전압 변환기 솔루션: 재생 에너지 발전소를 위한 일시 응답 모니터링

Ⅰ. 배경 및 문제점​
재생에너지 발전소(태양광/풍력)는 전력 전자 장치의 대규모 적용으로 인해 복잡한 일시적 과정을 겪고 있습니다. 이에는 인버터 정지 시 충격, 광대역 공진, 직류 성분 간섭 등이 포함됩니다. 기존 PTs/CTs는 대역폭, 응답 속도, 포화 저항 능력에 제한되어 일시적인 전압 파형을 정확하게 캡처할 수 없습니다. 이로 인해 보호 오작동, 고장 위치 찾기 어려움, 장비 수명 감소 등의 문제가 발생합니다.

​Ⅱ. 재생에너지 발전소를 위한 일시적 응답 모니터링 솔루션​
이 솔루션은 재생에너지 발전소에서 발생하는 일시적 과정을 위해 특별히 설계되었으며, 그 핵심 기능은 DC부터 5kHz까지의 광대역, 고정밀 전압 측정입니다.

• ​기술 초점: 광대역 측정 능력 (DC-5kHz)​​
  기존 변압기의 대역폭 제한을 돌파하여 하위 동기 진동(SSO), 스위칭 주파수 고조파, 고주파 공진, 느린 DC 오프셋과 같은 주요 일시적 신호를 포괄합니다.
• ​핵심 기술​
  저항-용량 분배기 + 로고스키 코일 통합:​​
   • 저항-용량 분배기: 빠른 일시적 응답과 강력한 간섭 저항력을 갖춘 정확한 광대역 전압 측정(10Hz-5kHz)을 제공합니다.
   • 로고스키 코일: 고주파 전류 변화율(di/dt)을 측정합니다. 통합된 상보 신호는 완전한 광대역 전압 신호를 구성하고, 효과적인 대역폭을 5kHz로 확장하며, 단일 센서의 한계를 극복합니다.
   ​0.5Hz 저주파 위상 보상 회로:​​
  시스템의 초저주파 하위 동기 진동(예: <1Hz)에 대해 전용 보상 알고리즘과 저소음 아날로그 회로를 사용하여 0.5Hz에서 위상 오차가 <0.1°를 유지합니다. 하위 동기 구성 요소의 위상 진실성과 진폭 정확성을 보장합니다.
  직류 성분 포화 방지 설계 (120% DC 오프셋):​​
  고 Bsat 나노결정 자석 코어와 활성 바이어스 보상 기술을 결합하여, 인버터 고장이나 전력망 비대칭으로 인한 DC 성분으로 인한 측정 왜곡을 방지합니다. 명목 전압의 120%까지 지속적인 DC 오프셋을 견딜 수 있습니다.
• ​동적 성능 사양​
  스텝 응답 시간: <20μs – 스위칭 작업(예: IGBT 차단)으로 인한 순간적인 과전압을 신속하게 캡처합니다.
  고조파 측정 정확도: 최대 51차 고조파 (2500Hz@50Hz) – THD 정확도 ±0.5% – 정밀한 전력 품질 평가와 공진 분석 요구사항을 충족합니다.
  일시적 과전압 기록 해상도: 10μs/포인트 (100ksps 샘플링과 동등) – 밀리초 단위의 일시적 이벤트(예: 번개, 접지 고장)에 대한 고해상도 파형 기록을 제공합니다.
• ​응용 시나리오​
  PV 인버터 차단 과전압 모니터링: IGBT 차단 중(dv/dt >10kV/μs) 발생하는 전압 스파이크를 정확하게 측정하고, 반사파 과전압의 원인을 찾아 RC 스너버 매개변수와 케이블 배치를 최적화합니다.
  풍력 발전소 집선선 공진 분석: 긴 케이블 분산 용량과 SVGs/발전기 세트 간의 상호 작용으로 인한 광대역 공진(예: 2-5kHz)을 캡처합니다. 특성 고조파 스펙트럼과 감쇠 특성을 제공하여 적극적인 감쇠 매개변수 조정을 안내합니다.
  하위 동기 진동(SSO/SSR) 모니터링: 0.5-10Hz 범위 내에서 하위 동기 진동 전압의 위상과 진폭 변화를 정확하게 기록하여 진동 원인 위치 파악과 억제 전략을 위한 핵심 데이터를 제공합니다.
  직류 성분으로 인한 보호 오작동 분석: 중요한 DC 오프셋 조건에서도 기본 구성 요소를 정확하게 측정하여, 변압기 포화로 인한 보호 장치의 잘못된 판단을 방지합니다.