세계가 지속 가능하고 청정 에너지 솔루션을 추구하면서 전진하면서 태양광 발전은 보다 친환경적인 미래를 향한 경쟁의 선두 주자로 부상했습니다. 태양의 풍부하고 재생 가능한 에너지를 활용하는 태양광 발전(PV) 시스템은 널리 인기를 얻었으며 전기를 생산하는 방식에 놀라운 변화를 가져올 수 있는 길을 열었습니다. 
모든 태양광 PV 시스템의 핵심에는 햇빛을 사용 가능한 에너지로 변환할 수 있는 중요한 구성 요소가 있습니다.태양광 인버터. 태양광 인버터는 태양광 패널과 전력망 사이의 가교 역할을 하며 태양광 발전을 효율적으로 활용하는 데 중요한 역할을 합니다. 작동 원리를 이해하고 다양한 유형을 탐구하는 것은 태양 에너지 변환 뒤에 숨은 매혹적인 메커니즘을 이해하는 데 중요합니다. H아, A는?S올라I인버터W오크? 태양광 인버터는 태양광 패널에서 생산된 직류(DC) 전기를 가전제품에 전력을 공급하고 전력망에 공급할 수 있는 교류(AC) 전기로 변환하는 전자 장치입니다. 태양광 인버터의 작동 원리는 변환, 제어 및 출력의 세 가지 주요 단계로 나눌 수 있습니다. 변환: 태양광 인버터는 먼저 태양광 패널에서 생성된 DC 전력을 공급받습니다. 이 DC 전기는 일반적으로 햇빛의 강도에 따라 변동하는 전압의 형태로 나타납니다. 인버터의 주요 임무는 이 가변 DC 전압을 소비에 적합한 안정적인 AC 전압으로 변환하는 것입니다. 변환 프로세스에는 전력 전자 스위치 세트(일반적으로 절연 게이트 양극 트랜지스터 또는 IGBT)와 고주파 변압기라는 두 가지 주요 구성 요소가 포함됩니다. 스위치는 DC 전압을 빠르게 켜고 끄는 역할을 하며 고주파 펄스 신호를 생성합니다. 그런 다음 변압기는 전압을 원하는 AC 전압 수준으로 높입니다. 제어: 태양광 인버터의 제어 단계는 변환 프로세스가 효율적이고 안전하게 작동하도록 보장합니다. 여기에는 다양한 매개변수를 모니터링하고 조절하기 위한 정교한 제어 알고리즘과 센서의 사용이 포함됩니다. 몇 가지 중요한 제어 기능은 다음과 같습니다. 에이. 최대 전력점 추적(MPPT): 태양광 패널은 최대 전력점(MPP)이라는 최적의 작동 지점을 가지며, 여기서 주어진 햇빛 강도에 대해 최대 전력을 생산합니다. MPPT 알고리즘은 MPP를 추적하여 태양광 패널의 작동점을 지속적으로 조정하여 전력 출력을 최대화합니다. 비. 전압 및 주파수 조절: 인버터의 제어 시스템은 일반적으로 배전망 표준을 따라 안정적인 AC 출력 전압 및 주파수를 유지합니다. 이를 통해 다른 전기 장치와의 호환성이 보장되고 그리드와의 원활한 통합이 가능합니다. 기음. 그리드 동기화: 그리드에 연결된 태양광 인버터는 AC 출력의 위상과 주파수를 유틸리티 그리드와 동기화합니다. 이러한 동기화를 통해 인버터는 초과 전력을 그리드에 다시 공급하거나 태양광 발전량이 부족할 때 그리드에서 전력을 끌어올 수 있습니다. 산출: 마지막 단계에서 태양광 인버터는 변환된 AC 전기를 전기 부하 또는 그리드에 전달합니다. 출력은 두 가지 방법으로 활용될 수 있습니다. 에이. 계통 연결형 또는 계통 연결형 시스템: 계통 연결형 시스템에서 태양광 인버터는 AC 전기를 배전망에 직접 공급합니다. 이를 통해 화석 연료 기반 발전소에 대한 의존도를 줄이고 낮 동안 생산된 잉여 전력을 태양광 생산이 적은 기간 동안 적립하여 사용할 수 있는 순 계량을 허용합니다. 비. 오프 그리드 시스템: 오프 그리드 시스템에서 태양광 인버터는 전기 부하에 전력을 공급하는 것 외에도 배터리 뱅크를 충전합니다. 배터리는 잉여 태양 에너지를 저장해 태양 에너지 생산량이 적은 시간이나 태양 전지 패널이 전기를 생산하지 않는 밤에 활용할 수 있습니다. 태양광 인버터의 특성: 능률: 태양광 인버터는 태양광 PV 시스템의 에너지 생산량을 극대화하기 위해 높은 효율로 작동하도록 설계되었습니다. 효율성이 높을수록 변환 과정에서 에너지 손실이 줄어들어 태양 에너지의 더 많은 부분을 효과적으로 활용할 수 있습니다. 전원 출력: 태양광 인버터는 소규모 주거용 시스템부터 대규모 상업용 설치에 이르기까지 다양한 전력 등급으로 제공됩니다. 최적의 성능을 얻으려면 인버터의 전력 출력이 태양광 패널의 용량과 적절하게 일치해야 합니다. 내구성과 신뢰성: 태양광 인버터는 온도 변동, 습도, 잠재적인 전기 서지 등 다양한 환경 조건에 노출됩니다. 따라서 인버터는 견고한 재료로 제작하고 이러한 조건을 견딜 수 있도록 설계하여 장기적인 신뢰성을 보장해야 합니다. 모니터링 및 커뮤니케이션: 많은 최신 태양광 인버터에는 사용자가 태양광 PV 시스템의 성능을 추적할 수 있는 모니터링 시스템이 장착되어 있습니다. 일부 인버터는 외부 장치 및 소프트웨어 플랫폼과도 통신하여 실시간 데이터를 제공하고 원격 모니터링 및 제어가 가능합니다. 안전 기능: 태양광 인버터에는 시스템과 함께 작업하는 개인을 모두 보호하기 위해 다양한 안전 기능이 통합되어 있습니다. 이러한 기능에는 과전압 보호, 과전류 보호, 지락 감지 및 단독 운전 방지 보호가 포함되어 정전 시 인버터가 그리드에 전력을 공급하는 것을 방지합니다. 전력 등급에 따른 태양광 인버터 분류 태양광 인버터라고도 알려진 PV 인버터는 설계, 기능 및 용도에 따라 다양한 유형으로 분류될 수 있습니다. 이러한 분류를 이해하면 특정 태양광 PV 시스템에 가장 적합한 인버터를 선택하는 데 도움이 될 수 있습니다. 다음은 전력 수준에 따라 분류되는 PV 인버터의 주요 유형입니다. 전력레벨에 따른 인버터 : 주로 분산형 인버터(스트링 인버터 & 마이크로 인버터), 중앙집중형 인버터로 구분 문자열 반전어: 스트링 인버터는 주거용 및 상업용 태양광 설비에서 가장 일반적으로 사용되는 PV 인버터 유형으로, 직렬로 연결된 여러 개의 태양광 패널을 처리하여 "스트링"을 형성하도록 설계되었습니다. PV 스트링(1-5kw)은 DC 측에서 최대 전력 피크 추적 기능과 AC 측에서 병렬 그리드 연결 기능을 갖춘 인버터를 통해 현재 국제 시장에서 가장 인기 있는 인버터가 되었습니다. 태양광 패널에서 생성된 DC 전기는 스트링 인버터로 공급되어 즉시 사용하거나 그리드로 수출할 수 있도록 AC 전기로 변환됩니다. 스트링 인버터는 단순성, 비용 효율성 및 설치 용이성으로 잘 알려져 있습니다. 그러나 전체 스트링의 성능은 성능이 가장 낮은 패널에 따라 달라지며 이는 전체 시스템 효율성에 영향을 미칠 수 있습니다. 마이크로 인버터: 마이크로 인버터는 PV 시스템의 각 개별 태양광 패널에 설치되는 소형 인버터입니다. 스트링 인버터와 달리 마이크로 인버터는 패널 수준에서 DC 전기를 AC로 바로 변환합니다. 이 설계를 통해 각 패널은 독립적으로 작동하여 시스템의 전체 에너지 출력을 최적화할 수 있습니다. 마이크로 인버터는 패널 수준 최대 전력 지점 추적(MPPT), 음영 처리되거나 일치하지 않는 패널의 향상된 시스템 성능, 낮은 DC 전압으로 인한 안전성 향상, 개별 패널 성능의 세부 모니터링 등 여러 가지 이점을 제공합니다. 그러나 더 높은 초기 비용과 잠재적인 설치 복잡성을 고려해야 합니다. 중앙집중형 인버터: 대규모 또는 유틸리티 규모(>10kW) 인버터라고도 알려진 중앙 집중식 인버터는 일반적으로 태양광 발전소 또는 상업용 태양광 프로젝트와 같은 대규모 태양광 PV 설치에 사용됩니다. 이 인버터는 태양광 패널의 여러 스트링 또는 어레이에서 높은 DC 전력 입력을 처리하고 이를 그리드 연결을 위한 AC 전력으로 변환하도록 설계되었습니다. 가장 큰 특징은 시스템의 높은 전력과 저렴한 비용이지만 서로 다른 PV 스트링의 출력 전압과 전류가 정확히 일치하지 않는 경우가 많기 때문입니다(특히 PV 스트링이 흐림, 그늘, 얼룩 등으로 인해 부분적으로 음영 처리되는 경우). , 중앙 집중식 인버터를 사용하면 반전 프로세스의 효율성이 낮아지고 전기 가구 에너지가 낮아집니다. 중앙 집중식 인버터는 일반적으로 수 킬로와트에서 수 메가와트에 이르는 다른 유형에 비해 더 높은 전력 용량을 갖습니다. 중앙 위치나 인버터 스테이션에 설치되며, 여러 개의 스트링 또는 태양광 패널 어레이가 병렬로 연결됩니다. 태양광 인버터는 무엇을 합니까? 태양광 인버터는 AC 변환, 태양전지 성능 최적화, 시스템 보호 등 다양한 기능을 제공합니다. 이러한 기능에는 자동 작동 및 종료, 최대 전력 추적 제어, 단독 운전 방지(계통 연결 시스템용), 자동 전압 조정(계통 연결 시스템용), DC 감지(계통 연결 시스템용) 및 DC 접지 감지( 그리드 연결 시스템의 경우). 자동 운전 및 정지 기능과 최대 전력 추적 제어 기능에 대해 간략하게 살펴보겠습니다. 1) 자동 운전 및 정지 기능 아침에 해가 뜬 이후에는 일사량의 강도가 점차 증가하고 그에 따라 태양전지의 출력도 증가합니다. 인버터에 필요한 출력 전력에 도달하면 인버터가 자동으로 작동하기 시작합니다. 운전에 들어간 후 인버터는 항상 태양전지 구성요소의 출력을 모니터링합니다. 태양전지 구성요소의 출력 전력이 인버터에 필요한 출력 전력보다 큰 한 인버터는 계속 작동합니다. 비가 와도 일몰이 멈출 때까지 인버터는 작동합니다. 태양전지 모듈의 출력이 작아지고 인버터의 출력이 0에 가까워지면 인버터는 대기상태를 형성하게 된다. 2) 최대 전력 추적 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 최대의 전력을 얻을 수 있는 최적의 동작점이 있다. 태양 복사의 강도가 변하고 있으며, 분명히 가장 좋은 작업 지점도 변하고 있습니다. 이러한 변화에 대해 태양전지 모듈의 동작점은 항상 최대 전력점에 위치하며, 시스템은 항상 태양전지 모듈로부터 최대 전력 출력을 얻는다. 이러한 종류의 제어가 최대 전력 추적 제어입니다. 태양광 발전 시스템에 사용되는 인버터의 가장 큰 특징은 최대전력점추적(MPPT) 기능이다. 태양광 인버터의 주요 기술 지표 1. 출력전압의 안정성 태양광 발전 시스템에서는 태양전지에서 생산된 전기 에너지를 먼저 배터리에 저장한 후 인버터를 통해 220V 또는 380V 교류로 변환합니다. 그러나 배터리는 자체 충전 및 방전에 영향을 받으며 출력 전압은 큰 범위에서 변동됩니다. 예를 들어, 공칭 12V 배터리의 전압 값은 10.8~14.4V 사이에서 변할 수 있습니다(이 범위를 벗어나면 배터리가 손상될 수 있음). 인증된 인버터의 경우 입력 단자 전압이 이 범위 내에서 변경되면 정상 상태 출력 전압의 변화가 Plusmn을 초과해서는 안 됩니다. 정격값의 5%. 동시에 부하가 갑자기 변하는 경우 출력 전압 편차가 정격 값의 ±10%를 초과해서는 안 됩니다. 2. 출력전압의 파형왜곡 사인파 인버터의 경우 최대 허용 파형 왜곡(또는 고조파 함량)을 지정해야 합니다. 이는 일반적으로 출력 전압의 전체 파형 왜곡으로 표시되며 그 값은 5%를 초과해서는 안 됩니다(단상 출력의 경우 10%가 허용됨). 인버터에서 출력되는 고차 고조파 전류는 유도성 부하에 와전류와 같은 추가 손실을 발생시키므로 인버터의 파형 왜곡이 너무 크면 부하 부품에 심각한 발열이 발생하여 운전에 도움이 되지 않습니다. 전기 장비의 안전을 위협하고 시스템에 심각한 영향을 미칩니다. 운영 효율성. 3. 정격 출력 주파수 세탁기, 냉장고 등 모터를 포함하는 부하의 경우 모터의 최적 주파수 동작점은 50Hz이므로 주파수가 너무 높거나 낮으면 장비의 발열이 발생하여 시스템의 작동 효율 및 수명이 단축됩니다. 따라서 인버터의 출력 주파수는 비교적 안정적인 값이어야 하며 일반적으로 전원 주파수는 50Hz이고 편차는 정상적인 작동 조건에서 ±1% 내에 있어야 합니다. 4. 부하역률 유도성 부하 또는 용량성 부하로 인버터의 성능을 특성화합니다. 정현파 인버터의 부하역률은 0.7~0.9이며, 정격값은 0.9입니다. 특정 부하 전력의 경우 인버터의 역률이 낮으면 필요한 인버터의 용량이 증가합니다. 한편으로는 비용이 증가하고 동시에 태양광 발전 시스템의 AC 회로의 피상 전력도 증가합니다. 전류가 증가하면 필연적으로 손실이 증가하고 시스템 효율도 감소합니다. 5. 인버터 효율 인버터의 효율은 지정된 작동 조건에서 입력 전력에 대한 출력 전력의 비율을 나타내며 백분율로 표시됩니다. 일반적으로 태양광 인버터의 공칭 효율은 순수 저항 부하를 나타냅니다. 부하 효율 80% 조건에서. 태양광 발전 시스템의 전체 비용이 높기 때문에, 태양광 발전 시스템의 비용 성능을 향상시키고 시스템 비용을 낮추기 위해서는 태양광 인버터의 효율을 극대화해야 합니다. 현재 주류 인버터의 공칭 효율은 80%~95%이며, 저전력 인버터의 효율은 85% 이상이어야 합니다. 실제 태양광 발전 시스템의 설계 과정에서는 고효율 인버터를 선택해야 할 뿐만 아니라, 태양광 발전 시스템의 부하가 최대한 최고의 효율 지점에 가깝게 작동할 수 있도록 합리적인 시스템 구성을 사용해야 합니다. . 6. 정격 출력 전류(또는 정격 출력 용량) 지정된 부하 역률 범위 내에서 인버터의 정격 출력 전류를 나타냅니다. 일부 인버터 제품에는 정격 출력 용량이 표시되어 있으며 단위는 VA 또는 kVA로 표시됩니다. 인버터의 정격 용량은 출력 역률이 1일 때(순수 저항 부하) 정격 출력 전압과 정격 출력 전류를 곱한 값입니다. 7. 보호 조치 성능이 우수한 인버터는 실제 사용 중에 발생하는 다양한 이상 상황에 대처할 수 있는 완전한 보호 기능이나 대책을 갖추어 인버터 자체와 시스템의 다른 구성 요소를 손상으로부터 보호해야 합니다. 1) 저전압 보험 계좌를 입력합니다. 입력 단자 전압이 정격 전압의 85%보다 낮을 경우 인버터에 보호 기능과 표시 기능이 있어야 합니다. 2) 입력 과전압 보호 장치: 입력 단자 전압이 정격 전압의 130%보다 높을 경우 인버터에 보호 기능과 표시 기능이 있어야 합니다. 3) 과전류 보호: 인버터의 과전류 보호는 부하가 단락되거나 전류가 허용치를 초과할 때 적시에 조치를 취하여 서지 전류로 인한 손상을 방지할 수 있어야 합니다. 작동 전류가 정격 값의 150%를 초과하면 인버터가 자동으로 보호할 수 있어야 합니다. 4) 출력 단락 보호 인버터의 단락 보호 동작 시간은 0.5초를 초과해서는 안 됩니다. 5) 입력 역극성 보호: 입력 단자의 양극과 음극이 바뀌는 경우 인버터에는 보호 기능과 표시 기능이 있어야 합니다. 6) 번개 보호: 인버터에는 낙뢰 보호 기능이 있어야 합니다. 7) 과열 보호 등 또한, 전압 안정화 조치가 없는 인버터의 경우 인버터에는 과전압 손상으로부터 부하를 보호하기 위한 출력 과전압 보호 조치도 있어야 합니다. 8. 시동 특성 부하로 시작하는 인버터의 능력과 동적 작동 중 성능을 특성화합니다. 인버터는 정격 부하에서 안정적인 시동을 보장해야 합니다. 9. 소음 전력 전자 장비의 변압기, 필터 인덕터, 전자기 스위치 및 팬과 같은 구성 요소는 소음을 발생시킵니다. 인버터가 정상적으로 작동할 때 소음은 80dB를 초과해서는 안 되며, 소형 인버터의 소음은 65dB를 초과해서는 안 됩니다. 태양광 인버터 선택 기술
게시 시간: 2024년 5월 8일