互感器在阳台光伏系统中的应用研究

摘要

随着分布式能源的发展，阳台光伏系统因其安装灵活、成本较低、并网便捷等特点，受到越来越多家庭用户的青睐。然而，阳台光伏系统的运行离不开电力监测和安全保护，电流互感器作为关键测量元件，在电能计量、故障检测及系统优化方面发挥着重要作用。本文以开口式电流互感器为例，探讨其在阳台光伏系统中的应用优势、技术要求及未来发展趋势。

关键词：阳台光伏；电流互感器；电能计量；故障检测；智能监测

1.引言

随着“双碳”目标的推进，光伏发电成为分布式能源的重要组成部分。阳台光伏系统因其占地少、适应性强、易于安装的特点，成为城市住宅用户的重要选择。然而，分布式光伏系统的输出功率波动较大，容易受到环境变化、电网干扰等因素的影响，如何监测光伏发电量、优化功率调度，并确保并网安全，是实现运行的关键问题。开口式电流互感器因其无需断线即可安装、测量精度高、维护便捷等特点，在阳台光伏系统中具有广泛的应用前景。

2.阳台光伏系统的监测需求

阳台光伏系统一般包括光伏组件、逆变器、电能计量设备和并网控制装置。由于光伏系统的发电特性，实时监测和分析电流、电压、功率等参数至关重要。具体来说，电流互感器在阳台光伏系统中的主要作用包括：

2.1 电能计量：测量光伏发电量，优化家庭用电结构，提高自发自用比例。

2.2 故障检测：实时监测电流异常，如短路、电弧故障等，提升系统安全性。

2.3 并网保护：协助逆变器判断并网电流，防止倒送电引发电网安全问题。

2.4 能效优化：通过智能监测，分析负载特性，优化光伏功率输出，提高系统效率。

3.开口式电流互感器

目前市场低压开口电流互感器广泛应用于电力改造项目，具有安装方便且可以带电操作的优点。但是目前市场上的开口式低压互感器在安装的时候可能会出现卡扣没卡紧亦或是铁芯没有闭合，在运行过程中有脱落或者断开的风险；还存在安装完后又被人为二次打开，有影响精度的风险。本产品就在原来的基础上加上了附带开关量和铅封孔，当安装完毕后铅封封口，防止被人二次打开，并且当互感器打开时，开关断开，互感器停止工作，电信号停止传输，起到预警作用。

设备外形美观，安装、接线方便，主要用于电力运维及用电改造项目，一般输出为 AC5A标准信号，具有体积小、精度高、带载能力强、安装方便等优点，为用户改造项目节省人力、物力、财力，提高 效率。

型号说明

AKH-0.66K系列开口式电流互感器主要用于配电系统改造项目，安装方便，无须拆一次母线，亦可带电操作，不影响客户正常用电，为用户改造项目节省人力、物力，财力，提高 效率。该系列电流互感器包含测量型与保护型，测量型准确级可达0.2级，保护型过载倍数高、过载能力强，可与我公司的线路ALP、继电器保护、测量以及计量装置配套使用。

技术特点

开口式电流互感器是一种便捷型测量设备，专门用于改造和扩展现有电气系统。其在阳台光伏应用中的主要优势如下：

1.免拆线安装：相比传统电流互感器，开口式设计可直接夹装在电缆上，无需停电改造，提高安装便捷性。

2.测量精度高：支持0.5级和1级测量精度，满足光伏发电电能计量的要求。

3.耐环境适应性强：工作温度范围广（30℃~70℃），适用于户外安装，防尘、防潮、防紫外线设计，提高运行可靠性。

4.宽量程适配：额定电流范围覆盖150A~1000A，适应不同规模的阳台光伏系统。

5.远程监测兼容：支持RS485通信，可与智能电表、能源管理系统对接，实现远程数据采集和分析。

开口式电流互感器主要应用于工业中城网、农网改造项目，安装方便，无须拆一 次母线，亦可带电操作，不影响客户正常用电，为用户改造项目节省人力、物力、财力，提高 效率。该系列 电流互感器可与继电器保护、测量以及计量装置配套使用。

安装与接线

尺寸规格

AKH-0.66/K-Φ系列开口式电流互感器

         产品外形美观，安装、接线方便，主要用于电力运维及用电改造项目，一般输出为0-100mA等小电流信号，具有体积小、精度高、带载能力强、安装方便等优点。

接线示意图

4.应用案例

4.1住宅用户的电能监测

在某住宅小区试点项目中，用户安装了阳台光伏系统，并接入智能电表监测发电情况。采用开口式电流互感器后，电能计量的精度得到了显著提升，实现了准确的发电量统计，并结合智能电网调度，提高了自发自用比例。

4.2并网安全管理

在部分地区，阳台光伏系统面临倒送电风险，可能影响电网稳定性。通过安装电流互感器，能够实时检测并网电流波动，帮助逆变器进行调节，确保并网安全。

4.3远程监测与维护

在某智能楼宇项目中，结合RS485通信的电流互感器，实现了阳台光伏系统的远程运维管理。运维人员可以实时获取电流数据，提前发现电气故障，提高系统的稳定性和运维效率。

5.未来发展趋势

随着物联网、人工智能等技术的发展，电流互感器在阳台光伏系统中的应用将进一步拓展：

1.智能互感器发展：未来的互感器将集成AI算法，实现异常电流智能诊断，提高故障预警能力。

2.无线通信应用：基于LoRa、NBIoT等无线通信技术，实现数据的远程传输，减少布线成本。

3.更高精度测量：随着光伏发电的精细化管理需求增加，互感器将朝向更高精度、更宽频带的方向发展。

6.结论

开口式电流互感器在阳台光伏系统中的应用具有显著优势，不仅可以提升电能计量精度、增强故障检测能力，还能优化并网管理，提高系统运行的安全性和可靠性。未来，随着光伏技术和智能监测系统的持续发展，互感器将在分布式能源管理中发挥更加重要的作用，为清洁能源的利用提供有力支撑。