老旧 / 新建电梯通用，能量回馈节能改造方案电梯节能收益看得见

一. 什么是电梯“回馈的电能”？

现代电梯（特别是采用变频调速的）本身就是一个“发电机”。是一个典型的势能性负载, 当电梯重载下行或轻载上行时，对重的势能会驱动电机旋转，产生再生电能。传统做法是用电阻把这些电能以热的形式白白浪费掉。而能量回馈装置则能把这部分电能“逆变成”可用的交流电，送回到建筑内部的电网中，供其他设备使用。电梯的曳引机（电动机）会从耗电状态转变为“发电机”状态，产生再生电能。

重载下行：轿厢载重超过对重，重力带着轿厢往下跑，电机被拖着转动发电。

轻载/空载上行：对重比轿厢重，对重向下拉着轿厢上行，电机同样被反向拖动发电。

减速制动：电梯在到达目标层前减速直到停止，释放巨大的机械动能。

“电梯能量回馈电能计量”可以通俗地理解为：给电梯的“发电”行为装上一个精准的“双向电表”和“记账本”。

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根据电梯的使用频率，加装能量回馈装置后每台电梯的平均节电率达30%，高可达40%以上，这对于电梯数量较多的现代建筑的节能具有重大意义！

二 . 如何实现这种计量？

要想算清这笔账，核心是使用一种“双向计量电表”。

普通电表只能单向计量（电网→负载），无法记录回馈的电量，甚至可能因为电流方向反转而“倒转”。双向电表则内置了电流方向检测技术，能通过双寄存器分别记录“正向用电量”和“反向发电量”（即回馈电量）。

基于这些数据，我们就能算出电梯真正的净耗电量，以及与回馈总电量的关系：电梯净耗电量 = 总耗电量 - 回馈电量

三. 能量回收原理

在没有改造的常规电梯中，这些发电产生的电能会导致变频器直流母线电压升高，系统只能通过接通“制动电阻”将电能转化为热能白白浪费掉，这不仅耗电，还会导致机房温度升高，影响设备正常运行，如图2所示。

加装能量回馈装置后，能量回收主要分为以下几个步骤：

① 能量捕获：电梯发电产生的交流电，首先被变频器整流为直流电，储存在变频器的直流回路电容中。

② 智能逆变：当直流母线电压超过设定阈值时，能量回馈装置（核心部件为IGBT全桥逆变器和DSP微处理器）会优先于制动电阻启动。它将直流电逆变为与低压电网同频、同相、同压的三相交流电。

③ 净化与回馈：逆变输出的电流经过滤波电抗器等元件净化，消除谐波污染后，安全地送回大楼的交流电网。

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四. 相关标准要求

GB/T 32271-2015《电梯能量回馈装置》是一项专门针对电梯节能技术的国家标准，旨在规范电梯能量回馈装置的技术要求、试验方法以及安全性能。该标准适用于连接到额定电压为交流400V及以下的TN-S系统的不可控整流的变频调速电梯，标准对装置的性能指标做出了严格规定，以确保节能效果并保障电网安全：

4.1 效率分级‌：按负载大小分三个等级，25%负载时效率≥85%，50%负载时≥90%，100%负载时≥95%。

4.2 电能质量（谐波限制）：回馈电流的总谐波畸变率（THDi）不得超过 5%，并对奇次和偶次谐波的含有率有明确的限值要求。

4.3 功率因数：当输出功率等于额定功率的50%时，功率因数不小于0.90。

4.4 安全与保护功能：装置必须具备的保护机制，包括防孤岛、过压、欠压、短路、断路保护，以及电网频率异常时的保护功能。

标准明确了验证上述技术指标的具体测试平台搭建、试验条件及测量方法。例如，要求使用高精度的双向电能表分别对直流侧（输入端）和交流侧（输出端）进行同步计量，通过对比输入直流有功能量与输出交流有功能量，来精准计算装置的转换效率。

五. 电梯能量回馈电能计量选型方案

根据标准对电梯能量回馈装置的要求，在实际改造项目中，通常需要根据测量对象的不同，在交流侧和直流侧分别部署电表，满足验证效率与电能质量。

①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);

②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:

③ 电能质量: 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。

4.1 .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进线处或回馈并网端。

核心目的：统计电梯从电网消耗的总电量，以及回馈给电网的再生电量，核算整梯的综合节能收益。

（1）有线组网方案（工程标配）：推荐型号：DTSD1352系列三相导轨电表。

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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），非常适合新建小区或商业电梯的批量有线组网改造。

（2）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，原生支持TCP双向透传。数据直接上传平台，特别适合老旧小区改造或分散独栋的电梯。

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4.2. 直流回馈母线侧（精准统计再生直流电量）

适用位置：能量回馈装置内部的直流母线侧（如DC540V/750V母线）。

核心目的：单独测算回馈器自身的转换效率，或搭配电梯储能系统（超级电容/锂电池）时，精准计量直流再生电能的充放电过程。

推荐型号：DJSF1352-RN直流双向导轨直流电表。

特点：电压规格覆盖 DC0~1000V，支持75mV分流器或0~20mA/0-5V/0-10V霍尔传感器接入。可选择双路直流输入，可同时统计再生直流发电量与储能充放电量，精度可选0.5级或1级。

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4.3.数据采集方案

当仪表采用有线方案时，需要配置具备数据采集和网络接入设备。

推荐型号：ANet-1E2SMYG-4G或AWT100YG-4G。

特点：下行采集现场设备，支持RS485接口和Modbus-RTU等标准协议，上行支持4G/WIFI等无线方式或以太网接口，采用导轨安装，根据上级平台要求可选择不同的数据采集器。

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智能网关加电表数据采集组网图：

六. 电梯能量回馈管理系统解决方案

Acrel-Eiot能源物联网平台作为一款SaaS云平台，能够为用户提供的数据服务。它支持多协议接入、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，实现电梯能量回馈电能的远程可视化管理和智能分析。用户安装后，通过APP扫码即可完成数据调试，使用手机和电脑WEB端随时随地查看所需数据，让节能效果清晰可见。

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根据上面的详细介绍，整理的相关软硬件选型表如下：

七 . 总结

电梯变频调速时重载下行或轻载上行会产生再生电能，传统制动电阻将其白白浪费。加装能量回馈装置可将此电能逆变回送电网，节电率高达30%-40%。实现精准计量需部署双向电表与数据网关，并遵循国标GB/T 32271-2015。安科瑞可以配套提供软硬件结合构成管理系统，助力建筑节能降碳，让绿色收益清晰可见！