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제안 방법
- 사용한 태양광 모듈의 특성은 표 1에 나타나있다.Cascaded DC-DC컨버터 방식과 중앙집중 인버터 방식 모두 8직렬 2스 트링 방식(6.4kW)으로 구성하였고 동일한 조건의 10kW급 계통 연계형 인버터를 사용하였다. 또한 평상시 출력뿐만 아니라 부분 음영시의 출력을 비교하기 위하여 Cascaded DC-DC컨버터 방식의 1-4 모듈과 중앙집중 인버터 방식의 1-1모듈에 아크릴을 이용하여 부분 음영효과를 주었다.
- Cascaded DC-DC컨버터 방식과 중앙집중 인버터 방식에서 평상시와 부분 음영이 발생하였을 때의 발전량과 최대전력추종 과정에 대한 비교및 분석을 PSCAD/EMTDC와 실제 태양광발전시스템을 통해 진행하였고 이에 대한 결론은 아래와 같이 요약된다.
- 4kW)으로 구성하였고 동일한 조건의 10kW급 계통 연계형 인버터를 사용하였다. 또한 평상시 출력뿐만 아니라 부분 음영시의 출력을 비교하기 위하여 Cascaded DC-DC컨버터 방식의 1-4 모듈과 중앙집중 인버터 방식의 1-1모듈에 아크릴을 이용하여 부분 음영효과를 주었다. 출력 비교를 위한 데이터는 AC-PLC를 통하여 데이터베이스에 저장된 자료를 이용하여 인버터의 출력을 비교하였고, 부분 음영을 실험한 모듈에 대해서는 NI사의 DAQ측정보드를 이용하여 모듈의 출력 전압/ 전류을 측정하였다.
- 실제 제안하는 태양광발전시스템의 구성 및 PV모듈의 특성 정보를 바탕으로 PSCAD/EMTDC를 이용하여 전체 시스템 조건을 모델링하였고 부분 음영 시뮬레이션 조건은 그림 2의 (a)와 같이 구성하였다.
- 하지만 추가적인 비용과 모듈 단위 제어시스템을 구성하는 회로의 커패시터의 수명, 전력변환장치에 의한 스위칭 손실이 추가적으로 발생하게 된다. 이에 따라 중앙집중 인버터 방식에 비해 발전효율이 높고 스트링 인버터 방식과 마이크로인버터 방식에 비해 수명문제 및 스위칭손실이 적은 DC-DC 컨버터를 직렬 연결하여 인버터의 DC링크단에 연결하는 Cascaded DC-DC컨버터 방식이 제안되었다. Cascaded DC-DC컨버터 방식은 중앙집중 인버터 방식에 비해 일사량 변화 및 부분 음영 조건에서 최대전력추종에 유리하기 때문에 발전 효율이 높다.
- 또한 평상시 출력뿐만 아니라 부분 음영시의 출력을 비교하기 위하여 Cascaded DC-DC컨버터 방식의 1-4 모듈과 중앙집중 인버터 방식의 1-1모듈에 아크릴을 이용하여 부분 음영효과를 주었다. 출력 비교를 위한 데이터는 AC-PLC를 통하여 데이터베이스에 저장된 자료를 이용하여 인버터의 출력을 비교하였고, 부분 음영을 실험한 모듈에 대해서는 NI사의 DAQ측정보드를 이용하여 모듈의 출력 전압/ 전류을 측정하였다.
대상 데이터
- Cascaded DC-DC컨버터 방식은 중앙집중 인버터 방식에 비해 일사량 변화 및 부분 음영 조건에서 최대전력추종에 유리하기 때문에 발전 효율이 높다. 본 논문에서는 태양광 모듈에 부분 음영 효과가 발생하였을 때, Cascaded DC-DC컨버터 방식과 기존의 중앙집중식 인버터 방식의 발전량 차이를 비교분석하기 위하여 인버터의 출력은 인버터의 측정 데이터를 이용하였고 부분 음영 모듈의 데이터는 NI의 DAQmax보드를 사용하였다.
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