防光伏并网重复计量电能表的制作方法

本实用新型涉及光伏发电领域，尤其涉及一种光伏发电中电能计量装置。

背景技术：

光伏发电作为一种新兴的无污染、可再生的能源，是世界能源发展的大趋势。越来越多的光伏组件分散于用户的屋顶之上，实现电能自发自用，多余电量上网。但是目前很多光伏发电用户存在二级计量的方式。在实际计量过程中无论用户从光伏取电还是从电网取电，二级电表均会计费。也就是说在二级计量中无论是电网功率还是光伏发电消耗的功率在二级计量的电表上均显示为正向功率。即在实际使用时用户会出现重复计量和缴费的情况。

技术实现要素：

本实用新型针对以上问题，提供了一种能够防止计量过程中出现重复计量、计量精度高且效果好的防光伏并网重复计量电能表。

本实用新型的技术方案是：防光伏并网重复计量电能表，设于光伏电网上，所述光伏电网包括发电组件和逆变器，所述逆变器和电网母线依次连接，所述逆变器和电网母线之间设有防光伏并网重复计量电能表；

所述防光伏并网重复计量电能表包括二级计量表和设于二级计量表上的防重复计量装置，二级计量表设于发电电表和电网母线之间，二级计量表和电网母线分别连接负载。

所述防重复计量装置包括ATS自动换挡开关，所述ATS自动换挡开关包括两组触头，二级计量表和负载之间以及电网母线和负载之间分别设有一组触头，两组触头之间还设有转换线圈，所述转换线圈与分别连接两组所述触头。

所述防重复计量装置包括常开触点一、常闭触点一和线圈一，所述常开触点一的定触头连接负载，所述常开触点一的动触头连接二级计量表，所述常闭触点一分别连接电网母线和负载；

所述线圈一的一端连接发电组件，所述线圈一的另一端连接常开触点一的定触头。

所述常开触点一的定触头和线圈一之间设有整流器，

所述整流器包括由四个正向连接的二极管构成的整流桥和滤波装置，所述整流桥的输入端连接常开触点一的定触头，所述整流桥的输出点连接线圈一，所述整流桥的输出端并联连接滤波装置，所述滤波装置包括一个电阻和一个电容，所述电阻和电容串联连接，所述电阻连接整流桥的输出端。

所述防重复计量装置包括一个常开触点二、一个常闭触点二、一个线圈二和一个电压比较器，所述常开触点二的定触头连接负载，所述常开触点二的动触头连接二级计量表，所述常闭触点二分别连接电网母线和负载；

所述电压比较器的正向输入端连接常开触点的定触头，所述电压比较器的负向输入端连接发电组件，所述电压比较器的高压电源端接5V电源，所述电压比较器的低压电源端接地；

所述线圈二的一端连接电压比较器，所述线圈二的另一端接地。

所述常开触点二和电压比较器之间设有整流器；

所述整流器包括由四个正向连接的二极管构成的整流桥和滤波装置，所述整流桥的输入端连接常开触点二的定触头，所述整流桥的输出点连接线圈二，所述整流桥的输出端并联连接滤波装置，所述滤波装置包括一个电阻和一个电容，所述电阻和电容串联连接，所述电阻连接整流桥的输出端。

本实用新型中当光伏电网发电时，防光伏并网重复计量电能表检测到发现信号防重复计量装置即切换，使得二级计量表形成断路，负载使用光伏发电提供电能，当光伏电网不能发电时防光伏并网重复计量电能表切换，使得二级计量表形成通路，从电网母线取电给负载供电。这样在采用光伏发电时，用户负载在使用电量时由于二级计量表处于断路状态，不会计量电能，同样的，在剩余电量回馈到电网母线时也规避了二级计量表，从而使得二级计量表不会重复计量电能，能够防止计量过程中出现重复计量、计量精度高且效果好。

实施例一中当转换线圈检测到光伏发电的发电组件合闸信号时（光伏开始发电时）即令二级计量表与负载之间的触头断开，也就是说二级计量表与负载断开而使得二级计量表失电，停止计量。而同时使得电网母线与负载之间的触头合闸，使得从发电组件发出的电量经由电网母线为负载供电，此时由于电能不会经过二级计量表，因此二级计量表不会计量电力，而发电组件发出的多余电量也能回馈至电网母线中，由于电网母线上存在一个总计量表，当需要计算使用电量（就是光伏发电被负载使用的电量）只需要将发电电表的计数减去回馈至电网母线中的电量求得（回馈至电网母线中的电量由总计量表计量）。这样，用户在使用光伏发电提供电能时就不需要二级计量表计量，能够防止计量过程中出现重复计量、计量精度高且效果好。

实施例二中在光伏发电时由发电组件给线圈一供电，此时电网母线也给线圈一供电，也就是说线圈一的两端电位相同，实际上线圈一处于失电状态，此时二级计量表处于断开状态，停止计量，由发电组件发出的电能给负载供电，这样，用户在使用光伏发电提供电能时就不需要二级计量表计量，能够防止计量过程中出现重复计量、计量精度高且效果好。

实施例三中当发电组件发电时，由于电压比较器的正极输入端和负极输入端为相同电压输入，所以电压比较器输出接地端信号，也就是说此时线圈二两端为等电位（均为接地），此时常开触点二和常闭触点二没有动作，即二级计量表处于断开状态，停止计量，由发电组件发出的电能给负载供电，这样，用户在使用光伏发电提供电能时就不需要二级计量表计量，能够防止计量过程中出现重复计量、计量精度高且效果好。

当发电组件无法发电时（如图3中逆变器下方的刀闸开关断开时），负极输入端没有电压输入，正极输入端有电压输入，此时，输出为5V，通过5V给线圈供电，使得常开触点二与常闭触点二动作，即常开触点二闭合，常闭触点二断开，那么此时从电网母线取电，二级计量表开始计量。这样就避免了重复计量的产生，计量精度高且效果好。

与实施例二相比，实施例三增加电压比较器，当发电组件有电压输出时，电压比较器的输出端恒定输出5V直流电，避免了实施例二在整流过程中因电压不稳定造成的常开触点和常闭触点误动作的缺陷，稳定性更高。本实用新型从整体上具有能够防止计量过程中出现重复计量、计量精度高且效果好的优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图，

图2是本实用新型实施例一的电路图，

图3是本实用新型实施例二的电路图，

图4是本实用新型实施例三的电路图；

图中1是电网母线，2是发电组件，3是ATS自动换挡开关，4是常闭触点一，5是常开触点一，6是线圈一，7是整流器，8是常闭触点二，9是常开触点二，10是电压比较器，11是线圈二。

具体实施方式

本实用新型如图1所示，一种防光伏并网重复计量电能表，设于光伏电网上，所述光伏电网包括发电组件2和逆变器，所述逆变器和电网母线1依次连接，所述逆变器和电网母线1之间设有防光伏并网重复计量电能表；

所述防光伏并网重复计量电能表包括二级计量表和设于二级计量表上的防重复计量装置，二级计量表设于发电电表和电网母线之间，二级计量表和电网母线1分别连接负载。当光伏电网发电时，防光伏并网重复计量电能表检测到发现信号防重复计量装置即切换，使得二级计量表形成断路，负载使用光伏发电提供电能，当光伏电网不能发电时防光伏并网重复计量电能表切换，使得二级计量表形成通路，从电网母线取电给负载供电。这样在采用光伏发电时，用户负载在使用电量时由于二级计量表处于断路状态，不会计量电能，同样的，在剩余电量回馈到电网母线时也规避了二级计量表，从而使得二级计量表不会重复计量电能，能够防止计量过程中出现重复计量、计量精度高且效果好。

实施例一

如图2所示，所述防重复计量装置包括ATS自动换挡开关3，所述ATS自动换挡开关包括两组触头，二级计量表和负载之间以及电网母线和负载之间分别设有一组触头，两组触头之间还设有转换线圈，所述转换线圈与分别连接两组所述触头。其工作原理是当转换线圈检测到光伏发电的发电组件合闸信号时（光伏开始发电时）即令二级计量表与负载之间的触头断开，也就是说二级计量表与负载断开而使得二级计量表失电，停止计量。而同时使得电网母线与负载之间的触头合闸，使得从发电组件发出的电量经由电网母线为负载供电，此时由于电能不会经过二级计量表，因此二级计量表不会计量电力，而发电组件发出的多余电量也能回馈至电网母线中，由于电网母线上存在一个总计量表，当需要计算使用电量（就是光伏发电被负载使用的电量）只需要将发电电表的计数减去回馈至电网母线中的电量求得（回馈至电网母线中的电量由总计量表计量）。这样，用户在使用光伏发电提供电能时就不需要二级计量表计量，能够防止计量过程中出现重复计量、计量精度高且效果好。

实施例二

如图3所示，所述防重复计量装置包括常开触点一5、常闭触点一4和线圈一6，所述常开触点一的定触头连接负载，所述常开触点一的动触头连接二级计量表，所述常闭触点一4分别连接电网母线和负载；

所述线圈一的一端连接发电组件，所述线圈一的另一端连接常开触点一的定触头。在光伏发电时由发电组件给线圈一供电，此时电网母线也给线圈一供电，也就是说线圈一的两端电位相同，实际上线圈一处于失电状态，此时二级计量表处于断开状态，停止计量，由发电组件发出的电能给负载供电，这样，用户在使用光伏发电提供电能时就不需要二级计量表计量，能够防止计量过程中出现重复计量、计量精度高且效果好。

所述常开触点一的定触头和线圈一之间设有整流器，所述整流器包括由四个正向连接的二极管构成的整流桥和滤波装置，所述整流桥的输入端连接常开触点一的定触头，所述整流桥的输出点连接线圈一，所述整流桥的输出端并联连接滤波装置，所述滤波装置包括一个电阻和一个电容，所述电阻和电容串联连接，所述电阻连接整流桥的输出端。整流桥用于将电网母线上的交流电转换为与发电组件电压相同的直流电，这样也就确保了在线圈一两端的电压相同，使得在发电组件和电网母线都有电时线圈一的两端能够失电，从而确保二次计量表不会重复计量，计量精度高且效果好。

当发电组件不发电时，线圈的一端失电，可视为接地，此时从电网母线的高电压流入线圈一，线圈一得电，常开触点一和常闭触点一动作，二级计量表接入电路，此时由电网母线给负载供电，使得二级计量表不会重复计量电能，能够防止计量过程中出现重复计量、计量精度高且效果好。

实施例三

如图4所示，所述防重复计量装置包括一个常开触点二、一个常闭触点二、一个线圈二和一个电压比较器，所述常开触点二的定触头连接负载，所述常开触点二的动触头连接二级计量表，所述常闭触点二分别连接电网母线和负载；

所述电压比较器的正向输入端连接常开触点的定触头，所述电压比较器的负向输入端连接发电组件，所述电压比较器的高压电源端接5V电源，所述电压比较器的低压电源端接地；

所述线圈二的一端连接电压比较器，所述线圈二的另一端接地。当发电组件发电时，由于电压比较器的正极输入端和负极输入端为相同电压输入，所以电压比较器输出接地端信号，也就是说此时线圈二两端为等电位（均为接地），此时常开触点二和常闭触点二没有动作，即二级计量表处于断开状态，停止计量，由发电组件发出的电能给负载供电，这样，用户在使用光伏发电提供电能时就不需要二级计量表计量，能够防止计量过程中出现重复计量、计量精度高且效果好。

当发电组件无法发电时（如图3中逆变器下方的刀闸开关断开时），负极输入端没有电压输入，正极输入端有电压输入，此时，输出为5V，通过5V给线圈供电，使得常开触点二与常闭触点二动作，即常开触点二闭合，常闭触点二断开，那么此时从电网母线取电，二级计量表开始计量。这样就避免了重复计量的产生，计量精度高且效果好。

所述常开触点二和电压比较器之间设有整流器；

所述整流器包括由四个正向连接的二极管构成的整流桥和滤波装置，所述整流桥的输入端连接常开触点二的定触头，所述整流桥的输出点连接线圈二，所述整流桥的输出端并联连接滤波装置，所述滤波装置包括一个电阻和一个电容，所述电阻和电容串联连接，所述电阻连接整流桥的输出端。整流桥用于将电网母线上的交流电转换为与发电组件电压相同的直流电，这样也就确保了在线圈一两端的电压相同，使得在发电组件和电网母线都有电时线圈一的两端能够失电，从而确保二次计量表不会重复计量，计量精度高且效果好。