제품정보

인기검색어

  • l9438-50
  • 8450
  • 3545
  • 8001
  • 3554

제품정보

제품정보 > 시장별 > 배터리
파워 컨디셔너의 효율 평가에 대한 고전압, 대전류 및 고전력 측정
파워 컨디셔너(Solar inverter)는 발전 효율의 향상이나 구축 비용의 절약 등을 목적으로 고전압, 대전류, 고전력에 대한 대응이 진행되고 있습니다. 본 기사에서는, 파워 컨디셔너의 효율 평가에 대한 고전압이나 고전류의 대전력 측정에 대해서 소개합니다.

목차

파워 컨디셔너의 효율이란?

파워 컨디셔너(Solar inverter)는 목적에 따라 전기 에너지를 적절한 상태로 변환합니다.
예를 들어, 태양광 패널로 발전된 직류의 전력을 교류의 전력으로 변환하여 전력 계통으로 송전합니다.
이 변환에는 전기 에너지의 손실이 동반됩니다. 파워 컨디셔너 (Solar inverter)의 성능을 나타내는 중요한 지표로 "효율"이 있습니다. 효율적인 파워 컨디셔너는 손실이 적고 발전된 전기 에너지를 효과적으로 활용할 수 있습니다.

파워 컨디셔너의 효율 평가에 적합한 툴이란?

율의 평가에 있어서 최적인 측정기는 바로 파워 아날라이저입니다.
파워 아날라이저는 전력을 분석하기 위한 연산 기능을 가지고 있습니다. 시험 대상의 복수 포인트로부터 전압과 전류를 동시에 취득한 후, 연산을 통해서 전력의 다양한 성분을 해석할 수 있습니다.

파워 아날라이저의 전력 분석 예시

효율, 손실, 기본파 무효 전력 Qfnd, DC 리플률, 3상 불평형률 등, 파워 컨디셔너(Solar inverter) 평가에 필요한 파라미터를 해석

  • 다른 2계통의 3상 평형 상태를 분석

  • 스위칭 전원 등에서 발생하는 2 kHz ~ 150 kHz의 전도 노이즈를 FFT 해석

대전류 측정

전류 측정에는 두 가지 방법이 있습니다. “전류 센서 방식”과 “직접 결선 방식”입니다.
직결결선 방식에서는 대전류의 측정이 어렵습니다. 대전류 측정에는 전류 센서 방식이 적합합니다. 또한, 전류 센서 방식은 전류의 크기뿐만 아니라 측정의 정확성에도 이점이 있습니다.

  • 전류 센서 방식의 측정 이미지

    측정 대상의 배선에 전류 센서를 접속.
    배선 및 계기 손실의 영향을 줄이고, 고효율 시스템을 실가동 환경에 가까운 배선 상태로 측정할 수 있습니다.

    삽입 손실이 적다
    철회 효과가 작다

  • 직접 결선 방식의 측정 이미지

    측정 대상의 배선을 돌려 전류 입력 단자에 접속.
    배선 저항이나 용량 결합의 영향이 증가하고, 션트 저항에 의한 계기 손실도 오차의 요인이 된다

    1. 긴 배선으로 의한 배선 저항 손실
    2. 용량 결합에 의한 누설 전류 손실
    3. 션트 저항에 의한 계기 손실

각 방식으로 전류를 10분간 지속해서 검출한 후의 온도

  • 전류 센서 방식

  • 직접 결선 방식

    션트 저항으로 전류 감지 션트 저항의 발열이 측정값에 영향을 준다

고전압 측정

1000V 이상의 고전압을 파워 아날라이저로 측정하는 경우, 고전압 차동 프로브와 계기용 변압기(VT, PT) 또는 하이볼티지 디바이더(고전압 분압기)를 사용하여 전압을 분압합니다. 계기용 변압기는 직류 및 PWM 등의 구형파나 왜곡파의 측정에 적합하지 않습니다. 또한, 고전압 차동 프로브는 수 %의 측정 오차를 발생시킵니다. 0.1% 오더의 효율 개선 효과를 파악하고 싶은 경우, 직류 및 PWM 등의 구형파나 왜곡파를 정확하게 측정할 수 있는 고전압 디바이더가 최적의 제품입니다.

  • 고전압 차동 프로브

  • 계기용 변압기(VT, PT)

  • 고전압 디바이더

파워 컨디셔너 내부에서의 전력 손실을 파악

예를 들어, 평활용 DC 리액터에 대한 입력측과 출력측의 전력은 스위칭 제어에 의해 발생한 스위칭 주파수나 고조파의 영향을 받습니다. 리액터에서 발생하는 전력 손실을 정확하게 측정하기 위해서는 DC나 50Hz/60Hz뿐만 아니라 고주파 성분의 측정도 필요합니다.

측정기의 주파수 특성

계측기에는 주파수 특성이 있습니다. 주파수 특성 중 하나는 고주파 대역의 진폭 오차 및 위상 오차의 변화를 포함합니다. 다양한 주파수 성분을 포함한 전력을 정확하게 측정하기 위해서는 DC나 상용 주파수(50Hz/60Hz) 등의 대표적인 포인트뿐만 아니라 고주파 대역에서의 오차를 파악하는 것도 중요합니다.

  • 전류 센서의 주파수 특성 AC/DC 전류 센서 CT6877A(HIOKI)

  • 고전압 디바이더의 주파수 특성 AC/DC 고전압 디바이더 VT1005(HIOKI)

위상 보정이란?

전류 센서나 디바이더의 위상 오차를 파워 아날라이저로 보정함으로써 고주파 전력도 정확하게 측정할 수 있습니다.

HIOKI가 제공하는 측정 도구

정확하게 전력을 측정하기 위해서는 파워 아날라이저도 중요하지만, 전류 센서와 디바이더(분압기)의 성능도 중요합니다. HIOKI는 센서에서 전력 분석기까지 자사에서 직접 개발하여 생산하고 있습니다. 각 제품의 성능과 함께 친화성을 향상시켜 정확한 전력 측정을 실현합니다.

파워 아날라이저

주력 상품인 PW8001부터 휴대성이 뛰어난 PW3390까지 3기종의 파워 아날라이저가 준비되어 있습니다.
PW8001은 DC1500V, AC 1000V의 직접 입력에도 대응하는 제품입니다.

AC/DC 고전압 디바이더

최대 5000V의 전압을 분압하여 출력합니다. 고전압 차동 프로브보다 측정 정확도가 우수하므로 고전압을 정확하게 측정할 수 있습니다.

전류 센서

클램프형과 관통형의 전류 센서를 라인업하고 있습니다. 클램프형으로 최대 1000 A, 관통형으로 최대 2000 A 측정할 수 있습니다. 또한 CT9557에 의해 복수의 전류 센서 출력을 가산하여 다조배선 라인에서 최대 8000A 측정할 수 있습니다.