Uvod

Z nenehnim razvojem tehnologije hibridnih inverterjev so števci energije postali veliko več kot le preproste merilne naprave. Današnje platforme hibridnih inverterjev so odvisne od natančnih podatkov o energiji v realnem času za učinkovito upravljanje proizvodnje sončne energije, shranjevanja v baterijah, interakcije z omrežjem in gospodinjskih obremenitev.

Za proizvajalce, ki razvijajo stanovanjske in komercialne inverterske rešitve, je izbira pravegaŠtevec energije Modbusje zdaj pomembna inženirska odločitev in ne le naloga nakupa strojne opreme. Zanesljivost komunikacije, združljivost protokolov, natančnost meritev in prihodnja skalabilnost vplivajo na delovanje sistema in uporabniško izkušnjo.

En primer jeOWON PC4713, platforma za merjenje energije, pripravljena za komunikacijo, razvita za hibridne inverterje, shranjevanje energije in upravljanje z energijo. V tem priročniku se uporablja kot primer za ponazoritev zmogljivosti, ki jih proizvajalci običajno ocenjujejo pri izbiri rešitve za merjenje energije.

Ta priročnik pojasnjuje ključne dejavnike, ki jih morajo proizvajalci hibridnih razsmernikov upoštevati, preden v svoje razsmerniške platforme naslednje generacije vključijo merilnik energije.

Zakaj proizvajalci hibridnih inverterjev dajejo prednost merilnikom energije Modbus

Med številnimi komunikacijskimi možnostmi, ki so danes na voljo, ostaja Modbus eden najbolj razširjenih standardov v industriji sončne energije in shranjevanja energije.

Za razliko od lastniških komunikacijskih protokolov Modbus zagotavlja odprto in standardizirano metodo za izmenjavo obratovalnih podatkov v realnem času med hibridnimi razsmerniki, števci energije, sistemi za upravljanje baterij in platformami za upravljanje energije.

Za proizvajalce inverterjev to pomeni:

• Hitrejši razvoj programske opreme
• Lažja integracija s tretjimi osebami
• Nižji stroški inženiringa
• Boljša združljivost s svetovnimi trgi
• Dolgoročna skalabilnost izdelka

Zato jeŠtevec energije Modbusše vedno ostaja prednostna izbira za številne proizvajalce originalne opreme in partnerje za izdelavo inverterjev.

Ker funkcionalnost pretvornikov postaja vse bolj dovršena, je zanesljivost komunikacije postala prav tako pomembna kot natančnost meritev.

Kaj proizvajalci ocenijo pred izbiro števca energije

Izbira števca energije vključuje veliko več kot le primerjavo električnih specifikacij.

Inženirske ekipe običajno ocenijo, ali lahko merilnik podpira dolgoročni razvoj izdelkov, integracijo programske opreme in uvajanje na več trgih.

Najpogostejša merila za ocenjevanje vključujejo:

Komunikacijski protokoli

Števec mora podpirati komunikacijske metode, ki se običajno uporabljajo v ekosistemih razsmernikov, vključno z Modbus RTU in Modbus TCP. Ti protokoli poenostavljajo izmenjavo podatkov med razsmernikom in zunanjimi nadzornimi napravami, hkrati pa zmanjšujejo prilagajanje programske opreme.

Dvosmerno merjenje energije

Sodobni hibridni razsmerniki zahtevajo natančno spremljanje uvožene in izvožene električne energije.

A dvosmerni števec energijeomogoča pretvorniku, da razlikuje med:

• Uvoz mreže
• Izvoz mreže
• Sončna energija
• Poraba stavbe

Te informacije v realnem času podpirajo strategije polnjenja baterij, omejevanje izvoza in optimizacijo lastne porabe.

Prilagodljiva električna združljivost

Mnogi proizvajalci razvijajo inverterske platforme za več regij.

Podpora za enofazne, deljeno-fazne in trifazne sisteme omogoča globalno uporabo ene merilne platforme, hkrati pa zmanjšuje inženirske napore in kompleksnost inventarja.

Prilagodljive možnosti CT

Velikosti projektov se razlikujejo od stanovanjskih strešnih fotonapetostnih sistemov do komercialnih baterijskih shranjevalnih naprav.

Podpora za več ocen tokovnih transformatorjev omogoča proizvajalcem standardizacijo svojih platform razsmernikov za različne aplikacije, ne da bi pri tem spreminjali komunikacijsko arhitekturo.

Kontrolni seznam kupca: Vprašanja, ki bi si jih moral zastaviti vsak proizvajalec hibridnih inverterjev

Pred izbiro platforme za merjenje energije bi morale inženirske ekipe oceniti naslednja vprašanja:

✔ Ali števec podpira tako Modbus RTU kot Modbus TCP?

✔ Ali je komunikacija RS485 na voljo za zanesljivo uporabo na terenu?

✔ Ali lahko ista merilna platforma podpira enofazne, deljeno-fazne in trifazne sisteme?

✔ Ali proizvajalec zagotavlja vmesnike MQTT ali API za prihodnjo integracijo EMS?

✔ Ali lahko števec podpira različne nazivne vrednosti tokovnega transformatorja za stanovanjske in poslovne projekte?

✔ Ali je na voljo dvosmerno merjenje za shranjevanje baterij in omejitev izvoza?

✔ Ali je mogoče platformo prilagoditi za projekte proizvajalcev originalne opreme (OEM) ali zasebnih blagovnih znamk?

✔ Ali ima dobavitelj izkušnje s podporo dolgim ​​življenjskim ciklom izdelkov in posodobitvami vdelane programske opreme?

Odgovori na ta vprašanja v zgodnji fazi razvoja lahko znatno zmanjšajo tveganje integracije in skrajšajo cikle razvoja izdelkov.

Komunikacijske zahteve za sodobne hibridne inverterske platforme

Komunikacijske zmogljivosti postajajo eno najpomembnejših izbirnih meril za proizvajalce razsmernikov.

Sodoben števec energije bi moral početi veliko več kot le prenašati merilne podatke. Zagotavljati bi moral tudi prilagodljivo komunikacijsko platformo, ki bi lahko podpirala sedanje in prihodnje arhitekture upravljanja z energijo.

Večina proizvajalcev danes pričakuje podporo za:

• Modbus RTU prek RS485
• Modbus TCP prek Etherneta
• Komunikacija MQTT za povezljivost z oblakom
• Integracija HTTP API-ja
• Pridobivanje podatkov v realnem času
• Stabilna dolgoročna komunikacijska zmogljivost

Ker se energetski ekosistemi nenehno razvijajo, morajo platforme inverterjev vse bolj izmenjevati informacije ne le z števci energije, temveč tudi z baterijskimi sistemi, sistemi za upravljanje energije v gospodinjstvih, polnilniki za električna vozila in storitvami v oblaku.

Izbira merilne platforme, pripravljene za komunikacijo, danes pomaga proizvajalcem, da se pripravijo na prihodnje posodobitve programske opreme in širitve sistema, ne da bi pri tem morali preoblikovati strojno opremo.

V naslednjih razdelkih je preučeno, kako je mogoče te zahteve obravnavati v praktični hibridni inverterski rešitvi.

Primer rešitve: OWON PC4713 za integracijo hibridnega inverterja

Čeprav ima vsak projekt edinstvene zahteve, proizvajalci razsmernikov običajno iščejo platformo za merjenje energije, ki združuje natančno merjenje s prilagodljivo komunikacijo in dolgoročno skalabilnostjo.

TheOWON PC4713je primer platforme za merjenje energije, pripravljene za komunikacijo, razvite posebej za aplikacije OEM, sončne energije, shranjevanja baterij in upravljanja energije.

Namesto da bi se osredotočal na eno samo komunikacijsko metodo, PC4713 združuje več industrijskih in IoT komunikacijskih tehnologij v eno platformo, kar proizvajalcem omogoča poenostavitev razvoja izdelkov, hkrati pa podpira različne zahteve strank.

Ključne zmogljivosti vključujejo:

• Združljivost z enofaznimi, deljenimi in trifaznimi sistemi
• Dvosmerno merjenje aktivne energije
• Komunikacija Modbus RTU prek RS485
• Komunikacija Modbus TCP prek Etherneta
• Podpora za protokol MQTT
• Podpora za HTTP API
• Ethernetni vmesnik RJ45
• Možnosti tokovnega transformatorja od 50 A do 750 A
• Izbirni izhod releja s suhim kontaktom

Ta prilagodljivost omogoča proizvajalcem uporabo ene same merilne platforme v stanovanjskih sončnih sistemih, komercialnih projektih shranjevanja baterij in družinah hibridnih inverterskih izdelkov.

Namesto preoblikovanja strojne opreme za različne komunikacijske zahteve se lahko inženirske ekipe osredotočijo na razvoj vdelane programske opreme in optimizacijo aplikacij.

Pogosti izzivi integracije

Čeprav se integracija zunanjega števca energije morda zdi preprosta, se proizvajalci med razvojem izdelkov pogosto srečujejo s številnimi izzivi.

Združljivost komunikacije

Tudi če obe napravi podpirata Modbus, lahko razlike v preslikavi registrov, intervalih anketiranja in implementaciji vdelane programske opreme podaljšajo čas razvoja programske opreme.

Izbira zrele komunikacijske platforme pomaga zmanjšati te izzive integracije.

Omejitev izvoza

Številne države zdaj zahtevajo omejitev izvoza ali funkcionalnost ničelnega izvoza za stanovanjske fotonapetostne sisteme.

Za skladnost s temi predpisi morajo hibridni razsmerniki neprekinjeno spremljati pretok moči na točki priključitve na omrežje.

Za projekte, ki zahtevajo delovanje brez izvoza ali preprečevanje povratnega toka,protiizvozni števec energijezagotavlja podatke o pretoku moči v realnem času, potrebne za krmiljenje razsmernika in skladnost omrežja s predpisi.

Prihodnja širitev programske opreme

Pričakuje se, da bodo današnje inverterske platforme podpirale veliko več kot le proizvodnjo sončne energije.

Prihodnja integracija pogosto vključuje:

• Sistemi za shranjevanje energije v baterijah (BESS)
• Sistemi za upravljanje z energijo v domu (HEMS)
• Polnjenje električnih vozil
• Virtualne elektrarne (VPP)
• Platforme za energijo v oblaku

Izbira razširljive komunikacijske platforme danes pomaga proizvajalcem preprečiti nepotrebne prenove strojne opreme v prihodnjih generacijah izdelkov.

Tabela primerjave funkcij

Trend v industriji: Komunikacija postaja pomembnejša od merjenja

Pred nekaj leti so bili števci energije izbrani predvsem glede na natančnost meritev.

Danes so se nakupne prioritete premaknile.

Proizvajalci hibridnih razsmernikov vse pogosteje ocenjujejo komunikacijske zmogljivosti pred merilnimi specifikacijami.

Ta premik je posledica treh trendov v panogi:

• Hitra rast shranjevanja baterij v stanovanjskih objektih
• Naraščajoče povpraševanje po upravljanju energije v oblaku
• Večja integracija med sončnimi elektrarnami, sistemi za shranjevanje energije, polnjenjem električnih vozil in sistemi za pametne domove

Posledično postajajo števci energije, pripravljeni za komunikacijo, ključna komponenta inverterskih platform naslednje generacije.

Proizvajalci ne izbirajo več števca zgolj za merjenje električne energije – izbirajo platformo, ki je sposobna izmenjavati podatke v celotnem energetskem ekosistemu.

Pogosta vprašanja

Zakaj proizvajalci hibridnih inverterjev dajejo prednost števcem energije Modbus?

Modbus je odprt in široko sprejet industrijski komunikacijski protokol, ki poenostavlja integracijo med hibridnimi razsmerniki, števci energije, baterijskimi sistemi in platformami za upravljanje energije.

Ali je RS485 še vedno pomemben za sodobne hibridne inverterske sisteme?

Da. RS485 ostaja eden najbolj zanesljivih komunikacijskih vmesnikov za terenske instalacije zaradi dolge komunikacijske razdalje, odpornosti na šum in združljivosti z Modbus RTU.

Zakaj je dvosmerno merjenje energije pomembno?

V sodobnih projektih fotovoltaike in shranjevanja baterij jedvosmerni števec energijezagotavlja podatke o pretoku energije v realnem času, potrebne za izboljšanje učinkovitosti sistema, optimizacijo polnjenja baterij in maksimiranje lastne porabe sončne energije.

Ali lahko ena platforma za merjenje energije podpira več modelov razsmernikov?

Mnogi proizvajalci imajo raje prilagodljivo platformo števcev, ki podpira različne električne sisteme, nazivne vrednosti tokovnega transformatorja in komunikacijske metode, kar omogoča, da več modelov razsmernikov uporablja isto strojno arhitekturo.

Kaj bi morali proizvajalci upoštevati poleg natančnosti meritev?

Komunikacijski protokoli, združljivost vdelane programske opreme, razpoložljivost API-ja, prilagodljivost CT-ja, prilagoditev OEM-ja in dolgoročna podpora za izdelke so pogosto enako pomembni pri izbiri platforme za merjenje energije.

Zaključek

Izbira pravegaŠtevec energije Modbusni več zgolj odločitev o strojni opremi. Za proizvajalce hibridnih razsmernikov neposredno vpliva na zanesljivost komunikacije, integracijo programske opreme, optimizacijo baterij, omejitve izvoza in prihodnjo skalabilnost izdelkov.

Platforma, pripravljena za komunikacijo, ki združuje dvosmerno merjenje, podporo za Modbus RTU, Modbus TCP, RS485, MQTT in API, lahko znatno zmanjša razvojne stroške, hkrati pa izboljša združljivost med stanovanjskimi, komercialnimi in energetskimi aplikacijami.

Ker energetska industrija še naprej prehaja v inteligentne in medsebojno povezane sisteme, bo izbira prilagodljive platforme za merjenje energije danes proizvajalcem pomagala pospešiti razvoj izdelkov in se bolje pripraviti na jutrišnje zahteve glede upravljanja z energijo.