Most PV modules are fabricated by 6 cell-strings with solar cells connected in series. Moreover, bypass diodes are generally installed every 2 cell-strings to prevent PV modules from a damage induced by current mismatch or partial shading. But, in the case of special purpose PV module, like as BIPV (Building Integrated Photovoltaic), the number of cell-strings per module varies according to its size. Differ from a module employing even cell-strings, the configuration of bypass diode should be optimized in the PV module with odd strings because of oppositely facing electrodes. Hence, in this study, electrical characteristics of special purposed PV module with odd string was empirically and theoretically studied depending on arrangement of bypass diode. Here, we assumed that PV module has 3 strings and the number of bypass diodes in the system varies from 2 to 6. In case of 2 bypass diodes, shading on a center string increases short circuit current of the module, because of a parallel circuit induced by 2 bypass diodes connected to center string. Also, the loss is larger, as the shading area in the center string is enlarged. Thus, maximum power of the PV module with 2 bypass diode decreases by up to 59 (%) when shading area varies from 50 to 90 (%). On the other hand, In case of 3 and 6 bypass diodes, the maximum power reduction was within about 3 (W), even the shading area changes from 50 to 90 (%). As a result, It is an alternative to arrange the bypass diode by each string or one bypass diode in the PV module in order to completely bypass current in case of shading, when PV module with odd string are fabricated.
본 논문은 브이용 PV 시스템 성능과 최대전력점추적기의 알고리즘에 대하여 기술하고자 한다 현재 운영되고 있는 브이는 대부분 태양광을 활용한 독립형 전력 시스템을 이용하고 있다. 이러한 태양광 전력 시스템은 직류 출력 특성을 가지고 있으며 직류 버스와 연결된다. 태양광 전지판의 I-V 출력 특성은 일사량, 전지판의 온도에 따라 변화하며 태양광 전지 마다 그 특성이 각기 다르게 나타나기 때문에 태양광 전지는 최대전력추적방식의 알고리즘에 의해 운영되어야 한다. 이에 본 논문은 태양광 전지의 특성, 최대전력추적방식, 태양광 전지판의 최적경사각을 논의하고자 한다.
본 논문에서는 배전지능화시스템과 정보 연계, 미래 지능형전력망 운용 및 태양광, 풍력, 연료전지등과 같은 신에너지전원의 단지를 효율적으로 유지관리하기 위하여, 유 무선 네트워크 구성요소의 특성을 해석하고, 이를 바탕으로 원거리감시제어 장치를 제작하였다. 이 장치는 50KW급 태양광전원과 유 무선 네트워크의 알고리즘을 기반으로 실시간으로 출력되는 전압, 전류데이터를 무선네트워크로 장거리 전송하여, HMI 프로그램인 Autobase로 실시간 모니터링 하도록 하였다. 따라서 본 논문에서는 제안한 원거리 감시제어 장치를 이용하여 50KW급 태양광 발전 데이터를 무선네트워크 기술로 전송받아 데이터를 측정하고, 이 결과를 분석하여 태양광발전량의 운용특성을 분석하였다.
스마트 그리드는 전력 생산자와 소비자 간의 양방향 통신을 통해 효율적으로 전력을 생산 및 소비하기 위한 지능형 전력망이다. 신재생 에너지가 발전하면서 신재생 에너지가 스마트 그리드에서 차지하는 비율이 점점 높아지고 있다. 신재생 에너지는 발전량이 실시간으로 변하기 때문에 발전량의 예측 및 조절이 가능한 기존의 발전 방식과는 다른 문제점이 있다. 스마트 그리드에 자가 적응 프레임워크를 적용하는 것은 실시간으로 변하는 신재생 에너지의 발전량에 적응함으로써 스마트 그리드의 효율적인 운영을 가능케 할 것이다. 본 논문에서는 태양광 발전 시설이 설치된 스마트 마을을 가정하고 이에 자가 적응 프레임워크인 AiTES 를 적용 하여 자가 적응 프레임워크를 통해 스마트 그리드의 효율적인 운영이 가능함을 보였다.
The share of agrophotovoltaics in the "renewable energy 3020", which is the Korean government policy for revitalizing new and renewable energy, is increasing gradually. In this study, the distribution of solar radiation received by crops growing on virtual farmland under a range of conditions, such as module height, module angle, shading ratio, and module type, was quantified and analyzed using an Ecotect program, which allows insolation analysis during the period from spring to fall. As the module angle increases, transmissive modules increase the amount of solar radiation delivered to the lower farmland. In addition, the difference between 3x12 Cell Type and 4x9 Cells Type, which are types of photovoltaic modules used in practice, was found to be small. The analysis results can be used as a design standard for the future establishment of agrophotovoltaic systems.
This paper proposes novel algorithm for anti-islanding of grid-connected photovoltaic(PV) inverter. The islanding of PV systems can cause a variety of problems such as deterioration in power quality and electric shock. To prevent islanding, many anti-islanding methods are researched. Typical methods of anti-islanding are active frequency drift(AFD) and active frequency drift positive feedback(AFDPF). However, the AFD has problem that widely exists non diction zone(NDZ). The AFDPF is a method that improves the AFD method and is detected islanding by changing the chopping fraction(cf). However, The AFDPF does not detect when cf is very small and does not satisfy the IEEE Std. 929-2000 when cf is very big. Therefore, this paper proposes novel anti-islanding method that is simple to implement using virtual resister. The anti-islanding method proposed in this paper is compared with conventional method. The validity of this paper is proved using this result.
This study is on the analysis of power output of transparent thin-film PV windows which are integrated into the building envelope instead of traditional windows. 3 installation angles of vertical, horizontal and $30^{\circ}C$ inclination are investigated. To measure power output of PV windows, full scale mock-up house was designed and constructed. The power performance of PV window system was analyzed for horizontal angle, declination angle and vertical angle according to incline angle. Monitoring data are gathered from November 2006 to August 2007 and statistical analysis is performed to analysis a characteristics of power performance of transparent PV windows. Results show that annual power output of PV window with horizontal angle is 844.4kWh/kWp/year, declination angle 1,060kWh/kWp/year and vertical angle 431.6 kWh/kWp/year.
방위별에 따라 경사면에 입사되는 일사량은 태양에너지 수집장치인 태양열집열기나 태양열온수기, 그리고 태양전지판 설치와 태양열 주택이나 건물 설계시에 매우 중요한 자료로 널리 이용되고 있다. 이는 시스템 설치각도나 설치방향에 의해서 시스템의 수열면에 일사량을 최대로 받게 하는 것이 태양에너지 이용시스템의 성능에 크게 좌우되기 되기 때문이다. 본 연구는 이와 같은 중요성을 감안하여 태양행로에 대한 이론적인 고찰과 실측실험을 통하여 이에 적합한 전문가시스템 모형을 개발하고, 우리나라 주요 지역별에 따라 최대 일사량을 받을 수 있는 경사각도를 산출하여 해당 지역에 적합한 시스템의 최적 설계기준을 제시하고자 한다.
This paper proposes adaptive incremental conductance(A-IC) algorithm for maximum power point tracking(MPPT) control of photovoltaic. Conventional Perturbation & Observation(PO) and IC MPPT control algorithm generally uses fixed step size. A small fixed step size will cause the tracking speed to decrease and tracking accuracy of the MPP will decrease due to large fixed step size. Therefore, this paper proposes N-IC MPPT algorithm that adjust automatically step size according to operating conditions. To improve tracking speed and accuracy, when operating point is far from maximum power point(MPP), step size uses maximum value and when operating point is near from MPP, step size uses variable step size that adjust according to slope of P-V curve. The validity of MPPT algorithm proposed in this paper prove through compare with conventional IC MPPT algorithm.
최근 태양광 발전시스템 등 낮은 전압을 발생하는 전원소스를 이용하여 높은 승압효과를 얻기 위한 멀티레벨 인버터에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 논문은 FPGA 기반 멀티레벨 인버터용 스위칭 함수를 구현하고자 한다. FPGA는 프로그램 가능한 로직 디바이스로써 풀 디지털 스위칭함수를 구현하는 효율적이다. 본 논문에서는 FPGA 기반 스위칭 함수를 구현하기 위해서 마이크로프로세서로부터 출력되는 클럭과 동기신호로 독립적으로 구동이 되도록 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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