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为了实现可持续发展的社会，可再生能源发电系统已然成为各界瞩目的热点。其中光伏发电成本低廉且安装简便，愈发受到青睐与追捧。
光伏（PV）系统电压升高的原因
■ 减少电力传输过程中的能量损耗
将发电系统从1000V升级到1500V能够提高发电效率。当电流较大时，电力传输过程中的能量损失就会较高。提高电压并降低电流能够减少能量损失。因此，光伏系统正朝着更高电压进行升级，目的是尽可能降低损失，并大限度地利用所产生的电能。
■ 成本
1500V光伏系统的成本比1000V光伏系统更低。由于1500V系统中的光伏电池组串数量相较于1000V系统大约减少了75%，所以汇流箱、逆变器的数量以及电缆的长度都能相应减少。
图1：1000kW光伏电站中1000V和1500V系统示例
由于成本更低，1500V系统作为更为常见的1000V系统的替代方案，其受欢迎程度正不断提升。
光伏组件测量等级
由于光伏系统设施的电压以及瞬态过电压正变得越来越高，与维护操作相关的危险性也在不断增加。安全标准EN61010系列依据测量位置将测量划分为CAT II（测量等级 II）、CAT III（测量等级III）以及CAT IV（测量等级IV）。等级的确定是基于对地额定电压、电流容量以及测量点出现的瞬态过电压情况。图2和表1展示了测量位置和测量等级。
此外，依据《光伏（PV）组件安全鉴定标准》（IEC 61730 - 1），光伏组件被视作过电压等级CAT III。因此，出于测量目的，需要使用被归类为CAT III的仪器。
图2：测量位置与测量等级
表1：测量等级及测量位置示例
■ 预期的瞬态过电压
工厂及类似场所中的电力线路可能会出现供电电压10倍的瞬态过电压（冲击电压）。必须提前预估各测量点的瞬态过电压情况，并且相关仪器需要具备能承受此类过电压的安全设计。表2展示了依据对地电压和测量等级列出的瞬态过电压要求清单。被归类为CAT III的1500V光伏系统，其瞬态过电压为10000V。
表2：根据对地电压和测量等级对瞬态过电压的要求
HIOKI日置的解决方案
目前，1500V的太阳能装置正变得越来越受欢迎，但随着更大、更高效的系统出现，未来将需要能够支持更高电压的仪器。针对此类应用在近期内的发展前景，HIOKI日置研发了直流高压测试探头P2010，以支持CAT III的2000V测量。该产品经过专门设计，即便存在15000V的瞬态过电压，也能安全地进行测量。
■ P2010的特点
1.通过将P2010连接到HIOKI日置钳形表或数字万用表(DMM)，可以安全地测量高达CAT III 2000V的高压。
2.测试线探头尖端的直径仅2.6mm，使其对断路器及有覆盖物的端子能够更为容易地进行探测。
■ 与P2010兼容的型号介绍
与P2010兼容的日置钳形表和数字万用表具有一项功能，该功能可通过转换P2010降低后的电压来直接读取测量到的电压值。
2000A AC/DC钳形表CM4373-50
具备600A和2000A两个量程，可用于测量范围广泛的光伏系统，从小型光伏装置到大型光伏系统均可测量。
1000A AC/DC钳形表CM4375-50
新设计的“纤薄型钳口”，能灵活对应拥挤、狭窄空间中的电流测量。
自动判别AC/DC并测量，无需切换量程即可测量交流和直流电流及电压，进一步提升工作效率。
数字万用表DT4261
高防尘防水等级（IP54），适用于户外测量。
防止测试线误插设计，保障安全安心测试（端子保护功能）
■ 与 GENNECT Cross 应用程序（APP）连接
1. 无线通讯可避免人工记录测量数据时出现的错误，节省人力的同时，还能大大地减少工时。
2. 在合格与否判定的同时进行连续测量，即使在有许多测量点位的情况下，也能正确判定。
答案就是⸺支持 CAT III 2000V 的测试探头搭配钳形表
HIOKI日置的直流高压测试探头P2010，兼具体积小巧和高安全性。无需中断电网，就能安全测量兆瓦级的光伏发电设备，通过与HIOKI日置钳形表或数字万用表配合使用，可实现高达CAT III 2000V的高压测量。
直流高压测试探头P2010，体积小巧、重量轻，单手即可操控，解决了过往产品笨重、便携性差的问题。而且，由于采用了能够承受2000V直流电的安全设计，该探头可防止触电和设备损坏。此外，P2010的长尖探头，使其能够接触位于接线盒深处的金属端子，从而提高了工作效率。
AC/DC钳形表CM4375-50拥有纤薄的钳口，能轻松进入线缆狭窄处，且自动判断交直流，高可测1000A的电流和1000V的交流电压，与直流高压测试探头P2010配合使用时，可安全地测量高达CAT III 2000V的直流电压。
CM4375-50的“直流高压探头”模式会依据P2010的输出比率来转换并显示直流电压，无需再对显示值进行换算。在对PV系统维保检查期间，仅凭这一台仪器，即可检查各光伏组串的开路电压(Voc) 和运行电流。
开路电压 (Voc) 和运行电流
对大型太阳能设施进行检查工作时，该仪器小巧轻便，单手即可操控，即使与P2010一起使用，也拥有极高的便携性。其紧凑、轻便的设计减轻了检查工作的负担。
结语
随着规模更大且效率更高的系统投入使用，预计未来光伏系统的电压等相关参数会更高。HIOKI日置将不断创出能够实现安全、高效测量的解决方案。
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