태양광 인버터의 작동 원리 및 기능 소개
Jul 05, 2024
태양광 인버터는 전력 조절기라고도 불리며, 태양광 패널에서 생성된 가변 DC 전압을 상용 주파수의 AC 전력으로 변환합니다. 이 전력은 상업용 전력 전송 시스템으로 다시 공급되거나 오프 그리드 전력망에 사용될 수 있습니다.
1. 태양광 인버터의 작동 원리
인버터는 주로 트랜지스터와 같은 스위칭 소자로 구성됩니다. 스위칭 소자를 정기적으로 반복적으로 켜고 끄면 DC 입력이 AC 출력으로 변환됩니다. 물론 개방 및 폐쇄 루프에서 생성된 인버터 출력 파형은 실용적이지 않습니다. 일반적으로 고주파 펄스 폭 변조가 필요하여 사인파의 두 끝 근처의 전압 폭을 좁히고 사인파 중간의 전압 폭을 넓히고 항상 스위칭 소자가 반주기 내에서 특정 주파수로 한 방향으로 이동하여 펄스파 열을 형성합니다. 그런 다음 펄스파가 간단한 필터를 통과하여 사인파를 형성합니다.
2. 태양광 인버터의 기능
태양광 인버터는 직류-교류 변환 기능뿐만 아니라 태양전지 기능과 시스템 고장 보호 기능을 극대화하는 기능도 있습니다. 요약하면, 능동 동작 및 정지 기능, 최대 전력 추적 제어 기능, 반독립 동작 기능, 능동 전압 조정 기능, DC 검출 기능, DC 접지 검출 기능이 있습니다.
(1) 능동운전 및 정지기능
아침에 일출 후, 태양 복사 강도가 점차 증가하고 태양 전지의 출력도 그에 따라 증가합니다. 인버터 작업에 필요한 출력 전력에 도달하면 인버터가 자동으로 작동을 시작합니다. 작동에 들어간 후 인버터는 항상 태양 전지 모듈의 출력을 모니터링합니다. 태양 전지 모듈의 출력 전력이 인버터 작업에 필요한 출력 전력보다 큰 한 인버터는 계속 작동합니다. 일몰까지 인버터는 비오는 날에도 작동할 수 있습니다. 태양 전지 모듈의 출력이 작아지고 인버터 출력이 0에 가까워지면 인버터는 대기 상태를 형성합니다.
(2) 최대 전력 추적 MPPT 기능
일광 강도와 주변 온도가 변하면 광전지 모듈의 입력 전력은 비선형 변화를 보입니다. 광전지 모듈은 정전압원도 정전류원도 아닙니다. 전력은 출력 전압에 따라 변하며 부하와는 아무런 관련이 없습니다. 출력 전류는 처음에는 전압이 증가함에 따라 수평선입니다. 특정 전력에 도달하면 전압이 증가함에 따라 감소합니다. 구성 요소의 개방 회로 전압에 도달하면 전류가 0으로 떨어집니다.
(3) 섬효과 감지 및 제어 기능
정상적인 발전 중에 태양광 그리드 연결 발전 시스템은 전력망에 연결되어 전력망에 유효 전력을 전송합니다. 그러나 전력망이 전력을 잃으면 태양광 그리드 연결 발전 시스템은 계속 작동할 수 있으며 지역 부하와 독립적으로 작동 상태에 있습니다. 이러한 현상을 섬 효과라고 합니다. 인버터에 섬 효과가 있으면 개인 안전, 전력망 작동 및 인버터 자체에 큰 안전 위험을 초래합니다. 따라서 인버터 액세스 표준은 태양광 그리드 연결 인버터가 섬 효과의 감지 및 제어 기능을 가져야 한다고 규정합니다.
(4)계통 감지 및 계통 연결 기능
그리드 연결 발전 전에 그리드 연결 인버터는 그리드에서 전력을 가져와 그리드의 전력 전송 전압, 주파수, 위상 순서 및 기타 매개 변수를 감지한 다음 자체 발전 매개 변수를 조정하여 그리드 매개 변수와 동기화해야 합니다. 완료된 후에야 발전을 위해 그리드에 연결됩니다.
(5) 저전압 라이드스루 기능
전력계통의 사고나 장애로 인해 태양광 발전소의 송전망 접속점에서 일시적인 전압강하가 발생할 경우, 태양광 발전소는 일정한 전압강하 범위 및 시간 간격 내에서 단선 없이 연속 운전을 보장할 수 있다.
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