[학위논문]태양광발전 직류계통 단락, 지락, 역전류 사고 검출 및 차단에 대한 연구 A study on photovoltaic power DC system detection and blocking short circuit, ground fault, and reverse current accidents원문보기
화석연료의 사용으로 지구온난화 및 이상 기후변화를 가속시켜 왔으며 최근 전 세계가 해수면 상승 폭설, 이상고온 등으로 몸살을 앓고 있다. 미국 국립해양대기청(NOAA)에 의하면 2023년 미국에서 기후 재난으로 인한 피해액이 최소 122조원에 달했다고 밝혔다. 온실가스 배출량을 줄이기 위한 일한으로 신재생에너지 보급 확대는 필요가 아닌 의무가 되어가고 있다. 신재생 에너지중 ...
화석연료의 사용으로 지구온난화 및 이상 기후변화를 가속시켜 왔으며 최근 전 세계가 해수면 상승 폭설, 이상고온 등으로 몸살을 앓고 있다. 미국 국립해양대기청(NOAA)에 의하면 2023년 미국에서 기후 재난으로 인한 피해액이 최소 122조원에 달했다고 밝혔다. 온실가스 배출량을 줄이기 위한 일한으로 신재생에너지 보급 확대는 필요가 아닌 의무가 되어가고 있다. 신재생 에너지중 태양광발전 시스템은 자동운전으로 유지보수가 간편하여 분산형 전원으로 가장 많이 적용되어지고 있다. 태양광발전은 태양의 빛에너지를 반도체 소자로 제작된 태양전지와 인버터를 통하여 매우 간단하게 전기에너지로 변환하여 전력계통에 연계하여 사용되고 있다. 태양광발전은 재생 가능한 에너지원으로 태양전지를 이용한 발전 방식은 청정하고 친환경적이며 어떠한 오염물질도 배출하지 않는다. 그러나 태양광 에너지는 해가 있을 때만 발전할 수 있어 발전 효율이 그렇게 좋지 않아 태양광 발전이 수명을 다 할때까지 고장, 화재 없이 안전하게 최대 발전이 되도록 해야 한다. 본 논문에서는 태양광 발전 설비가 고장, 화재 없이 지속적인 운전할 수 있도록 태양전지의 직병렬 연결된 직류의 전압 전류를 신속하게 파악하여 고장을 차단하고 열화 원인인 전압 전류 불평형을 방지 할 수 있는 방법을 제안하고자 한다. 그리고 직류 전로의 고장 전류의 종류와 특성을 파악하고 직류 아크에 의해 발생하는 화재를 미연에 방지할 수 있는 전기적 사고인 지락, 복수지락, 역전류에 대해 정확한 고장 위치를 찾아 고장회로만 신속하게 차단하고 정상회로는 계속 발전하여 태양광발전소가 수명을 다할 때 까지 고장과 화재없이 최대 발전을 할 수 있도록 제안하고자 한다.
화석연료의 사용으로 지구온난화 및 이상 기후변화를 가속시켜 왔으며 최근 전 세계가 해수면 상승 폭설, 이상고온 등으로 몸살을 앓고 있다. 미국 국립해양대기청(NOAA)에 의하면 2023년 미국에서 기후 재난으로 인한 피해액이 최소 122조원에 달했다고 밝혔다. 온실가스 배출량을 줄이기 위한 일한으로 신재생에너지 보급 확대는 필요가 아닌 의무가 되어가고 있다. 신재생 에너지중 태양광발전 시스템은 자동운전으로 유지보수가 간편하여 분산형 전원으로 가장 많이 적용되어지고 있다. 태양광발전은 태양의 빛에너지를 반도체 소자로 제작된 태양전지와 인버터를 통하여 매우 간단하게 전기에너지로 변환하여 전력계통에 연계하여 사용되고 있다. 태양광발전은 재생 가능한 에너지원으로 태양전지를 이용한 발전 방식은 청정하고 친환경적이며 어떠한 오염물질도 배출하지 않는다. 그러나 태양광 에너지는 해가 있을 때만 발전할 수 있어 발전 효율이 그렇게 좋지 않아 태양광 발전이 수명을 다 할때까지 고장, 화재 없이 안전하게 최대 발전이 되도록 해야 한다. 본 논문에서는 태양광 발전 설비가 고장, 화재 없이 지속적인 운전할 수 있도록 태양전지의 직병렬 연결된 직류의 전압 전류를 신속하게 파악하여 고장을 차단하고 열화 원인인 전압 전류 불평형을 방지 할 수 있는 방법을 제안하고자 한다. 그리고 직류 전로의 고장 전류의 종류와 특성을 파악하고 직류 아크에 의해 발생하는 화재를 미연에 방지할 수 있는 전기적 사고인 지락, 복수지락, 역전류에 대해 정확한 고장 위치를 찾아 고장회로만 신속하게 차단하고 정상회로는 계속 발전하여 태양광발전소가 수명을 다할 때 까지 고장과 화재없이 최대 발전을 할 수 있도록 제안하고자 한다.
The use of fossil fuels has accelerated global warming and abnormal climate change, and recently the entire world has been suffering from rising sea levels, heavy snowfall, and abnormally high temperatures. According to the U.S. National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), the damage caus...
The use of fossil fuels has accelerated global warming and abnormal climate change, and recently the entire world has been suffering from rising sea levels, heavy snowfall, and abnormally high temperatures. According to the U.S. National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), the damage caused by climate disasters in the United States in 2023 will amount to at least 122 trillion won. In order to reduce greenhouse gas emissions, expanding the supply of new and renewable energy is becoming an obligation rather than a necessity.
Among new renewable energies, solar power generation systems are most widely applied as distributed power sources due to their automatic operation and easy maintenance. Solar power generation is used in connection with the power system by converting the sun's light energy into electrical energy very simply through solar cells and inverters made of semiconductor devices. Solar power generation is a renewable energy source, and the power generation method using solar cells is clean, eco-friendly, and does not emit any pollutants. However, solar energy can only be generated when the sun is shining, so the power generation efficiency is not that good, so it is necessary to ensure that solar power generation safely generates maximum power without breakdown or fire until the end of its lifespan.
In this paper, we would like to propose a method to quickly identify the voltage and current of direct current connected in series and parallel of solar cells to block failure and prevent voltage and current imbalance, which is the cause of deterioration, so that solar power generation facilities can continue to operate without failure or fire. In addition, it identifies the type and characteristics of fault current in a direct current circuit and quickly blocks only the faulty circuit by finding the exact fault location for ground faults, multiple ground faults, and reverse currents, which are electrical accidents that can prevent fires caused by direct current arcs. We would like to propose that the normal circuit continues to generate power so that maximum power generation can be achieved without breakdown or fire until the solar power plant reaches the end of its lifespan.
The use of fossil fuels has accelerated global warming and abnormal climate change, and recently the entire world has been suffering from rising sea levels, heavy snowfall, and abnormally high temperatures. According to the U.S. National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), the damage caused by climate disasters in the United States in 2023 will amount to at least 122 trillion won. In order to reduce greenhouse gas emissions, expanding the supply of new and renewable energy is becoming an obligation rather than a necessity.
Among new renewable energies, solar power generation systems are most widely applied as distributed power sources due to their automatic operation and easy maintenance. Solar power generation is used in connection with the power system by converting the sun's light energy into electrical energy very simply through solar cells and inverters made of semiconductor devices. Solar power generation is a renewable energy source, and the power generation method using solar cells is clean, eco-friendly, and does not emit any pollutants. However, solar energy can only be generated when the sun is shining, so the power generation efficiency is not that good, so it is necessary to ensure that solar power generation safely generates maximum power without breakdown or fire until the end of its lifespan.
In this paper, we would like to propose a method to quickly identify the voltage and current of direct current connected in series and parallel of solar cells to block failure and prevent voltage and current imbalance, which is the cause of deterioration, so that solar power generation facilities can continue to operate without failure or fire. In addition, it identifies the type and characteristics of fault current in a direct current circuit and quickly blocks only the faulty circuit by finding the exact fault location for ground faults, multiple ground faults, and reverse currents, which are electrical accidents that can prevent fires caused by direct current arcs. We would like to propose that the normal circuit continues to generate power so that maximum power generation can be achieved without breakdown or fire until the solar power plant reaches the end of its lifespan.
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