电梯能量回馈+电能计量系统如何绿色节能核算收益？

电梯作为典型的势能性负载，在三种特定工况下，曳引机（电动机）会由耗电状态转为发电状态，产生再生电能：

重载下行：轿厢载重超过对重，重力驱动轿厢下行，电机被反向拖动发电；

轻载/空载上行：对重侧重于轿厢，对重下降拉动轿厢上行，电机同样被反向拖动发电；

减速制动：电梯到达目标层前减速至停止，释放巨大机械动能，电机进入发电模式。

图1 电梯发电工况示意（重载下行与轻载上行）

统计表明，加装能量回馈装置后，每台电梯平均节电率可达30%，最高超过40%，对电梯密集的现代建筑节能意义重大。

回收原理与标准要求

能量回收原理

未改造的传统电梯中，再生电能导致变频器直流母线电压升高，系统只能通过制动电阻将其转化为热能消耗掉，不仅浪费电能，还会造成机房温升，影响设备可靠运行，如图2所示。

加装能量回馈装置后，回收流程如下：

能量捕获：电梯发电产生的交流电经变频器整流为直流电，暂存于直流回路电容中。

智能逆变：当直流母线电压超过设定阈值时，能量回馈装置（核心为IGBT全桥逆变器与DSP微处理器）优先于制动电阻启动，将直流电逆变为与低压电网同频、同相、同压的三相交流电。

净化与回馈：逆变输出的交流电经滤波电抗器等元件净化，消除谐波污染后，安全馈入大楼交流电网。

图2 电梯能量回收流程示意

相关标准要求

GB/T 32271-2015《电梯能量回馈装置》是针对电梯节能的专项国家标准，适用于额定电压交流400V及以下、TN-S系统中不可控整流的变频调速电梯，对装置性能作出严格规定：

效率分级：25%负载时效率≥85%，50%负载时≥90%，100%负载时≥95%。

电能质量（谐波限制）：回馈电流总谐波畸变率（THDi）≤5%，并对各次谐波含有率有明确限值。

功率因数：50%额定输出功率时，功率因数≥0.90。

安全与保护：须具备防孤岛、过压、欠压、短路、断路及电网频率异常等保护功能。

标准还明确了测试平台、试验条件及测量方法，例如使用高精度双向电能表对直流侧（输入端）和交流侧（输出端）同步计量，通过对比输入直流有功能量与输出交流有功能量，准确计算转换效率。

安科瑞电能计量选型方案

依据标准要求，实际改造项目中需在交流侧和直流侧分别部署电表，以满足效率验证与电能质量监测需求：

直流侧（装置输入端）：直流电压、直流电流、双向直流电能（再生发电量）；

交流侧（装置输出/并网端）：三相电压、三相电流、双向交流有功电能（实际回馈量）、无功功率、视在功率、电流总谐波畸变率（THDi）、各次谐波含有率、功率因数、直流分量等。

1. 交流并网侧（统计整梯耗电与回馈电量）

适用位置：电梯配电柜三相380V进线处或回馈并网点。
核心目的：统计电梯从电网消耗的总电量及回馈电网的再生电量，核算综合节能收益。

有线组网方案（标配）
推荐型号：DTSD1352三相导轨电表。
特点：支持三相四线制，0.5S级四象限双向计量，搭配外置开合式电流互感器（CT），适用于新建小区或商业电梯批量有线改造。

图3 DTSD1352三相交流导轨电能表

无线物联网方案（布线困难场景）
推荐型号：ADW300系列无线物联网电表。
特点：可选4G/WiFi模块，支持TCP双向透传，数据直传平台，尤其适合老旧小区改造或分散独栋电梯。

图4 ADW300三相交流物联网电能表

2. 直流回馈母线侧（准确计量再生直流电量）

适用位置：能量回馈装置内部直流母线侧（如DC540V/750V）。
核心目的：单独测算回馈器转换效率，或配合电梯储能系统（电容/锂电池）时，准确计量直流再生电能的充放电过程。

推荐型号：DJSF1352-RN直流双向导轨电表。
特点：电压范围DC0~1000V，支持75mV分流器或0~20mA/0~5V/0~10V霍尔传感器接入；可选双路直流输入，同时计量再生发电量与储能充放电量，精度0.5级或1级。

图5 DJSF1352-RN直流电能表及配套霍尔传感器

3. 数据采集方案

有线仪表方案需配置数据采集与网络接入设备：
推荐型号：ANet-1E2SM-4G或AWT100-4G。
特点：下行支持RS485接口及Modbus-RTU等标准协议，上行支持4G/WiFi无线或以太网接口，导轨安装，可根据上级平台要求灵活选配。

图6 ANet-1E2SM-4G与AWT100-4G数据采集方案

电梯能量回馈管理系统

安科瑞Acrel-Eiot能源物联网平台为自主研发的SaaS云平台，支持多协议接入、多终端访问，提供能耗监测、效率分析、电能质量分析、报警管理、报表生成等功能，实现电梯能量回馈的远程可视化与智能分析。用户通过APP扫码即可完成调试，并支持手机及电脑WEB端数据访问。更多信息请访问 http://cloud.acre.cn 。

图7 Acrel-Eiot能源物联网云平台

电梯能量回馈系统设备选型表