Medición de la eficiencia de conversión de inversores solares de alta tensión y alta corriente
Ofrece una precisión de alto nivel de I+D en un paquete pequeño, ligero y portátil
Los sistemas de generación de energía que utilizan energía natural, por ejemplo, las instalaciones de energía solar y eólica, utilizan inversores solares (o inversores fotovoltaicos) para convertir la electricidad de CC que generan en electricidad de CA que pueden utilizar los hogares y otros clientes de la red eléctrica. Los ingenieros han estado desarrollando inversores solares que manejan voltajes más altos y corrientes más grandes porque los sistemas fotovoltaicos que operan a voltajes más altos pueden funcionar de manera más eficiente gracias a las menores pérdidas de energía. Estos desarrollos demandan instrumentos de medición que puedan acomodar voltajes más altos y corrientes más grandes.
El ANALIZADOR DE POTENCIA PW3390 puede medir la potencia en inversores solares que operan a 1500 V, que recientemente han entrado en uso común. El instrumento funciona a la par de los instrumentos que brindan la alta precisión requerida en el trabajo de I+D a pesar de su diseño pequeño, liviano y fácil de transportar.
Tres problemas que afectan la medición de los sistemas fotovoltaicos
La empresa A, un fabricante de inversores solares, estaba lidiando con una serie de problemas relacionados con los analizadores de potencia que usaba para medir altos voltajes y grandes corrientes.
Problema 1: Los instrumentos no podían admitir voltajes altos o corrientes grandes.
La evaluación de la eficiencia de conversión de energía de los inversores solares de alto voltaje requiere sensores de corriente y analizadores de energía capaces de admitir voltajes de CC de 1500 V y corrientes de varios miles de amperios en el lado de entrada. Sin embargo, los analizadores de potencia existentes solo podían admitir 600 V o 1000 V. Calcular la eficiencia de conversión de potencia de un inversor solar (o inversor fotovoltaico) capaz de operar a 1500 V requería atenuar primero el voltaje usando sondas diferenciales de alto voltaje o un transformador de voltaje y luego ingresar esas señales a un analizador de energía para medir, o verificar los medidores instalados en el inversor solar mismo.
Como resultado, necesitaba medir con precisión la eficiencia de conversión de energía utilizando un analizador de energía que puede aceptar altos voltajes y grandes corrientes.
Problema 2: Hay una diferencia en la precisión entre los instrumentos utilizados en I+D y los utilizados en los sitios de fabricación.
Los inversores solares (o inversores fotovoltaicos) convierten la energía generada por los paneles solares en energía de CA de la red y su rendimiento se evalúa en términos de eficiencia de conversión. Actualmente, los inversores solares (o inversores fotovoltaicos) ofrecen un alto nivel de eficiencia de conversión de energía que oscila entre el 95 % y el 98 %. Como resultado, la Empresa A necesita medir con precisión la eficiencia de conversión de energía de los inversores solares (o inversores fotovoltaicos) que manejan altos voltajes y grandes corrientes en sus instalaciones de I+D. La empresa también quiere asegurar la calidad en las líneas de producción donde los productos que desarrolla se fabrican en volumen midiendo la eficiencia de conversión de energía con el mismo alto nivel de precisión que durante la etapa de I+D.
Sin embargo, los analizadores de potencia típicos son grandes y difíciles de mover. También son caros, lo que hace que sea extremadamente costoso comprar varias unidades. Como resultado, las empresas tienden a utilizar instrumentos compactos y económicos que difieren de los utilizados en el trabajo de I+D. Los instrumentos utilizados en las líneas de producción son menos precisos que los utilizados en I+D, lo que genera disparidades en los resultados de las mediciones. A medida que la Compañía A agrega líneas de producción, necesita asegurar la calidad realizando mediciones con el mismo nivel de precisión que durante la etapa de I+D, en todas las líneas de producción.
Problema 3: Los instrumentos no pueden acomodar una gran cantidad de canales.
Una instalación grande puede tener de 10 a 20 canales de CC conectados a módulos fotovoltaicos. Para determinar con precisión la eficiencia de conversión de energía de los inversores solares (o inversores fotovoltaicos), es necesario medir una gran cantidad de canales al mismo tiempo, lo que lleva a los clientes a solicitar la capacidad de medición multicanal simultánea. En el futuro, es probable que la cantidad de canales aumente aún más, generando una demanda de instrumentos con más canales.
Desde I+D hasta fabricación: el rendimiento del PW3390 resuelve los problemas de medición.
La empresa A eligió el ANALIZADOR DE POTENCIA PW3390 después de determinar que el instrumento proporciona una funcionalidad que resuelve problemas con la medición del inversor solar (o inversor fotovoltaico) y que puede realizar mediciones de energía de alta precisión independientemente de la ubicación, desde I+D hasta la fabricación y en el campo.
Medición de alta tensión y alta corriente
Los rangos de medición del PW3390 brindan una cobertura de hasta 1500 V. Eso permite que el instrumento mida 1500 V CC de inversores solares de alto voltaje (o inversores fotovoltaicos), lo que satisface la solicitud de la Compañía A.
Con respecto a la medición de corriente, Hioki ofrece una gran selección de sensores de corriente desarrollados internamente para que los clientes puedan elegir los mejores dispositivos para sus aplicaciones. Para frecuencias de red de 50 Hz/60 Hz, nuestros sensores de uso general pueden medir un máximo de 6000 A. Para CC, ofrecemos sensores de alta precisión tipo pinza que pueden medir hasta 1000 A, así como sensores de paso de alta precisión. -sensores de precisión que pueden medir hasta 2000 A.
Sensor de alta precisión de tipo de paso
Sensor de alta precisión tipo abrazadera
Sensor de propósito general en el lado de la red
Además, la unidad de sensor dedicada CT9557 se puede usar para agregar y generar formas de onda de múltiples sensores de corriente. De esta manera, el PW3390 puede aceptar una entrada de corriente de hasta 8000 A en una línea de circuito de cables múltiples de 4 hilos, lo que le permite medir la eficiencia de conversión de energía con un alto nivel de precisión cuando hay grandes corrientes involucradas, resolviendo el problema descrito anteriormente. .
Ofrece una precisión de alto nivel de I+D en un paquete pequeño, ligero y portátil
A pesar de ser lo suficientemente pequeño y liviano como para llevarlo con una mano, el PW3390 proporciona una alta precisión de medición a la par de los analizadores de potencia utilizados para evaluar el rendimiento en la etapa de I+D. La capacidad de usar el mismo instrumento en I+D y, debido a su pequeño tamaño y bajo precio, en los sitios de fabricación significa que no habrá disparidad en las mediciones realizadas en I+D y fabricación. Además, las líneas de producción se pueden configurar más rápidamente ya que el mismo instrumento utilizado en I+D se puede integrar en esas líneas. El PW3390 también se puede usar en el campo, por lo que se pueden obtener los mismos resultados durante las inspecciones de mantenimiento.
P4: alimentación CC (salida del panel), P123: alimentación trifásica (salida del inversor solar), η1: eficiencia de conversión, Urf4: factor de ondulación, F1: frecuencia, Uthd1: distorsión armónica total de tensión, Uurb: tasa de desequilibrio, Loss1: pérdida
Adquisición de datos sincronizados de hasta 8 instrumentos con 4 canales cada uno (32 canales)
El PW3390 proporciona cuatro canales de entrada. Al conectar ocho PW3390 con un cable dedicado y usar la función de sincronización de instrumentos, puede sincronizar las señales de control y los relojes internos de los instrumentos. De esta manera, puede conectar hasta ocho PW3390 y adquirir datos sincronizados de 32 canales, que luego pueden administrarse de forma centralizada mediante una computadora.
Soporte para voltajes aún más altos y medición simultánea de múltiples circuitos
A medida que los sistemas de generación de energía que utilizan energía natural obtienen una adopción más amplia, se espera que los inversores solares (o inversores fotovoltaicos) manejen voltajes incluso superiores a 1500 V e incluso corrientes mayores. Además, se están desarrollando inversores solares multicadena para maximizar la cantidad de energía generada por los sistemas fotovoltaicos. Los inversores solares de cadenas múltiples controlan el punto de operación para producir la máxima cantidad de energía para cada cadena. Debido al mayor número de circuitos, es necesario medir más puntos en la prueba de evaluación.
Hioki ofrece el divisor de alto voltaje CA/CC opcional VT1005, que se puede combinar con un analizador de potencia para lograr una medición segura (CAT II 2000 V o CAT III 1500 V) de altos voltajes de hasta 5000 V. Además, el PW8001, el modelo insignia del analizador de potencia (que es un modelo de gama alta del PW3390), puede analizar (mostrar y registrar) la potencia de hasta 8 canales.
El VT1005 divide los altos voltajes de dispositivos como inversores solares (o inversores fotovoltaicos) e inversores y los envía a un analizador de energía. Dado que el dispositivo proporciona cobertura para una amplia banda de frecuencias que se extiende desde la onda fundamental hasta las frecuencias de conmutación, permite que los analizadores de potencia capturen con precisión todos los componentes de la potencia del lado de salida del inversor: onda fundamental, frecuencias de conmutación y armónicos. Cuando se usa con el PW8001, el modelo insignia de Hioki, que puede acomodar hasta ocho canales de entrada, el VT1005 permite que las mejoras eficientes en los inversores que usan dispositivos de potencia de SiC se midan al nivel del 0,1 %.
Los instrumentos Hioki se pueden utilizar no solo en I+D, sino también en una amplia gama de aplicaciones de medición, incluso en sitios de fabricación y en el campo. Nos complace proporcionar instrumentos de demostración y muestras para que los posibles clientes puedan realizar pruebas de medición. Póngase en contacto con cualquier problema de medición que desee resolver o los instrumentos que le interesen.
