安科瑞劉鴻鵬

摘要

在“雙碳”目標背景下，工廠儲能電站通過能量存儲與調配優化電力使用，提高可再生能源利用率，并降低用電成本。合理規劃和設計儲能電站的結構，對其運行和穩定性至關重要。在儲能電站中，電能的監控和管理是優化能源利用的關鍵。ADL-N系列外置互感器導軌式多功能電能表具備測量、多參數監測、雙向計量和高速響應等功能，可通過RS485通信與能源管理系統（EMS）集成，實現防逆流控制、電池充放電優化和發電量調節。本文分析該設備在儲能電站中的應用場景，探討其技術特點、系統集成方式及其對儲能電站運行效率提升的貢獻。

1.引言

隨著新能源技術的快速發展，儲能電站已成為電力系統中不可或缺的一部分。為了實現對儲能系統電能的測量與智能管理，選擇可靠的電能計量設備至關重要。ADL-N系列多功能電能表為新能源發電及儲能系統設計，其功能和性能為儲能電站提供了強大的支持。

2.儲能系統的計量難點

儲能電站的能量計量因其復雜的運行環境和功能需求而具有一定難點。以下是儲能電站能量計量中可能面臨的主要挑戰及原因分析：

2.1雙向能量流計量的復雜性

儲能電站既涉及充電（從電網或新能源系統吸收能量），也涉及放電（向負載或電網輸送能量），這要求計量設備能夠區分正向和反向能量流。

電流方向頻繁切換，尤其在頻繁的短時充放電過程中，計量設備需要快速響應，避免數據誤差累積。

2.2多參數計量的高精度需求

儲能電站需同時測量多種電力參數（電壓、電流、功率、頻率等），要求計量設備在復雜負載條件下依然保持高精度。

儲能電站經常與波動性大的新能源（如光伏、風電）系統耦合，電網電壓和頻率可能會不穩定，導致測量難度增加。

2.3瞬態響應與動態測量

儲能電站中功率變化迅速（如頻率調節或功率平衡過程中），計量設備需要在毫響應時間內完成數據采集和更新。

傳統電能計量設備響應速度較慢，可能無法滿足儲能電站的實時控制需求。

2.4通信與數據同步問題

儲能電站的計量設備需與能源管理系統（EMS）和其他子系統進行實時通信，確保據同步和可靠傳輸。

長距離通信可能導致數據延遲或丟失，尤其在通信網絡環境較差或多設備共享信道的情況下。

2.5環境適應性與設備可靠性

計量設備需在高溫、低溫、高濕度或強電磁干擾等惡劣環境下穩定運行。

儲能電站的物理環境復雜，設備易受到電磁干擾、灰塵積聚或高低溫變化的影響。

2.6多種儲能技術的適配性

儲能電站可能使用不同類型的儲能技術（如鋰電池、液流電池或超電容），每種技術的電能特性不同，對計量設備的兼容性提出要求。

?不同儲能技術的電壓、電流范圍和充放電特性存在較大差異，需要計量設備具備廣泛的測量范圍和靈活性。

2.7高功率與低功率計量的兼顧

儲能電站的功率范圍可能變化較大，計量設備需要在高功率狀態下保持準確，同時對小功率流動（如待機功率）也能計量。

儲能系統的負載波動和運行模式（如閑置或備用）復雜，多量程精度校準技術要求高。

2.8計量誤差積累與數據一致性
長時運行中，計量設備可能會因設備老化或外部干擾產生累計誤差，影響總能量數據的準確性。

儲能電站數據依賴計量設備的穩定性，任何微小誤差都可能導致能量調度策略偏差。

2.9動態定價環境下的計量需求

儲能電站常用于參與電力市場套利，這要求計量設備能夠細分不同時間段的用電和發電數據。

峰谷電價策略復雜，計量設備需要適應分時計量，支持多時間段數據存儲與分析。

3.應對策略

為解決上述難點，可以采取以下措施：

高性能計量設備：選用具有快速響應、多參數測量和高精度的計量儀表。

智能算法支持：利用動態校準、誤差補償和數據融合算法提高計量準確性。

多協議通信：支持可靠的通信協議（如Modbus RTU或IEC 61850）及冗余通信設計。

環境優化設計：加強計量設備的防護能力，例如增強耐溫性和電磁屏蔽性。

定期校驗與維護：通過定期校準和設備檢測，減少運行誤差的積累。

儲能電站的計量是其運行的核心環節，應綜合考慮技術可靠性和經濟性來解決這些挑戰。

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4.儲能雙向計量裝置

ADL系列導軌式多功能電能表，是主要針對于光伏并網系統、微逆系統、儲能系統、交流耦合系統等新能源發電系統而設計的一款智能儀表，產品具有精度高、體積小、響應速度快、安裝方便等優點。具有對電力參數進行采樣計量和監測，逆變器或者能量管理系統（EMS）與之進行通訊，根據實時功率及累計電能實現防逆流、調節發電量、電池充放電等功能，可雙向計量，實現戶用分布式光伏能量管理。

4.1型號說明

4.2功能列表

4.3技術參數

4.4尺寸規格

4.5接線與安裝

4.6設備技術特點

高精度測量

ADL-N系列電能表通過外置互感器實現了電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數及頻率等參數的高精度測量，測量誤差不超過±0.5%。這一特點確保了儲能電站關鍵數據的準確性，為系統優化決策提供可靠支持。

多功能集成

設備可實現雙向計量，對儲能電池的充放電過程進行監控，并記錄正、反向有功和無功電能數據。此外，ADL-N系列支持實時功率數據高速響應（≤100ms），滿足儲能電站快速動態調整需求。

通信與集成能力

采用RS485接口和Modbus RTU通信協議，該電能表能夠無縫對接儲能電站的EMS，支持從電量采集到設備控制的全流程集成。

靈活安裝與環境適應性

設備體積小，支持導軌式安裝，適用于各種儲能電站布局。其耐用設計適應-40℃至+70℃的工作溫度及高達3000米的海拔環境，使其在惡劣條件下亦能穩定運行。

5.認證資質

結論

ADL-N系列外置互感器導軌式多功能電能表憑借其高性能和多功能性，在儲能電站中發揮了關鍵作用。未來，隨著儲能技術的進一步發展，類似設備的推廣應用將進一步推動能源系統的智能化與可持續化。

審核編輯 黃宇