400-kW 전력망 연계형 PV 발전소

이 예제에서는 2단 컨버터를 사용하여 25-kV 그리드에 연결된 소형 PV 발전소(400kW)의 평균 모델을 보여줍니다.

설명

PV 발전소는 4개의 PV 배열로 구성되며, 각 PV 배열은 1000W/m2 태양 일사량에서 최대 100kW를 제공합니다. 단일 PV 배열 블록은 64개의 병렬 스트링으로 구성되며, 각 스트링에는 직렬로 연결된 5개의 SunPower SPR-315E 모듈이 있습니다.

각 PV 배열은 DC/DC 컨버터(평균 모델)에 연결됩니다. 부스트 컨버터의 출력은 500V의 공통 DC 버스에 연결됩니다. 각 부스트는 개별 최대 전력점 추적기(MPPT: Maximum Power Point Tracker)에 의해 제어됩니다. MPPT는 가능한 최대 전력을 얻기 위해 PV 배열의 단자에 걸쳐 전압을 변동시키는 "섭동 및 관측(Perturb and Observe)" 기법을 사용합니다.

3상 전압원 컨버터(VSC)는 500V DC를 260V AC로 변환하고 단위 역률을 유지합니다. 400-kVA 260V/25kV 3상 결합 변압기는 컨버터를 그리드에 연결하는 데 사용됩니다. 그리드 모델은 일반적인 25-kV 배전 피더와 120-kV 등가 송전 시스템으로 구성됩니다.

평균 모델에서, 부스트 컨버터와 VSC 컨버터는 스위칭 주파수의 한 사이클 동안 평균화된 AC 전압을 생성하는 등가 전압원으로 표현됩니다. 이와 같은 모델은 고조파를 표현하지 않지만, 제어 시스템과 전력 시스템의 상호 작용에서 발생한 동특성은 유지됩니다. 이 모델에서는 훨씬 더 큰 시간 스텝(50마이크로초)을 사용하는 것이 허용되므로 훨씬 더 빠르게 시뮬레이션할 수 있습니다.

시뮬레이션

시뮬레이션을 시작하고 다양한 스코프에서 결과 신호를 살펴봅니다. 이 3초짜리 시뮬레이션을 통해 변화하는 일사량에 따른 각 개별 PV 배열 시스템의 동작을 관찰할 수 있습니다.