태양광 발전 시스템에 적합한 ATS 선택: PV 지원 vs. 표준 발전기

태양광 + 발전기 통합이 표준 ATS 시스템을 망가뜨리는 이유

태양광 어레이, 배터리 저장 장치 및 백업 발전기를 결합한 하이브리드 태양광 설치의 폭발적인 증가는 기존 자동 절체 스위치 기술의 중요한 약점을 드러냈습니다. 태양광 시스템에 20,000~50,000달러를 투자하는 부동산 소유자는 기존 발전기 ATS가 태양광 인버터와 연동할 수 없어 위험한 중성선-접지 본딩 충돌, 불쾌한 접지 오류 트립 및 비상 시 완전한 시스템 오류를 초래한다는 사실을 너무 늦게 발견합니다.

근본 원인은 다음과 간의 근본적인 비호환성에 있습니다. 표준 발전기 호환 ATS 장치 기존 대기 발전기용으로 설계되었으며 태양광 인버터 시스템 배터리 전압, 변동하는 PV 생산량 및 복잡한 전원 우선 순위를 관리합니다. 표준 발전기 ATS 장치는 독점적인 12VDC 제어 신호, 고정된 중성선-접지 본딩 및 예측 가능한 전압/주파수 출력을 예상하지만 태양광 인버터는 안정적으로 제공하지 않습니다.

이 기술 가이드는 엔지니어링 비호환성을 설명하고, 시스템 아키텍처를 기반으로 선택 기준을 제공하고, 적절한 중성선-접지 본딩 조정을 자세히 설명하고, 최신 하이브리드 설치에서 안전한 3가지 전원 관리를 위한 NEC 준수를 보장하여 PV 지원 ATS 대 표준 발전기 ATS 결정을 해결합니다.

1부: 태양광 + 발전기 하이브리드 시스템에서 ATS 작동 방식 이해

1.1 태양광 ATS가 발전기 ATS와 다른 점

표준 발전기 ATS 장치는 간단한 순서를 따릅니다. 유틸리티 전원이 고장나면 ATS는 전압 손실을 감지하고, 12VDC 릴레이 신호를 보내 발전기를 시작하고, 전압 및 주파수가 안정화될 때까지 출력을 모니터링한 다음(10-15초) 부하를 전환합니다. 이는 백업 소스가 준비 상태를 통신할 수 있고 두 소스 모두 예측 가능한 중성선-접지 본딩으로 일관된 전압/주파수를 유지한다고 가정합니다.

태양광 인버터 ATS 요구 사항 근본적으로 다릅니다. 태양광 인버터는 독점적인 12VDC 신호를 보낼 수 없고, 전압은 배터리 충전 상태 및 태양광 생산량에 따라 변동하며, 중성선 본딩은 제조업체에 따라 다릅니다. 태양광 호환 ATS는 다음을 모니터링해야 합니다. 배터리 전압 발전기 상태보다는 밀리초 단위의 전환을 조정하여 전자 장치의 중단을 방지하고 표준 장치에서 접지 오류 보호를 트립하는 플로팅 중성선 설계를 수용합니다. 자동 절체 스위치 기본 사항 이해 이러한 아키텍처 차이점을 인식해야 합니다.

주요 비호환성은 제어 신호에서 나타납니다. 대부분의 주거용 대기 발전기는 특정 발전기 제품군용으로 설계된 독점 프로토콜을 사용하여 통신합니다. 특히 태양광 인버터는 하이브리드 인버터 시스템, 배터리에 충분한 전하가 포함되어 있으면 AC 출력을 생성하며 안정적인 작동을 나타내는 “준비 신호”가 없습니다.

1.2 세 가지 전원 문제

최신 하이브리드 태양광 설치는 다음을 관리합니다. 세 가지 개별 전원 서로 다른 특성을 가집니다.

1. 유틸리티 그리드 그리드 연결 시스템에서 기본 역할을 하며 무제한 용량, 예측 가능한 전압/주파수 및 서비스 입구에서 고유한 중성선-접지 본딩을 제공합니다.
2. 태양광 인버터 + 배터리 오프 그리드 설치에서 기본 역할을 하거나 태양광 우선 시스템에서 선호되는 소스 역할을 합니다. 배터리 SOC 및 실시간 태양광 생산량을 기반으로 제한된 용량을 제공합니다. 중요한 차이점: 배터리 지원 태양광은 조용히 작동하고 배출 가스가 없으며 kWh당 비용이 들지 않습니다.
3. 백업 발전기 그리드 및 태양광/배터리 소스가 모두 고장나거나 배터리 SOC가 안전 최소값 아래로 떨어지면 비상 전원을 제공합니다. 발전기는 예측 가능한 전압/주파수로 높은 용량을 제공하지만 연료를 소비하고 유지 관리가 필요하며 소음/배출 가스를 발생시킵니다.

작동 시나리오	기본 소스	보조 소스	부하 상태	필요한 ATS 작업
정상 작동	그리드(또는 오프 그리드에서 태양광)	배터리 충전됨, 태양광 생산 중	모든 부하에 전원 공급	기본 소스에 ATS, 작업 없음
그리드 중단, 배터리 충전됨	태양광/배터리	발전기 대기	중요 부하만(부하 차단이 구현된 경우)	태양광/배터리로 ATS 전환(밀리초)
그리드 중단, 배터리 방전됨	발전기	태양광 배터리 재충전	필수 부하만	발전기로 ATS 전환(초), 배터리 재충전 시작
모든 소스 전환 중	가변(핸드오프 진행 중)	여러 소스 사용 가능/사용 불가능	순간적인 중단 가능	ATS는 우선 순위 논리로 다단계 전환을 조정합니다.

이 계층 구조를 이해하는 것은 다음 경우에 필수적입니다. 절체 스위치 유형 선택 ATS 아키텍처가 소스 우선 순위를 매우 다른 정교함 수준으로 처리하기 때문입니다.

1.3 중성선-접지 본딩: 숨겨진 호환성 킬러

그리고 중성선-접지(N-G) 본드 특정 위치에서 중성선 도체와 접지 시스템 간의 의도적인 전기적 연결을 나타냅니다. 이 본드는 고장 전류가 소스로 돌아가는 낮은 임피던스 경로를 제공하여 과전류 보호가 빠르게 트립되도록 합니다. NEC 조항 250.30은 정확히 다음을 의무화합니다. 분리된 시스템당 하나의 중성선-접지 본드 분리된 시스템당.

발전기 본딩 표준 장치에서 일반적으로 내부 N-G 본딩을 포함합니다. 즉, 발전기 제조업체는 인클로저 내부에서 중성선을 접지에 연결합니다. 이는 ATS가 전송 중에 핫 컨덕터와 중성선을 모두 차단하여 “하나의 본딩” 규칙을 유지하는 기존 유틸리티-발전기 ATS 설치에서 완벽하게 작동합니다.

태양광 인버터 본딩 구성은 제조업체 및 설치 토폴로지에 따라 크게 다릅니다. 일부는 다음과 같은 기능을 제공합니다. 부유 중성선(floating neutral)을 내부 본딩이 없는 설계로, 부하 센터에서 외부 본딩을 예상합니다. 다른 것들은 내부 본딩(특히 오프 그리드 모델)을 포함합니다. 하이브리드 인버터는 점퍼 설정을 통해 구성 가능한 본딩을 제공할 수 있습니다.

재앙 시나리오 계약자가 내부 본딩이 있는 인버터가 있는 태양광 시스템에 표준 발전기 ATS를 연결할 때 발생합니다. 즉, 이중 중성선-접지 본딩. 두 개의 본딩 지점을 사용하면 중성선 전류가 중성선 도체와 접지 도체 사이에서 분할되어 다음과 같은 문제가 발생합니다.

• 오작동 RCD/GFCI 트립: 장치가 불균형 전류를 감지하고 이를 접지 오류로 해석합니다.
• 접지 루프 간섭: 접지 도체를 통해 흐르는 전류가 전자기 간섭을 생성합니다.
• 상승된 접지 전위: 접지 도체 임피던스에 걸친 전압 강하는 감전 위험을 초래할 수 있습니다.
• 차단기 조정 실패: 접지 오류 전류가 상위 장치를 트립할 수 있을 만큼 충분한 크기에 도달하지 못할 수 있습니다.

솔루션 접근 방식 ATS를 선택하기 전에 본딩 구성을 매핑해야 합니다.

1. 내부 N-G 본딩이 없는 PV 지원 발전기 사용, 부하 센터 또는 ATS 위치에 단일 N-G 본딩 설치
2. 중성선이 전환된 ATS 배포 중성선 도체를 포함하여 각 소스를 완전히 격리합니다.
3. 절연 릴레이 설치 태양광/배터리가 활성 상태일 때 발전기 N-G 본딩을 기계적으로 분리합니다.

이해 적절한 접지 및 중성선-접지 본딩 원칙 태양광-발전기 통합 실패의 가장 일반적인 원인을 방지합니다.

2부: PV 지원 발전기 대 표준 발전기

2.1 “PV 지원” 발전기란 무엇입니까?

PV 지원 발전기 기존 발전기-태양광 통합을 괴롭히는 중성선 본딩 충돌, 전압 감지 비호환성 및 제어 신호 불일치를 해결하는 하드웨어 및 제어 기능을 통합합니다.

주요 기능은 다음과 같습니다:

• 선택 가능 또는 N-G 본딩 없음: 내부 점퍼 또는 제거 가능한 본딩 스트랩을 통해 시스템 아키텍처에 따라 설치자가 구성을 수행하여 이중 본딩 재해를 방지할 수 있습니다.
• 호환 가능한 전압/주파수 출력: 더 엄격한 전압 조정(±3% 대 ±5%) 및 정확한 주파수 제어(59.8-60.2Hz)는 태양광 인버터 출력 특성과 일치합니다.
• 독점 ATS 통신이 없는 스마트 컨트롤러: 제조업체별 프로토콜이 아닌 표준 릴레이 폐쇄 또는 전압 존재 신호를 수락합니다.
• 시작 신호 유연성: 무전압 접점 릴레이 폐쇄, 전압 존재/부재 감지 및 프로그래밍 가능한 시간 지연 시작을 포함한 여러 시작 트리거 옵션

PV 지원 발전기는 표준 모델보다 15-30% 더 비싸지만 총 시스템 비용의 3-5%(30,000-50,000달러 설치)에 불과합니다. 이는 상당한 문제 해결 비용을 피하기 위한 작은 투자입니다.

2.2 표준 발전기: 문제 발생 원인

표준 주거용 및 상업용 비상 발전기 기존 유틸리티-발전기 애플리케이션에서는 완벽하게 작동하지만 최신 기술과 결합하면 여러 장벽이 발생합니다. 하이브리드 인버터 시스템.

고정 N-G 본딩 재구성을 위한 조항 없이 중성선을 발전기 프레임 접지에 영구적으로 연결합니다. 접근 가능한 점퍼가 있는 발전기조차도 제거하면 상당한 분해가 필요하고 보증 범위가 무효화되는 경우가 많습니다.

독점 전송 스위치 통신 프로토콜은 제조업체별 신호를 사용합니다. Generac은 2선 12VDC를 사용하고 Kohler는 다른 전압 레벨을 구현합니다. 이러한 프로토콜은 태양광 인버터로 복제할 수 없으므로 표준 ATS 장치는 부하를 태양광/배터리 소스로 전송하는 것을 거부합니다.

전압 출력 특성 표준 발전기는 비용을 최소화하면서 코드 요구 사항(±5% 전압 조정, ±3% 주파수 허용 오차)을 충족하는 것을 우선시합니다. 과도 부하 중에는 전압 강하 또는 주파수 강하가 IEEE 1547에 따른 역송 방지 보호 기능이 있는 태양광 인버터에 필요한 엄격한 창을 초과하여 인버터가 안전을 위해 연결을 끊을 수 있습니다.

배터리 전압 모니터링 없음 즉, 표준 발전기 컨트롤러는 태양광 시스템 상태를 인식하지 못하므로 태양광 생산 및 배터리 용량이 풍부하더라도 유틸리티 정전 시에도 계속 작동합니다.

2.3 비교 표: PV 지원 발전기 대 표준 발전기

기능	PV 지원 발전기	표준 발전기
중성선-접지 본딩	점퍼/스위치를 통해 구성 가능; 내부 본딩이 없는 경우가 많으며 부하 센터에서 외부 본딩을 예상합니다.	고정 내부 본딩; 본딩을 제거하면 일반적으로 보증이 무효화되거나 공장 서비스가 필요합니다.
시작 제어 신호	릴레이 폐쇄, 전압 감지 트리거 또는 프로그래밍 가능한 지연을 수락합니다. 독점 프로토콜이 필요하지 않습니다.	일치하는 브랜드 ATS와의 독점 12VDC 통신; 일반 전압 감지 ATS와 호환되지 않습니다.
전압 출력 안정성	인버터 역송 방지 창과 일치하도록 ±2-3% 조정, 엄격한 주파수 제어(59.9-60.1Hz)	±5% 조정, ±3% 주파수 허용 오차; 과도 상태에서 인버터 연결 해제 임계값을 초과할 수 있습니다.
ATS 호환성	모든 제조업체의 전압 감지, 배터리 전압 제어, 스마트 프로그래밍 가능 ATS와 호환됩니다.	독점 통신을 사용하는 제조업체 일치 ATS가 필요하며 ATS 선택이 심각하게 제한됩니다.
태양광 시스템 통합	태양광 인버터와의 연동을 위해 설계되었으며 제조업체는 하이브리드 시스템에 대한 본딩/배선 다이어그램을 제공합니다.	해결 방법, 맞춤형 릴레이 로직 또는 시스템 재설계가 필요하며 태양광 통합에 대한 제조업체 지원이 없습니다.
일반적인 비용 프리미엄	표준 모델보다 15-30% 높음; 10-22kW 주거용 장치의 경우 1,500-3,000달러 추가	기본 비용; 10-22kW 주거용 비상 발전기의 경우 5,000-12,000달러
배터리 전압 인식	일부 모델에는 배터리 전압 모니터링 입력이 포함되어 있습니다. 배터리가 방전될 때까지 시작을 지연시킬 수 있습니다.	배터리 모니터링 없음; 배터리/태양광 가용성과 관계없이 ATS 신호가 발생하면 즉시 시작됩니다.
최적 사용 사례	태양광/배터리가 주요 백업 소스인 하이브리드 태양광 + 배터리 + 발전기 시스템	태양광이 없는 기존 유틸리티-발전기 백업; 발전기가 유일한 백업 소스인 애플리케이션

3부: 태양광 시스템에 적합한 ATS 선택

3.1 주요 선택 기준

전압 및 전류 정격 정상 작동 중의 연속 전류 및 전압과 모터 시동 중의 서지 전류를 처리해야 합니다. ATS 연속 전류 정격을 다음 항목과 일치시키십시오. 인버터 연속 출력 (서지 정격이 아님). 240V 분상 출력을 생성하는 10kW 인버터는 약 42A의 연속 전류를 제공하므로 디레이팅 마진을 위해 60A 또는 80A ATS를 권장합니다.

전송 시간 ATS가 소스 간에 전환되는 속도를 결정합니다. 표준 발전기 중심 장치는 10-30초 내에 전환되며 기존 가전 제품에는 허용되지만 컴퓨터나 의료 장비에는 적합하지 않습니다. 그리드와 배터리/인버터 사이에서 작동하는 태양광 호환 ATS 장치는 10-20밀리초의 전환 시간을 달성하여 컴퓨터 작동을 유지하고 PLC 재설정을 방지할 수 있을 만큼 빠릅니다.

제어 방법 ATS가 소스 가용성을 감지하는 방법을 정의합니다.

• 전압 감지 ATS 각 소스 입력에서 AC 전압 존재를 모니터링하므로 ATS와 소스 간의 통신이 필요하지 않습니다. 대부분의 태양광 호환
• 신호 제어 ATS 백업 소스가 준비되었음을 확인하는 활성 제어 신호를 보내야 합니다. 태양광 인버터와 호환되지 않습니다.
• 배터리 전압 모니터링 ATS DC 배터리 전압을 지속적으로 측정하고 전압 임계값을 기준으로 전환을 시작합니다. 태양광 우선 아키텍처에 최적입니다.

본딩 구성: 스위칭되지 않은 중성선 ATS 장치는 모든 소스가 공통 본드 지점을 공유해야 하므로 핫 컨덕터를 전환하는 동시에 연속적인 중성선 연결을 유지합니다. 스위칭된 중성선 ATS 장치는 핫 컨덕터와 중성선을 모두 기계적으로 분리하여 각 소스를 완전히 격리하고 독립적인 본딩을 허용합니다.

3.2 태양광 애플리케이션을 위한 일반적인 ATS 유형

수동 전환 스위치(MTS) 가장 저렴하고 안정적인 솔루션을 나타냅니다. 소스 간에 부하를 물리적으로 전환하는 수동 작동 스위치입니다. 제어 복잡성 및 통신 호환성 문제를 제거하지만 작업자 존재가 필요하고 전환 중에 부하가 완전히 중단됩니다.

자동 전압 감지 ATS AC 전압 존재를 모니터링하고 주 소스가 임계값 아래로 떨어지면 자동으로 전환합니다. 태양광 인버터는 배터리가 충전을 유지할 때마다 본질적으로 전압을 제공하므로 특별한 신호가 필요하지 않으므로 태양광 우선 시스템에 이상적으로 작동합니다.

배터리 전압 제어 ATS DC 배터리 전압을 지속적으로 모니터링하고 전압이 프로그래밍된 최소값 아래로 떨어지면 태양광/배터리에서 그리드/발전기로 전환합니다. 태양광 활용을 최적화합니다. 배터리가 적절한 충전을 유지하는 한 부하는 배터리/인버터에 유지됩니다. 전환 설정값은 일반적으로 48V 리튬 시스템의 경우 42-48V 범위입니다.

스마트/프로그래밍 가능 ATS 전압 임계값, 전환 지연, 소스 우선 순위 및 작동 모드에 대한 사용자 구성 가능 매개변수를 사용하여 마이크로프로세서 제어를 통합합니다. 고급 모델은 원격 모니터링을 위해 Modbus 또는 이더넷을 통해 통신합니다. 에너지 관리 전략이 측정 가능한 가치를 제공하는 복잡한 하이브리드 시스템에 가장 적합합니다.

3.3 크기 조정 및 사양 체크리스트

• 백업 회로의 정격 전류를 합산하고 20-25% 디레이팅 마진을 추가하여 최대 연속 부하를 계산합니다.
• 인버터 출력 전압이 ATS 전압 정격(120V, 240V, 120/240V 분상)과 일치하는지 확인합니다.
• 필요한 극 수 결정: 핫 컨덕터만 해당되는 경우 2P, 스위칭된 중성선이 있는 분상의 경우 4P
• 제조업체 문서 또는 연속성 테스트를 통해 모든 소스의 본딩 구성을 식별합니다.
• 발전기 시작 신호 호환성 확인 - 독점 또는 일반 릴레이 폐쇄
• UL 1008 목록 또는 이와 동등한 인증 확인
• 전압 제어 ATS를 사용하는 경우 배터리 전압 설정값에 대한 프로그래밍 가능성 확인
• 부하 감도를 기준으로 전환 시간 요구 사항 평가

3.4 설치 모범 사례

위치: 회로 길이와 전압 강하를 최소화하기 위해 주 서비스 패널 근처에 ATS를 장착합니다. NEC 110.26(일반적으로 전면 36인치, 폭 30인치, 높이 6.5피트)에 따라 적절한 간격을 제공합니다. DC 감지선 길이를 최소화하기 위해 배터리 전압 제어 유형의 경우 배터리 뱅크 근처에 장착하는 것을 고려하십시오.

배선: 그리드, 태양광 및 발전기 공급 장치에 대해 별도의 전선관을 설치합니다. 사용 적절한 크기의 전선 ATS 정격 및 회로 길이를 기준으로 합니다. 소스 전선 색상 코드: 유틸리티(검정/빨강/흰색/녹색), 태양광(파랑/노랑/흰색/녹색), 발전기(갈색/주황색/흰색/녹색).

접착: 중성선-접지 본드를 정확히 한 위치(ATS 단자, ATS 후 첫 번째 배전반 또는 인버터/발전기(스위칭된 중성선 ATS만 해당))에 설치합니다. 한 소스에 전원이 공급된 상태에서 중성선과 접지 사이의 연속성을 확인하여 설치 후 본딩 구성을 테스트합니다.

접지: 모든 소스는 동일한 접지 전극 시스템을 참조해야 합니다. NEC 표 250.66에 따라 적절한 크기의 접지 전선을 사용하여 태양광 인버터 섀시 접지, 발전기 프레임 접지 및 ATS 접지 단자를 건물 접지 전극 시스템에 연결합니다. 참조 접지 전극 시스템 요구 사항 적절한 크기 조정.

라벨링: ATS에 소스 이름 및 전압, 전환 스위치 정격 및 본딩 구성을 나타내는 영구 레이블을 설치합니다. NEC 705에 따라, 모든 태양광 시스템 구성 요소에 적절하게 레이블을 지정합니다. 전원 및 분리 수단을 식별합니다.

4부: 통합 전략 및 시스템 설계

4.1 태양광 우선 아키텍처

태양광 우선 아키텍처 유틸리티 고장 시 태양광 인버터 + 배터리를 주 백업으로 우선시하고, 배터리 SOC가 정의된 임계값 아래로 떨어질 때만 발전기를 시작합니다. 이는 재생 에너지 활용을 극대화하고 연료 소비를 최소화합니다.

구현에는 프로그래밍 가능한 설정값을 가진 배터리 전압 제어 ATS가 필요합니다. 부하 시 배터리 제조업체에서 권장하는 최소 전압으로 전환 전압을 구성합니다. 리튬 LiFePO4 배터리는 일반적으로 셀당 최소 2.8V(48V 시스템의 경우 44.8V)를 지정하지만 전환은 2-4V 더 높게 발생해야 합니다. 배터리 작동을 재개하기 전에 적절한 재충전을 보장하기 위해 복구 전압을 전환 전압보다 4-6V 높게 설정합니다.

일반적인 설정값:

• 보수적: 50V에서 전환(50% SOC), 54V에서 복구(80% SOC) - 최대 배터리 수명
• 균형: 48V에서 전환(30% SOC), 53V에서 복구(70% SOC) - 최적화된 활용
• 공격적: 46V에서 전환(20% SOC), 52V에서 복구(60% SOC) - 최대 태양광 활용

부하 관리는 배터리 전원으로 작동할 때 자동 부하 차단을 구현하여 태양광 우선 아키텍처를 향상시킵니다. 스마트 회로 차단기 중요하지 않은 부하를 분리하여 중요 부하에 대한 배터리 용량을 확보합니다.

4.2 계통 연계 태양광 발전 + 발전기 백업

계통 연계 태양광 발전 + 발전기 백업 가장 간단한 하이브리드 아키텍처를 나타냅니다. 태양광 인버터는 표준 계통 연계 상호 연결을 통해 영구적으로 연결되고, 별도의 ATS는 유틸리티-발전기 전환을 처리합니다. 인버터는 초과 태양광 생산량을 계통으로 내보내고 백업 전원과 독립적으로 작동합니다.

이는 태양광 조정 요구 사항을 제거하여 전환 스위치 선택을 단순화합니다. ATS는 기존의 두 소스 전환(유틸리티 ↔ 발전기)을 수행합니다. 유틸리티가 고장나면 ATS는 발전기 시작 신호를 보내고 부하를 전환합니다. 발전기가 계통 추종 범위 내의 전압 및 주파수(일반적으로 IEEE 1547에 따라 ±5% 전압, ±0.5Hz 주파수)를 제공하는 경우 태양광 인버터는 계속 작동할 수 있습니다.

중요한 과제는 발전기 전압 조정 품질에 있습니다. ±5% 조정 기능을 갖춘 표준 발전기는 발전기 작동 중에 계통 연계 인버터가 연결 해제될 수 있습니다. 해결 방법으로는 더 엄격한 조정 기능을 갖춘 PV 지원 발전기를 지정하거나 발전기 작동 중에 태양광 차단을 수용하는 것이 있습니다.

4.3 3중 소스 조정

3중 소스 하이브리드 시스템 프로그래밍 가능한 소스 우선 순위 및 지능형 부하 관리를 통해 유틸리티 계통, 태양광 인버터 + 배터리 및 백업 발전기를 조정합니다. 이는 최대 에너지 독립성 및 안정성을 제공하지만 훨씬 더 많은 엔지니어링 노력과 장비 투자가 필요합니다.

구현에는 이중 ATS 구성 또는 특수 3중 소스 스마트 전환 스위치가 필요합니다. 이중 ATS 설계에서 기본 스위치는 계통과 태양광/배터리 간에 밀리초 단위의 전환을 제공하고, 보조 스위치는 태양광/배터리와 발전기 간의 느린 전환을 관리합니다.

일반적인 우선 순위 로직:

1. 기본: 태양광/배터리 (배터리가 60% SOC 이상으로 충전된 경우) - 자가 소비 극대화
2. 보조: 유틸리티 계통 (태양광/배터리를 사용할 수 없거나 배터리가 40% SOC 미만인 경우) - 안정적인 백업
3. 3차: 발전기 (계통이 고장나고 배터리가 30% SOC 미만으로 방전된 경우) - 비상 시에만

3중 소스 조정은 제어 시스템, 추가 스위치 및 엔지니어링 작업에 5,000~15,000달러를 추가합니다. 이러한 투자는 높은 전기 요금이 발생하는 상업 시설, 태양광 자원이 부족한 오프 그리드 속성 또는 3중 중복 백업을 정당화하는 중요한 응용 분야에 적합합니다.

4.4 일반적인 통합 실수 방지

이중 접지 문제: 계약자는 고정된 내부 N-G 접지가 있는 표준 발전기를 인버터 내부 접지가 있는 태양광 시스템에 연결하여 두 개의 접지 지점을 생성하여 불쾌한 트립, 상승된 접지 전위 및 전류 분할 위반을 유발합니다. 해결 방법: (1) 구성 가능한 접지가 있는 PV 지원 발전기 지정, (2) 스위치 중성선 4극 ATS 설치, (3) 발전기 접지 점퍼를 제어하는 절연 릴레이 배포.

역전류 위험: ATS 배선을 통해 발전기와 태양광 인버터의 병렬 작동 또는 발전기에서 인버터 DC 측 구성 요소로의 역방향 전력 흐름이 가능합니다. 해결 방법: ATS에 동시 연결을 방지하는 기계적 인터록이 포함되어 있는지 확인합니다. 인터록 기능을 수동으로 테스트합니다. 적절하게 설계된 장치는 기계적으로 불가능하게 만듭니다.

전압 불일치: 208V 3상 발전기를 240V 단상 태양광 시스템과 혼합하면 장비 오작동이 발생합니다. 해결 방법: 전압 사양을 정확히 일치시키거나 벅-부스트 변압기를 설치하여 전압 레벨 간에 변환합니다.

부적절한 접지: 휴대용 발전기에는 접지 접점이 없어 프레임이 정의되지 않은 전위에 있습니다. 해결 방법: 최소 6 AWG 구리를 사용하여 발전기 프레임을 건물 접지 전극 시스템에 연결합니다. 적절한 연결을 위해 중성선 바 대 접지 바 요구 사항을 참조하십시오. 중성선 바 대 접지 바 요구 사항 적절한 연결을 위해.

짧은 FAQ

Q1: 태양광 시스템과 함께 표준 Generac/Kohler/Briggs 발전기를 사용할 수 있습니까?

기술적으로 가능하지만 수정 없이는 권장하지 않습니다. 표준 발전기에는 내부 N-G 접지가 포함되어 있으며 독점 ATS 통신이 필요합니다. 접지 오류 트립, 전압 조정 문제 및 ATS 전환 오류가 발생합니다. 해결 방법으로는 내부 접지 제거(종종 보증 무효화), 독점 ATS를 전압 감지 장치로 교체, 전압 조정이 IEEE 1547 요구 사항을 충족하는지 확인하는 것이 있습니다. 새로운 설치의 경우 PV 지원 발전기에 15-20% 더 투자하십시오.

Q2: 발전기에 대한 “PV 지원”이란 무엇을 의미합니까?

PV 지원 발전기는 구성 가능한 중성선-접지 본딩, 더 엄격한 전압 조정(±2-3% 대 ±5%), 태양광 인버터의 독립 운전 방지 범위 내의 정밀한 주파수 제어, 독점적인 통신 없이 릴레이 폐쇄를 허용하는 유연한 시동 제어 기능을 제공합니다. 일부 모델에는 배터리 SOC를 기반으로 발전기 시동을 허용하는 배터리 전압 모니터링 입력이 포함되어 있습니다. 이 지정은 제조업체에서 테스트한 태양광 인버터 호환성과 통합 설명서를 나타냅니다.

Q3: 태양광 발전에 특별한 전환 스위치가 필요합니까, 아니면 모든 ATS가 작동합니까?

자체 통신 기능이 있는 표준 발전기 중심 ATS 장치는 태양광 인버터와 작동하지 않습니다. 필요한 것은 다음과 같습니다. (1) 제어 신호 없이 AC 전압을 모니터링하는 전압 감지 ATS, (2) 태양광 우선 아키텍처를 위한 배터리 전압 제어 ATS, 또는 (3) 구성 가능한 제어 로직이 있는 프로그래밍 가능한 스마트 ATS. 또한 ATS는 중성선-접지 본딩을 조정해야 하며, 스위치 중성선 모델이 최대의 유연성을 제공합니다.

Q4: 내 인버터에 중성선-접지 접지가 있는지 어떻게 알 수 있습니까?

인버터 전원이 차단되고 연결이 끊긴 상태에서 연속성 모드로 설정된 멀티미터를 사용합니다. AC 출력 중성선 단자와 인버터 섀시 접지 사이의 저항을 측정합니다. 0옴에 가까운 판독값은 내부 N-G 접지를 나타냅니다. >10kΩ 또는 “OL” 판독값은 내부 접지가 없는 플로팅 중성선을 나타냅니다. 접지 다이어그램은 인버터 설명서를 참조하십시오. 절대로 가정하지 말고 측정 및 문서를 통해 확인하십시오.

Q5: 발전기와 태양광 인버터를 동일한 전환 스위치에 연결할 수 있습니까?

예, 하지만 적절한 ATS 구성이 필요합니다. 3전원 ATS 장치 또는 이중 ATS 구성은 프로그래밍된 우선 순위 로직을 통해 전력망, 태양광/배터리, 발전기를 관리할 수 있습니다. 중요 요구 사항: (1) ATS는 기계적 인터록을 통해 병렬 운전을 방지해야 합니다. (2) 하나의 전원에만 N-G 본딩이 있거나 ATS가 스위치 중립 구성을 사용해야 합니다. (3) 발전기 전압 조정은 인버터 사양과 일치해야 합니다. (4) 제어 시스템은 가용성 및 우선 순위에 따라 활성 전원을 조정합니다. 주거용 애플리케이션의 경우, 더 간단한 2전원 아키텍처가 종종 더 나은 비용 효율성을 제공합니다.

Q6: 전압 감지 ATS와 신호 제어 ATS의 차이점은 무엇입니까?

전압 감지 ATS 간단한 감지 회로를 사용하여 각 소스 입력의 AC 전압을 모니터링합니다. 기본 전압이 임계값(일반적으로 80-85V) 아래로 떨어지면 ATS는 전압이 있는 경우 보조로 전환됩니다. 통신이 필요하지 않습니다. 모든 AC 전압 소스에서 작동합니다. 제한 사항: “전압은 있지만 불안정함”과 “완전히 작동함”을 구별할 수 없습니다.”

신호 제어 ATS 백업 소스가 “안정적인 전압에서 실행 중인 발전기, 부하 준비 완료”를 확인하는 활성 제어 신호(일반적으로 12VDC 릴레이 폐쇄)를 보내야 합니다. 조기 전환을 방지하지만 제어 신호를 제공하지 않는 태양광 인버터와는 호환되지 않습니다.

태양광 통합의 경우 전압 감지 ATS가 강력히 선호됩니다. 태양광 인버터는 배터리가 충전을 유지할 때마다 본질적으로 안정적인 전압을 제공합니다.