KR100816531B1 - Method for computing the propriet installed capacity of the solar cell generating system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 계통연계형 태양광 발전시스템에 관한 것으로서, 전력미거래 수용가에 태양광 발전시스템을 설치하는 경우에 적정 설치용량을 산정함으로써, 태양광 발전시스템이 기존 상용전력계통과 연계 구성하여 자가용 수용가에 원활한 전력을 공급할 수 있는 태양광 발전시스템의 적정 설치용량을 산정하는데 그 목적이 있다. The present invention relates to a grid-connected photovoltaic power generation system, by estimating an appropriate installation capacity when installing a photovoltaic power generation system in an untraded consumer, the photovoltaic power generation system is configured in connection with an existing commercial power system. The purpose of this study is to calculate the proper installation capacity of the photovoltaic power generation system that can supply power smoothly.
이러한 특징적인 목적을 달성하기 위한 본 발명은, (a) 수용가의 전체 전력사용량을 확인하는 단계; (b) 전체 전력사용량에 따른 최소 및 최대부하를 비교·분석하는 단계; (c) 태양광 발전전력보다 큰 값인지를 판단하는 단계; (d) 상기 제 (c) 단계의 판단결과, 상기 최소부하가 상기 태양광 발전전력보다 큰 값인 경우에 적정 설치용량을 선정하는 단계; 및 (e) 상기 제 (c) 단계의 판단결과, 상기 최소부하가 상기 태양광 발전전력보다 작은 값인 경우에 상기 태양광 발전전력이 역송전되지 않도록 방지하는 단계; 로 구성된다.The present invention for achieving this characteristic object, (a) identifying the total power consumption of the consumer; (b) comparing and analyzing the minimum and maximum loads according to the total power consumption; (c) determining whether the value is greater than photovoltaic power; (d) selecting an appropriate installation capacity when the minimum load is greater than the photovoltaic power as a result of the determination of step (c); And (e) preventing the photovoltaic power from being reverse-transmitted when the minimum load is less than the photovoltaic power as a result of the determination of step (c). It consists of.
태양전지, 태양광 발전시스템, 역송전, 상용전력계통, 적정 설치용량 Solar cell, photovoltaic power generation system, reverse transmission, commercial power system, proper installation capacity
Description
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 적정 설치용량을 산정하기 위한 태양광 발전시스템의 개념도.1 is a conceptual diagram of a photovoltaic power generation system for calculating an appropriate installation capacity according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 적정 설치용량을 산정하기 위한 태양광 발전시스템의 블록도.2 is a block diagram of a photovoltaic power generation system for calculating an appropriate installation capacity according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 발전시스템의 적정 설치용량을 산정하는 방법에 관한 전체적인 흐름도.3 is an overall flowchart of a method for calculating an appropriate installation capacity of a photovoltaic power generation system according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 요일별 전력사용량을 나타내는 일예시도.Figure 4 is an exemplary view showing the power consumption by day according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 역송전을 방지하는 단계에 관한 상세 흐름도.5 is a detailed flowchart of a step of preventing reverse power transmission according to an embodiment of the present invention.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for the main parts of the drawing ***
10 : 태양전지 20 : 계통연계 인버터10: solar cell 20: grid-connected inverter
30 : 변류기/변압기 40 : 역전력 계전기30: current transformer / transformer 40: reverse power relay
50 : 부하 60 : 차단기50: load 60: breaker
70 : 디지털적산전력량계 80 : 상용전력계통70: digital integrated power meter 80: commercial power system
90 : 시스템 제어부90: system control unit
본 발명은 계통연계형(Grid-Connected) 태양광 발전시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전력미거래 수용가 즉, 자가용 수용가에 태양광 발전시스템을 설치하는 경우에 적정 설치용량을 산정함으로써, 태양광 발전시스템이 기존 상용전력계통과 연계 구성하여 자가용 수용가에 원활한 전력을 공급할 수 있는 태양광 발전시스템의 적정 설치용량을 산정하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a grid-connected photovoltaic power generation system, and more particularly, by calculating an appropriate installation capacity in the case of installing a photovoltaic power generation system at a non-powered customer, that is, a private customer, The present invention relates to a method for estimating an appropriate installation capacity of a photovoltaic power generation system capable of supplying power to private consumers by forming a power generation system in association with an existing commercial power system.
일반적으로, 신생에너지 분야인 태양광 발전시스템은 무한정, 무공해의 태양 에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 기술로서, 더욱 구체적으로 반도체(pn) 접합으로 구성된 태양전지(Solar Cell)에 태양광이 조사되면 광에너지에 의한 전자-양공 쌍이 생겨나고, 전자와 양공이 이동하여 n층과 p층을 가로질러 전류가 흐르게 되는 광기전력 효과(Photovoltaic Effect)에 의해 기전력이 발생하여 외부에 접속된 부하에 전류가 흐르게 된다.In general, a photovoltaic power generation system in the field of new energy is a technology that converts solar energy of no limit and pollution directly into electric energy. More specifically, when solar light is irradiated to a solar cell composed of a semiconductor (pn) junction, Electron-hole pairs are created by the light energy, and electromotive force is generated by the photovoltaic effect, where electrons and holes move and current flows across the n- and p-layers. Will flow.
최근 정부에서는 태양광, 풍력 등 신재생에너지 분야와 관련하여 2005년에 총 3242억원을 지원했으며, 2006년에는 이보다 26.3%가 증가된 4095억원을 지원할 계획으로써, 기술개발에 1244억원, 보급사업에 1375억원, 보급융자에 1213억원 및 발전차액지원에 263억원을 지원할 계획이다.Recently, the government supported KRW 322.4 billion in new and renewable energy sectors such as photovoltaic and wind power. In 2006, the government plans to support KRW 409.5 billion, an increase of 26.3%. The company plans to provide W13.7bn in supply loans, W121.3bn in supply loans, and W22.7bn in support of power generation gaps.
더욱 구체적으로 살펴보면, 보급사업에 있어서 태양광주택 보급사업에 490억원, 보급보조비용에 280억원, 지역에너지사업에 475억원 및 신재생에너지 테마파크에 130억원을 지원할 계획인 바, 중장기적으로는 2011년에 총 1차 에너지의 5%를 신재생에너지로 공급할 계획이다.More specifically, in the mid- to long-term, the company plans to support KRW 49 billion in PV housing, KRW 28 billion in subsidies, KRW 47 billion in local energy, and KRW 13 billion in renewable energy theme parks. It plans to supply 5% of the total primary energy as renewable energy by year.
이와 같은 신재생에너지 전원의 기술개발 및 보급지원에 정부가 참여하여 적극 추진하고 잇지만, 기술적 및 제도적으로 문제점이 있었다. Although the government has actively participated in the development and support of new and renewable energy sources, there were technical and institutional problems.
예를 들면, 최근 계통에 연계되어 운용되고 있는 태양광 발전 등 신재생에너지에 대한 기술은 1) 요금상계거래고객(3kW 이하), 2) 신재생에너지발전사업자 3) 자가용 신재생에너지 발전설비 설치자(전력거래 고객) 및 4) 자가용 신재생에너지 발전설비 설치자(전력 미거래 고객)로 구분하여 각각의 기준에 따라서 설치 가능하도록 하고 있다. For example, technologies related to renewable energy such as photovoltaic power generation, which are being operated in conjunction with the recent system, include: 1) rate offset customers (3kW or less), 2) renewable energy generators, and 3) installers of renewable energy generation facilities. (Power trading customers) and 4) Private renewable energy power generation facilities installers (customers who do not trade electricity) are installed according to each standard.
또한, 1990년부터 정부 주도하에 신재생에너지 전원의 보급이 확대되기 시작한 이후, 현재 약 2,000여 곳 이상에 태양광 발전시스템이 설치되어 운전되고 있으며, 도청, 시청 및 동사무소 등의 관공서나 기타 수용가에 태양광 발전시스템을 설치하는 경우에 전력사업자용이 아닌 경우에는 한국전력공사와의 전력계통 연계 지침에 의해 연계지점에 역전력 계전기를 설치하도록 규정하고 있다. In addition, since the supply of renewable energy power began to expand under the government's initiative in 1990, more than 2,000 photovoltaic power generation systems have been installed and operated in public offices, city halls, government offices, etc. In case of installation of photovoltaic power generation system, it is required to install reverse power relay at the linking point according to the power system linkage guideline with KEPCO if it is not for the power company.
하지만, 지금까지는 설치된 태양광 발전시스템은 설치시에 기술적으로 적절한 설치용량을 고려하기 보다는 정부예산에 따라 설치용량을 결정하는 경우가 대부분이기 때문에 상술한 계통연계 규정에 위반되는 경우가 발생할 수 있는 문제점이 있었다.However, until now, the installed solar power generation system is often determined by the government budget rather than considering the technically appropriate installation capacity. There was this.
즉, 태양광 발전시스템의 발전용량이 수용가의 전력부하와 역전력 계전기 정정치의 합을 초과하는 경우에 역전력 계전기가 작동하여 수용가에 정전의 발생을 야기시킬 수 있는 문제점을 가지고 있었다.That is, when the power generation capacity of the photovoltaic power generation system exceeds the sum of the power load of the consumer and the reverse power relay correction value, the reverse power relay operates to cause a power failure in the consumer.
본 발명은 전술한 문제점들을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 전력미거래 수용가에 태양광 발전시스템을 설치하는 경우에 적정 설치용량을 산정함으로써, 태양광 발전시스템이 기존 상용전력계통과 연계 구성하여 자가용 수용가에 원활한 전력을 공급할 수 있도록 한 태양광 발전시스템의 적정 설치용량을 산정하는 방법을 제공함에 있다.The present invention was devised to solve the above-mentioned problems, and by calculating an appropriate installation capacity when installing a photovoltaic power generation system in an untraded consumer, the photovoltaic power generation system is configured in connection with an existing commercial power system. The present invention provides a method for estimating the proper installation capacity of a photovoltaic power generation system to provide a smooth power supply.
또한 본 발명의 다른 목적은 일정기간 동안에 변류기 및 변압기를 이용하여 상용전력계통 연계형 태양광 발전시스템 설치 장소인 전력미거래 수용가의 전체 전력사용량을 측정하여 적정 설치용량을 산정할 수 있도록 함에 있다.In addition, another object of the present invention is to determine the proper installation capacity by measuring the total power consumption of the non-trade customers in the installation of commercial power system linked solar power generation system using a current transformer and a transformer for a certain period of time.
또한 본 발명의 또 다른 목적은 디지털적산전력량계를 이용하여 일정시간마다 전력미거래 수용가의 전력사용량을 체크함으로써, 전력사용량을 검토 및 분석할 수 있도록 함에도 있다.In addition, another object of the present invention is to check and analyze the power consumption by checking the power consumption of the non-traded customers at a certain time using a digital integrated power meter.
또한 본 발명의 또 다른 목적은 태양광 발전시스템의 태양광 발전전력이 전력미거래 수용가의 전력부하와 역전력 계전기의 정정치를 초과하지 않도록 적정 설 치용량을 산정할 수 있도록 함에도 있다.In addition, another object of the present invention is to calculate the proper installation capacity so that the photovoltaic power generation of the photovoltaic system does not exceed the power load of the untraded consumer and the correction value of the reverse power relay.
그리고 본 발명의 또 다른 목적은 수용가에 정전이 발생하지 않으면서, 전력 사용이 항상 사용가능하도록 적정 설치용량을 산정할 수 있도록 함에도 있다.In addition, another object of the present invention is to be able to calculate the proper installation capacity so that the power use is always available without a power failure to the customer.
이와 같은 특징적인 기술적 사상을 구현하기 위한 본 발명의 계통연계형 태양광 발전시스템을 이용한 적정 설치용량을 산정하는 방법에 있어서, (a) 수용가의 전체 전력사용량을 확인하는 단계; (b) 전체 전력사용량에 따른 최소 및 최대부하를 비교·분석하는 단계; (c) 태양광 발전전력보다 큰 값인지를 판단하는 단계; (d) 상기 제 (c) 단계의 판단결과, 상기 최소부하가 상기 태양광 발전전력보다 큰 값인 경우에 적정 설치용량을 선정하는 단계; 및 (e) 상기 제 (c) 단계의 판단결과, 상기 최소부하가 상기 태양광 발전전력보다 작은 값인 경우에 상기 태양광 발전전력이 역송전되지 않도록 방지하는 단계; 로 구성된다.A method for calculating an appropriate installed capacity using the grid-tied photovoltaic power generation system of the present invention for implementing such a characteristic technical idea, the method comprising the steps of: (a) checking the total power consumption of the customer; (b) comparing and analyzing the minimum and maximum loads according to the total power consumption; (c) determining whether the value is greater than photovoltaic power; (d) selecting an appropriate installation capacity when the minimum load is greater than the photovoltaic power as a result of the determination of step (c); And (e) preventing the photovoltaic power from being reverse-transmitted when the minimum load is less than the photovoltaic power as a result of the determination of step (c). It consists of.
바람직하게 전체 전력사용량을 확인하는 방법은, 변류기/변압기를 통해서 상기 태양전지로부터 생성된 상기 태양광 발전전력이 상기 부하에 전송되는 전체 전력사용량을 측정하는 방법 및 상용전력계통과 연계하여 구성된 디지털 적산전력량계를 통해서 상용전력계통으로부터 상기 부하에 공급되는 전체 설치용량을 측정하는 방법 중 적어도 어느 하나의 방식을 포함하는 것을 특징으로 한다. Preferably, the method for checking the total power consumption includes a method for measuring the total power consumption of the photovoltaic power generated from the solar cell through the current transformer / transformer to the load and a digital integration configured in connection with a commercial power system. It characterized in that it comprises at least one method of measuring the total installed capacity supplied to the load from the commercial power system through the electricity meter.
또한 바람직하게 상기 제 (e) 단계는, 상기 태양광 발전전력을 역전송하는 경우에 차단기를 개방시키는 단계; 및 수용가에 정전이 발생하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다. Also preferably, the step (e) may include: opening the circuit breaker in case of reverse transmission of the photovoltaic power; And generating a power failure in the customer; Characterized in that it comprises a.
또한 바람직하게 상기 제 (e) 단계는, 상기 태양광 발전전력을 역송전시키지 않은 경우에 상기 태양광 발전전력을 수용가 내부에서 소진시키는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.Also preferably, the step (e) may include: exhausting the photovoltaic power in a consumer when the photovoltaic power is not reverse-transmitted; Characterized in that it comprises a.
그리고 바람직하게 상기 디지털 적산전력량계는, 매 15분 마다 전력사용량을 측정하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the digital integrated power meter measures power consumption every 15 minutes.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings. In the meantime, when it is determined that the detailed description of the known functions and configurations related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, it should be noted that the detailed description is omitted.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 적정 설치용량을 산정하기 위한 태양광 발전시스템에 대하여 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a solar power generation system for calculating an appropriate installation capacity according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 적정 설치용량을 산정하기 위한 태양광 발전시스템의 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 적정 설치용량을 산정하기 위한 태양광 발전시스템의 블록도이다.1 is a conceptual diagram of a photovoltaic power generation system for estimating an appropriate installed capacity according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a block of a photovoltaic power generation system for calculating an appropriate installed capacity according to an embodiment of the present invention It is also.
먼저, 태양광을 이용한 신재생에너지 전원을 설치하는 경우에 1) 요금상계거래고객(3kw 이하), 2) 신재생에너지발전사업자, 3) 자가용 신재생에너지 발전설비 설치자(전력거래고객) 및 4) 자가용 신재생에너지 발전설비 설치자(전력미거래고객)로 구분하여 각각의 조건에 맞는 태양광 발전시스템의 설치용량을 산정하도록 되어 있다.First, in the case of installing renewable energy power using solar power 1) customers with charge offset (3kw or less), 2) renewable energy generators, 3) installers of renewable energy generation facilities (power trading customers) and 4 The installation capacity of solar power generation system that meets each condition is to be calculated by classifying as a new renewable energy generation facility installer (non-trade customers).
본 실시예에서 태양광 발전시스템으로부터 생성된 태양광 발전전력을 상용전력계통에 공급하지 않는 경우에 대하여 상술한 조건 중 4)에 따른 전력미거래 수용가에(이하, '수용가' 라함) 대하여 상용전력계통과 연계한 태양광 발전시스템의 적정 설치용량을 산정하기 위해 도 2를 참고하여 살펴보면, 태양전지(10, Solar Cell), 계통연계 인버터(20, Inverter), 변류기/변압기(30, CT; Current Transfomer/PT; Potential Transformer), 역전력 계전기(40, RPR; Reverse Power Relay), 부하(50), 차단기(60, CB; Circuit Breaker), 디지털적산전력량계(70, WHM; Watt Hour Meter), 상용전력계통(80, KEPCO) 및 시스템 제어부(90)로 구성된다.In the present embodiment, when the photovoltaic power generated from the photovoltaic system is not supplied to the commercial power system, the commercial power for the non-traded customers (hereinafter referred to as the 'acceptor') according to 4) of the above conditions. Looking at Figure 2 to calculate the proper installation capacity of the photovoltaic power generation system linked to the grid, the solar cell (10, Solar Cell), grid-connected inverter (20, Inverter), current transformer / transformer (30, CT; Current Transfomer Potential Transformer, Reverse Power Relay (40, RPR), Load (50), Circuit Breaker (60, CB; Circuit Breaker), Watt Hour Meter (70, WHM), Commercial Power It consists of the system 80 (KEPCO) and the
먼저, 태양전지(10)는 일반적으로 지붕이나 벽에 설치된 다수개의 태양전지(11, 12,...N)가 태양빛을 흡수하여 전기에너지를 생성하는데, 즉 DC 전력을 출력한다.First, the
이때, 태양전지(10)는 지붕이나 벽에 설치되는데, 예를 들어 건물의 옥상, 지상 및 벽 등에 건물과 일체로 설치된다.At this time, the
참고적으로, 태양전지(10)는 태양에너지를 전기에너지를 변환하는 광전지이며, 태양전지의 발전효율은 빛에너지 강도에 의해서는 거의 변화하지 않지만, 빛에너지의 광도 및 온도에 의해 변화하고, 결정계 실리콘의 경우는 온도가 높아지면 효율이 나빠진다.For reference, the
또한 계통연계 인버터(20)는 기존 상용전력계통과 연계하여 상기 태양전지(10)로부터 수신받은 DC 전력을 AC 전력으로 변환하여 생성된 태양광 발전전력을 부하(50)로 전송하는 기능을 수행한다.In addition, the grid-connected inverter 20 performs a function of transmitting the photovoltaic power generated by converting the DC power received from the
변류기/변압기(30)는 연계점에 설치되어 계통연계 인버터(20)로부터 부하(50)에 공급되는 전체 전력사용량을 측정하는 기능을 수행한다. 즉, 변류기/변압기(30)를 통해서 수용가 전체의 전력사용량을 알 수 있다.The current transformer / transformer 30 is installed at the linkage point to measure the total power consumption supplied from the grid-connected inverter 20 to the load 50. That is, the current consumption of the entire customer through the current transformer / transformer 30 can be known.
부연하면, 변류기/변압기(30)를 통해서 수용가에 공급되는 전체 전력사용량을 일정기간 지속적으로 측정함으로써, 측정한 전력사용량을 토대로 평일 및 휴일에 따른 각각의 최대부하 및 최소부하를 산출할 수 있다.In other words, by continuously measuring the total power consumption supplied to the customer through the current transformer / transformer 30 for a predetermined time, it is possible to calculate the maximum load and the minimum load for each weekday and holiday based on the measured power consumption.
한편, 역전력 계전기(40)는 상기 태양광 발전전력이 수용가에 공급될 때, 수용가의 최소부하가 전송되는 태양광 발전전력보다 큰 경우에 상기 태양광 발전전력이 상용전력계통(80)으로 역송전되지 않도록 역송전을 방지하는 기능을 수행한다. 즉, 태양광 발전전력을 상용전력계통(80)으로 전송하지 않는다.On the other hand, the reverse power relay 40, when the solar power is supplied to the customer, when the minimum load of the customer is greater than the solar power is transmitted to the solar power generated in reverse to the commercial power system 80 It prevents reverse power transmission to prevent power transmission. That is, the photovoltaic power is not transmitted to the commercial power system 80.
한편, 역전력 계전기(40)가 설치되지 않은 경우에 역송전에 따른 계량장치를 설치하지 않음으로써, 계량기의 역회전 가능성이 있을 수도 있다.On the other hand, when the reverse power relay 40 is not installed, there is a possibility of reverse rotation of the meter by not installing the metering device according to the reverse power transmission.
따라서, 역송전을 허용하지 않기 위해서 사전에 설정된 전력사용량보다 생성된 태양광 발전전력량이 적어야 하며, 태양광 발전시스템에 의해 생성된 태양광 발전전력이 수용가의 전체 전력사용량보다 많을 경우에는 역전력 계전기(40)가 작동되어 태양광 발전시스템의 설치 수용가의 연계점에 설치된 차단기(60)를 개방시켜 수용가 전체를 정전시킬 가능성이 있다.Therefore, in order to disallow reverse transmission, the amount of generated solar power must be less than the preset power consumption. When the generated solar power is more than the total power consumption of the customer, the reverse power relay (40) is activated to link the installation customers of the photovoltaic power generation system There is a possibility that the installed circuit breaker 60 is opened to power off the entire customer.
즉, 태양광 발전전력이 수용가의 전력부하와 역전력 계전기(40)의 정정치를 초과하지 않도록 수용가의 태양광 발전시스템에 관한 적정 설치용량을 산정한다.In other words, the proper installation capacity for the customer's solar power generation system is calculated so that the photovoltaic power does not exceed the customer's power load and the correction value of the reverse power relay 40.
참고적으로, 기 설치된 태양광 발전시스템은 일반적으로 도청, 시청, 동사무소 등 관공서에 주로 설치되어 있기 때문에 정전이 야기되면 이용자는 물론이고 국가적으로도 큰 손실을 끼칠 수 있다.For reference, the pre-installed photovoltaic power generation system is generally installed in public offices such as wiretaps, city halls, and government offices, so if a power outage occurs, it can cause great loss not only to users but also to the nation.
부하(50)는 수용가에 다수개의 부하(51, 52, ..., n)가 설치되어 태양전지(10)로부터 수신받은 태양광 발전전력을 소비하는 기능을 수행한다.The load 50 has a plurality of loads (51, 52, ..., n) is installed in the consumer to perform the function of consuming the photovoltaic power received from the solar cell (10).
차단기(60)는 태양광 발전시스템과 상용전력계통이 동시에 기술적으로 연계해서 부하(50)에 전력을 공급하고 있는 동안 갑작스런 사고 등이 발생하였을 경우에 전력공급을 차단하는 기능을 수행한다.The circuit breaker 60 functions to cut off the power supply when a sudden accident or the like occurs while supplying power to the load 50 by technically connecting the solar power system and the commercial power system at the same time.
한편, 태양광 발전시스템에 의해 생성된 태양광 발전전력이 수용가의 전체 전력사용량보다 많을 경우에 역전력 계전기(40)가 작동되어 태양광 발전시스템의 설치 수용가의 연계점에 설치된 차단기(60)를 개방시켜 수용가 전체를 정전시킬 수 도 있기 때문에 본 실시예에서는 수용가의 최소부하 용량보다 태양광 발전전력의 용량이 적어야만 한다.On the other hand, when the photovoltaic power generated by the photovoltaic system is more than the total power consumption of the customer, the reverse power relay 40 is activated to break the breaker 60 installed at the connection point of the installation customer of the photovoltaic system In this embodiment, the capacity of the photovoltaic power should be less than the minimum load capacity of the customer because it may be open to the entire customer.
한편, 디지털 적산전력량계(70)는 상용전력계통(80)으로부터 부하(50)에 공급되는 전체 전력사용량을 측정하는 기능을 수행한다.On the other hand, the digital integrated power meter 70 performs a function of measuring the total power consumption supplied to the load 50 from the commercial power system 80.
이때, 디지털 적산전력량계(70)가 매 15분 마다 수용가에 공급되는 전체 전력사용량을 측정하는 것으로 설정할 수도 있다.At this time, the digital integrated power meter 70 may be set to measure the total power consumption supplied to the customer every 15 minutes.
즉, 디지털 적산전력량계(70)는 측정한 전력사용량을 저장함으로써, 필요한 일정기간 동안의 수용가에 대한 전체 전력사용량을 확인할 수 있다. 따라서, 상술한 전력사용량을 토대로 평일 및 휴일에 따른 각각의 최대부하 및 최소부하를 산출할 수 있다.That is, the digital integrated power meter 70 may store the measured power consumption, thereby confirming the total power consumption for the consumer for a predetermined period of time. Therefore, the maximum load and the minimum load for weekdays and holidays can be calculated based on the above-described power consumption.
또한 상용전력계통(80)은 태양광 발전시스템과 연계하여 부하(50)에 상용전력을 공급하는 기능을 수행한다.In addition, the commercial power system 80 performs a function of supplying commercial power to the load 50 in connection with the solar power generation system.
그리고 시스템 제어부(90)는 태양광 발전시스템을 통해서 태양전지(10)로부터 생성된 태양광 발전전력을 수용가에 설치된 부하(50)로 전송하고, 변류기/변압기(30) 또는 디지털 적산전력량계(70)를 이용하여 수용가에 사용되어지는 전체 전력사용량을 측정한 후, 그에 따른 요일별 전력사용량을 통계·분석하여 적정 설치용량을 산정하는 기능을 수행한다.The
다시 말하면, 휴일인 경우에 수용가의 최소부하가 수신받은 태양광 발전전력보다 큰 경우에 적정 설치용량을 산정할 수 있다. 즉, 휴일의 최소부하보다 적은 용량의 태양광 발전시스템을 설치해야만 태양광 발전시스템에 의해서 생성된 태양광 발전전력이 역송전되지 않을 수 있다.In other words, an appropriate installation capacity can be calculated when the minimum load of the consumer is greater than the received photovoltaic power during the holiday. That is, the photovoltaic power generation generated by the photovoltaic power generation system may not be reversely transmitted by installing a photovoltaic power generation system having a capacity smaller than the minimum load of the holiday.
부연하여, 태양광 발전전력이 역송전되지 않음으로써, 상기 태양광 발전전력이 우선적으로 수용가 내부에서 소진될 수 있다.In other words, since the photovoltaic power is not reverse-transmitted, the photovoltaic power can be primarily consumed inside the consumer.
한편, 수용가의 휴일 최소부하가 상기 태양광 발전전력보다 작은 경우에는 역송전이 발생할 수 있으므로 역전력 계전기(40)의 정정치와 최소부하가 초과되지 않도록 적정 설치용량을 산정한다.On the other hand, if the holiday minimum load of the customer is less than the photovoltaic power generation, reverse transmission may occur, so that the correct installation capacity of the reverse power relay 40 and the minimum load are calculated so as not to be exceeded.
참고적으로, 시스템 제어부(90)는 태양광 발전시스템에 의해 생성된 태양광 발전전력이 수용가의 전체 전력사용량보다 많을 경우에 역전력 계전기(40)가 작동되어 태양광 발전시스템의 설치 수용가의 연계점에 설치된 차단기(60)를 개방시켜 수용가 전체에 대한 정전을 야기시킬 수 있으며, 수용가에 필요한 전력부하를 제외한 여가전력에 대하여 전체를 자체적으로 소진하거나 또는 전체 또는 일부를 상용전력계통(80)으로 역송전할 수도 있다.For reference, when the photovoltaic power generated by the photovoltaic system is greater than the total power consumption of the customer, the
또한, 태양광 발전시스템 뿐만 아니라 수용가 내부에 설치하는 분산형 발전시스템 역시, 최소 부하용량 보다 적어야만 역송전이 발생하지 않는다.In addition, not only the photovoltaic power generation system but also the distributed power generation system installed inside the consumer, the power generation is less than the minimum load capacity does not cause reverse transmission.
이하, 상술한 기술적 구성을 마련한 태양광 발전시스템의 적정 설치용량을 산정하는 방법에 대하여 도 3 내지 도 5를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, a method of calculating an appropriate installation capacity of the photovoltaic power generation system having the above-described technical configuration will be described with reference to FIGS. 3 to 5.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 발전시스템의 적정 설치용량을 산정하는 방법에 관한 전체적인 흐름도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 요일별 전력사용량을 나타내는 일예시도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 역송전을 방지하는 단계에 관한 상세 흐름도이다.3 is an overall flowchart of a method for calculating an appropriate installed capacity of a photovoltaic power generation system according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is an exemplary view showing the power consumption by day according to an embodiment of the present invention, 5 is a detailed flowchart of a step of preventing reverse power transmission according to an embodiment of the present invention.
먼저, 도 3에 도시한 바와 같이 시스템 제어부(90)는 수용가의 부하(50)에 사용되는 전체 전력사용량을 주기적으로 측정한다(S2).First, as shown in FIG. 3, the
더욱 구체적으로, 시스템 제어부는 변류기/변압기를 통해서 태양전지로부터 생성된 태양광 발전전력이 부하에 전송되는 전체 전력사용량을 측정하기도 한다. More specifically, the system control unit may measure the total power consumption of the photovoltaic power generated from the solar cell is transmitted to the load through the current transformer / transformer.
한편, 시스템 제어부는 상용전력계통과 연계하여 구성된 디지털 적산전력량 계를 통해서 상용전력계통으로부터 부하에 공급되는 전체 전력사용량을 측정할 수도 있다.On the other hand, the system control unit may measure the total power consumption supplied to the load from the commercial power system through a digital integrated power meter configured in conjunction with the commercial power system.
이때, 시스템 제어부는 디지털 적산전력량계를 통해서 매 15 분 마다 일정기간 동안 측정하는 것으로 설정하였으나, 본 발명이 이에 국한되지 않는다.At this time, the system control unit is set to measure for a predetermined period every 15 minutes through a digital integrated power meter, but the present invention is not limited thereto.
다음으로, 시스템 제어부(90)는 수신한 전력사용량의 자료를 확인하여 부하(50)에 공급되는 전체전력량을 분석한다(S4).Next, the
시스템 제어부(90)는 분석한 자료를 토대로 요일별(평일 및 휴일)에 따른 최대부하 및 최소부하를 분류한다(S6).The
예를 들어 도 4를 참고하여 살펴보면, 일주일 동안 한 관공서의 전체 전력사용량을 측정한 것으로서, 시간에 따른 전력사용량(단위: KW)을 나타낸 것이다.For example, referring to FIG. 4, the total power consumption of a public office is measured for one week, and the power consumption (unit: KW) according to time is shown.
구체적으로, 평일인 월요일부터 금요일까지는 전력 소비량이 많아 전체 전력사용량의 약 350~400KW를 소비하고 있으며, 그에 반하여 휴일인 토요일 및 일요일은 전체 전력사용량의 약 50KW 정도를 사용하는 것으로 나타나는 것을 알 수 있다. Specifically, the power consumption is large from Monday to Friday during the weekdays, and consumes about 350 ~ 400KW of the total power consumption, whereas the holiday Saturday and Sunday appears to use about 50KW of the total power consumption. .
따라서, 태양광 발전시스템의 설치용량을 선정할 때 상기에서와 같은 전력사용량에 따라서 적정으로 결정하면 효과적인 사용이 가능하다.Therefore, when selecting the installation capacity of the photovoltaic power generation system can be effectively used if determined appropriately in accordance with the power consumption as described above.
한편, 시스템 제어부(90)는 휴일에 사용되는 전력사용량이 최소부하인가를 판단한다(S8).On the other hand, the
상기 제 S8 단계의 판단결과, 휴일 전력사용량이 최소부하인 경우에 시스템 제어부(90)는 최소부하가 수신받은 상기 태양광 발전전력보다 큰 경우인지를 판단한다(S10).As a result of the determination in step S8, when the holiday power use amount is the minimum load, the
상기 제 S10 단계의 판단결과, 최소부하가 상기 태양광 발전전력보다 큰 경우에 시스템 제어부(90)는 적정 설치용량을 설정한다(S12).As a result of the determination in step S10, when the minimum load is greater than the photovoltaic power generation system, the
한편, 상기 제 S10 단계의 판단결과, 최소부하가 상기 태양광 발전전력보다 크지 않은 경우에 시스템 제어부(90)는 상기 태양전지(10)로 태양광 발전전력이 역송전되지 않도록 역전력 계전기(40)를 통해서 역송전을 방지한다(S14).On the other hand, as a result of the determination in step S10, when the minimum load is not greater than the photovoltaic power
즉, 태양광 발전전력이 수용가의 최소부하와 역전력 계전기의 정정치를 초과하지 않도록 한다.That is, the photovoltaic power does not exceed the minimum load of the consumer and the correction value of the reverse power relay.
더욱 구체적으로, 상기 제 S14 단계를 도 5를 참조하여 살펴보면, 최소부하가 태양광 발전전력보다 작으면(S14a), 시스템 제어부(90)는 태양광 발전전력의 역송전 여부를 판별한다(S14b).More specifically, looking at the step S14 with reference to Figure 5, if the minimum load is less than the photovoltaic power generation (S14a), the
상기 제 S14b 단계의 판단결과, 태양광 발전전력을 역송전하는 경우에 시스템 제어부(90)는 역전력 계전기(40)가 작동되어 태양광 발전시스템의 설치 수용가의 연계점에 설치된 차단기(60)를 개방시킨다(S14c).As a result of the determination of step S14b, when the solar power generation is reversely transmitted, the
이때, 시스템 제어부는 태양광 발전전력을 일부 또는 전체를 역송전 시킬 수 있다.In this case, the system controller may reverse-transmit part or all of the photovoltaic power.
참고적으로, 태양광 발전전력을 전부 역송전시키는 경우에 계통연계 간의 전압레벨 및 계통연계 기술기준에 따른 설치용량을 설정한다.For reference, in case of reverse transmission of all the photovoltaic power generation, the installation capacity according to the voltage level between grid linkage and grid linkage technical standard is set.
시스템 제어부(90)는 상기 제 S14c 단계에 있어서 차단기(60)를 개방시킴으로써, 수용가에 정전이 발생된다(S14d).The
한편, 상기 제 S14b 단계의 판단결과, 태양광 발전전력을 역송전시키지 않는 경우에 시스템 제어부(90)는 상기 태양광 발전전력을 수용가 내부에서 소진시킨다(S14e).On the other hand, as a result of the determination in step S14b, when the solar power generation is not reversely transmitted, the
이때, 시스템 제어부는 태양광 발전전력을 일부 또는 전체를 수용가 내부에서 소진시킬 수 있다.In this case, the system control unit may exhaust some or all of the photovoltaic power in the consumer.
한편, 상기 제 S8 단계의 판단결과, 휴일의 전력사용량이 최소부하가 아닌 경우에 시스템 제어부(90)는 상기 제 S6 단계로 리턴한다.On the other hand, as a result of the determination of step S8, when the amount of power usage during the holiday is not the minimum load, the
참고적으로, 최근 국제적인 에너지 환경문제 해결을 위해 정부에서는 태양광 발전시스템을 비롯한 신재생에너지전원에 대한 기술 개발 및 보급에 박차를 가하고 있는 실정이며, 그 일환으로 10여년전부터 도청, 시청 또는 동사무소 등 관공서를 비롯한 다양한 수용가에 태양광 발전시스템의 설치를 지원하고 있지만, 지금까지는 주로 설치시에 기술적으로 적절한 설치용량을 고려하기보다는 국가 예산을 고려하여 그에 따른 설치용량을 결정하는 경우가 많았기 때문에, 상술한 태양광 발전시스템의 적정 설치용량을 산정함으로써, 전력거래자 또는 전력미거래자의 구분없이 수용가 전체의 전력사용량을 고려하여 태양광 발전시스템을 운용할 수 있다.For reference, in order to solve the international energy environment problem recently, the government has spurred the development and distribution of technology for renewable energy power including solar power generation system. We support the installation of photovoltaic power generation systems in various customers including government offices, but until now, the installation capacity has often been decided in consideration of the national budget rather than considering the technically appropriate installation capacity. By calculating the proper installation capacity of the above-described photovoltaic power generation system, it is possible to operate the photovoltaic power generation system in consideration of the total power consumption of the customer without the distinction of power traders or non-power traders.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 전력미거래 수용가에 태양광 발전시스템을 설치하는 경우에 적정 설치용량을 산정함으로써, 태양광 발전시스템이 기존 상용전력계통과 연계 구성하여 자가용 수용가에 원활한 전력을 공급할 수 있는데 그 효과 가 있다. According to the present invention as described above, by installing the proper installation capacity when installing the photovoltaic power generation system in the non-trade customers, the photovoltaic power generation system can be connected to the existing commercial power system to supply a smooth power to private customers. There is an effect.
또한 변류기 및 변압기를 이용하여 상용전력계통 연계형 태양광 발전시스템 설치 장소인 전력미거래 수용가의 전체 전력사용량을 측정하여 적정 설치용량을 산정할 수 있는 효과도 있다.In addition, by using the current transformer and transformer, it is also effective to estimate the proper installation capacity by measuring the total power consumption of the unsold customers, which is the installation site of the commercial power system linked solar power generation system.
또한 디지털적산전력량계를 이용하여 일정시간마다 전력미거래 수용가의 전력사용량을 체크함으로써, 전력사용량을 검토 및 분석할 수 있는 효과도 있다.In addition, by using the digital integrated electricity meter to check the power consumption of the unsold customers at regular intervals, there is an effect that can review and analyze the power consumption.
또한 태양광 발전시스템의 태양광 발전전력이 전력미거래 수용가의 전력부하와 역전력 계전기의 정정치를 초과하지 않도록 적정 설치용량을 산정할 수 있는 효과도 있다. In addition, it is also possible to calculate the proper installation capacity so that the photovoltaic power of the photovoltaic system does not exceed the power load of the untraded consumer and the correction value of the reverse power relay.
그리고 수용가에 정전이 발생하지 않으면서, 전력 사용이 항상 사용가능하도록 적정 설치용량을 산정할 수 있는데 그 특유의 효과도 있다.In addition, it is possible to calculate an appropriate installed capacity so that power usage is always available without a power failure to the consumer, which also has a unique effect.
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다. As described above and described with reference to a preferred embodiment for illustrating the technical idea of the present invention, the present invention is not limited to the configuration and operation as shown and described as described above, it is a deviation from the scope of the technical idea It will be understood by those skilled in the art that many modifications and variations can be made to the invention without departing from the scope of the invention. Accordingly, all such suitable changes and modifications and equivalents should be considered to be within the scope of the present invention.
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