Uni-meter项目实现SolarEdge电表Modbus协议支持的技术解析-优快云博客

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Uni-meter项目实现SolarEdge电表Modbus协议支持的技术解析

uni-meter A universal electric meter data converter (emulator) 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/un/uni-meter

背景介绍

Uni-meter作为一个通用电能表数据转换工具，近期实现了对SolarEdge逆变器电表Modbus协议的支持。这一功能扩展使得用户能够通过Uni-meter将SolarEdge电表数据转换为Shelly Pro 3EM兼容格式，为家庭能源管理系统提供了更多可能性。

SolarEdge电表通信特性

SolarEdge电表采用标准的Modbus TCP协议，但具有以下特殊性质：

单连接限制：SolarEdge设备在同一时间只允许一个Modbus TCP连接，这给多设备同时访问带来了挑战
SunSpec协议兼容：SolarEdge实现了SunSpec协议标准，数据寄存器遵循特定布局
数据寄存器特点：功率值为有符号整数，正值表示向电网馈电，负值表示从电网取电

技术实现细节

Uni-meter对SolarEdge的支持经历了多次迭代优化：

初始版本：仅支持读取总功率值，需要手动配置功率寄存器和缩放寄存器地址
完整版本：实现了对三相电参数的完整读取，包括：
- 各相电压（线电压）
- 各相电流
- 有功功率和无功功率
- 功率因数
- 频率
- 累计电能数据
数据转换处理：
- 功率因数从0-100%范围转换为0-1范围
- 处理了数据缩放因子（scale factor）
- 实现了功率方向的正负值转换

配置示例

典型的Uni-meter SolarEdge配置如下：

uni-meter {
  output = "uni-meter.output-devices.shelly-pro3em"
  input = "uni-meter.input-devices.solaredge"
  
  input-devices {   
    solaredge {
      address = "192.168.1.100"
      port = 502
      unit-id = 1
    }  
  }  
}

常见问题解决方案

多设备访问冲突：
- 使用TCP多路复用工具解决单连接限制
- 通过中间数据采集服务（如ioBroker）集中读取后分发
数据不稳定问题：
- 实现数据平滑算法（如指数加权移动平均）
- 增加采样周期减少波动
数据方向问题：
- 部分设备可能需要反转功率值的符号
- 可通过配置参数或代码修改实现

实际应用效果

在实际部署中，Uni-meter能够准确读取SolarEdge电表的各项参数，并通过Shelly Pro 3EM模拟接口输出。用户可以通过HTTP接口获取详细的电表数据：

{
  "id":0,
  "a_current":-10.35,
  "a_voltage":230.8,
  "a_act_power":2385,
  "a_aprt_power":2386,
  "a_pf":-0.9958,
  "a_freq":49.98,
  "b_current":-4.76,
  "b_voltage":229.9,
  "b_act_power":1087,
  "b_aprt_power":1087,
  "b_pf":-0.9912,
  "c_current":-3.54,
  "c_voltage":229.7,
  "c_act_power":820,
  "c_aprt_power":820,
  "c_pf":-0.9938,
  "total_current":-18.65,
  "total_act_power":4292,
  "total_aprt_power":4293
}