KR101112650B1 - method for parallel operating control of photovoltaic module - Google Patents
method for parallel operating control of photovoltaic module Download PDFInfo
- Publication number
- KR101112650B1 KR101112650B1 KR1020090052510A KR20090052510A KR101112650B1 KR 101112650 B1 KR101112650 B1 KR 101112650B1 KR 1020090052510 A KR1020090052510 A KR 1020090052510A KR 20090052510 A KR20090052510 A KR 20090052510A KR 101112650 B1 KR101112650 B1 KR 101112650B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- inverter
- module
- current
- input voltage
- vdc
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 230000004720 fertilization Effects 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000003034 coal gas Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 238000013024 troubleshooting Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
- H02S40/30—Electrical components
- H02S40/32—Electrical components comprising DC/AC inverter means associated with the PV module itself, e.g. AC modules
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/66—Regulating electric power
- G05F1/67—Regulating electric power to the maximum power available from a generator, e.g. from solar cell
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
태양광 PCS(power conditioning system)모듈의 병렬화로 초대용량 발전이 가능하고 소비자가 원하는 용량을 자유롭게 제작할 수 있도록 하기 위한 태양광 모듈의 병렬운전 제어방법이 개시된다. 본 발명에 따른 태양광모듈의 병렬 운전 제어방법은 PCS모듈 사이에 반드시 필요로 하는 신호라인이 없어서 센싱 노이즈나 상호간섭에 의한 문제가 없으며, PCS모듈이 완전한 독립형 제어구조를 가지므로 PCS모듈간의 병렬 연결이 용이하여 태양광 발전시스템의 용량 확장이 쉽고, 회로축소가 가능하다. 그리고 일조량에 따른 동작 모듈 수를 제어함으로써 모듈 효율을 극대화할 수 있고, 하나의 모듈이 동작을 멈춰도 나머지 모듈들이 전력을 분담하고 계속 운전하기 때문에 안정적인 운영이 가능한 것이다.A parallel operation control method of a photovoltaic module is disclosed to allow generation of supercapacity by parallelization of a photovoltaic power conditioning system (PCS) module and to allow a consumer to freely manufacture a desired capacity. The parallel operation control method of the photovoltaic module according to the present invention has no signal lines required between the PCS modules, so there is no problem due to sensing noise or interference, and since the PCS module has a completely independent control structure, the parallel between the PCS modules Easy connection makes it easy to expand the capacity of the PV system and reduce the circuit size. In addition, by controlling the number of operating modules according to the amount of sunshine, module efficiency can be maximized. When one module stops operating, the remaining modules share power and continue to operate.
Description
본 발명은 태양광 모듈의 병렬운전 제어방법에 관한 것으로, 특히 태양광 PCS(power conditioning system)모듈의 병렬화로 초대용량 발전이 가능하고 소비자가 원하는 용량을 자유롭게 제작할 수 있도록 하기 위한 태양광 모듈의 병렬운전 제어방법에 관한 것이다. The present invention relates to a parallel operation control method of a solar module, in particular, the parallel of the solar power control system (PCS) module is possible to generate a large capacity and parallel to the solar module to enable the consumer to freely produce the desired capacity It relates to a driving control method.
일반적으로, 태양광 발전은 석유, 석탄, 천연 가스와 같은 화석 에너지를 이용하지 않고 풍부한 빛 에너지원을 적극 활용하여 에너지 자급화 및 에너지 수입에 따른 외화의 절감에 기여할 수 있다. 화석에너지로 인한 이산화탄소 발생량을 엄격히 제한하는 세계 기후 변화 협약하에서 현재 석유의 대체 에너지원으로 각광받고 있다.In general, photovoltaic power generation may contribute to the reduction of foreign currency due to energy self-sufficiency and energy imports by actively utilizing abundant light energy sources without using fossil energy such as petroleum, coal, and natural gas. It is currently in the spotlight as an alternative energy source for petroleum under the World Climate Change Convention, which strictly limits the amount of carbon dioxide generated by fossil energy.
태양광 발전 시스템중 계통 연계형 태양광 발전시스템은 주택용 혹은 다른 계통과의 분산 전원 시스템으로 사용되기 때문에 실용화 및 보급 잠재력이 가장 높을 뿐만 아니라 친환경적인 청정 에너지원으로써 화석 연료나 원자력의 사용에 따른 환경 문제를 방지하고 기후 변화 협약에 의한 규제에 대응할 수 있다. Among the solar power generation systems, the system-linked solar power generation system is used as a distributed power system for residential or other systems, so it has the highest potential for practical use and dissemination, and is an environment-friendly clean energy source. Prevent problems and respond to regulations under climate change agreements.
계통 연계형 태양광 인버터의 원천 기술 개발과 시스템의 디지털화는 발전 시스템의 고효율, 신뢰성 확보 및 소형화, 경량화를 가능하게 하여 발전 시스템의 생산 원가 절감과 실용화를 위한 안전성과 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 보급률을 상승시킬 수 있고 원가절감에도 기여할 수 있다. 또한, 기존의 전력 계통 운용의 효율화를 통하여 효과적인 에너지의 활용 및 분배가 가능하다. The development of the source technology of the grid-connected solar inverter and the digitalization of the system enable the high efficiency, reliability, miniaturization, and light weight of the power generation system, thereby improving the safety and reliability for reducing the production cost and practical use of the power generation system. It can raise costs and contribute to cost reduction. In addition, it is possible to effectively utilize and distribute energy through the efficiency of the existing power system operation.
그러나 태양광 발전으로 단일 태양광 모듈을 사용할 경우 대용량 태양광 발전이 어려우며, 소비자가 원하는 용량을 제작하기도 어렵기 때문에 태양광 모듈을 병렬로 연결하여 운전하는 병렬운전방식의 필요성이 대두되었다.However, when a single solar module is used for photovoltaic power generation, large-capacity photovoltaic power generation is difficult, and it is difficult to produce a desired capacity for a consumer. Therefore, the necessity of a parallel operation method in which the solar modules are connected and operated in parallel has emerged.
즉, 태양광 모듈의 병렬화로 초대용량 발전이 가능하고 소비자가 원하는 용량을 자유롭게 제작할 수 있으며, 태양광 모듈제품의 대량생산으로 제품 원가 절감할 수 있으며, 제품의 품질관리 및 고장처리가 용이할 수 있다. In other words, the parallelization of solar modules enables the generation of super-capacity, the capacity desired by consumers can be freely produced, the cost of products can be reduced by mass production of solar module products, and the quality control and troubleshooting of products can be facilitated. have.
이와 같은 필요성에 부응하기 위한 본 발명에 따른 태양광 모듈의 병렬운전 제어방법은 태양광 PCS모듈 사이에 반드시 필요로 하는 신호라인이 없어서 센싱 노이즈나 상호간섭에 의한 문제가 없으며, 태양광 PCS모듈이 완전한 독립형 제어구조를 가지므로 태양광 PCS모듈간의 병렬 연결이 용이하여 태양광 발전시스템의 용량 확장이 쉽고, 회로축소가 가능하다. The parallel operation control method of the solar module according to the present invention to meet such a need there is no signal line required between the solar PCS module, there is no problem due to sensing noise or mutual interference, the solar PCS module The complete independent control structure allows easy parallel connection between photovoltaic PCS modules, making it easy to expand the capacity of photovoltaic power generation systems and reduce circuits.
그리고 일조량에 따른 동작 모듈 수를 제어함으로써 모듈 효율을 극대화할 수 있고, 하나의 모듈이 고장으로 동작을 멈춰도 나머지 모듈들이 전력을 분담하여 계속 운전할 수 있어서 안정적인 운영이 가능하고 동작모듈을 효율적으로 관리함으로써 인버터 수명 연장이 가능하다.By controlling the number of operating modules according to the amount of sunshine, the module efficiency can be maximized, and even if one module stops operating due to failure, the remaining modules can share the power and continue to operate, enabling stable operation and efficient operation module management. This can extend the life of the inverter.
태양광 PCS모듈의 병렬운전 제어방법에 있어서, In the parallel operation control method of the solar PCS module,
병렬로 연결된 다수개의 태양광 PCS 모듈의 인버터 입력전압(Vdc)을 공유하면서, 상기 인버터 입력 전압(Vdc)과 인버터 입력 전압 기준값(Vdc_ref) 을 비교하여 1개의 마스터모듈과 N-1개의 슬래이브 모듈을 구분하는 판단단계;While sharing the inverter input voltage ( Vdc ) of a plurality of solar PCS modules connected in parallel, one master module and N-1 slave module by comparing the inverter input voltage ( Vdc ) and the inverter input voltage reference value ( Vdc_ref) Determination step of distinguishing;
상기 판단 단계후에 마스터 모듈은 태양광 셀로부터 최대 전력이 입력되는 최대 전력점에서 동작하도록 하는 MPPT알고리즘을 수행하면서, 인버터 입력전압 기준값과 인버터 입력 전압을 일치시키도록 인버터의 출력전류를 제어하는 인버터 전류 명령치를 발생시키며, 발생된 인버터 전류 명령치를 인버터의 출력 전류와 일치시키는 전류 제어를 수행하도록 인버터 전압 명령치를 발생시켜 인버터를 PWM 제어하는 마스터 모듈 제어단계; 그리고, After the determination step, the master module performs an MPPT algorithm for operating at the maximum power point at which the maximum power is input from the solar cell, and controls the output current of the inverter to match the inverter input voltage reference value with the inverter input voltage. A master module control step of generating a command value and generating an inverter voltage command value to PWM control the inverter to perform a current control to match the generated inverter current command value with the output current of the inverter; And,
상기 판단단계후에 슬래이브 모듈은 모듈 입력 직류전류를 예측하여 예측된 모듈의 입력 직류전류로부터 모듈 입력 직류전류 기준값을 산출하고, 산출된 모듈의 입력 직류전류 기준값과 실제 입력 직류전류를 일치시키기 위하여 시비율을 조절하는 컨버터 전류 제어를 수행하면서, 인버터 입력전압 기준값과 인버터 입력전압을 일치시키도록 인버터의 출력전류를 제어하는 인버터 전류 명령치를 발생시키며, 발생된 인버터 전류 명령치를 인버터의 출력 전류와 일치시키는 전류 제어를 수행하도록 인버터 전압 명령치를 발생시켜 인버터를 PWM 제어하는 슬래이브 모듈 제어단계를 포함한다. After the determination step, the slave module predicts the module input DC current, calculates the module input DC current reference value from the predicted module input DC current, and applies the application to match the calculated input DC current reference value of the module with the actual input DC current. While performing the converter current control to adjust the rate, it generates an inverter current command value for controlling the output current of the inverter to match the inverter input voltage reference value and the inverter input voltage, and matches the generated inverter current command value with the output current of the inverter. And a slave module control step of generating an inverter voltage command value to perform current control and PWM controlling the inverter.
본 발명에 따른 태양광 모듈의 병렬운전 제어방법은 PCS모듈 사이에 반드시 필요로 하는 신호라인이 없어서 센싱 노이즈나 상호간섭에 의한 문제가 없으며, PCS모듈이 완전한 독립형 제어구조를 가지므로 PCS모듈간의 병렬 연결이 용이하여 태양광 발전시스템의 용량 확장이 쉽고, 회로축소가 가능하다.The parallel operation control method of the photovoltaic module according to the present invention has no signal lines necessary between the PCS modules, so there is no problem due to sensing noise or interference, and since the PCS modules have a completely independent control structure, the parallel between the PCS modules Easy connection makes it easy to expand the capacity of the PV system and reduce the circuit size.
그리고 일조량에 따른 동작 모듈 수를 제어함으로써 모듈 효율을 극대화할 수 있고, 하나의 모듈이 동작을 멈춰도 나머지 모듈들이 전력을 분담하고 계속 운전하기 때문에 안정적인 운영이 가능하다.In addition, by controlling the number of operating modules according to the amount of sunshine, module efficiency can be maximized. When one module stops operating, the remaining modules share power and continue to operate.
도 1은 본 발명에 다른 태양광 PCS모듈의 병렬운전을 수행하기 위한 시스템의 구성도이다. 도 1에서 보는 바와 같이 태양광 셀(도시되지 않음)로부터 직류전원전압(PV+, PV-)을 입력받아 이를 변압시키는 DC-DC컨버터(110a~110n)의 출력측에 DC-DC컨버터(110a~110n)의 출력전류를 삼상전류로 변경하는 삼상 인버터(120a~120n)가 각각 입출력단을 공유하여 태양광 PCS모듈(130) N개가 서로 병렬로 연결된다. 1 is a configuration diagram of a system for performing parallel operation of a solar PCS module according to the present invention. As shown in FIG. 1, DC-
태양광 PCS모듈(130)은 태양광 셀에서 발전된 전력에 1/N 에 해당하는 전력을 계통에 전달한다. 그리고 각 모듈의 DC 링크의 단자인 DC +와 DC -가 서로 연결되 어 있어 Vdc를 서로 공유하게 된다. 공유된 Vdc를 기준값 Vdc_ref와 비교하여 1개의 마스터(master)와 N-1개의 슬래이브(slave)로 구분되며, 마스터와 슬래이브는 서로 다른 알고리즘을 수행한다.The
본 발명에 따른 태양광 모듈의 병렬운전 제어방법은 도 2에서 보는 바와 같이, 각 모듈이 순차적으로 동작하도록 기동시간이 규정되며, 하나의 모듈이 기동하면서 알고리즘이 시작된다. 순차적으로 다음 모듈이 기동하게 되며 기동하는 모듈은 마스터와 슬래이브를 구분하여 각기 다른 알고리즘을 수행한다.In the parallel operation control method of the solar module according to the present invention, as shown in Figure 2, the start time is defined so that each module operates sequentially, the algorithm is started as one module starts. The next module is started sequentially and the starting module performs different algorithms by separating the master and the slave.
여기서, 병렬로 연결된 각 모듈이 기동할 때, 마스터와 슬래이브를 구별하는 조건은 삼상인버터에 입력되는 입력전압 Vdc를 기준값 Vdc_ref와 비교하여, 입력전압 Vdc가 입력 전압 기준값 Vdc_ref와의 차이값이 1~19V 범위의 값을 가지게 되면 이를 동일한 범위값으로 판단하여 슬래이브가 되고, 입력전압 Vdc가 입력 전압 기준값 Vdc_ref와의 차이값이 20V를 포함한 그 이상의 값을 가지게 되면 마스터가 된다.
즉, 입력 전압 기준값 Vdc_ref 의 범위는 620V에서 640V이고, 출력 파워가 없을 경우 620V이며 100% 파워일 때 640V이다. 초기 기동시 입력 전압Vdc 는 600V 이하의 전압을 가지며 , 출력파워는 없으므로 Vdc_ref 와 Vdc 의 차이가 1~19V의 범위를 넘게 되어 마스터로 동작하고, 마스터 모듈의 존재하는 경우 인버터 전압제어로 인해서Vdc 의 전압은 620V에서 640V의 전압을 가지게 되고 Vdc_ref 는 출력파워가 없기 때문에 620V이므로,입력 전압 기준값 Vdc_ref 와 입력 전압 Vdc 의 차이는 20V 이내가 되는 것이다.Here, when the start of each module in parallel, the condition to distinguish the master and slave is compared to the input voltage Vdc input to the three-phase inverter and the reference value Vdc_ref, input voltage Vdc is the difference between the input voltage reference value Vdc_ref 1 ~ If it has a value of 19V range, it is determined to be the same range value and becomes a slave. If the input voltage Vdc has a value greater than or equal to 20V from the input voltage reference value Vdc_ref , it becomes a master.
In other words, the input voltage reference value V dc_ref ranges from 620V to 640V, 620V without output power, and 640V at 100% power. At initial startup, the input voltage V dc is Has a voltage of less than 600V, the output power is not and V dc_ref Since the difference of V dc exceeds 1 ~ 19V, it operates as a master. In the presence of master module, the voltage of V dc is from 620V to 640V due to inverter voltage control, and V dc_ref has no output power. Since it is 620V, input voltage reference value V dc_ref and input voltage The difference between V dc is within 20V.
마스터로 판단된 모듈은 태양광 셀(photovoltaic cell)로부터 최대 전력을 추종하는 MPPT(maximum power point traking)알고리즘을 수행하여 최대 전력점(maximum power point)에서 동작하도록 한다. 삼상 인버터의 입력전압(Vdc)과 비교하여 출력 전류를 제어하기 위한 인버터 입력전압 기준값 Vdc_ref를 아래 <식 1>과 같다. The module determined to be a master performs the maximum power point traking (MPPT) algorithm that follows the maximum power from the photovoltaic cell to operate at the maximum power point. Inverter input voltage reference value Vdc_ref for controlling the output current compared to the input voltage ( Vdc ) of the three-phase inverter is as shown in <Equation 1>.
Vdc _ ref = Vref + kPo 식 1 Vdc _ ref = Vref + kPo Equation 1
식 1에서, Vref는 출력전력이 없을 때의 인버터 입력전압 기준값이고, k는 비례상수, Po는 모듈 인버터의 출력전력이다. In Equation 1, Vref is an inverter input voltage reference value when there is no output power, k is a proportional constant, and Po is an output power of the module inverter.
삼상 인버터의 입력전압Vdc와 인버터 입력전압 기준값 Vdc_ref를 비교하여 인버터의 입력전압 및 출력전류제어 알고리즘을 실행한다. 인버터의 입력 전압 제어 알고리즘은 Vdc_ref와 Vdc를 일치시키기 위해 인버터의 출력전류를 제어하는 인버터 전류 명령치를 발생시킨다. The input voltage and output current control algorithm of the inverter is executed by comparing the input voltage Vdc of the three-phase inverter with the inverter input voltage reference value Vdc_ref . The inverter's input voltage control algorithm generates an inverter current command that controls the inverter's output current to match Vdc_ref and Vdc .
인버터 출력제어 알고리즘은 인버터 입력제어 알고리즘을 통하여 발생된 인버터 전류 명령치를 인버터의 출력 전류와 일치시키는 전류 제어를 수행하도록 인버터 전압 명령치를 발생시킨다. The inverter output control algorithm generates an inverter voltage command value to perform a current control that matches the inverter current command value generated through the inverter input control algorithm with the output current of the inverter.
인버터 출력제어 알고리즘을 통하여 발생된 인버터 전압 명령치에 의하여 인버터를 PWM(pulse width modulation, 펄스폭 변조)제어한다. The inverter is controlled by pulse width modulation (PWM) by the inverter voltage command value generated through the inverter output control algorithm.
슬래이브로 판단된 모듈은 입력 직류전류 예측 알고리즘을 수행한다. 모듈 입력 직류 전류 IPV 를 예측하여 인버터의 출력을 제어하는 데 모듈 입력 전류 예측은 아래 식 2로부터 도출된다.The module determined to be a slave performs an input DC current prediction algorithm. The module input current prediction is derived from Equation 2 below to control the output of the inverter by predicting the module input DC current I PV .
식 2 Equation 2
식 2에서 는 전력효율이고, Po는 모듈의 출력전력, 는 태양광 셀의 전압이다. 식 2에서의 모듈의 입력 직류전류는 모듈의 인버터 출력 전력에 해당되고, 모듈의 입력 직류전류IPV 로부터 모듈 입력 직류전류 기준값 IPV_ref 는 다음과 같은 식 3으로 나타낼 수 있다.In equation 2 Is the power efficiency, Po is the output power of the module, Is the voltage of the solar cell. The input DC current of the module in Equation 2 corresponds to the inverter output power of the module, and the module input DC current reference value I PV_ref from the input DC current I PV of the module can be expressed by Equation 3 as follows.
식 3 Equation 3
슬래이브로 판단된 모듈은 모듈에 흐르는 전류를 제어하기 위하여 컨버터 전류제어 알고리즘을 수행한다. 모듈의 입력 직류전류 기준값 IPV_ref 와 실제 모듈 입력 직류전류 IPV 를 일치시키기 위하여 시비율(duty ratio)을 조절하는 컨버터 전류 제어를 수행한다. 인버터 입력전압 기준값(Vdc_ref)를 구하는 것과, 인버터의 입력전압(Vdc)과 출력전류를 제어하는 방법, PWM 신호 발생은 마스터 모듈과 동일하게 수행된다. The module determined to be a slave performs a converter current control algorithm to control the current flowing through the module. The converter current control is performed to adjust the duty ratio in order to match the module input DC current reference value I PV_ref with the actual module input DC current I PV . Obtaining the inverter input voltage reference value ( Vdc_ref ), the method of controlling the input voltage ( Vdc ) and output current of the inverter, PWM signal generation is performed in the same way as the master module.
도 3은 제안된 병렬운전 제어방식에 따른 출력전압 및 출력전류 파형이다. 태양광 셀이 약 7.8kW 발전하고, Vpv는 약 390V, 역률은 약 99.7%이다. 이 때 예측 전류는 약 20A이고, 두 개의 PCS모듈로 병렬운전을 하였을 경우 각 모듈에 흐르는 전류는 약 10A이다. 도 3을 보면 모듈 1 및 모듈 2에 약 10A가 흐르는 것을 확인할 수 있고 이 때 약 3.9kW를 계통에 전달한다. 이와 같이 모듈 1과 모듈 2에서 발전되는 출력전류는 거의 균등하게 발생하게 된다.3 is an output voltage and output current waveform according to the proposed parallel operation control method. The solar cell generates about 7.8 kW, Vpv is about 390 V, and the power factor is about 99.7%. At this time, the estimated current is about 20A, and when two PCS modules are operated in parallel, the current flowing through each module is about 10A. 3, it can be seen that about 10 A flows in the module 1 and the module 2, at which time about 3.9 kW is delivered to the grid. As such, the output currents generated in the module 1 and the module 2 are generated almost evenly.
본 발명에 따른 태양광 모듈의 병렬운전 제어방법은 인버터 입력전압(Vdc)을 공유하여 1개의 마스터 모듈과 N-1개의 슬래이브 모듈을 인버터 입력전압의 기준전압과 비교하여 구별하고, 마스터 모듈은 태양광 셀(photovoltaic cell)로부터 최대 전력이 입력되는 최대 전력점(maximum power point)에서 동작하도록 하는 MPPT(maximum power point traking)알고리즘을 수행하면서, 인버터 입력전압 기준값 Vdc_ref 을 결정한다. The parallel operation control method of the solar module according to the present invention by sharing the inverter input voltage ( Vdc ) to distinguish one master module and N-1 slave module by comparing with the reference voltage of the inverter input voltage, the master module The inverter input voltage reference value Vdc_ref is determined while performing a maximum power point traking (MPPT) algorithm for operating at a maximum power point at which maximum power is input from a photovoltaic cell.
인버터 출력 전류 기준값을 인버터 전류와 일치시키는 전류제어를 통하여 인버터 전압 명령치를 발생시키며, 이를 통하여 인버터를 PWM(pulse width modu-lation, 펄스폭 변조)신호로 제어한다. An inverter voltage command value is generated through current control that matches the inverter output current reference value with the inverter current, thereby controlling the inverter with a pulse width modu-lation (PWM) signal.
슬래이브모듈은 모듈의 입력 직류를 예측하여, 이 예측값으로부터 새로운 모듈 입력 직류 전류 기준값 IPV-ref 와 실제 모듈 입력 직류전류 IPV 를 일치시키기 위한 컨버터 전류제어기를 수행하여 나오는 시비율(duty ratio)을 조절하여 컨버터 전류 제어를 수행한다. 인버터 입력전압 기준값(Vdc_ref)를 구하는 것과, 인버터의 입력전압(Vdc)과 출력전류를 제어하는 방법, PWM 신호 발생은 마스터 모듈과 동일하게 수행된다. The slave module predicts the module's input direct current, and from this predicted value, the duty ratio resulting from performing the converter current controller to match the new module input direct current reference value I PV -ref with the actual module input direct current I PV . To adjust the converter current. Obtaining the inverter input voltage reference value ( Vdc_ref ), the method of controlling the input voltage ( Vdc ) and output current of the inverter, PWM signal generation is performed in the same way as the master module.
그러므로, 본 발명에 따른 태양광모듈의 병렬 운전 제어방법은 PCS모듈 사이에 반드시 필요로 하는 신호라인이 없어서 센싱 노이즈나 상호간섭에 의한 문제가 없으며, PCS모듈이 완전한 독립형 제어구조를 가지므로 PCS모듈간의 병렬 연결이 용이하여 태양광 발전시스템의 용량 확장이 쉽고, 회로축소가 가능하다.
그리고 일조량에 따른 동작 모듈 수를 제어함으로써 모듈 효율을 극대화할 수 있고, 하나의 모듈이 동작을 멈춰도 나머지 모듈들이 전력을 분담하고 계속 운전하기 때문에 안정적인 운영이 가능한 것이다.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 당업자에 의해 그 개량이나 변형이 가능하다.Therefore, the parallel operation control method of the photovoltaic module according to the present invention has no signal line between the PCS modules, so there is no problem due to sensing noise or interference, and the PCS module has a completely independent control structure. The parallel connection between them makes it easy to expand the capacity of the photovoltaic system and reduce the circuit size.
In addition, by controlling the number of operating modules according to the amount of sunshine, module efficiency can be maximized. When one module stops operating, the remaining modules share power and continue to operate.
Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited thereto and may be improved or modified by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention.
삭제delete
삭제delete
도 1은 본 발명에 따른 태양광 PCS모듈의 병렬 구성도이다.1 is a parallel configuration diagram of a solar PCS module according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 태양광 PCS모듈의 병렬운전 제어방법의 흐름도이다. 2 is a flowchart of a parallel operation control method of a solar PCS module according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 태양광 병렬운전 제어방식에 따른 출력전압 및 출력전류를 보여주기 위한 파형도이다. 3 is a waveform diagram showing an output voltage and an output current according to the parallel operation control method according to the present invention.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090052510A KR101112650B1 (en) | 2009-06-12 | 2009-06-12 | method for parallel operating control of photovoltaic module |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090052510A KR101112650B1 (en) | 2009-06-12 | 2009-06-12 | method for parallel operating control of photovoltaic module |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20100133793A KR20100133793A (en) | 2010-12-22 |
KR101112650B1 true KR101112650B1 (en) | 2012-02-15 |
Family
ID=43508993
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020090052510A KR101112650B1 (en) | 2009-06-12 | 2009-06-12 | method for parallel operating control of photovoltaic module |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101112650B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20220157638A (en) | 2021-05-21 | 2022-11-29 | (주)피씨에스컴퍼니 | Parallel operating system of pwm inverter and its method |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9608438B2 (en) | 2012-07-17 | 2017-03-28 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Inverter system for photovoltaic power generation |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20080041310A (en) * | 2006-11-07 | 2008-05-13 | 한국전기연구원 | The dc/ac control system for a grid-connected transformerless type photovoltaic generation system |
-
2009
- 2009-06-12 KR KR1020090052510A patent/KR101112650B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20080041310A (en) * | 2006-11-07 | 2008-05-13 | 한국전기연구원 | The dc/ac control system for a grid-connected transformerless type photovoltaic generation system |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20220157638A (en) | 2021-05-21 | 2022-11-29 | (주)피씨에스컴퍼니 | Parallel operating system of pwm inverter and its method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20100133793A (en) | 2010-12-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20200186054A1 (en) | Maximizing Power in a Photovoltaic Distributed Power System | |
CN103545905B (en) | A kind of photovoltaic direct-current micro-grid energy coordination control method | |
WO2011114422A1 (en) | Power supply system, power supply method, program, recording medium, and power supply controller | |
US20150236589A1 (en) | Power conditioner and method of controlling power conditioner | |
US8531855B2 (en) | Power conversion apparatus | |
KR101752465B1 (en) | Control method of photovoltaic power generating system having day/night mode function | |
WO2005112551A2 (en) | Method for compensating for partial shade in photovoltaic power system | |
KR101926010B1 (en) | A power converter system using new-renewable energy | |
US9337682B2 (en) | Charging control device, solar power generation system and charging control method | |
CN112290583A (en) | Direct-current coupling off-grid hydrogen production system and control cabinet power supply device and control method thereof | |
CN102918756A (en) | Method for operating an inverter | |
KR101830666B1 (en) | Power conversion apparatus | |
US9608438B2 (en) | Inverter system for photovoltaic power generation | |
JP2007066724A (en) | Fuel cell power generation system | |
KR102246043B1 (en) | Tcs solar generation system and method | |
KR101380530B1 (en) | Grid-connected energy storaging system | |
WO2016117236A1 (en) | Power generating system, power generation control method and program | |
CN112736968A (en) | New energy hydrogen production system and control method thereof | |
WO2017056114A1 (en) | Wind-solar hybrid power generation system and method | |
KR20160129266A (en) | Grid connected power apparatus using solar converter, energy storage converter and wind converter | |
KR101112650B1 (en) | method for parallel operating control of photovoltaic module | |
KR101587488B1 (en) | High efficiency battery charge/discharge system and method in grid-tied system | |
WO2015145971A1 (en) | Power conversion device and power conversion method | |
D’silva et al. | Autonomous power reserve control for cluster of photovoltaic sources in microgrids | |
KR101099919B1 (en) | Power conversion control device using solar cell |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150112 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170105 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171123 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181115 Year of fee payment: 8 |