태양광 발전 인버터

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이 예제에서는 단일 단계(single-stage) 태양광 인버터의 효율을 확인하는 방법을 보여줍니다. 모델은 지정된 수준의 태양 일사량과 그에 대응하는 최적 DC 전압 및 AC RMS 전류에 대해 한 번의 완전한 AC 사이클을 시뮬레이션합니다. 예제 SolarCellPowerCurveExample을 사용한 결과, 1000W/m^2의 일사량과 섭씨 20도의 패널 온도에서 최적 값은 342V DC와 20.05A AC로 확인되었습니다. 인버터 효율은 두 가지 독립적인 방법으로 결정됩니다. 첫 번째는 한 번의 AC 사이클 동안 AC 전원 출력과 DC 전원 입력의 비를 비교하는 것입니다. 두 번째는 Simscape™ 기록을 활용하여 컴포넌트별 손실을 계산하는 것입니다. 계산된 효율 값에서의 작은 차이는 스크립트에서 사용되는 사다리꼴 적분과 Simulink® 가변 스텝 솔버로 얻은 더 높은 정확도 간의 차이 때문입니다.

모델

Simscape 기록의 시뮬레이션 결과

아래 플롯은 인버터의 전류 출력과 2개의 MOSFET에 의한 소모 전력을 보여줍니다.

아래 표는 SolarPowerInverter 모델에서 개별 컴포넌트에 의한 소모 전력을 보여줍니다. 이러한 총계는 기록된 Simscape 변수와 손실 계산 유틸리티 ee_getPowerLossSummary를 사용한 시뮬레이션 결과에서 계산되었습니다.

Efficiency = 96.7377%
Losses in watts by component are as follows:
             LoggingNode             Power
    _____________________________    _____

    {'SolarPowerInverter.MOS2'  }     18.3
    {'SolarPowerInverter.MOS4'  }    17.97
    {'SolarPowerInverter.MOS1'  }    14.07
    {'SolarPowerInverter.MOS3'  }    13.63
    {'SolarPowerInverter.Diode4'}     3.39
    {'SolarPowerInverter.Diode2'}     3.25
    {'SolarPowerInverter.Diode3'}      1.7
    {'SolarPowerInverter.Diode1'}     1.55
    {'SolarPowerInverter.CL'    }      0.4