A Study on Power Conversion System for Photovoltaic Generation

태양광 발전용 전력변환장치에 관한 연구

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.

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.