安科瑞劉鴻鵬

隨著光伏+儲(chǔ)能系統(tǒng)在北美家庭及小型商業(yè)場(chǎng)景中的廣泛部署，對(duì)系統(tǒng)電能監(jiān)測(cè)的需求也日益增加。AGF系列裂相電表作為專(zhuān)為北美市場(chǎng)設(shè)計(jì)的導(dǎo)軌式能量計(jì)量裝置，能夠滿(mǎn)足120/240V分裂相（Split-phase）電網(wǎng)環(huán)境下的電能采集與RS485通信要求，廣泛適用于并網(wǎng)型逆變器系統(tǒng)。本文結(jié)合AGFAED的結(jié)構(gòu)與功能特點(diǎn)，探討其在北美光儲(chǔ)系統(tǒng)中的典型應(yīng)用及技術(shù)優(yōu)勢(shì)。1引言

美國(guó)等北美國(guó)家的住宅和小商業(yè)電網(wǎng)普遍采用120/240V的分裂相結(jié)構(gòu)，即兩個(gè)120V相線(xiàn)+一條中性線(xiàn)。這類(lèi)系統(tǒng)在接入戶(hù)用光伏或儲(chǔ)能系統(tǒng)時(shí)，常需要在并網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行雙向電能計(jì)量，用于能量管理、反向電量結(jié)算、系統(tǒng)狀態(tài)判斷等場(chǎng)景。傳統(tǒng)三相電表或單相電表難以完整適配該電網(wǎng)特性，因此亟需專(zhuān)門(mén)針對(duì)裂相電網(wǎng)開(kāi)發(fā)的電能計(jì)量產(chǎn)品。

2. 什么是裂相？

裂相/分相（SplitPhase）是一種單相電力分配系統(tǒng)，主要用于北美地區(qū)的住宅和小型商業(yè)供電。它的核心特點(diǎn)是利用中心抽頭變壓器，提供兩種電壓（120V和240V），以滿(mǎn)足不同用電設(shè)備的需求。

2.1裂相系統(tǒng)的工作原理

變壓器結(jié)構(gòu)：

使用一個(gè)單相變壓器，其次級(jí)繞組帶有一個(gè)中心抽頭（Neutral，中性線(xiàn)），并接地。

從中心抽頭到兩端（L1和L2，即“火線(xiàn)”）的電壓均為120V（有效值），但相位相反（相差180°）。

兩火線(xiàn)（L1和L2）之間的電壓為240V（120V×2）。

電壓關(guān)系：

L1對(duì)中性線(xiàn)（N）=120V∠0°

L2對(duì)中性線(xiàn)（N）=120V∠180°

L1對(duì)L2=240V（兩電壓疊加）

2.2 分相系統(tǒng)的典型應(yīng)用

120V電路：

用于照明、插座、小家電等普通負(fù)載。

接線(xiàn)方式：火線(xiàn)（L1或L2）+中性線(xiàn)（N）。

240V電路：

用于大功率設(shè)備，如空調(diào)、電熱水器、電爐、烘干機(jī)等。

接線(xiàn)方式：直接使用L1和L2（不經(jīng)過(guò)中性線(xiàn)）。

2.3 分相系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

靈活性：可同時(shí)提供120V和240V，適應(yīng)不同電器需求。

成本低：僅需單相變壓器，比三相系統(tǒng)更經(jīng)濟(jì)。

安全性：中性線(xiàn)接地，減少觸電風(fēng)險(xiǎn)。

2.4 裂相 VS 三相

2.5 注意事項(xiàng)

負(fù)載平衡：如果L1和L2的負(fù)載不均衡，中性線(xiàn)可能承載電流，影響系統(tǒng)效率。

不能直接驅(qū)動(dòng)三相電機(jī)：分相系統(tǒng)僅適用于單相設(shè)備，三相電機(jī)需額外啟動(dòng)裝置（如電容分相）。

分相系統(tǒng)是北美住宅供電的常見(jiàn)方式，通過(guò)中心抽頭變壓器提供120V和240V兩種電壓，兼顧安全性和經(jīng)濟(jì)性，但不適用于大功率工業(yè)設(shè)備。

AGF-AE正是基于這一背景開(kāi)發(fā)的裂相智能電表，具備計(jì)量、即插即用、通訊兼容等優(yōu)勢(shì)，適用于單逆變器光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量采集與分析。

3. AGF-AE-D裂相電表

在單逆變器系統(tǒng)中，儀表直接與逆變器相連。如果您的變頻器有一個(gè)內(nèi)置的收入等級(jí)表（RGM；該變頻器被稱(chēng)為收入等級(jí)變頻器），您可以在 RGM 的同一總線(xiàn)上連接一個(gè)外部?jī)x表。

2.1 組成架構(gòu)

3.2 接入方式與配電特性匹配

AGF-AE-D支持120/240V分裂相接法（L1、L2、N、PE），適用于北美主流住宅電表箱系統(tǒng)。采用雙電流互感器設(shè)計(jì)，分別采集L1和L2兩路電流，并支持無(wú)中性線(xiàn)工作模式（僅L1/L2接入），適配性強(qiáng)。

172，。有任何問(wèn)題，。6972

都可以隨時(shí)問(wèn)的。，5322

3.3 通信方式

儀表內(nèi)置RS485通信模塊，采用ModbusRTU協(xié)議，可通過(guò)雙絞線(xiàn)接入光伏逆變器、儲(chǔ)能EMS、上位機(jī)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程讀數(shù)與狀態(tài)監(jiān)控。響應(yīng)時(shí)間＜1s，滿(mǎn)足實(shí)時(shí)能量管理要求。

3.4 接線(xiàn)與安裝

DIN導(dǎo)軌安裝，適用于標(biāo)準(zhǔn)電表箱；

快速接線(xiàn)端子，安裝維護(hù)方便；

CT采用分體式設(shè)計(jì)，支持現(xiàn)場(chǎng)夾裝并配備方向標(biāo)識(shí)，確保測(cè)量準(zhǔn)確；

推薦安裝在主開(kāi)關(guān)后、并網(wǎng)點(diǎn)前，采集交流輸出/輸入能量。

3.5 技術(shù)特點(diǎn)

高精度能量計(jì)量

電流測(cè)量范圍為CT額定值的1%~100%，100A表精度可達(dá)±0.5%，200A表為±1%；

電壓測(cè)量范圍為88%~110%額定值，頻率60Hz固定，適配北美電網(wǎng)頻率。

多狀態(tài)LED指示

三色LED實(shí)時(shí)顯示運(yùn)行、電源、相位狀態(tài)；

支持電壓過(guò)高/過(guò)低、頻率異常、CT接反等狀態(tài)識(shí)別，有助于系統(tǒng)調(diào)試與運(yùn)維。

安規(guī)與環(huán)境適應(yīng)性

符合UL1741等北美標(biāo)準(zhǔn)；

具備IP20級(jí)別外殼保護(hù)，支持30°C至+70°C寬溫環(huán)境，抗?jié)駸嵩O(shè)計(jì)適應(yīng)多種氣候條件。

3.6 認(rèn)證資質(zhì)

4應(yīng)用案例與典型場(chǎng)景

4.1戶(hù)用光伏系統(tǒng)

在典型的戶(hù)用逆變器系統(tǒng)中，AGFAED可作為并網(wǎng)計(jì)量表，安裝于主電表和逆變器之間，實(shí)時(shí)采集L1/L2功率，判斷光伏出力與用戶(hù)負(fù)荷關(guān)系，為用戶(hù)提供可視化數(shù)據(jù)支持。

4.2儲(chǔ)能系統(tǒng)EMS集成

在混合型儲(chǔ)能系統(tǒng)中，電表將能量數(shù)據(jù)上傳至儲(chǔ)能EMS平臺(tái)，輔助系統(tǒng)判斷“充電/放電”策略，如：

反向送電監(jiān)測(cè)（Feedin判斷）

峰谷電價(jià)控制邏輯觸發(fā)

備用電源狀態(tài)監(jiān)測(cè)

4.3多設(shè)備并聯(lián)監(jiān)測(cè)

對(duì)于多路逆變器并聯(lián)的系統(tǒng)，可通過(guò)多只AGFAED并聯(lián)采集各支路數(shù)據(jù)，集中上傳至數(shù)據(jù)采集器或網(wǎng)關(guān)設(shè)備，便于工程級(jí)能量管理。

結(jié)語(yǔ)

AGFAED系列裂相電表憑借其高適配性、高精度、安裝便捷等特性，已成為北美光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)中能量計(jì)量與通信集成的方案。其可靠的性能為家庭和小型商業(yè)用戶(hù)提供了實(shí)時(shí)的電能數(shù)據(jù)支持，推動(dòng)清潔能源系統(tǒng)運(yùn)行。未來(lái)，隨著北美能源管理體系智能化升級(jí)，裂相電表的需求仍將持續(xù)增長(zhǎng)，其應(yīng)用場(chǎng)景也將更加多元化。

審核編輯 黃宇