배경
태양광 발전은 산업 및 농촌 전력망에서 널리 사용됩니다. 산업용 애플리케이션은 "즉시 생성 및 사용" 모델을 채택하는 반면, 농촌 전력망은 대부분 직접 그리드 연결 모델을 사용합니다. 기존의 커패시터-리액터 보상 방식은 상당한 제한이 있으며 태양광 발전의 출력 변동에 적응할 수 없습니다. 이로 인해 산업 및 농촌 전력망에서 다양한 유형의 전력 품질 문제가 발생하여 전력망의 안정적인 작동에 영향을 미치고 잠재적으로 장비 손상 및 경제적 손실을 초래할 수 있습니다. 따라서 표적화된 솔루션이 시급히 필요합니다.
전력 품질 문제
(I) 산업 시나리오: 낮은 역률
태양광 발전량이 많은 주간에는 부하는 주로 태양광 발전 시스템에 의해 전력을 공급받으며 그리드에서 끌어오는 전류는 상대적으로 작습니다. 기존의 커패시터 리액터 장비는 이러한 작은 무효 전류를 효과적으로 보상하지 못하여 그리드의 역률이 낮아져 전기 요금 평가 기준을 충족하지 못하거나 전력 규제 벌금이 부과되는 등의 문제가 발생할 수 있습니다.
(II) 농촌 전력망 시나리오: 전압 서지
농촌 전력망 시스템은 선로가 길고 임피던스가 높기 때문에 취약한 경우가 많습니다. 태양광 출력 전력이 로컬 부하 소비량을 초과하면 초과 에너지가 그리드로 다시 공급되어 그리드 연결 지점에서 급격한 전압 상승이 발생합니다. 이는 정격 전압의 1.15배 이상이고 몇 초에서 몇 분 동안 지속될 수 있습니다. 이러한 전압 서지로 인해 장비 과열, 절연 손상 또는 소손이 발생할 수 있습니다. 또한 데이터 손실이나 전자 장비의 영구적인 손상을 초래할 수도 있습니다.
솔루션
(I) 산업시나리오
- 선택적인 해결 방법: 4{0}}사분면 컨트롤러 또는 SVG(Static Var Generator)를 설치합니다.
- 권장 솔루션: SVG는 뛰어난 동적 보상 성능, 태양광 발전 변동에 대한 적응성, 흐린 날이나 비오는 날과 같은 낮은{0}}출력 시나리오에서도 안정적인 작동으로 무효 전류를 효과적으로 보상하기 때문에 선호됩니다.
(II) 농촌 전력망 시나리오
UPQC(Unified Power Quality Controller)를 대상으로 설치하면 전압 서지를 효과적으로 억제하고 정밀한 전압 조정을 통해 그리드 전압을 안전한 범위로 줄여 사용자의 전기 장비를 보호할 수 있습니다.
이점 분석
1. 산업 시나리오
SVG 솔루션은 그리드 역률을 크게 개선하여 표준 이하의 역률로 인한 전력 규제 페널티를 방지하고 운영 비용을 절감할 수 있습니다. 동시에 전력 품질을 향상시키고, 태양광 발전 시스템의 그리드 연결 안정성을 향상시키며, 생산을 위한 지속적인 전력 공급을 보장합니다.
2. 농촌 그리드 시나리오
UPQC 장비는 전압 서지를 효과적으로 억제하고 안전한 범위 내에서 전압을 안정화하며 장비 과열 및 소손을 줄이고 전자 장비 및 정밀 기기의 수명을 연장하며 데이터 손실을 방지합니다. 또한 취약한 농촌 전력망 시스템으로 인한 전력 공급 위험을 완화하여 주민과 농업 생산을 위한 전력 공급의 안전을 보장합니다.
3. 전체 가치
태양광 발전의 출력 특성에 맞춰 기존 솔루션의 한계를 극복하고 태양광 그리드 연결의 호환성과 신뢰성을 향상하며 새로운 에너지 소비와 그리드의 안정적인 운영에 기여합니다.