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光伏儲(chǔ)能行業(yè)之高電壓測量方案
閱讀：624 發(fā)布時(shí)間：2023-6-29一、背景
通過配置儲(chǔ)能、提升功率預(yù)測水平、智慧化調(diào)度電力，可推動(dòng)解決新能源發(fā)電隨機(jī)性、波動(dòng)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(chǔ)能高質(zhì)量規(guī)?；l(fā)展，構(gòu)建電力系統(tǒng)的方向。
作為電氣測量領(lǐng)域的專家， HIOKI日置提供從風(fēng)光發(fā)電端的能量轉(zhuǎn)換效率、儲(chǔ)能PCS系統(tǒng)、儲(chǔ)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(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展社會(huì)的建設(shè)。
二、具體應(yīng)用
（1）逆變器：將太陽能和風(fēng)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(chǔ)能變流器：實(shí)現(xiàn)電能雙向轉(zhuǎn)換的裝置，可有效削峰平谷、平衡負(fù)荷，是多能源微電網(wǎng)系統(tǒng)中的核心設(shè)備。
三、測量難點(diǎn)
（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(shí)，為了將電壓降低到與測量儀對應(yīng)的規(guī)格，會(huì)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，存在效率超過一百、測量值不穩(wěn)定、再現(xiàn)性低的問題。
（2）在儲(chǔ)能領(lǐng)域的測試應(yīng)用中，如逆變器，已達(dá)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(dá)0.5%），但這種精度只能在較小的帶寬（數(shù)百赫茲）內(nèi)實(shí)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(kuò)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(jì)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和日置的功率分析儀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(chǔ)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(jì)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(jìn)行相位補(bǔ)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