인버터의 작동 원리:
인버터 장치의 핵심은 인버터 스위치 회로로, 줄여서 인버터 회로라고도 한다.회로는 전원 전자 스위치를 켜고 끄는 방식으로 인버터 기능을 완료합니다.
특징:
(1) 높은 효율이 요구된다.
현재 태양전지의 가격이 높기 때문에 태양전지의 활용도를 극대화하고 시스템의 효율을 높이기 위해서는 인버터의 효율을 높이려는 노력이 필요합니다.
(2) 높은 신뢰성이 요구된다.
현재 태양광 발전소 시스템은 주로 원격 지역에서 사용되며 많은 발전소가 무인 및 유지 관리되므로 인버터에 합리적인 회로 구조, 엄격한 구성 요소 선택이 필요하며 인버터에 다음과 같은 다양한 보호 기능이 필요합니다. as: 입력 DC 극성 역 보호, AC 출력 단락 보호, 과열, 과부하 보호 등
(3) 입력 전압의 적응 범위가 더 넓어야 합니다.
태양전지의 단자전압은 부하와 햇빛의 세기에 따라 달라지기 때문이다.특히 배터리가 노화되면 단자 전압이 크게 달라집니다.예를 들어, 12V 배터리의 경우 단자 전압은 10V에서 16V 사이에서 달라질 수 있으므로 인버터가 넓은 DC 입력 전압 범위 내에서 정상적으로 작동해야 합니다.
태양광 인버터 분류：
인버터를 분류하는 방법에는 여러 가지가 있습니다.예를 들어, 인버터가 출력하는 AC 전압의 위상 수에 따라 단상 인버터와 3상 인버터로 나눌 수 있습니다.트랜지스터 인버터, 사이리스터 인버터, 턴오프 사이리스터 인버터로 구분됩니다.인버터 회로의 원리에 따라 자려 발진 인버터, 계단파 중첩 인버터 및 펄스 폭 변조 인버터로 나눌 수도 있습니다.계통연계형 인버터와 독립형 인버터로 구분할 수 있습니다.광전자 사용자가 인버터를 쉽게 선택할 수 있도록 여기에서는 다양한 적용 사례에 따라 인버터만 분류합니다.
1. 중앙집중형 인버터
중앙집중형 인버터 기술은 여러 개의 병렬 태양광발전 스트링이 동일한 중앙집중형 인버터의 DC 입력에 연결된다는 것입니다.일반적으로 고전력에는 3상 IGBT 전력 모듈이 사용되고, 저전력에는 전계 효과 트랜지스터가 사용됩니다.DSP는 생성된 전력의 품질을 향상시키기 위해 컨트롤러를 변환하여 일반적으로 대규모 태양광 발전소(>10kW)용 시스템에 사용되는 사인파 전류에 매우 가깝게 만듭니다.가장 큰 특징은 시스템의 전력이 높고 비용이 저렴하다는 점이지만, 서로 다른 PV 스트링의 출력 전압과 전류가 완전히 일치하지 않는 경우가 많기 때문입니다(특히 PV 스트링이 흐림, 그늘, 얼룩으로 인해 부분적으로 차단된 경우). 등), 중앙 집중식 인버터가 채택됩니다.이러한 방식의 변화는 인버터 공정의 효율성 감소와 전기 사용자의 에너지 감소로 이어질 것입니다.동시에, 전체 태양광 발전 시스템의 발전 신뢰성은 태양광 발전 유닛 그룹의 열악한 작동 상태에 의해 영향을 받습니다.최신 연구 방향은 부분 부하 조건에서 고효율을 얻기 위해 공간 벡터 변조 제어를 사용하고 인버터의 새로운 토폴로지 연결을 개발하는 것입니다.
2. 스트링 인버터
스트링 인버터는 모듈형 개념을 기반으로 합니다.각 PV 스트링(1~5kw)은 인버터를 통과하고 DC 측에서 최대 전력 피크 추적을 가지며 AC 측에서 병렬로 연결됩니다.시장에서 가장 인기 있는 인버터입니다.
많은 대형 태양광 발전소에서는 스트링 인버터를 사용합니다.모듈 차이와 스트링 간 음영에 영향을 받지 않는 동시에 태양광 모듈의 최적 동작점과 인버터 간의 불일치를 줄여 발전량을 높일 수 있다는 장점이 있다.이러한 기술적 이점은 시스템 비용을 절감할 뿐만 아니라 시스템 신뢰성도 향상시킵니다.동시에, 스트링 사이에 "마스터-슬레이브" 개념이 도입되어 시스템은 여러 그룹의 광전지 스트링을 함께 연결하고 단일 에너지 스트링이 만들 수 없는 조건에서 그 중 하나 또는 여러 개가 작동하도록 할 수 있습니다. 단일 인버터 작동., 그로 인해 더 많은 전력을 생산하게 됩니다.
최신 개념은 '마스터-슬레이브' 개념이 아닌 여러 인버터가 서로 '팀'을 구성하여 시스템 신뢰성을 한 단계 더 높이는 것입니다.현재는 무변압기 스트링 인버터가 주류를 이루고 있습니다.
3. 마이크로 인버터
기존 PV 시스템에서는 각 스트링 인버터의 DC 입력 끝이 약 10개의 광전지 패널에 직렬로 연결됩니다.10개의 패널을 직렬로 연결할 때 하나가 제대로 작동하지 않으면 이 스트링에 영향을 미칩니다.인버터의 다중 입력에 동일한 MPPT를 사용하면 모든 입력도 영향을 받아 발전 효율이 크게 저하됩니다.실제 적용에서는 구름, 나무, 굴뚝, 동물, 먼지, 얼음 및 눈과 같은 다양한 폐색 요인이 위의 요인을 유발하며 상황은 매우 일반적입니다.마이크로 인버터의 PV 시스템에서는 각 패널이 마이크로 인버터에 연결됩니다.패널 중 하나가 제대로 작동하지 않으면 이 패널만 영향을 받습니다.다른 모든 PV 패널은 최적으로 작동하여 전체 시스템을 더욱 효율적으로 만들고 더 많은 전력을 생성합니다.실제 응용 분야에서 스트링 인버터에 오류가 발생하면 수 킬로와트의 태양광 패널이 작동하지 않게 되지만 마이크로 인버터 오류로 인한 영향은 매우 작습니다.
4. 파워 옵티마이저
태양광 발전 시스템에 파워 옵티마이저를 설치하면 변환 효율을 크게 향상시킬 수 있고, 인버터의 기능을 단순화하여 비용을 절감할 수 있습니다.스마트 태양광 발전 시스템을 실현하기 위해 장치 전력 최적화 장치는 실제로 각 태양전지가 최고의 성능을 발휘하도록 하고 언제든지 배터리 소모 상태를 모니터링할 수 있습니다.파워 옵티마이저는 발전 시스템과 인버터 사이에 있는 장치로 인버터 본래의 최적 전력점 추적 기능을 대체하는 것이 주된 임무이다.파워 옵티마이저는 회로를 단순화하여 유추적으로 매우 빠른 최적의 전력 포인트 추적 스캐닝을 수행하며 단일 태양 전지가 파워 옵티마이저에 해당하므로 각 태양 전지가 실제로 최적의 전력 포인트 추적을 달성할 수 있습니다. 또한 배터리 상태를 확인할 수 있습니다. 통신 칩을 삽입해 언제 어디서나 모니터링이 가능하며, 문제 발생 시 즉시 신고해 관련 담당자가 신속하게 수리할 수 있도록 해준다.
태양광 인버터의 기능
인버터는 DC-AC 변환 기능뿐만 아니라 태양전지의 성능을 극대화하는 기능과 시스템 고장 보호 기능도 갖고 있다.요약하면 자동 운전 및 정지 기능, 최대 전력 추적 제어 기능, 독립 운전 방지 기능(계통 연결 시스템용), 자동 전압 조정 기능(계통 연결 시스템용), DC 감지 기능(계통 연결 시스템용)이 있습니다. 연결된 시스템), DC 접지 감지 기능(계통 연결 시스템용).자동 운전 및 정지 기능과 최대 전력 추적 제어 기능에 대해 간략하게 소개합니다.
(1) 자동 운전 및 정지 기능
아침에 해가 뜨면 일사량은 점차 증가해 태양전지의 출력도 증가한다.인버터에 필요한 출력 전력에 도달하면 인버터가 자동으로 작동하기 시작합니다.운전에 들어간 후 인버터는 태양전지 모듈의 출력을 항상 모니터링합니다.태양전지 모듈의 출력 전력이 인버터 작동에 필요한 출력 전력보다 크면 인버터는 계속 작동합니다.흐리고 비가 오더라도 일몰 후에는 중지됩니다.인버터도 작동할 수 있습니다.태양전지 모듈의 출력이 작아지고 인버터의 출력이 0에 가까워지면 인버터는 대기상태를 형성하게 된다.
(2) 최대 전력 추종 제어 기능
태양전지 모듈의 출력은 일사량과 태양전지 모듈 자체의 온도(칩 온도)에 따라 달라집니다.또한, 태양전지 모듈은 전류가 증가함에 따라 전압이 감소하는 특성을 갖고 있어 최대 전력을 얻을 수 있는 최적 동작점이 존재한다.태양 복사의 강도는 변하고 있으며, 최적의 작동점도 변하고 있습니다.이러한 변화에 대해 태양전지 모듈의 동작점은 항상 최대 전력점에 위치하며, 시스템은 항상 태양전지 모듈로부터 최대 전력 출력을 얻는다.이 제어는 최대 전력 추적 제어입니다.태양광발전시스템용 인버터의 가장 큰 특징은 최대전력점추적(MPPT) 기능을 포함하고 있다는 점이다.
게시 시간: 2022년 10월 26일
