CN113169708A - 太阳能发电平衡控制系统及方法 - Google Patents
太阳能发电平衡控制系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113169708A CN113169708A CN201980078406.2A CN201980078406A CN113169708A CN 113169708 A CN113169708 A CN 113169708A CN 201980078406 A CN201980078406 A CN 201980078406A CN 113169708 A CN113169708 A CN 113169708A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- data
- control
- solar
- real
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000010248 power generation Methods 0.000 title claims abstract description 88
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 34
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000007726 management method Methods 0.000 claims description 19
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 17
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 9
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 claims description 8
- 238000013480 data collection Methods 0.000 claims description 7
- 238000013500 data storage Methods 0.000 claims description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 4
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 4
- 230000010365 information processing Effects 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 3
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- DELJNDWGTWHHFA-UHFFFAOYSA-N 1-azaniumylpropyl(hydroxy)phosphinate Chemical compound CCC(N)P(O)(O)=O DELJNDWGTWHHFA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101710145642 Probable Xaa-Pro aminopeptidase P Proteins 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S50/00—Monitoring or testing of PV systems, e.g. load balancing or fault identification
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
- H02J3/381—Dispersed generators
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
- G01R19/16533—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application
- G01R19/16538—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
- G01R19/16533—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application
- G01R19/16538—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies
- G01R19/16547—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies voltage or current in AC supplies
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R21/00—Arrangements for measuring electric power or power factor
- G01R21/06—Arrangements for measuring electric power or power factor by measuring current and voltage
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
- G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
- G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
- G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
- H02J13/00006—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
- H02J13/00022—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using wireless data transmission
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
- H02S40/30—Electrical components
- H02S40/36—Electrical components characterised by special electrical interconnection means between two or more PV modules, e.g. electrical module-to-module connection
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S50/00—Monitoring or testing of PV systems, e.g. load balancing or fault identification
- H02S50/10—Testing of PV devices, e.g. of PV modules or single PV cells
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/20—Pc systems
- G05B2219/26—Pc applications
- G05B2219/2639—Energy management, use maximum of cheap power, keep peak load low
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/24—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to undervoltage or no-voltage
- H02H3/243—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to undervoltage or no-voltage for DC systems
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
- H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
- H02J2300/22—The renewable source being solar energy
- H02J2300/24—The renewable source being solar energy of photovoltaic origin
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
- Y04S40/12—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
- Y04S40/126—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment using wireless data transmission
Abstract
本发明为太阳能发电平衡控制系统及方法，上述太阳能发电平衡控制系统包括：多个太阳能模块，太阳能模块串联连接；多个节点平衡控制部，若所测定的数据未达到控制设定的电流控制数据、电压控制数据、电力控制数据，则断开所连接的太阳能模块；网关部，用于存储测定数据；实时控制模块，对测定数据进行分类、对比、分析处理来存储在数据库，向上述网关部传输控制指令；以及合并信息服务器，用于监控太阳能发电结构装置及测定值，对多个结构装置的配置信息进行分析、加工来向实时控制模块提供。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能发电平衡控制系统及方法，更详细地，涉及如下的太阳能发电平衡控制系统及方法，即，实时收集多个太阳能发电模块的电压、电力信息并传输控制信息，若判断为在连接的太阳能节点中生产基准值以下的电力的模块，则断开在对应太阳能模块中生产的电力来均匀地控制在各个太阳能模块中生产的电力生产量并维持最优的电力生产量。
背景技术
太阳能发电为将太阳光转换成直流电来产生电流的发电方法，将附着有多个太阳电池的太阳能板大规模展开，以此利用太阳能来发电。
为了解决全球环境污染及资源枯竭问题，正积极地推动新的可再生能源项目。
在韩国，在应对环境污染及能源危机的背景下，每年利用太阳能的太阳能电源的设置量增加，需要用于提高性能的状态诊断技术及发电量预测技术。
另一方面，当前的太阳能电源的维护管理系统仅计测整个系统的逆变器输出，只通过网络摄像头进行简单的现场监控，从而，当运转过程中发生问题时，将会导致性能降低且掌握运转停止原因及故障位置将需要很长的时间。并且，因太阳能电源的数据确保部件而很难掌握故障类型、故障模式及因环境变化所导致的发电量变化。
作为现有的发电量预测技术，包括AMPP、FFv、Osterwald's算法等，但需要考虑温度、日射量、开放电压、短路电流、内部电阻、串联电阻等众多参数，很难考虑在相同条件下，根据模块状态不同地输出的模块的发电量差异。
并且，在现有技术中，在多个太阳能电池模块中的一个发生故障的情况下，很难掌握哪个模块发生故障或出现异常状态，很难远程判断是否因当前的日射量少而导致发电容量少，或者是否因发生模块的故障或异常状态而导致发电容量下降。
尤其，若在生产电力的太阳能板的特定模块中，因发生模块的故障或异常状态而导致发电容量下降，则太阳能发电容量整体下降，从而导致电力生产发生差错。
并且，图1为示出以往的一般太阳能发电状态诊断系统的简图，在以往的系统中，将多个太阳能模块10a、10b、10n、20a、20b、20n串联或并联并测定以此串联或并联的太阳能模块整体的发电量，因此，即使在一个线路上检测到发电量下降，实际上也很难掌握究竟是哪个模块发生了问题。
发明内容
技术问题
本发明为了解决上述现有问题而提出，本发明的目的在于，提供如下的太阳能发电平衡控制系统及方法，即，实时收集多个太阳能发电模块的电压信息、电力信息并传输控制信息，若判断为在连接的太阳能节点中生产基准值以下的电力的模块，则断开在对应太阳能模块中生产的电力来均匀地控制在各个太阳能模块中生产的电力生产量并维持最优的电力生产量。
技术方案
本发明的太阳能发电平衡控制系统的特征在于，包括：多个太阳能模块，将太阳能转换成电能来进行太阳能发电的多个太阳能模块串联连接并以数量达到2个以上的行及列排列；多个节点平衡控制部，分别与上述太阳能模块相连接，分别测定从多个上述太阳能模块的电压数据、电流数据、电力数据，若所测定的数据未达到控制设定的电流控制数据、电压控制数据、电力控制数据，则断开所连接的太阳能模块；网关部，从上述多个节点平衡控制部接收由多个太阳能模块测定的电压测定数据、电流测定数据、电力测定数据，对上述测定数据进行解析处理并存储测定数据；实时控制模块，通过上述网关接收由多个太阳能模块测定的电流数据、电压数据、电力数据来进行分类、对比、分析处理并存储在数据库，另一方面，向上述网关部传输设定控制数据的控制指令，上述控制数据用于控制多个节点平衡控制部；以及合并信息服务器，通过网络或通信网与上述实时控制模块相连接，对包括太阳能模块的太阳能发电结构装置及测定值进行监控，对包括装置功能、数据、变更事项的多个结构装置的配置信息进行分析、加工来向实时控制模块提供。
并且，本发明的太阳能发电平衡控制系统的特征在于，上述节点平衡控制部包括：测定部，用于测定在太阳能模块中生成的电压数据、电流数据、电力数据；分析控制部，对所测定的上述数据与为了控制从上述实时控制模块传输的电流、电压而定义的控制数据进行比较，判断所测定的数据是否达到所定义的控制数据并开关控制太阳能模块的工作；数据传输管理部，向外部传输存储在上述节点平衡控制部内部的数据，从实时控制模块接收控制数据来向节点平衡控制部传输；以及开关部，根据在上述分析控制部中判断的结果，断开或连接与上述节点平衡控制部相连接的太阳能模块。
并且，本发明的太阳能发电平衡控制系统的特征在于，上述网关部包括：数据收集管理部，向实时控制模块发送从上述节点平衡控制部接收的测定数据，接收从实时控制模块传输的控制指令数据来向上述节点平衡控制部传输；数据处理部，对从节点平衡控制部接收的测定数据进行解析处理；以及数据存储部，用于存储通过上述数据处理部解析处理的数据。
并且，本发明的太阳能发电平衡控制系统的特征在于，上述实时控制模块包括：接口部，用于在网关部与实时控制模块之间以及在实时控制模块与合并信息服务器之间实时收发数据；数据分析部，通过上述网关部接收由太阳能模块测定的电流数据、电压数据、电力数据来进行分类、对比、分析处理；控制判断部，利用上述数据分析部的处理结果来提取太阳能模块控制所需基准数据并判断控制指令；控制指令处理部，为了控制太阳能模块而定义控制数据并向网关实时传输；以及服务管理部，执行在实时控制模块内部添加或删除用于控制太阳能模块的控制功能的管理功能。
并且，本发明的太阳能发电平衡控制系统的特征在于，上述合并信息服务器包括：接口部，用于在实时控制模块与合并信息服务器之间实时收发数据；监控部，对包括太阳能模块、节点平衡控制部、网关部、实时控制模块的太阳能发电结构装置及测定值进行监控；配置信息处理部，对包括太阳能发电装置功能、数据、变更事项的多个太阳能发电装置的配置信息进行分析、加工来向实时控制模块提供；建模执行部，提取实时控制模块的各种服务所需功能数据来执行建模并存储建模结果；以及应用处理部，通过应用程序转换从建模执行部接收的信息并通过应用程序接口模块提供。
另一方面，本发明的太阳能发电平衡控制方法的特征在于，包括如下的步骤：节点平衡控制部分别测定从多个太阳能模块产生的电压数据、电流数据、电力数据；网关部从多个节点平衡控制部接收测定数据来进行解析处理并存储；实时控制模块对解析的数据进行分析、分类、对比、转换处理来存储在数据库，向网关部传输设定控制数据的控制指令，上述控制数据用于控制多个节点平衡控制部；网关部向节点平衡模块传输控制指令数据，上述控制指令数据设定从实时控制模块接收的控制数据；以及若测定数据未达到控制设定的电流控制数据、电压控制数据、电力控制数据，则节点平衡控制部断开所连接的太阳能模块。
并且，本发明的太阳能发电平衡控制方法的特征在于，还包括如下的步骤，即，合并信息服务器监控太阳能发电结构装置及测定值，对包括装置功能、数据、变更事项的多个结构装置的配置信息进行分析、加工来向实时控制模块提供。
发明的效果
根据本发明，本发明具有如下的效果，即，实时收集多个太阳能发电模块的电压信息、电力信息并传输控制信息，若判断为在连接的太阳能节点中生产基准值以下的电力的模块，则断开在对应太阳能模块中生产的电力来均匀地控制在各个太阳能模块中生产的电力生产量并维持最优的电力生产量。
并且，可登录并管理用于多种太阳能发电的信息传输设备及电子设备的规范及协议，由此，轻松连接与子本地空间相连接的各种信息传输设备及电子设备的信息并定义协议，可以开发服务模块。
附图说明
图1为示出现有的一般太阳能发电状态诊断系统的简图。
图2为本发明的太阳能发电平衡控制系统的整体结构框图。
图3为图2所示的太阳能发电平衡控制系统中的节点平衡控制部的结构框图。
图4为图2所示的太阳能发电平衡控制系统中的网关部的结构框图。
图5为图2所示的太阳能发电平衡控制系统中的实时控制模块的结构框图。
图6为图2所示的太阳能发电平衡控制系统中的合并信息服务器的结构框图。
图7为本发明的太阳能发电平衡控制方法的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图，详细说明本发明实施例的太阳能发电平衡控制系统及方法。
图2为本发明的太阳能发电平衡控制系统的整体结构框图。
参照图2，本发明实施例的太阳能发电平衡控制系统包括多个太阳能模块10、节点平衡控制部30(NBC)、逆变器50、网关部100(G/W)、实时控制模块200(RTCU)、合并信息服务器300。
在多个太阳能模块10中，将太阳能转换成电能来进行太阳能发电的多个太阳能模块串联连接并以数量达到2个以上的行及列排列。
太阳能发电装置包括一个以上的串，上述串由作为向外部发送实际生产的电的最少单元的多个太阳能模块10串联，多个上述串重新聚集来形成阵列，在大规模太阳能发电的情况下，设置数十至数百个以上的阵列来运行。
从多个上述太阳能模块生产的电力通过6通道或12通道与逆变器50相连接来转换成如220V的交流电力。
节点平衡控制部30与上述太阳能模块10相连接，分别测定从多个上述太阳能模块10生成的电压数据、电流数据、电力数据，若所测定的数据未达到控制设定的电流控制数据、电压控制数据、电力控制数据，则断开所连接的太阳能模块。
如图2所示，太阳能模块10(A～I)分别串联连接，在串联连接的太阳能模块10，多个节点平衡控制部30分别以相同的结构串联连接。
在此情况下，从与节点平衡控制部30相连接的太阳能模块测定电压数据、电流数据、电力数据并收集，对所测定的上述数据与为了控制从上述实时控制模块200传输的电流、电压而定义的控制数据进行比较，判断所测定的数据是否达到所定义的控制数据并断开与节点平衡控制部30相连接的节点中被判断为存在问题的太阳能模块10的连接，由此，防止向逆变器50传输从发生问题的太阳能模块10生产的电力，从而，使在整个太阳能模块10中生产的电力维持规定水平，由此，调节在太阳能模块10中生产的不均匀的电力生产量，以达到最优的电力生产的方式执行平衡功能。
上述网关部100从上述多个节点平衡控制部30接收从多个太阳能模块10测定的电压测定数据、电流测定数据、电力测定数据，对上述测定数据进行解析(parsing)处理并存储测定数据。
上述实时控制模块200通过上述网关100接收从多个太阳能模块10测定的电流数据、电压数据、电力数据并进行分类、对比、分析处理来存储在数据库，另一方面，向上述网关部100传输设定控制数据的控制指令，上述控制数据用于控制多个节点平衡控制部30。
并且，合并信息服务器300通过网络或通信网与上述实时控制模块200相连接，对包括太阳能模块的太阳能发电结构装置及测定值，对包括装置功能、数据、变更事项的多个结构装置的配置信息进行分析、加工，并向实时控制模块200传输。
图3为图2所示的太阳能发电平衡控制系统中的节点平衡控制部的结构框图。
参照图3，本发明的太阳能发电平衡控制系统中，节点平衡控制部30包括测定部31、分析控制部32、数据传输管理部33、开关部34。
上述测定部31测定在太阳能模块10中生成的电压数据、电流数据、电力数据。
上述测定部31测定在由各个电力生产面板构成的太阳能模块10中生产的电压、电流、电力来向分析控制部32传输。
上述分析控制部32根据从上述测定部31确定的各个太阳能模块的测定的电流数据、电压数据、电力数据与从实时控制模块200传输并设定的电流数据、电压数据、控制数据值来加减开关部34的工作等级，并在开关部33断开与节点平衡控制部30相连接的太阳能模块10。
即，上述分析控制部32对所测定的上述数据与为了控制从上述实时控制模块200传输的太阳能模块的电流、电压而定义的控制数据进行比较，判断所测定的数据是否达到控制数据并开关控制太阳能模块工作。
上述数据传输管理部33向外部传输存储在上述节点平衡控制部30内部的数据，通过网关部100从实时控制模块200接收控制数据来向节点平衡控制部30传输。
并且，上述开关部34根据在上述分析控制部32中判断的结果来断开或连接与上述节点平衡控制部30相连接的太阳能模块。
图4为图2所示的太阳能发电平衡控制系统中的网关部的结构框图。
参照图4，在本发明的太阳能发电平衡控制系统中，上述网关部100包括数据收集管理部110、数据处理部120、数据存储部130。
上述数据收集管理部110向实时控制模块200发送从上述节点平衡控制部30接收的测定数据，接收从实时控制模块200传输的控制指令数据来向上述节点平衡控制部30传输。
向数据收集管理部110传输的信息为在节点平衡控制部30传输的信息，每个网关部为了在与10×16个太阳能模块相连接的多个节点平衡控制部30联接太阳能模块连接数据或者通过解除连接来安全地传递准确的数据而内置特殊的管理功能。
上述数据处理部120对从节点平衡控制部30接收的测定数据进行解析处理。
为了通过数据收集管理部110来使数据收发量最小化而进行解析(编码/解码)，在此情况下，通过解析处理处理的数据向数据存储部130传输并存储。
在此情况下，数据存储管理部130以可轻松使用所存储的信息的方式以文件数据系统结构或数据库结构存储数据，以此存储的数据通过数据收集管理部110向实时控制模块200传输。
图5为图2所示的太阳能发电平衡控制系统中的实时控制模块的结构框图。
参照图5，在本发明的太阳能发电平衡控制系统的上述实时控制模块200包括接口部210、数据分析部220、控制判断部230、控制指令处理部240、服务管理部250。
上述接口部210用于在网关部100与实时控制模块200之间以及实时控制模块200与合并信息服务器300之间实时收发数据。
在为了控制节点平衡控制部30而通过分析、判断处理来确定的数据中，通过开放的接口210传输控制指令数据，由此，节点平衡控制部30可以与各个太阳能模块的电流生产值、电压生产值、电力生产值一同起到短路或连接的功能。
上述数据分析部220通过上述网关部100接收由太阳能模块10测定的电流数据、电压数据、电力数据来进行分析、分类、对比、转换处理。
作为太阳能发电信息，例如，上述数据分析部220通过接口210接收由各个太阳能模块测定的电流数据、电压数据、电力数据，作为预处理过程，根据特性按顺序进行分类、对比、分析处理并向控制判断部230传输。
上述控制判断部230利用上述数据分析部220的处理结果来提取太阳能模块控制所需基准数据并判断控制指令。
上述控制指令处理部240为了控制太阳能模块10而定义控制数据并向网关部100实时传输。
上述服务管理部250执行如下的管理功能，即，在实时控制模块200内部添加或删除用于控制太阳能模块10的控制功能。
图6为图2所示的太阳能发电平衡控制系统中的合并信息服务器的结构框图。
参照图6，在本发明的太阳能发电平衡控制系统中，上述合并信息服务器300包括接口部310、监控部320、配置信息处理部330、建模执行部340、应用处理部350。
上述接口部310在实时控制模块200与合并信息服务器300之间实时处理收发数据。
合并信息服务器300可通过网络或通信网与实时控制模块200相连接，实时控制模块200与合并信息服务器300之间实时处理收发数据，不仅如此，若通过应用程序转换在合并信息服务器300中处理的数据，则上述接口部310通过开放型接口模块提供多种应用服务或数据。
上述监控部320对包括太阳能模块10、节点平衡控制部30、网关部100、实时控制模块200的太阳能发电结构装置及测定值进行监控。
并且，配置信息处理部330对包括太阳能发电装置功能、数据、变更事项的多个太阳能发电装置的配置信息进行分析、加工处理并向实时控制模块200提供。
并且，上述建模执行部340为了在实时控制模块200内部添加或删除服务功能而提取实时控制模块200的各种服务所需功能数据来执行建模并存储建模结果。
而且，应用处理部350通过应用程序转换从建模执行部340接收的信息来在接口部310中通过应用程序接口模块提供。
通过应用处理部350提供的信息通过开放型接口模块提供多种应用服务或者提供在多种应用程序中请求的信息。
图7为本发明的太阳能发电平衡控制方法的流程图。
参照图7，本发明的太阳能发电平衡控制过程如下进行。
首先，节点平衡控制部30分别测定从多个太阳能模块10生成的电压数据、电流数据、电力数据(步骤S10)。
接着，网关部100从多个节点平衡控制部30接收测定数据并进行解析处理来存储(步骤S20)。
接收向网关部传输的信息的实时控制模块200对解析的数据进行分类、对比、分析处理来存储在数据库，向网关部传输设定控制数据的控制指令，上述控制数据用于控制多个节点平衡控制部30(步骤S30)。
由此，网关部100向节点平衡模块30传输设定从实时控制模块200接收的控制数据的控制指令数据(步骤S40)。
为了均匀地维持电力生产量，若当前测定的电流数据、电压数据、电力数据未达到控制设定的电流控制数据、电压控制数据、电力控制数据，则节点平衡控制部30断开所连接的太阳能模块(步骤S50)。
另一方面，本发明还可包括如下的过程，即，合并信息服务器300监控太阳能发电结构装置及测定值，对包括装置功能、数据、变更事项的多个结构装置的配置信息进行分析、加工来向实时控制模块200提供。
由此，能够以断开太阳能模块来均匀地控制在太阳能模块中生产的电力量并维持最优的电力生产量的方式有效地管理太阳能发电模块。
不仅如此，在合并信息服务器中，可登录并管理用于太阳能发电的信息传输设备及电子设备的规范及协议，由此，轻松连接与子本地空间相连接的各种信息传输设备及电子设备的信息并定义协议，可以开发服务模块，从而可以识别连接装置或者还可以识别连接装置的故障。
以上，本发明仅详细说明了具体实施例，在本发明的技术思想范围内可进行多种变形及修改对本发明所属技术领域的普通技术人员来说是显而易见的，这种变形及修改也属于发明要求保护范围内。
产业上的可利用性
本发明以可测定太阳能模块的发电量并进行控制的方式可以有效进行管理，实时分析与太阳能模块相连接的多个设备的实时控制及故障类型特性来向用户传输，从而有效地处理太阳能发电控制。
Claims (7)
1.一种太阳能发电平衡控制系统，其特征在于，包括：
多个太阳能模块，将太阳能转换成电能来进行太阳能发电的多个太阳能模块串联连接并以数量达到2个以上的行及列排列；
多个节点平衡控制部，分别与上述太阳能模块相连接，分别测定从多个上述太阳能模块生成的电压数据、电流数据、电力数据，若所测定的数据未达到控制设定的电流控制数据、电压控制数据、电力控制数据，则断开所连接的太阳能模块；
网关部，从上述多个节点平衡控制部接收由多个太阳能模块测定的电压测定数据、电流测定数据、电力测定数据，对上述测定数据进行解析处理并存储测定数据；
实时控制模块，通过上述网关接收由多个太阳能模块测定的电流数据、电压数据、电力数据来进行分类、对比、分析处理并存储在数据库，另一方面，向上述网关部传输设定控制数据的控制指令，上述控制数据用于控制多个节点平衡控制部；以及
合并信息服务器，通过网络或通信网与上述实时控制模块相连接，对包括太阳能模块的太阳能发电结构装置及测定值进行监控，对包括装置功能、数据、变更事项的多个结构装置的配置信息进行分析、加工来向实时控制模块提供。
2.根据权利要求1所述的太阳能发电平衡控制系统，其特征在于，上述节点平衡控制部包括：
测定部，用于测定在太阳能模块中生成的电压数据、电流数据、电力数据；
分析控制部，对所测定的上述数据与为了控制从上述实时控制模块传输的电流、电压而定义的控制数据进行比较，判断所测定的数据是否达到所定义的控制数据并开关控制太阳能模块的工作；
数据传输管理部，向外部传输存储在上述节点平衡控制部内部的数据，从实时控制模块接收控制数据来向节点平衡控制部传输；以及
开关部，根据在上述分析控制部中判断的结果，断开或连接与上述节点平衡控制部相连接的太阳能模块。
3.根据权利要求1所述的太阳能发电平衡控制系统，其特征在于，上述网关部包括：
数据收集管理部，向实时控制模块发送从上述节点平衡控制部接收的测定数据，接收从实时控制模块传输的控制指令数据来向上述节点平衡控制部传输；
数据处理部，对从节点平衡控制部接收的测定数据进行解析处理；以及
数据存储部，用于存储通过上述数据处理部解析处理的数据。
4.根据权利要求1所述的太阳能发电平衡控制系统，其特征在于，上述实时控制模块包括：
接口部，用于在网关部与实时控制模块之间以及在实时控制模块与合并信息服务器之间实时收发数据；
数据分析部，通过上述网关部接收由太阳能模块测定的电流数据、电压数据、电力数据来进行分类、对比、分析处理；
控制判断部，利用上述数据分析部的处理结果来提取太阳能模块控制所需基准数据并判断控制指令；
控制指令处理部，为了控制太阳能模块而定义控制数据并向网关实时传输；以及
服务管理部，执行在实时控制模块内部添加或删除用于控制太阳能模块的控制功能的管理功能。
5.根据权利要求1所述的太阳能发电平衡控制系统，其特征在于，上述合并信息服务器包括：
接口部，用于在实时控制模块与合并信息服务器之间实时收发数据；
监控部，对包括太阳能模块、节点平衡控制部、网关部、实时控制模块的太阳能发电结构装置及测定值进行监控；
配置信息处理部，对包括太阳能发电装置功能、数据、变更事项的多个太阳能发电装置的配置信息进行分析、加工来向实时控制模块提供；
建模执行部，提取实时控制模块的各种服务所需功能数据来执行建模并存储建模结果；以及
应用处理部，通过应用程序转换从建模执行部接收的信息并通过应用程序接口模块提供。
6.一种太阳能发电平衡控制方法，其特征在于，包括如下的步骤：
节点平衡控制部分别测定从多个太阳能模块生成的电压数据、电流数据、电力数据；
网关部从多个节点平衡控制部接收测定数据来进行解析处理并存储；
实时控制模块对解析的数据进行分析、分类、对比、转换处理来存储在数据库，向网关部传输设定控制数据的控制指令，上述控制数据用于控制多个节点平衡控制部；
网关部向节点平衡模块传输控制指令数据，上述控制指令数据设定从实时控制模块接收的控制数据；以及
若测定数据未达到控制设定的电流控制数据、电压控制数据、电力控制数据，则节点平衡控制部断开所连接的太阳能模块。
7.根据权利要求6所述的太阳能发电平衡控制方法，其特征在于，还包括如下的步骤，即，合并信息服务器监控太阳能发电结构装置及测定值，对包括装置功能、数据、变更事项的多个结构装置的配置信息进行分析、加工来向实时控制模块提供。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2018-0148820 | 2018-11-27 | ||
| KR1020180148820A KR101958474B1 (ko) | 2018-11-27 | 2018-11-27 | 태양광 발전 밸런싱 제어 시스템 및 방법 |
| PCT/KR2019/015017 WO2020111560A1 (ko) | 2018-11-27 | 2019-11-07 | 태양광 발전 밸런싱 제어 시스템 및 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113169708A true CN113169708A (zh) | 2021-07-23 |
Family
ID=65762638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201980078406.2A Withdrawn CN113169708A (zh) | 2018-11-27 | 2019-11-07 | 太阳能发电平衡控制系统及方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11870264B2 (zh) |
| EP (1) | EP3890186B1 (zh) |
| KR (1) | KR101958474B1 (zh) |
| CN (1) | CN113169708A (zh) |
| AU (1) | AU2019388238B2 (zh) |
| WO (1) | WO2020111560A1 (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117806222A (zh) * | 2024-03-01 | 2024-04-02 | 厦门斯坦道科学仪器股份有限公司 | 多参数设备组合检测方法、介质及系统 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101958474B1 (ko) * | 2018-11-27 | 2019-03-15 | 주식회사 나눔에너지 | 태양광 발전 밸런싱 제어 시스템 및 방법 |
| CN112421681B (zh) * | 2020-12-10 | 2022-02-15 | 深圳科士达科技股份有限公司 | 一种最大功率追踪方法及系统 |
| KR102632332B1 (ko) * | 2020-12-18 | 2024-02-02 | 한국건설기술연구원 | 회로 고장 검출 장치 및 이를 이용한 회로 고장 검출 방법 |
| CN116191666B (zh) * | 2023-02-03 | 2023-09-05 | 国网安徽省电力有限公司营销服务中心 | 一种基于光伏发电的数据采集系统及方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101995862A (zh) * | 2010-09-10 | 2011-03-30 | 江苏大学 | 基于物联网的光伏阵列定位跟踪监测系统及工作方法 |
| CN102232165A (zh) * | 2008-10-01 | 2011-11-02 | 佩斯科股份有限公司 | 用于监测及控制太阳能电池板阵列的网络拓扑 |
| TW201212251A (en) * | 2010-09-13 | 2012-03-16 | Wen-Bin Huang | Solar power generation apparatus and solar power generation system |
| KR20130001389A (ko) * | 2011-06-27 | 2013-01-04 | 최석준 | 효율적 태양광 발전 시스템 |
| CN102868217A (zh) * | 2011-04-20 | 2013-01-09 | 通用电气公司 | 用于维持电网内稳定工况的系统、方法和设备 |
| CN105048507A (zh) * | 2015-09-06 | 2015-11-11 | 苏州健雄职业技术学院 | 光伏微网发电系统的自动投切控制装置 |
| CN108352808A (zh) * | 2016-02-17 | 2018-07-31 | 住友电气工业株式会社 | 监视装置、收集装置、监视系统及监视方法 |
| CN108732964A (zh) * | 2017-04-13 | 2018-11-02 | 发那科株式会社 | 电路结构优化装置和机器学习装置 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110316343A1 (en) * | 2010-06-25 | 2011-12-29 | International Business Machines Corporation | Photovoltaic module with integrated diagnostics |
| KR101061025B1 (ko) * | 2011-06-30 | 2011-08-31 | 주식회사 유니테스트 | 태양광발전 장치의 이상유무 검출 시스템 및 방법 |
| GB2498791A (en) * | 2012-01-30 | 2013-07-31 | Solaredge Technologies Ltd | Photovoltaic panel circuitry |
| JP5547311B1 (ja) * | 2013-02-06 | 2014-07-09 | 株式会社日立アドバンストデジタル | 太陽光発電設備のための監視システム |
| US9419979B2 (en) * | 2014-03-31 | 2016-08-16 | EXILANT Technologies Private Limited | Increased communication security |
| KR101664953B1 (ko) | 2015-11-10 | 2016-10-11 | (주)대은 | 태양광 모듈 진단시스템 |
| US10218182B2 (en) * | 2016-09-22 | 2019-02-26 | Sunpower Corporation | Photovoltaic systems with voltage limiting devices |
| KR102308376B1 (ko) | 2017-04-04 | 2021-10-01 | 엘에스일렉트릭(주) | 전력 전송 경로 제어가 가능한 태양광 발전 시스템 |
| KR101843333B1 (ko) * | 2018-01-09 | 2018-03-29 | 홍익대학교세종캠퍼스산학협력단 | 태양광 발전의 모니터링 시스템 및 그 방법 |
| CN108647716B (zh) * | 2018-05-09 | 2021-08-06 | 北京理工大学 | 一种基于复合信息的光伏阵列故障诊断方法 |
| KR101958474B1 (ko) | 2018-11-27 | 2019-03-15 | 주식회사 나눔에너지 | 태양광 발전 밸런싱 제어 시스템 및 방법 |
-
2018
- 2018-11-27 KR KR1020180148820A patent/KR101958474B1/ko active IP Right Grant
-
2019
- 2019-11-07 CN CN201980078406.2A patent/CN113169708A/zh not_active Withdrawn
- 2019-11-07 WO PCT/KR2019/015017 patent/WO2020111560A1/ko unknown
- 2019-11-07 EP EP19891654.6A patent/EP3890186B1/en active Active
- 2019-11-07 US US17/296,961 patent/US11870264B2/en active Active
- 2019-11-07 AU AU2019388238A patent/AU2019388238B2/en active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102232165A (zh) * | 2008-10-01 | 2011-11-02 | 佩斯科股份有限公司 | 用于监测及控制太阳能电池板阵列的网络拓扑 |
| CN101995862A (zh) * | 2010-09-10 | 2011-03-30 | 江苏大学 | 基于物联网的光伏阵列定位跟踪监测系统及工作方法 |
| TW201212251A (en) * | 2010-09-13 | 2012-03-16 | Wen-Bin Huang | Solar power generation apparatus and solar power generation system |
| CN102868217A (zh) * | 2011-04-20 | 2013-01-09 | 通用电气公司 | 用于维持电网内稳定工况的系统、方法和设备 |
| KR20130001389A (ko) * | 2011-06-27 | 2013-01-04 | 최석준 | 효율적 태양광 발전 시스템 |
| CN105048507A (zh) * | 2015-09-06 | 2015-11-11 | 苏州健雄职业技术学院 | 光伏微网发电系统的自动投切控制装置 |
| CN108352808A (zh) * | 2016-02-17 | 2018-07-31 | 住友电气工业株式会社 | 监视装置、收集装置、监视系统及监视方法 |
| CN108732964A (zh) * | 2017-04-13 | 2018-11-02 | 发那科株式会社 | 电路结构优化装置和机器学习装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117806222A (zh) * | 2024-03-01 | 2024-04-02 | 厦门斯坦道科学仪器股份有限公司 | 多参数设备组合检测方法、介质及系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3890186C0 (en) | 2023-07-26 |
| WO2020111560A1 (ko) | 2020-06-04 |
| AU2019388238B2 (en) | 2022-09-01 |
| KR101958474B1 (ko) | 2019-03-15 |
| EP3890186B1 (en) | 2023-07-26 |
| AU2019388238A1 (en) | 2021-06-17 |
| EP3890186A4 (en) | 2022-09-07 |
| US20210408799A1 (en) | 2021-12-30 |
| EP3890186A1 (en) | 2021-10-06 |
| US11870264B2 (en) | 2024-01-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113169708A (zh) | 太阳能发电平衡控制系统及方法 | |
| CN113169709A (zh) | 基于机器学习的太阳能发电控制系统及方法 | |
| KR102544181B1 (ko) | 디지털 트윈 기반의 분산 자원 및 전력 계통 운영 계획 시스템 및 운영 계획 방법 | |
| KR101803919B1 (ko) | 에너지 통합 모니터링 장치, 그 방법 및 에너지 통합 모니터링을 하기 위한 프로그램을 저장하는 저장매체 | |
| CN102291052A (zh) | 太阳能光伏系统及其能量采集优化方法和故障检测方法 | |
| KR102063383B1 (ko) | 분산 자원 통합 관리 시스템 및 방법 | |
| AU2020103307A4 (en) | Machine Learning-Based Power Quality Improvement System For Micro-Grid | |
| CN117374978B (zh) | 结合知识图谱构建的并网调度管理方法及系统 | |
| CN104834305A (zh) | 基于dms系统的配网自动化终端遥测异常分析系统及方法 | |
| An et al. | Reliability evaluation and comparison for different topologies of VSC-HVDC distribution networks using analytical and simulation methods | |
| CN111884585B (zh) | 一种光伏发电智能储能系统 | |
| WO2023086017A2 (en) | Method and apparatus for determining state of phovoltaic power station, device, and readable storage medium | |
| CN115719967A (zh) | 一种用于提高供电可靠性的有源配电网储能装置优化配置方法 | |
| Singh et al. | A comprehensive review of reliability assessment methodologies for grid‐connected photovoltaic systems | |
| CN114139744A (zh) | 异常光伏组串支路识别方法、装置、电子设备及存储介质 | |
| Fan et al. | Risk assessment of power communication network based on node importance | |
| CN202197235U (zh) | 太阳能光伏系统 | |
| Ding et al. | Reliability evaluation of direct current distribution system for intelligent buildings based on big data analysis | |
| Shan et al. | Root Cause Analysis of Failures for Power Communication Network Based on CNN | |
| CN111401577A (zh) | 设备管理方法、装置、设备及存储介质 | |
| CN113408892B (zh) | 一种保障多能互补微网分层协同调控系统及其调控方法 | |
| AU2020104355A4 (en) | IoT and MACHINE LEARNING BASED POWER QUALITY IMPROVEMENT SYSTEM FOR MICRO-GRID | |
| CN115955192A (zh) | 光伏发电系统诊断方法、装置、诊断系统及存储介质 | |
| Xiaojing et al. | Research on Transparent Support System of Distribution Grid Based on Digital Technology | |
| Zhao et al. | Predictive Control Method for Active Distribution Networks Considering Information Failure |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20210723 |