目录
背景概述
光伏场景：汇流与采集方案
储能场景：双向计量与安全监测
充电桩场景：电能计量方案
总结

1. 背景概述
   在双碳目标的推动下，能源绿色低碳转型已成为行业发展趋势。光伏、储能、充电桩作为新能源系统的三大核心板块，正在快速发展。
   在新能源系统建设中，计量与监测是重要的基础环节。计量的准确性直接影响运营成本核算，监测的全面性直接关系系统安全运行。本文将从三大应用场景出发，详细介绍新能源系统配套计量与监测的技术方案。
2. 光伏场景：汇流与采集方案
   集中式光伏系统的特点是光伏组件数量多、接线复杂。汇流箱是连接光伏阵列与逆变器的关键节点，其作用是将多路光伏组串的电流汇集后统一输出到逆变器。
   2.1 汇流箱功能
   汇流箱的核心功能包括以下几个方面：
   第一，减少光电池阵列接入到逆变器的连线，优化系统结构，使布线更加规整，便于后期维护。
   第二，提高系统可靠性和可维护性，通过集中管理降低故障排查难度。
   第三，提供汇流防雷功能，为光伏阵列提供过电压保护。
   第四，监测光电池板运行状态，便于及时发现组串异常。
   
   2.2 汇流采集装置技术参数
   AGF 系列汇流采集装置是专门针对汇流箱内部监测设计的产品，主要技术参数如下：
   母线电压测量范围不超过 DC 1500V，可覆盖主流光伏系统电压等级。
   电流采集采用穿孔方式接入，额定电流不超过 20A，穿孔式接入无需断开主回路，安装方便，安全性高。
   开关量监测支持 3 路输入，可对汇流箱内的防雷器状态、断路器状态进行实时监控。
   温度监测功能可实时采集箱内温度，通过温度变化预判设备运行异常，保障电气安全。
3. 储能场景：双向计量与安全监测
   储能作为支撑能源互联网的关键技术，已广泛应用于智慧城市、工业园区、社区商圈、商业写字楼等场景。与常规配电系统不同，储能系统的电能是双向流动的，因此对计量和监测有特殊要求。

3.1 家用储能系统
智能家庭储能系统采用一体化设计，外观精致，安装方便，适用于住宅、公共设施、小型厂所等场景。
其工作原理是利用屋顶太阳能发电装置、家庭风力发电机产生的电能，以及电网低价时段的电力，将富余电能存入储能系统，在用电高峰时段释放使用。该系统既可以作为应急电源，也能够帮助家庭降低用电开支。
防逆流检测是家用储能系统的核心功能之一。其工作逻辑是在并网点安装电表或电流传感器，当检测到有电流流向电网时，逆变器输出功率保持不变，同时启动双向变流器，将多余的电能储存在蓄电池中，待光伏功率下降或负载功率增大时再释放。
防逆流计量装置的主要技术特点包括：
对电能参数进行高精度采样，逆变器或能量管理系统（EMS）通过通讯获取实时数据，根据实时功率及累计电能实现防逆流控制、发电量调节、电池充放电管理。
采用标准 DIN35mm 导轨式安装，体积小，安装方便，易于组网。
互感器采用 mA 级输出，计量精度更高。
响应时间可达 100ms，能够快速检测逆流状态，为逆变器功率调节留出充裕时间。
采用开口式互感器，现场接线更加方便，尤其适用于改造项目。
适用场景广泛，包括光伏并网系统、微逆系统、储能系统、交流耦合系统等新能源发电系统。


3.2 工商业储能计量
工商业储能系统规模较大，计量装置的作用更加多元，主要包括以下几个方面：
实时监测功能：准确测量和记录储能系统的电能输入和输出，包括电压、电流、功率、能量等关键参数，为系统运行分析提供基础数据。
双向计量功能：能够分别记录从电网到储能系统以及从储能系统到电网的电能流动，实现双向独立计量，为成本核算和效益评估提供依据。
效率评估功能：通过监测数据分析储能系统的运行效率，识别能量损耗点，优化能量管理策略，提升系统整体经济性。
负载管理功能：根据电表数据合理调配储能系统的充放电时间和功率，平衡系统负载，提升系统稳定性和运行效率。

3.3 安全监测方案
储能系统的安全监测是保障系统可靠运行的重要环节，主要包括绝缘监测和环境监测两个方面。
绝缘监测方面，采用 AIM-D100-ES 绝缘监测仪，其主要功能包括：
绝缘电阻监测：通过 RS485 发送通讯帧开启或关闭绝缘监测功能。开启绝缘监测功能后，内部高压接地开关闭合，实现绝缘电阻的实时测量；关闭后高压接地开关断开。
直流电压监测：产品供电后，直流电压处于持续监测状态。
报警指示：配备 LED 报警指示灯，绝缘异常时直观显示。
故障记录功能：具有 SOE 故障记录功能，能够记录故障发生的时间和阻值等信息，便于事后分析。
环境监测方面，采用 ARTU100 系列远程终端单元，主要功能包括：
检测储能集装箱门禁状态、烟感状态等开关量信号。
支持 RS485 和以太网通讯，可扩展无线模块。
IO 数量可扩展，适应不同规模的监测需求。
4. 充电桩场景：电能计量方案
随着新能源汽车保有量的持续增长，充电桩的建设规模也在不断扩大。充电桩的电能计量直接关系到运营方和用户双方的利益。
4.1 充电桩计量的意义
充电桩计量的核心价值体现在两个方面：
电能计量方面：充电桩需要准确计量电动车充电过程中消耗的电能，无论是交流充电还是直流快充。交直流电能表用于测量电能消耗，确保充电过程的计费准确性。
用户结算方面：对于商业运营的充电桩，交直流电能表用于记录每位用户的充电量，以便进行准确的结算和收费。这对于保障消费者权益、提供透明的服务费用具有重要意义。
4.2 电流采样方案
直流充电桩中，电流采样方式主要有两种：
分流器方案：分流器精度高，充电桩场景推荐使用分流器接入。
霍尔电流传感器方案：霍尔电流传感器在光伏直流柜、光伏逆变器、风力逆变器等场合也有着广泛应用。
具体方案的选择需要根据项目对精度、成本、安装方式的综合要求来确定。

5. 总结
新能源系统的计量与监测虽然不是系统中最核心的主设备，但却是保障系统安全、可靠、高效运行的重要基础。
从光伏汇流采集，到储能双向计量与安全监测，再到充电桩精准计费，每个场景都有对应的产品和方案。完整的计量监测体系能够为新能源系统的运维管理、成本核算、安全保障提供有力的数据支撑。
安科瑞电气在电力计量领域深耕二十余年，具备从云平台软件到终端元器件的完整产品生态体系，目前已有 14000 多套系统解决方案运行在全国各地，覆盖电力、新能源、环保、消防等多个领域。在新能源领域，公司提供光伏、储能、充电桩全场景配套产品，为系统安全、可靠、高效运行提供技术支持。