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태양광 및 인버터 시스템용 자동 절체 스위치: 계통, 인버터 및 발전기 절체

태양광 및 인버터 시스템용 자동 전환 스위치

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A 태양광 자동 절체 스위치 상시 전환 AC 전원: 계통 AC, 인버터의 AC 백업/EPS 출력 또는 발전기 AC입니다. 이는 지 PV 스트링에서 들어오는 원시 DC 입력을 상시 전환합니다. PV 모듈은 DC 정격 절연 및 보호 경로를 통해 인버터로 전력을 공급하며, 인버터는 DC를 AC로 변환합니다. 이후 전송 장비가 정의된 부하에 대해 호환 가능한 AC 소스 간의 선택을 수행합니다.

핵심 요점: 먼저 하이브리드 인버터에 그리드 바이패스, EPS/백업 출력 및 전용 발전기 입력이 이미 포함되어 있는지 확인하십시오. 포함되어 있다면 외부 ATS는 불필요하거나 다른 시스템 경계에 속할 수 있습니다. 인버터 매뉴얼, ATS 문서, 접지 설계, 보호 방식 및 승인된 단선 결선도가 해당 아키텍처를 정확히 지원하는 경우에만 ATS를 추가하십시오.

어떤 태양광 또는 인버터 절체 아키텍처가 적합한가?

의도된 기능 일반적인 아키텍처 주요 검증
그리드 정전 시 배터리를 통해 필수 부하에 전원 공급 유지 그리드와 배터리가 하이브리드 인버터에 전원을 공급하며, 인버터의 백업/EPS 출력이 필수 부하 패널에 전원을 공급함 내부 절체 기능, 백업 출력 제한, 단독 운전 방식, 중성선 및 보호
하나의 부하 버스에 대해 그리드 AC 또는 인버터 AC 출력 선택 그리드 AC + 인버터 백업 AC → 외부 ATS → 중요 부하 패널 전원은 ATS 정격과 호환되어야 하며, 의도치 않은 역전력을 방지하고 인버터 작동 모드를 확인하십시오.
발전기가 하이브리드 인버터를 지원하도록 하십시오. 계통 또는 발전기 AC → 승인된 전원 선택 장치 → 인버터 AC 입력 인버터는 발전기 파형/범위를 수용하며, 전원 선택 및 시작 로직은 문서화되어 있습니다.
중요 부하를 위해 인버터 AC 또는 발전기 AC를 선택하십시오. 인버터 AC + 발전기 AC → ATS → 중요 부하 패널 동기화되지 않은 전원을 절대 병렬로 연결하지 마십시오. 중성선, 보호, 절체 타이밍 및 부하 용량을 확인하십시오.
PV 스트링 도체를 개폐하십시오. 어레이용으로 설계된 DC 정격 PV 스위칭/보호 장치를 사용하십시오. 일반적인 AC ATS는 올바른 장치가 아닙니다.

필수 경계: PV DC는 ATS AC가 아님

태양광 인버터 전환 시스템에서의 개념적 DC 및 AC 경계

미국 에너지부(U.S. Department of Energy)는 인버터가 태양광 패널에서 생성된 DC 전기를 그리드 및 대부분의 부하에서 사용하는 AC 전기로 변환한다고 설명합니다. 이러한 변환 경계는 중요합니다. 저전압으로만 설명된 제품은 AC 절체 스위치를 PV 스트링 DC 회로에 배치해서는 안 됩니다.

PV DC 스위칭은 아크 소호, 극성, 전압, 커넥터, 절연 및 보호 요구 사항이 다릅니다. DC 절연기, 결합기, 퓨즈, 차단기 또는 접촉기는 해당 표시 및 지침이 특정 PV 회로를 포함하는 경우에만 사용하십시오. “Solar ATS”는 시스템 사용 용어이며, 시스템 내부의 모든 전류 경로가 PV DC에 적합하다는 증거는 아닙니다.

인버터가 이미 절체를 수행하는 경우

많은 하이브리드 또는 저장용 인버터에는 다음과 같은 기능이 하나 이상 포함되어 있습니다:

  • 그리드 AC 입력 및 내부 바이패스;
  • 별도의 백업 또는 EPS 출력;
  • 배터리 지원 아일랜딩 기능;
  • 전용 발전기 입력;
  • 내부 전원 적격성 확인 및 절체 로직;
  • 발전기 원격 기동 제어.

해당 아키텍처에서 두 번째 ATS를 추가하면 인터로킹이 중복되거나, 의도치 않은 중성선 경로가 생성되거나, 인버터 작동이 중단되거나, 인버터의 제어 로직과 충돌할 수 있습니다. 인버터 제조업체에서 승인한 단선 결선도를 시작점으로 삼으십시오.

외부 ATS는 일반적으로 지 단지 현장에 태양광 패널이 있다는 이유만으로 정당화되지 않습니다. 적절하게 설계된 아일랜딩 및 백업 기능이 없는 계통 연계형 PV는 정전 시 독립된 건물에 전력을 공급하는 것을 중단합니다. 배터리 저장 장치만으로는 시스템이 아일랜딩된 AC 버스를 형성하고 조정할 수 있다는 것을 입증할 수 없으며, 해당 기능은 인버터 및 시스템 설계 문서에 명시되어야 합니다.

세 가지 실용적인 AC 측 아키텍처

계통, 인버터 및 발전기 AC 전원 선택 아키텍처

아키텍처 A: 계통 AC 대 인버터 백업 출력

여기서 외부 ATS는 중요 부하 패널을 위해 그리드 AC와 전용 인버터 백업/EPS 출력 사이에서 선택합니다. 이는 인버터 문서에서 해당 출력 구성을 허용하고 두 전원이 ATS의 전압, 주파수, 위상, 극수, 전류 및 단락 용량 제한과 일치할 때 유효할 수 있습니다.

인버터의 일반적인 그리드 팔로잉(grid-following) 출력을 독립적인 백업 전원인 것처럼 연결하지 마십시오. 선택된 출력은 단독 운전(islanded) 상태에서 의도된 부하에 전력을 공급하도록 설계되어야 합니다.

아키텍처 B: 인버터에 전원을 공급하는 그리드 AC 대 발전기 AC

일부 하이브리드 인버터는 AC 입력에서 그리드 또는 발전기 전원을 모두 수용할 수 있습니다. 전원 선택은 인버터 내부, 승인된 외부 장비 또는 조정된 배전반에서 이루어질 수 있습니다. 인버터가 허용하는 전압/주파수 범위, 발전기 최소 용량, 충전 전력 제한, 전력 품질 허용 오차, 중성선 구성 및 필요한 예열 지연 시간을 확인하십시오.

발전기 원격 시작 출력을 사용하는 경우, ATS 또는 인버터 컨트롤러가 명령을 내릴 수 있습니다. 엔지니어링된 시퀀스 없이 두 개의 독립적인 컨트롤러가 동일한 발전기를 시작, 정지 또는 검증하려고 시도하지 않도록 하십시오.

아키텍처 C: 중요 부하에 전원을 공급하는 인버터 AC 대 발전기 AC

ATS는 중요 부하 버스를 위해 인버터의 단독 운전 가능 AC 출력 또는 발전기 AC를 선택할 수 있습니다. 인터록은 의도하지 않은 전원 연결을 방지해야 합니다. 발전기는 전환된 부하를 지원해야 하며 인버터 출력은 선택된 전환을 허용해야 합니다. 어느 한 전원이 연결된 장비를 통해 역으로 전력을 공급할 수 있는지 확인하십시오.

발전기의 전체 냉각 실패 시퀀스에 대해서는 다음을 참조하십시오. 발전기용 자동 절체 스위치(ATS).

중성선 스위칭 및 본딩

중성선 설계는 전원 및 보호 방식에 따라 달라집니다. 중요한 질문은 다음과 같습니다:

  1. 인버터가 각 작동 모드에서 내부적으로 중성선을 연결합니까?
  2. 발전기 중성선이 프레임 또는 시스템 접지에 본딩되어 있습니까?
  3. 설비의 중성선-접지 본딩은 어디에 위치합니까?
  4. 인버터가 단독 운전 중에 중성선 접지를 생성하거나 전환합니까?
  5. 각 전원 상태에서 어떤 RCD, GFCI, 잔류 전류 또는 지락 보호 장치가 작동해야 합니까?
  6. ATS가 중성선을 전환합니까? 그리고 그 동작이 모든 상태와 호환됩니까?

4극 ATS가 보편적으로 필수적인 것은 아니며, 솔리드 중성선이 항상 올바른 것도 아닙니다. 시스템 설계자는 그리드 연결, 인버터 아일랜드, 발전기 공급, 바이패스, 유지보수 등 각 전원 상태를 매핑하고 각 상태에서의 중성선 및 보호 접지 경로를 나타내야 합니다. 보호 접지는 일반적으로 일반적인 절체 접점을 통과하지 않고 연속성을 유지합니다.

사용 단상 vs 3상 ATS: 2P, 3P 또는 4P 더 심층적인 극 선택 프레임워크를 위해.

태양광/저장 시스템에서의 발전기 2선식 시동

“2선식 시동(Two-wire start)”은 일반적으로 발전기 작동을 요청하는 유지형 무전압 접점을 의미하지만, 이것이 보편적인 배선 표준은 아닙니다. 제어기는 인버터, ATS, 에너지 관리 시스템 또는 전용 발전기 제어기일 수 있습니다.

확인하다:

  • 어떤 제어기가 시동/정지 결정을 내리는지;
  • 접점 유형, 상시 상태, 전압/전류 정격 및 절연;
  • 발전기 예열, 전원 수용, 재절체 및 냉각 타이밍;
  • 저배터리 충전 상태 임계값 및 충전 제한;
  • 통신 또는 감지 기능 상실 시의 고장 동작;
  • 두 매뉴얼 모두의 정확한 단자 및 펌웨어 모드.

일반적인 인터넷 다이어그램을 단자 일람표로 사용하지 마십시오. 해당 ATS 배선도 참조는 전원, 감지, 제어, 중성선 및 PE 계층을 설명하지만, 승인된 제품 도면이 현장 연결에 우선합니다.

사이징 및 보호 확인

ATS 전류는 전송된 AC 부하를 기준으로 합니다.

ATS는 설치 지점에서 흐르는 AC 전류와 표시된 조건에 따라 크기를 선정하십시오. PV 어레이 DC 전류를 기준으로 AC ATS의 크기를 선정하지 마십시오. 연속 부하, 인버터 과부하 용량, 모터 돌입 전류, 발전기 단계 부하 용량, 온도, 외함, 사용 범주 및 부하 차단을 고려하십시오.

전원 보호는 여전히 필요합니다.

ATS는 필요한 모든 과전류 보호 기능을 제공하지 않고도 전원을 선택할 수 있습니다. 그리드, 발전기, 인버터, 배터리 및 PV 측의 보호 장치를 문서화하십시오. ATS에서 사용 가능한 단락 전류와 지정된 상위 장치 하에서의 선언된 단락 정격 또는 내전류/투입 정격을 확인하십시오.

인버터는 유틸리티나 발전기와 다르게 고장 전류를 제한할 수 있습니다. 보호 장치는 모든 작동 상태에서 고장을 차단해야 합니다. 선택성 및 최소 고장 전류와 최대 부하를 확인하십시오. 해당 ATS-회로 차단기 조정 가이드 는 해당 증거 체인의 절체 스위치 측면을 다룹니다.

전환 동작은 전자 장치에 적합해야 합니다

개방형 전환은 의도적인 전원 중첩을 방지하므로 일반적인 시작점이지만, 전원 차단을 유발합니다. 인버터, 발전기, 접촉기, 모터, UPS 장비 및 민감한 부하가 어떻게 반응하는지 확인하십시오. 폐쇄형 전환 또는 전원 병렬 운전에는 동기화 및 필수 승인을 위해 특별히 설계된 장비와 제어 장치가 필요하며, 표준 ATS로 임의로 구성해서는 안 됩니다.

VIOX 모델 증거: 실제로 무엇이 지원되는가?

그리고 VIOX VOQ4-100E 제품 페이지 는 태양광/계통 연계를 명시적으로 설명하며 2P/3P/4P 구성, PC 등급, AC 400 V 작동 전압, AC 220 V 제어 전압, 50 Hz 및 16–100 A 전류 옵션을 포함한 AC 측 사양 표를 게시합니다.

해당 증거는 일치하는 모델에 대해서만 고려하는 것을 뒷받침합니다 AC 전환 적용. 다음 사항은 보장하지 않습니다:

  • 원시 PV 스트링 DC에 대한 적합성;
  • 모든 하이브리드 인버터 또는 발전기와의 호환성;
  • 60 Hz 전기 시스템에 대한 적합성;
  • 특정 중성선/본딩 구성;
  • 프로젝트에 대한 적절한 고장 용량 또는 상위 보호 협조;
  • 모든 대상 시장에 대한 인증.

또한 최신 데이터시트와 정확한 주문 코드를 확인하십시오. 마케팅 요약은 사양표보다 범위가 넓을 수 있으므로, VIOX가 달리 확인하기 전까지는 더 엄격하게 문서화된 제한 사항이 우선 적용되어야 합니다.

태양광/인버터 ATS 설계 체크리스트

범주 선정 전 필요한 정보
아키텍처 승인된 단선 결선도 및 외부 ATS가 필요한 이유
출처 계통, 인버터 AC 출력, 발전기 AC; 전압, 상, 주파수 및 접지
PV/배터리 경계 DC 전압/전류 및 별도의 DC 차단/보호 장비
인버터 정확한 모델, 작동 모드, 바이패스/EPS/발전기 기능, 출력 및 과부하 제한
발전기 모델, 중성선 접지, 파형 제한, 시작 인터페이스, 스텝 부하 성능
부하 중요 부하 스케줄, 모터, 돌입 전류, 허용 가능한 차단 및 부하 차단
ATS AC 정격, 극수, 전환, 등급, 제어 전원, 감지, 외함 및 환경
중성선/PE 모든 전원 상태에서의 본딩 위치 및 경로; RCD/GFCI/지락 동작
보호 모든 전원의 장치 및 설정; 가용 및 최소 고장 전류
규정 준수 목적지 규칙, 인증, 유틸리티 요구 사항 및 승인된 매뉴얼

선택 규칙

태양광 또는 인버터 ATS는 AC 아키텍처가 확정된 후에 선택하십시오. 인버터가 이미 전환 및 발전기 제어 기능을 갖추고 있다면, 해당 인버터의 승인된 설계를 따르십시오. 외부 ATS가 필요한 경우, “태양광” 라벨이 아닌 전체 AC 시스템의 일부로 선택하고, PV 스트링 DC는 별도로 정격이 지정된 DC 장비 내에 유지하십시오.

VIOX 공급 자동 전환 스위치 정의된 저전압 이중 전원 애플리케이션용입니다. 제한된 제품 적합성 검토를 위해 인버터 및 발전기 매뉴얼, 단선 결선도, 전원/부하 데이터, 중성선 및 보호 설계, 요구되는 전환 시퀀스, 고장 용량 정보 및 대상 시장을 보내주십시오.

출처 및 표준