계통연계형 태양광 발전 시스템은 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 태양 전지부와 발생 전력을 계통에 연계하는 진력변환장치로 크게 나눌 수 있다. 또한 전력변환부는 승압용 컨버터부와 DC전력을 AC로 변환하는 인버터부로 구성된다. 종래 인버터의 주회로 방식은 저주파 트랜스나 고주파 트랜스를 사용하는 방식이 채러되었으나, 최근 이러한 방식에 비해 소형 경량화가 기대되는 트랜스리스 방식이 많이 연구되고 있다. 본 논문의 승압부는 2상 부스트 컨버터를 이용하여 입력 전류와 출력 전압의 리플을 줄여, 각 전력 소자의 전압 스트레스를 줄이고, 입력 리액터를 소형화한다. 그리고, 인버터 부의 출력 고조파 성분을 저감하기 위해 정현파 PWM에서 얻어진 스위칭 시간을 기본값으로 하여 푸리에 급수로 유도한 PWM 스위칭 시간을 채택하였고, PSpice를 이용하여 변환기의 동작을 시뮬레이션하여 그 유효성을 검증하였다.
계통연계형 태양광 발전 시스템은 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 태양 전지부와 발생 전력을 계통에 연계하는 진력변환장치로 크게 나눌 수 있다. 또한 전력변환부는 승압용 컨버터부와 DC전력을 AC로 변환하는 인버터부로 구성된다. 종래 인버터의 주회로 방식은 저주파 트랜스나 고주파 트랜스를 사용하는 방식이 채러되었으나, 최근 이러한 방식에 비해 소형 경량화가 기대되는 트랜스리스 방식이 많이 연구되고 있다. 본 논문의 승압부는 2상 부스트 컨버터를 이용하여 입력 전류와 출력 전압의 리플을 줄여, 각 전력 소자의 전압 스트레스를 줄이고, 입력 리액터를 소형화한다. 그리고, 인버터 부의 출력 고조파 성분을 저감하기 위해 정현파 PWM에서 얻어진 스위칭 시간을 기본값으로 하여 푸리에 급수로 유도한 PWM 스위칭 시간을 채택하였고, PSpice를 이용하여 변환기의 동작을 시뮬레이션하여 그 유효성을 검증하였다.
Recently, transformerless inverters have been studied to reduce sizes and costs of utility-connected PV systems. This paper presents a transformerless PV inverter using a two-phase boost converter of reduced ripples in input current and output voltage, low voltage stress of semiconductor device an...
Recently, transformerless inverters have been studied to reduce sizes and costs of utility-connected PV systems. This paper presents a transformerless PV inverter using a two-phase boost converter of reduced ripples in input current and output voltage, low voltage stress of semiconductor device and reduced size of input reactor. And new PWM method is introduced, whose on-off time is calculated from simultaneous equation induced by fourier series. To verify a validity of the proposed transformerless inverter, computer simulation has been carried out.
Recently, transformerless inverters have been studied to reduce sizes and costs of utility-connected PV systems. This paper presents a transformerless PV inverter using a two-phase boost converter of reduced ripples in input current and output voltage, low voltage stress of semiconductor device and reduced size of input reactor. And new PWM method is introduced, whose on-off time is calculated from simultaneous equation induced by fourier series. To verify a validity of the proposed transformerless inverter, computer simulation has been carried out.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
태양광 발전용 인버터의 가격 저하와 소형화를 위해 본 본문에서 2상 부스트 컨버터를 이용한 트랜스리스 인버터를 나타내었다.
가설 설정
태양 전지로부터의 입력 전압은 50[V]로일정하다는 가정하에 시뮬레이션을 실시하였다 . 이때, 부스트 컨버터의 듀티비는 약 0.
제안 방법
본 논문에서는 기존의 부스트 컨버터보다 입력 전류와 출력 전압의 리플을 줄여 입력 리액터의 크기를 줄일 수 있는 2상 부스트 컨버터 国网를 이용하였고, 계통측의 전력 품질을 유지하기 위해 새로운 PWM 방식间, 回을 사용하여 인버터를 스위칭하는 시스템을 채택하였고, Pspice 를 이용하여 변환기의 동작을 시뮬레이션하여 그 유효성을 검증하였다.
그림 1에 주회로의 구성을 나타내었다. 본 회로는 크게 승압부와 인버터부로 나누어진다. 태양전지로부터 발생된 전압을 승압부를 이용하여 승압 동작을 행한후, 인버터부룰 통해 교류 전력으로 변환한다.
일반적으로 이러한 6차 연립방정식의 해는 많이 있으나, 본 논문에서는 SPWM on-off 시간인 0M, (侦a), …, 们, (a)의 값을 초기 값으로 하여 고조파 저감을 위한 스위칭 시간을 계산하였다.
es는 캐리어파, eo는 신호파를 나타낸다. 일반적인 SPWMe 신호파와 정부에 걸처 변화시킨캐리어파와의 높이를 비교해 &M, e2{a), ...로스위칭 소자의 on-off를 행하여 출력을 얻지만 본 논문에서 제안하는 방식은 그림 (b)에 나타낸 것과 같이 캐리어파와 신호파를 비교하여 정한 시각보다 조금씩 비킨 위상 q, 02, ...로 스위칭 소자의 on-off를 행하고, 높이 +Ed 및 -Ed의 PWM 출력 전압을 얻는다.
태양 전지의 출력이 일사량에 따라 변하므로 부스트 컨버터의 입력전압을 각각 50[V], 110[V], 180[V]로 하고 220[V]의 일정한 출력 전압을 얻도록 시뮬레이션 하였다.
데이터처리
제안한 시스템의 동작을 확인하기 위해 PSpice를 이용하여 시뮬레이션하였다.
성능/효과
승압부에 2상 부스트 컨버터를 사용함으로 입력 전류와 출럭 전압의 리플이 1/2로 줄어 입력 리액터의 크기가 기존의 컨버터보다 소형화가 가능하였고, 출력 전압이 분압되므로 각 소자에 걸리는 전압이 1/2로 감소하여 정격이 낮은 소자들을 사용하는 것이 가능하였다. 이를 통해 전체 시스템을 소형화 할 수 있으며 가격 저하도 가능하다는 것을 알 수 있었다.
사용하는 것이 가능하였다. 이를 통해 전체 시스템을 소형화 할 수 있으며 가격 저하도 가능하다는 것을 알 수 있었다.
후속연구
이러한 시뮬레이션 결과를 바탕으로 실제 시스템을 제작하여 그 특성을 파악하여야 할 것이며, 또 트랜스리스 인버터의 가장 큰 문제점인 지락전류 누출에 관한 연구가 계속 진행되어야 할 것이다.
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.