현재 중국의 태양 광 발전 시스템은 주로 태양열 배터리로 생성 된 전기 에너지를 충전하는 DC 시스템이며 배터리는 하중에 직접 전원을 공급합니다. 예를 들어, 중국 북서부의 태양 광 세대 조명 시스템과 그리드에서 멀리 떨어진 마이크로파 스테이션 전원 공급 시스템은 모두 DC 시스템입니다. 이 유형의 시스템은 간단한 구조와 저렴한 비용이 있습니다. 그러나 다른 하중 DC 전압 (예 : 12V, 24V, 48V 등)으로 인해 대부분의 AC 부하가 DC 전력으로 사용되므로 특히 민간 전력에 대한 표준화 및 호환성을 달성하기가 어렵습니다. 광전지 전원 공급 장치가 전기 공급이 상품으로 시장에 진입하는 것은 어렵습니다. 또한 태양 광 발전은 결국 그리드 연결 운영을 달성하여 성숙한 시장 모델을 채택해야합니다. 앞으로 AC 태양 광 발전 시스템은 태양 광 발전의 주류가 될 것입니다.
인버터 전원 공급 장치를위한 태양 광 발전 시스템의 요구 사항
AC 전원 출력을 사용하는 태양 광 발전 시스템은 태양 광 배열, 충전 및 방전 컨트롤러, 배터리 및 인버터 (그리드 연결 발전 시스템이 일반적으로 배터리를 절약 할 수 있음)의 네 가지 부분으로 구성되며 인버터는 핵심 구성 요소입니다. 태양 광은 인버터에 대한 요구 사항이 더 높습니다.
1. 고효율이 필요합니다. 현재 태양 전지의 높은 가격으로 인해 태양 전지의 사용을 최대화하고 시스템 효율을 향상시키기 위해 인버터의 효율을 향상 시키려고 노력해야합니다.
2. 높은 신뢰성이 필요합니다. 현재 태양 광 발전 시스템은 주로 원격 지역에서 사용되며 많은 발전소가 무인 상태로 유지되고 유지됩니다. 이를 위해서는 인버터가 합리적인 회로 구조, 엄격한 구성 요소 선택을 가져야하며 인버터는 입력 DC 극성 연결 보호, AC 출력 단락 보호, 과열, 과부하 보호 등과 같은 다양한 보호 기능을 가져야합니다.
3. DC 입력 전압은 광범위한 적응을 가져야합니다. 배터리의 터미널 전압은 부하 및 햇빛의 강도에 따라 변하기 때문에 배터리가 배터리 전압에 중요한 영향을 미치지 만 배터리 전압은 배터리의 나머지 용량 및 내부 저항의 변화에 따라 변동합니다. 특히 배터리가 노화 될 때 터미널 전압은 크게 다릅니다. 예를 들어, 12V 배터리의 터미널 전압은 10V에서 16V까지 다양 할 수 있습니다.이를 위해서는 인버터가 더 큰 DC에서 작동해야합니다. 입력 전압 범위 내에서 일반 작동을 보장하고 AC 출력 전압의 안정성을 보장합니다.
4. 중간 및 대용량 광전자 발전 시스템에서 인버터 전원 공급 장치의 출력은 왜곡이 적은 사인파 여야합니다. 이는 중간 및 대용량 시스템에서 제곱파 전력을 사용하면 출력에는 더 많은 고조파 구성 요소가 포함되며 더 높은 고조파는 추가 손실을 생성하기 때문입니다. 많은 태양 광 발전 시스템에는 통신 또는 계측 장비가 장착되어 있습니다. 장비는 전력망의 품질에 대한 요구 사항이 더 높습니다. 중간 크기의 광전지 전력 발전 시스템이 그리드에 연결되면 공개 그리드로 전력 오염을 피하기 위해 인버터는 사인파 전류를 출력해야합니다.
인버터는 직류를 교대 전류로 변환합니다. 직류 전압이 낮 으면 교대 전류 변압기에 의해 향상되어 표준 교류 전압 및 주파수를 얻습니다. 대용량 인버터의 경우 높은 DC 버스 전압으로 인해 AC 출력은 일반적으로 전압을 220V로 향상시키기 위해 변압기가 필요하지 않습니다. 중간 및 작은 용량 인버터에서 DC 전압은 12V와 같이 비교적 낮습니다. 24V의 경우 부스트 회로를 설계해야합니다. 중간 및 작은 용량 인버터에는 일반적으로 푸시 풀 인버터 회로, 풀 브리지 인버터 회로 및 고주파 부스트 인버터 회로가 포함됩니다. 푸시 풀 회로는 부스트 변압기의 중립 플러그를 양의 전원 공급 장치에 연결하고 두 개의 전원 튜브가 대체 작업, 출력 AC 전원을 연결합니다. 전원 트랜지스터가 공통 접지에 연결되기 때문에 드라이브 및 제어 회로는 간단하기 때문에 변압기는 특정 누출 전류를 제한하므로 회로의 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다. 단점은 변압기 사용률이 낮고 유도 부하를 구동하는 능력이 좋지 않다는 것입니다.
풀 브리지 인버터 회로는 푸시 풀 회로의 단점을 극복합니다. 전력 트랜지스터는 출력 펄스 폭을 조정하고 출력 AC 전압의 유효 값이 그에 따라 변경됩니다. 회로에는 프리 휠링 루프가 있으므로 유도 부하의 경우에도 출력 전압 파형이 왜곡되지 않습니다. 이 회로의 단점은 상단 및 하단 암의 전력 트랜지스터가지면을 공유하지 않으므로 전용 드라이브 회로 또는 고립 된 전원 공급 장치를 사용해야한다는 것입니다. 또한, 상단 및 하단 브리지 암의 일반적인 전도를 방지하려면 회로를 끄고 켜지도록 설계해야합니다. 즉, 죽은 시간이 설정되어야하며 회로 구조가 더 복잡합니다.
푸시 풀 회로 및 풀 브리지 회로의 출력은 스텝 업 변압기를 추가해야합니다. 스텝 업 변압기의 크기가 크고, 효율이 낮고, 더 비싸기 때문에, 전력 전자 장치 및 마이크로 전자 기술의 개발로 인해 고주파 스텝 업 변환 기술은 역전을 달성하는 데 사용되며 고전력 밀도 인버터를 실현할 수 있습니다. 이 인버터 회로의 전면 단계 부스트 회로는 푸시 풀 구조를 채택하지만 작동 주파수는 20kHz 이상입니다. 부스트 변압기는 고주파 자기 코어 재료를 채택하므로 크기가 작고 무게가 작습니다. 고주파 반전 후, 고주파 변압기를 통해 고주파 교대 전류로 변환 된 다음 고전기 직류 (일반적으로 300V 이상)가 고주파수 정류기 필터 회로를 통해 얻은 다음 전력 주파수 인버터 회로를 통해 반전됩니다.
이 회로 구조를 사용하면 인버터의 전력이 크게 향상되고 인버터의 부하 손실이 줄어들고 효율이 향상됩니다. 회로의 단점은 회로가 복잡하고 신뢰성이 위의 두 회로보다 낮다는 것입니다.
인버터 회로의 제어 회로
위에서 언급 한 인버터의 주요 회로는 모두 제어 회로에 의해 실현되어야합니다. 일반적으로 제곱파와 양성 및 약파의 두 가지 제어 방법이 있습니다. 제곱 파동 출력이있는 인버터 전원 공급 장치 회로는 단순하고 비용이 적지 만 효율은 낮으며 고조파 구성 요소는 큽니다. . 사인파 출력은 인버터의 개발 추세입니다. Microelectronics 기술의 개발로 PWM 기능을 갖춘 마이크로 프로세서도 나왔습니다. 따라서 사인파 출력을위한 인버터 기술이 성숙되었습니다.
1. 정사각형 파 출력이있는 인버터는 현재 대부분 SG 3 525, TL 494 등과 같은 펄스 폭 변조 통합 회로를 사용합니다. 실습은 SG3525 통합 회로의 사용과 전력 피트를 스위칭 전력 구성 요소로 사용하면 상대적으로 고성능 성능과 가격 인버터를 달성 할 수 있음을 증명했습니다. SG3525는 파워 페트 기능을 직접 구동 할 수 있고 내부 참조 소스 및 작동 증폭기 및 저전압 보호 기능이 있으므로 주변 회로는 매우 간단합니다.
2. 인버터 제어 통합 회로는 사인파 출력을 갖춘 통합 회로, 사인파 출력을 갖는 인버터의 제어 회로는 인텔 코퍼레이션 (Intel Corporation)에서 생산 한 80 C 196 MC와 같은 마이크로 프로세서에 의해 제어 될 수 있으며 Motorola Company에서 생산할 수 있습니다. MI-Cro Chip Company 등이 생산 한 MP 16 및 PI C 16 C 73.이 단일 칩 컴퓨터에는 여러 PWM 발전기가 있으며 상단 및 상단 브리지 암을 설정할 수 있습니다. 죽은 시간 동안 인텔 회사의 80 C 196 MC를 사용하여 사인파 출력 회로, 80 C 196 MC를 실현하여 사인파 신호 생성을 완료하고 AC 출력 전압을 감지하여 전압 안정화를 달성하십시오.
인버터의 메인 회로에서 전원 장치 선택
주요 전력 구성 요소의 선택인버터매우 중요합니다. 현재 가장 많이 사용되는 전력 구성 요소에는 Darlington Power Transistors (BJT), 전력 필드 효과 트랜지스터 (MOS-F ET), 절연 게이트 트랜지스터 (IGB)가 포함됩니다. T) 및 턴 오프 사이리스터 (GTO) 등은 소규모 용량 저전압 시스템에서 가장 많이 사용되는 장치는 MOS FET입니다. MOS FET는 내 전압 강하가 낮고 IG BT의 스위칭 주파수는 일반적으로 고전압 및 대용량 시스템에서 사용되기 때문입니다. 이는 전압의 증가에 따라 MOS FET의 국가 저항이 증가하고, IG BT는 중간 용량 시스템에서 더 큰 이점을 차지하는 반면, 초대형 용량 (100kVA 이상) 시스템에서는 GTO가 일반적으로 전력 구성 요소로 사용되기 때문입니다.
시간 후 : 10 월 21-2021
