KR101032489B1 - 태양광발전 모니터링 시스템 - Google Patents

태양광발전 모니터링 시스템 Download PDF

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KR101032489B1
KR101032489B1 KR1020110020178A KR20110020178A KR101032489B1 KR 101032489 B1 KR101032489 B1 KR 101032489B1 KR 1020110020178 A KR1020110020178 A KR 1020110020178A KR 20110020178 A KR20110020178 A KR 20110020178A KR 101032489 B1 KR101032489 B1 KR 101032489B1
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photovoltaic
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이종현
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파워에너텍 주식회사
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Abstract

태양광발전 모니터링 시스템이 개시된다. 태양광발전 모니터링 시스템은 복수의 태양전지모듈에 상응하는 발전 전력량 및 기상 데이터를 측정하고, 발전 전력량 및 기상 데이터 중 적어도 하나를 이용하여 태양전지모듈의 동작 상태를 확인하여 청소 여부 또는 데이터 전송 여부를 결정할 수 있다.

Description

태양광발전 모니터링 시스템{Solar power monitoring system}
본 발명은 각 현장의 태양광모듈을 효과적으로 모니터링하고 제어할 수 있는 태양광발전 모니터링 시스템에 관한 것이다.
최근 들어, 지구의 환경문제가 심각해지면서 세계적으로 신/재생 에너지에 대한 관심이 높아지고 있으며, 국제적으로 이산화탄소의 배출권이 하나의 상품화 되어 각 나라에서는 이산화탄소 배출권을 확보하기 위한 대책 마련이 시급한 실정이다. 우리나라의 경우, 이산화탄소 배출에 대한 대한 규제정책 및 신, 재생에너지 시설에 대한 장려정책이 제도화되어 실시되고 있다. 이에 태양광을 이용한 발전시스템은 최근 몇 년간 주요한 발전시스템으로 권장되면서 많은 시설이 개발되고, 현장에 설치 운용되고 있다. 이러한 태양광발전시스템은 장치의 특성상 태양광에 직접적인 노출이 확보되는 옥외에 설치되거나, 일조권이 잘 확보될 수 있는 한적한 곳에 설치됨에 따라 운영자에 의한 직접적인 시스템의 모니터링이나 제어에 어려움이 발생한다.
본 발명은 현장의 태양광발전 장치의 상태 변화를 효과적으로 모니터링하고 제어할 수 있는 태양광발전 모니터링 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 현장의 태양광발전 장치의 상태 변화를 효과적으로 모니터링하고 제어할 수 있는 태양광발전 모니터링 시스템이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 태양광으로부터 전력을 발생시키는 복수의 태양전지모듈; 상기 태양전지모듈을 통해 발생되는 발전 전력량을 측정하는 제1 센서 모듈, 상기 태양전지모듈을 통해 발생되는 발전 전력량을 측정하는 제1 센서 모듈, 상기 태양전지모듈이 설치된 위치의 온도 및 일사량 중 적어도 하나를 측정하여 기상 데이터로 출력하는 제2 센서 모듈, 상기 발전 전력량 및 상기 기상 데이터 중 적어도 하나를 이용하여 동작 상태를 확인하고, 상기 확인된 동작 상태에 상응하여 상기 태양전지모듈의 청소 여부 또는 데이터 전송 여부를 결정하는 태양광발전장치; 상기 태양전지모듈의 전력 출력단자와 태양광발전장치가 장착된 접속단자함; 및 상기 태양광발전장치로부터 상기 발전 전력량 및 기상 데이터 중 적어도 하나모니터링 데이터로써 수집하고 분석하여 상기 태양광발전장치를 모니터링하고 원격제어하는 종합관리 장치를 포함하는 태양광발전 모니터링 시스템을 제공할 수 있다.
상기 제어 모듈은 상기 제1 센서 모듈 또는 상기 제2 센서 모듈로부터 고유식별정보를 더 획득하고, 현재 시점에 획득된 발전 전력량이 이전 시점에 획득된 발전 전력량보다 기준치 이상 차이가 있는 대상 태양전지모듈에 대해 상기 고유식별정보를 이용하여 인접한 다른 태양전지모듈로부터 현재 시점에 획득된 발전 전력량이 기준치 이상 차이가 있으면 상기 대상 태양전지모듈의 동작 상태를 이상 상태로 인식할 수 있다.
상기 대상 태양전지모듈의 발전 전력량이 상기 인접한 다른 태양전지모듈의 발전 전력량에 비해 기준치 이상 차이가 있으면, 상기 제어 모듈은 상기 대상 태양전지모듈에 상응하여 현재 시점에 획득된 기상 데이터와 상기 인접한 다른 태양전지모듈에 상응하는 기상 데이터를 비교하여 기준치 이상 차이가 있으면, 상기 대상 태양전지모듈을 청소하도록 청소 장치를 제어할 수 있다.
상기 제어 모듈은 상기 대상 태양전지 모듈에 상응하여 설정된 청소 횟수가 지정 횟수 미만인 경우, 상기 대상 태양전지모듈을 청소하도록 제어할 수 있다.
상기 태양광발전장치는 상기 고유식별정보별 위치 정보를 저장하는 저장부; 상기 태양전지모듈을 촬영하여 영상 데이터를 생성하는 카메라를 더 포함하되, 상기 제어 모듈은 상기 대상 태양전지모듈의 동작 상태가 이상 상태로 인식되면, 상기 대상 태양전지모듈에 상응하는 고유식별정보에 대응하는 위치 정보를 상기 저장부로부터 추출하고, 상기 추출된 위치 정보에 상응하여 상기 대상 태양전지모듈을 촬영하도록 제어할 수 있다.
상기 제어 모듈은 상기 대상 태양전지모듈의 동작 상태가 이상 상태로 인식되면, 상기 대상 태양전지모듈에 상응하는 상기 발전 전력량, 상기 기상 데이터, 상기 고유식별정보 및 상기 영상 데이터 중 적어도 하나를 모니터링 데이터로 상기 종합 관리 서버로 전송할 수 있다.
상기 태양광발전장치는 상기 종합 관리 서버로부터 운전 모드 제어 명령을 수신하는 통신부를 더 포함하되, 상기 제어 모듈은 상기 운전 모드 제어 명령에 따라 운전 모드를 설정하고, 상기 운전 모드에 따라 상기 발전 전력량 및 상기 기상 데이터를 상기 종합 관리 장치로 전송할 수 있다.
상기 운전 모드는 자동 모드 및 중앙 제어 모드 중 어느 하나이고, 상기 태양광발전장치는 상기 운전 모드가 상기 자동 모드로 설정되면, 정해진 주기에 따라 상기 발전 전력량 및 상기 기상 데이터를 상기 종합 관리 장치로 전송하고, 상기 운전 모드가 상기 중앙 제어 모드이면, 상기 종합 관리 장치로부터의 요청에 따라 상기 발전 전력량 및 상기 기상 데이터를 상기 종합 관리 장치로 전송할 수 있다.
상기 접속단자함으로의 전원을 연결 또는 차단하는 스위치를 더 포함하되, 상기 제어 모듈은 상기 태양전지모듈의 동작 상태가 이상 상태이면, 상기 스위치를 제어하여 상기 고유식별정보에 상응하는 접속단자함으로의 전원을 차단하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양광발전 모니터링 시스템을 제공함으로써, 현장의 태양광발전 장치의 상태 변화를 효과적으로 모니터링하고 제어할 수 있다.
도 1은 태양광발전 모니터링 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도.
도 2는 태양광 발전 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도.
도 3은 태양광 발전 장치의 운전 모드별 모니터링 데이터를 전송하는 방법을 설명하기 위해 도시한 도면.
도 4는 태양광 발전 장치가 수집된 모니터링 데이터를 종합 관리 장치로 전송하는 방법을 설명하기 위해 나타낸 순서도.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
[도 1 설명]
도 1은 태양광발전 모니터링 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 태양광발전 모니터링 시스템은 복수의 태양광 발전 장치(110) 및 종합 관리 장치(120)를 포함하여 구성된다.
각각의 태양광 발전 장치(110)는 복수의 센서를 구비하고, 각 센서를 이용하여 해당 태양광 발전 장치(110)의 발전 전력에 따른 발전 전력량을 측정하여 종합 관리 장치(120)로 출력한다. 또한, 태양광 발전 장치(110)는 구비된 센서를 이용하여 당해 태양광 발전 장치(110)가 설치된 위치의 기상 환경을 측정한 후 종합 관리 장치(120)로 전송할 수 있다.
각각의 태양광 발전 장치(110)는 복수의 태양전지모듈이 직렬 또는/및 병렬 연결되어 원하는 전력을 발전하는 형태이며, 각 태양전지모듈별 출력단자들을 전선으로 서로 연결하여 접속할 수 있는 접속단자함이 형성된다.
또한, 태양광 발전 장치(110)는 설정된 운전 모드에 따라 수집된 정보(예를 들어, 발전 전력량, 기상 데이터 등)를 종합 관리 장치(120)로 전송할 수 있다.
운전 모드는 중앙 제어 모드 및 자동 모드 중 어느 하나일 수 있다.
자동 모드는 태양광 발전 장치(110)가 각 태양전지모듈로부터 획득된 발전 전력량 및 센서를 통해 획득된 기상 데이터를 이용하여 당해 태양광 발전 장치(110)의 에러 유무를 판단하고, 에러가 발생한 경우 이를 종합 관리 장치(120)의 제어에 따라 태양광 발전 장치(110)의 각 구성을 제어하는 모드이다.
또한, 자동 모드로 설정된 경우, 태양광 발전 장치(110)는 획득된 데이터(예를 들어, 발전 전력량 및 기상 데이터)를 이용하여 태양광 발전 장치(110)에 포함된 각 태양전지모듈의 이상 유무를 판단하고, 이상이 있는 태양전지모듈의 데이터는 신속하게 종합 관리 장치(120)로 전송하고, 이상이 없는 태양전지모듈에 상응하는 데이터는 정해진 주기에 따라 종합 관리 장치(120)로 전송할 수 있다.
중앙 제어 모드는 태양광 발전 장치(110)가 획득된 데이터(예를 들어, 발전 전력량 및 기상 데이터)를 종합 관리 장치(120)의 제어에 따라 종합 관리 장치(120)로 전송하는 모드이다. 즉, 운전 모드가 중앙 제어 모드로 설정시, 태양광 발전 장치(110)는 각각의 태양전지모듈에 상응하여 획득된 발전 전력량 및 기상 데이터를 당해 태양광 발전 장치(110)의 내부에 저장한 후 종합 관리 장치(120)로부터 전송 요청시, 누적되어 저장된 발전 전력량 및 기상 데이터를 종합 관리 장치(120)로 전송할 수 있다.
태양광 발전 장치(110)는 일정 주기 단위로 각 태양전지모듈에 상응하는 발전 전력량 및 기상 데이터를 각각 획득하고, 각 주기 단위로 누적하여 기록하거나 종합 관리 장치(120)로 전송할 수 있다.
이때, 태양광 발전 장치(110)는 각 태양전지모듈에 상응하여 구비된 센서로부터 고유식별정보를 함께 획득하여 발전 전력량 및 기상 데이터와 함께 누적하여 기록하거나 종합 관리 장치(120)로 전송할 수 있다. 이에 따라, 태양광 발전 장치(110)는 고유식별정보를 이용하여 태양전지모듈을 식별할 수 있다. 여기서, 고유식별정보는 태양전지모듈에 구비된 각 센서를 식별하기 위한 정보로, 고유식별정보는 태양전지모듈 또는 태양전지모듈의 태양전지셀 단위로 식별정보가 부여되어 해당 센서에 설정될 수 있다.
이하, 태양광 발전 장치(110)의 상세한 기능에 대해서는 하기에서 관련 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
종합 관리 장치(120)는 각 지역 단위로 설치된 각 태양광 발전 장치(110)와 통신망을 통해 연결된다. 이에 따라, 종합 관리 장치(120)는 각각의 태양광 발전 장치로부터 발전 전력량 및 기상 데이터 중 적어도 하나를 획득하여 관리할 수 있다. 이때, 종합 관리 장치(120)는 각 태양광 발전 장치(110)로부터 발전 전력량 및 기상 데이터 중 적어도 하나와 해당 발전 전력량 및 기상 데이터가 획득된 일시 정보를 함께 획득할 수 있다. 이때, 종합 관리 장치(120)는 발전 전력량 및 기상 데이터 중 적어도 하나와 고유식별정보를 더 획득할 수 있다.
이에 따라, 종합 관리 장치(120)는 각 태양광 발전 장치 또는 각 태양광 발전 장치의 각 태양전지모듈별 일시에 따른 발전 전력량 및 기상 데이터를 누적하여 관리한 후 이를 이용하여 태양광 발전 장치 또는 각 태양광 발전 장치에 포함된 각 태양전지모듈의 이상 유무를 판단하여 제어 신호를 태양광 발전 장치로 전송할 수 있다. 이에 대해서는 하기에서 관련 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
이하, 본 명세서에서는 각 태양광 발전 장치(110)가 종합 관리 장치(120)로 전송하는 발전 전력량, 기상 데이터, 고유식별정보 및 일시 정보 중 적어도 하나를 모니터링 데이터로 통칭하여 설명하기로 한다. 즉, 종합 관리 장치(120)가 태양광 발전 장치(110)로부터 수집하는 데이터가 모니터링 데이터일 수 있다.
종합 관리 장치(120)는 이와 같이 각 태양광 발전 장치(110)로부터 획득된 모니터링 데이터를 이용하여 각 태양전지모듈별 모니터링 데이터를 일시에 따라 어레이형태로 누적하여 표출시켜 각 계통 회로 단위별로 감시할 수 있다.
이에 따라, 종합 관리 장치(120)는 수집된 모니터링 데이터를 이용하여 각 태양전지모듈별 발전 전력량을 등급화하여 관리할 수 있다. 이에 대해서도 하기에서 관련 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1에서는 종합 관리 장치(120)가 태양광 발전 장치(110)로부터 모니터링 데이터를 직접 수집하는 것을 가정하여 설명하고 있으나, 종합 관리 장치(120)와 태양광 발전 장치(110) 사이에 지역별 모니터링 서버(미도시)를 별도로 구비할 수 있다. 이와 같은 경우, 지역별 모니터링 서버가 각 지역 단위로 해당 지역의 태양광 발전 장치의 모니터링 데이터를 수집한 후 종합 관리 장치(120)로 전송할 수 있다.
[도 2 설명]
도 2는 태양광 발전 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 태양광 발전 장치(110)는 복수의 태양전지모듈(210) 및 태양광발전 제어장치(200)를 포함하여 구성된다.
태양광 발전 장치는 복수의 태양전지모듈이 직렬 또는/및 병렬 연결되어 원하는 전력을 발전하는 형태이며, 각 태양전지모듈(210)별 출력단자들을 전선으로 서로 연결하여 접속할 수 있는 접속단자함이 형성된다.
태양전지의 단위 셀에서 생산되는 전력은 통상 0.5 ~ 0.6 V 이며 전력은 약 3 ~ 4W 정도이다. 이러한 단위셀들의 집합으로 이루어진 태양전지모듈은 셀 집합에 따라 차이는 있으나 대략 16 ~ 26V, 120W ~ 200W의 출력을 갖는다.
태양전지판은 각 셀이 54개로 구성된 것이 가장 많으며 이 셀은 18개는 직렬로 하나의 셀집합이 되고 3개의 셀집합은 병렬로 연결되어 한 셀이 이상이 발생하면 하나의 셀집합에서 출력이 정상적으로 발생하지 않게 된다.
또한, 태양전지판의 각 셀단위마다 복수의 센서모듈(220)이 구비되고, 각각의 셀에 대한 발전 전력량 및 조도와 온도를 감지하여 생성된 환경 데이터가 태양광발전 제어장치(200)로 수집된다.
태양광발전 제어장치(200)는 청소 모듈(215), 복수의 센서 모듈(220), 스위치(225), 통신부(230), 저장부(235) 및 제어 모듈(240)을 포함하여 구성된다.
청소 모듈(215)은 청소 장치를 구비하며, 제어 모듈(240)의 제어에 따라 청소 장치를 구동하기 위한 수단이다.
센서 모듈(220)은 태양전지모듈(210)의 태양전지판 또는 단위 셀 단위로 구비되어, 해당 태양전지판 또는 단위 셀마다의 발전 전력량을 측정하거나 조도 또는 온도를 측정하여 기상 데이터를 생성하여 제어 모듈(240)로 출력하기 위한 수단이다.
이때, 센서 모듈(220)은 발전 전력량 및 기상 데이터 중 적어도 하나와 미리 설정된 고유식별정보를 함께 제어 모듈(240)로 전송할 수 있다.
전술한 바와 같이, 센서 모듈(220)은 태양전지판 또는 단위 셀마다 구비될 수 있다. 이에 따라, 센서 모듈(220)의 고유식별정보는 태양전지판 또는 단위 셀을 구분하기 위한 식별코드로 이용될 수도 있음은 당연하다.
일반적으로 각각의 태양전지셀은 그 제조 특성에 따라 일부 오차는 존재하나, 실험치에 의하면 태양전지모듈에서 측정하였을 때, 정상적인 전압 또는 전류의 2/3 미만인 경우에는 태양전지셀 그 자체의 결함으로, 이를 그대로 방치하는 경우 전체 전력 계통에 불안 요인으로 작용된다. 이에 따라, 태양전지셀의 결함 여부를 판단한 후 해당 태양전지셀 또는 태양전지판의 전원을 차단하여 전체 전력 계통에 대한 안정성을 확보하기 위한 기능이 포함된다. 이에 대해서는 하기에서 제어 모듈(240)에 대해 설명하면서 보다 상세히 설명하기로 한다.
스위치(225)는 태양전지모듈(210)과 접속단자함 사이에 위치되며, 제어 모듈(240)의 제어에 따라 태양광발전 제어장치(200)의 전체 기능을 온(On) 또는 오프(Off)시키기 위한 수단이다. 즉, 스위치(225)는 제어 모듈(240)의 제어에 따라 당해 태양광발전 제어장치(200)의 각각의 구성 요소로의 전원공급을 스위칭하는 기능을 수행할 수 있다.
통신부(230)는 제어 모듈(240)의 제어에 따라 종합 관리 장치(120)로 동작 상태, 발전 전력량 및 기상 데이터 중 적어도 하나를 모니터링 데이터로써 송신하고, 종합 관리 장치(120)로부터 제어 명령을 수신하기 위한 수단이다.
저장부(235)는 태양광발전 제어장치(200)를 운용하기 위해 필요한 다양한 알고리즘을 저장한다. 또한, 저장부(235)는 태양광발전 제어장치(200)와 연결된 태양전지모듈(210)에 상응하여 발전된 발전 전력량, 센서 모듈(220)을 통해 측정된 기상 데이터를 저장한다. 또한, 저장부(235)는 고유식별정보별 센서 모듈(220)이 설치된 위치 정보(예를 들어, 좌표)를 더 저장한다.
제어 모듈(240)은 태양광발전 제어장치(200)의 각 구성 요소들(예를 들어, 청소 모듈(215), 복수의 센서 모듈(220), 스위치(225), 통신부(230))을 제어하기 위한 수단이다.
또한, 제어 모듈(240)은 센서 모듈(220)을 통해 획득된 발전 전력량, 기상 데이터 및 고유식별정보 중 적어도 하나를 획득된 일시와 함께 모니터링 데이터로 저장한다.
또한, 제어 모듈(240)은 모니터링 데이터를 이용하여 각 태양전지모듈의 동작 상태를 인식하고, 인식된 동작 상태에 따라 태양광발전 제어장치(200)의 각부를 제어하는 기능을 수행한다. 이에 대해서는 하기에서 관련 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
또한, 제어 모듈(240)은 통신부(230)를 통해 종합 관리 장치(120)로부터 운전 모드 제어 명령이 수신되면, 해당 운전 모드 제어 명령에 따라 당해 태양광 발전 장치(110)의 운전 모드를 설정하는 기능을 수행한다.
또한, 제어 모듈(240)은 설정된 운전 모드에 따라 모니터링 데이터를 상이한 방식으로 종합 관리 장치(120)로 전송할 수 있다.
도 2에는 도시되어 있지 않으나, 태양광발전 제어 장치(200)는 카메라를 더 구비한다. 카메라는 제어 모듈의 제어에 따라 고유식별정보에 대응하는 위치 정보의 태양전지모듈을 촬영하여 영상 데이터를 생성하여 제어 모듈(240)로 전송할 수 있다. 이에 따라, 제어 모듈(240)는 영상 데이터를 모니터링 데이터에 더 포함하여 종합 관리 장치(120)로 전송할 수 있다.
[도 3 설명]
도 3은 태양광 발전 장치의 운전 모드별 모니터링 데이터를 전송하는 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
단계 310에서 태양광 발전 장치(110)는 종합 관리 장치(120)로부터 운전 모드 제어 명령을 수신한다. 여기서, 운전 모드 제어 명령은 운전 모드를 포함할 수 있다.
단계 315에서 태양광 발전 장치(110)는 운전 모드 제어 명령에 따라 당해 태양광 발전 장치(110)의 운전 모드를 설정한다. 전술한 바와 같이, 운전 모드는 자동 모드 및 중앙 제어 모드 중 어느 하나일 수 있다.
이하에서는 모니터링 데이터가 수집되어 있는 것을 가정하여 설명하기로 한다. 모니터링 데이터를 수집하는 과정은 하기에서 별도의 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
단계 320에서 태양광 발전 장치(110)는 설정된 운전 모드가 자동 모드인지 여부를 판단한다.
만일 운전 모드가 자동 모드이면, 단계 325에서 태양광 발전 장치(110)는 수집된 모니터링 데이터를 정해진 주기에 따라 종합 관리 장치(120)로 전송한다. 이때, 태양광 발전 장치(110)는 모니터링 데이터를 이용하여 태양전지모듈별 이상 유무를 판단하고, 이상이 있는 태양전지모듈의 모니터링 데이터는 해당 주기와 무관하여 즉시 종합 관리 장치(120)로 전송할 수 있다.
그러나 만일 운전 모드가 중앙 제어 모드이면, 단계 330에서 태양광 발전 장치(110)는 데이터 전송 요청 명령이 수신되었는지 여부를 판단한다.
만일 데이터 전송 요청 명령이 미수신 상태이면, 태양광 발전 장치(110)는 단계 330에서 대기하고, 수집된 모니터링 데이터는 누적하여 당해 태양광 발전 장치(110)에 저장한다.
그러나 만일 데이터 전송 요청 명령이 수신되면, 단계 335에서 태양광 발전 장치(110)는 누적된 모니터링 데이터를 종합 관리 장치(120)로 전송한다.
이때, 태양광 발전 장치(110)는 누적된 모니터링 데이터에 대해 전송 여부를 나타내는 플래그를 설정하여, 전송된 모니터링 데이터 이후에 누적된 모니터링 데이터만 종합 관리 장치(120)로 전송되도록 제어할 수 있다.
이하, 도 4에서는 운전 모드 여부에 상관없이 모니터링 데이터를 종합 관리 장치로 전송하는 방법에 대해 설명하기로 한다.
[도 4 설명]
도 4는 태양광 발전 장치가 수집된 모니터링 데이터를 종합 관리 장치로 전송하는 방법을 설명하기 위해 나타낸 순서도이다. 이하에서 설명되는 각각의 단계는 태양광발전 장치의 각각의 내부 구성 요소에 의해 수행되나 이해와 설명의 편의를 도모하기 위해 태양광발전 장치로 통칭하여 설명하기로 한다.
단계 410에서 태양광 발전 장치(110)는 각 태양전지모듈의 발전 전력량 및 태양전지모듈이 장착된 위치에 상응하는 기상 데이터 중 적어도 하나를 측정하고, 고유식별정보와 함께 획득한다.
단계 415에서 태양광 발전 장치(110)는 획득된 발전 전력량, 기상 데이터 및 고유식별정보 중 적어도 하나를 획득된 일시정보와 함께 저장한다.
단계 420에서 태양광 발전 장치(110)는 각각의 태양전지모듈에 상응하여 현재 시점에 획득된 발전 전력량이 이전 시점에 획득된 발전 전력량과 비교하여 기준치 이상 차이가 있는지 여부를 판단한다.
만일 현재 시점에 획득된 발전 전력량이 이전 시점에 획득된 발전 전력량에 비해 기준치 이상 차이가 있으면, 단계 425에서 태양광 발전 장치(110)는 해당 태양전지모듈에 인접한 다른 태양전지모듈의 현재 시점의 발전 전력량과 대상 태양전지모듈의 발전 전력량을 비교하여 기준치 이상 차이가 있는지 여부를 판단한다. 여기서, 대상 태양전지모듈은 현재 시점에 획득된 발전 전력량이 이전 시점에 획득된 발전 전력량에 비해 기준치 이상 차이가 있는 태양전지모듈이다. 대상 태양전지모듈은 하나일수도 있으며, 복수일 수도 있다.
만일 대상 태양전지모듈의 현재 시점의 발전 전력량이 인접한 다른 태양전지모듈의 발전 전력량에 비해 기준치 이상 차이가 있으면, 단계 430에서 태양광 발전 장치(110)는 대상 태양전지모듈의 현재 시점의 기상 데이터가 인접한 다른 태양전지모듈로부터 획득된 기상 데이터와 비교하여 기준치 이상 차이가 있는지 여부를 판단한다.
만일 대상 태양전지모듈의 현재 시점의 기상 데이터가 인접한 다른 태양전지모듈의 현재 시점의 기상 데이터보다 기준치 이상 차이가 있는 경우, 단계 435에서 태양광 발전 장치(110)는 대상 태양전지모듈에 상응하는 청소 횟수가 지정 횟수 이상인지 여부를 판단한다.
만일 청소 횟수가 지정 횟수 미만이면, 단계 440에서 태양광 발전 장치(110)는 대상 태양전지모듈에 구비된 청소 장치의 구동을 개시하여 대상 태양전지모듈의 태양전지판을 청소하도록 제어한다.
이어, 단계 445에서 태양광 발전 장치(110)는 대상 태양전지모듈의 청소 횟수를 미리 지정된 크기만큼 누적하여 갱신하고 단계 420으로 진행한다.
그러나 만일 청소 횟수가 지정 횟수 이상이면, 단계 450에서 태양광 발전 장치(110)는 구비된 카메라를 제어하여 고유식별정보를 이용하여 대상 태양전지모듈을 촬영하여 영상 데이터를 생성한다.
이어, 단계 455에서 태양광 발전 장치(110)는 대상 태양전지모듈의 청소 횟수를 디폴트값으로 설정한다.
물론, 단계 450 내지 단계 455의 실행 순서는 바뀔 수도 있음은 당연하다.
단계 460에서 태양광 발전 장치(110)는 대상 태양전지모듈의 동작 상태를 이상 상태로 인식하고, 해당 대상 태양전지모듈에 상응하여 촬영된 영상 데이터와 모니터링 데이터를 통신망을 통해 종합 관리 장치(120)로 전송한다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 장치를 모니터링하는 방법은 다양한 전자적으로 정보를 처리하는 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 저장 매체에 기록될 수 있다. 저장 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.
저장 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 소프트웨어 분야 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 저장 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 또한 상술한 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 전자적으로 정보를 처리하는 장치, 예를 들어, 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110: 태양광 발전 장치
120: 종합 관리 장치

Claims (8)

  1. 태양광으로부터 전력을 발생시키는 복수의 태양전지모듈;
    상기 태양전지모듈을 통해 발생되는 발전 전력량을 측정하는 제1 센서 모듈, 상기 태양전지모듈이 설치된 위치의 온도 및 일사량 중 적어도 하나를 측정하여 기상 데이터로 출력하는 제2 센서 모듈, 상기 발전 전력량 및 상기 기상 데이터 중 적어도 하나를 이용하여 동작 상태를 확인하고, 상기 확인된 동작 상태에 상응하여 상기 태양전지모듈의 청소 여부 또는 데이터 전송 여부를 결정하는 제어 모듈을 구비하는 태양광 발전 장치;
    상기 태양전지모듈의 전력 출력단자와 태양광발전장치가 장착된 접속단자함; 및
    상기 태양광발전장치로부터 상기 발전 전력량 및 기상 데이터 중 적어도 하나를 모니터링 데이터로써 수집하고 분석하여 상기 태양광발전장치를 모니터링하고 원격제어하는 종합관리 장치를 포함하되,
    상기 제어 모듈은 상기 제1 센서 모듈 또는 상기 제2 센서 모듈로부터 고유식별정보를 더 획득하고, 현재 시점에 획득된 발전 전력량이 이전 시점에 획득된 발전 전력량보다 기준치 이상 차이가 있는 대상 태양전지모듈에 대해 상기 고유식별정보를 이용하여 인접한 다른 태양전지모듈로부터 현재 시점에 획득된 발전 전력량이 기준치 이상 차이가 있으면 상기 대상 태양전지모듈의 동작 상태를 이상 상태로 인식하여 상기 태양전지모듈의 청소 또는 데이터 전송을 결정하는 것을 특징으로 하는 태양광발전 모니터링 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 대상 태양전지모듈의 발전 전력량이 상기 인접한 다른 태양전지모듈의 발전 전력량에 비해 기준치 이상 차이가 있으면, 상기 제어 모듈은 상기 대상 태양전지모듈에 상응하여 현재 시점에 획득된 기상 데이터와 상기 인접한 다른 태양전지모듈에 상응하는 기상 데이터를 비교하여 기준치 이상 차이가 있으면, 상기 대상 태양전지모듈을 청소하도록 청소 장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 태양광발전 모니터링 시스템.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제어 모듈은 상기 대상 태양전지 모듈에 상응하여 설정된 청소 횟수가 지정 횟수 미만인 경우, 상기 대상 태양전지모듈을 청소하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 태양광발전 모니터링 시스템.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 태양광발전장치는,
    상기 고유식별정보별 위치 정보를 저장하는 저장부;
    상기 태양전지모듈을 촬영하여 영상 데이터를 생성하는 카메라를 더 포함하되,
    상기 제어 모듈은 상기 대상 태양전지모듈의 동작 상태가 이상 상태로 인식되면, 상기 대상 태양전지모듈에 상응하는 고유식별정보에 대응하는 위치 정보를 상기 저장부로부터 추출하고, 상기 추출된 위치 정보에 상응하여 상기 대상 태양전지모듈을 촬영하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 태양광발전 모니터링 시스템.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제어 모듈은 상기 대상 태양전지모듈의 동작 상태가 이상 상태로 인식되면, 상기 대상 태양전지모듈에 상응하는 상기 발전 전력량, 상기 기상 데이터, 상기 고유식별정보 및 상기 영상 데이터 중 적어도 하나를 모니터링 데이터로 상기 종합 관리 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 태양광발전 모니터링 시스템.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 태양광발전장치는 상기 종합 관리 서버로부터 운전 모드 제어 명령을 수신하는 통신부를 더 포함하되,
    상기 제어 모듈은 상기 운전 모드 제어 명령에 따라 운전 모드를 설정하고, 상기 운전 모드에 따라 상기 발전 전력량 및 상기 기상 데이터를 상기 종합 관리 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 태양광발전 모니터링 시스템.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 운전 모드는 자동 모드 및 중앙 제어 모드 중 어느 하나이고,
    상기 태양광발전장치는 상기 운전 모드가 상기 자동 모드로 설정되면, 정해진 주기에 따라 상기 발전 전력량 및 상기 기상 데이터를 상기 종합 관리 장치로 전송하고,
    상기 운전 모드가 상기 중앙 제어 모드이면, 상기 종합 관리 장치로부터의 요청에 따라 상기 발전 전력량 및 상기 기상 데이터를 상기 종합 관리 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 태양광발전 모니터링 시스템.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 태양광발전장치는,
    상기 접속단자함으로의 전원을 연결 또는 차단하는 스위치를 더 포함하되,
    상기 제어 모듈은 상기 태양전지모듈의 동작 상태가 이상 상태이면, 상기 스위치를 제어하여 상기 고유식별정보에 상응하는 접속단자함으로의 전원을 차단하도록 제어하는 태양광발전 모니터링 시스템.
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