人间最美四月天,草长莺飞五月时,又快到一年中最热的时候,光伏发电也已经到了发电量最好的时候,在疫情期间安装了电站的客户可以开始算算自己的发电收益了。这个时候客户可能有这样的疑问:明明逆变器显示的发电量更多些,为什么国家电网的度电收入却没有这么多呢?是谁“偷走”了光伏电站的发电电量呢?

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电度表查看发电量

首先我们先来认识下电度表如何查看发电量。如下图所示,这是一块典型的三相四线制电表。我们可以看到电表上的显示屏和下图标注红色框的按键。我们直接按上、下键看发电的读数,直到显示反向总(如果是全额上网,一般是读取反向 有功 总电量;如果是自发自用余电上网,一般是读取正向 有功 总电量)。单相表操作类似,这里不作累述。

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图中所示是全额上网反向电量总

电站查看发电量的方式

其次光伏电站如何查看发电量:一是现场按逆变器,找到显示屏右下角会显示发电总电量;二是看手机监控,登录晶太阳查看电站发电量。

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三晶逆变器显示屏上显示发电总量

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晶太阳手机监控显示的发电量

发电量不一致的原因分析

1 计量设备本身算法精度差异

我们常说的“1度电”就是1kWh,意思是光伏发电1000W功率持续一小时的电量, 即:W=U*I*T 。从公式中可以知道,发电量是电压、电流、时间三个变量的相互作用。

大多数逆变器都有发电总量显示,逆变器虽然可以计量电量,但它的主要目的并不是精准的反映发电量,逆变器也是通过内置的电流传感器CT和电压采样电路,获取电压、电流数据,通过内部软件算法得出的电量,计量部分并没有电表计量的精确,加上逆变器内部电路从电流传感器到计算芯片,加之硬件采样处理电路的处理,总体的精度是在±1%,电量只是个参考作用。

电能计量表作为仪表类高精度仪器,内部电压电流的算法会更加精准和科学。即便这样,测量也会存在误差。单相或者三相电表,其铭牌上都会有标准精度等级0.5S、1.0S、2.0S级等,即:允许在±0.5%、±1%、±2%之内的误差,上图的电表精度等级是1.0S的,所以有1%的误差。

逆变器和电表计量如果都是1%的误差,那么我们用一台R5-5K-S2 单相5kW的逆变器来分析。假设现在的天气情况良好,在二类光照地区的一天,电站约能发电30度。由于逆变器和电表计量都存在±1%的误差,发电量的读取存在以下四种情况。


A.逆变器精度为-1%,电表测量误差+1%,逆变器显示为29.7度,电表显示30.3,电表电量显示会高于逆变器显示。

B.逆变器精度为-1%,电表测量误差-1%,逆变器显示为29.7度,电表显示29.7,电表电量显示等于逆变器显示。

C.逆变器精度为+1%,电表测量误差+1%,逆变器显示为30.3度,电表显示30.3,电表电量显示等于逆变器显示。

D.逆变器精度为+1%,电表测量误差-1%,逆变器显示为30.3度,电表显示29.7,电表电量显示小于逆变器显示。 


2.测量点的位置不同

为了能更多地把直流电逆变为交流电,安装商通常会将逆变器的安装更靠近光伏组件,电表端更靠近电网端。按照能量传递守恒原理,中间这段没有线路损耗的情况下,两边的计量理论上是相等的,但是实际上这种情况是不存在的。毕竟线路有线损,加上线路的长度距离,到变压器的距离等都会影响电压值的改变。逆变器的计量点电压比电表计量点电压高,按照公式计算,电表的计量理论上要低于逆变器的计量。如图所示:

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电缆线损导致电网计量端电压的改变

为了降低线路线损导致电压压降的改变,交流线缆的选型显得尤为重要。下图是线缆推荐选型表。

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交流线缆选型参考


总结

通过上述分析,逆变器和计量电表之间的误差在2%左右都属于合理范围内,我们还是以国家电网安装的计量表为准,逆变器显示为辅,协助我们更好的监测电站,为我们提供更多的发电收益。