태양 광 출력 전력 제한에서의 전류 변압기 (CT) 응용

Apr 18, 2025

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Current Transformer CT Applications in Photovoltaic Output Power Limitation

 

추상적인

 

이 기술 문서는 출력 전력 제한을 위해 태양 광 (PV) 시스템에서 전류 변압기 (CTS)의 중요한 역할을 탐구합니다. 그리드 연결 PV 설치가 전력 주입 관리에 대한 규제 요구 사항이 증가함에 따라 CT 기반 솔루션은 실시간 현재 모니터링 및 유효 전력 축소를위한 안정적인 접근법으로 등장했습니다. 이 백서에서는 PV 전력 제한 시나리오에서 작업 원칙, 구현 방법, 설치 배선 및 CT 응용 프로그램의 기술적 장점을 조사합니다.

 

1. 소개

 

그리드 연결 광전지 시스템의 급속한 성장으로 그리드 안정성 관리에 대한 새로운 과제가 도입되었습니다. 많은 유틸리티는 이제 과전압 조건을 방지하고 상호 연결 계약을 준수하며 수요 대응 프로그램에 참여하기 위해 출력 전력 제한 기능을 통합하기 위해 PV 시스템을 요구합니다. 전류 변압기는 제어 알고리즘에 대한 정확하고 분리 된 전류 측정을 제공함으로써 이러한 전력 제한 시스템에서 필수 구성 요소 역할을합니다.

 

2. PV 시스템에서의 CT 작동의 펀드

 

전류 변압기는 1 차 도체에서 측정 된 전류에 비례하는 2 차 권선에서 교대 전류를 생성하도록 설계된 기기 변압기입니다. PV 응용 프로그램 :

 

측정 원칙 : CTS는 전자기 유도를 사용하여 높은 전류 값을 표준화 된 측정 가능한 레벨로 내려 놓습니다 (일반적으로 0-5 a 또는 1-5 v 출력)

분리 : 전력 회로와 측정/제어 전자 장치 간의 갈바니 분리를 제공합니다.

정확도 클래스 : PV 응용 프로그램은 일반적으로 0. 효과적인 전력 관리를 위해 5% ~ 1% 정확도 클래스 CT가 필요합니다.

주파수 응답 : 인버터 출력에 존재하는 전체 스펙트럼을 수용해야합니다.

 

3. CTS를 사용한 전력 제한 구현

 

3.1 시스템 아키텍처

 

일반적인 CT 기반 전력 제한 시스템은 다음으로 구성됩니다.

CT 센서 : 각 인버터 출력 또는 공통 커플 링 지점 (PCC)에 설치

신호 조절 : 부담 저항 및 필터링 회로

처리 장치 : 실제 전력을 계산하는 마이크로 컨트롤러 또는 PLC

제어 인터페이스 : 전원 조정을 위해 PV 인버터와 통신

 

3.2 제어 전략

 

1. 대담한 전력 제한 :

고정 최대 전력 출력 임계 값을 설정합니다

CT 측정은 전력이 사전 정의 된 한계를 초과 할 때 축소를 유발합니다

2. 디아믹 전력 제한 :

램프 속도 제어를 구현합니다

그리드 주파수 편차에 응답합니다

유효 전력 감소 체계에 참여합니다

3. 비례 전력 공유 :

다중 인버터 시스템에서 CT 측정을 사용하여 축소를 비례 배포합니다.

 

4. PV 시스템의 CTS에 대한 설치 및 배선 지침

 

전류 변압기 (CTS)의 적절한 설치 및 배선은 태양 광 시스템 (PV) 시스템에서 정확한 전류 측정 및 신뢰할 수있는 전력 제한을 보장하는 데 중요합니다. 잘못된 설치는 측정 오류, 안전 위험 또는 시스템 고장으로 이어질 수 있습니다.

 

물리적 설치

 

방향 : CTS가 올바른 방향으로 장착되도록하십시오 (표시된 쪽을 통과하는 1 차 도체).

포화를 피하십시오 : CTS를 강한 자기장 (예 : 변압기, 큰 모터)으로부터 멀리 유지하여 측정 왜곡을 방지하십시오.

 

단일 CT의 연결 다이어그램

 

Connection diagram of a single CT

 

전원 그리드의 L 라인은 CT를 통해 인버터의 그리드 터미널의 L 포트에 연결되며, 전원 그리드의 N 라인은 인버터의 그리드 단자의 N 포트에 연결되며 CT의 보조 측면의 두 출력 리드는 각각 인버터의 기능 터미널에 연결됩니다.

참고 : LCD의 하중 전력을 읽는 것이 올바르지 않으면 CT 화살표를 뒤집어주십시오.

 

여러 CT의 연결 다이어그램

 

Connection diagram of multiple CTs

 

다중 CT는 단일 CT가 인버터에 연결되는 것과 동일한 방식으로 인버터에 연결되며 예방 조치는 동일하지만 인버터에 연결할 때 여러 CT를 접지해야하며 인버터에 연결할 때 단일 CT를 접지 또는 접지 할 수 있습니다.

 

5. CT 기반 솔루션의 기술적 장점

 

대체 전력 측정 접근법과 비교하여 CT 구현은 다음을 제공합니다.

높은 신뢰성 : 측정 경로에서 움직이는 부품 또는 활성 구성 요소 없음

넓은 동적 범위 : 정격 전류의 1%에서 150%로 정확하게 측정 할 수 있습니다.

빠른 응답 : 일반적인 응답 시간<100ms for power limitation control loops

확장 성 : PV 시스템 확장에서 측정 지점을 추가하기 쉬운

비용 효율성 : 고전류 애플리케이션에 대한 홀 효과 센서보다 구현 비용이 낮아짐

 

6. 구현 고려 사항

 

6.1 CT 선택 기준

 

현재 등급 : 20-30%만큼 최대 예상 전류를 초과해야합니다.

정확도 : 클래스 0. 5 정확한 전력 제어에 권장됩니다

위상 오류 : 3 상 전력 계산에 중요합니다

채도 특성 : 결함 조건에서 포화되지 않아야합니다

 

6.2제어 시스템과의 통합

 

현대 구현은 종종 CT 측정을 다음과 결합합니다.

원격 모니터링을위한 SCADA 시스템

PLC 기반 제어 로직

클라우드 기반 분석 플랫폼

스마트 인버터 통신 프로토콜 (Sunspec, Modbus 등)

 

7. 연결

 

현재 변압기는 태양 광 출력 전력 제한 요구 사항에 대한 강력하고 정확하며 비용 효율적인 솔루션을 제공합니다. 그들의 고유 한 특성은 PV 시스템 작동의 까다로운 조건에 이상적으로 적합합니다. 그리드 통합 요구 사항이 더욱 엄격 해짐에 따라 CT 기반 전력 제어 시스템은 재생 가능 에너지 생성과 그리드 안정성 사이의 균형을 유지하는 데 계속 중요한 역할을 할 것입니다. CT 장비의 적절한 선택, 설치 및 유지 보수는 전력 제한 응용 분야에서 안정적인 장기 성능을 보장합니다.

 

 

 

 

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