그리드 연결 인버터는 정상적으로 작동하기 위해 전력망에 연결되어야 합니다. 이러한 인버터는 태양광 광전지 패널이나 풍력 터빈과 같은 재생 에너지 소스로부터 직류(DC)를 공용 전력망과 동기화되는 교류(AC)로 변환하도록 설계되었습니다. 다음은 그리드 연결 인버터의 주요 기능 및 작동 조건입니다:
그리드 연결 인버터의 기본 작동 원리
그리드 연결 인버터의 기본 작동 원리는 태양광 패널이나 다른 재생 에너지 시스템에서 생성된 직류를 교류로 변환하고 이를 전력망으로 전송하는 것입니다. 이 과정은 두 가지 주요 단계로 구성됩니다: 첫째, 직류를 교류로 변환하고, 둘째, 변환된 교류 전력을 전력망으로 전송합니다.
그리드 연결 인버터의 특성
전력망과의 동기화: 그리드 연결 인버터는 전력망과 동기화되어 작동해야 하며, 즉, 출력 교류 주파수, 위상 및 전압이 전력망과 일치해야 전력이 무사히 전력망으로 공급될 수 있습니다.
전력망 참조에 의존: 그리드 연결 인버터는 일반적으로 주파수와 위상 조정을 위해 전력망에서 제공하는 참조 신호에 의존합니다.
섬모드 보호: 그리드 연결 인버터는 섬모드 방지를 위한 기능이 필요합니다. 전력망이 중단되면 인버터는 전력망에서 빠르게 분리하여 인버터가 생성한 전력이 유지 보수 인원에게 위험하지 않도록 해야 합니다.
작동 조건
전력망 연결: 그리드 연결 인버터는 전력망에 연결되어 있어야 변환된 교류를 전력망으로 출력할 수 있습니다.
전력망의 정상 작동: 그리드 연결 인버터는 전력망이 정상적으로 작동할 때만 작동할 수 있습니다. 전력망 장애나 정전이 발생하면 인버터는 작동을 중지하고 대기 상태로 들어갑니다. 전력망이 정상으로 돌아오면 다시 작동합니다.
전력망 주파수 및 전압: 그리드 연결 인버터는 전력망의 주파수와 전압을 감지하고 출력 교류가 그와 일치하도록 해야 합니다. 전력망 주파수나 전압이 설정 범위를 초과하면 인버터는 작동을 중지합니다.
작동 모드
정상 작동: 전력망이 정상적으로 작동할 때 인버터는 태양광 패널이나 풍력 터빈에서 생성된 직류를 교류로 변환하여 전력망으로 공급합니다.
고장 보호: 전력망에 문제가 있을 때 (예: 고전압 또는 저전압, 주파수 이탈 등), 인버터는 자동으로 전력망에서 분리하여 장비와 인원의 안전을 보장합니다.
섬 검출: 그리드 연결 인버터는 전력망 상태를 감지할 수 있는 능력이 필요하며, 전력망이 차단되면 지정된 시간 내에 전력망에 전력을 공급하는 것을 중지해야 합니다.
오프그리드 인버터와의 차이점
그리드 연결 인버터와 대조적으로 오프그리드 인버터는 독립적으로 작동하도록 설계되어 전력망의 존재에 의존하지 않습니다. 오프그리드 인버터는 종종 배터리와 같은 에너지 저장 장치와 함께 사용되어 전력망이 없더라도 안정적인 전력 공급을 제공합니다.
응용 사례
그리드 연결 인버터는 태양광 발전 시스템이나 풍력 발전 시스템과 같은 재생 에너지 발전 프로젝트에서 널리 사용되며, 특히 분산 발전 및 마이크로그리드 응용 분야에서 주택 옥상 태양광 시스템이나 상업 건물 태양광 시스템 등에서 활용됩니다.
요약
그리드 연결 인버터는 전력망에서 제공하는 주파수와 위상 참조 신호에 의존하므로 전력망이 있어야 정상적으로 작동할 수 있으며, 전력망과 동기화하여 전력을 공급해야 합니다. 또한, 그리드 연결 인버터는 전력망 장애 시 적시에 분리를 위한 섬모드 보호 기능이 필요합니다.