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光伏逆變器之高壓測量方案
閱讀：200 發(fā)布時間：2024-7-23一、背景
通過配置儲能、提升功率預(yù)測水平、智慧化調(diào)度電力，可推動解決新能源發(fā)電隨機性、波動性、季節(jié)不均衡性帶來的系統(tǒng)平衡問題。十四五規(guī)劃，明確了加速儲能高質(zhì)量規(guī)模化發(fā)展，構(gòu)建電力系統(tǒng)的方向。
作為電氣測量領(lǐng)-先者， HIOKI日置提供從風光發(fā)電端的能量轉(zhuǎn)換效率、儲能PCS系統(tǒng)、儲能電池評估、以及并網(wǎng)電能質(zhì)量評估、現(xiàn)場維保檢測等多應(yīng)用場景的測量解決方案，助力清潔能源及儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，促進可持續(xù)發(fā)展社會的建設(shè)。
二、具體應(yīng)用
（1）逆變器：將太陽能和風電發(fā)電并網(wǎng)的核心部件，可將太陽能直流電轉(zhuǎn)換為與電網(wǎng)同頻率同相位的交流電能。
（2）儲能變流器：實現(xiàn)電能雙向轉(zhuǎn)換的裝置，可有效削峰平谷、平衡負荷，是多能源微電網(wǎng)系統(tǒng)中的核心設(shè)備。
三、測量難點
（1）功率分析儀無法直接測量1000 V以上的電壓。測量高電壓、大功率時，為了將電壓降低到與測量儀對應(yīng)的規(guī)格，會使用高壓差差分探頭或儀表用變壓器。但是，高電壓差分探頭和儀表用變壓器無法正確測量轉(zhuǎn)換后的功率的各成分。因此，存在效率過百、測量值不穩(wěn)定、再現(xiàn)性低的問題。
（2）在儲能領(lǐng)域的測試應(yīng)用中，如逆變器，已達DC1000~DC2000V，傳統(tǒng)的測量方法是在儀器前端加裝電壓傳感器，這類傳感器大多是利用霍爾原理將被測電壓轉(zhuǎn)換成與原邊電壓成比例跟隨輸出的電流/電壓信號，這可以保證一定的轉(zhuǎn)換精度（一般可達0.5%），但這種精度只能在較小的帶寬（數(shù)百赫茲）內(nèi)實現(xiàn)，無法滿足諧波測量。隨著光伏逆變器輸出頻率的不斷擴寬（可至400Hz以上），對電壓傳感器的帶寬要求也越來越高，按照100次諧波計算，則前端電壓傳感器至少要提供40kHz以上的帶寬（0.1dB衰減）。
四、解決方案
AC/DC高壓分壓器VT1005：安全測量5000V的高壓，測量頻帶DC ~ 4MHz。
通過將VT1005和我司的功率分析儀PW8001的組合，可以正確測量高壓的大功率，掌握變流器、逆變器帶來的儲能效果。
五、高壓分壓器產(chǎn)品介紹
（1）安全測量5000V的高壓 - 可輸入5000V（±7100V peak，無測量等級，預(yù)計瞬態(tài)過電壓0V），CAT II 2000V、CAT III 1500V;
（2）即使0.1%量級的效率提升效果也能評估;
① 測量精度±0.08% (DC)， ±0.04% (50/60 Hz)，±0.17% (50 kHz);
② 頻率平坦度 ±0.1%，振幅帶寬 200 kHz Typical;
③ 頻率平坦度 ±0.1°，相位帶寬 500 kHz Typical（通過功率分析儀進行相位補償后）;
④ 測量帶寬DC~4MHz（-3dB）;
⑤ 抗干擾性CMRR 80 dB Typical (100 kHz)，差分輸入方式。