前言

太陽能發電（PV）系統的發電量監控和最大化，對於利益相關者（需求方）來說至關重要。被稱為MPPT（最大功率點追蹤器）的Inverter，可監視太陽能模組在產生能源中的變動，將發電量控制在最大化。在此次應用中我們將介紹一種串接式 Inverter (String Inverter) 的多輸入MPPT Inverter的開發，說明功率計PW8001有著最適合評估電流轉換效率的功能，以及光纖介面功能。

關於多輸入MPPT Inverter

MPPT（Maximum Power Point Tracking,最大功率點追蹤）是一種功能，可以在太陽能模組因氣候條件等因素而不斷變化時，持續跟蹤並調整到最佳工作點。透過控制向Inverter輸入的直流電力的最大化，可提升發電效率。多輸入MPPT Inverter是指具有多個MPPT回路的Inverter，能夠使每個串列以最大效率發電。此外，多輸入MPPT Inverter具有很高的靈活性，可以應對不同的日照條件和安裝方向，並且具有出色的串列擴展性。

測量挑戰

為了測量多輸入MPPT Inverter的總電力轉換效率，需要同時測量多個直流輸入和三相交流輸出。此外，如果與採用混合型功率調整器，以利於將多餘的電力充電到蓄電池中，則需要額外的電力測量通道。此外，電力和效率測量還存在以下問題：
・單個功率計的測量通道無法同時測量所有的直流輸入和交流輸出。
・使用多台功率計後，需要在後期處理中同步並整合數據的時間，進行運算是一件麻煩的事情。
・即使將數據統合並進行效率計算，效率測量結果仍然存在差異。

解決方案：光纖連接的16ch同時電力測量

多輸入 MPPT Inverter的電力轉換效率可通過 HIOKI 的功率計 PW8001 的光纖連接界面功能進行測量。通過光纖電纜將兩台功率計相連，即可將其視為一台最多可擁有 16 通道的功率計，從而進行電力測量。

示例構成

直流電輸入的測試使用13CH、3相交流電輸出測試使用了3CH，用來測量電力轉換效率。

PW8001-04: 光纖介面選件 ×2
U7001：2.5 MS/s 輸入模組 (對應輸入DC 1500 V）×16
CT6872：50A貫通型電流感測器 ×13
CT6873：200A貫通型電流感測器 ×3
L6000：光纖連接電纜 ×1

利用光纖介面功能實現同時安定的電力測量

光纖介面功能可以同步設定為，主要和次要的兩台功率計的電力計算數據更新時間，確保數據同步更新，從而獲得穩定的電力效率測量結果，消除數據更新時間的偏移。

一台設備完成從設定到數據收集的操作

透過對主要儀器的操作，可以進行兩台功率計的設定；從主要儀器收集和輸出數據。無須單獨操作兩台功率計，簡單的系統構造實現高效的數據收集。表1為光纖介面的功能概要。

表1：光纖介面的功能概要

儀器操作	・同時更新主要儀器和次要儀器的數據 ・藉由操作主要儀器，可變更次要儀器的設定 ・從次要儀器收集主要儀器的測量數據、顯示收集的數據
可收集的數據項目	除了演算測量項目和閃變測量項目的基本測量項目，以及廣帶域諧波測量項目（從0次到50次）。
數據演算	利用收集的測量數據，通過主要儀器進行演算（效率、用戶定義演算），並顯示演算成果。
數據的輸出和保存	輸出收集的數據至主要儀器：CAN、LAN、GP-IB、RS-232C、 D/A輸出 將收集的資料保存至主要儀器：USB硬碟

圖1為利用光纖介面功能、8MPPT輸入、三相輸出Inverter的效率測量範例。

圖1：為利用光纖介面功能、8MPPT輸入、三相輸出Inverter的效率測量範例。

結語

為了準確測量電力轉換效率，同步電力計算數據更新的時間非常重要。HIOKI的功率計PW8001具有光纖介面功能，可以同步兩台功率計進行電力測量。這不僅適用於多輸入MPPT Inverter的電力轉換效率測量，還適用於同時測量四輪驅動馬達等，多通道的電力轉換效率測量。如果您想要了解更多產品資訊，請查閱我們的產品頁面。此外，如果您需要產品的樣品試用或有關應用方面的諮詢，請聯絡HIOKI的相關人員。