引言
隨著全球能源轉型加速推進,固態變壓器(Solid-State Transformer, SST)正從技術概念走向大規模產業應用。2026年以來,國內外主流廠商密集發布SST新品,技術成熟度與商業化進程進展迅速。SST憑借高達98%以上的系統效率、不足傳統方案50%的占地面積,被譽為新型電力系統的“能量路由器"。
然而,SST固態變壓器所構建的直流供電系統普遍采用不接地(IT)方式運行。當直流系統出現單點絕緣下降時,系統雖能繼續運行,但隱患已然埋下;若未及時檢測,一旦出現第二點接地,將形成短路回路,造成設備損壞甚至火災等嚴重后果。同時,SST內部集成了大量高壓電力電子器件,局部放電(局放)監測同樣是保障設備長期可靠運行的關鍵環節。
安科瑞針對SST各大應用場景,提供從絕緣監測到局放監測、直流電量監測的完整產品方案。
AI數據中心——SST最大的風口市場


AI算力爆發正驅動數據中心供電系統深刻變革。數據中心高壓直流供電系統(如240V/336V/800VDC)采用不接地(IT)方式運行,絕緣狀態直接關系到服務器供電的可靠性;同時SST內部高壓電力電子器件的絕緣劣化風險也需提前預警;直流母線的精準計量則是能效管理的基石。
絕緣監測:選用 AIM-D100-T系列 通用型直流絕緣監測儀。其中 AIM-D100-TL 適用于DC 10V~100V,AIM-D100-TH 適用于DC 100V~1000V。產品可在線監測正負極對地絕緣電阻(范圍1k~10MΩ),低于設定值報警;同時測量正負極之間及對地電壓,具備過欠壓報警;LED指示+LCD顯示,3路繼電器輸出(常開常閉可設);RS485通訊(Modbus?RTU),支持周期監測和通訊觸發;20條事件記錄,4模導軌安裝,插拔端子。適配240V/336V/800V直流母線。
局放監測:部署 安科瑞局放監測裝置,在線監測SST內部高壓電力電子器件及母排的局部放電信號,提前發現絕緣劣化趨勢,避免突發性故障。
直流監測:安裝 安科瑞直流電表系列,實時測量直流電壓、電流、功率、電能,支持雙向計量,通過RS485與SST控制系統或EMS系統對接,為能效分析和PUE優化提供精準數據。
電化學儲能系統——SST的核心應用陣地


儲能是SST的另一大核心戰場。儲能電池簇輸出高壓直流,一旦絕緣故障可能直接導致熱失控,引發火災甚至爆炸。國家標準(征求意見稿)明確要求儲能單元應具備絕緣監測功能。SST與儲能系統結合時,直流側絕緣安全、設備局放監測及電能計量缺一不可。
絕緣監測:推薦 AIM-D100-TS系列 儲能專用型。AIM-D100-TS 適用于DC 150V~1500V,AIM-D100-TSL 適用于DC 15V~150V。監測正負極對地電阻(1k~10MΩ),可測量系統電壓及正負極對地電壓,具備過壓、欠壓報警;LED狀態指示,撥碼開關設置參數,2路繼電器輸出(常開常閉可設);RS485通訊,Modbus?RTU,支持周期和通訊觸發監測。安裝于逆變器前端直流母線排,由主控模塊分時控制,對每個電池組進行絕緣監測。
出口項目:若需滿足IEC61557?8標準,選用 AIM-D500-CA + ACPD300耦合儀(適用于DC 50V~1000V)。采用注入法監測,對地電阻范圍1kΩ~2MΩ,配合耦合儀可測0~10000V電壓,最大允許對地泄露電容35μF;具備接線斷線監測、自檢功能和停止功能;30條事件記錄,絕緣監測儀4模、耦合儀2模導軌安裝。
局放監測:在PCS、匯流柜等關鍵設備處部署局放監測裝置,實時監控絕緣狀態。
直流監測:使用直流電表監測電池簇充放電電能,為儲能收益核算和BMS策略優化提供數據支撐
電動汽車超快充電——SST的剛需場景


SST在電動汽車超快充電領域優勢明顯。根據國家標準GB/T 18487.1-2015強制要求,所有直流充電樁必須集成絕緣監測功能(IMD)。充電直流回路DC+、PE與DC-、PE之間的絕緣電阻取小值R,當R>500Ω/V視為安全,R≤100Ω/V視為絕緣故障應停止充電。充電樁直流側的電能計量同樣是運營計費的核心依據。
絕緣監測:雙槍直流充電樁選用 AIM-D100-CAD型雙路絕緣監測儀(DC 100V~1000V),可同時監測兩路充電系統的正負極對地電阻(1k~10MΩ),低于設定值報警;同時監測兩路正負極對地電壓和系統電壓,具備過欠壓報警;LED指示,撥碼設置參數,2路繼電器輸出(常開常閉可設)RS485通訊,Modbus?RTU,支持周期和通訊觸發監測。單路充電樁可選用 AIM-D200-CAI系列,功能同樣完備。
直流監測:在充電模塊輸出端安裝直流電表,實時監測充電電壓、電流、功率和電能,為充電計費、運營管理和故障診斷提供精準依據。充電樁場景下局放監測一般不作為標配,但若SST集成于充電站內,可參照數據中心或儲能場景配置。
新能源發電與直流微網——SST的長期布局


SST作為“能量路由器",可連接交直流饋線,改善電壓分布和靈活性。光伏直流系統、風電直流匯集、直流微網等場景均需可靠的絕緣監測保障,而逆變器、變流器等高壓設備同樣面臨局放風險,直流電量的精準監測則是調度和效益評估的基礎。
絕緣監測:選用 AIM-D100-TH/TL系列(TH:DC 100V~1000V;TL:DC 10V~100V),適用于光伏直流系統、UPS、直流微網等。監測范圍1k~10MΩ,具備LED+LCD顯示,3路繼電器輸出,20條事件記錄,4模導軌安裝,插拔端子。
局放監測:在光伏逆變器、風電變流器等高壓設備處部署局放監測裝置,在線監測絕緣劣化風險。
直流監測:在直流匯流箱、直流母線等環節安裝直流電表,實現發電量監測和能效分析,助力微網調度和運維決策。

結語
SST固態變壓器的產業化大趨勢已經到來。2026年已成為SST行業規模化商用元年。疊加電網、儲能、充電全場景測算,預計2030年全球SST整體市場規模有望突破萬億元。作為SST系統集成商或設備制造商,選擇一個可靠的絕緣監測與設備監測合作伙伴,不僅是對終端用戶安全的承諾,更是產品競爭力的重要體現。
安科瑞從絕緣監測到局放監測、直流電量監測,為SST各大應用場景提供的產品方案。