10KVA 풍력, 태양광 및 디젤 보완형 오프그리드 발전 시스템 설계 계획
1: 시스템 소개
이 시스템은 사용자의 요구를 충족시키기 위해 태양전지, 풍력 터빈, 디젤 발전기의 안정적인 발전 모드를 채택합니다. 고객의 요구 사항에 따라 총 54개의 단결정 실리콘 185W/36V, 3개의 풍력 터빈 10KW, 1개의 10KVA 380VAC 50HZ 3상 디젤 발전기, 108개의 2000Ah/2V 무정비 납축 배터리, Guanya의 풍력-태양광 하이브리드 컨트롤러 및 3상 오프 그리드 인버터가 선택됩니다. 배터리가 완전히 충전되면 약 3일 동안 8KW 부하의 연속 작동을 충족할 수 있습니다(일일 8KW 부하, 12시간 연속 작동).
이 시스템은 디젤 발전기 백업 전원 공급 모드를 채택합니다. 즉, 디젤 발전기 입력 포트가 인버터에 제공됩니다. 일반적으로 태양광 패널과 풍력발전기는 풍력-태양광 하이브리드 컨트롤러를 거쳐 배터리를 충전하고, 배터리는 인버터에 의해 반전된 뒤 부하에 전력을 공급한다. 배터리가 저전압이면 시스템은 자동으로 디젤 엔진 전원 공급 상태로 전환되고 디젤 엔진은 부하에 전원을 공급합니다. 배터리 전압이 가득 차면 시스템이 자동으로 배터리 작동 상태로 전환됩니다.
2. 디자인 원칙:
2.1. 경제
고객의 사용 요구 사항을 충족시키면서 비용을 최대한 절감하여 경제적, 실용적 공존을 실현합니다. 태양광 패널의 가격이 풍력 터빈보다 높다는 점을 고려하면, 시스템 구성에서 풍력 터빈의 출력은 태양광 패널의 출력보다 커야 합니다. 이 시스템에서 풍력 터빈의 전력은 태양광 패널의 전력의 약 3배입니다. 계속되는 비와 약한 바람을 고려할 때, 이 기간 동안 태양광 패널과 풍력 터빈을 사용하여 전력을 공급하면 배터리 용량이 사용자의 요구를 충족하기 어려울 것입니다. 따라서 태양광 및 풍력 발전 시스템이 정상적으로 전기를 생산할 수 없고 배터리 용량이 부족한 경우 디젤 엔진 보상을 사용하여 사용자의 전력 수요를 충족시킵니다.
2.2 안전성과 신뢰성
태양광 및 풍력 발전 시스템으로서 지속적이고 안정적인 전력 출력을 보장하려면 높은 안전성과 신뢰성 계수를 가져야 합니다. 태양전지 모듈은 일정한 풍압 저항성을 가져야 합니다. 풍력 터빈은 블레이드가 날아가거나 과도한 바람에 의한 손상을 방지하기 위해 높은 수준의 기계적 안전성과 신뢰성을 갖추고 있습니다. 풍력-태양광 하이브리드 컨트롤러는 높은 제어 및 디스플레이 효과를 가져야 합니다. 오프그리드 인버터는 인버터 효율이 높고 전력 소비가 낮으며 크기가 작습니다. 낙뢰 또는 강한 전자기 간섭을 방지하기 위해 이 시스템에는 제어 캐비닛 내부에 낙뢰 보호 장치가 특별히 장착되어 시스템 안전을 효과적으로 보호할 수 있습니다. 배터리 설계 용량은 7시간 동안 작동하는 8KW 부하의 전력 소비를 충족할 수 있습니다. 배터리가 저전압이더라도 부하는 정상적으로 작동할 수 있습니다. 시스템에는 디젤 엔진 입력 포트가 장착되어 있어 특별한 상황에서 디젤 엔진에 전원을 공급하여 시스템 출력의 안정성을 보장할 수 있습니다.
2.3 환경 보호 및 에너지 절약
태양광 및 풍력 발전 시스템 자체는 에너지 절약형 제품이므로 기타 액세서리 구매 시 환경 보호 기능이 있어야 합니다. 예를 들어, 태양광 컨트롤러와 독립형 인버터는 소음과 전자기 복사를 가장 낮은 범위까지 제어해야 하며 케이블은 특정 보호 조치를 취해야 합니다. 장기적으로 태양광·풍력 발전은 환경친화적일 뿐만 아니라 도시 전기요금보다 저렴하다. 일정 기간 동안 시스템을 사용한 후 도시 전기를 사용하는 비용으로 비용을 상쇄할 수 있어 비용이 절약됩니다.
2.4 제어 가능성
전체 시스템으로서 제어 가능성은 시스템의 적응성을 향상시킬 수 있습니다. 이 시스템에는 과충전, 과방전, 하역 등의 보호 기능을 갖춘 제어 기능을 갖춘 별도의 풍력-태양광 하이브리드 컨트롤러가 장착되어 있습니다. 출력된 표시 데이터를 통해 시스템의 작동 상태를 직관적으로 이해할 수 있습니다.
2.3 작동 원리
다음 그림(그림-1)에서 볼 수 있듯이 본 시스템의 태양전지 모듈과 풍력 터빈은 발전 요소이고 풍력-태양 하이브리드 컨트롤러는 작동 제어 및 감지 요소입니다. 배터리는 전기 에너지를 저장하고 이를 부하에 제공하여 사용합니다. 시스템의 신뢰성을 향상시키기 위해 시스템에는 디젤 엔진 입력 포트가 장착되어 있습니다. 배터리가 공급되면 시스템은 자동으로 디젤 엔진 전원 공급 장치로 전환할 수 있습니다. 배터리가 충전된 후 시스템은 자동으로 태양광 및 풍력 전원 공급 장치로 이동합니다. 오프그리드 인버터는 DC 전력을 AC 전력으로 변환하여 출력한다. 전체 시스템 디자인은 가장 이상적인 효과를 달성하기 위해 가능한 한 적은 공간을 사용하는 컴팩트한 디자인을 채택합니다.
