등부표 시스템의 작동 조건을 최적화하기 위해서는 전력 시스템의 안정성과 신뢰성을 확보하는 것이 필수적입니다. 이러한 문제점을 효과적으로 극복하기 위해서는 태양에너지와 등부표 구조에 적합한 발전시스템을 결합한 발전시스템을 구축해야 한다. 태양광 발전 시스템에서 일사량은 직접적으로 사용되는 에너지원으로 발전량에 절대적인 영향을 미친다.
현재 등부표의 동력장치로 사용되고 있는 태양광 발전 역시 신재생에너지의 일종으로 그 특성상 날씨에 따라 출력이 급격하게 변한다. 따라서, 현재의 태양에너지만을 이용하는 등부표 시스템은 전력 생산이 불안정한 요소를 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 태양에너지와 파력에너지를 활용하는 하이브리드 발전 시스템을 제안한다.
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독립형 태양광발전시스템은 도서산간, 산간지역, 무인등대, 무인중계소, 위성 등에서 축전지나 인버터를 이용하여 직류부하 또는 교류부하에 전력을 공급하는 시스템을 말한다. 전력계통으로부터 전력을 공급받지 못하는 것. . 해상교통안전시설의 전력계통에 사용되는 태양광 발전시스템도 이 방식을 사용하고 있다. AC 부하용 태양광 발전 시스템은 그림 1과 같이 DC/AC 컨버터를 갖춘 DC 부하 시스템이다.
독립형 태양광 발전 시스템은 상용 에너지와 분리되어 있기 때문에 시스템에서 생성된 무효 전력, 유효 전력 및 고조파가 전력망에 영향을 미치지 않습니다. 따라서 태양광 발전시스템이 해양교통안전시설용 하이브리드 에너지 발전시스템에 적용되어 안정적으로 작동하기 위해서는 과방전 및 과충전 방지 시스템이 요구된다. 파동의 운동에너지와 위치에너지를 물체의 운동에너지로 변환하여 전기를 생산하는 파력발전은 파동에너지를 이용하여 기계장치를 직접 구동하는 이동형 파력발전 시스템의 초기 개발로 시작되어 최근에는 연구분야로 진화하고 있다. 파동에너지를 유체의 운동에너지로 1차 변환하고, 2차로 기계장치의 운동에너지로 변환하는 파동에너지 발생 방식 분야에서 활발히 활동하고 있다.
후자의 대표적인 방법으로는 기류를 이용한 진동수주형 파력에너지 생성과 물의 흐름을 이용한 월파에너지 생성이 있다. 파력에너지 발전의 경제성은 주로 해역의 파력에너지 밀도의 크기에 달려 있다. 따라서 성공적인 파력에너지 발전시설을 설계하기 위해서는 고효율의 에너지변환장치를 개발하고, 대상 해역의 파력에너지의 공간적, 시간적 분포를 정확하게 파악하여 최적의 위치를 선정하는 것이 중요하다.
파력발전장치는 파동의 운동에너지를 이용하는 방식에 따라 여러 종류로 분류될 수 있다. 설치 장소에 따라 연안형, 해상형, 외해형으로 구분됩니다. 에너지를 흡수하는 원리에 따라 진동수기둥형, 이동체형, 블루변형을 이용한 유형으로 나누어진다. 등부표의 구조와 작동특성에 가장 잘 맞는 메커니즘을 갖춘 방식이 진동수주형 파력발전시스템이다. 실제 등부표에 사용되는 대부분의 파력발전시스템은 진동수주형으로 설계되어 있으며, 본 논문에서는 사용되는 진동수주형 파력발전시스템에 대해서도 기술한다.
3.17) 또한 오리피스에서 공기의 속도는 면적에 비례하므로 다음과 같다
하이브리드 발전 시스템은 태양광 발전부, 파력 발전부, MPPT 컨트롤러, 전력 및 충전 컨트롤러, 축전지, 부하로 구성된다. 과충전 및 과방전을 방지하기 위해 전원과 부하 사이의 스위치가 배터리 전압에 따라 열리고 닫힙니다. 태양광 컨트롤러는 태양광 패널에서 생산된 전기를 축전지에 충전하는 데 사용되는 제어 장치입니다.
또한, 축전지의 충전상태에 따라 태양전지에 가해지는 부하는 변화한다. 따라서 태양전지의 최대 출력과 동작점은 자주 변한다. 태양전지의 전압과 전류를 지속적으로 측정합니다.
두 개의 태양광 패널을 직접 연결하여 MPPT 컨트롤러와 일반 컨트롤러를 서로 연결하여 태양에너지의 출력 특성을 검증하였다. 컨트롤러를 차단기로 교체한 상태에서 태양광 패널에서 축전지에 충전되는 전압과 전류를 측정해 성능을 측정했다. 하이브리드 시스템에서는 전력 및 부하 제어기가 발전기, 부하, 배터리를 제어하여 스위치를 개폐하고 배터리의 과충전 및 과방전을 방지합니다.
레귤레이터를 기능에 따라 전원 연결부, 메인 배터리부, 보조 배터리부 3개 부분으로 나누어 각 기능에 따른 레귤레이터의 동작을 테스트하였다. 각 태양광 및 파력 발전장치의 전압을 확인하고, 전압이 일정 수준을 초과하면 스위치를 연결하세요. 주주축전지 주축전지 축전지 축전지 축전지분기.
또한 배터리 팩이 방전 종료 전압에 가까워지면 메인 배터리 팩에 연결된 표시등이 강제로 꺼집니다.
