秒
		功耗：＜ 0.2VA（每路）
	電流	額定值：AC 1A、
		過負荷：1.2 倍額定值（連續）； 10倍額定值/1 秒
		功耗：＜ 0.2VA（每路）
輸出	電能	輸出方式: 集電極開路的光耦脈沖
		脈沖常數: 見接線圖
	通訊	RS485接口、Modbus-RTU協議
開關量輸入		干接點輸入，內置電源
開關量輸出		輸出方式：繼電器常開觸點輸出觸點容量： AC: 250V 3A DC: 30V 3A
測量精度		頻率0.05Hz、無功電能1級、其它0.5級
電源		AC/DC 85～270V ACR230ELH/ACR330ELH點陣式液晶功耗≤6VA（不包括變送輸出） ACR220ELH/ACR320ELH字段式液晶功耗≤4VA
安全性		工頻耐壓：電源、電壓電流輸入回路之間，各輸入端子（并聯）和外殼之間AC 2kV/1min；電源與開關量輸入回路、通訊回路、變送輸出回路，各輸入端子分別與各輸出端子之間AC1.5kV/1min；絕緣電阻：輸入、輸出端對機殼>100MΩ；
環境		工作溫度：-10℃～+45℃ 儲存溫度：-20℃～+70℃ 相對濕度：≤95% 不結露海拔高度：≤2500m

5.4 接線方式

注1：適用于ACR320ELH/ACR330ELH選配開關量場合；

2：適用于ACR220ELH/ACR230ELH選配開關量場合。

5.5 安裝尺寸

5.5.1 ACR220ELH/ACR230ELH

5.5.2 ACR320ELH/ACR330ELH

6 Acrel-3000 V8.0光伏發電監測系統

Acrel-3000 V8.0光伏發電監測系統是上海安科瑞電氣股份有限公司針對太陽能發電系統開發的軟件平臺，可對太陽能光伏電站里的電池陣列、匯流箱、逆變器、交直流配電柜、太陽跟蹤控制系統等設備進行實時監測和控制，通過各種樣式的圖表及數據快速掌握電站的運行情況，其友好的用戶界面、強大的分析功能、完善的故障報警確保了太陽能光伏發電系統的*可靠和穩定運行。

6.1 光伏電站電力監控系統組網示意圖

6.2 軟件功能

u 實時監測太陽能電池板的電壓、電流及其運行狀況

u 防雷器狀態、斷路器狀態采集與顯示

u 實時監控逆變器工作狀態，監測其故障信息

u 系統詳細運行參數顯示

u 故障記錄及報警

u 具有電量累計、系統分析、歷史記錄功能

u 簡單易用的參數設置功能

u 系統輸出電流、電壓，瞬時發電功率、累計發電量，CO₂、SO₂減排量

6.3 軟件界面

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