1. 논문 원문
2. 논문 분석
(0) Abstract
요약—태양광 (PV) 시스템에서의 전통적인 에너지 변환 구조는 종종 변환 효율과 전력 생산 사이의 절충을 강요받습니다.
이 논문은 각 PV 요소가 최대 출력 점 (MPP)에서 동작하면서 생산된 총 전력의 일부만 처리하는 에너지 변환 접근 방식을 소개합니다. 이는 일련의 직렬 연결된 PV 요소의 MPP 전류의 불일치만 제공함으로써 달성됩니다.
차등 전력 처리는 전체 변환 효율을 높이고 부분 그림자, 손상, 제조 허용치 등으로 인해 발생하는 MPP 불일치와 관련된 문제를 극복합니다. 차등 전력 처리 구조는 몬테카를로 시뮬레이션과 함께 분석되고 비교됩니다.
차등 컨버터의 지역 제어는 분산 보호 및 모니터링을 가능하게 합니다.
신뢰성 분석은 전체 시스템 신뢰성이 크게 향상된 것을 보여줍니다. 시뮬레이션 및 실험 결과는 패널 및 서브패널 수준에서 이 접근 방식의 이점을 입증하기 위해 포함되었습니다.
(1) Introduction
태양광 (PV) 시스템이 그리드 평등성에 도달하려면 시스템 수명 동안 가능한 한 많은 에너지를 신뢰성 있게 생산해야 합니다 [1].
이 결론은 PV 시스템의 수준화된 에너지 비용 (LCOE)을 다른 에너지 자원과 비교했을 때 도출됩니다 [2].
PV의 실용성은 일반적으로 25년 이상의 보증 기간을 가진 상대적으로 긴 패널 수명으로 강화됩니다 [3].
과거에는 PV 설치에서 사용되는 전력 전자 제품이 PV 패널보다 훨씬 낮은 고장까지의 평균 시간 (MTTF)을 가졌으며, 이로 인해 시스템의 균형 비용이 증가했습니다 [4].
인버터의 발전을 통해 신뢰성은 향상되었지만 [5], [6], 전력 처리 아키텍처와 구성 요소가 전체 PV 시스템의 고 효율성, 신뢰성, 안전성, 성능을 보장하는 것이 여전히 중요합니다.
이 논문에서 소개된 차등 전력 처리 접근 방식은 이러한 목표를 효과적으로 달성할 수 있습니다.
PV 전력 처리를 위한 기존 아키텍처는 그림 1에 나와 있습니다.
그림 1(a)에 나타난 전통적인 대량 변환 접근 방식은 중앙 인버터에 연결된 PV 패널의 직렬 연결입니다.
이 접근 방식은 최대 출력 점 (MPP) 전류 수준이 잘 일치할 때만 효율적이고 효과적입니다.
하나의 세그먼트만 손상되어도 (그림자, 손상, 제조 허용치, 감소 등으로 인해) 상당히 낮은 전력 출력을 가지게 됩니다 [7]. 그림 1(b)와 (c)에 나와 있는 모듈식 패널별 아키텍처는 출력을 증가시키기 위해 도입되었습니다 [8], [9].
이러한 접근 방식은 분산 제어를 통해 각 패널이 지역 MPP에서 동작하도록 하며, 비교적 간단한 설치와 유지 보수가 가능하게 합니다 [10]. 그러나 전체적인 변환 효율은 감소할 수 있습니다.
그림 1(b)에서 모든 전력은 두 번 변환되어야 하며, 각 DC-DC 컨버터는 전체 PV 패널에 맞는 전력 및 신뢰성 등급을 가져야 합니다. 그림 1(c)에 나타난 접근 방식은 변환 단계를 제거하는 것처럼 보일 수 있지만, 많은 모듈 통합 인버터는 사실상 두 개의 연속된 단계로 구성됩니다: 하나는 DC-DC 단계이고 다른 하나는 DC-AC 단계입니다.
이러한 접근 방식을 서브패널 수준으로 축소하려고 할 때는 상당한 비용, 신뢰성 및 복잡성의 문제가 발생합니다.
그럼에도 불구하고, 그림 1(c)를 기반으로 한 신뢰성 있는 시스템 수준 설계가 제안되었습니다 [6], [11].
잘 알려진 바와 같이, 인버터 설계에서는 신뢰성을 향상시키기 위해 전해 커패시터를 피하려고 합니다 [12].
본 논문에서는 에너지 변환 손실을 증가시키지 않고 에너지 캡처를 증가시키는 근본적으로 다른 접근 방식에 대해 논의합니다.
PV 요소의 직렬 연속열 (그림 1(a) 참조)에서 기본적인 운영 과제는 MPP (최대 출력 점) 전류의 불일치입니다.
직렬 연속열에서 각 요소의 전압은 독립적이지만, 각 요소의 전류는 동일해야 합니다.
차등 전력 처리 접근 방식은 PV 직렬 연속열에서 MPP 전류의 불일치 문제를 극복하면서 효율적인 전력 전달과 시스템 확장을 용이하게 합니다 [13]–[15].
각 PV 요소의 지역 MPP 추적은 그림 2에 나와 있는 것처럼 두 인접한 PV 요소 사이의 MPP 전류 차이를 제공하는 작은 컨버터로 달성됩니다.
유사한 접근 방식을 사용한 이전 연구에는 세대 제어 회로 [16]와 우회 컨버터 [17]가 있습니다.
[16]에서 소개된 기술은 외부 DC-DC 컨버터를 추가하여 직렬 PV 구성을 유지합니다.
이 접근 방식은 본 논문에서와 같이 작고 지역적인 차등 컨버터로 직접적으로 이어지지 않으며 중앙 컨트롤러에 의존하며 (예: 격리된) 게이트 드라이빙 회로와 같은 보다 복잡한 요소가 필요합니다.
PV 요소의 수가 증가함에 따라 스위치 전류와 전압 등급이 증가하고 MPP 추적이 느려집니다.
[16]의 접근 방식은 잘 확장되지 않을 수 있지만, 기본적인 개념이 소개됩니다.
[17]에서는 패널 수준에서 이중 하프 브리지 회로가 탐구되었지만, MPP 동작이 어떻게 이루어지는지 명확하지 않습니다.
[18]에서 소개된 반전 에너지 전류 컨버터는 에너지 변환을 위해 동기 플라이백 토폴로지를 사용하지만 모든 컨버터에 동일한 PWM 신호를 제공하는 중앙 컨트롤러에 의존합니다.
반전기 토폴로지를 사용하는 전류 디버터가 MPP에서 동작하는 연속형 DC-DC 옵티마이저를 가능하게 하는 것이 제안되었지만, 이는 불필요한 에너지 변환 단계를 추가합니다 [19].
최근에는 델타 컨버터 [20] 및 반전 전압 균일화 기술 [21]–[23]이 하프 브리지, 플라이백 및 스위치드 캐패시터 회로를 사용하여 제안되었습니다.
이 접근 방식에는 장점이 있지만, MPP 전압이 동일하지 않을 수 있기 때문에 각 PV 요소의 실제 MPP 추적을 보장하지는 않습니다.
이 연구에서의 기여는 차등 전력 처리 방법을 최적화하고 더욱 발전시키는 것으로, 변환 손실과 비용을 최소화하고자 합니다.
본 논문은 효율적이고 효과적으로 PV 시스템에서 최대 가능한 전력을 추출하기 위한 여러 차등 전력 처리 아키텍처를 정량적으로 분석하고 비교합니다.
여러 차등 전력 처리 아키텍처가 제시되고 섹션 II에서 비교됩니다.
섹션 III에서는 분산 MPP 추적, 보호 및 모니터링을 포함한 제어 목표를 검토합니다.
섹션 IV에서는 세 가지 PV 시스템 아키텍처에 대한 비교적 신뢰성 분석을 제시합니다.
섹션 V에서는 서브패널 수준에서 동작하는 차등 컨버터를 사용한 개선된 에너지 캡처를 보여주는 실험 결과를 제시합니다.
결론은 섹션 VI에서 논의됩니다.
(2) Differential Power Processing
태양광 에너지 변환 효율을 향상시키는 핵심은 필요한 경우에만 컨버터를 운영하고 필요한 만큼의 전력만 사용하는 것입니다.
차등 전력 처리는 각 PV 요소가 직렬 연속열에서 MPP에서 동작할 수 있도록 하여 과거의 절충점을 극복하는 방법을 제공합니다.
이는 인접한 두 개의 PV 요소 사이의 MPP 전류의 일반적으로 작은 차이만 제공함으로써 개념적으로 그림 3에 나와 있습니다.
불일치가 없으면 전력 교환이 필요하지 않습니다.
보다 일반적으로, 제한된 MPP 불일치가 주어진 경우, 총 생산 전력의 작은 부분만 처리하면서 각 지역적인 MPP에 도달할 수 있습니다.
직렬 연속열은 깨지지 않으며, 대량의 전력은 직접 경로로 흐릅니다. 차등 컨버터는 제한된 등급을 가진 제어 가능한 전류원으로 작동합니다.
직렬 PV 요소의 MPP가 일치할 때, 생산된 에너지는 추가 처리 없이 그리드 연결 인버터와 같은 출력으로 직접 전송될 수 있습니다.
전력은 인버터에 의해 한 번만 처리되므로 지역 변환 손실을 피할 수 있습니다.
차등 컨버터는 이를 활용하여 직렬 PV 요소의 MPP 전류에 불일치가 있는 경우에만 전력을 처리합니다.
MPP 전류가 일치하면 차등 컨버터는 작동하지 않아도 됩니다 (즉, 출력 전류가 없음).
이는 그림 1(b)의 연속형 DC-DC 컨버터와는 대조적이며, 연속형 DC-DC 컨버터는 모든 작동 상태에서 전체 PV 전력을 처리해야 합다 [8], [9].
차등 전력 처리는 다양한 아키텍처와 컨버터 토폴로지를 사용하여 구현할 수 있습니다.
차등 컨버터는 다른 PV 요소, 주요 버스, 독립적인 에너지 저장 요소 (예: 가상 버스) 또는 심지어 배터리와 상호작용할 수 있도록 설계될 수 있습니다.
구성 세부 사항과 요구 사항에 따라 격리된 또는 비격리된 컨버터를 에너지 변환에 사용할 수 있습니다.
차등 전력 처리는 패널별, 문자열별 또는 셀별로 적용될 수 있습니다. 아래에서는 두 가지 차등 아키텍처에 대해 자세히 설명합니다.
A. PV-to-PV Architecture
인접한 PV 요소 간에 에너지를 전달하는 차등 컨버터는 PV-to-PV 아키텍처를 사용합니다.
그림 4(a)에 나와 있는 양방향 버크-부스트 컨버터는 가능한 구현 방식입니다.
이 접근 방식 [24]와 다른 방식들 [25]은 배터리 균등화 전략에서 유래되었으며 비슷한 목표를 가지고 있습니다.
직렬 연결된 디지털 회로에 대한 연구도 이 차등 전력 처리 아키텍처를 인포메이션하였습니다 [26].
그림 4(a)에서 스위치 q1의 드레인과 스위치 q2의 소스가 인접한 PV 전압 노드에 연결되어 있는 것을 볼 수 있습니다.
그림에서 보여지는 구성은 스위치의 저전압 등급 (PV 요소 최대 전압의 두 배)을 가능하게 하고 지역 제어를 간소화합니다.
각 PV 요소에는 필터링을 위한 병렬 커패시터가 있을 가능성이 있지만 명확하게 표시되지는 않았습니다.
스위치의 듀티 비는 해당 PV 요소의 MPP 동작을 위해 인덕터가 필요한 전류를 제공하도록 제어됩니다.
만약 그림 4(a)의 구성이 전체 직렬 PV 스택에 사용된다면, i번째 차등 컨버터의 평균 인덕터 전류는 다음과 같습니다.
여기서 I_L은 인덕터 전류, I_PV는 PV 요소 전류, D는 스위치 q1의 정상 상태 듀티 비율입니다.
식 (1)은 첫 번째와 마지막 중간 노드에 약간 수정이 가해집니다.
첫 번째 노드는 I_L,i-1 항목을 생략하고, 마지막 노드는 IL, i+1 항목을 생략합니다.
각 컨버터의 듀티 비 D는 PV 요소 전압에 따라 달라지며 이상적으로는 다음과 같습니다.
여기서 V_PV,i는 i번째 PV 요소의 전압을 나타냅니다.
불일치가 제한된 PV 시스템에서는 듀티 비율이 50%에 가깝습니다.
키르히호프의 전류 법칙(KCL)을 적용하여 직렬 스택의 맨 위 (또는 맨 아래) 노드에 대한 주요 출력 전류를 결정할 수 있습니다. 이는 다음과 같습니다.
PV-to-PV 아키텍처에 대한 KCL 방정식은 페이지 하단에 표시된 (4)와 같은 삼중 대각 행렬 형식으로 작성할 수 있습니다.
결과적인 선형 방정식 시스템은 Ax = b 형태를 갖고 있으며, 유일한 해가 존재합니다.
n개의 PV 요소가 있는 시스템에서는 n - 1개의 PV-to-PV 차등 컨버터가 있습니다.
n번째 제어 액추에이터는 중앙 컨버터입니다.
각 PV 요소가 지역 MPP에서 작동하는 경우, (3)은 주요 전류의 고유한 값을 제공합니다.
중앙 컨버터의 전압은 각 요소의 MPP 전압의 합이 되어야 하며, 중앙 컨버터의 원하는 동작 지점은 고유합니다.
따라서 n개의 원하는 동작 조건 (즉, IPV,i = IMPP,i, ∀i)과 n개의 제어 액추에이터가 있습니다.
시스템은 완전히 결정되며, 각 PV 요소가 MPP에서 작동할 수 있는 한 세트의 듀티 비가 존재합니다.
또한 이 아키텍처에서 각 컨버터의 평균 인덕터 전류는 다른 컨버터의 인덕터 전류에 영향을 받는다는 점도 중요합니다. 이는 (1)에서 확인할 수 있습니다.
차등 컨버터가 처리하는 전력량은 직렬 PV 요소의 MPP 전류 변동에 따라 달라집니다.
(4)의 식은 인덕터 전류를 MPP 전류 불일치의 함수로 결정하기 위해 역함수를 적용할 수 있습니다.
PV-to-PV 차등 컨버터에 의해 처리되는 총 전력은 다음과 같습니다.
이상적인 조건에서는, 인덕터 전류가 양수인 경우 V_PV,i|IL,i|는 차등 컨버터의 출력 전력을 나타내고, 인덕터 전류가 음수인 경우 V_PV,i|IL,i|는 입력 전력을 나타냅니다.
PV MPP 전류의 차이가 증가하면, 필요한 차등 컨버터 인덕터 전류가 증가하여 더 많은 전력이 처리됩니다.
그러나 일반적으로 전체 생성된 전력의 일부분입니다. 차등 컨버터에 의해 처리되는 전체 전력의 비율인 차등 컨버터의 전체 전력 비율 β는 다음과 같이 정의됩니다.
여기서 P_PV는 PV 요소에 의해 생성된 전체 전력을 나타냅니다.
차등 컨버터의 손실을 설명하기 위해 효율성 항목 η를 포함할 수 있습니다.
B. PV-to-Bus Architectire
차등 컨버터는 PV 요소와 컬렉티브 버스(예: 주 버스) 간에 에너지를 전송하는 PV-to-bus 아키텍처입니다.
이 아키텍처에서는 다양한 컨버터 토폴로지와 제어 전략을 구현할 수 있습니다.
그림 4(b)에 나와 있는 버크-부스트 컨버터의 장점은 정상 상태의 인덕터 전류가 서로 독립적이라는 것입니다.
인덕터는 PV MPP 전류의 차이만 제공합니다.
시스템의 KCL 방정식은 다음과 같이 행렬 형식으로 작성할 수 있습니다.
앞에서와 마찬가지로, n개의 제어 목표와 n개의 제어 액추에이터(즉, 완전히 결정된 시스템)가 있으며, 각 PV 요소가 MPP에서 작동할 수 있는 듀티 비의 한 세트가 존재합니다.
이 접근 방식의 단점은 컨버터 스위치가 전체 버스 전압에 대해 등급이 매겨져야 하고, 다른 차등 접근 방식과 비교하여 특정 조건에서 더 많은 전력이 처리된다는 것입니다.
인덕터 전류가 중간 정도일 수 있지만, 차등 컨버터의 출력 전압은 해당 노드까지의 PV 요소 전압의 합입니다.
따라서 버크-부스트 PV-to-bus 컨버터에 의해 처리되는 전력은 다음과 같습니다.
PV-to-bus 아키텍처는 그림 4(c)에 나와 있는 것처럼 n개의 격리된 컨버터로도 구현할 수 있습니다.
이러한 배치는 차등 컨버터에 의해 처리되는 전체 전력을 줄이는 경향이 있습니다.
전체적인 목표는 에너지 변환으로 인한 전력 손실을 최소화하는 것입니다.
중간 노드의 KCL 방정식은 다음과 같습니다.
여기서 I_DC,i는 i번째 격리된 차등 컨버터의 평균 출력 전류를 나타냅니다.
상단 노드의 KCL 방정식은 다음과 같습니다.
여기서 I_string은 상단 노드에서 중앙 컨버터로 흐르는 전류를 나타냅니다.
시스템은 다음과 같이 행렬 형식으로 작성할 수 있습니다.
이 시스템은 PV MPP 동작을 포함한 n개의 제어 목표와 IDC,i (i = 1...n) 및 Istring을 포함한 n + 1개의 제어 액추에이터가 있으므로 결정되지 않았습니다.
여분의 자유도는 전력 손실을 최소화하는 데 사용될 수 있습니다.
전력 손실을 최소화하기 위한 하나의 방법은 중앙 컨버터를 사용하여 I_string을 조정하여 차등 컨버터에 의해 처리되는 전력을 최소화하는 것입니다.
8개의 직렬 PV 요소를 가진 시스템의 MPP 변동성을 갖는 테스트 케이스에서 I_string의 스위핑 결과를 그림 5에 보여줍니다.
이 접근 방식에서는 각 PV 요소가 Istring 스위핑 전체에서 지역 MPP에서 작동할 수 있는 유연성이 있습니다.
이 예에서 차등 컨버터에 의해 처리되는 최소 전력은 4.63 A의 스트링 전류에서 발생합니다.
C. Comparison
10,000개의 시뮬레이션을 수행하여 Monte Carlo 방법을 사용하여 상기한 세 가지 차등 접근 방식에 의해 처리되는 전력을 비교했습니다.
목표는 각 아키텍처가 무작위로 생성된 MPP 조건 세트에 대해 어떻게 반응하는지 이해하는 것이었습니다.
시뮬레이션은 0.1의 변동 계수를 가진 8개의 PV 요소 집합을 대상으로 한 MPP 전류의 정규 분포를 사용했습니다.
전체 전력 처리 비율을 나타내는 히스토그램은 그림 6에 표시되어 있습니다.
결과적으로, 버크-부스트 PV-to-bus 컨버터는 가장 많은 전력을 처리하는 경향이 있고, 격리된 PV-to-bus 컨버터는 가장 적은 전력을 처리하는 경향이 있습니다.
그림 5에서 볼 수 있듯이 격리된 PV-to-bus 컨버터에 의해 처리되는 전력은 각 실행에서 최소화되었습니다.
그림 6은 격리된 PV-to-bus 아키텍처에서 필요한 상대적인 전력 등급이 변동 계수와 비슷한 수준임을 시사합니다.
이 분석은 특정한 아키텍처를 선호하는 특정 사례를 검토하는 대신 전반적인 성능을 판단하기 위해 다양한 조건을 포괄적으로 조사하는 데 도움이 됩니다.
(3) Local Control
차등 전력 처리는 지역 제어에 매우 적합합니다.
차등 컨버터는 지역 정보만으로도 해당 PV 요소의 전력 출력을 최대화할 수 있습니다.
보호 및 모니터링 활동은 컨버터에 가치를 추가할 수 있습니다.
A. Maximum Power Point Tracking
지역 정보를 활용하여 다양한 최대 전력점 추적 (MPPT) 알고리즘을 구현할 수 있습니다 [27].
일부 MPPT 알고리즘은 차등 컨버터의 맥락에서는 적합하지 않을 수 있습니다.
예를 들어, 분수형 개회로 전압 접근 방식은 주 회로 경로를 열어야 하기 때문에 원하지 않을 수 있습니다.
전력 변환을 서브모듈 수준에서 관리할 때 간단하고 저전력 오버헤드 기술이 적합할 수 있습니다 [28].
지역 컨트롤러의 목표는 그림 7에 나와 있는 것처럼 해당 PV 요소로부터 최대 전력을 얻는 것입니다.
이 연구에서는 기본적인 퍼터브 앤 어브서브 (P&O) 알고리즘을 구현했습니다.
주기적으로 전압과 전류 측정을 각 PV 요소에서 지역적으로 수행합니다.
이러한 측정 결과는 지역 컨트롤러에게 이전 단계와 비교하여 전력이 증가했는지 감소했는지를 알려줍니다.
이 알고리즘은 보상기의 참조 값을 생성하거나 단순히 duty ratio 값을 업데이트할 수 있습니다.
스위치의 duty ratio는 PV 요소의 평균 전압을 제어하여 지역 MPP에서 작동하도록 합니다.
PV 요소가 MPP 전압에서 작동하고 있다면 I-V 곡선이 일대일 매핑 함수이므로 MPP 전류를 생성하고 있어야 합니다.
시스템이 전하의 흐름을 균형시키기 위해 차등 컨버터의 전류가 발생합니다.
평균 전류가 거의 0에 가까운 경우 차등 컨버터를 비활성화하여 에너지를 절약할 수 있습니다.
n개의 PV 요소와 n-1개의 차등 컨버터가 있는 시스템에서 중앙 컨버터는 n번째 제어 액추에이터로 작동합니다.
일반적으로 차등 컨버터는 중앙 컨버터의 전역 MPP 추적 능력보다 빠르게 지역 MPP를 추적할 수 있어야 합니다.
이 시간 스케일 분리는 효과적인 MPP 추적을 돕고 원하지 않는 상호작용을 제한해야 합니다.
차등 전력 처리를 통해 각 PV 요소의 실제 MPP에 손실을 최소화하며 도달할 수 있습니다.
B. Protection and Monitoring
PV 시스템에서 지역적인 보호 및 모니터링의 필요성은 특히 대규모 설치에서 중요한 문제입니다.
차등 전력 접근 방식에서 각 지역 컨버터는 보호 및 모니터링 기능뿐만 아니라 액티브 진단까지 강화될 수 있습니다.
예를 들어, 아크 고장이 발생하면 지역 컨버터는 화재나 다른 위험을 방지하기 위해 안전하게 작동할 수 있습니다.
차등 컨버터는 지역 정보를 활용하여 PV 요소 주변으로의 회로 우회 또는 회로 차단이 필요한지 여부를 판단할 수 있습니다.
지역 컨버터는 개별 컨버터가 대상 전력 수준 이상을 처리하는 경우와 같은 이상 동작을 보고할 수 있습니다.
향상된 안전 성능과 지역적인 문제 식별 능력은 시스템 운영 및 유지 관리 비용을 줄일 것으로 예상됩니다.
차등 컨버터는 중앙 인버터 또는 다른 중앙 유닛과 상호작용하여 분산 모니터링을 제공할 수도 있습니다.
이 정보는 중앙 허브에 중계되거나 전력선 통신이나 무선 전송과 같은 다양한 기술을 사용하여 다른 컨버터에게 전달될 수 있습니다.
차등 컨버터는 지역 진단에 대한 자연스러운 프레임워크를 제공하며, 회로는 지역 전압 및 전류를 감지하고 처리해야 할 전력에 따라 지역 불일치에 대한 정보를 가지고 있습니다.
이러한 에너지 생산 이점과 진단 기능을 갖춘 추가 가치는 근본적인 혁신을 나타냅니다.
C. Simulated Example
세 개의 직렬 연결된 태양광 패널과 두 개의 버크-부스트 형태의 PV-TO-PV 디퍼렌셜 컨버터를 가진 시스템을 모델링하고 시뮬레이션합니다.
이 시스템의 구조는 그림 4(a)와 유사합니다.
세 개의 PV 요소를 가진 시스템을 모델링하면서 디퍼렌셜 컨버터의 동작의 핵심 측면을 복잡하지 않게 시뮬레이션할 수 있습니다. BP7185N 패널은 명목 개회전전압이 44.2 V인 표준 기법을 사용하여 모델링합니다.
첫 번째 PV 패널은 일사량이 90%이고 단락 전류가 4.58 A이며, 나머지 두 패널은 일사량이 100%이고 단락 전류가 5.09 A입니다. 각 PV 패널의 MPP는 현지 정보를 사용하여 P&O 알고리즘을 통해 도달됩니다.
각 PV 패널의 로컬 P&O 알고리즘은 3밀리초마다 그 컨버터의 듀티 사이클을 업데이트합니다.
디퍼렌셜 컨버터의 스위칭 주파수는 250 kHz이며, 필터 구성 요소 값은 L = 50 μH 및 C = 50 μF입니다.
이 예시에서는 지역적인 10%의 불일치로 MPP 동작을 달성하면서 총 전력의 일부만 처리됩니다.
디퍼렌셜 컨버터는 이론적 분석에 일치하게 낮은 평균 전류를 제공합니다 (Fig. 8(a)에 표시된 1 A 미만).
이 구성에서 디퍼렌셜 컨버터는 PV 요소의 MPP 전류 간의 단순한 차이만 제공하는 것이 아니라 (1에 나와 있음), 결합이 있으므로 디퍼렌셜 컨버터는 총 시스템 출력 전력의 25 W 이하를 처리합니다.
각 PV 패널은 Fig. 8(b) 및 (c)에 나와 있는 것처럼 로컬 MPP에 도달합니다.
이 시스템의 전력 출력은 직렬 연결을 사용한 경우에 비해 약 16 W (3% 증가) 증가합니다. 디퍼렌셜 컨버터 모델에는 손실을 나타내기 위해 인덕터와 직렬로 연결된 저항이 포함되었습니다.
3. 유사 논문
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