태양광기능사 실기대비 - 9. 품질관리 - 성능평가

신재생에너지(태양광) 발전설비 기능사 실기대비

Chapter 9, 품질관리 - 성능평가

 

 

◆문제◆

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1. PV 성능평가분석 목적은?

2. PV 모듈의 입사 강도 측정 기기는?

3. 모듈의 전기적 성능 평가(발전성능 평가) 시

   인공광을 기준으로한 옥내 법으로 입사 강도 측정 방식 2가지는?

4. PV 프레임과의 절연저항 측정기준은?

5. PV의 기계적 성능평가 중 하중 테스트 측정 힘은?

6. PV 모듈의 기계적 강도 시험이란?

7. PV 외관검사 시 필요한 조도는?

8. UV 시험, PV 열화 측정의 판정 기준은?

9. PV 온도 사이클의 판정 기준은?

10. 태양광 발전성능 효율중 어레이 변환효율과 시스템 발전효율을 구하는 식을 쓰시오.

11. PV 시스템의 손실 요소 중 환경적 요소 4가지는?

12. PV 시스템의 손실 요소 중 설치 및 기계적 요소 5가지는?

13. 왜형률과 역률의 변환 공식은?

14. PV 모듈의 전기적 성능 손실요인 2가지는?

15. PV 모듈의 내구성에 영향을 주는 열화의 종류는?

16. 인버터 세부시험 대상 인버터 적용 범위는?

17. 인버터 시험중 입력 전압(입력 전압은 직류이다)의 종류는?

18. 인버터 시험 측정기의 등급은?

19. 인버터 구조시험중 출력 전류와 실제값과의 오차 범위는?

20. 인버터 절연성능 시험내용 3가지만 적으시오

21. 인버터 절연저항 시험방법은?

22. 절연거리 시험은 몇 등급이 있나?

23. 인버터 보호기능 시험은 3가지 정격 운전 상태를 시험한다.

    (정격 전압, 정격전류, 정격주파수) 보호 기능 시험 중 전압별, 주파수별, 고장 제거 시간은?

24. 단독운전 방지 기능에서 단독운전 검출 시 동작 시간은?

25. 인버터 정상 특성시험 종류는?

26. 인버터 과도 응답 시험 3가지는?

27. 외부 사고 시험 3가지는?

28. 인버터 내전기 환경시험(불평등 시험) 기준은?

29. 절연 감시 SYSTEM은?

30. 실내용 인버터 습도시험(실내용) 기준은?

31. 실외용 인버터 온습도 시험 (실외용) 기준은?

32. 인버터 시험 , 인버터 인증설비 표시사항은?

33. 전자파 적합성에 대한 대책은?

34. 인버터 전자기 적합성(EMC, 전자파를 발생하여 방해하거나 발생에도 적합한지) 시험 2가지는?

 

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◆답안◆

 

1. PV 성능평가분석 목적은?

 

저가, 고성능, 고신뢰성 기술개발

효율 향상을 통한 경제성 확립

운영 및 유지관리의 최적화와 편의성 개선

용도에 맞는 다양한 모듈 개발

성능 수준의 표준화, 규격화

 

기술개발-표준화-모듈 개발-기술개발-경제성-편의성

 

PV 데이터를 구체적으로 분석하여 기술개발로 피드백한다.

 

 

 

2. PV 모듈의 입사 강도 측정 기기는?

수평면 일사계,

직달 일사계,

기준 전지

 

 

3. 모듈의 전기적 성능 평가(발전성능 평가) 시

   인공광을 기준으로 한 옥내 법으로 입사 강도 측정 방식 2가지는?

정상광 방식,

펄스광 방식

 

 

4. PV 프레임과의 절연저항 측정기준은?

프레임 면적 0.1m2 이하에서는 100MΩ 이상

프레임 면적 0.1m2 초과 시는 측정값 X 면적이 40MΩ X m2 이상

 

 

 

5. PV의 기계적 성능평가 중 하중 테스트 측정 힘은?

2,400Pa 또는 5,400Pa로 시험한다.

 

기계적 성능시험 종류

단자 강도시험/기계 강도시험/ 전기적 성능/환경적 성능시험

기계적성능-단자기계전기환경-    "단기환전"

 

 

 

6. PV 모듈의 기계적 강도 시험이란?

바람, 눈, 어름에 의한 하중에 따른 기계적 내구성 시험

기타 시험으로는 우박 충격시험,
염해 우려지역은 염수 분해 시험,
방수시험,
접합재료의 내열, 내습성 시험,
단자 강도 시험

 

 

7. PV 외관검사 시 필요한 조도는?

1,000 lx 이상의 광조사

 

 

 

8. UV 시험, PV 열화 측정의 판정 기준은?

발전성능은 시험 전의 95% 이상이고

절연저항 판정기준에 만족하고

외관에 두드러진 이상이 없고

표시는 판독 가능해야 한다.

 

 

9. PV 온도 사이클의 판정 기준은?

발전성능은 시험 전의 95% 이상

 

 

 

10. 태양광 발전성능 효율 중 어레이 변환효율과 시스템 발전효율을 구하는 식을 쓰시오.

 

1- PV 어레이 변환효율(빛 -> 전기)

 

태양전지 어레이 출력

--------------------------------------- X100 (%)

경사면 일사량 X PV 어레이 면적

 

 

2. 시스템 발전효율

 

시스템 발전 전력량

------------------------------------ X 100(%)

경사면 일사량 X PV 어레이 면적

 

 

3. 태양에너지 의존율

 

시스템 평균 발전량

------------------------------- X100 (%)

부하 소비전력

 

 

4. 시스템 이용률

 

시스템 발전 전력량

----------------------------------- X100 (%)

부하 소비전력

 

 

5. 시스템 성능(출력) 계수

 

시스템 발전 전력량 X 표준 일사 강도

----------------------------------------------------

PV 어레이 설계용량 X 경사면 누적 일사량

 

 

6. 시스템 가동률

 

시스템 동작 시간

-------------------------------- X100 (%)

24h X 운전일 수

 

 

7. 시스템 일조 가동률

 

시스템 동작 시간

-------------------------------- X 100(%)

가조시간

 

 

 

11. PV 시스템의 손실 요소 중 환경적 요소 4가지는?

모듈면의 오염,
음영,
적설,
태양광 입사각 변동

 

 

12. PV 시스템의 손실 요소 중 설치 및 기계적 요소 5가지는?

어레이 : 모듈의 효율 감소, 스트링 결함, 어레이 열화, 미스매치,

단자함 : DC 회로 손상

PCS : PCS 효율 감소, PCS 대기전력, 전압상승, 고장정지

 

 

 

13. 왜형률과 역율의 변환 공식은?

 왜형율 = (1 - 역률) X 100(%)

 

 

14. PV 모듈의 전기적 성능 손실요인 2가지는?

1- 직렬 저항에 의한 손실(전극 부식 등)- 전극 접촉 저항과 표면저항을 줄인다.

2- 광투과율 감소에 의한 손실 (EVA 변색 등)(유리 투과율은 90% 이상)

 

 

15. PV 모듈의 내구성에 영향을 주는 열화의 종류는?

 

기상환경에 의한 열화

자외선에 의해 EVA의 황변 현상,필름층의 크랙,
터미널 박스의 부식,
유리와 EVA사이에 가수분해 -> 단락전류 저하

열에 의한 열화

기온 25도는 모듈 온도가 40~70도가 된다.

기계적 충격에 의한 열화

우박, 풍압에 의한 충격(3mm 이상 강화유리는 문제없다)

기열충으로 외우자 기상-열-기계적 충격

 

 

 

 

 

16. 인버터 세부시험 대상 인버터 적용 범위는?

10KW 초과 250KW 이하인 (직류 1000V 이하, 교류 1,000V이하) 계통연계형,

독립형 PV 인버터

 

 

 

17. 인버터 시험 중 입력 전압(입력 전압은 직류이다)의 종류는?

V DC max, 최대 입력 전압 : 인버터 입력 허용 최대 전압

V DC min, 최소 입력 전압 : 인버터 발전 시작하기 위한 최소 전압

V DC r , 정격 입력 전압 : 인버터 정격출력 가능한 제조사 규정 전압(규정이니 "r" )

V mpp max, MPP최대 전압 : 인버터 정격출력 가능한 최대 MPP 전압 ( 0.8 X 최대 입력 전압, 80% 이하)

V mpp min, MPP 최소 전압 : 인버터 정격출력 가능한 최소 MPP 전압

 

 

18. 인버터 시험 측정기의 등급은?

파형 기록장치는 1급 이상

그 외는 0.5급 이상

 

 

 

19. 인버터 구조시험 중 출력 전류와 실제값과의 오차 범위는?

3% 이내

 

 

 

★20. 인버터 절연성능 시험 내용 3가지만 적으시오

절연저항 시험

감전보호 시험

내전압시험

절연거리 시험

 

 

 

★21. 인버터 절연저항 시험방법은?

1- 입력, 출력 단자를 각각 단락 하고, 그 단자와 대지 간 절연저항을 측정한다.

2- 정격 측정전압이 500V 미만에서는 눈금 1,000MΩ의 절연저항계 사용

    정격 측정전압이 500V 이상 1,000V 이하에서는 눈금이 2,000MΩ의 절연저항계 사용

3- 측정 절연저항 값은 1MΩ 이상 이어야 한다.

 

 

 

22. 절연거리 시험은 몇 등급이 있나?

오염등급 1 ~ 4등급

 

 

 

23. 인버터 보호 기능 시험은 3가지 정격 운전 상태를 시험한다. (정격 전압, 정격전류, 정격주파수) 보호기능 시험 중 전압별, 주파수별, 고장 제거 시간은?

 

전압별 50V 이하 : 0.16초 이내

50V-120 미만 2.0 초이내( 구형 전원이라서 많이 늦나?.)

120V 이상 0.16초 ( 신형은 빠르게 제거해야 한다.)

 

주파수별 : 0.16초 이내

그냥 0.16초라고 하자

 

24. 단독운전 방지 기능에서 단독운전 검출 시 동작 시간은?

0.5초 이내 개폐기 개방 또는 게이트 블록 가능할 것, 복전 후 5분 경과 후에 운전

 

고장 제거는 0.16초, 정지는 0.5초(정지는 차폐기 등을 움직여야 하니 더 걸린다)

고장 조치 후 복구 운전은 5분 이내가 아니라 경과 후다.

 

 

 

25. 인버터 정상 특성시험 종류는?

 

1- 출력 전류(교류) 변형률 시험

왜형률 5% 이내, 차수별 왜형률 3% 이내 역률은 0.95 이상

 

2- 누설전류 시험

인버터-대지 간 1KΩ 이상의 저항을 접속해서 누설 전류가 5mA 이하 일 것

 

3. 온도 상승 시험

 

4. DC-AC 변환효율 시험 (계통연계형은 EUROPEAN 효율시험/독립형은 정격 효율)

구분(정격용량)	10KW초과 30KW 이하	30KW초과 100KW 이하	100KW 초과
계통연계형	90%	92%	94%
독립형	88%	90%	92%

유로피언과 정격 효율/아래 위로 2% 씩 차이가 난다.(90-94, 88-92)

5. 대기 손실 시험 :

계통연계형인 경우 PV가 발전을 안 할 때 인버터가 상용전력계통에서 수전하여 대기 시 사용하는 전력.

100W 이하

 

6. 자동운전 정지 시험

채터링 3회 이내

 

7. 최대 전력 추종 시험

최대 전력 추종 효율은 95% 이상

 

8. 직류 검출 시험

계통으로 나가는 직류 성분 유출분은 정격전류의 0.5% 이내

 

대부분의 제한이나, 허용 수치는 95%, 0.5%로 한정하고 있다.

모르면 95%, 0.5%로 적어보자

 

 

 

26. 인버터 과도 응답 시험 3가지는?

입력 전력 급변 시험

계통 전압 급변 시험

계통 전압 위상 급변 시험

  10도 위상변화 시 추종하여 정상작동

  120도 위상급변 시 안전 운전 또는 정지

 

 

27. 외부 사고 시험 3가지는?

출력 측 단락 시험

계통의 전압 정전,  순간 전압강하 시험

부하 차단 시험 개폐기 개방, 케이트 블록

부하 불평등 시험 -30분간 안정하게 운전

 

 

28. 인버터 내전기 환경시험(불평등 시험) 기준은?

계통전압 왜형률은 역률 0.95 이상

계통전압 불평등 왜형률은 역률 0.95 이상

총합 외형률은 5% 이내, 차수별 왜형률은 3% 이내

부하 불평등 시험 : 30분간 안정하게 운전할 것

 

왜형률은 1- 역률 X 100(%)

 

 

29. 절연 감시 SYSTEM은?

저압 전로(440V) 이하의 절연 상황을 활선상태에서 상시 감시하는 SYSTEM이다.(누설전류 상시감시)

 

 

30. 실내용 인버터 습도시험(실내용) 기준은?

절연저항 1M 이상

상용 주파수 내전압에 1분간 견딜 것

 

 

31. 실외용 인버터 온습도 시험 (실외용) 기준은?

절연저항 1M 이상

상용 주파수 내전압에 1분간 견딜 것

 

 

32. 인버터 시험 , 인버터 인증설비 표시사항은?

업체명, 소재지

설비명, 모델명

정격, 적용 조건

제조일자

인증 부여 번호

 

 

33. 전자파 적합성에 대한 대책은?

차폐(Shielding)

적절한 배선과 부품 배치

디지털과 아날로그 분리

전원 및 신호 라인에 필터를 사용

접지

 

 

34. 인버터 전자기 적합성(EMC, 전자파를 발생하여 방해하거나 발생에도 적합한지) 시험 2가지는?

 

EMI - 다른 기기에 전자파 장애, 방해나 간섭(간섭)하는 것을 시험

EMS - 외부의 전자파 장애가 있어도 성능에 문제없이 작동하는 것을

 

 

참고

Compatibility: 호완, 양립성

Interference : 간섭

Susceptibility : 감응성

 

EMC(Electro-Magnetic Compatibility, 전자파 양립성, 전자파 적합성)

전자파 환경의 양립성, 적합성 통칭 - 기기, 장비, 시스템의 주변 환경에 허용될 수 없는 정도의 전자파 장해를 일으키지 않으면서(EMI) 그 전자파 환경에서 만족하게 기능을 할 수 있는 능력(EMS)

 

EMI(Eletro-Magnetic Interference, 전자파 간섭, 전자파 장해)

전자파 방해 또는 전자파 간섭, 기기가 전자파를 외부로 방출하여 복사(Radiation)와 전도(Conduction)의 형태로 다른 기기나 제어회로에 방해를 주는 것

 

EMS(Electro Magnetic Susceptibility, 전자파 내성, 전자파 감응성)

전자파 장해가 존재하는 환경에서 기기, 장치 또는 시스템이 성능 저하 없이 동작할 수 있는 능력

 

 

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