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为什么逆变器显示电量与电表不一致?

光伏逆变器  来源:深圳古瑞瓦特新能源股份有限公司    2017/12/11 10:19:22  我要投稿  

北极星太阳能光伏网讯:用户安装光伏系统后,可从手机监控APP上或者逆变器上看到每天发了多少度电,计算每天可以赚多少钱。但到了月底和供电局结算电费时,又会有一些差别,有的用户少了,有的用户多了,这到底是怎么回事?

其实从逆变器读出来的电量,和从电表读出来的电量有可能不一样。一般情况下,从逆变器到电表之间,必然会存在着损耗,根据能量守恒定律,电能表的发电量比逆变器显示的发电量要低一些。

在实际应用中,由于逆变器的测量误差和电能的测量误差,导致了电表电量比逆变器显示电量或高或低,这都是正常状态。

1、电量计算原理

要了解其中的原委,首先我们要弄清,电量究竟是怎么被计算出来的。

电量计算公式为:

W=UIT=I2RT

公式中:

W---光伏系统发电量,单位是KWH

U---市电电压,单位为V

I---输出电流,单位为A

T---负载每天的用电时间,单位h

R---输出线缆的阻抗,单位为Ω

无论是什么样的仪器设备,计算电量的规则都是一样的,根据电压、电流、时间三个物理变量的数据采集,再通过不同的算法计算出电量。

2、逆变器电量计算

逆变器在整个光伏系统当中除了担任直流转交流的工作外,电站的所有动态运行数据都是在逆变器侧完成,电量计算也是其中一部分。逆变器通过内置的电流传感器和电压采样电路,采集到电压电流数据,通过软件算法,计算出发电量,显示在逆变器屏幕及监控平台上。

逆变器发电量的计算,涉及到电压及电流的检测。从电流传感器到计算芯片,还有一段硬件采样处理电路,电流传感器的精度约为±0.5%,加上硬件采样电路和软件计算,总体精度约为±1%。

3、电表电量计算

目前电能计量表有很多类型,但是计量电量的原理实质上都是相通的,以电子式电能表为例,接入被测电路的电流、电压传感器,将数据经模块转换器转换后,输入微处理器进行分析、处理,通过显示屏显示分时计量的正反向有功、无功电量。

跟逆变器一样,电表的测量也是有误差的,单相或三相电表,在铭牌上都会有标注精度等级0.2S、0.5S、1.0S、2.0S级等,意思是允许在±0.2%、±0.5%、±1.0%、±2.0%之内的误差,目前居民普遍使用的电表的精度等级是1.0S的,所以有±1%的误差。

案例分析

知道了电量的基本计量规则,下面以实际案例,建立一个数学模型来看看不同情况下逆变器显示电量及电能表显示电量的差异。

案例:河南地区一个10KW光伏电站,输出为三相380V并网,采用growatt10000TL3-S机型一台,逆变器输出侧使用6平方铜线接入,逆变器输出侧到电能表距离为30米。一天发电量按满载4小时计算,一天发电量为:10KW*4h=40KWH

线缆损耗计算公式:

△W=I2RT(1)

R=ρL/S(2)

通过公式及线缆的长度、大小可计算出三根输出相线的损耗为0.16KWH

情况一:逆变器电流测量精度为-1%,电表测量误差﹢1%

逆变器检测的输出电流I=15.2A*(1-1%)=15.05A

逆变器显示发电量:

W1=UIT=380V*√3*15.05A*4h=39.62度

电表显示发电量:

W2=40KWH*(1+1%)-0.16KWH=40.24度

结论:W1<W2

情况二:逆变器电流测量精度为﹢1%,电表测量误差﹣1%

与情况一类似的计算可得出:

逆变器显示发电量W1=40.41度

电表显示发电量W2=39.44度

结论:W1>W2

情况三:逆变器电流测量精度为-1%,电表测量误差-1%

与情况一类似的计算可得出:

逆变器显示发电量W1=39.62度

电表显示发电量W2=39.44度

结论:W1>W2

情况四:逆变器电流测量精度为+1%,电表测量误差+1%

与情况一类似的计算可得出:

逆变器显示发电量W1=40.2度

电表显示发电量W2=40.2度

结论:W1=W2

总结:

以上列举的四种情况,其实都是一种数学模型,只是让大家简单的了解其中的道理,而具体情况比上述四种情况复杂很多。逆变器电压采样误差、温度影响、采样误差的不确定性、逆变器及电表校准系数、线缆的材质粗细及长度、接线端子的接触损耗等等都会影响着电量测量的准确性。所以,电表显示的电量与逆变器显示的电量总是会有或多或少的差异,这都是正常现象。正常的状态下,一般认为,逆变器到电表的连接线缆距离在50米以内的情况下,电表与逆变器发电量显示值在2%之内的偏差都是可接受的。

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