KR100860337B1 - Solar photovoltaic system - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래기술에 따른 태양열 발전장치를 개략적으로 도시한 블록도이며,1 is a block diagram schematically showing a solar power generator according to the prior art,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 태양광을 이용한 발전시스템을 개략적으로 도시한 시스템 구성도이며,2 is a system configuration diagram schematically showing a power generation system using solar according to an embodiment of the present invention,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전력생산 컨트롤러에 대한 구성을 개략적으로 도시한 구성도이다. 3 is a configuration diagram schematically showing a configuration of a power production controller according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 태양광을 이용한 발전시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 각각의 태양광을 이용해 전력을 생산하는 솔라모듈 자체에 컨버터 및 인버터 기능을 포함하는 전력생산 컨트롤러가 개별적으로 장착되고, 또한 관리서버를 통해서 각각의 솔라모듈의 상태정보를 모니터링할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 태양광을 이용한 발전시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a power generation system using solar light, and more particularly, a power generation controller including a converter and an inverter function is mounted on a solar module itself that generates power using each solar light, and also a management server. Through the solar power generation system, characterized in that configured to monitor the status information of each solar module through.
현재 전 세계적으로 에너지 의존도가 가장 높은 화력과 원자력 발전은 자원의 고갈과 환경 및 안정성 등의 문제로 인해 대체 에너지에 대한 관심이 지속적으로 증가하고 있다. 그 중에서도 태양광 발전은 유지보수비가 거의 들지 않으며, 무한한 청정에너지라는 관점에서 상당한 각광을 받으며, 현재에도 많은 연구가 이루어지고 있다. Currently, the world's most energy-dependent coal and nuclear power plants continue to increase their interest in alternative energy due to resource depletion, environmental and stability issues. Among them, photovoltaic power generation has almost no maintenance cost, receives considerable attention from the viewpoint of infinite clean energy, and many studies have been made even now.
이러한 태양광 발전은 반도체로 구성된 광전지 셀(Photovoltaic Cell)에 태양광이 조사되면 광 기전력현상에 의하여 전류가 발생되는데, 이렇게 발전된 전기를 충전하여 실생활에 사용할 수 있도록 하는 것이다.This photovoltaic power generation is a photovoltaic cell (photovoltaic cell) consisting of a photovoltaic cell (photovoltaic cell) is irradiated with sunlight to generate a current by the photovoltaic phenomenon, it is to charge the generated electricity so that it can be used in real life.
일반적인 태양광 발전장치는 다수의 광전지 셀의 조합으로 구성된 솔라모듈로부터 직류전원을 생산한 후 출력조절장치를 거쳐 축전지에 충전하거나, 인버터를 통해 교류로 변환하여 수용가 등에 공급하는 장치이다. 즉, 태양광 발전장치는 축전지를 구비한 독립형과, 수용가 또는 전력회사 등과 연계되어 생산된 전력을 외부로 공급하는 연계형으로 구분할 수 있다.A general photovoltaic device is a device that generates a DC power from a solar module composed of a plurality of photovoltaic cells and then charges the battery through an output control device, or converts it into alternating current through an inverter and supplies it to a consumer. That is, the photovoltaic device may be classified into a stand-alone type having a storage battery and a linked type for supplying power produced in connection with a customer or a power company to the outside.
도 1은 종래기술에 따른 태양열 발전장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.1 is a block diagram schematically showing a solar power generator according to the prior art.
도 1에서 도시한 태양열 발전장치는 생산된 전력을 전력회사 등에 공급할 수 있도록 이루어진 전력회사 연계형에 관한 것으로, 태양광으로부터 전력을 생산하는 솔라모듈(10)과, 직ㆍ병렬 방식에 의해 연결된 다수의 솔라모듈로부터 생산된 직류전원을 교류전원으로 변환하여 외부로 공급하는 인버터(20)를 포함하여 구성된다.The solar power generator shown in FIG. 1 relates to a power company linked type configured to supply the generated power to a power company, and the like, and a plurality of
상기와 같은 종래기술에 의하면, 전기적으로 연결된 다수의 솔라모듈(10)에 있어서, 어느 하나의 솔라모듈(10)에 고장 및 문제가 생기면 전체 출력이 줄어들거나 효율이 떨어질 수 있는 문제가 있었으며, 또한, 문제발생시 어느 솔라모듈(10)상에 문제가 발생한 것인지 그 대상을 찾는데 있어서도 많은 어려움이 있었다.According to the prior art as described above, in a plurality of
뿐만 아니라, 상기와 같은 종래기술에 의하면 인버터(20)의 용량에 따라 생산할 수 있는 전력량이 한정된다는 문제점도 있었으며, 생산된 전력을 수집한 후 교류로 변환하여 외부로 공급하는 인버터(20)측에 문제가 발생하면 전체 시스템의 작동이 중단될 수 밖에 없다는 문제점도 있었다. In addition, according to the prior art as described above, there was also a problem that the amount of power that can be produced according to the capacity of the
따라서, 본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 태양광을 이용한 발전시스템을 구축함에 있어서 각각의 솔라모듈상에 컨버터 및 인버터 기능을 포함한 전력생산 컨트롤러가 개별적으로 설치되어 태양광으로부터 생산된 전력을 각각의 솔라모듈로부터 공급할 수 있는 시스템을 구축하도록 함에 본 발명의 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, the power generation controller including the converter and inverter function is separately installed on each solar module in the construction of a solar power generation system An object of the present invention is to build a system that can supply power generated from light from each solar module.
또한, 본 발명은 각각의 솔라모듈의 동작상태 및 이상 여부가 통신수단에 의해 관리서버로 전달되며, 관리서버에서는 이를 실시간으로 모니터링할 수 있도록 구성함에 본 발명의 또 다른 목적이 있다.In addition, the present invention is another operation of the present invention is configured so that the operating state and abnormality of each solar module is communicated to the management server by the communication means, the management server to monitor this in real time.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 태양광으로부터 직류전원을 생성하 는 최소 하나 이상의 솔라모듈과, 상기의 솔라모듈로부터 생성된 직류전원을 승압 및 변환하는 전력생산 컨트롤러와, 상기 솔라모듈과 관리서버간에 데이터 송,수신수단을 제공하는 통신수단과, 각각의 솔라모듈에 대한 상태정보를 수신하여 모니터링하는 관리서버를 포함하여 구성되며,In order to achieve the above object, the present invention provides at least one solar module for generating a direct current power from sunlight, a power production controller for boosting and converting the direct current power generated from the solar module, the solar module and It comprises a communication means for providing data transmission and reception means between the management server, and a management server for receiving and monitoring status information for each solar module,
상기에서 전력생산 컨트롤러는 솔라모듈로부터 생산된 전력을 승압하는 컨버터와, 상기의 컨버터로부터 승압된 직류전원을 교류전원으로 변환하는 인버터와, 상기의 인버터에서 변환된 교류전원에 대한 필터링기능을 하는 리액터와, 회로의 각 구성부를 제어하며 전력변환상태를 검증하는 제어부와, 솔라모듈 또는 전력생산 컨트롤러의 각종 상태정보 데이터를 관리서버측으로 전송하는 통신부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The power generation controller is a converter for boosting the power produced by the solar module, an inverter for converting the DC power boosted from the converter to AC power, and a reactor for filtering the AC power converted in the inverter And a control unit which controls each component of the circuit and verifies the power conversion state, and a communication unit which transmits various state information data of the solar module or the power generation controller to the management server side.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 태양광을 이용한 발전시스템을 개략적으로 도시한 시스템 구성도이다.2 is a system configuration diagram schematically showing a power generation system using sunlight according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명은 태양광으로부터 직류전원을 생성하는 솔라모듈(100)과, 상기의 솔라모듈(100)로부터 생성된 직류전원을 변환하여 전력회사로 공급하는 전력생산 컨트롤러(200)와, 상기 솔라모듈(100)의 상태정보를 관리서버(400)측에 전달할 수 있도록 데이터 송ㆍ수신수단을 제공하는 통신수단(300)과, 상기의 통신수단(300)을 통해 전송되는 솔라모듈(100)의 상태정보를 수집하여 모니터링하는 관리서버(400)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 2, the present invention is a solar module 100 for generating a DC power from sunlight, and a power production controller for converting the DC power generated from the solar module 100 and supplying it to a power company ( 200, communication means 300 for providing data transmission and reception means so as to transmit the state information of the solar module 100 to the management server 400, and is transmitted through the communication means 300 It is configured to include a management server 400 for collecting and monitoring the state information of the solar module 100.
솔라모듈(100)은 광전지 셀에 의해 태양광으로부터 전류를 생성하는 것으로, 본 발명에 의하면 최소 하나 이상의 솔라모듈(100)이 발전시스템에 적용된다.The solar module 100 generates a current from sunlight by a photovoltaic cell. According to the present invention, at least one solar module 100 is applied to a power generation system.
전력생산 컨트롤러(200)는 각각의 솔라모듈(100)측에 장착되는 것으로, 솔라모듈(100)로부터 생산된 직류전원을 교류전원으로 변환하여 외부 전력회사 등에 공급하는 기능을 한다. 상기의 전력생산 컨트롤러(200)는 컨버터(210)와, 인버터(220)와, 리액터(230)와, 제어부(240)와, 통신부(250)를 포함하여 구성된다.The power production controller 200 is mounted on each solar module 100 side, and converts the DC power produced from the solar module 100 into AC power to supply to an external power company. The power generation controller 200 includes a converter 210, an inverter 220, a reactor 230, a control unit 240, and a communication unit 250.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전력생산 컨트롤러에 대한 구성을 개략적으로 도시한 구성도이다. 3 is a configuration diagram schematically showing a configuration of a power production controller according to an embodiment of the present invention.
상기에서 컨버터(210)는 솔라모듈(100)로부터 생성된 직류전원에 대한 전압을 기준치 이상으로 승압하는 기능을 한다. The converter 210 functions to boost the voltage of the DC power generated from the solar module 100 to a reference value or more.
상기의 컨버터(210)로부터 승압된 직류전원은 인버터(220)로 전달되며, 인버터(220)는 컨버터(210)로부터 공급받은 직류전원을 실생활에서 사용 가능한 교류전원으로 변환하는 기능을 한다.The DC power boosted from the converter 210 is transferred to the inverter 220, and the inverter 220 converts the DC power supplied from the converter 210 into an AC power that can be used in real life.
상기에서 리액터(230)는 상기의 인버터(220)에서 변환된 교류전원에 대한 필터링기능을 하는 것으로, 인가되는 PWM신호를 정형파로 변환하는 기능을 한다. 상기의 리액터(230)를 통해 필터링된 전류는 연계된 전력회사측으로 공급된다. The reactor 230 performs a filtering function on the AC power converted by the inverter 220, and converts the applied PWM signal into a square wave. The filtered current through the reactor 230 is supplied to the associated power company.
상기에서 제어부(240)는 회로를 형성하고 있는 각각의 구성부를 제어하는 것으로, 인버터(220)의 입력단 및 출력단으로부터 신호를 인가받아 전력변환상태를 검증하며, 솔라모듈(100)과 전력생산 컨트롤러(200)의 작동상태 및 생산된 전압ㆍ전력값을 통신부(250)측에 전달하는 기능을 포함한다. The control unit 240 controls each component forming the circuit, and receives a signal from the input terminal and the output terminal of the inverter 220 to verify the power conversion state, the solar module 100 and the power production controller ( And a function of transmitting the operation state of the 200 and the produced voltage and power values to the communication unit 250 side.
상기에서 통신부(250)는 제어부(240)를 통해 전달된 각종 상태정보 데이터를 관리서버(400)측으로 전달하기 위한 데이터 송,수신부를 포함하는 것이다.The communication unit 250 includes a data transmission and reception unit for transmitting various state information data transmitted through the control unit 240 to the management server 400 side.
상기에서 통신수단(300)은 각각의 솔라모듈(100)측에 구성된 통신부(250)와 관리서버(400)간에 데이터 송수신이 가능하도록 통신매체 및 통신방법을 제공하는 것이다. 상기의 통신수단(300)은 통신케이블 및 유ㆍ무선 인터넷통신망 등을 포함할 수 있다.The communication means 300 is to provide a communication medium and a communication method to enable data transmission and reception between the communication unit 250 and the management server 400 configured on each solar module 100 side. The communication means 300 may include a communication cable and a wired / wireless internet communication network.
상기에서 관리서버(400)는 각각의 솔라모듈(100)의 작동상태 및 이상여부와, 생산된 전력량 등을 모니터링하는 기능을 한다. 즉, 다수 솔라모듈(100)의 통신부(250)측과 통신수단(300)을 통해 전송되는 상태정보로 동작상태를 감시하며 유지보수 여부를 판단한다.The management server 400 monitors the operation status and abnormality of each solar module 100 and the amount of power produced. That is, the operation state is monitored by the state information transmitted through the communication unit 250 and the communication means 300 of the plurality of solar modules 100 and the maintenance is determined.
이상에서 본 발명에 대한 기술 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 가장 양호한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.The technical spirit of the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, but this is by way of example only and not by way of limitation. In addition, it is obvious that any person skilled in the art may make various modifications and imitations without departing from the scope of the technical idea of the present invention.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 태양광을 이용한 발전시스템에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the power generation system using sunlight according to the present invention has the following effects.
첫째, 태양광으로부터 생산된 직류전원을 승압한 후 교류전원으로 변환하는 전력생산 컨트롤러가 각각의 솔라모듈에 개별적으로 장착됨으로써 솔라모듈의 동작이 상호간에 영향을 미치지 않는 효과가 있다.First, since a power production controller for boosting a DC power produced from sunlight and converting it into an AC power source is individually mounted to each solar module, the operation of the solar modules does not affect each other.
둘째, 각각의 솔라모듈은 관리서버를 통해 실시간으로 모니터링되므로 문제 발생시 즉시 유지보수 할 수 있으며, 생산되는 전력량을 한 눈에 확인할 수 있는 효과도 있다.Second, since each solar module is monitored in real time through the management server, it can be maintained immediately when a problem occurs, and it is also possible to check the amount of power produced at a glance.
셋째, 관리서버를 통해서 모니터링되는 솔라모듈은 문제발생시 그 대상이 되는 솔라모듈의 위치를 쉽게 찾아낼 수 있는 효과도 있다.Third, the solar module monitored through the management server has an effect that can easily find the location of the target solar module when a problem occurs.
넷째, 컨버터 및 인버터를 포함하는 전력생산 컨트롤러가 각각의 솔라모듈에 장착되므로 전력생산이 인버터의 용량에 한정되었던 종래기술의 문제점을 해결한 효과도 있다. Fourth, since a power generation controller including a converter and an inverter is mounted in each solar module, there is an effect that solves the problems of the prior art in which power generation is limited to the capacity of the inverter.
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