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1. 項目概述與目標

隨著“雙碳”戰(zhàn)略的深入推進，分布式光伏電站的部署規(guī)模快速增長。對于電站投資方、運維方及能源管理者而言，如何實時、精準地掌握光伏陣列的直流側發(fā)電性能，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠程化、智能化管理，是提升發(fā)電效率、保障投資收益、實現(xiàn)精細化運營的核心需求。

傳統(tǒng)的人工抄表與分散的數(shù)據(jù)記錄方式已無法滿足短期（如按日、按小時）性能評估、故障快速定位和能效分析的要求。因此，構建一套穩(wěn)定、可靠、免調(diào)試的物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)勢在必行。

本方案旨在設計并實施一套以安科瑞PZ96L-DE直流電能表為感知核心，通過4G無線網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù)，并最終托管至安科瑞Acrel-EIOT能效物聯(lián)網(wǎng)云平臺的完整解決方案。該方案將實現(xiàn)光伏板直流側電量、功率、電壓、電流等關鍵參數(shù)的秒級采集、云端存儲、可視化展示與智能分析，為電站的短期性能評估、運維決策和能效優(yōu)化提供堅實的數(shù)據(jù)支撐。

方案可聯(lián)系 152/167/512/08

2. 系統(tǒng)核心設備選型與功能

2.1 感知層設備：安科瑞PZ96L-DE/CK智能直流電能表

PZ96L-DE系列儀表是專為直流系統(tǒng)設計的計量設備，特別適用于太陽能光伏發(fā)電場合。

高精度測量與計量：該儀表可精確測量直流系統(tǒng)中的電壓（U）、電流（I）、功率（P），并計量正向與反向有功電能，準確度等級可達0.5級，確保數(shù)據(jù)源頭準確可靠。

強大的接口與功能：

通訊接口：標配RS-485接口，支持Modbus-RTU標準通訊協(xié)議，方便與各類數(shù)據(jù)采集器或網(wǎng)關對接。

開關量輸入/輸出（DI/DO）：PZ96L-DE型號支持最多4路開關量輸入和2路繼電器輸出。該功能可用于監(jiān)測直流斷路器狀態(tài)、防雷器狀態(tài)，或接收遠程控制指令，實現(xiàn)簡單的遙控與報警功能。

合規(guī)性與可靠性：產(chǎn)品設計符合《直流電能表技術規(guī)范》（Q/GDW1825-2013）等行業(yè)標準，能夠在-20°C至+60°C的寬溫范圍內(nèi)穩(wěn)定工作，適應光伏電站戶外柜內(nèi)的嚴苛環(huán)境。

本地顯示與存儲：配備LCD液晶顯示屏，可本地查看實時數(shù)據(jù)。部分型號支持歷史電能數(shù)據(jù)統(tǒng)計（如過去12個月的電量），為離線數(shù)據(jù)核對提供便利。

2.2 網(wǎng)絡層設備：4G無線通信網(wǎng)關（以AWT100-4G與POW模塊為例）

為實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠程透傳，需要將PZ96L-DE的RS-485信號轉換為IP數(shù)據(jù)包，并通過公共蜂窩網(wǎng)絡上傳至云平臺。安科瑞提供的AWT100-4G系列無線通信網(wǎng)關及配套的POW（可能指電源或協(xié)議轉換）模塊是理想選擇。

核心功能：網(wǎng)關作為邊緣計算節(jié)點，負責定時采集并緩存PZ96L-DE的電參量數(shù)據(jù)，通過內(nèi)置的4G模組將數(shù)據(jù)安全、穩(wěn)定地傳輸至Acrel-EIOT云平臺。

即插即用：網(wǎng)關通常預配置平臺對接協(xié)議，支持“免調(diào)試”快速上線，極大縮短了工程部署時間。

穩(wěn)定可靠：工業(yè)級設計，保障在無人值守環(huán)境下長期穩(wěn)定運行。

2.3 平臺層：Acrel-EIOT能效物聯(lián)網(wǎng)托管系統(tǒng)

Acrel-EIOT平臺是本方案的數(shù)據(jù)中樞與大腦，它不僅僅是一個數(shù)據(jù)看板，更是一個功能完整的微電網(wǎng)能效管理平臺。

平臺架構：采用云端部署的SaaS模式，用戶無需自建服務器，通過網(wǎng)頁或移動端即可隨時隨地訪問，實現(xiàn)高效的能源互聯(lián)與信息互動。

核心光伏監(jiān)測功能：

分布式光伏監(jiān)控：平臺提供專門的分布式光伏監(jiān)測模塊，可對逆變器、直流側等關鍵設備進行集中運行監(jiān)視。

電站發(fā)電統(tǒng)計與分析：平臺能自動統(tǒng)計電站的總發(fā)電量，并支持按日、月、年等周期進行同環(huán)比對比分析，生成直觀的圖表和報告。

電站配電監(jiān)測：實時監(jiān)測直流回路電壓、電流、功率曲線，動態(tài)展示電站的運行狀態(tài)。

擴展管理功能：

電能質(zhì)量分析：可監(jiān)測相關回路的電氣參數(shù)質(zhì)量。

故障報警與預警：用戶可對電壓、電流、功率等參數(shù)設置上下限閾值。一旦越限，平臺可通過APP推送、短信等方式即時向運維人員報警，實現(xiàn)主動式運維。

數(shù)據(jù)深度挖掘：提供豐富的能耗分析、碳排放統(tǒng)計等工具，將數(shù)據(jù)價值最大化。

3. 系統(tǒng)整體架構設計

本方案采用經(jīng)典的“云-管-邊-端”物聯(lián)網(wǎng)四層架構，具體設計如下表所示：

4. 系統(tǒng)實施方案與步驟

現(xiàn)場勘察與設計：

確定光伏陣列的組串劃分，為每個需要獨立計量的支路設計安裝一塊PZ96L-DE電表。

根據(jù)現(xiàn)場信號強度，規(guī)劃4G網(wǎng)關的安裝位置，確保網(wǎng)絡通暢。

設計柜內(nèi)布線圖，包括電壓信號線、電流傳感器信號線（建議使用屏蔽雙絞線）、RS-485通訊線和電源線。

硬件安裝與接線：

電表安裝：將PZ96L-DE儀表嵌入式安裝在配電柜面板上。

電流采樣：根據(jù)電流大小和精度要求，選擇并正確安裝分流器或霍爾電流傳感器。若使用霍爾傳感器且由電表供電，需按說明書短接相應端子。

網(wǎng)關連接：將電表的RS-485接口（A、B線）連接到4G網(wǎng)關的對應端子，并為網(wǎng)關接通工作電源。

設備參數(shù)配置：

電表設置：通過表計按鍵或配置工具，設置正確的電壓變比、電流變比（與所用傳感器匹配）、通訊地址（同一RS-485總線上的每個電表地址需唯一）和波特率。

網(wǎng)關配置：通過本地工具或云端下發(fā)，配置網(wǎng)關采集的電表Modbus點表，并指向Acrel-EIOT平臺的接入地址和認證信息。

云端配置與數(shù)據(jù)驗證：

在Acrel-EIOT平臺上創(chuàng)建項目，添加設備（網(wǎng)關及下屬電表），完成虛擬點位與物理點位的映射。

驗證數(shù)據(jù)：觀察平臺界面是否成功接收到電壓、電流、功率等實時數(shù)據(jù)，并與電表本地顯示值進行比對，確保數(shù)據(jù)傳輸準確無誤。

功能調(diào)試與交付：

測試平臺的歷史數(shù)據(jù)查詢、曲線繪制、報表生成等功能。

配置關鍵的報警規(guī)則（如發(fā)電功率異常跌落、直流電壓超限等）。

對用戶進行培訓，完成項目交付。

5. 方案優(yōu)勢與預期效益

精準計量，有據(jù)可依：0.5級精度的直流計量，為發(fā)電量結算、能效對標提供權威數(shù)據(jù)基礎。

實時透明，一覽無余：秒級數(shù)據(jù)刷新，通過“管理駕駛艙”全局掌控所有光伏陣列的運行狀態(tài)，實現(xiàn)從“盲管”到“明管”的轉變。

主動預警，降本增效：變“故障后維修”為“異常前預警”，大幅減少發(fā)電量損失，提升運維響應效率與電站可用率。

免調(diào)試托管，部署快捷：采用預集成、免調(diào)試的物聯(lián)網(wǎng)方案，極大降低了現(xiàn)場工程實施和后期系統(tǒng)維護的復雜度與成本。

綠色價值，清晰可視：平臺自動計算CO?減排量等環(huán)境效益指標，助力企業(yè)踐行社會責任，塑造綠色品牌形象。

6. 總結

本方案深度融合了安科瑞在電力計量、物聯(lián)網(wǎng)通信與能效管理平臺領域的軟硬件產(chǎn)品，構建了一個從光伏直流側精準感知到云端智能運營的完整閉環(huán)。它不僅解決了光伏電站短期電量監(jiān)測的核心訴求，更通過開放的平臺架構，為未來擴展儲能監(jiān)測、充電樁管理、綜合能效分析等高級應用奠定了堅實基礎，是光伏電站實現(xiàn)數(shù)字化、智能化升級的可靠選擇。

審核編輯 黃宇