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title: aPower S
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aPower S
规格参数
编码格式
aPowerS编码: 10050019：深圳制造 10050022：美国制造
功率等级
| 功率等级(kva) | 功率等级(kw) | 电流等级(A) | 无功等级(kVar) | 功率因数(PF) |
|---|---|---|---|---|
| 11.5kva | 10kw | 48A | 5.6kVar | -0.87~0.87 |
| 9.6kva | 9.6kw | 40A | 9.6kVar | -1.0~1.0 |
| 7.6kva | 7.6kw | 32A | 7.6kVar | -1.0~1.0 |
| 5kva | 5kw | 21A | 5kVar | -1.0~1.0 |
产品特点
- 高循环高吞吐
- 高安全特性LFP
- 支持直流光伏接入，可匹配20kW/STC光伏组件配置
- 具备RSD解决方案
- 具备AFCI功能
- 具备绝缘电阻检测（ISO）功能
- 具备残余电流检测（IMI）功能
- 合规并网要求
- 支持无缝备电切换
- 离网带载能力，带空调负载-5Ton
- 无差别适配光伏
- 支持备电发电机接入（120V/208V不支持发电机）
- 系统级电池均衡功能
- 支持北美120V/240V-60Hz，120V/208V-60Hz系统
- 硬件兼容澳洲单相230V/240V-50Hz，
- 具备2.5kW-120V 半波载能力
- SOC管理功能
- 智能温控管理
- 支持光伏直流接入并同时为电池充电和并网发电的模式
- 支持无光伏独立运行模式
- 电池双重安全保护机制
- 并网的能量调度策略
- 接受aGate调度满足虚拟电网服务
- 备电参数比例可设
- 离网模式下储能单元与光伏系统的匹配策略
- 在线升级
- 远程诊断
- 设备运维集中管理
- 历史数据管理
- 光伏调频管理
环境条件
::: details 环境条件规格参数表
| 项目 | 值/范围 | 说明 |
| ---- | ---- | ---- |
| 工作温度范围 | -20~50℃ | |
| 满载工作范围 | -20~40℃ | 标准场景 |
| 满载工作范围 | -20~50℃ | 纯直流光伏逆变场景，电池不参与工作 |
| 高温降额工作范围 | 40℃~ 50℃ | 非纯光伏逆变场景，降额根据环境温度和内部温度总和考虑，纯光伏逆变场景支持-20~50℃满载不降额 |
| 推荐使用温度 | 0~30℃ | |
| 工作相对湿度 | 100%RH （凝露） | |
| 工作海拔 | ≤ 3000m | |
| 初始电量 | SOC 30% | |
| 污染等级 | PD3 | |
| 安装环境 | 室内/室外 | |
| 存储时间 | -20℃~45℃（270天）
-30℃~-20℃，45℃~55℃（≤30天） | -30℃~-20℃，45℃~55℃两段时间总和不超过30天 |
| 运输条件 | -20℃~35℃ ≤ 50天
36℃~45℃ ≤ 30天
46~60℃ ≤ 7天
-30~-20℃ ≤ 24 hour | |
:::
基本规格
::: details aPowerS基本规格参数表 <NormalTable
jsonFile="/assets/Hardware/Power/aPower_S/aPowerS基本规格参数表.json"
/>
:::电气连接
直流耦合接入
直流耦合接入，光伏组串直流输出接入aPower 2S MPPT模块
交流耦合接入
交流耦合接入，光伏经逆变器转换成交流后，通过aGate接入至aPower 2S的PCS交流侧
直流&交流耦合同时接入
直流耦合及交流耦合同时接入，直流光伏接入aPower2SMPPT模块，交流光伏通过aGate接入至aPower 2S的PCS交流侧
aPower S 控制逻辑
直流光伏限幅
系统能量流图
::: details 参数说明
以下所有参数皆为功率值
| 参数 | 含义 | 说明 |
|---|---|---|
| $L_{grid_exp}$ | 允许馈网功率 | 由用户或安装商设置 |
| $L_{sw}$ | aPower空开限制功率 | 由空开参数决定 |
| $[L{ap.1}, L{ap.2}, ..., L_{ap.n}]$ | aPower额定充/放功率 | 由aPower额定参数决定 |
| $[L{sop_chr.1}, L{sop_chr.2}, ..., L_{sop_chr.n}]$ | 电池充电sop功率 | 由电池规格参数决定 |
| $[L{sop_dsc.1}, L{sop_dsc.2}, ..., L_{sop_dsc.n}]$ | 电池放电sop功率 | 由电池规格参数决定 |
| $[L{dcpv.1},L{dcpv.2},...,L_{dcpv.n}]$ | 直流光伏（MPPT）最大输出功率 | 可实时控制参数 |
| $[L{acpv.1},L{acpv.2},...,L_{acpv.n}]$ | 交流光伏最大输出功率 | 可实时控制参数（通过光伏调频） |
| $P_{load}$ | 负载实时功率 | |
| $P_{gen}$ | 发电机或V2L实时功率 | |
| $[P{dcpv.1}, P{dcpv.2}, ..., P_{dcpv.n}]$ | 直流光伏（MPPT）实时功率 | |
| $[P{acpv.1}, P{acpv.2}, ..., P_{acpv.n}]$ | 交流光伏实时功率 | |
| $[P{ap.1}, P{ap.2}, ..., P_{ap.n}]$ | aPower实际充/放功率 | 放电为正，充电为负 |
| $[R{batt.1}, R{batt.2}, ..., R_{batt.n}]$ | 电池充/放电功率请求值 | 可实时控制参数 放电为正，充电为负 |
说明：
- 字母L表示限制功率
- 字母P表示实时功率
- 字母R表示请求功率
:::
并网-直流光伏限功逻辑算法
:::info 📜总结
- 并网直流光伏的最大输出功率主要受限于以下几点
- aPower额定功率
- aPower空开
- 系统吸收功率（包括电网倒送功率、负载功率、电池可充电功率）
- 交流光伏功率
- 通过以上参数计算出并网直流光伏限制功率 :::
单台直流光伏限制：
- $L{dcpv.i} = L{ap.i} + L_{sop_chr.i}$
- 局部单台aPowerS设备，直流光伏的最大输出功率不得超出“aPower的最大放电功率” + “电池的最大充电功率”
所有直流光伏总限制：
- $\sum{i=1}^{n} L{dcpv.i} = \min(L{sw}, L{grid_exp} + P{load} - \sum{i=1}^{n} P{acpv.i}) + \sum{i=1}^{n} L_{sop_chr.i}$
- 系统中，aPowerS放电总功率不得超过aPower空开限制功率
- 系统中，aPowerS放电总功率不得超过“电网倒送功率” + “实时负载功率” - “交流光伏实时总功率”
- 系统中，aPowerS直流光伏输出总功率不得超过“aPowerS放电总功率限制” + “电池可充电总功率”
离网-直流光伏限功逻辑算法
离网下有两大类场景需要考虑，有发电机接入供电和无发电机接入供电。
1.离网无发电机场景
:::info 📜总结
- 离网场景下，aPower为电压源，aPower的充放电功率处于被动跟随状态，电池请求功率 $R_{batt}$ 不再可控，仅可通过光伏调频和MPPT控制来限制交流光伏与直流光伏的输出。
- aPower处于放电状态时（负载较大），光伏调频和MPPT控制均不限制光伏功率。
- 当电池处于充电状态时，优先是有直流光伏功率，MPPT限制将尽可能放宽。其次使用交流光伏功率充电。 :::
:::warning ⚠️可能触发的保护说明 当负载过重导致aPower过载关闭交流输出：
- 当 $P{ap.i} > L{ap.i}$ 且超出过多时，此时可能触发过载保护，aPower逆变关机，MPPT正常工作，可给电池充电。
- 当 $P{ap.i} > L{sop_dsc.i} + P_{dcpv.i}$ 时，此时触发BMS电池过放保护，aPower逆变关机，MPPT关机。
当交流光伏发电量过大时，也会触发aPower充电过载：
- 当 $-P{ap.i} > L{ap.i}$ 时，触发光伏超配，切断交流光伏继电器。（如无继电器，持续过载也可能触发aPower逆变关机）
- 当 $-P{ap.i} > L{sop_chr.i}$ 时，触发光伏超配，切断交流光伏继电器。如无继电器，此时触发BMS电池过充保护，aPower逆变关机，MPPT关机。
- 在 $L{sop.i} < L{ap.i}$ 时，所以优先触发条件2，条件1可能无法触发。aPowerS永久满足此条件。 :::
此场景下，可控参数为 $\sum{i=1}^{n} L{acpv.i}$ (光伏调频) 和 $L_{dcpv.i}$ (MPPT控制)。
$L{dcpv.i} = L{sop_chr.i} + P_{ap.i}$
MPPT的放宽限制调节是缓调节，不会突变。收窄限制的调节可立即完成。
::: details 关于光伏调频与MPPT控制的关系
光伏调频保持原有逻辑不改变。
光伏调频特点总结：
- 光伏调频的调节目标功率会维持在：可充电限制功率 - 500w
- 当aPower充电功率 > 可充电限制功率时，光伏调频会升高频率以限制交流光伏输出功率
光伏调频与MPPT控制优先级：
- MPPT会根据自身逻辑缓慢调节提高直流光伏充电功率，从而使光伏调频因aPower充电功率 > 可充电限制功率而提高频率限制交流光伏充电功率。
- 当MPPT充电功率完全满足电池充电的条件下，光伏调频会将交流光伏功率调至0w
- MPPT的调节目标功率会维持在：可充电限制功率 - 200w
- 故直流光伏的能量利用率高于交流光伏能量
优缺点
优点：
- MPPT调节的充电维持功率更高，从而光伏利用率更高
缺点：
- 当直流光伏满足充电需求是，交流光伏会被限制在较低的功率，此时工作频率较高
:::
2.离网发电机或V2L接入场景
:::info 📜总结
- 离网发电机或V2L场景下，aPower不会放电供载，交流光伏不会接入，所有交流光伏的继电器都被切断。
- 发电机或V2L都只会处于放电状态，当负载较小时可以给电池充电，维持原有逻辑不变。
- aPowerS中的直流光伏仅支持本机充电。 :::
aPowerS直流光伏仅本机充电算法
限制目标 $L{dcpv.i} = L{sop_chr.i}$
以上公式仅为算法目标，无法通过简单限制MPPT功率实现，以下将分析为何无法简单实现，以及如何实现此目标。
如上图所示，aPower请求充放电功率的执行端实际是在靠近电池端的DC/DC，在没有请求充电功率时，MPPT的输出功率将沿着AC/DC从交流端输出，这将不满足aPower不会放电的目标。
所以在电池没有实际输入功率时，MPPT将不会放开功率限制值。
实际充电算法：
- $R_{batt.i} = \max(100W, Generator\ or\ V2L\ target\ charging\ power)$ 维持最小100w充电功率，用于触发MPPT功率限制的逐步放开。
- $L{dcpv.i} = \begin{cases} P{batt.i}, & P{batt.i} \le 0 \ 0, & P{batt.i} > 0 \end{cases}$ MPPT的限制功率将跟随电池的实际充电功率，保证MPPT输出功率不会超出电池充电功率。
SOC均流
aPower S 的SOC均流功能与标准的SOC均流功能大同小异，主要差别在于需要考虑直流光伏的能量分配问题。如何来保证SOC的均匀性。
并网 - SOC均流
待补充。。。
离网油机或V2L - SOC均流
待补充。。。
离网无油机或V2L - SOC均流
待补充。。。
直流光伏快速关断装置
aPowerS使用的光伏快速关断装置有两种：
- 外购RSD
- 自研MCI
外购RSD
目前支持的RSD有两种型号：
- Tigo: Single Core RSS Transmitter(Transmitter Model) + TS4-A-F(RSD Receiver Model)
- APsmart: Transmitter-PLC-1P(Transmitter Model) + RSD-S-PLC(RSD Receiver Model)
Tigo TS4-A-F
Tigo RSD包含发射器和接收器（RSD模块）两个部分，发射器用于与RSD模块通讯，通讯方式为PLC（Power Line Communication）。
发射器
Tigo RSS（快速关机系统）发射器与Tigo经UL认证的消防安全解决方案--包括TS4-A-F（附加装置）、TS4-A-2F（两个模块的附加装置）搭配使用时，完善了经济高效的快速关机系统架构。RSS发射器通过PLC（电力线通信）向TS4-F单元发送信号，以便在通电时保持光伏组件的连接。当RSS发射器关闭时，TS4-F单元自动进入快速关机模式，并在RSS发射器恢复供电时恢复能源生产。采用纯信号技术的RSS发射机可将多个RSS发射机连接在一起，使一个协调的保持信号进入阵列，以最大限度地提高信号的完整性，即使在大型和复杂的太阳能装置中。该解决方案符合NEC 2014、2017和2020年690.12利用电力线通信（PLC）的快速关闭规范。可提供用于多发射器站点的纯信号技术，以套件、DIN导轨或PCBA的形式集成到逆变器中。
功能
- 用于Tigo TS4-A-F和TS4-A-2F的快速关机启动装置
- 采用纯信号技术的RSS发射器可以在大型商业应用中把多个RSS发射器连接在一起，实现一个协调的信号，以减少串扰或信号干扰
特点
- 多厂商UL认证解决方案，满足NEC 690.12 2017/2020规范要求
- 模块级停用，自动或手动关闭
- 安装简单，无需调试过程
- 与最大的UL认证的住宅和商业逆变器网络兼容
- 集成到许多逆变器中，实现与Tigo TS4-A-F和TS4-A-2F的即插即用安装
- 新产品：可使用纯信号技术，以简化具有多个发射器的站点的设计和安装
接收器（RSD模块）
TS4-A-F在1个模块对1个TS4的配置中实现了经济有效的快速关机功能。TS4-A-F通过了IEC和UL认证，可被全球接受。TS4-A-F通过了UL光伏快速关断系统（PVRSS）认证，数百台逆变器符合NEC 2014、2017和2020的快速关断要求。许多逆变器都集成了RSS发射器，它通过PLC与TS4-A-F进行通信，实现了即插即用的安装。
功能
- 快速安全关断
特点
- 每通道高达700W
- 通过IEC和UL认证
- 符合美国NEC快速关机安全要求
- 通过UL PVRSS认证，拥有最大的逆变器网络
- 16-80V，最高25A（每通道）
- MC4（标准）连接器
- 卡在模块框架上，便于安装
- 不需要接地线
- PLC通信
- 25年保修
配置
- 每个TS4有一个模块
- 需要配合RSS发射器使用
RSS信号检测器
RSS信号检测器用于测试PLC快速关断信号。
::: details RSS信号检测器规格书 :::
相关资料文档
::: details RSS发射器规格书 :::
::: details RSD模块规格书 :::
::: details RSD快速入门指南 :::
::: details RSD安装手册 :::
独有的纯信号技术（Pure Signal Technology），解决使用多个发射器导致串扰的问题。
::: details 纯信号技术（Pure Signal Technology）介绍 :::
APsmart RSD-S-PLC
APsmart 由昱能科技的开发人员打造，提供先进的光伏组件快速关断装置（RSD-S-PLC 和 RSD-D），适用于任何新建或现有的组串式或中央逆变器系统，并符合美国 NEC 2017&2020 690.12 快速关断要求。凭借昱能科技在组件级电力电子领域久经考验的专业知识，APsmart 解决方案采用带有内部 IP 的 ASIC 芯片，并在系统级应用中与 TI 芯片集成。
APsmart RSD-S-PLC 产品特点
- 符合 NEC 2017 和 2020(690.12) 要求
- 符合 SunSpec 要求
- RSD ASIC芯片采用APsystems的IP设计，具有冗余拓扑结构
- 高度集成的SoC
- PCB 上的电气元件更少
- 小巧轻便，可选粘贴式或机架式安装
- 得益于 8V 的低启动电压，模块每天可多运行 15~30 分钟
- 低功耗
- RSD-S-PLC 噪声频段与 AFCI 噪声隔离，避免误跳闸
相关资料文档
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::: details APsmart RSD-S-PLC 用户手册 :::
::: details APsmart RSD 应用手册 :::
::: details APsmart RSD 技术培训手册 :::
自研MCI
待补充。。。
其他说明
RSD/MCI断开方式
| 事件 | 断开类型 | 说明 |
|---|---|---|
| RSD/MCI关断开关 | 主动断开 | |
| EPO | 主动断开 | |
| aPowerS关机 | 主动断开 | |
| 母线继电器故障 | 故障断开 | |
| 逆变输出继电器故障 | 故障断开 | |
| 电池漏电保护故障 | 故障断开 | |
| MPPT进入休眠 | 软件逻辑断开 |