新型智能電表解決方案-改善儲能系統的光伏利用率

  在光伏儲能一體化系統的實際應用中，越來越多的電站會將負載分為關鍵負載和非關鍵負載，因為對于這部分電站用戶來說，關鍵負載的用電要求更高，如數據基站或特殊用電設備，相反，非關鍵負載的用電需求就相對較低，所以將負載分為關鍵負載和非關鍵負載可以大大的減少電站的資金投入。所以，在這種系統中，許多用戶希望來自太陽的清潔能源除了可以供關鍵性負載之外，還同時可以供非關鍵性負載使用，這樣不僅可以實現可再生能源的靈活、充分利用，也可以減少來自電網的使用成本，為滿足客戶這一需求，ATESS提出了在原有的儲能系統上增加智能電表的解決方案。

圖一

  圖一為ATESS原有的光儲一體化解決方案，在該系統中，關鍵性負載的功率大多數情況是不能達到逆變器的滿載功率的，且當光伏的功率大于電池充電功率和關鍵性負載的功率時，產生的多余的光伏能量將會有選擇性的流向HPS的交流輸入端，但因為每個電站對于電網的取電和饋電都是有限制的，所以此系統下HPS并不能有效識別電網端非關鍵性負載的功率，從而導致無法最大化利用那部分多余的光伏能量，同時也無法發揮HPS系列產品光伏功率1.5倍超配的優勢。

圖二

  針對以上情況，ATESS新推出的智能電表方案如圖二所示，設計思路為：

  在非關鍵性負載與電網之間安裝一個三相智能電表，電表與相應的CT會實時檢測電網端的用電功率，并通過485通訊將數據傳給HPS，HPS從而可以計算得出非關鍵負載的用電需求，這樣，HPS就可以結合關鍵負載和非關鍵負載的用電情況，以及用戶電站對電網端的用電要求，來判斷并決定當產生多余的光伏能量時，如何將此部分能量合理地分配給非關鍵負載和電網，從而達到充分利用光伏能量或減少電網使用成本的效果。

系統優勢：

1. 減少電站整體投入。

2. 利用系統的光伏發電，減少電網用電需求，減少電網使用成本。

3. 安裝位置靈活，電表與HPS之間僅有一組485通訊線，該通訊線纜允許長度可達

1KM。

4. 清晰化管理，可以得到關鍵負載和非關鍵負載的用電量（日，月，累計），以及電網的用電量分配情況。

應用分析舉例：

假如某用戶的光伏容量為40KWp，選用的逆變器為型號為HPS30,白天關鍵性負載的容量為20KW,非關鍵性負載的容量為25KW，且當地電網不允許光伏發電上網。則增加電表前后的光伏自用率對比如下表：

備注：以上分析未考慮逆變器的轉換效率，逆變器的轉換效率通常在95%以上

由上表分析可知，增加智能電表后，光伏的自用率明顯提高了很多，這樣可以減少從電網獲取的電量，為用戶節省電費，提高經濟效益。

系統配置選型：

目前該解決方案中的逆變器僅限于HPS30-150。

在該解決方案中，根據HPS和負載的總功率，應根據下表選用不同額定電流的CT。