태양광 인버터의 주요 유형 및 작동 원리

광전지 인버터는 주로 중앙 집중식, 스트링, 분산 및 마이크로 인버터의 네 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 중앙 집중식 인버터 시스템은 총 전력이 크며 조명 조건이 좋은 지상 태양 광 발전소와 같은 대규모 프로젝트에 주로 사용됩니다. 분산형 인버터는 스트링형 인버터와 마이크로형 인버터로 나눌 수 있으며 중소형 산업용, 상업용 및 가정용 태양광 발전 시스템에 주로 사용되며 스트링형이 주요 분산형 인버터 제품 유형이다. 분산형 인버터는 중앙집중식 및 스트링형 기능을 모두 가지고 있으며 마운틴 프론트러너와 같은 프로젝트에 널리 사용됩니다. 마이크로 인버터는 각 태양광 모듈의 최대 전력 피크 값을 독립적으로 추적한 다음 반전 후 AC 그리드에 병합합니다. 마이크로 인버터의 단일 장치 용량은 일반적으로 1kW 미만입니다.

중앙 집중식 액세스 태양 광 그룹 스트링의 수는 많고 단일 용량은 일반적으로 500KW 이상입니다. 중앙 집중식 인버터는 시장에서 일반적인 종류의 광전지 인버터입니다. 작동 원리는 여러 태양광 모듈에서 생성된 DC 전류를 병합하고 최대 전력 피크(MPPT)를 추적한 다음 중앙 집중식 인버터가 직접 교류를 변환하고 전압을 높여 그리드 발전을 실현하는 것입니다. 단일 MPPT에는 2-12개의 태양광 그룹이 장착되어 있습니다. 각 MPPT의 전력은 125-1000kW에 달할 수 있으며 각 MPPT의 용량은 일반적으로 500KW 이상이므로 고전력 및 대용량의 장점이 있습니다.

중앙 집중식 인버터는 사용 횟수를 줄이고 시스템 비용과 손실을 줄이며 중앙 집중식 관리를 용이하게 합니다. 중앙 집중식 인버터의 대용량 장점으로 인해 동일한 규모의 태양광 발전소에 중앙 집중식 인버터를 사용하면 사용되는 인버터 수를 크게 줄이고 시스템의 전체 회로 손실을 줄이고 중앙 집중식 설치 및 관리를 용이하게 할 수 있습니다. 동시에 중앙 집중식 인버터 자체는 높은 수준의 통합, 간단한 제어, 비교적 성숙한 기술 및 낮은 단가를 가지고 있습니다. 두 요소의 조합은 발전소 시스템의 장비 비용을 크게 줄일 수 있습니다.

중앙 집중식 인버터를 적용하면 고조파를 효과적으로 줄이고 시스템의 전반적인 발전 품질을 향상시킬 수 있습니다. 비정현파 전하의 푸리에 분해를 수행할 때 기본 주파수보다 큰 전하의 일부, 즉 주파수가 일반적으로 기본 주파수의 정수배인 고조파를 얻게 됩니다. 고조파는 전력망의 단락 임피던스에서 고조파 전압 강하를 생성하여 전압 파형에 영향을 미칩니다. 시스템에서 로컬 직병렬 공진을 일으키기 쉽고 장비 손상을 초래합니다. 사용되는 중앙 집중식 인버터의 수가 적기 때문에 직렬 및 병렬의 수를 줄일 수 있고 고조파 성분을 효과적으로 줄일 수 있으므로 발전에서 기본파의 비율을 보장하고 전반적인 발전 품질을 향상시킬 수 있습니다.

여러 세트의 DC 입력에 연결하면 중앙 집중식 MPPT 전압 범위가 좁아 전체 발전 성능에 영향을 미칩니다. 중앙 집중식 인버터의 단일 MPPT에 연결된 PV 스트링의 수가 많고 PV 스트링의 각 그룹을 정밀하게 제어하는 ​​것이 불가능하므로 각 스트링이 최상의 작동 지점에 있음을 보장할 수 없으므로 전체 시스템 비용이 절감됩니다. . 발전 효율. 중앙 집중식 MPPT의 전압 범위는 일반적으로 500-850V 범위입니다. 좁은 MPPT 전압 범위로 인해 중앙 집중식 인버터의 조정 가능성이 떨어집니다. 흐린 비와 같이 만족스럽지 못한 조명 조건에서는 시스템의 전압이 인버터 MPPT의 최소 전압보다 낮아 정상적인 발전이 불가능하여 발전 시간에 영향을 미칩니다. 동시에 여러 세트의 DC 입력에 액세스하는 특성으로 인해 태양광 시스템은 구성 요소 간에 우수한 적응 성능이 필요합니다. 구성 요소 중 하나에 장애가 발생하면 시스템의 전체 발전 및 발전 효율에 영향을 미칩니다.

중앙 집중식 인버터는 크기가 크고 전용 전산실에 배치해야 하므로 설치 난이도가 높아집니다. 단일 장치의 대용량으로 인해 중앙 집중식 인버터의 부피와 무게가 크고 배치를 위해 특수 장비실을 옥외에 설치해야 합니다. 전용 전산실은 넓은 면적을 차지하기 때문에 시스템의 전체 토지 비용이 증가하면서 설치의 어려움이 증가합니다. 또한 장비실의 기밀성으로 인해 장비실에 인버터를 배치하면 장비실 내부의 환기가 잘 되지 않아 열 문제가 발생할 수 있습니다.

스트링 인버터는 분산형 MPPT 최적화를 실현할 수 있는 모듈식 설계를 채택합니다. 스트링 태양광 인버터를 사용하는 발전소 시스템은 일반적으로 인버터를 통해 모듈에서 생성된 DC 전류를 먼저 변환한 다음 합류, 승압 변환 및 AC 배전 후에 AC 그리드에 병합합니다. 중앙 집중식 인버터와 비교할 때 스트링 인버터는 모듈식 설계를 채택하고 여러 개의 MPPT를 가지고 있습니다. 각 MPPT에 연결된 PV 모듈의 수는 적으며 일반적으로 분산 MPPT를 실현할 수 있는 1-4 그룹입니다. 최고를 찾으십시오. 액세스 터미널이 적기 때문에 단일 구성 요소에 장애가 발생하면 해당 구성 요소에 해당하는 모듈의 발전에만 영향을 미치므로 전체 태양광 발전 시스템의 발전 효율이 단일 구성 요소에 의해 영향을 받지 않도록 하고 문제를 해결합니다. 중앙 집중식 태양광 발전소의 불일치 문제 .

스트링 MPPT는 전압 범위가 넓어 시스템의 발전 시간과 발전량을 향상시킬 수 있습니다. 스트링 인버터의 MPPT 전압 범위는 일반적으로 200V-1000V로 넓고 조정 가능성이 좋습니다. 빛이 부족하거나 발전에 불리한 날씨의 경우 태양광 모듈의 전체 전압이 낮아집니다. 더 넓은 MPPT 전압 범위는 낮은 입력 전압을 커버할 수 있으므로 시스템의 발전 시간을 보장하고 전체 발전을 개선합니다.

여러 인버터를 병렬로 연결하면 배선 손실이 증가하고 공진 문제가 발생하기 쉽습니다. 중앙 집중식 인버터와 비교할 때 스트링 인버터의 개별 용량은 일반적으로 100KW 이하로 작습니다. 같은 규모의 태양광 발전소의 경우 스트링 인버터를 선택하면 인버터 수가 늘어납니다. 여러 개의 스트링 인버터가 병렬로 연결되며 배선 손실은 사용되는 인버터의 수가 증가함에 따라 증가합니다. 동시에 여러 대의 인버터를 병렬로 연결하면 총 고조파가 증가하고 억제의 어려움이 증가하며 공진 문제가 더욱 심각해지며 전기 장비의 고장 및 소손을 쉽게 유발할 수 있습니다.

분산형 인버터는 중앙 집중형과 스트링형의 장점을 결합한 새로운 유형의 인버터입니다. 분산 인버터는 상대적으로 새로운 유형의 광전지 인버터로 중앙 집중식 인버터와 스트링 인버터의 특성을 가지고 있습니다. 분산 인버터는 중앙 집중식 인버터 및 분산 최적화로 이해할 수 있습니다. 먼저 다중 스트링 인버터를 통해 MPPT(Maximum Power Peak Tracking)를 개별적으로 수행한 다음 합류 후 중앙 집중식 인버터를 AC 전력망으로 변환합니다. 중앙 집중형 인버터와 비교하여 분산형 인버터는 뛰어난 독립 성능, 높은 발전량 및 전체 시스템 안정성이라는 장점이 있습니다. 스트링 인버터와 비교하여 분산 인버터는 분산 최적화를 사용합니다. 후자의 중앙 집중식 합류 인버터는 시스템의 장비 비용을 크게 줄입니다. 현재 중국의 일부 주요 시범 기지 프로젝트에 주로 사용됩니다. 분산 인버터 솔루션의 개발이 늦었기 때문에 프로젝트 경험이 충분하지 않고 대규모 응용 프로그램이 아직 형성되지 않았습니다. 동시에 중앙 집중식 인버터 방식으로 인해 이 솔루션은 중앙 집중식 인버터에서 열을 발산하기 위해 전용 컴퓨터실을 사용해야 하므로 시스템이 차지하는 사용 가능한 영역이 증가합니다.

마이크로 인버터는 개별 구성 요소의 MPPT 제어를 수행할 수 있으며 발전 효율과 발전 수준이 높습니다. 다른 인버터와 달리 마이크로 인버터는 각 태양광 모듈에 통합되어 단일 모듈에서 최대 전력 피크 추적(MPPT) 제어를 수행할 수 있으므로 전체 발전 효율과 시스템의 발전을 크게 향상시킵니다. 동시에 마이크로 인버터는 작은 크기와 가벼운 무게의 특성을 가지고 있으며 추가 저장 공간이 필요하지 않아 설치 편의성을 크게 향상시킵니다. 주로 가정과 같은 중소형 발전소 프로젝트에 적합합니다. 동일한 규모의 발전소의 경우 마이크로 인버터를 사용하려면 더 많은 장비가 필요하며 시스템의 전체 비용은 중앙 집중식 또는 스트링 인버터 솔루션을 사용하는 시스템보다 훨씬 높습니다.