• 제목/요약/키워드: 태양광 발전어레이

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모듈형 3상 계통연계 태양광 발전용 PCS의 DC link 커패시터 수명진단을 위한 비침투 Capacitance 연산법 (Non-invasive Capacitance Calculation Method for Life Estimation of DC Link Capacitor of Module Type 3-Phase PCS for UIPV System)

  • 김홍성;길서종;윤여영;정재기
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2009년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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    • pp.219-221
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    • 2009
  • 태양전지 어레이(PV-array)로부터 발전되는 DC 전력을 AC로 변환시켜 계통으로 발전시키는 역할을 하는 태양광 발전 시스템용 PCS의 스위칭 회로 Topology로는 일반적으로 3상 풀브리지 회로가 사용된다. 이러한 3상 풀브리지 회로 시스템의 수명예측을 위해 DC link 단의 커패시터의 커패시턴스를 계산하여 커패시턴스의 감소정도를 이용하여 전체 시스템의 수명을 예측하게 된다. 이러한 커패시터의 상태를 추정하기 위해서는 시스템을 정지시킨 후 커패시터를 분리하여 커패시턴스를 측정하는 방법, 특정 주파수의 전류(일반적으로 저주파)를 주입하고 주입한 전류의 주파수에 해당하는 전류 및 전압을 검출하여 capacitance 연산하는 방식등이 이용된다. 시스템을 정지시킨 후 커패시터를 분리하여 커패시턴스를 측정하는 방법은 번거로우며, 전류 주입을 이용한 방식은 불필요한 고조파 전류가 계통으로 침투하는 단점을 가진다. 그러므로 본 연구에서는 모듈타입 PCS 이용시 계통으로 고조파 침투가 없는 비침투 커패시턴스 계산 알고리즘을 제안한다.

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태양광 시스템에서의 새로운 MPPT 알고리즘 제안 (A Suggestion of New MPPT Algorithm in the PV system)

  • 이경수;정영석;소정훈;유권종;최재호
    • 전력전자학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.21-28
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    • 2005
  • 일사량과 온도에 의해 태양광 어레이의 최대전력동작점(MPOP)이 결정되며 태양광발전시스템에서 중요하게 고려해야 할 사항 중 하나는 최대전력동작점을 정확하게 추종하도록 하는 것이다. 과거부터 여러 최대전력추종제어기법(MPPT)들이 사용되어 왔지만, 마이크로프로세서를 이용한 최대전력추종제어기법은 다른 태양광 어레이와의 호환성, 적응성 측면에서 유리하다. 이 논문에서는 기존의 P&O, IncCond 알고리즘에 대한 분석과 새로운 히스테리시스밴드 변동 기법을 제안한다. 새로 제안된 제어기법의 우수성을 나타내주기 위하여 저자는 3가지의 기준을 만들어서 각 기법을 비교 및 분석하였다. 첫째로, 정상상태에서의 각 기법의 파형을 살펴보았고, 다음으로 일사량을 급변하였을 경우의 파형을 나타내었고, 마지막으로 일사량에 따른 MPPT 추종효율을 보였다. MPPT 시뮬레이션과 실험은 부스트 컨버터에서 수행하였다.

태양광 어레이 설치 위치 및 각도변경 전후의 태양광 발전 시스템의 출력 변화에 관한 연구 (A Study on PV System Output Changes by PV Array Installation Position and Mount Angle Change)

  • 윤정필;차인수;최정식;김동묵;박종복;하민호;김원배
    • Current Photovoltaic Research
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    • 제2권4호
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    • pp.189-194
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    • 2014
  • In this paper, We have simulated the output variation of the PV arrays installation with position & angle change. The existing 3 solar array system are $43^{\circ}$ southeast and each of the mounting angle is $17^{\circ}$. The PV output power is 240 kW. The composite studied systems in this paper arrays altered 2 PV array among 3 PV array system- the output 144kW. We simulated this system using Solar Pro ver.4.1. The simulation conditions are southwest $43^{\circ}/array$, mount angle $27^{\circ}/array$. Because the southeast have shadow effect-higher mountain The purpose of southwest $43^{\circ}$ is reduce the shadow effect. The simulation results of the suggestion design algorithm compared to 1,590 kWh/year output is increased with the southeast.

태양광 발전용 소프트 스위칭 부스트 컨버터 (Soft Switching Boost Converter for Photovoltaic Power Generation System)

  • 정두용;김재형;원충연;정용채
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.100-102
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    • 2007
  • 본 논문에서는 태양광발전용 소프트 스위칭 부스트 컨버터를 제안하였다. 900W급 어레이 태양전지를 사용하였고, 제안된 컨버터가 최대 전력점에서 발전을 하도록 P&O방식의 MPPT 알고리즘을 적용하였다.[1] 제안된 컨버터의 스위칭 소자 시비율은 MPPT 알고리즘의 수행결과에 따라 제어되며, 그 결과 컨버터에서 태양전지 출력전압(132~260V)을 입력받아 380Vdc로 승압한다. 소프트웨어를 활용하여 태양전지 구성과 MPPT 알고리즘 구현하였고 제안된 컨버터를 시뮬레이션 하였다.

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풍력 및 태양광 발전시스템의 일반 특성과 강풍제어기 및 DC-DC컨버터에 대한 연구 (A Study on General Characteristics of Wind and Solar Power System, Automatic Tail Safety Controller and DC-DC Converter)

  • 최정훈;박성준;문채주
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.109-116
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    • 2005
  • 풍력 및 태양광 발전시스템은 화석에너지의 고갈에 대한 대체에너지로 각광을 받고 있으며, 환경오염을 발생하지 않고 무한정으로 사용할 수 있으나 풍속과 태양광의 변화에 따른 안정성의 문제가 발생한다. 풍력발전시스템의 경우 태풍과 급속한 풍속의 변화에 의해 시스템의 안정성 문제가 발생한다. 본 논문에서는 풍속을 이용한 피드백 제어를 기초로 하는 자동강풍제어기를 포함하는 풍력 발전시스템을 구성하였으며, 이를 다양한 조건의 실험을 통하여 입증하였다. 태양전지 어레이의 최대 출력을 위한 MPPT제어와 고르지 못한 DC 전압을 정류하기 위하여 buck-boost컨버터를 사용하였고, 실험을 동하여 시스템 출력전류 리플 저감의 결과를 확인하였다.

능동 클램프 전류원 하프 브릿지 기반 태양광 모듈 집적형 전력변환장치에 대한 연구 (Study On Photovoltaic Module Integrated Converter based on Active Clamp Current-fed Half-Bridge Converter)

  • 정훈영;박정규;지용혁;원충연;이태원
    • 전력전자학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.105-113
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    • 2011
  • 태양광 발전 시스템이 대용량화됨에 따라 태양전지 어레이 구성 시 부정합(mismatch) 문제가 대두되는 가운데, 태양전지 모듈을 직접 계통에 연계하는 AC 모듈형 태양광 모듈 집적형 전력변환장치(PV-MIC)에 관한 연구가 지속되고 있다. PV-MIC는 수명 및 고효율이 가장 큰 문제이며 이 문제를 해결하기 위해서 본 논문에서는 ZVS 동작을 통하여 스위칭 손실을 저감시키고 입력전류 리플감소를 통하여 입력 커패시턴스를 저감할 수 있는 능동 클램프 전류원 하프 브릿지 컨버터를 적용한 PV-MIC를 제안하고, 이에 관한 제어분담 및 설계에 대하여 고찰한다.

태양광발전을 이용한 독립형 지하수 양수 시스템 개발 (Development of Stand-Alone Underground Water Pumping System using Photovoltaics System)

  • 이승훈;황정훈;조운식;김만일;이준기;박문희
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.69-72
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    • 2009
  • In this paper, the Stand-alone underground water pumping system was developed that is consist of Submersible Pump (AC type), Photovoltaic Array and Power converter by the application of solar energy. And also wish to introduce system that is possible to supply of drinking water or water for agriculture using solar energy at desertification area or a Off-grid area, interior etc. and operation test results. This system can use in deep tube well of 200m range with common Submersible Pump and maximized to the quantity of pumping through M.P.P.T control. Also system availability raised through apply various driving mode.

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스마트폰 기반의 태양광 인버터 모니터링 시스템 설계 (Design of Solar Inverter Monitoring System based on Smart-phone)

  • 김관형
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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    • pp.539-540
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    • 2012
  • 지구 온난화를 대비하여 PV(Photovoltaic)를 활용하여 생산된 전기를 산업현장이나 기타 다양한 분야에 활용되고 있다. 이러한 PV 시스템은 PV 어레이를 통하여 생산된 직류 전기를 인버터(inverter) 통하여 교류 전기로 전환하여 활용하고 있다. 더욱 현재에는 PV의 가격 하락으로 그 활용도가 높아 졌고 CO2 절감을 위해 정부차원에서 적극 장려하고 있다. 본 논문에서는 이러한 PV 기반의 발전 시스템을 모니터링하기 위하여 블루투스 모듈을 이용하여 데이터 브릿지를 설계하였다. 설계된 브릿지 모듈을 통하여 태양광 인버터에 대한 정보를 모니터링 할 수 있도록 하였으며, 주변 환경에 대한 환경 정보를 안드로이드 기반의 스마트폰에서 모니터링 하도록 하였다. 이러한 스마트폰 기반으로 스마트 그리드(smart grid) 시스템을 모니터링 할 수 있는 스마트한 모니터링 시스템을 제시하고자 한다.

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계통연계형 태양광 인버터의 새로운 최대 전력점 추종과 태양전지의 전류리플 감소에 관한 연구 (A Study on the New Maximum Power Point Tracking and Current Ripple Reduction of Solar Cell for the Grid-connected PV Inverter)

  • 황의선;강문성;양오
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.1187-1195
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    • 2013
  • 태양광 인버터는 항상 태양전지 어레이의 최대 전력을 추종하며 동작해야 한다. 또한 태양광 인버터는 폭넓은 태양전지의 최대 전력점 전압과 관계없이 최대 전력점을 추종해야 한다. 태양전지의 전류리플이 발생한다면 최대 전력점 추종 기능이 저하되고 일사량 변동이나 최대 전력점 변동 시 정상적으로 추종하기 어려워진다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 고효율의 새로운 최대 전력점 추종 알고리즘과 태양전지의 전류리플 감소 알고리즘을 제안하였다. 4KW급 계통연계형 태양광 인버터에 적용하여 실험한 결과 최대 전력점 추종 효율이 99.97%, 인버터 출력 효율은 97.5%, 인버터 전류의 고조파 총 왜곡률은 1.05%로 우수한 성능을 보였다. 또한 0.5초 동안 일사량을 100% -> 10%, 10% -> 100%로 급격히 변동하였을 때에도 안정된 최대 전력점 추종이 가능함을 알 수 있었다.

태양전지 모듈 어레이 시뮬레이션을 이용한 최대전력점 패턴분석 (Pattern Analysis of Maximum Power Point by means of Solar Cell Module Array Simulation)

  • 정지원;박인규;황국연;안태천
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.72-79
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    • 2013
  • 본 논문에서는 태양광 발전시스템의 최대전력점을 추종하기 위해, 개방회로전압과 가까운 첫 번째 지역극대전력점(local peak power point)의 전압 및 전류값이 특정한 범위 내에 있을 경우, 첫 번째 지역극대점이 전역극대전력점(global peak power point)인지 판단할 수 있도록 패턴을 분석하였다. 직-병렬 어레이로 연결된 태양전지 모듈에 부분그늘문제(partial shading problem)가 발생할 경우 다수의 지역극대전력점이 관찰될 수 있어, 전역극대전력점을 찾는데 어려움이 있다. 부분선형 태양전지 모델을 이용한 태블로 해석(Tableau analysis)으로 태양전지 어레이 회로의 V-I 특성을 시뮬레이션하여 지역극대전력점과 전역극대전력점을 확인하고, 그에 해당하는 전압 및 전류 값과 V-I 특성곡선의 패턴을 분석하였다. 분석된 패턴을 통해 특정한 영역을 설정하여 첫 번째 지역극대전력점이 전역극대전력점 인지 판단하여 발전하는 경우, 첫 번째 지역극대전력점으로만 발전했을 때에 비해 효율이 향상되었다.