KR101458363B1 - Maximum power point tracking method of photovoltaic system for tracking maximum power point under varying irradiance - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 태양광 발전용 전력변환장치에 구현되는 기술 중 태양전지에서 발생할 수 있는 전력을 최대로 추출해 내기 위한 제어기법에 관한 것으로, 더 상세하게는, 태양광 발전시스템(photovoltaic system, 이하, 'PV 시스템'이라고도 함)에서 최대전력을 추종하기 위한 태양광 발전시스템의 최대전력 추종기법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE
또한, 본 발명은, 종래의 태양광 발전장치에서의 최대전력 추종기법은 일사량 등의 환경요인이 고정된 조건하에서 정적 최대전력 추종성능의 개선에 집중되어 있었던 문제점을 해결하여, 기존의 대표적인 최대전력 추종기법인 외란 후 관찰에 의한 기법을 바탕으로, 일사량이 변화하는 동적 조건하에서도 높은 최대전력 추종성능을 나타낼 수 있도록 개선된 태양광 발전시스템의 최대전력 추종기법에 관한 것이다.
Further, the present invention solves the problem that the maximum power follow-up technique in the conventional photovoltaic device is focused on improving the static maximum power follow-up performance under the condition that environmental factors such as irradiation dose are fixed, The present invention relates to a maximum power follow-up technique of an improved photovoltaic power generation system capable of exhibiting a high maximum power follow-up performance even under a dynamic condition in which a solar radiation amount changes, based on a follow-up technique of post-disturbance observation.
최근, 지구 온난화 현상 및 기존 화석연료의 점진적 고갈로 인해, 이른바 신재생 에너지에 대하여 전세계적인 관심이 집중되고 있다.
Recently, due to the global warming phenomenon and the gradual depletion of existing fossil fuels, so-called renewable energy is attracting worldwide attention.
또한, 상기한 바와 같은 신재생 에너지들 중 최근 주목받는 것으로, 예를 들면, 태양광을 이용하는 태양광 발전이 있으며, 이러한 태양광 발전은 구미 선진국을 중심으로 실용화가 활발히 진행되어 최근에는 태양광 발전시스템의 단가가 점점 낮아지는 추세이다.
Recently, among the above-mentioned renewable energy sources, for example, there is solar power generation using solar light. Such solar power generation has been actively practiced mainly in developed countries in Gumi, The price of the system is gradually decreasing.
아울러, 최근, 태양광 발전시스템은, 주택용 전원, 인공위성 전원뿐만 아니라, MW급 태양광 발전소 등으로 그 사업영역을 점차 확장하고 있다(참고문헌 1 내지 참고문헌 5 참조).
In addition, recently, the photovoltaic power generation system has been expanding its business area not only for residential power supply, satellite power supply, but also for MW-class solar power generation (refer to
더 상세하게는, 태양광 발전시스템은, 태양광 에너지로부터 광전효과를 통해 태양전지가 전력을 발생하는 원리에 근거한 것으로, 이때, 태양전지의 출력은, 일사량, 표면온도 등의 환경에 따라 동작전압과 전류의 상태를 나타내는 특성곡선이 비선형적인 특성을 나타내게 된다.
More specifically, the photovoltaic power generation system is based on the principle that a solar cell generates electric power from a solar energy through a photoelectric effect. At this time, the output of the solar cell varies depending on the environment such as irradiation amount, surface temperature, And the characteristic curve representing the state of the current shows a nonlinear characteristic.
즉, 도 1을 참조하면, 도 1은 태양전지의 동작전압과 전류에 따른 특성곡선을 그래프로 나타내는 도면이다.
That is, referring to FIG. 1, FIG. 1 is a graph showing characteristic curves according to an operating voltage and a current of a solar cell.
도 1에 나타낸 바와 같이, 태양광 시스템의 특성곡선상의 전압-전류의 동작점이 결정되면, 태양전지의 출력 전력량이 결정되게 된다.
As shown in Fig. 1, when the operating point of the voltage-current on the characteristic curve of the solar photovoltaic system is determined, the output power amount of the solar cell is determined.
또한, 도 2를 참조하면, 도 2는 종래의 계통 연계형 태양광 시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
Referring to FIG. 2, FIG. 2 is a diagram schematically showing the overall configuration of a conventional grid-connected solar cell system.
더 상세하게는, 기존의 독립형 태양광 인버터 시스템에서는 출력전력의 동작점이 부하의 용량에 의해서 결정되지만, 도 2에 나타낸 바와 같은 계통 연계형(grid connected type) 태양광 인버터 시스템에서는, 계통 부하를 무한대로 변동 가능한 부하로 볼 수 있기 때문에, 시스템의 효율을 높이기 위하여 태양전지에서 발생하는 전력을 최대로 이용할 수 있도록 하기 위한 최대전력추종(Maximum Power Point Tracking ; MPPT) 기법이 필요하게 된다.
More specifically, in a conventional stand-alone solar inverter system, the operating point of the output power is determined by the capacity of the load. However, in the grid connected type solar inverter system shown in Fig. 2, The maximum power point tracking (MPPT) technique is required to maximize the power generated from the solar cell in order to increase the efficiency of the system.
여기서, 상기한 바와 같은 태양광 발전시스템의 최대전력 추종기법에 대하여 여러 가지 연구결과가 제시된 바 있으며, 현재까지도 시스템의 복잡도, 센서의 유무, 수렴 속도, 비용적 측면, 하드웨어 구현 등의 관점에서 여러 가지로 많은 연구가 진행되고 있다(참고문헌 4 내지 참고문헌 12 참조).
Here, various research results have been presented on the maximum power follow-up technique of the solar power generation system as described above. From the viewpoint of system complexity, sensor presence, convergence speed, cost aspect, and hardware implementation, (See
또한, 상기한 바와 같은 MMPT 기법 및 태양광 발전시스템에 관한 종래기술의 예로는, 예를 들면, 먼저, 등록특허 제10-1277762호(2013.06.17.)에 제시된 "미스매치 상태의 태양광 발전장치 최대전력점 추종 제어방법"에는, 태양광 발전시스템에서 외부환경이나 모듈의 특성에 따른 미스매치 상태에서도 올바른 최대전력점을 추종 제어할 수 있도록 하기 위한 기술내용이 제시되어 있고, 등록특허 제10-1256433호(2013.04.12.)에 제시된 "PV 전류를 이용한 최대 전력점 추적 방식의 태양광 발전 시스템" 및 등록특허 제10-1246810호(2013.03.18.)에 제시된 "이분법을 이용한 태양전지의 최대 전력점 추종 방법"에는, MPPT 방식의 태양광 시스템의 최대 전력점을 보다 빠르게 추종하기 위한 기술내용이 제시되어 있다.
As an example of the prior art related to the MMPT technique and the photovoltaic power generation system as described above, there is disclosed, for example, a "mismatch photovoltaic power generation system " disclosed in Japanese Patent Application No. 10-1277762 Device maximum power point tracking control method "discloses a technique for enabling a correct maximum power point to be tracked and controlled even in a mismatch state depending on the external environment or module characteristics in a solar power generation system. Quot; Photovoltaic power generation system of maximum power point tracking method using PV current ", and " Photovoltaic power generation system of photovoltaic cell using dichroism " disclosed in Patent No. 10-1246810 (March 31, 2013) Maximum Power Point Tracking Method ", there is a technical content for following the maximum power point of the MPPT solar photovoltaic system more quickly.
아울러, 등록특허 제10-1168088호(2012.07.17.)에 제시된 "평균 미분 요소 사용 기법과 통계적 의사-결정 기법을 적용한 태양전지 최대전력점 추적제어방법"에는, 기존의 MPPT 기술에 비해 동적-현상 및 진동-현상 사이의 트레이드 오프(trade-off) 특성을 개선하기 위한 기술내용이 제시되어 있고, 등록특허 제10-1138907호(2012.04.16.)에 제시된 "최대전력점 추종기법을 이용한 태양전지 모듈"에는, 최대전력점 추종 기능을 수행하는 MPPT 칩을 각각의 태양전지 모듈 내에 삽입하여 태양광 발전 시스템의 모듈간 또는 셀간 성능의 불일치를 개선하고 음영에 의한 전력 생산량 감소문제를 해결하기 위한 기술내용이 제시되어 있다.
In addition, the "method of tracking the maximum power point of the solar cell using the average differential element using technique and the statistical pseudo-decision technique" presented in the registered patent No. 10-1168088 (July 17, 2012) The technical content for improving the trade-off characteristics between the development and the vibration-phenomenon is presented, and the technology disclosed in Korean Patent No. 10-1138907 (Apr. 16, 2012) In order to solve the problem of reducing the power generation amount due to shading by inserting the MPPT chip performing the maximum power point tracking function into each solar cell module to improve the mismatch between modules or between cells of the solar power generation system, The technical content is presented.
상기한 바와 같이, 종래, 태양광 발전시스템의 최대전력 추종기법 및 이를 이용한 태양광 발전시스템에 대하여 여러 가지 연구결과가 제시된 바 있으나, 상기한 바와 같은 종래의 MPPT 기법들에 대한 연구는, 대부분 일사량 등의 환경적 요인이 고정된 조건하에서 정적 최대전력 추종성능의 개선에만 집중되어 왔다는 문제가 있으며, 그로 인해, 실제로는 태양광의 일사량이 시시각각 변화하므로 그러한 일사량의 변화에 대응하여 태양광 발전시스템의 최대전력도 따라서 변화해야 하나, 상기한 바와 같은 종래기술의 방법이나 시스템들은 정적 조건에서만 고려된 것이므로 그러한 일사량의 변화에 적절하게 대응하기 어렵다는 한계가 있는 것이었다.
As described above, conventionally, various research results have been presented on the maximum power follow-up technique of a solar power generation system and a solar power generation system using the maximum power follow-up technique. However, studies on the conventional MPPT techniques as described above, Has been concentrated only on improvement of the static maximum power follow-up performance under fixed conditions. Therefore, in reality, the solar radiation amount varies instantaneously. Therefore, in order to cope with the change of the solar radiation amount, The power has to be changed accordingly. However, the above-described methods and systems of the prior art are considered only in static conditions, and thus there is a limit in that it is difficult to appropriately cope with the change in the solar radiation amount.
따라서 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여는, 일사량이 변화하는 동적 조건에서도 최대전력 추종 성능을 높일 수 있도록 개선된 태양광 발전시스템의 최대전력 추종방법을 제공하는 것이 바람직하나, 아직까지 그러한 요구를 모두 만족시키는 태양광 발전시스템의 최대전력 추종방법은 제시되지 못하고 있는 실정이다.
Therefore, it is desirable to provide a maximum power follow-up method of a photovoltaic generation system that can improve the maximum power follow-up performance even under dynamic conditions in which the solar radiation amount varies, in order to solve the above- The maximum power follow-up method of a photovoltaic power generation system satisfying all such demands is not presented.
[참고문헌] [references]
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13. Eurpean Standard EN50530(2010), "Overall efficiency of grid connected photovoltaic inverters".
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[선행기술문헌] [Prior Art Literature]
1. 등록특허 제10-1277762호(2013.06.17.) 1. Registration No. 10-1277762 (Jun. 17, 2013)
2. 등록특허 제10-1256433호(2013.04.12.) 2. Registration No. 10-1256433 (April 12, 2013)
3.등록특허 제10-1246810호(2013.03.18.) 3. Registration No. 10-1246810 (March 31, 2013)
4. 등록특허 제10-1168088호(2012.07.17.) 4. Registration No. 10-1168088 (July 17, 2012)
5. 등록특허 제10-1138907호(2012.04.16.)
5. Registration No. 10-1138907 (April 16, 2012)
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 따라서 본 발명의 목적은, 태양광 발전시스템(PV 시스템)에서 최대전력을 추종시 일사량 등의 환경요인이 고정된 정적 조건하에서 최대전력을 추종하도록 구성됨으로 인해 일사량이 변화하는 동적 조건하에서는 만족스러운 최대전력 추종성능을 제공할 수 없는 문제가 있었던 종래기술의 태양광 발전시스템의 최대전력 추종기법들의 문제점을 해결하여, 일사량이 변화하는 동적 조건하에서도 높은 최대전력 추종성능을 나타낼 수 있도록 개선된 일사량의 변동에 대응하여 최대전력을 추종하기 위한 태양광 발전시스템의 최대전력 추종방법을 제공하고자 하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems of the prior art, and it is therefore an object of the present invention to provide a solar power generation system (PV system) The present invention solves the problem of the maximum power follow-up techniques of the prior art solar power generation system in which there is a problem that satisfactory maximum power follow-up performance can not be provided under the dynamic conditions in which the solar radiation amount changes due to the configuration for following the power, And to provide a maximum power follow-up method of a photovoltaic generation system for following up the maximum power in response to the variation of the solar radiation amount so as to exhibit a high maximum power follow-up performance even under dynamic conditions.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 종래의 대표적인 최대전력 추종기법인 외란 후 관찰에 의한 기법을 바탕으로, 최대전력 추종 제어주기 동안 추가적인 태양전지 전압/전류 계측에 의해 일사량이 변화하는 동적 조건하에서도 높은 최대전력 추종성능을 나타낼 수 있도록 개선된 일사량의 변동에 대응하여 최대전력을 추종하기 위한 태양광 발전시스템의 최대전력 추종방법을 제공하고자 하는 것이다.
It is a further object of the present invention to provide a method and apparatus for monitoring the maximum power following a disturbance observer, which is a typical maximum power follow-up technique, even under dynamic conditions in which the solar radiation amount is changed by additional solar cell voltage / current measurement during the maximum power follow- And to provide a maximum power follow-up method of a photovoltaic power generation system in order to follow the maximum power in response to the variation of the solar radiation amount so as to exhibit a high maximum power follow-up performance.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면, 태양광 발전시스템에서 최대전력을 추종시 일사량 및 온도를 포함하는 환경요인이 고정된 정적 조건하에서 최대전력을 추종하도록 구성됨으로 인해 일사량이 변화하는 동적 조건하에서는 최대전력 추종성능이 저하되는 종래기술의 태양광 발전시스템 최대전력 추종기법들의 문제점을 해결하기 위해, 최대전력 추종 제어주기 동안 추가적으로 태양전지의 전압 및 전류를 계측함으로써 일사량 및 온도가 변화하는 동적 조건하에서의 최대전력 추종성능이 개선될 수 있도록 구성되는 일사량의 변동에 대응하여 최대전력을 추종하기 위한 태양광 발전시스템의 최대전력 추종방법에 있어서, 현재의 최대전력 제어주기의 태양전지의 전압(V(k)) 및 전류(I(k))와, 상기 최대전력 제어주기의 반주기의 상기 태양전지의 전압(V(k-0.5)) 및 전류(I(k-0.5))와, 과거의 상기 최대전력 제어주기의 상기 태양전지의 전압(V(k-1)) 및 전류(I(k-1))를 각각 측정하는 단계; 상기 전압 및 전류를 측정하는 단계에서 측정된 각각의 전압 및 전류를 이용하여, 현재의 상기 최대전력 제어주기의 전력(P(k))과, 상기 최대전력 제어주기의 반주기의 전력(P(k-0.5)) 및 과거의 상기 최대전력 제어주기의 전력(P(k-1))을 각각 구하는 단계; 상기 전력을 구하는 단계에서 구해진 각각의 전력값을 이용하여, 과거의 상기 최대전력 제어주기와 상기 최대전력 제어주기의 반주기 사이의 전력 변동량(dP0 .5) 및 현재의 상기 최대전력 제어주기와 상기 최대전력 제어주기의 반주기 사이의 전력 변동량(dP1)을 계산하여 최대전력 제어명령 및 일사량에 의한 전력 변동량을 각각 산출하고, 상기 최대전력 제어명령에 의한 전력 변동량(dP)을 구하는 단계; 및 상기 최대전력 제어명령에 의한 전력 변동량(dP)에 근거하여 상기 최대전력을 추종하고 전력제어를 행하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 일사량의 변동에 대응하여 최대전력을 추종하기 위한 태양광 발전시스템의 최대전력 추종방법이 제공된다.
In order to achieve the above object, according to the present invention, since the environmental factors including the solar radiation amount and the temperature follow the maximum power in the solar photovoltaic power generation system so as to follow the maximum power under the fixed static condition, In order to solve the problem of the conventional maximum power follow-up techniques of the PV system in which the maximum power follow-up performance is degraded under the dynamic condition of the maximum power follow-up control period, the solar cell voltage and current are additionally measured during the maximum power follow- Wherein the maximum power follow-up performance of the solar cell in the present maximum power control period is set so as to follow the maximum power in accordance with the variation of the solar radiation amount so that the maximum power follow- (V (k)) and the current I (k), and a half period of the maximum power control period The voltage V (k-0.5) of the solar cell and the current I (k-0.5) of the solar cell and the voltage V (k-1) of the solar cell in the past maximum power control period and the current I (k-1)), respectively; (P (k)) of the current maximum power control period and the power P (k (k)) of the half period of the maximum power control period using the respective voltages and currents measured in the step of measuring the voltage and current, -0.5) and the power P (k-1) of the past maximum power control period, respectively; Using each power value obtained in step to obtain the power, the power fluctuation amount between the maximum power control period and the maximum power control period of a half period of the past (dP 0 .5), and the maximum power of the current control cycle and the phase variation amount calculating power (dP 1) between the half-period of the maximum power control period to calculate the power change amount by the maximum of the power control commands and solar radiation, respectively, to obtain the power variation (dP) by the maximum power control commands; And a step of following the maximum power based on a power fluctuation amount (dP) by the maximum power control command and performing power control. The solar control apparatus according to
여기서, 상기 최대전력 제어명령에 의한 전력 변동량(dP)을 구하는 단계는, 이하의 수학식을 이용하여, 과거의 상기 최대전력 제어주기와 상기 최대전력 제어주기의 반주기 사이의 전력 변동량을 계산하고 상기 최대전력 제어명령 및 일사량에 의한 전력 변동량(dP0 .5)을 산출하는 단계를 더 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
Here, the step of obtaining the power fluctuation amount dP by the maximum power control command may include calculating a power fluctuation amount between the past maximum power control period and the half power period of the maximum power control period using the following equation, characterized in that is configured to further include the step of calculating an up power control command and power variation due to solar irradiation (dP 0 .5).
또한, 상기 최대전력 제어명령에 의한 전력 변동량(dP)을 구하는 단계는, 이하의 수학식을 이용하여, 현재의 상기 최대전력 제어주기와 상기 최대전력 제어주기의 반주기 사이의 전력 변동량을 계산하여 일사량 변동에 따른 전력 변동량(dP1)을 산출하는 단계를 더 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
The step of obtaining the power fluctuation amount dP by the maximum power control command may include calculating the power fluctuation amount between the present maximum power control period and the half power period of the maximum power control period using the following equation, a power variation (dP 1) according to the variation is characterized in that is configured to further include the step of calculating.
아울러, 상기 최대전력 제어명령에 의한 전력 변동량(dP)을 구하는 단계는, 이하의 수학식을 이용하여, 상기 최대전력 제어명령에 의한 전력 변동량(dP)을 산출하는 단계를 더 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
The step of obtaining the power variation amount dP by the maximum power control command may further include calculating the power variation amount dP by the maximum power control command using the following equation .
더욱이, 상기 최대전력을 추종하고 전력제어를 행하는 단계는, dP > 0 일 때, V(k) - V(k-1) > 0이면 전압을 감소시키고, V(k) - V(k-1) < 0이면 전압을 증가시키도록 제어하는 단계를 더 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
Further, the step of following the maximum power and performing the power control may reduce the voltage if V (k) - V (k-1) > 0 when dP & ) ≪ 0, the method further comprises controlling to increase the voltage.
또한, 상기 최대전력을 추종하고 전력제어를 행하는 단계는, dP < 0 일 때, V(k) - V(k-1) > 0이면 전압을 증가시키고, V(k) - V(k-1) < 0이면 전압을 감소시키도록 제어하는 단계를 더 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
The step of following the maximum power and performing the power control may increase the voltage if V (k) -V (k-1) > 0 when dP & ) ≪ 0, the method further comprises controlling the voltage to be decreased.
아울러, 본 발명에 따르면, 상기에 기재된 일사량의 변동에 대응하여 최대전력을 추종하기 위한 태양광 발전시스템의 최대전력 추종방법을 이용하여 최대전력 추종 및 전력제어를 행함으로써, 일사량 및 온도가 변화하는 동적 조건하에서의 최대전력 추종성능이 개선될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템이 제공된다.
According to the present invention, the maximum power follow-up and power control are performed using the maximum power tracking method of the PV system for following up the maximum power in accordance with the variation of the amount of irradiation described above, And the maximum power follow-up performance under dynamic conditions can be improved.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 종래의 대표적인 최대전력 추종기법인 외란 후 관찰에 의한 기법을 바탕으로, 최대전력 추종 제어주기 동안 추가적으로 태양전지 전압/전류를 계측하도록 구성됨으로써, 일사량이 변화하는 동적 조건하에서도 높은 최대전력 추종성능을 나타낼 수 있도록 개선된 일사량의 변동에 대응하여 최대전력을 추종하기 위한 태양광 발전시스템의 최대전력 추종방법을 제공할 수 있다.
As described above, according to the present invention, the solar cell voltage / current is additionally measured during the maximum power follow-up control period based on the technique of post-disturbance observation, which is a typical representative maximum power tracking technique, It is possible to provide a maximum power follow-up method of the photovoltaic generation system for following the maximum power in response to the variation of the solar radiation amount so as to exhibit a high maximum power follow-up performance even under dynamic conditions.
또한, 본 발명에 따르면, 상기한 바와 같이 일사량이 변화하는 동적 조건하에서도 높은 최대전력 추종성능을 나타낼 수 있도록 개선된 일사량의 변동에 대응하여 최대전력을 추종하기 위한 태양광 발전시스템의 최대전력 추종방법이 제공됨으로써, 태양광 발전시스템(PV 시스템)에서 최대전력을 추종시 일사량 등의 환경요인이 고정된 정적 조건하에서 최대전력을 추종하도록 구성됨으로 인해 일사량이 변화하는 동적 조건하에서는 만족스러운 최대전력 추종성능을 제공할 수 없었던 종래기술의 태양광 발전시스템의 최대전력 추종기법들의 문제점을 해결할 수 있다.
In addition, according to the present invention, as described above, the maximum power follow-up of the photovoltaic generation system for following the maximum power corresponding to the variation of the solar radiation amount so as to exhibit a high maximum power follow- The environmental factors such as the solar radiation amount are configured to follow the maximum power under the fixed static condition when the maximum power is followed in the photovoltaic power generation system (PV system). Therefore, It is possible to solve the problem of the maximum power follow-up techniques of the prior art photovoltaic power generation system which can not provide the performance.
도 1은 태양전지의 동작전압과 전류에 따른 특성곡선을 그래프로 나타내는 도면이다.
도 2는 종래의 계통 연계형 태양광 시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 태양전지 어레이에 대한 등가회로를 나타내는 도면이다.
도 4는 일사량에 따른 태양전지 어레이의 전력-전압 관계를 그래프로 나타내는 도면이다.
도 5는 종래의 P&O 기법의 기본적인 알고리즘을 개략적으로 나타내는 플로차트이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 일사량의 변동에 대응하여 최대전력을 추종하기 위한 태양광 발전시스템의 최대전력 추종방법의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 플로차트이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 수정된 P&O 최대전력 추종기법과 기존의 P&O 최대전력 추종기법을 비교하기 위한 비교실험에 사용된 태양광 어레이 시뮬레이터의 시스템 파라미터 설정내용을 표로 정리하여 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 수정된 P&O 최대전력 추종기법의 최대전력 추종성능 평가를 위한 비교실험에 사용된 태양광 시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 수정된 P&O 최대전력 추종기법의 최대전력 추종성능 평가를 위한 비교실험에 적용된 일조량의 변화를 나타내는 도면이다.
도 10은 기존의 P&O 기법을 이용하여 일사량 30%에서 100%까지 변화할 때 태양광 인버터의 각 부 주요 파형을 측정한 결과를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 일사량의 변동에 대응하여 최대전력을 추종하기 위한 태양광 발전시스템의 최대전력 추종방법을 이용하여 일사량 30%에서 100%까지 변화할 때 태양광 인버터의 각 부 주요 파형을 측정한 결과를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 일사량의 변동에 대응하여 최대전력을 추종하기 위한 태양광 발전시스템의 최대전력 추종방법을 적용한 실험결과를 그래프로 나타내는 도면이다. FIG. 1 is a graph showing a characteristic curve according to an operating voltage and a current of a solar cell.
2 is a schematic view showing the overall configuration of a conventional grid-connected solar cell system.
3 is a view showing an equivalent circuit for a solar cell array.
FIG. 4 is a graph showing the power-voltage relationship of the solar cell array according to the irradiation amount.
5 is a flowchart schematically showing a basic algorithm of the conventional P & O technique.
FIG. 6 is a flowchart schematically showing the overall configuration of a maximum power tracking method of a photovoltaic power generation system for following a maximum power in accordance with a variation of a solar radiation amount according to an embodiment of the present invention.
7 is a table summarizing system parameter setting contents of a solar array simulator used in a comparison experiment for comparing the modified P & O maximum power follow-up technique and the existing P & O maximum power follow-up technique according to an embodiment of the present invention .
FIG. 8 is a diagram schematically showing the overall configuration of a solar photovoltaic system used in a comparison experiment for evaluating the maximum power follow-up performance of a modified P & O maximum power follow-up technique according to an embodiment of the present invention.
9 is a graph showing changes in the amount of sunshine applied to a comparison experiment for evaluating the maximum power follow-up performance of the modified P & O maximum power follow-up technique according to the embodiment of the present invention.
10 is a graph showing a result of measurement of main waveforms of each part of the solar inverter when the solar radiation is changed from 30% to 100% by using the existing P & O technique.
FIG. 11 is a graph showing the relationship between the maximum power follow-up method and the maximum power follow-up method of the photovoltaic generation system in order to follow the maximum power in accordance with the variation of the solar radiation amount according to the embodiment of the present invention. Fig. 5 is a diagram showing the result of measuring main waveforms. Fig.
FIG. 12 is a graph showing experimental results of applying a maximum power tracking method of a photovoltaic power generation system for following a maximum power in accordance with variation of a solar radiation amount according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 일사량의 변동에 대응하여 최대전력을 추종하기 위한 태양광 발전시스템의 최대전력 추종방법의 구체적인 실시예에 대하여 설명한다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a specific embodiment of a maximum power follow-up method of a photovoltaic power generation system for following maximum power in accordance with the variation of the irradiation dose according to the present invention will be described.
여기서, 이하에 설명하는 내용은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예일 뿐이며, 본 발명은 이하에 설명하는 실시예의 내용으로만 한정되는 것은 아니라는 사실에 유념해야 한다.
Hereinafter, it is to be noted that the following description is only an embodiment for carrying out the present invention, and the present invention is not limited to the contents of the embodiments described below.
또한, 이하의 본 발명의 실시예에 대한 설명에 있어서, 종래기술의 내용과 동일 또는 유사하거나 당업자의 수준에서 용이하게 이해하고 실시할 수 있다고 판단되는 부분에 대하여는, 설명을 간략히 하기 위해 그 상세한 설명을 생략하였음에 유념해야 한다.
In the following description of the embodiments of the present invention, parts that are the same as or similar to those of the prior art, or which can be easily understood and practiced by a person skilled in the art, It is important to bear in mind that we omit.
즉, 본 발명은, 후술하는 바와 같이, 태양광 발전시스템(PV 시스템)에서 최대전력을 추종시 일사량 등의 환경요인이 고정된 정적 조건하에서 최대전력을 추종하도록 구성됨으로 인해 일사량이 변화하는 동적 조건하에서는 만족스러운 최대전력 추종성능을 제공할 수 없는 문제가 있었던 종래기술의 태양광 발전시스템의 최대전력 추종기법들의 문제점을 해결하여, 일사량이 변화하는 동적 조건하에서도 높은 최대전력 추종성능을 나타낼 수 있도록 개선된 일사량의 변동에 대응하여 최대전력을 추종하기 위한 태양광 발전시스템의 최대전력 추종방법을 제공하고자 하는 것이다.
That is, as described later, the present invention is configured to follow the maximum power under the static condition in which the environmental factor such as the irradiation amount is fixed in following the maximum power in the solar power generation system (PV system) In order to solve the problem of the maximum power follow-up techniques of the prior art solar power generation system which can not provide a satisfactory maximum power follow-up performance under the dynamic conditions in which the solar radiation amount varies, And to provide a maximum power follow-up method of a photovoltaic power generation system for following up the maximum power in response to an improved variation of the irradiation amount.
또한, 본 발명은, 후술하는 바와 같이, 종래의 대표적인 최대전력 추종기법인 외란 후 관찰에 의한 기법을 바탕으로, 최대전력 추종 제어주기 동안 추가적으로 태양전지 전압/전류를 계측하는 것에 의해, 일사량이 변화하는 동적 조건하에서도 높은 최대전력 추종성능을 나타낼 수 있도록 개선된 일사량의 변동에 대응하여 최대전력을 추종하기 위한 태양광 발전시스템의 최대전력 추종방법에 관한 것이다.
Further, as described later, the present invention measures the solar cell voltage / current additionally during the maximum power follow-up control period based on the conventional technique of observation after disturbance, which is a typical maximum power follow-up technique, The present invention relates to a method of tracking a maximum power of a photovoltaic power generation system in order to follow a maximum power in response to a variation of an amount of solar radiation so as to exhibit a high maximum power follow performance even under a dynamic condition of a photovoltaic power generation system.
계속해서, 첨부된 도면을 참조하여, 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 일사량의 변동에 대응하여 최대전력을 추종하기 위한 태양광 발전시스템의 최대전력 추종방법의 구체적인 실시예에 대하여 설명한다.
Next, with reference to the accompanying drawings, a specific embodiment of a maximum power follow-up method of a photovoltaic generation system for following the maximum power in accordance with the variation of the solar radiation amount according to the present invention as described above will be described.
먼저, 도 3 및 도 4를 참조하여, 태양전지의 모델링 과정에 대하여 설명한다.
First, with reference to FIGS. 3 and 4, a modeling process of the solar cell will be described.
일반적으로, 태양전지 어레이의 출력은 일사량과 온도에 따라 최대출력이 변동하며, 그 특성은 비선형적인 특성을 가지므로, 이러한 태양전지 어레이의 출력특성에 따라 태양광 발전시스템을 시뮬레이션하기 위해서는 태양전지 어레이를 최대한 실제와 가깝게 모델링하여 시뮬레이션으로 구현하는 작업이 선행되어야 한다.
Generally, in order to simulate a solar power generation system according to the output characteristics of the solar cell array, the output of the solar cell array varies in accordance with the solar radiation amount and the temperature, To be as close to actual as possible and to implement it in simulation.
더 상세하게는, 도 3 및 도 4를 참조하면, 도 3은 태양전지 어레이에 대한 등가회로를 나타내는 도면이고, 도 4는 일사량에 따른 태양전지 어레이의 전력-전압 관계를 그래프로 나타내는 도면이다.
More specifically, referring to FIGS. 3 and 4, FIG. 3 is a diagram illustrating an equivalent circuit for a solar cell array, and FIG. 4 is a graph illustrating a power-voltage relationship of a solar cell array according to solar radiation amount.
즉, 일반적인 태양전지 어레이는 도 3에 나타낸 바와 같은 등가회로로 표현될 수 있으며, 이러한 태양전지의 특성은 도 4에 나타낸 바와 같은 전력-전압 곡선으로 나타낼 수 있다.
That is, a general solar cell array can be represented by an equivalent circuit as shown in FIG. 3, and the characteristics of such a solar cell can be represented by a power-voltage curve as shown in FIG.
또한, 상기한 바와 같은 태양전지의 특성을 수식으로 나타내면 이하의 [수학식 1]과 같이 나타낼 수 있다.
Further, the characteristics of the solar cell as described above can be represented by the following formula (1).
[수학식 1] [Equation 1]
여기서, 상기한 [수학식 1]에 있어서, IPH는 광발생전류, IOUT은 부하측에 흐르는 전류, VOUT은 태양전지 출력전압, RS는 내부 직렬저항, RSH는 내부 병렬저항, A는 pn 접합의 재료특성과 온도특성 계수, B는 재료 계수, k는 볼츠만 상수, T는 전지 온도, q는 전하량이다.
In the above formula (1), IPH denotes a light generation current, IOUT denotes a current flowing in a load side, VOUT denotes a solar cell output voltage, RS denotes an internal series resistance, RSH denotes an internal parallel resistance, B is the material coefficient, k is the Boltzmann constant, T is the cell temperature, and q is the charge.
아울러, 상기한 [수학식 1]의 수식을 간단히 하기 위해, RS = 0 및 RSH = 0으로 설정하면, 상기한 [수학식 1]은 이하의 [수학식 2]와 같이 간략화될 수 있다.
Further, in order to simplify the expression of the above-mentioned expression (1), if RS = 0 and RSH = 0, the above-mentioned expression (1) can be simplified as follows.
[수학식 2] &Quot; (2) "
계속해서, 일사량이 1kW/m2일 때의 단락전류를 IMAX라 하면, 이하의 [수학식 3]과 같이 나타낼 수 있다.
Subsequently, when the short circuit current when the irradiation amount is 1 kW / m 2 is IMAX, it can be expressed as the following formula (3).
[수학식 3] &Quot; (3) "
또한, 태양전지의 출력을 개방하면(즉, IOUT = 0), 태양전지의 출력전압은 다이오드의 순방향 전압이 되기 때문에 이하의 [수학식 4]와 같이 나타낼 수 있다.
Further, when the output of the solar cell is opened (that is, IOUT = 0), the output voltage of the solar cell becomes the forward voltage of the diode, so that it can be expressed by the following formula (4).
[수학식 4] &Quot; (4) "
여기서, 상기한 [수학식 4]에 있어서, 계수 B는 제조상수이고, 일반적으로, 결정질 실리콘 태양전지에서는 1에서 2 사이의 수치를 사용하나, 본 실시예에서는, 수식을 좀더 단순히 하기 위해 B = 1로 설정하였다.
In the above formula (4), the coefficient B is a manufacturing constant. Generally, a value between 1 and 2 is used in a crystalline silicon solar cell. In this embodiment, in order to simplify the formula, B = 1.
따라서, 이러한 내용에 따라 상기한 [수학식 3] 및 [수학식 4]를 정리하면 이하의 [수학식 5]를 통해 온도특성 계수 A를 구할 수 있다.
Therefore, by summarizing the above-described expressions (3) and (4) according to this content, the temperature characteristic coefficient A can be obtained through the following expression (5).
[수학식 5] &Quot; (5) "
계속해서, 다이오드 순방향 전압 VD를 새로운 계수 K로 정의하면(즉, VD = K), 특정 일사량에서 동작하는 태양전지 출력전류의 일반식은 이하의 [수학식 6]과 같이 나타낼 수 있다.
Next, if the diode forward voltage VD is defined as a new coefficient K (that is, VD = K), a general formula of the solar cell output current that operates at a specific irradiation dose can be expressed by the following equation (6).
[수학식 6] &Quot; (6) "
여기서, 상기한 [수학식 6]에 있어서, ISC는 일사량에 따른 단락전류, IMAX는 일사량 1kW/m2 시의 단락전류, VOC는 일사량 1kW/m2 시의 개방전압, K는 계수(다이오드 순방향 전압 VD)이다.
In the above formula (6), ISC is the short circuit current according to the irradiation amount, IMAX is the short circuit current at the irradiation amount of 1 kW / m 2 , VOC is the open voltage at the irradiation amount of 1 kW / m 2 , K is the coefficient Voltage VD).
따라서 상기한 [수학식 6]을 이용하면, 일사량에 따른 태양전지 어레이의 출력특성을 얻을 수 있으며, 이에 근거하여, 본 발명자들은, 전력전자용 시뮬레이션 툴인 PSIM을 이용하여 시뮬레이션을 수행한 결과를 도 4에 나타내었다.
Therefore, using the above Equation (6), the output characteristics of the solar cell array according to the solar radiation amount can be obtained. Based on this, the inventors of the present invention performed the simulation using the PSIM, Respectively.
즉, 도 4를 참조하면, 250kW 정격출력을 기준으로 일사량이 100% 기준인 1kW/m2 부터 일사량 25% 기준인 0.25kW/m2 까지 태양광 어레이의 출력전압 특성을 시뮬레이션을 통해서 확인한 결과를 나타내고 있다.
That is, referring to FIG. 4, the output voltage characteristics of the photovoltaic array from 1 kW / m 2 based on the irradiation power of 250 kW to 0.25 kW / m 2 based on the 25% Respectively.
다음으로, 종래기술의 P&O 최대전력 추종기법에 대하여 설명하면, P&O법(Perturbation and Observation Method)은, 구성이 간단하고 아날로그 또는 디지털로 구현이 가능하여, 현재 시판되는 계통 연계형 태양광 인버터에 가장 많이 사용되고 있는 최대전력 추종기법 중 하나이다.
Perturbation and Observation Method (P & O Method) is a simple configuration and can be implemented in an analog or digital manner, and can be applied to a commercially available grid-connected solar inverter It is one of the most widely used power follow-up techniques.
이러한 P&O 기법의 기본 알고리즘은, 태양전지 출력 전력-전압 특성에서의 비선형 특성을 바탕으로, 출력전압을 주기적으로 변동하고 이때 대응하는 출력전력의 크기를 이전 주기와 비교하여 최대 전력점을 추종하는 방식이다.
The basic algorithm of this P & O technique is based on the nonlinear characteristics in the solar cell output power-voltage characteristics, in which the output voltage periodically fluctuates and the magnitude of the corresponding output power is compared with the previous cycle to follow the maximum power point to be.
더 상세하게는, 도 5를 참조하면, 도 5는 종래의 P&O 기법의 기본적인 알고리즘을 개략적으로 나타내는 플로차트이다.
More specifically, referring to FIG. 5, FIG. 5 is a flowchart schematically showing a basic algorithm of a conventional P & O technique.
도 5에 나타낸 바와 같이, P&O 기법은, 먼저, 현재의 태양전지 어레이 전압과 전류로부터 현재의 태양전지 출력전력 P(k)와 이전의 출력전력 P(k-1)을 비교하여, 태양전지의 특성곡선에서 전압원 영역에 있는지 아니면 전류원 영역에 있는 지를 판단한다.
5, the P & O technique first compares the current solar cell output power P (k) with the previous output power P (k-1) from the current solar cell array voltage and current, It is judged whether it is in the voltage source region or the current source region in the characteristic curve.
계속해서, 판단 결과, 현재 출력이 이전 출력보다 증가하였다면 출력전압 명령은 최근 명령과 동일한 방향으로 진행되고, 반대로 현재 출력이 이전 출력보다 감소하였다면 출력전압 명령은 최근 명령과 반대방향으로 바뀌어 동작하게 된다.
If the current output is greater than the previous output, the output voltage command proceeds in the same direction as the latest command, and if the current output is smaller than the previous output, the output voltage command is changed in the opposite direction to the latest command .
따라서 상기한 바와 같이, P&O 기법은, 일사량이 고정되거나 또는 일사량의 변동이 적을 때는 비교적 정확한 추종이 가능하지만, 일사량의 변동이 클 경우는 P&O MPPT 제어명령에 의한 전력 변동량과 일사량의 변동에 의한 전력 변동량이 혼합되어 정확한 최대 전력점을 추종하지 못하는 문제가 발생한다.
As described above, the P & O technique can follow relatively accurately when the solar radiation amount is fixed or when the variation of the solar radiation amount is small. However, when the variation of the solar radiation amount is large, the power variation due to the P & There is a problem that the fluctuation amounts are mixed and the correct maximum power point can not be followed.
이에, 본 발명자들은, 상기한 바와 같은 종래의 P&O 기법의 문제점을 개선하기 위해, 이하에 설명하는 바와 같이 하여 수정된 P&O 최대전력 추종기법을 제안하였다.
The present inventors have proposed a modified P & O maximum power follow-up technique as described below in order to solve the problems of the conventional P & O technique as described above.
즉, 도 6을 참조하면, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 일사량의 변동에 대응하여 최대전력을 추종하기 위한 태양광 발전시스템의 최대전력 추종방법의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 플로차트이다.
Referring to FIG. 6, FIG. 6 is a flowchart schematically showing the overall configuration of a maximum power tracking method of a photovoltaic power generation system for following a maximum power in accordance with a variation of the irradiation dose according to an embodiment of the present invention.
더 상세하게는, 기존의 P&O 기법은, MPPT의 현재주기와 과거주기의 전력량을 비교해서 정해진 P&O 알고리즘에 따라 MPPT 제어를 결정하는 구조를 가지며, 그로 인해, 기존의 P&O 기법의 경우는, 일사량 및 온도가 변화할 때 추종성능이 떨어지는 단점이 있는 것이었다.
More specifically, the existing P & O technique has a structure for determining the MPPT control according to a predetermined P & O algorithm by comparing the current period of the MPPT with the power of the past period, There was a disadvantage in that the tracking performance deteriorates when the temperature changes.
이는, MPPT 제어의 핵심은 MPPT 제어명령에 의한 전력 변동량의 비교를 기반으로 하는 것이나, 일사량이나 온도가 변화하게 되면 MPPT 제어명령과 일사량에 의한 제어명령이 합쳐져서 출력 전력의 변동량이 나타나기 때문이다.
The reason for this is that the core of MPPT control is based on a comparison of power fluctuations by the MPPT control command, but when the solar radiation amount or temperature changes, the MPPT control command and the control command based on the irradiation amount are combined and the variation of the output power appears.
또한, 이러한 문제를 해결하기 위해서는, MPPT 제어명령에 대한 출력전력의 변동량과 일사량에 의한 전력 변동량을 서로 구분해 줄 수만 있다면 MPPT 제어명령에 따른 전력변동량을 정확히 판단하여 일사량이 변하는 환경에서도 원만히 최대 전력을 추종할 수 있게 된다.
In order to solve such a problem, it is necessary to accurately determine the amount of power fluctuation according to the MPPT control command, if the amount of fluctuation of the output power with respect to the MPPT control command can be distinguished from the amount of power fluctuation due to the insolation amount. As shown in FIG.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 일사량의 변동에 대응하여 최대전력을 추종하기 위한 태양광 발전시스템의 최대전력 추종방법은, 도 6에 나타낸 바와 같이, 먼저, 하나의 MPPT 제어 주기를 나누어 현재 주기 및 과거 주기를 비롯한 MPPT 제어주기의 반주기의 전력을 측정한다.
That is, as shown in FIG. 6, the maximum power follow-up method of the photovoltaic generation system for following the maximum power in accordance with the variation of the irradiation dose according to the embodiment of the present invention first divides one MPPT control period, And the power of the half period of the MPPT control period including the past period.
다음으로, 과거주기와 MPPT 제어 반주기와의 전력 변동량을 측정하여 MPPT 명령에 의한 전력변동량과 일사량에 의한 제어 변동량을 산출한다.
Next, the power fluctuation amount between the past cycle and the MPPT control half cycle is measured, and the control fluctuation amount based on the power fluctuation amount and the irradiation amount by the MPPT instruction is calculated.
계속해서, 현재주기와 MPPT 제어 반주기와의 전력량을 측정하여 일사량 변동에 따른 전력 변동량을 계측하고, 이전 단계에서 계산한 전력 변동량과의 차이를 통해 MPPT 제어 명령에 따른 출력전력의 변동량을 구한다.
Subsequently, the power fluctuation amount according to the solar radiation variation is measured by measuring the electric power of the current cycle and the MPPT control electric motor, and the variation of the output electric power according to the MPPT control command is obtained through the difference from the power fluctuation amount calculated in the previous step.
더 상세하게는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 일사량의 변동에 대응하여 최대전력을 추종하기 위한 태양광 발전시스템의 최대전력 추종방법은, 먼저, 현재의 최대전력 제어주기의 태양전지의 전압(V(k)) 및 전류(I(k))와, 최대전력 제어주기의 반주기의 태양전지의 전압(V(k-0.5)) 및 전류(I(k-0.5))와, 과거의 최대전력 제어주기의 태양전지의 전압(V(k-1)) 및 전류(I(k-1))를 각각 측정하고, 측정된 각각의 전압 및 전류를 이용하여 현재의 최대전력 제어주기의 전력(P(k))과, 최대전력 제어주기의 반주기의 전력(P(k-0.5)) 및 과거의 최대전력 제어주기의 전력(P(k-1))을 각각 구한다.
More specifically, as shown in FIG. 6, the maximum power tracking method of the photovoltaic generation system for following the maximum power in accordance with the variation of the irradiation dose according to the embodiment of the present invention, The voltage V (k-0.5) and the current I (k-0.5) of the solar cell in the half period of the maximum power control period, the voltage V (k) (K (k-1)) and the current I (k-1) of the solar cell in the past maximum power control period are measured, and the current maximum power The power P (k-1) of the control cycle period, the power P (k-0.5) of the half period of the maximum power control period and the past maximum power control period are respectively obtained.
이어서, 이하의 [수학식 7]을 이용하여 과거의 최대전력 제어주기와 최대전력 제어주기의 반주기 사이의 전력 변동량을 계산하는 것에 의해, 최대전력 제어명령 및 일사량에 의한 전력 변동량(dP0 .5)을 계산한다.
Then, the following equation 7 by using the up power control of the past period with a power fluctuation amount due to the up power control command and solar radiation, by calculating the power variation between the half-period of the maximum power control period (dP 0 .5 ).
[수학식 7] &Quot; (7) "
다음으로, 이하의 [수학식 8]을 이용하여 현재의 최대전력 제어주기와 최대전력 제어주기의 반주기 사이의 전력 변동량을 계산하는 것에 의해, 일사량 변동에 따른 전력 변동량(dP1)을 산출한다.
Next, the power fluctuation amount dP 1 corresponding to the irradiation amount variation is calculated by calculating the power fluctuation amount between the current maximum power control period and the half power period of the maximum power control period using the following equation (8).
[수학식 8] &Quot; (8) "
따라서 이하의 [수학식 9]를 이용하여, 최대전력 제어명령에만 의한 전력 변동량(dP)을 구할 수 있다.
Therefore, the power fluctuation amount dP by only the maximum power control command can be obtained using the following equation (9).
[수학식 9] &Quot; (9) "
계속해서, 최대전력 제어명령에 의한 전력 변동량(dP)에 근거하여 최대전력을 추종하고 전력제어를 행하며, 즉, 도 6에 나타내 바와 같이, dP > 0 일 때, V(k) - V(k-1) > 0이면 전압을 감소시키고, V(k) - V(k-1) < 0이면 전압을 증가시키도록 제어한다.
6, when dP > 0, V (k) -V (k (k)) is calculated based on the maximum power control based on the maximum power control command dP -1) > 0, the voltage is decreased, and if V (k) -V (k-1) <
또한, dP < 0 일 때는, V(k) - V(k-1) > 0이면 전압을 증가시키고, V(k) - V(k-1) < 0이면 전압을 감소시키도록 제어한다.
When dP <0, the voltage is increased when V (k) -V (k-1)> 0, and the voltage is decreased when V (k) -V (k-1) <0.
따라서 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 일사량의 변동에 대응하여 최대전력을 추종하기 위한 태양광 발전시스템의 최대전력 추종방법을 이용하면, 일사량이 변화하는 환경에서도 정확하게 최대 전력을 추종할 수 있게 된다.
Therefore, by using the maximum power tracking method of the photovoltaic generation system for following the maximum power in accordance with the variation of the solar radiation amount according to the embodiment of the present invention configured as described above, even when the solar radiation amount changes, .
계속해서, 도 7 내지 도 12를 참조하여, 상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 일사량의 변동에 대응하여 최대전력을 추종하기 위한 태양광 발전시스템의 최대전력 추종방법의 성능을 검증하기 위한 비교실험 결과에 대하여 설명한다.
7 to 12, in order to verify the performance of the maximum power follow-up method of the photovoltaic generation system for following the maximum power in accordance with the variation of the irradiation dose according to the embodiment of the present invention as described above The results of the comparison experiment will be described.
먼저, 도 7을 참조하면, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 수정된 P&O 최대전력 추종기법과 기존의 P&O 최대전력 추종기법을 비교하기 위한 비교실험에 사용된 태양광 어레이 시뮬레이터의 시스템 파라미터 설정내용을 표로 정리하여 나타내는 도면이다.
Referring to FIG. 7, FIG. 7 illustrates a system parameter setting of a solar array simulator used in a comparison experiment to compare the modified P & O maximum power tracking scheme according to an embodiment of the present invention and the existing P & O maximum power tracking scheme. The contents are shown together with a table.
즉, 본 발명자들은, 상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 수정된 P&O 최대전력 추종기법과 기존의 P&O 최대전력 추종기법을 비교하기 위해, 250kW 태양광 인버터를 기반으로 하여 실험을 수행하였다.
That is, the present inventors conducted experiments based on a 250 kW solar inverter to compare the modified P & O maximum power follow-up technique according to the embodiment of the present invention and the existing P & O maximum power follow-up technique.
이때, 실험에 사용된 태양광 어레이 시뮬레이터의 시스템 파라미터는 도 7의 표에 나타낸 바와 같이 설정하였고, 또한, 태양광 인버터는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 250kW 용량의 태양광 인버터를 사용하여 실험을 수행하였다.
At this time, the system parameters of the solar array simulator used in the experiment were set as shown in the table of Fig. 7, and the solar inverter was experimented with a 250kW solar inverter as shown in Fig. Respectively.
즉, 도 8을 참조하면, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 수정된 P&O 최대전력 추종기법의 최대전력 추종성능 평가를 위한 비교실험에 사용된 태양광 시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
8 is a diagram schematically showing the overall configuration of a solar photovoltaic system used in a comparison experiment for evaluating maximum power follow-up performance of a modified P & O maximum power follow-up technique according to an embodiment of the present invention .
여기서, 도 7의 표에 나타낸 바와 같이 설정된 태양광 어레이 시뮬레이터의 출력특성은 일사량 100% 기준, 즉, 1kW/m2를 기준으로 설정되는 값이나, 실제 일사량 변동에 따른 효율 특성 살펴보기 위해서는 주입하는 일사량의 값을 변동시켜야 한다.
Here, the output characteristics of the solar array simulator set as shown in the table of Fig. 7 are values set based on the irradiation amount of 100%, that is, based on 1 kW / m 2 , but in order to examine the efficiency characteristics according to the actual irradiation amount variation, The value of solar radiation should be changed.
또한, 최근에는, 일사량 변동에 따른 효율의 중요성이 대두 되면서, 예를 들면, 유럽에서는, 유럽 공식 기준으로 이러한 일사량 주입 조건들에 대한 기준이 제정되어 EN 50530이라는 기준으로 2010년에 발표된바 있다(참고문헌 13 참조).
Recently, as the importance of the efficiency due to the variation of the irradiation amount has emerged, for example, in Europe, the criteria for the irradiation conditions of these insolation as the European official standard have been established and announced in 2010 as EN 50530 (See Reference 13).
따라서 이하에 설명하는 본 발명의 실시예에 따른 실험방법에서는, 상기한 바와 같은 EN 50530 기준에 제시된 실험 수행방법을 따른다.
Therefore, in the experiment method according to the embodiment of the present invention described below, the experiment execution method shown in the EN 50530 standard as described above is followed.
더 상세하게는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 일사량 변동을 위한 태양광 어레이 시뮬레이터와 계통 연계형 인버터, 상용계통으로 시스템을 구성하고, 일사량 변동을 위한 태양광 시뮬레이터의 일사량 데이터를 선형적으로 변화시킨다.
More specifically, as shown in Fig. 8, a system is constituted by a solar array simulator, a grid-connected inverter, and a commercial system for changing the irradiation dose, and linearly changes the irradiation amount data of the solar simulator for changing the irradiation amount .
여기서, 본 실험에 적용된 기준에서는 일사량 변동에 대해서만 평가를 한정한 것으로, 그 외의 환경변수는 상기한 EN 50530 기준에서 제시된 대로 STC 조건(25℃, AM 1.5)을 따른다.
Here, the criterion applied to this experiment is limited only to the variation of the irradiation dose, and other environmental parameters follow the STC condition (25 ° C, AM 1.5) as shown in the above EN 50530 standard.
또한, 상기한 EN 50530 기준에서 제시하는 일사량 변동조건은 기본적으로 일사량을 30% 기준에서 100% 기준까지 변동시키는데, 변동시키는 속도는, 도 9에 나타낸 램프업 타임(Ramp up time) 및 램프다운 타임(Ramp down time)과 같은 값들을 조정해서 변동시키게 된다.
In addition, the solar radiation variation conditions proposed in the above-mentioned EN 50530 standard basically change the solar radiation amount from the 30% standard to the 100% standard, and the changing speed is the ramp up time and the lamp down time (Ramp down time).
즉, 도 9를 참조하면, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 수정된 P&O 최대전력 추종기법의 최대전력 추종성능 평가를 위한 비교실험에 적용된 일조량의 변화를 나타내는 도면이다.
Referring to FIG. 9, FIG. 9 illustrates changes in the amount of sunshine applied to the comparative experiment for evaluating the maximum power follow-up performance of the modified P & O maximum power follow-up technique according to the embodiment of the present invention.
더 상세하게는, 도 9에 나타낸 바와 같이, 변동시키는 속도를 총 6개로 나누어 램프업 타임(Ramp up Time)과 램프다운 타임(Ramp down time) 이 각각 70초, 50초, 35초, 23초, 14초, 7초로 구성되도록 하여 실험을 수행하였으며, 유지시간(Dwell time)은 10초로 설정하였고, 총 실험 수행시간은 1시간 56분 동안 수행되었다.
More specifically, as shown in FIG. 9, the ramp-up time and the ramp-down time are divided into six groups of 70 seconds, 50 seconds, 35 seconds, 23 seconds , 14 seconds, and 7 seconds. The dwell time was set to 10 seconds, and the total execution time was 1 hour and 56 minutes.
아울러, 상기한 바와 같은 일사량 변동에 대한 효율을 계측하는 방법은, 이하의 [수학식 10]에 나타낸 바와 같이, 태양광 시뮬레이터로부터 얻어질 수 있는 이상적인 최대 전력량에 대하여 실제 발전을 통해 태양광 인버터에 입력으로 들어가는 전력량의 비로 정의된다.
In addition, the method for measuring the efficiency with respect to the solar radiation variation as described above is based on the fact that, as shown in the following equation (10), the ideal maximum power amount that can be obtained from the solar simulator Is defined as the ratio of the amount of power entering the input.
[수학식 10] &Quot; (10) "
여기서, 상기한 [수학식 10]에 있어서, Pmpp,PVS는 PV 시뮬레이터에서 공급되는 MPP 전력, Pdc는 피시험장치의 계측된 입력전력, Vmpp,PVS는 PV 시뮬레이터에서 공급가능한 MPP 전압, Vdc는 피시험 장치에서 계측된 입력 전압, Impp,PVS는 PV 시뮬레이터에서 공급가능한 MPP 전류, Idc는 피시험장치의 계측된 입력전류이다.
In Equation (10), Pmpp and PVS are the MPP power supplied from the PV simulator, Pdc is the measured input power of the DUT, Vmpp and PVS are the MPP voltage that can be supplied from the PV simulator, The input voltage, Impp, PVS measured in the test apparatus is the MPP current available in the PV simulator, and Idc is the measured input current of the EUT.
또한, 도 10을 참조하면, 도 10은 기존의 P&O 기법을 이용하여 일사량 30%에서 100%까지 변화할 때 태양광 인버터의 각 부 주요 파형을 측정한 결과를 나타내는 도면이다.
Referring to FIG. 10, FIG. 10 is a graph showing a result of measurement of main waveforms of each part of the solar inverter when the solar radiation amount is changed from 30% to 100% by using the existing P & O technique.
더 상세하게는, 도 10a는 주 파형(main waveforms)을 나타내는 도면이고, 380V, 60Hz의 상용계통 전압, 상용계통으로 유입되는 전류, 태양광 인버터 출력전압, 태양광 인버터 출력전류, 태양광 어레이 출력 전압과 전류의 파형이 나타나 있으며 도 10b는 PV 전류 파형(PV current waveform)의 확대도이다.
More specifically, FIG. 10A is a diagram showing main waveforms, showing the main system voltages of 380 V and 60 Hz, the current flowing into the commercial system, the solar inverter output voltage, the solar inverter output current, Voltage and current waveforms are shown, and Fig. 10B is an enlarged view of the PV current waveform.
아울러, 도 10에 나타낸 측정결과는 총 1시간 56분 동안 계측된 파형으로써, 일사량이 다양한 기울기로 변화할 때 태양광 어레이의 출력전류의 크기가 선형적으로 변화하지 않고 왜곡을 가지고 변화함을 알 수 있다.
The measurement result shown in Fig. 10 is a waveform measured for a total of 1 hour and 56 minutes. It is known that the magnitude of the output current of the solar array changes with distortion without varying linearly when the solar radiation varies in various slopes .
마찬가지로, 일사량이 변화할 때, 기존의 P&O 기법은 최대 전력점을 제대로 추종하지 못하여 태양광 어레이의 출력전압이 계속해서 변화하면서 제어가 불안정해지는 것을 확인할 수 있다.
Likewise, when the solar irradiance changes, the conventional P & O technique does not follow the maximum power point correctly, so that the output voltage of the solar array continuously changes and the control becomes unstable.
즉, 도 10에 나타낸 측정결과로부터, 종래의 P&O 기법은 선형적으로 변화하는 일사량에 대해서 선형적으로 최대 전력점을 추종하지 못하고 있음을 알 수 있다.
That is, from the measurement results shown in FIG. 10, it can be seen that the conventional P & O technique can not linearly follow the maximum power point with respect to the linearly changing solar radiation amount.
반면, 도 11을 참조하면, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 일사량의 변동에 대응하여 최대전력을 추종하기 위한 태양광 발전시스템의 최대전력 추종방법을 이용하여 일사량 30%에서 100%까지 변화할 때 태양광 인버터의 각 부 주요 파형을 측정한 결과를 나타내는 도면으로, 도 11a는 주 파형(main waveforms)을 나타내는 도면이고, 도 11b는 PV 전류 파형(PV current waveform)의 확대도이다.
11, FIG. 11 is a graph showing changes in solar radiation from 30% to 100% using the maximum power tracking method of the photovoltaic generation system for following the maximum power in accordance with the variation of the solar radiation amount according to the embodiment of the present invention. FIG. 11A is a view showing main waveforms, and FIG. 11B is an enlarged view of a PV current waveform. FIG. 11A is a view showing a main waveform of each part of a solar inverter in FIG.
즉, 도 11에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 일사량의 변동에 대응하여 최대전력을 추종하기 위한 태양광 발전시스템의 최대전력 추종방법을 적용한 경우, 상용계통 전압, 전류, 태양광 인버터 출력 전압/전류, 그리고 태양광 어레이 시뮬레이터의 출력 전압/전류 파형이, 기존의 P&O 기법과는 달리, 일사량과 같은 비율로 태양광 어레이 출력전류가 선형적으로 최대 전력점을 추종하는 것을 확인할 수 있다.
11, in the case of applying the maximum power tracking method of the photovoltaic power generation system to follow the maximum power in accordance with the variation of the solar radiation amount according to the embodiment of the present invention, the commercial grid voltage, the current, The output voltage / current of the output voltage / current and the output voltage / current waveform of the photovoltaic array simulator follow the maximum power point linearly with the solar array output current at the same ratio of solar radiation as the conventional P & O technique .
이와 같은 결과는, 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 수정된 P&O 기법은, 일사량 변동에 의한 전력 변동분과 MPPT 제어명령에 의한 전력변동분을 분리하도록 전력을 계산함으로써, 순수하게 MPPT 제어명령에 의한 전력변동분만을 통해서 제어 명령을 발생시키기 때문이다.
The modified P & O technique according to the present invention as described above calculates the power so as to separate the power fluctuation caused by the irradiation dose variation and the power fluctuation caused by the MPPT control command so that the power fluctuation This is because control commands are generated through labor.
또한, 도 12를 참조하면, 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 일사량의 변동에 대응하여 최대전력을 추종하기 위한 태양광 발전시스템의 최대전력 추종방법을 적용한 실험결과를 그래프로 나타내는 도면이다.
Referring to FIG. 12, FIG. 12 is a graph illustrating experimental results of applying the maximum power tracking method of the photovoltaic power generation system for following the maximum power in accordance with the variation of the irradiation dose according to the embodiment of the present invention.
즉, 상기한 [수학식 10]에 의해 정량적으로 6개의 일사량 변동 군에 대하여 최대전력 추종 효율을 계산해 보면 도 12와 같은 결과를 얻을 수 있다.
That is, when the maximum power tracking efficiency is quantitatively calculated for the six solar irradiance variation groups by the above-described Equation (10), the results shown in FIG. 12 can be obtained.
더 상세하게는, 도 12에 나타낸 바와 같이, 모든 일사량 변동 군에 대하여 기존의 P&O 기법은 평균 94% 정도의 추종효율을 나타내지만, 본 발명의 실시예에 따른 수정된 P&O 기법을 사용했을 경우는, 이러한 6개의 일사량 변동군에 대하여 모두 우수한 추종효율을 나타내고 있으며, 평균적으로 99%의 추종성능을 가지는 것임을 확인할 수 있다.
More specifically, as shown in FIG. 12, the conventional P & O technique shows an average tracking efficiency of about 94% for all the solar radiation variation groups. However, when the modified P & O technique according to the embodiment of the present invention is used , All of these six solar radiation variation groups show excellent follow-up efficiency, and it can be confirmed that the average follow-up performance is 99%.
즉, 도 5에 나타낸 바와 같은 기존의 P&O 기법에서는, 제어주기 동안 일사량이 변화하면 최대 전력점 또한 변경됨에도 불구하고 일사량이 바뀌기 전의 데이터를 바탕으로 제어명령이 도출됨으로 인해 최대전력 추종에 실패하게 되나, 도 6에 나타낸 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 수정된 P&O 기법의 경우에는, 동일한 제어 주기를 가지나, 제어명령의 중간 지점에서 태양전지의 전압, 전류 데이터를 다시 한 번 계측함으로 인해, 일사량이 변화한 데이터가 반영되어 최대전력 추종을 성공적으로 수행할 수 있게 된다.
That is, in the conventional P & O technique as shown in FIG. 5, although the maximum power point is changed when the insolation amount changes during the control period, the maximum power follow-up fails because the control command is derived based on the data before the change of the insolation amount In the case of the modified P & O technique according to the embodiment of the present invention as shown in FIG. 6, the voltage and current data of the solar cell are once again measured at the midpoint of the control command, The changed data is reflected and the maximum power follow-up can be successfully performed.
이상, 상기한 바와 같은 결과로부터, 본 발명의 실시예에 따른 수정된 P&O 최대전력 추종기법은, MPPT 제어 주기의 반주기 전력값을 계측하는 것에 의해 일사량 변동에 따른 전력변동분을 상쇄하도록 구성됨으로써 일사량이 변화하더라도 지속적으로 높은 추종성능을 나타내므로, 기존의 P&O 기법보다 우수한 성능을 나타내는 것임을 확인할 수 있다.
As described above, the modified P & O maximum power follow-up technique according to the embodiment of the present invention is configured to cancel the power variation due to the variation of the irradiation dose by measuring the half period power value of the MPPT control period, It can be confirmed that the performance is superior to that of the existing P & O technique because it shows a high tracking performance continuously.
따라서 상기한 바와 같이 하여, 본 발명에 따른 일사량의 변동에 대응하여 최대전력을 추종하기 위한 태양광 발전시스템의 최대전력 추종방법을 구현할 수 있다.
Therefore, the maximum power tracking method of the photovoltaic generation system for following the maximum power in accordance with the variation of the irradiation dose according to the present invention can be implemented as described above.
또한, 상기한 바와 같이 하여 본 발명에 따른 일사량의 변동에 대응하여 최대전력을 추종하기 위한 태양광 발전시스템의 최대전력 추종방법을 구현하는 것에 의해, 본 발명에 따르면, 종래의 대표적인 최대전력 추종기법인 외란 후 관찰에 의한 기법을 바탕으로, 최대전력 추종 제어주기 동안 추가적으로 태양전지 전압/전류를 계측하도록 구성됨으로써, 일사량이 변화하는 동적 조건하에서도 높은 최대전력 추종성능을 나타낼 수 있도록 개선된 일사량의 변동에 대응하여 최대전력을 추종하기 위한 태양광 발전시스템의 최대전력 추종방법을 제공할 수 있다.
In addition, according to the present invention, by implementing the maximum power tracking method of the PV system for following the maximum power in accordance with the variation of the solar radiation amount according to the present invention as described above, according to the present invention, Based on the observation by the disturbance observer, the solar cell voltage / current is additionally measured during the maximum power follow-up control period. Thus, it is possible to provide an improved solar radiation amount It is possible to provide a maximum power follow-up method of the photovoltaic generation system for following the maximum power in accordance with the variation.
아울러, 본 발명에 따르면, 상기한 바와 같이 일사량이 변화하는 동적 조건하에서도 높은 최대전력 추종성능을 나타낼 수 있도록 개선된 일사량의 변동에 대응하여 최대전력을 추종하기 위한 태양광 발전시스템의 최대전력 추종방법이 제공됨으로써, 태양광 발전시스템(PV 시스템)에서 최대전력을 추종시 일사량 등의 환경요인이 고정된 정적 조건하에서 최대전력을 추종하도록 구성됨으로 인해 일사량이 변화하는 동적 조건하에서는 만족스러운 최대전력 추종성능을 제공할 수 없었던 종래기술의 태양광 발전시스템의 최대전력 추종기법들의 문제점을 해결할 수 있다.
In addition, according to the present invention, as described above, the maximum power follow-up of the photovoltaic generation system for following the maximum power corresponding to the variation of the solar radiation amount so as to exhibit a high maximum power follow- The environmental factors such as the solar radiation amount are configured to follow the maximum power under the fixed static condition when the maximum power is followed in the photovoltaic power generation system (PV system). Therefore, It is possible to solve the problem of the maximum power follow-up techniques of the prior art photovoltaic power generation system which can not provide the performance.
이상, 상기한 바와 같은 본 발명의 실시예를 통하여 본 발명에 따른 일사량의 변동에 대응하여 최대전력을 추종하기 위한 태양광 발전시스템의 최대전력 추종방법의 상세한 내용에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 기재된 내용으로만 한정되는 것은 아니며, 따라서 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 설계상의 필요 및 기타 다양한 요인에 따라 여러 가지 수정, 변경, 결합 및 대체 등이 가능한 것임은 당연한 일이라 하겠다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims. It is natural that it is possible to substitute.
Claims (7)
현재의 최대전력 제어주기의 태양전지의 전압(V(k)) 및 전류(I(k))와, 상기 최대전력 제어주기의 반주기의 상기 태양전지의 전압(V(k-0.5)) 및 전류(I(k-0.5))와, 과거의 상기 최대전력 제어주기의 상기 태양전지의 전압(V(k-1)) 및 전류(I(k-1))를 각각 측정하는 단계;
상기 전압 및 전류를 측정하는 단계에서 측정된 각각의 전압 및 전류를 이용하여, 현재의 상기 최대전력 제어주기의 전력(P(k))과, 상기 최대전력 제어주기의 반주기의 전력(P(k-0.5)) 및 과거의 상기 최대전력 제어주기의 전력(P(k-1))을 각각 구하는 단계;
상기 전력을 구하는 단계에서 구해진 각각의 전력값을 이용하여, 과거의 상기 최대전력 제어주기와 상기 최대전력 제어주기의 반주기 사이의 전력 변동량(dP0 .5) 및 현재의 상기 최대전력 제어주기와 상기 최대전력 제어주기의 반주기 사이의 전력 변동량(dP1)을 계산하여 최대전력 제어명령 및 일사량에 의한 전력 변동량을 각각 산출하고, 상기 최대전력 제어명령에 의한 전력 변동량(dP)을 구하는 단계; 및
상기 최대전력 제어명령에 의한 전력 변동량(dP)에 근거하여 상기 최대전력을 추종하고 전력제어를 행하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 일사량의 변동에 대응하여 최대전력을 추종하기 위한 태양광 발전시스템의 최대전력 추종방법.
In the solar power generation system, the environmental factors including the solar radiation amount and the temperature are configured so as to follow the maximum power under the fixed static condition when the maximum power is followed in the solar power generation system, In order to solve the problems of the photovoltaic system maximum power follow-up techniques, the maximum power follow-up performance under dynamic conditions in which the solar radiation amount and the temperature vary is measured by additionally measuring the voltage and current of the solar battery during the maximum power follow- 1. A maximum power follow-up method for a photovoltaic power generation system for following maximum power in response to a variation of a solar radiation amount,
The voltage (V (k-0.5)) of the solar cell in the half period of the maximum power control period and the current (I (k)) of the solar cell in the current maximum power control period, (K (k-1)) and the current (I (k-1)) of the solar cell in the past maximum power control period;
(P (k)) of the current maximum power control period and the power P (k (k)) of the half period of the maximum power control period using the respective voltages and currents measured in the step of measuring the voltage and current, -0.5) and the power P (k-1) of the past maximum power control period, respectively;
Using each power value obtained in step to obtain the power, the power fluctuation amount between the maximum power control period and the maximum power control period of a half period of the past (dP 0 .5), and the maximum power of the current control cycle and the phase variation amount calculating power (dP 1) between the half-period of the maximum power control period to calculate the power change amount by the maximum of the power control commands and solar radiation, respectively, to obtain the power variation (dP) by the maximum power control commands; And
And a step of following the maximum power and performing power control based on the power fluctuation amount dP by the maximum power control command. The solar power generation system according to claim 1, Maximum power follow - up method of the system.
상기 최대전력 제어명령에 의한 전력 변동량(dP)을 구하는 단계는,
이하의 수학식을 이용하여, 과거의 상기 최대전력 제어주기와 상기 최대전력 제어주기의 반주기 사이의 전력 변동량을 계산하고 상기 최대전력 제어명령 및 일사량에 의한 전력 변동량(dP0 .5)을 산출하는 단계를 더 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 일사량의 변동에 대응하여 최대전력을 추종하기 위한 태양광 발전시스템의 최대전력 추종방법.
The method according to claim 1,
Wherein the step of obtaining the power variation amount dP by the maximum power control command includes:
Calculating a power fluctuation amount between the past maximum power control period and the half power period of the maximum power control period using the following equation and calculating the power fluctuation amount dP 0 .5 by the maximum power control command and the irradiation amount The method according to claim 1, further comprising the step of controlling the maximum power according to the variation of the solar radiation amount.
상기 최대전력 제어명령에 의한 전력 변동량(dP)을 구하는 단계는,
이하의 수학식을 이용하여, 현재의 상기 최대전력 제어주기와 상기 최대전력 제어주기의 반주기 사이의 전력 변동량을 계산하여 일사량 변동에 따른 전력 변동량(dP1)을 산출하는 단계를 더 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 일사량의 변동에 대응하여 최대전력을 추종하기 위한 태양광 발전시스템의 최대전력 추종방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the step of obtaining the power variation amount dP by the maximum power control command includes:
Calculating a power fluctuation amount dP 1 according to the irradiation amount fluctuation by calculating a power fluctuation amount between the present maximum power control period and the half power period of the maximum power control period using the following equation Wherein the maximum power follow-up method of the photovoltaic generation system is performed in accordance with the variation of the solar radiation amount.
상기 최대전력 제어명령에 의한 전력 변동량(dP)을 구하는 단계는,
이하의 수학식을 이용하여, 상기 최대전력 제어명령에 의한 전력 변동량(dP)을 산출하는 단계를 더 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 일사량의 변동에 대응하여 최대전력을 추종하기 위한 태양광 발전시스템의 최대전력 추종방법.
The method of claim 3,
Wherein the step of obtaining the power variation amount dP by the maximum power control command includes:
And calculating a power fluctuation amount dP by the maximum power control command using the following equation: < EMI ID = 1.0 > Of the maximum power.
상기 최대전력을 추종하고 전력제어를 행하는 단계는,
dP > 0 일 때,
V(k) - V(k-1) > 0이면 전압을 감소시키고,
V(k) - V(k-1) < 0이면 전압을 증가시키도록 제어하는 단계를 더 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 일사량의 변동에 대응하여 최대전력을 추종하기 위한 태양광 발전시스템의 최대전력 추종방법.
5. The method of claim 4,
The step of following the maximum power and performing power control includes:
When dP > 0,
If V (k) - V (k-1) > 0, the voltage is decreased,
(K-1) < 0, the method further comprises controlling the voltage to increase when V (k) - V (k-1) < Power follow method.
상기 최대전력을 추종하고 전력제어를 행하는 단계는,
dP < 0 일 때,
V(k) - V(k-1) > 0이면 전압을 증가시키고,
V(k) - V(k-1) < 0이면 전압을 감소시키도록 제어하는 단계를 더 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 일사량의 변동에 대응하여 최대전력을 추종하기 위한 태양광 발전시스템의 최대전력 추종방법.
5. The method of claim 4,
The step of following the maximum power and performing power control includes:
When dP < 0,
If V (k) - V (k-1) > 0, the voltage is increased,
V (k) - V (k-1) < 0, the method further comprises controlling the voltage to be decreased. Power follow method.
The maximum power follow-up method and maximum power follow-up method of a photovoltaic power generation system for following the maximum power in accordance with the variation of the amount of solar radiation described in any one of claims 1 to 6, And the maximum power follow-up performance under changing dynamic conditions can be improved.
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