การวัดประสิทธิภาพการแปลงของอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์แรงดันสูงและกระแสสูง

ให้ความแม่นยำสูงระดับ R&D ในแพ็คเกจขนาดเล็ก น้ำหนักเบา และพกพาได้

ระบบผลิตไฟฟ้าที่ใช้พลังงานธรรมชาติ เช่น การติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม ใช้เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ (หรือเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า PV) เพื่อแปลงไฟฟ้ากระแสตรงที่ผลิตได้เป็นไฟฟ้ากระแสสลับที่ใช้ในครัวเรือนและลูกค้าโครงข่ายไฟฟ้าอื่นๆ วิศวกรได้พัฒนาอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ที่รองรับแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นและกระแสไฟฟ้าที่มากขึ้น เนื่องจากระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ที่ทำงานด้วยแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นเนื่องจากสูญเสียพลังงานน้อยลง การพัฒนาเหล่านี้ต้องการเครื่องมือวัดที่สามารถรองรับแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นและกระแสที่มากขึ้น
เครื่องวิเคราะห์พลังงาน PW3390 สามารถวัดพลังงานในอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ที่ทำงานที่ 1500 V ซึ่งเพิ่งเข้าสู่การใช้งานทั่วไป เครื่องมือนี้ทำงานได้ทัดเทียมกับเครื่องมือที่ให้ความแม่นยำสูงที่จำเป็นในงาน R&D แม้ว่าจะมีการออกแบบที่เล็ก น้ำหนักเบา และพกพาสะดวกก็ตาม

ประเด็นสามประการที่ส่งผลต่อการวัดระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์

บริษัท A ผู้ผลิตเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ กำลังจัดการกับปัญหาต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับเครื่องวิเคราะห์กำลังไฟฟ้าที่ใช้ในการวัดแรงดันไฟฟ้าสูงและกระแสไฟฟ้าปริมาณมาก

ปัญหาที่ 1: เครื่องมือไม่สามารถรองรับแรงดันไฟฟ้าสูงหรือกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่ได้

การประเมินประสิทธิภาพการแปลงพลังงานของเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แรงดันสูงต้องใช้เซ็นเซอร์วัดกระแสไฟฟ้าและเครื่องวิเคราะห์พลังงานที่สามารถรองรับแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงขนาด 1500 V และกระแสหลายพันแอมป์ที่ด้านอินพุต อย่างไรก็ตาม เครื่องวิเคราะห์กำลังไฟฟ้าที่มีอยู่รองรับได้เพียง 600 V หรือ 1,000 V เท่านั้น การคำนวณประสิทธิภาพการแปลงพลังงานของอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ (หรืออินเวอร์เตอร์ PV) ที่สามารถทำงานที่ 1500 V จำเป็นต้องมีการลดทอนแรงดันไฟฟ้าก่อนโดยใช้โพรบดิฟเฟอเรนเชียลแรงดันสูงหรือ a หม้อแปลงแรงดันไฟฟ้าแล้วป้อนสัญญาณเหล่านั้นไปยังเครื่องวิเคราะห์กำลังไฟฟ้าเพื่อทำการวัด หรือตรวจสอบมิเตอร์ที่ติดตั้งบนเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์
ด้วยเหตุนี้ จึงจำเป็นต้องวัดประสิทธิภาพการแปลงพลังงานอย่างแม่นยำโดยใช้เครื่องวิเคราะห์พลังงานที่สามารถรับแรงดันไฟฟ้าสูงและกระแสไฟฟ้าปริมาณมากได้

ปัญหาที่ 2: มีความแตกต่างในด้านความแม่นยำระหว่างเครื่องมือที่ใช้ใน R&D กับเครื่องมือที่ใช้ในไซต์การผลิต

อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ (หรืออินเวอร์เตอร์ PV) แปลงพลังงานที่ผลิตโดยแผงเซลล์แสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้ากระแสสลับแบบกริด และประสิทธิภาพของมันจะได้รับการประเมินในแง่ของประสิทธิภาพการแปลง ปัจจุบัน อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ (หรืออินเวอร์เตอร์ PV) ให้ประสิทธิภาพการแปลงพลังงานในระดับสูงตั้งแต่ 95% ถึง 98% ด้วยเหตุนี้ บริษัท A จึงจำเป็นต้องวัดประสิทธิภาพการแปลงพลังงานของเครื่องแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ (หรือเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า PV) อย่างแม่นยำ ซึ่งรองรับไฟฟ้าแรงสูงและกระแสไฟขนาดใหญ่ในศูนย์วิจัยและพัฒนาของบริษัท นอกจากนี้ บริษัทยังต้องการรับประกันคุณภาพในสายการผลิตซึ่งผลิตภัณฑ์ที่พัฒนานั้นผลิตในปริมาณมากด้วยการวัดประสิทธิภาพการแปลงพลังงานด้วยความแม่นยำในระดับสูงเช่นเดียวกับในขั้นตอน R&D
อย่างไรก็ตาม เครื่องวิเคราะห์กำลังโดยทั่วไปมีขนาดใหญ่และเคลื่อนย้ายลำบาก นอกจากนี้ยังมีราคาสูง ทำให้การซื้อหลายหน่วยมีค่าใช้จ่ายสูงมาก ด้วยเหตุนี้ บริษัทต่างๆ มักจะใช้เครื่องมือที่มีขนาดกะทัดรัดและราคาไม่แพง ซึ่งแตกต่างจากเครื่องมือที่ใช้ในงาน R&D เครื่องมือที่ใช้ในสายการผลิตมีความแม่นยำน้อยกว่าที่ใช้ใน R&D ซึ่งทำให้เกิดความแตกต่างในผลการวัด เนื่องจากบริษัท A เพิ่มสายการผลิต จึงจำเป็นต้องรับประกันคุณภาพโดยทำการวัดที่ระดับความแม่นยำเดียวกันกับระหว่างขั้นตอนการ R&D ในทุกสายการผลิต

ปัญหาที่ 3: เครื่องมือไม่สามารถรองรับช่องสัญญาณจำนวนมากได้

การติดตั้งขนาดใหญ่อาจมีช่อง DC ตั้งแต่ 10 ถึง 20 ช่องเชื่อมต่อกับโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ เพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพการแปลงพลังงานของเครื่องแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ (หรือเครื่องแปลงไฟ PV) ได้อย่างแม่นยำ จำเป็นต้องวัดช่องสัญญาณจำนวนมากพร้อมกัน ทำให้ลูกค้าถามหาความสามารถในการวัดหลายช่องพร้อมกัน ในอนาคต จำนวนช่องมีแนวโน้มที่จะเพิ่มขึ้นอีก ทำให้เกิดความต้องการตราสารที่มีช่องมากขึ้น

ตั้งแต่ R&D ไปจนถึงการผลิต: ประสิทธิภาพของ PW3390 ช่วยแก้ปัญหาการวัด

บริษัท A เลือกเครื่องวิเคราะห์พลังงาน PW3390 หลังจากพิจารณาแล้วว่าเครื่องมือนี้มีฟังก์ชันการทำงานที่แก้ปัญหาการวัดค่าอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ (หรืออินเวอร์เตอร์ PV) และสามารถวัดกำลังไฟฟ้าที่มีความแม่นยำสูงโดยไม่คำนึงถึงสถานที่ ตั้งแต่ R&D ไปจนถึงการผลิตและในภาคสนาม

การวัดแรงดันสูงและกระแสสูง

ช่วงการวัดของ PW3390 ครอบคลุมถึง 1,500 V ซึ่งช่วยให้เครื่องมือวัด 1500 V DC จากอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์แรงดันสูง (หรืออินเวอร์เตอร์ PV) ซึ่งเป็นไปตามคำขอของบริษัท A

สำหรับการวัดกระแสนั้น ฮิโอกิ นำเสนอเซ็นเซอร์วัดกระแสให้เลือกมากมายที่พัฒนาขึ้นภายในบริษัท เพื่อให้ลูกค้าสามารถเลือกอุปกรณ์ที่ดีที่สุดสำหรับการใช้งานของตน สำหรับความถี่กริด 50 Hz/60 Hz เซ็นเซอร์เอนกประสงค์ของเราสามารถวัดได้สูงสุด 6,000 A สำหรับ DC เรามีเซ็นเซอร์ความแม่นยำสูงแบบแคลมป์ที่สามารถวัดได้สูงสุด 1,000 A เช่นเดียวกับการส่งผ่านสูง - เซ็นเซอร์ความแม่นยำที่สามารถวัดได้ถึง 2,000 A.

นอกจากนี้ ยูนิตเซนเซอร์ CT9557 เฉพาะ สามารถใช้เพื่อเพิ่มและส่งออกรูปคลื่นของเซนเซอร์ปัจจุบันหลายตัว ด้วยวิธีนี้ PW3390 สามารถรับอินพุตปัจจุบันได้สูงถึง 8000 A บนวงจรสายวงจรแบบหลายสาย 4 สาย ทำให้สามารถวัดประสิทธิภาพการแปลงพลังงานได้อย่างแม่นยำในระดับสูงเมื่อมีกระแสมากเข้ามาเกี่ยวข้อง ซึ่งช่วยแก้ปัญหาที่อธิบายไว้ข้างต้น .

ให้ความแม่นยำสูงระดับ R&D ในแพ็คเกจขนาดเล็ก น้ำหนักเบา และพกพาได้

แม้จะมีขนาดเล็กและเบาพอที่จะถือด้วยมือข้างเดียว แต่ PW3390 ก็มีความแม่นยำในการวัดสูงเทียบเท่ากับเครื่องวิเคราะห์พลังงานที่ใช้ในการประเมินประสิทธิภาพในขั้นตอน R&D ความสามารถในการใช้เครื่องมือเดียวกันใน R&D และเนื่องจากขนาดที่เล็กและราคาต่ำที่ไซต์การผลิต หมายความว่าจะไม่มีความแตกต่างในการวัดใน R&D และการผลิต นอกจากนี้ ยังสามารถตั้งค่าสายการผลิตได้รวดเร็วยิ่งขึ้น เนื่องจากเครื่องมือแบบเดียวกับที่ใช้ใน R&D สามารถรวมเข้ากับสายการผลิตเหล่านั้นได้ สามารถใช้ PW3390 ในภาคสนามได้เช่นกัน ดังนั้นจึงได้ผลลัพธ์เดียวกันในระหว่างการตรวจสอบการบำรุงรักษา

  • P4: ไฟฟ้ากระแสตรง (เอาต์พุตแผง), P123: พลังงาน 3 เฟส (เอาต์พุตอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์), η1: ประสิทธิภาพการแปลง, Urf4: ปัจจัยการกระเพื่อม, F1: ความถี่, Uthd1: การบิดเบือนฮาร์มอนิกรวมของแรงดันไฟฟ้า, Uurb: อัตราความไม่สมดุล, Loss1: การสูญเสีย

รับข้อมูลที่ซิงโครไนซ์จากเครื่องมือสูงสุด 8 รายการ โดยแต่ละช่องมี 4 ช่อง (32 ช่อง)

PW3390 มีช่องอินพุตสี่ช่อง ด้วยการเชื่อมต่อ PW3390 แปดเครื่องด้วยสายเคเบิลเฉพาะและใช้ฟังก์ชันการซิงโครไนซ์เครื่องมือ คุณสามารถซิงโครไนซ์สัญญาณควบคุมเครื่องมือและนาฬิกาภายในได้ ด้วยวิธีนี้ คุณสามารถเชื่อมต่อ PW3390 ได้สูงสุดแปดเครื่องและรับข้อมูลที่ซิงโครไนซ์จาก 32 ช่องสัญญาณ ซึ่งสามารถจัดการจากส่วนกลางโดยใช้คอมพิวเตอร์

รองรับแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นและการวัดหลายวงจรพร้อมกัน

เนื่องจากระบบผลิตไฟฟ้าที่ใช้พลังงานธรรมชาติได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวาง จึงคาดว่าอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ (หรืออินเวอร์เตอร์ PV) จะรองรับแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่า 1,500 V และกระแสไฟฟ้าที่มากกว่า นอกจากนี้ อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์แบบมัลติสตริงกำลังได้รับการพัฒนาเพื่อเพิ่มปริมาณพลังงานไฟฟ้าที่เกิดจากระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ให้ได้สูงสุด อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์แบบมัลติสตริงจะควบคุมจุดทำงานเพื่อผลิตพลังงานสูงสุดสำหรับแต่ละสตริง เนื่องจากจำนวนวงจรที่เพิ่มขึ้น จึงต้องวัดคะแนนมากขึ้นในการทดสอบประเมินผล
ฮิโอกิ ขอเสนอตัวแบ่งไฟฟ้าแรงสูง AC/DC VT1005 ซึ่งเป็นอุปกรณ์เสริม ซึ่งสามารถใช้ร่วมกับเครื่องวิเคราะห์กำลังไฟฟ้าเพื่อให้การวัดที่ปลอดภัย (CAT II 2000 V หรือ CAT III 1500 V) ของแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 5,000 V นอกจากนี้ PW8001, เครื่องวิเคราะห์พลังงานรุ่นเรือธง (ซึ่งเป็นรุ่นไฮเอนด์ของ PW3390) สามารถวิเคราะห์ (แสดงและบันทึก) กำลังไฟได้สูงสุด 8 ช่องสัญญาณ

VT1005 แบ่งไฟฟ้าแรงสูงจากอุปกรณ์ต่างๆ เช่น เครื่องแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ (หรือเครื่องแปลงไฟ PV) และเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า แล้วส่งออกไปยังเครื่องวิเคราะห์กำลังไฟฟ้า เนื่องจากอุปกรณ์นี้ให้การครอบคลุมแถบความถี่กว้างตั้งแต่คลื่นพื้นฐานไปจนถึงความถี่สวิตชิ่ง จึงช่วยให้เครื่องวิเคราะห์กำลังจับส่วนประกอบทั้งหมดของกำลังไฟฟ้าด้านขาออกของอินเวอร์เตอร์ได้อย่างแม่นยำ: คลื่นมูลฐาน ความถี่สวิตชิ่ง และฮาร์มอนิก เมื่อใช้กับ PW8001 ซึ่งเป็นรุ่นเรือธงของ Hioki ซึ่งสามารถรองรับอินพุตได้สูงสุดแปดช่อง VT1005 ช่วยให้สามารถปรับปรุงอินเวอร์เตอร์ที่ใช้อุปกรณ์ไฟฟ้า SiC ได้อย่างมีประสิทธิภาพที่ระดับ 0.1%

เครื่องมือ ฮิโอกิ สามารถใช้ได้ไม่เฉพาะใน R&D เท่านั้น แต่ยังใช้กับการวัดที่หลากหลาย รวมถึงที่ไซต์การผลิตและในภาคสนาม เรายินดีที่จะจัดหาเครื่องมือสาธิตและตัวอย่างเพื่อให้ลูกค้าที่คาดหวังสามารถทำการทดสอบการวัดได้ โปรดติดต่อปัญหาการวัดที่คุณต้องการแก้ไขหรือเครื่องมือที่คุณสนใจ

เรียนรู้เพิ่มเติม

บทความทางเทคนิค