บทความ

ฟังก์ชัน P(U) และ Q(U) ของอินเวอร์เตอร์ คืออะไร?

P(U) (Volt-Watt) และ Q(U) (Volt-Var) คือฟังก์ชันที่ให้อินเวอร์เตอร์ช่วยคุมแรงดันไฟในสาย ลดปัญหาอินเวอร์เตอร์ตัดเพราะแรงดันเกิน และเป็นเงื่อนไขของ กฟน. สำหรับโครงการขายไฟปี 2569

P(U) และ Q(U) คือฟังก์ชันที่ให้อินเวอร์เตอร์ช่วยคุมแรงดันไฟฟ้าในสายจำหน่ายเอง โดยปรับกำลังไฟฟ้าตามแรงดันที่วัดได้ที่จุดต่อ ตัวอักษร U หมายถึงแรงดัน (Voltage) ตามสัญลักษณ์มาตรฐานยุโรป ส่วน P คือกำลังไฟฟ้าจริง (Active Power, W) และ Q คือกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟ (Reactive Power, var)

■ ทำไมอินเวอร์เตอร์ต้องมี P(U) และ Q(U)

เมื่อบ้านหลายหลังในซอยเดียวกันติดโซลาร์และขายไฟคืนพร้อมกันตอนกลางวัน กระแสไหลย้อนจากบ้านกลับไปหาหม้อแปลง แรงดันที่ปลายสายจึงสูงขึ้น บางจุดเกิน 230 V ไปถึง 245–250 V ทำให้อินเวอร์เตอร์ตัดตัวเองเพราะแรงดันเกิน (Grid Overvoltage) ผลิตไฟได้ไม่เต็มที่ และเครื่องใช้ไฟฟ้าในละแวกนั้นเสี่ยงเสียหาย

แทนที่จะปล่อยให้อินเวอร์เตอร์ตัดทิ้งทั้งตัว ฟังก์ชัน P(U) และ Q(U) ช่วยให้มัน "ถอยทีละนิด" ตามแรงดัน ระบบยังผลิตไฟต่อได้ และแรงดันในสายไม่พุ่งเกินเกณฑ์

หลักการมาจากสูตรแรงดันเปลี่ยนในสายโดยประมาณ ΔU ≈ (R × P + X × Q) ÷ U โดย R คือความต้านทานสาย และ X คือรีแอกแตนซ์สาย ถ้าลด P หรือทำให้ Q ติดลบ แรงดันที่ยกตัวขึ้นก็ลดลง

■ P(U) – Volt-Watt: ลดกำลังจริงเมื่อแรงดันสูง

P(U) หรือ Volt-Watt ลดกำลังไฟฟ้าจริงที่อินเวอร์เตอร์จ่ายออก เมื่อแรงดันที่จุดต่อสูงเกินจุดที่ตั้งไว้ ยิ่งแรงดันสูง ยิ่งลดกำลังมาก (ดูกราฟรูปที่ 1)

ตัวอย่างค่าเริ่มต้นตาม IEEE 1547-2018: ต่ำกว่า 1.06 pu (ประมาณ 244 V) อินเวอร์เตอร์จ่ายเต็มกำลังตามปกติ พอแรงดันเข้าช่วง 1.06–1.10 pu (244–253 V) กำลังลดลงเป็นเส้นตรงจาก 100% เหลือ 20% และคงไว้ที่ระดับนั้นเมื่อแรงดันสูงกว่า จนกว่าแรงดันจะเกินขีดตัดระบบ ข้อแลกเปลี่ยนคือหน่วยไฟที่ผลิตได้ลดลงในช่วงที่ฟังก์ชันทำงาน

■ Q(U) – Volt-Var: ปรับกำลังรีแอกทีฟตามแรงดัน

Q(U) หรือ Volt-Var ให้อินเวอร์เตอร์ดูดหรือจ่ายกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟตามแรงดัน โดยไม่ต้องลดกำลังจริง (ดูกราฟรูปที่ 2)

• แรงดันสูง: อินเวอร์เตอร์ดูด var (ทำตัวเหมือนโหลดตัวเหนี่ยวนำ / Inductive) เพื่อกดแรงดันลง
• แรงดันต่ำ: อินเวอร์เตอร์จ่าย var (ทำตัวเหมือนคาปาซิเตอร์ / Capacitive) เพื่อดันแรงดันขึ้น
• แรงดันปกติ: อยู่ในช่วง Deadband อินเวอร์เตอร์ไม่ทำอะไร ทำงานที่ Power Factor ≈ 1

ตัวอย่างค่าเริ่มต้นตาม IEEE 1547-2018: Deadband 0.98–1.02 pu (225–235 V) ดูด var สูงสุด 44% ของพิกัดเมื่อแรงดันถึง 1.08 pu (248 V) และจ่าย var สูงสุด 44% เมื่อแรงดันต่ำถึง 0.92 pu (212 V) ค่า Q มักกำหนดเป็น % ของพิกัด หรือเป็น cos φ เช่น 0.90 ลีดหรือแลก อินเวอร์เตอร์บางรุ่นตั้งเวลาตอบสนอง (Response Time) ได้ด้วย เพื่อไม่ให้อินเวอร์เตอร์หลายตัวในสายเดียวกันแกว่งสวนกันไปมา

■ P(U) กับ Q(U) ต่างกันอย่างไร

Q(U) ทำงานก่อนและแทบไม่เสียหน่วยไฟ ส่วน P(U) เป็นด่านสุดท้ายที่ยอมลดการผลิตเพื่อไม่ให้อินเวอร์เตอร์ตัดทิ้งทั้งตัว

• สิ่งที่ปรับ: Q(U) ปรับกำลังรีแอกทีฟ (var) / P(U) ปรับกำลังจริง (W)
• เริ่มทำงาน: Q(U) ที่แรงดันต่ำกว่า เช่น 1.02 pu (~235 V) / P(U) ที่แรงดันสูงกว่า เช่น 1.06 pu (~244 V)
• ช่วงที่ทำงาน: Q(U) ทำงานทั้งแรงดันสูงและต่ำ / P(U) ทำงานเฉพาะแรงดันสูง
• ผลต่อหน่วยไฟ: Q(U) แทบไม่ลด (เว้นอินเวอร์เตอร์เต็มพิกัด) / P(U) ลดหน่วยไฟโดยตรง

สายจำหน่ายแรงต่ำในหมู่บ้านมีค่าความต้านทาน (R) สูงเมื่อเทียบกับรีแอกแตนซ์ (X) การดูด var อย่างเดียวจึงกดแรงดันลงได้จำกัด เมื่อแรงดันยังขึ้นต่อ P(U) จึงเข้ามาช่วย ในทางปฏิบัติจึงนิยมเปิดใช้ทั้งสองฟังก์ชันพร้อมกัน

ฟังก์ชันใกล้เคียงที่มักอยู่ในเมนูเดียวกัน ได้แก่ cos φ คงที่ (Fixed Power Factor), cos φ(P) ที่ปรับตัวประกอบกำลังตามกำลังผลิต และ Q คงที่ (Fixed Q) โดยทั่วไปเลือกใช้โหมดควบคุม Q ได้ครั้งละหนึ่งโหมดเท่านั้น

■ เกี่ยวข้องกับการขายไฟอย่างไร

โครงการขายไฟปี 2569 ของ กฟน. กำหนดให้ใช้อินเวอร์เตอร์ที่ขึ้นทะเบียนกับ กฟน. และตั้งค่า Volt-Watt และ Volt-Var ได้ตาม IEEE 1547 หรือ AS/NZS 4777.2 ถ้าเป็นรุ่นที่ยังไม่ขึ้นทะเบียน ต้องแนบรายงานผลทดสอบทั้งสองฟังก์ชัน ตรวจรายชื่ออินเวอร์เตอร์ล่าสุดได้ที่เว็บไซต์ mea.or.th และควรตรวจเวอร์ชันเฟิร์มแวร์ของเครื่องให้ตรงกับรายชื่อก่อนยื่น

■ ข้อควรรู้สำหรับเจ้าของบ้านและช่างติดตั้ง

เปิดใช้ P(U) และ Q(U) ตามค่าที่การไฟฟ้ากำหนด แล้วอินเวอร์เตอร์จะตัดตัวเองน้อยลง ผลผลิตรวมทั้งปีมักดีกว่าปล่อยให้ตัดเพราะแรงดันเกิน

• ตรวจค่าก่อนตั้ง: ใช้ค่าตามข้อกำหนดการเชื่อมต่อของ กฟภ. หรือ กฟน. ฉบับปัจจุบัน ค่าในบทความนี้เป็นตัวอย่างอธิบายหลักการ
• เลือก Grid Code ให้ถูก: อินเวอร์เตอร์ส่วนใหญ่ตั้งค่าเหล่านี้มาให้พร้อมเมื่อเลือกมาตรฐาน Thailand PEA หรือ Thailand MEA ในเมนู Grid Code
• อย่าปิดฟังก์ชันเพื่อเพิ่มหน่วยไฟ: การปิด P(U) หรือขยายขีดแรงดันเองอาจทำให้ไม่ผ่านการตรวจขนานไฟ และทำให้แรงดันในซอยแย่ลง
• ถ้าอินเวอร์เตอร์ลดกำลังบ่อย: วัดแรงดันที่ตู้เมนจริง ตรวจขนาดสาย AC และระยะเดินสายจากอินเวอร์เตอร์ถึงมิเตอร์ แรงดันตกในสายของบ้านเองทำให้อินเวอร์เตอร์เห็นแรงดันสูงกว่าที่มิเตอร์ หากแรงดันการไฟฟ้าสูงจริง ให้แจ้งการไฟฟ้าเขตตรวจสอบหม้อแปลง
• เลือกอินเวอร์เตอร์ที่มีพิกัด kVA เผื่อ: เมื่อ Q(U) ดูด var ขณะผลิตเต็มกำลัง กำลังรวม S = √(P² + Q²) อาจชนพิกัด จนต้องลด P ลงเล็กน้อย

■ สรุป

Q(U) คือการปรับกำลังรีแอกทีฟตามแรงดัน ช่วยกดแรงดันโดยไม่เสียหน่วยไฟ P(U) คือการลดกำลังจริงเมื่อแรงดันสูงมาก เป็นด่านสุดท้ายก่อนตัดระบบ ทั้งสองฟังก์ชันทำให้บ้านหลายหลังติดโซลาร์ในสายเดียวกันได้มากขึ้น โดยที่แรงดันยังอยู่ในเกณฑ์

ปรึกษาการออกแบบและตั้งค่าอินเวอร์เตอร์ให้ผ่านเงื่อนไขการไฟฟ้า ติดต่อ B2H Solar Energy โทร 085-253-8123 หรือ LINE @b2hsolar