KR101113047B1

KR101113047B1 - Multizone single inverter photovoltaic power generation system

Info

Publication number: KR101113047B1
Application number: KR1020110137356A
Authority: KR
Inventors: 박기주; 권영복; 이동준
Original assignee: 주식회사 케이디파워; (주)케이디티; 주식회사 라온테크
Priority date: 2011-12-19
Filing date: 2011-12-19
Publication date: 2012-02-24

Abstract

PURPOSE: A multi-zone single inverter photovoltaic power generation system is provided to minimize the deterioration of power conversion efficiency due to a property difference of a solar cell group. CONSTITUTION: A solar cell module(110) is comprised of solar cell strings(120). A plurality of solar cell strings form one or more group of a solar cell array. An inverter(300) converts power into AC power. A string optima(200) converts a voltage of generated power into an input voltage of the inverter. A following range producing unit produces a following range value including a current or voltage range. A control signal generating unit generates the maximum power following control signal. A following history storing unit stores the following range value by corresponding to the sensed value.

Description

Multizone single inverter photovoltaic power generation system

본 발명은 서로 다른 특성을 가지는 태양전지 그룹을 하나의 인버터를 이용하여 전력화하도록 한 멀티 존 싱글 인버터 태양광 발전 시스템에 관한 것으로 특히, 서로 다른 용량, 설치위치, 다른 형태의 복수의 그룹을 하나의 인버터를 통해 교류전력으로 변환함에 있어서, 태양전지 그룹의 특성 차이로 인해 발생하는 전력 변환효율의 저하를 최소하하고, 공용 인버터 이용을 통해 발전설비의 설치 및 유지 비용을 저감하도록 한 멀티존 싱글 인버터 태양광 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-zone single inverter photovoltaic power generation system for powering a group of solar cells having different characteristics using a single inverter, and in particular, a plurality of groups having different capacities, installation positions, and different types of the Multi-zone single inverter that minimizes the decrease in power conversion efficiency caused by the difference of characteristics of solar cell group in converting to AC power through inverter, and reduces installation and maintenance cost of power generation facilities by using common inverter It relates to a solar system.

태양광 발전에 있어서 현재 사용되고 있는 태양전지(Solar cell)의 출력은 매우 작기 때문에 필요한 출력을 효율적으로 얻기 위해서는 여러 개의 태양전지를 직렬로 연결하여 태양전지 모듈(PV Module : Photovaltaic Module)을 구성한다. 이와 같은 태양전지 모듈은 가로등, 무인 장치의 동작 전원용으로 사용이 가능하지만, 일반 상용 전력계통에 발전된 전력을 송전하기에는 전력이 작아 송전에 어려움이 있다.Since the output of the solar cell currently used in photovoltaic power generation is very small, in order to efficiently obtain the required output, a plurality of solar cells are connected in series to form a PV module (PV Module: Photovaltaic Module). Such a solar cell module can be used for operating power of street lamps and unmanned devices, but it is difficult to transmit power due to the small power to transmit power generated in a general commercial power system.

이 때문에 전력 계통에 연결하여 발전 전력을 송전하고자 하는 경우 몇 개의 태양전지 모듈을 한 그룹으로 연결하거나, 이러한 그룹을 여러 개 병렬로 연결하여 태양전지 어레이(PV Arrary)를 형성함으로써 발전 및 송전에 필요한 전압 및 전력을 확보하도록 하고 있다. 특히, 발전된 전력의 교류 변환을 용이하게 하고, 인버터 등의 전력 설비를 규격화하기 위해 하나의 그룹을 형성하는 태양전지 모듈을 직렬로 연결한 스트링을 구성하여 이용하는 것이 보편적이다.For this reason, if you want to connect the power system and transmit the generated power, connect several solar cell modules into one group or connect several groups in parallel to form a PV array to generate the power generation and transmission. To ensure voltage and power. In particular, in order to facilitate the AC conversion of the generated power, and to standardize power equipment such as inverters, it is common to construct and use a string in which a solar cell module forming a group is connected in series.

도 1은 종래 기술에 의한 태양광 발전 장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.1 is a configuration diagram schematically showing a photovoltaic device according to the prior art.

도 1을 참조하면, 종래의 태양광 발전장치는 복수의 태양광 모듈(PV, 10)을 직렬로 연결하여 하나의 스트링(20)을 구성하고, 이러한 스트링(20)을 여러 개 병렬로 연결하여 하나의 어레이(30)를 구성한다. 그리고 태양광 스트링(20) 또는 태양광 어레이(30)로부터의 출력은 인버터에 의해 교류 전력으로 변환되어 전력계통에 공급된다.Referring to FIG. 1, the conventional photovoltaic device connects a plurality of photovoltaic modules (PV, 10) in series to form one string 20, and connects the strings 20 in parallel to each other. One array 30 is constructed. The output from the solar string 20 or the solar array 30 is converted into alternating current power by an inverter and supplied to the power system.

이러한 태양광 발전장치를 구성하는 태양전지 모듈, 태양전지 스트링 및 태양전지 어레이(30)는 도 1에 도시된 바와 같이 태양전지 어레이(30) 단위의 발전뿐만 아니라 태양전지 모듈 수 개 이하, 하나의 스트링(20)에 의한 발전도 가능하다.As illustrated in FIG. 1, the solar cell module, the solar cell string, and the solar cell array 30 constituting the solar cell apparatus may include not only the generation of the solar cell array 30 but also several solar cell modules. Power generation by the string 20 is also possible.

종래의 태양광 발전장치는 이와 같이 태양전지 그룹(1, 2)의 용량 또는 크기가 상이한 경우, 상이한 그룹(1, 2)별로 별도의 인버터(40, 41) 두어 발전된 전력을 교류전력으로 변환하며, 변환된 전력을 전력계통에 공급하게 된다.In the conventional photovoltaic device, when the capacity or size of the photovoltaic cell groups 1 and 2 is different, a separate inverter 40 and 41 are placed for each different group 1 and 2 to convert the generated power into AC power. In turn, the converted power is supplied to the power system.

이와 같이 인버터(40, 41)를 별도로 구성하는 이유는 서로 발전 용량 또는 발전전압이 상이한 태양전지 그룹을 하나의 인버터(40, 41)로 변환하는 경우 변환효율이 저하되어, 각각의 태양전지 그룹을 별도로 변환하는 경우에 큰 전력손실을 야기하기 때문이다. 때문에 도 1에서와 같이 용량에 따라 각각의 태양전지 그룹(1, 2)에 각각 인버터(40, 41)를 두어 각각의 그룹(1, 2)에서 생산된 전력을 개별적으로 변환하도록 하고 있다.The reason for separately configuring the inverters 40 and 41 is that the conversion efficiency is lowered when converting a group of solar cells having different power generation capacities or generating voltages into a single inverter 40 and 41, and thus, each group of solar cells is selected. This is because a large power loss occurs when converted separately. Therefore, as shown in FIG. 1, inverters 40 and 41 are placed in each of the solar cell groups 1 and 2 according to their capacities so as to convert power generated in each of the groups 1 and 2 individually.

이로 인해 종래의 태양광 발전 시스템은 복수의 태양전 그룹(1, 2)을 이용하여 발전을 수행하는 경우 인버터(40, 41)의 부가 설치에 따른 비용증대가 문제가 되고 있다.For this reason, in the conventional photovoltaic power generation system, when power generation is performed using the plurality of photovoltaic groups 1 and 2, the cost increase due to the additional installation of the inverters 40 and 41 becomes a problem.

더욱이 이러한 문제는 복수의 스트링(20)으로 구성된 태양전지 어레이(30)에서도 발생한다. 동일한 태양전지 어레이(30)에 속하는 태양전지 스트링(20)이라 하더라도 이들 각각의 발전용량은 상이해질 수 있으며, 이러한 발전용량의 차이는 비교적 짧은 시간만 유지될 수도 있지만, 태양전지 모듈(10)의 용량이 차이가 나는 경우 지속적으로 발전용량의 차이가 발생할 수도 있다. 이러한 경우 각각의 스트링 모두에 인버터(40)를 설치하는 것은 많은 문제점을 야기한다.Moreover, this problem also occurs in the solar cell array 30 composed of a plurality of strings 20. Each of the solar cell strings 20 belonging to the same solar cell array 30 may have different power generation capacities, and the difference in power generation capacities may be maintained for a relatively short time. If there is a difference in capacity, there may be a continuous difference in generation capacity. In this case, installing the inverter 40 in each string causes a number of problems.

따라서, 본 발명의 목적은 서로 다른 용량, 설치위치, 다른 형태의 복수의 그룹을 하나의 인버터를 통해 교류전력으로 변환함에 있어서, 태양전지 그룹의 특성 차이로 인해 발생하는 전력 변환효율의 저하를 최소하하고, 공용 인버터 이용을 통해 발전설비의 설치 및 유지 비용을 저감하도록 한 멀티존 싱글 인버터 태양광 시스템을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to minimize the reduction in power conversion efficiency caused by the difference in characteristics of solar cell groups in converting a plurality of groups of different capacities, installation positions, and types into AC power through one inverter. Then, to provide a multi-zone single inverter photovoltaic system to reduce the installation and maintenance costs of power generation facilities through the use of a common inverter.

또한, 본 발명의 다른 목적은 각 스트링별 독립적인 최대 전력점 추종 제어 및 DC-DC 변환에 의해 인버터 입력전압을 비슷한 전력으로 통일시킴으로써, 용량, 크기, 운용방식 등 다양한 형태의 태양전지 그룹을 혼용하여 이용하는 것이 가능하도록 한 멀티존 싱글 인버터 태양광 시스템을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to mix the various types of solar cell group, such as capacity, size, operation method by unifying the inverter input voltage to a similar power by independent maximum power point tracking control and DC-DC conversion for each string It is to provide a multi-zone single inverter photovoltaic system to enable use.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 각 스트링별 최대 전력점 추종 제어에 있어서, 환경요소를 고려한 전력추종을 수행하도록 함으로써, 발전효율을 향상시키도록 한 멀티존 싱글 인버터 태양광 시스템을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a multi-zone single inverter photovoltaic system to improve power generation efficiency by performing power tracking in consideration of environmental factors in the maximum power point tracking control for each string.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 멀티존 싱글 인버터 태양광 발전 시스템은 태양전지 모듈, 상기 태양전지 모듈이 다수 연결되어 구성되는 태양전지 스트링, 상기 태양전지 스트링이 다수 연결되어 구성되는 태양전지 어레이 중 어느 하나 이상이 그룹을 이루어 형성되는 복수의 태양전지 존; 상기 복수의 태양전지 존에서 발생되는 전력을 취합하여 교류전력으로 변환하고, 변환된 상기 교류전력을 전력계통에 공급하는 인버터; 및 상기 복수의 태양전지 존 각각에 대한 최대 전력점 추종을 수행하고, 상기 태양전지 존 각각으로부터 공급되는 발전전력의 전압을 상기 인버터의 입력전압으로 변환하여 상기 인버터에 변압된 상기 발전전력을 전달하는 복수의 스트링 옵티마;를 포함하여 구성된다.In order to achieve the above object, the multi-zone single inverter photovoltaic system according to the present invention includes a solar cell module, a solar cell string configured by connecting the plurality of solar cell modules, and a solar cell array configured by connecting the plurality of solar cell strings. Any one or more of the plurality of solar cell zones formed in a group; An inverter that collects power generated in the plurality of solar cell zones, converts the generated power into AC power, and supplies the converted AC power to a power system; Performing maximum power point tracking for each of the plurality of solar cell zones, converting a voltage of generated power supplied from each of the solar cell zones into an input voltage of the inverter, and transferring the generated power to the inverter; And a plurality of string optimizers.

상기 복수의 스트링 옵티마는 상기 복수의 태양전지 존에서 공급되는 상이한 상기 전압을 동일한 크기의 상기 인버터 입력전압으로 변환한다.The plurality of string optimizers converts the different voltages supplied from the plurality of solar cell zones into the inverter input voltages of the same magnitude.

상기 태양전지 존은 태양전지가 일정한 방향, 일정한 각도로 유지되도록 한 고정형 태양전지 모듈, 상기 고정형 태양전지 모듈에 의해 구성된 고정형 태양전지 스트링, 상기 고정형 태양전지 스트링에 의해 구성된 고정형 태양전지 어레이, 태양전지가 태양을 따라 각도 및 방향 중 어느 하나를 변경하도록 한 로봇 태양전지 모듈, 상기 로봇 태양전지 모듈에 의해 구성된 로봇 태양전지 스트링, 상기 로봇 태양전지 스트링에 의해 구성되는 로봇 태양전지 어레이 중 어느 하나 이상을 조합하여 구성된다.The solar cell zone is a fixed solar cell module to maintain the solar cell in a constant direction, a fixed angle, a fixed solar cell string configured by the fixed solar cell module, a fixed solar cell array composed of the fixed solar cell string, solar cells Any one or more of a robot solar cell module configured to change any one of an angle and a direction along the sun, a robot solar cell string constituted by the robot solar cell module, and a robot solar cell array constituted by the robot solar cell string It is composed in combination.

상기 스트링 옵티마는 상기 태양전지 존을 구성하는 상기 태양전지 모듈 또는 상기 태양전지 스트링 각각과 연결되어, 상기 태양전지 모듈 또는 상기 태양전지 스트링 각각의 최대전력점 추종 제어를 수행하는 스트링 제어장치; 상기 태양전지 모듈의 발전량을 변화시키는 환경요소, 상기 스트링 제어장치로의 입력전압, 상기 스트링 제어장치로부터의 출력전압을 감지하여 상기 환경요소와 상기 입려전압 및 상기 출력전압에 대한 입출력값을 포함하는 감지값을 생성하는 감지부; 및 상기 감지값을 이용하여 상기 스트링 제어장치 각각에 대한 전력 추종 제어신호를 생성하는 제어부;를 포함하여 구성된다.The string optimizer is connected to each of the solar cell modules or the solar cell strings constituting the solar cell zone, and a string controller configured to perform maximum power point tracking control of each of the solar cell modules or the solar cell strings; And an input / output value for the environmental element, the incoming voltage, and the output voltage by sensing an environmental element that changes the amount of generation of the solar cell module, an input voltage to the string controller, and an output voltage from the string controller. A detector for generating a detection value; And a controller configured to generate a power following control signal for each of the string controllers using the sensed values.

상기 제어부는 상기 태양전지 존 별로 구분되어 구성되고, 동일한 상기 태양전지 존을 구성하는 상기 태양전지 모듈 또는 상기 태양전지 스트링과 연결된 상기 스트링 제어장치에 대해 상기 제어신호를 공급한다.The control unit is configured to be divided according to the solar cell zone, and supplies the control signal to the string control device connected to the solar cell module or the solar cell string constituting the same solar cell zone.

상기 감지부는 조량, 상기 태양전지 모듈이 설치된 지역의 온도, 상기 태양전지 모듈 표면의 온도, 풍량, 풍속 및 습도 중 어느 하나 이상의 상기 환경요소를 감지한다.The sensing unit detects one or more of the environmental factors of the amount of light, the temperature of the region in which the solar cell module is installed, the temperature of the solar cell module surface, the air volume, the wind speed, and the humidity.

상기 스트링 제어장치는 상기 태양전지 스트링 또는 상기 태양전지 모듈로부터의 상기 입력전압을 승압 또는 감압하는 컨버터; 상기 태양전지 스트링 또는 상기 태양전지 모듈과 상기 컨버터 사이에 연결되는 퓨즈; 상기 컨버터의 출력단에 연결되는 서킷브레이커; 상기 컨버터의 상기 승압 또는 감압을 위한 제어신호를 생성하는 엠피피티 제어기; 및 상기 엠피피티 제어기의 최대전력 추종제어를 위한 제어신호를 생성하는 제어부;를 포함하여 구성된다.The string controller includes a converter for boosting or reducing the input voltage from the solar cell string or the solar cell module; A fuse connected between the solar cell string or the solar cell module and the converter; A circuit breaker connected to an output terminal of the converter; An MPP controller for generating a control signal for the boosting or depressurizing of the converter; And a controller configured to generate a control signal for maximum power following control of the MPP controller.

상기 제어부는 상기 감지값에 의해 최대전력 추종이 수행될 전류 또는 전압 범위가 포함된 추종범위 값을 산출하는 추종범위 산출부; 상기 추종범위 산출부로부터의 상기 추종범위 값, 상기 입력전압 및 상기 출력전압에 의해 최대전력 추종 제어신호를 생성하는 제어신호 생성부; 및 상기 추종범위 값을 상기 감지값과 대응시켜 저장하는 추종이력 저장부;를 포함하여 구성된다.The control unit may include a tracking range calculator configured to calculate a tracking range value including a current or voltage range at which maximum power tracking is to be performed based on the detected value; A control signal generation unit configured to generate a maximum power tracking control signal based on the tracking range value, the input voltage, and the output voltage from the tracking range calculator; And a tracking history storage unit for storing the tracking range value in correspondence with the sensed value.

상기 추종범위 산출부는 상기 태양전지 모듈의 하루 발전 시간을 복수의 시간 구획으로 구분하고, 상기 시간 구획 각각의 기본 추종 범위를 산출한다.The following range calculating unit divides the daily power generation time of the solar cell module into a plurality of time sections, and calculates a basic following range of each of the time sections.

상기 추종범위 산출부는 상기 기본 추종 범위에 상기 환경요소 감지값에 의한 발전량 변화 예상값을 반영하여 상기 추종범위 값을 산출한다.The tracking range calculator calculates the tracking range value by reflecting an estimated change in power generation amount by the environmental element detection value in the basic tracking range.

상기 추종범위 산출부는 상기 입력전압 및 상기 출력전압이 일시적으로 상기 시간 구획에서 예상되는 최대 추종범위를 초과하는 경우 상기 입력전압 및 상기 출력전압의 초과에 대한 전력 추종을 수행하지 않는다.The tracking range calculator does not perform power tracking for exceeding the input voltage and the output voltage when the input voltage and the output voltage temporarily exceed the maximum tracking range expected in the time section.

본 발명에 따른 멀티 존 싱글 인버터 태양광 발전 시스템은 서로 다른 용량, 설치위치, 다른 형태의 복수의 그룹을 하나의 인버터를 통해 교류전력으로 변환함에 있어서, 태양전지 그룹의 특성 차이로 인해 발생하는 전력 변환효율의 저하를 최소하하고, 공용 인버터 이용을 통해 발전설비의 설치 및 유지 비용을 저감하는 것이 가능하다.In the multi-zone single inverter photovoltaic power generation system according to the present invention, in converting a plurality of groups having different capacities, installation positions, and different forms into alternating current power through one inverter, power generated by a difference in characteristics of a solar cell group is achieved. It is possible to minimize the deterioration in conversion efficiency and to reduce the installation and maintenance costs of power generation facilities by using a common inverter.

또한, 본 발명에 따른 멀티 존 싱글 인버터 태양광 발전 시스템은 각 스트링별 독립적인 최대 전력점 추종 제어 및 DC-DC 변환에 의해 인버터 입력전압을 비슷한 전력으로 통일시킴으로써, 용량, 크기, 운용방식 등 다양한 형태의 태양전지 그룹을 혼용하여 이용하는 것이 가능하다.In addition, the multi-zone single inverter photovoltaic power generation system according to the present invention by unifying the inverter input voltage to a similar power by independent maximum power point tracking control and DC-DC conversion for each string, a variety of capacity, size, operation method, etc. It is possible to mix and use the solar cell group of the form.

또한, 본 발명에 따른 멀티 존 싱글 인버터 태양광 발전 시스템은 각 스트링별 최대 전력점 추종 제어에 있어서, 환경요소를 고려한 전력추종을 수행하도록 함으로써, 발전효율을 향상시킬 수 있다.In addition, the multi-zone single inverter photovoltaic power generation system according to the present invention can perform power tracking in consideration of environmental factors in the maximum power point tracking control for each string, thereby improving power generation efficiency.

도 1은 종래 기술에 의한 태양광 발전 장치를 개략적으로 도시한 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 멀티존 싱글 인버터 태양광 발전시스템의 구성을 개략적으로 도시한 구성예시도.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 다른 멀티존 싱글 인버터 태양광 발전시스템의 구성을 도시한 예시도.
도 4는 도 2 및 도 3의 스트링 옵티마의 구성을 좀더 상세히 도시한 구성 예시도.
도 5는 스트링제어장치의 제어부 구성을 좀더 상세히 도시한 구성 예시도.
도 6는 환경요소 중 온도 및 조도에 따른 추종범위 산출을 설명하기 위한 예시도.
도 7은 시간에 따른 전력 추종을 설명하기 위한 예시도.
도 8은 추종이력 정보의 저장 및 이용방법을 설명하기 위한 예시도.
도 9는 본 발명에 의한 모바일 통신망을 사용한 안전 관제 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도.
도 10은 도 9의 로컬 유닛을 개략적으로 나타낸 구성도.1 is a schematic view showing a solar cell apparatus according to the prior art.
Figure 2 is a schematic diagram showing the configuration of a multi-zone single inverter photovoltaic power generation system according to the present invention.
Figure 3 is an exemplary view showing the configuration of a multi-zone single inverter photovoltaic power generation system according to a second embodiment of the present invention.
4 is a configuration example illustrating in more detail the configuration of the string optimizer of FIGS. 2 and 3.
5 is a configuration example showing the control unit configuration of the string control device in more detail.
6 is an exemplary view for explaining a tracking range calculation according to temperature and illuminance among environmental factors.
7 is an exemplary diagram for explaining power tracking over time.
8 is an exemplary view for explaining a method of storing and using tracking history information.
Figure 9 is a schematic diagram showing a safety control system using a mobile communication network according to the present invention.
FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a local unit of FIG. 9; FIG.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. 첨부된 도면들에서 구성에 표기된 도면번호는 다른 도면에서도 동일한 구성을 표기할 때에 가능한 한 동일한 도면번호를 사용하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대 또는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. In the accompanying drawings, it should be noted that the same reference numerals are used in the drawings to designate the same configuration in other drawings as much as possible. In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or known configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. And certain features shown in the drawings are enlarged or reduced or simplified for ease of description, the drawings and their components are not necessarily drawn to scale. However, those skilled in the art will readily understand these details.

도 2는 본 발명에 따른 멀티존 싱글 인버터 태양광 발전시스템의 구성을 개략적으로 도시한 구성예시도이다.Figure 2 is a schematic diagram illustrating the configuration of a multi-zone single inverter photovoltaic power generation system according to the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 멀티존 싱글 인버터 태양광 발전시스템(100)은 태양전지 존(101 : 101a, 101b, 101c), 스트링 옵티마(200) 및 싱글 인버터(300)를 포함하여 구성된다.2, the multi-zone single inverter photovoltaic system 100 according to the present invention comprises a solar cell zone (101: 101a, 101b, 101c), a string optima 200 and a single inverter 300 do.

태양전지 존(101 : 101a, 101b, 101c)는 복수의 태양전지 모듈(110) 또는 복수의 태양전지 스트링(120) 또는 복수의 태양전지 어레이(130)가 하나의 그룹을 이루고, 태양광에 의해 전력을 생산한다. Solar cell zone 101 (101a, 101b, 101c) is a plurality of solar cell module 110 or a plurality of solar cell string 120 or a plurality of solar cell array 130 forms a group, by the sunlight To produce electricity.

여기서, 태양전지 존(101)은 태양전지 스트링(120) 또는 태양전지 어레이(130)와는 다른 의미로 정의된다. 태양전지 모듈(110), 태양전지 스트링(120) 및 태양전지 어레이(130)는 태양전지의 연결관계에 의한 구분으로 본 발명에서는 태양전지를 복수개 구성하여 하나의 패널을 형성한 형태를 태양전지 모듈(110), 태양전지 모듈(110) 복수개를 직렬로 연결한 형태를 태양전지 스트링(120), 둘 이상의 태양전지 스트링(120)을 병렬로 연결한 형태를 태양전지 어레이(130)로 정의한다.Here, the solar cell zone 101 is defined in a different meaning from the solar cell string 120 or the solar cell array 130. The solar cell module 110, the solar cell string 120, and the solar cell array 130 are classified according to the connection relationship between solar cells. In the present invention, a plurality of solar cells are configured to form one panel. The solar cell string 120 defines a form in which a plurality of solar cell modules 110 are connected in series, and a form in which two or more solar cell strings 120 are connected in parallel.

반면 태양전지 존(101)은 태양전지의 특성 차이에 의한 구분이다. 즉, 태양전지 존(101)은 하나의 그룹을 형성하는 태양전지 군으로 하나 이상의 태양전지 모듈(110), 하나 이상의 태양전지 스트링(120), 하나 이상의 태양전지 어레이(130)로 구성될 수 있다. 태양전지에 의한 구성은 모듈(110), 스트링(120) 및 어레이(130)로 구성되지만, 태양전지 존(101)은 각 존에서 발생되는 총전력, 발전에 존(101)의 출력단에서 출력되는 전압, 태양전지 모듈(110) 하나 당 발전전력, 태양전지 스트링(120) 당 발전전력, 태양전지 모듈(110) 또는 태양전지 스트링(120)의 수, 태양전지 모듈(110)의 종류, 태양전지 그룹의 설치 위치와 같이 태양전지 특성 차이에 의해 구분되는 집단이다. 특히, 이러한 구분 특성 중 태양전지 존(101)의 구분은 동일한 존에 속한 태양전지 그룹은 동일한 온도 조건, 동일한 일사량 등 환경 조건에 노출되는 것으로도 정의될 수 있다. 또한, 태양전지 그룹을 모듈(110), 스트링(120) 또는 어레이(130) 단위로 구성했을 때 출력전압이 상이한 그룹 또는 출력 전력량이 상이한 그룹은 서로 다른 존(101)으로 구분될 수 있다. 즉, 태양전지 존(101)은 지리적 위치, 설치 형태, 설치된 태양전지의 특성에 따라 구분되지만, 특히, 동작특성에 따른 구분으로 유사한 동작특성을 가지며 인접한 위치에 설치된 복수의 태양전지 모듈(110) 또는 태양전지 스트링(120) 또는 태양전지 어레이(130) 즉, 태양전지 그룹을 하나의 존(101)으로 정의할 수 있다. 결과적, 태양전지 존(101)의 구분은 상기한 특성 중 사용자에 의해 제어대상이 되는 조건을 몇 가지 선정하여, 사용자에 의해 선정되는 그룹으로 정의되며, 이러한 그룹 선정의 조건으로 전술한 태양전 특성, 동작 특성, 지리적 위치, 설치 형태, 설치된 태양전지의 발전전력, 최대 발전량과 같은 조건이 고려될 수 있다.On the other hand, the solar cell zone 101 is divided by the difference in characteristics of the solar cell. That is, the solar cell zone 101 is a group of solar cells forming a group, and may be composed of one or more solar cell modules 110, one or more solar cell strings 120, and one or more solar cell arrays 130. . The solar cell is composed of a module 110, a string 120 and an array 130, but the solar cell zone 101 is output from the output of the zone 101 to the total power generated in each zone, power generation Voltage, power generation per solar cell module 110, power generation per solar cell string 120, number of solar cell module 110 or solar cell string 120, type of solar cell module 110, solar cell It is a group classified by the difference of solar cell characteristics such as the installation position of the group. In particular, the division of the solar cell zone 101 among these division characteristics may be defined as a group of solar cells belonging to the same zone is exposed to environmental conditions such as the same temperature conditions, the same amount of solar radiation. In addition, when the solar cell group is configured by the module 110, the string 120, or the array 130, groups having different output voltages or groups having different output power amounts may be divided into different zones 101. That is, the solar cell zone 101 is classified according to the geographical location, the installation form, and the characteristics of the installed solar cells, but in particular, the plurality of solar cell modules 110 installed in adjacent locations having similar operating characteristics in accordance with operation characteristics. Alternatively, the solar cell string 120 or the solar cell array 130, that is, the solar cell group may be defined as one zone 101. As a result, the division of the solar cell zone 101 is defined as a group selected by the user by selecting some conditions to be controlled by the user among the above characteristics, and the above-described solar field characteristics under the conditions of the group selection. Conditions such as operation characteristics, geographical location, installation type, power generation of installed solar cells, and maximum generation amount may be considered.

예를 들어 하나의 건물 벽 표면 3면(동, 서, 남으로 가정)에 각각 태양전지 어레이(130)가 설치되어 있다고 할 때, 본 발명에서는 3개의 존(101)으로 구분될 수 있다. 왜냐하면, 3면 각각에 동일한 형태의 태양전지 모듈(110), 이를 통해 구성된 동일한 형태의 태양전지 스트링(120) 및 태양전지 어레이(130)가 설치되었다고 하더라도, 3면에 설치된 태양전지 어레이(130)는 일사량에 따른 출력이 동일한 시간이라도 서로 상이하게 때문에 서로 다른 동작특성을 나타내며 동일한 시간, 환경대의 발전전력량도 상이해지게 된다. 때문에, 동작턱성과 발전전력을 고려하는 경우 태양전지 그룹의 형태가 동일하다 하더라도 서로 상이한 태양전지 존(101)으로 구분하여 제어를 수행할 수 있다.For example, when the solar cell array 130 is installed on three surfaces of one building wall (assuming east, west, and south), the present invention may be divided into three zones 101. Because, even if the solar cell module 110 of the same type on each of the three surfaces, the solar cell string 120 and the solar cell array 130 of the same configuration configured through this, even if the solar cell array 130 is installed on three sides Since the outputs according to the amount of solar radiation are different from each other even at the same time, they show different operating characteristics, and the amount of generated power in the same time and environment is also different. Therefore, in consideration of the operation threshold and the generated power, even though the shape of the solar cell group is the same, the control may be performed by dividing into different solar cell zones 101.

이러한 존(101a)은 도 2에 도시된 바와 같이 동일한 태양전지 모듈(110)에 의해 태양전지 스트링(120)을 구성하고, 이러한 태양전지 스트링(120)를 병렬로 연결한 어레이(130)로 구성될 수 있다. 또한, 태양전지 존(101b)은 서로 다른 방식 일례로 고정형과 모빌형의 혼합형으로도 구성이 가능하다. 즉, 도 2에서와 같이 고정형 태양전지 스트링(120)과 모빌형 태양전지 모듈(111)로 구성된 태양전지 스트링(121)을 하나의 태양전지 존(101b)으로 간주할 수 있다. 다만, 이와 같이 혼합형으로 구성되는 태양전지 존(101b)에서는 동작특성이 상이한 고정형 스트링(120)과 모빌형 스트링(121)의 별도 제어 수단이 필요하다. 이와 같이 고정형과 모빌형이 혼합된 이종결합 태양전지 셀에 대해 본 발명의 다른 실시예를 통해 좀더 상세히 설명하기로 한다.The zone 101a constitutes a solar cell string 120 by the same solar cell module 110 as shown in FIG. 2, and consists of an array 130 in which the solar cell strings 120 are connected in parallel. Can be. In addition, the solar cell zone 101b may be configured as a mixed type of fixed type and mobile type as an example of a different method. That is, as illustrated in FIG. 2, the solar cell string 121 including the fixed solar cell string 120 and the mobile solar cell module 111 may be regarded as one solar cell zone 101b. However, in the solar cell zone 101b of the hybrid type as described above, separate control means for the fixed string 120 and the mobile string 121 having different operating characteristics are required. As described above, the hetero-coupled solar cell in which the fixed type and the mobile type are mixed will be described in more detail through another embodiment of the present invention.

또한, 태양전지 존(103c)는 모빌형 또는 발전량이 적은 소용량 태양전지 그룹으로 구분될 수 있다. 소용량 태양전지 존(101c)은 전술한 태양전지 어레이(101a)에 비해 발전량이 적어질 수 밖에 없다. 이러한 경우 통상적으로 하나의 인버터(300)에 발전량이 큰 태양전지 그룹과 연결하면 인버터의 변환효율이 적어지고, 전력 손실을 야기함과 아울러 발전량이 큰 쪽 태양전지의 열화를 유발하게 된다. 하지만, 본 발명에서 소용량 태양전지 그룹인 태양전지 존(103c)과 대용량 태양전지 그룹인 태양전지 존(103a)의 혼용에 의한 발전 및 변전이 가능하다. In addition, the solar cell zone 103c may be classified into a mobile capacity or a small capacity solar cell group having a small amount of power generation. The small capacity solar cell zone 101c is inevitably smaller than the solar cell array 101a described above. In this case, in general, when one inverter 300 is connected to a large group of solar cells, the conversion efficiency of the inverter is reduced, causing power loss, and causing deterioration of the solar cell having a larger generation amount. However, in the present invention, power generation and substation may be performed by mixing a small capacity solar cell group 103c and a large capacity solar cell group 103a.

스트링 옵티마(200)는 각기 다른 태양전지 존(101)에 각각 연결되어 각 태양전지 존(101)의 출력 전압(Vi : Vi_11, Vi_21, Vi_31)을 동일한 크기의 인버터 입력전압(V_oi1)을 변승하는 역할을 한다. 구체적으로 복수의 태양전지 존(101)에서 생산된 전력을 변환하기 위하여 인버터(300)는 태양전지 존(101)에서 발전할 수 있는 최대전력을 고려하여 설계된다. 이러한 인버터(300)에 서로 다른 입력전압(V-oi1)이 공급되면, 저전압에 맞춰 변환이 이루어지고 이는 곧 변환 효율 및 대용량 고전압 태양전지 존(101)의 열화로 이어지게 된다. 따라서, 본 발명에서는 각 태양전 존(101)에서 발전된 전력의 출력전압(Vi)을 DC-DC 변환을 통해 승압 또는 감압하여 일정한 인버터 입력전압(V_oi)으로 통일하고, 통일된 입력전압(V_oi)을 인버터(300)에 제공하여 변환효율 및 전력손실을 방지하게 된다.The string optima 200 is connected to different solar cell zones 101 so as to vary the output voltages Vi of the solar cell zones 101, Vi_11, Vi_21, and Vi_31 of the inverter input voltage V_oi1 of the same magnitude. Plays a role. Specifically, in order to convert the power produced in the plurality of solar cell zone 101, the inverter 300 is designed in consideration of the maximum power that can be generated in the solar cell zone (101). When different input voltages V-oi1 are supplied to the inverter 300, the conversion is performed according to the low voltage, which leads to deterioration of the conversion efficiency and the large capacity high voltage solar cell zone 101. Therefore, in the present invention, the output voltage Vi of the power generated in each solar zone 101 is increased or reduced through DC-DC conversion to unify the constant inverter input voltage V_oi, and the unified input voltage V_oi. Is provided to the inverter 300 to prevent the conversion efficiency and power loss.

특히, 본 발명에 따른 스트링 옵티마(200)는 각 태양전지 존(101)의 출력전압을 변환하는 과정에서 각 태양전지 존(101) 별로 최대전력점 추종을 수행하여 최대전력이 생산할 수 있도록 각각의 태양전지 존(1010을 제어한다. 또한, 최대전력점 추종에 있어서, 환경요소에 의한 발전추이를 적용하여 빠른 반응, 예측반응에 의한 최대전력점 추종을 수행하여 발전효율을 최대 상태로 유지함으로서 태양광 발전 시스템 전체의 발전효율을 향상시키게 된다.In particular, the string optimizer 200 according to the present invention performs the maximum power point tracking for each solar cell zone 101 in the process of converting the output voltage of each solar cell zone 101 so that the maximum power can be produced. The solar cell zone 1010 is controlled. In addition, in the maximum power point tracking, the solar cell zone 1010 is operated by applying the power generation trend by environmental factors to follow the maximum power point following the quick response and the predicted reaction to maintain the power generation efficiency at the maximum state. Improve the power generation efficiency of the entire photovoltaic system.

이를 위해 스트링 옵티마(200)는 각 태양전지 존(101)과 연결되어, 각 태양전지 존(101)별 출력전압(Vi)의 DC-DC 변압 및 최대전력점 추종을 수행하는 스트링제어기(220 : 220a 내지 220c) 및 환경요소를 검출하여 최대전력점 추종 및 변압을 제어하는 제어부(210 : 210a 내지 210c)를 포함하여 구성된다.To this end, the string optima 200 is connected to each solar cell zone 101 and performs a DC-DC transformation and maximum power point tracking of the output voltage Vi for each solar cell zone 101. 220a to 220c) and a control unit 210 (210a to 210c) for detecting an environmental element and controlling the maximum power point tracking and transformation.

또한, 스트링 옵티마(200)들은 상호간의 통신을 통해 각 태양전지 존(101)에서 생산되는 전력량, 발전 전압을 공유하고, 이를 통해 인버터 입력전압(V_oi)을 균일하게 맞추어 인버터(300)가 항상 최적의 효율로 전력 변환을 수행할 수 있게 한다. 구체적으로 태양전지 존(101)의 출력전압(Vi)과 인버터(300)의 입력전압(V_oi)은 대체로 일정한 수준을 유지하는 시간보다 끊이없이 변동된다. 이로 인해 스트링제어기(120)과 인버터(300)는 각각 일정한 범위의 입력전압 범위를 가지며, 이를 일정한 출력전압(V_O2)으로 변환하여 출력하게 된다. In addition, the string optimizers 200 share the amount of power and the generated voltage generated in each solar cell zone 101 through communication with each other, thereby uniformly matching the inverter input voltage V_oi and thereby the inverter 300 is always optimal. It is possible to perform power conversion with the efficiency of. In detail, the output voltage Vi of the solar cell zone 101 and the input voltage V_oi of the inverter 300 are continually changed than a time for maintaining a constant level. As a result, the string controller 120 and the inverter 300 each have an input voltage range of a predetermined range, and are converted into a constant output voltage V_O2 and output.

때문에 스트링제어기(120)는 인버터 입력전압(V_oi)를 일정한 수준으로 유지하는 것이 전력 변환 효율을 높이는 방법이지만, 다소 인버터 입력전압(V_oi)의 전압 크기가 작더라도 각 태양전지 존(101)으로부터 입력되는 전압의 크기를 갖게 조정하면 전력 변화 효율은 크게 저하되지 않게 된다.Therefore, the string controller 120 maintains the inverter input voltage V_oi at a constant level to increase the power conversion efficiency. However, even if the voltage level of the inverter input voltage V_oi is small, the string controller 120 inputs from each solar cell zone 101. If the voltage is adjusted to have a magnitude of power, the efficiency of power change is not greatly reduced.

반면, 태양전지 존(101)으로부터 생산되는 전압이 낮은 경우 스트링 제어기(120)가 일정한 인버터 입력전압(V_oi)을 유지하기 위해 과도한 승압을 수행하게 되어 스트링 제어기(120)의 부담이 커지게 되고, 이는 곧 고장과 효율저하로 이어질 수 있다. 때문에, 본 발명에서 스트링제어기(120) 상호 간의 통신을 통해 발전량, 발전 전압을 확인하고, 최적의 인버터 입력전압(V_oi)를 선택함으로써, 동일한 전압을 공급하여 변환효율을 항상 최적의 상태로 유지할 수 있게 된다.On the other hand, when the voltage produced from the solar cell zone 101 is low, the string controller 120 performs excessive voltage boost to maintain a constant inverter input voltage V_oi, thereby increasing the burden on the string controller 120. This can lead to failures and deterioration. Therefore, in the present invention, by checking the power generation amount and power generation voltage through the communication between the string controllers 120, and selecting the optimum inverter input voltage (V_oi), it is possible to supply the same voltage to always maintain the conversion efficiency at the optimum state Will be.

이와 같은 스트링 옵티마(200)의 상세한 구성에 대해서는 이하의 도면을 참조하여 좀더 상세히 설명하기로 한다.Detailed configuration of the string optimizer 200 will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

싱글 인버터(300)는 복수의 스트링 옵티마(200)로부터 출력되는 인버터 입력전압(V_oi)을 전력계통(310)에 공급 가능한 주파수와 전압을 가지는 전력으로 변환한다.The single inverter 300 converts the inverter input voltage V_oi output from the plurality of string optimizers 200 into power having a frequency and a voltage that can be supplied to the power system 310.

한편, 본 발명의 스트링 옵티마(200), 최대전력점 추종 제어는 제1 및 제2실시예에 모두 적용된다. 때문에 스트링 옵티마(200), 최대전력점 추종제어와 같은 실시예의 공통 사항을 설명하기 전에 제2실시예의 구성 및 이에 대한 설명을 진행하고, 공통 사항에 대한 상세한 설명은 제2실시예 이후에 진행하기로 한다. 또한, 제2실시예를 설명함에 있어서, 제1실시예와 동일한 구성, 작용 및 효과에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.Meanwhile, the string optimizer 200 and the maximum power point following control of the present invention are applied to both the first and second embodiments. Therefore, before describing the common points of the embodiment, such as the string optima 200 and the maximum power point tracking control, the configuration and description of the second embodiment are proceeded. Shall be. In the description of the second embodiment, detailed descriptions of the same construction, operation, and effects as those of the first embodiment will be omitted.

도 3은 본 발명의 제2실시예에 다른 멀티존 싱글 인버터 태양광 발전시스템의 구성을 도시한 예시도이다.3 is an exemplary view showing the configuration of a multi-zone single inverter photovoltaic power generation system according to a second embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 태양광 발전시스템(600)은 태양전지 존(401 :401a, 401b, 401c), 스트링 옵티마(500) 및 싱글 인버터(300)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 3, the photovoltaic power generation system 600 according to the present invention includes a solar cell zone 401: 401a, 401b, 401c, a string optima 500, and a single inverter 300.

본 발명의 제2실시예는 제1실시예와 달리 스트링 옵티마(500)가 각 태양전지 존(401)을 구성하는 각각의 스트링(420)과 연결되어, 스트링(420) 단위의 전력 변환 및 최대 전력점 추종제어를 수행하는 점이 상이하다.According to the second embodiment of the present invention, unlike the first embodiment, the string optima 500 is connected to each string 420 constituting each solar cell zone 401, so that the power conversion and the maximum power of the string 420 are performed. The point of performing power point following control is different.

때문에, 본 발명의 제2실시예에 따른 스트링 옵티마(500)는 제어부(510 : 510a 내지 510c)와 각 제어부(510)에 의해 최대 전력점 추종제어 및 dc-dc 변환 제를 수행하는 하나 이상의 스트링제어기(520 : 520a 내지 520c)를 포함하여 구성된다. 스트링제어기(520)는 스트링 옵티마(500)가 설치된 태양전지 존(401)에 포함된 태양전지 스트링(420)의 수오 같게 구성된다.Therefore, the string optimizer 500 according to the second embodiment of the present invention includes one or more strings for performing the maximum power point tracking control and the dc-dc converter by the controllers 510: 510a to 510c and the respective controllers 510. Controller 520: 520a to 520c. The string controller 520 is configured to be equal to the number of solar cell strings 420 included in the solar cell zone 401 in which the string optimizer 500 is installed.

본 발명의 제2실시예에 따른 스트링 옵티마(500)는 각 태양전지 스트링(420) 단위의 최대 전력점 추종 및 전력변환 제어를 수행한다. 이를 통해 제1실시예에 비해 태양전지 스트링(420) 별 최대 전력 생산 및 전압 변환을 수행하도록 함으로써 전력 생산 효율이 상승된다.The string optimizer 500 according to the second embodiment of the present invention performs the maximum power point tracking and power conversion control of each solar cell string 420. As a result, the power production efficiency is increased by performing the maximum power production and voltage conversion for each solar cell string 420 as compared to the first embodiment.

전술한 제1실시예와 제2실시예를 비교하면, 제1실시예의 경우 태양전지 존(101) 단위의 DC-DC 변환 및 최대전력점 추종을 수행하기 때문에 태양전지 존(101)에 속한 태양전지 모듈(110) 또는 태양전지 스트링(120)의 출력 저하에 따른 태양전지 존(101) 전체의 출력저하를 방지하기 다소 어려워진다. 특히, 태양전지 모듈(110) 일부의 오염, 빛가림, 손상이 발생하는 경우 태양전지 존(101) 전체의 출력저하를 야기하게 된다.Comparing the first and second embodiments described above, in the case of the first embodiment, since the DC-DC conversion and the maximum power point tracking are performed in the unit of the solar cell zone 101, the sun belongs to the solar cell zone 101. It becomes more difficult to prevent the output reduction of the entire solar cell zone 101 due to the decrease in output of the battery module 110 or the solar cell string 120. In particular, when contamination, light obstruction, or damage of a part of the solar cell module 110 occurs, the output of the entire solar cell zone 101 is reduced.

하지만, 제2실시예의 경우 스트링 단위의 변환제어 및 최대전력점 추종을 수행함으로써 출력 저하가 발생한 태양전지 스트링(420)의 파악이 용이해지고, 이에 따라 스트링 제어기(520)로 입력되는 태양전지 스트링(420)의 출력전압(Vi)을 인버터 입력전압(V-oi)으로 변환하는 변환율을 다르게 적용함으로써, 태양전지 스트링(420) 중 일부의 전압 강하에 의한 태양발전 효율의 저하를 방지할 수 있게 된다.However, in the second embodiment, it is easy to grasp the solar cell string 420 in which the output degradation occurs by performing the conversion control and the maximum power point tracking in the unit of string, and thus the solar cell string input to the string controller 520 By differently applying a conversion rate for converting the output voltage Vi of the 420 into the inverter input voltage V-oi, it is possible to prevent a decrease in solar power generation efficiency due to a voltage drop of a part of the solar cell string 420. .

도 4는 도 2 및 도 3의 스트링 옵티마의 구성을 좀더 상세히 도시한 구성 예시도이다.4 is a diagram illustrating a configuration of the string optimizer of FIGS. 2 and 3 in more detail.

도 4를 참조하면, 스트링 옵티마(200, 500)는 태양전지 존(101) 또는 태양전지 스트링(420)과 스트링제어기(220)기 사이에 퓨즈(211)가 게재되어 연결된다. 퓨즈(211)는 태양전지 스트링(420) 또는 태양전지 존(101)의 과전압 발생시 자동으로 절단되어 회로를 보호하는 역할을 한다. 또한, 스트링옵티마(200, 500)의 출력단에는 서킷브레이커(212)가 설치되어 태양전지 존(101) 또는 태양전지 스트링(420) 또는 스트링 옵티마(200)의 이상 발생시 인버터(300)와 스트링옵티마(200, 500) 간의 연결을 끊는 역할을 한다.Referring to FIG. 4, the string optimizers 200 and 500 are connected with the fuse 211 between the solar cell zone 101 or the solar cell string 420 and the string controller 220. The fuse 211 is automatically cut when the overvoltage of the solar cell string 420 or the solar cell zone 101 serves to protect the circuit. In addition, a circuit breaker 212 is installed at the output terminals of the string optima 200 and 500 so that an abnormality of the solar cell zone 101 or the solar cell string 420 or the string optima 200 occurs. 200, 500) serves to break the connection.

스트링 제어기(220) 각각은 퓨즈(211)를 통해 태양전지스트링(120)에 연결되어, 태양전지스트링(120)으로부터 공급되는 전력의 전압을 인버터(300)의 입력전압으로 변환하는 DC-DC 컨버터(222)와 제어부(210)의 제어신호에 따라 컨버터(222)가 최대전력을 출력하도록 제어하는 MPPT 제어기(221)를 포함하여 구성된다.Each of the string controllers 220 is connected to the solar cell string 120 through a fuse 211 and converts a voltage of power supplied from the solar cell string 120 into an input voltage of the inverter 300. 222 and the MPPT controller 221 for controlling the converter 222 to output the maximum power in accordance with the control signal of the control unit 210.

이를 위해, 스트링 제어장치의 제어부(21)는 각 스트링 제어기(220)의 엠피피티 제어기(221)와 연결된다.For this purpose, the controller 21 of the string controller is connected to the mpp controller 221 of each string controller 220.

스트링 제어기(220) 각각으로 입력되는 입력전압 및 스트링 제어기(220) 각각으로부터 출력되는 출력전압은 MPPT 제어기에 의해 측정되어 제어부(210)에 전달되거나, 제어부(210)가 각 스트링 옵티마의 입출력단에 설치된 전압검출기로부터 직접 전압값을 전달받을 수 있다. 하지만, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다.An input voltage input to each of the string controllers 220 and an output voltage output from each of the string controllers 220 are measured by the MPPT controller and transmitted to the controller 210, or the controller 210 is connected to the input / output terminal of each string optimizer. The voltage value can be directly received from the installed voltage detector. However, this does not limit the present invention.

도 5는 스트링제어장치의 제어부 구성을 좀더 상세히 도시한 구성 예시도이다.5 is an exemplary configuration diagram showing the control unit configuration of the string control apparatus in more detail.

도 5를 참조하면, 제어부(210)는 감지부(211), 추종범위산출부(310), 추종이력저장부(320) 및 제어신호 생성부(330)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 5, the controller 210 includes a detector 211, a tracking range calculator 310, a tracking history storage 320, and a control signal generator 330.

감지부(211)는 제어신호의 생성을 위한 정보를 감지하여 추종범위산출부(310)에 전달한다. 이를 위해 감지부(211)는 입력전압검출부(301), 출력전압검출부(302) 및 센서(130)를 포함하여 구성된다. 입력전압검출부(301)는 스트링 제어기(220)로 입력되는 입력전력의 전압을 검출한다. 출력전압검출부(302)는 스트링 제어기(220)로부터 출력되는 전력의 전압을 검출한다. 이러한 입력전압검출부(301)와 출력전압검출부(302)는 복수의 스트링 제어기(220) 각각의 입력전압과 출력전압을 실시간으로 감지하여 추종범위산출부(310)에 전달한다. 센서(130)는 태양전지 존(100)에 영향을 끼치는 환경요소를 감지하고, 감지결과를 추종범위산출부(310)에 전달한다. 센서(130)에 의해 감지되는 환경요소는 태양전지 존(101, 401)에 조사되는 태양광의 광량, 조도, 태양전지 존(101, 401)이 설치된 지역의 온도, 습도, 태양전지 모듈(110) 각각의 표면온도 일 수 있으며, 이외에 발전량에 변화를 야기할 수 있는 요소이면 어떤 것이든 측정이 가능하다.The sensing unit 211 detects information for generating a control signal and transmits the information to the following range calculating unit 310. To this end, the detector 211 includes an input voltage detector 301, an output voltage detector 302, and a sensor 130. The input voltage detector 301 detects a voltage of input power input to the string controller 220. The output voltage detector 302 detects a voltage of power output from the string controller 220. The input voltage detector 301 and the output voltage detector 302 detect the input voltage and the output voltage of each of the plurality of string controllers 220 in real time, and transfer the detected input voltage to the following range calculator 310. The sensor 130 detects environmental factors affecting the solar cell zone 100 and transmits the detection result to the following range calculation unit 310. Environmental elements detected by the sensor 130 are the amount of solar light irradiated to the solar cell zones 101 and 401, illuminance, temperature, humidity of the region where the solar cell zones 101 and 401 are installed, and the solar cell module 110. It can be the surface temperature of each, and any other factor that can cause a change in power generation can be measured.

추종범위산출부(310)는 감지부(211)의 감지결과에 따라 최대전력 추정을 수행할 전압, 전류 범위를 선택하고, 선택된 범위 값을 제어신호 생성부(330)에 전달한다. 즉, 추종범위산출부(310)는 감지부(211)로부터의 입력전압과 출력전압 그리고 센서(130)에서 감지되는 정보에 따라 태양전지 스트링(120)으로부터 공급되는 전력의 크기를 파악함과 아울러, 현재 기상상태에 따른 태양전지 모듈(110)의 전력 생산치가 최대가 될 수 있는 전압과 전류 범위를 산출한다. 특히, 이러한 산출에 있어서 추종범위산출부(310)는 미리 입력되거나 운행에 따라 누적된 정보에 시각정보와 일자 또는 계절 정보를 반영하여 추종범위를 산출한다. 그리고, 추종범위산출부(310)는 입력전압과 출력전압을 제어신호 생성부(330)에 전달함과 아울러 산출된 추종범위 정보를 제어신호 생성부(330) 및 및 추종이력저장부(320)에 전달하게 된다. 이러한 추종범위산출부(310)에서 생성되는 추종범위는 태양전지 스트링(120) 각각에 대해 개별적으로 생성된다. 이러한 추종범위산출부(310) 및 이를 가지는 스트링옵티마(200, 500)의 동작은 도 6 및 이후의 도면을 참조하여 좀더 상세히 설명하기로 한다.The following range calculator 310 selects a voltage and a current range to perform maximum power estimation according to the detection result of the detector 211, and transmits the selected range value to the control signal generator 330. That is, the tracking range calculation unit 310 determines the magnitude of the power supplied from the solar cell string 120 according to the input voltage and the output voltage from the detection unit 211 and the information detected by the sensor 130. In addition, the power generation value of the solar cell module 110 according to the current weather conditions to calculate the maximum voltage and current range. In particular, in this calculation, the following range calculation unit 310 calculates the following range by reflecting the time information and the date or the seasonal information in the information previously input or accumulated according to the operation. In addition, the following range calculating unit 310 transmits the input voltage and the output voltage to the control signal generator 330, and transmits the calculated tracking range information to the control signal generator 330 and the following history storage unit 320. Will be delivered to The following ranges generated by the following range calculation unit 310 are generated separately for each of the solar cell strings 120. Operation of the following range calculation unit 310 and the string optima 200 and 500 having the same will be described in more detail with reference to FIGS. 6 and subsequent drawings.

추종이력저장부(320)는 추종범위산출부(310)로부터 전달된 추종범위 정보를 감지부(211)에서 감지된 환경요소정보와 함께 저장하고, 추종범위산출부(310)의 요청에 따라 저장된 정보를 제공한다. 특히, 추종이력저장부(320)는 일자별 시간대, 계절별 또한 기상상태별 환경요소에 따른 입력전압, 출력전압 및 최대전력의 변화를 기록하여 유지하게 된다.The tracking history storage unit 320 stores the tracking range information transmitted from the tracking range calculation unit 310 together with the environmental element information detected by the detection unit 211, and stored at the request of the tracking range calculation unit 310. Provide information. In particular, the tracking history storage unit 320 records and maintains changes in input voltage, output voltage, and maximum power according to environmental factors for each time zone, season, and weather condition.

제어신호 생성부(330)는 추종범위산출부(310)를 통해 전달되는 입력전압 및 출력전압 값과 산출된 추종범위 값을 이용하여 엠피피티 제어기(222)의 전력변환율을 제어하기 위한 제어신호를 생성하고, 해당 에피피티 제어기(222)에 전달한다.The control signal generator 330 controls a power conversion rate of the MPP controller 222 by using the input voltage and output voltage values and the calculated tracking range values transmitted through the tracking range calculator 310. It generates and delivers to the epitaxial controller 222.

도 6는 환경요소 중 온도 및 조도에 따른 추종범위 산출을 설명하기 위한 예시도이다.6 is an exemplary view for explaining a calculation of a tracking range according to temperature and illuminance among environmental factors.

도 6를 참조하면, (a)는 온도에 따른 태양전지 스트링의 출력 전압전류 관계를 나타낸 그래프이고, (b)는 조도에 따른 태양전지 스트링의 출력 전압전류 관계를 나타낸 그래프이다. Referring to FIG. 6, (a) is a graph showing the output voltage and current relationship of the solar cell string according to temperature, and (b) is a graph showing the output voltage and current relationship of the solar cell string according to illuminance.

(a)에서 조도가 일정할 때 온도가 낮아지면 태양전지 스트링으로부터 생산되는 전압의 크기가 작아져 전체적인 생산 전력이 작아진다. (a)에서는 A에 비해 C가 낮은 온도일 때의 전압전류 그래프이고, 전류가 비교적 일정한 값을 가지더라도 전압의 크기가 작아져 최대전력이 작아지게 된다.In (a), when the illuminance is constant, if the temperature is lowered, the magnitude of the voltage produced from the solar cell string becomes smaller, and thus, the overall production power becomes smaller. (a) is a graph of voltage and current when C is at a lower temperature than A. Even if the current has a relatively constant value, the magnitude of the voltage is small and the maximum power is reduced.

마찬가지로 (b)에서 다른 조건이 일정할 때 조도가 변화되면 A' 내지 C'을 통해 알 수 있는 바와 같이 출력전압(V : Va 내지 Vc)과 출력전류(I : Ia 내지 Ic)의 값이 변화되어 최대전력이 변화한다.Similarly, if the illuminance changes when the other conditions are constant in (b), the values of the output voltages (V: Va to Vc) and the output currents (I: Ia to Ic) change as shown through A 'to C'. The maximum power changes.

때문에 본 발명의 스트링옵티마(200, 500) 특히, 추종범위산출부(310)는 감지부(211)를 통해 감지되는 환경요소에 따라 최대전력점이 형성될 전압, 전류 범위를 선정하고, 선정된 전압, 전류 범위 내에서 최대전력점 추종이 제어될 수 있도록 산출된 추종범위 값을 제어신호 생성부(330)에 전달하게 된다. 이를 통해, 엠피피티제어기(221)는 빠른 시간 내에 최대 전력 추종이 이루어질 수 있는 전압, 전류 값에서 전력 추종을 수행하게 되고 이를 통해 태양전지에 의한 발전 효율을 향상시킬 수 있게 된다.Therefore, the string optima 200 and 500 of the present invention, in particular, the following range calculation unit 310 selects a voltage and a current range at which the maximum power point is to be formed according to an environmental element detected through the detection unit 211, and selects the selected voltage. In addition, the tracking range value is calculated and transmitted to the control signal generator 330 so that the maximum power point tracking can be controlled within the current range. As a result, the MPP controller 221 performs power tracking at a voltage and current value at which maximum power tracking can be achieved within a short time, thereby improving power generation efficiency by the solar cell.

구체적으로, 온도 특히, 발전에 직접적인 영향을 가지는 태양전지 모듈 표면의 온도는 다른 환경요소의 영향이 없는 한 시간에 따라 천천히 변화하는 특징을 가진다. 하지만, 겨울철과 같은 경우 바람에 의해 태양전지 모듈 표면의 온도가 급격하게 저하될 수 있다. 즉 도 6의 (a)에서 범위1(P1)에서 최대 전력점이 형성되다가 온도가 급격히 저하되어 범위2(P2)에서 최대 전력점이 형성될 수 있다. 이 경우 종래의 제어장치는 범위1(P1)에 해당되는 전압, 전류를 가변하여 범위2(P2)까지 최대전력 추종을 수행하게 되고, 이를 통해 소요되는 시간이 많아지게 된다. 특히, 일시적인 온도 저하 이후 온도가 빠른 속도로 회복되는 경우에는 최대전력 추종에 교란이 발생하며 정확한 추종까지 상당한 시간이 소요된다.Specifically, the temperature, in particular, the temperature of the surface of the solar cell module having a direct influence on power generation has a feature that changes slowly over time as long as there is no influence of other environmental factors. However, in the case of winter, the temperature of the surface of the solar cell module may be drastically reduced by the wind. That is, in FIG. 6A, the maximum power point may be formed in the range 1 (P1), and the temperature may rapidly decrease, thereby forming the maximum power point in the range 2 (P2). In this case, the conventional control apparatus performs the maximum power tracking to the range 2 (P2) by varying the voltage and current corresponding to the range 1 (P1), thereby increasing the time required. In particular, when the temperature recovers at a rapid rate after a temporary drop in temperature, disturbance occurs in following the maximum power, and it takes considerable time until the accurate follow.

하지만, 본 발명에서와 같이 온도 변화에 따라 추종 범위를 선정하여 해당 범위에서 전력추종을 수행하도록 하면 빠른 추종이 가능해지고 그에 따라 발전 전력의 낭비를 최소화 하는 것이 가능해진다.However, if the tracking range is selected according to the temperature change and power tracking is performed in the corresponding range as in the present invention, fast tracking becomes possible, thereby minimizing waste of generated power.

도 7은 시간에 따른 전력 추종을 설명하기 위한 예시도이다.7 is an exemplary diagram for describing power tracking over time.

도 7의 (a)는 발전 시간을 시간대별로 구획한 것을 표현한 도면이고, (b)는 시간 구획에 따른 태양전지 스트링의 출력전압 및 출력전류의 변화를 그래프로 나타낸 것이다.FIG. 7A is a diagram illustrating division of power generation time by time zone, and FIG. 7B is a graph showing changes in output voltage and output current of a solar cell string according to time division.

도 7을 참조하면, 태양광 발전에 있어서 가장 중요한 요소는 발전을 위한 광의 유무와 광량이다. 이러한 광량은 해가 떠서 지기까지 일정하게 유지되지 않고 시간대에 따라 변화하게 된다. 특히, 겨울철의 경우 정오 전후의 최대 광량 하에서도 최대 전력의 발전이 곤란해지는 경우가 빈번하게 발생된다. 특히, 겨울철의 경우와 동이 틀 무렵, 해가 질 무렵의 경우 일조량의 변화가 급격하게 발생한다. (a)의 그래프가 시계방향으로 진행함에 따라 (b)의 전압 전류 그래프는 출력이 증가하는 방향(x1)으로 변화하게 된다. 그리고 (a)에서 최대 출력 시점인 b5, b6 구간을 지나면 (b)의 그래프는 출력이 감소하는 방향(y1)으로 변화하게 된다.Referring to FIG. 7, the most important factors in photovoltaic power generation are the presence and the amount of light for power generation. This amount of light does not remain constant until the sun rises and changes over time. In particular, in the case of winter, even when the maximum amount of light before and after noon it is often difficult to generate the maximum power. In particular, during winter, at the same time of winter, when the sun goes down, the amount of sunshine changes rapidly. As the graph of (a) proceeds clockwise, the voltage and current graph of (b) changes in the direction (x1) in which the output increases. In (a), the graph of (b) changes in the direction y1 where the output decreases after passing the sections b5 and b6 which are maximum output time points.

이러한 시간대와 계절에 단순히 출력전압 및 입력전압에 의해 전력추종을 수행하는 경우 최대전력 추종을 수행하더라도 최대전력을 생산하기 어려워진다. 특히, 겨울철 또는 장마철과 같이 기상 및 온도가 비교적 급격히 변화하는 경우 더더욱 최대전력의 추종이 어려워지며 이는 곧 발전량의 손실로 이어지게 된다.When power tracking is simply performed based on the output voltage and the input voltage in these time periods and seasons, it is difficult to produce the maximum power even when the maximum power tracking is performed. In particular, when the weather and temperature changes relatively rapidly, such as in the winter or the rainy season, it is more difficult to follow the maximum power, which leads to a loss of power generation.

때문에 본 발명에서는 최대전력 추종 범위를 근사화 할 수 있는 시간대별로 발전시간을 구획(B1 내지 B10)하고, 각 범위별로 추종범위를 선정하여 엠피피티 제어기(221)의 제어를 위한 제어신호를 생성하게 된다. Therefore, in the present invention, the generation time is divided (B1 to B10) for each time zone to approximate the maximum power following range, and the following range is selected for each range to generate a control signal for controlling the MPP controller 221. .

구체적으로 (a)가 겨울철의 발전 가능 시간대를 구획한 것이라 가정하면 제1구획(b1), 제2구획(b2) 및 제9구획(b9), 제10구획(b10)에서는 일조량이 급격히 변화하여 빠른 최대전력 추종이 곤란해진다. 하지만, 이러한 시간에 일조량과 미리 정해진 구획 및 그에 따른 전압 전류 범위를 대조하여 추종범위를 산출하고, 산출된 추종범위 내에서 전력 추종을 수행하는 경우 최대 전력점 추종의 속도 및 효율을 향상시킬 수 있게 된다.Specifically, assuming that (a) is a partition of the winter development time zone, the amount of sunshine changes rapidly in the first compartment (b1), the second compartment (b2) and the ninth compartment (b9), and the tenth compartment (b10). Fast maximum power tracking becomes difficult. However, at this time, the tracking range is calculated by comparing the amount of sunshine and the predetermined division and the voltage and current range, and when the power tracking is performed within the calculated tracking range, the speed and efficiency of the maximum power point tracking can be improved. do.

즉, (b)에서와 같이 시간 대에 따라 출력 전압 및 출력 전류가 달라지면, 변화되기 이전의 최대 전력점으로부터 추종을 진행하는 것이 아니라, 해당 시간대에 해당하는 구획의 추종 범위 중 이전의 최대 전력점과 가까운 추종 범위에서 최대 전력점 추종을 수행하게 되고, 이를 통해 최대 전력점 추종에 소요되는 시간을 절약할 수 있게 됨으로써, 발전효율을 종래에 비해 높은 수준으로 유지할 수 있게 된다.That is, if the output voltage and the output current change according to time zones as shown in (b), instead of proceeding from the maximum power point before the change, the previous maximum power point in the following range of the section corresponding to the corresponding time zone is used. The maximum power point tracking is performed in the following close range, and thus the time required for the maximum power point following can be saved, thereby maintaining the power generation efficiency at a higher level than in the related art.

(b)와 같이 시간대별로 변화하는 추종 값을 가지는 경우 일시적인 온도 변화, 기후 변화가 발생하더라도, 시간대별로 변화하는 추종 값에 기후 변화에 따른 발전효율 저하 및 추종 범위의 변동을 적용함으로써 빠른 시간내에 최대 전력점의 탐색이 가능해지게 된다.As shown in (b), when there is a change in time according to time zones, even if a temporary temperature change or climate change occurs, the maximum change in time can be achieved by applying a decrease in power generation efficiency and change in following range to climate change according to time zones. The power point can be searched.

도 8은 추종이력 정보의 저장 및 이용방법을 설명하기 위한 예시도이다.8 is an exemplary view for explaining a method of storing and using tracking history information.

도 8을 참조하면, 태양전지 스트링(120)은 특정 시간에 도 8의 (a)와 같은 출력 그래프를 나타낼 수 있다. 이때 V-I 그래프 상에서 최대 출력 추종 범위는 P11이 된다. 추종범위 산출부(310)은 환경요소의 변동이 없는 경우 전압 Vp, 전류 Ip 지점 부근에서 전력 추종이 이루어지도록 추종범위를 선정하고, 제어신호 생성부(330)는 선정된 추종범위에 컨버터 입력 및 출력전압을 반영하여 전력추종을 수행함으로써 태양전지 스트링(120)이 최대전력을 생산하도록 동작하게 된다. 또한, 최대 전력점 추종이 이루어지는 조건 최대 전력 추종 범위의 전압, 전류값, 주변온도, 패널 온도, 일조량, 시간, 풍속 및 풍향 정보는 추종이력 저장부(330)에 저장되어 이후 유사 조건에 의한 전력 추종시 추종 범위를 확정하기 위한 정보로 이용된다.Referring to FIG. 8, the solar cell string 120 may display an output graph as shown in FIG. 8A at a specific time. At this time, the maximum output tracking range on the V-I graph is P11. The tracking range calculating unit 310 selects a tracking range so that power tracking is performed near the voltage Vp and current Ip points when there is no change in the environmental element, and the control signal generator 330 converts the converter input into the selected tracking range. By performing power tracking by reflecting the output voltage, the solar cell string 120 operates to produce maximum power. In addition, the condition that the maximum power point tracking is performed, the voltage, current value, ambient temperature, panel temperature, sunshine amount, time, wind speed, and wind direction information of the maximum power following range are stored in the following history storage unit 330, and then power by similar conditions. It is used as information to confirm the following range when following.

이와 같이 (a) 그래프에 의해 최대전력 추종을 수행하던 중 환경요소가 변화하면 최대전력 추종을 위한 그래프 자체가 변화될 수 있다. 예를 들어, 작은 범위의 온도 변화, 일조량 변화의 경우 (a)의 그래프를 통해 최대 전력점 추종이 이루어질 수 있지만, 큰 폭의 온도 변화가 발생하거나, 일조량이 변화하게 되면 최대 전력점 추종을 위한 V-I 그래프도 값이 크게 변화하게 된다.As such, (a) when the environmental factor is changed while performing the maximum power tracking by the graph, the graph itself for the maximum power tracking may be changed. For example, in the case of a small range of temperature change and sunshine change, the maximum power point tracking can be achieved through the graph of (a), but when a large temperature change occurs or the amount of sunshine changes, The VI graph also changes significantly.

이러한 경우 전술한 바와 같이 입출력 전압의 피드백만을 가지고 최대 출력점 추종을 수행하면 소요시간이 오래 걸리고, 안정적인 추종 및 최대 전력 생산이 이루어지기까지 발전 시스템의 효율 저하를 가져오게 된다.In this case, as described above, performing the maximum output point following only the feedback of the input / output voltage takes a long time, and leads to a decrease in the efficiency of the power generation system until stable following and maximum power production are achieved.

때문에 본 발명에서 이러한 요소에 환경 요소를 부가하여 최대 전력점 추종이 빠른 시간 내에 이루어질 수 있도록 제어하게 된다.Therefore, in the present invention, by adding an environmental element to such an element, the maximum power point tracking can be controlled in a short time.

이와 같은 상태가 (b)에 도시되어 있다. (b)의 경우 (a)의 그래프에 의해 전력 추종이 이루어지던 태양전지 스트링(120)의 온도와 일조량이 변화하여 V-I 그래프가 변화된 경우이다. 이 경우 최대 전력점은 P11의 범위에서 형성되던 것이 P12의 범위로 변경된다. 이러한 V-I 그래프의 변화는 종래와 같이 입력전압 및 출력전압에 의해 추종하는 것도 가능하다. 하지만, 본 발명에서와 같이 환경요소의 변화와 그에 따른 출력률의 변화 또는 V-I 그래프의 변화를 적용하면 좀더 빠른 응답을 기대할 수 있다.This state is shown in (b). In the case of (b), the V-I graph is changed due to the change in the temperature and the amount of sunshine of the solar cell string 120 in which power tracking is performed by the graph of (a). In this case, the maximum power point is changed from that formed in the range of P11 to the range of P12. Such a change in the V-I graph can be followed by the input voltage and the output voltage as in the prior art. However, as in the present invention, a faster response can be expected by applying a change in environmental factors, a change in output rate, or a change in the V-I graph.

예를 들어 (b)의 그래프에서처럼 일조량과 온도가 변화한 경우 통상적으로 일조량과 변화된 온도만을 반영하여 추종범위를 선택할 수 있다. 하지만, 본 발명에서와 같이 환경요소를 추정범위에 반영하는 경우 주변 온도에 따라 패널의 온도변화를 예측하여 V-I그래프의 변화를 추종할 수 있다. 더욱이 겨울철과 같은 경우 태양광에 의해 태양전지 모듈이 가열되더라도 태양전지가 설치된 위치의 온도, 풍속에 따라 태양전지 패널의 온도는 달라지게 되며, 전력 생산에 있어서 직접적인 영향을 끼치게 된다. 이러한 경우, 추종 이력 저장부(330)에 저장된 이전의 추종 정보에서 유사 요인을 확인하여 적용함으로써 예상되는 추종범위를 미리 근사화할 수 있고, 태양전지 스트링(120)의 입력 및 출력전압이 변동되는 경우 예상된 추종범위에 입력 및 출력전압의 값을 적용하여 최대전력점 추종을 위한 전압 및 전류 범위를 손쉽게 찾아낼 수 있게 된다.For example, when the amount of sunshine and temperature change as shown in the graph of (b), the following range can be selected by reflecting only the amount of sunshine and the changed temperature. However, when reflecting the environmental factors in the estimated range as in the present invention, it is possible to follow the change in the V-I graph by predicting the temperature change of the panel according to the ambient temperature. Moreover, even in winter, even when the solar cell module is heated by sunlight, the temperature of the solar panel is changed according to the temperature and wind speed of the location where the solar cell is installed, and has a direct influence on the power production. In this case, the expected tracking range may be approximated in advance by identifying and applying similar factors from previous tracking information stored in the tracking history storage unit 330, and the input and output voltages of the solar cell string 120 are changed. By applying the input and output voltage values to the expected tracking range, it is easy to find the voltage and current range for the maximum power point tracking.

더욱이 도 7에 대한 설명에 언급한 바와 같이 본 발명의 스트링옵티마(200, 500)는 발전 시간을 여러 단계로 구획하고 각 시간 구획 별로 대표되는 추종 범위에 환경 요소 및 컨버터 입출력 전압을 반영하여 전력 추종을 수행한다.Furthermore, as mentioned in the description of FIG. 7, the string optima 200 and 500 of the present invention divide power generation into several stages, and follow power by reflecting an environmental element and a converter input / output voltage in a following range represented by each time segment. Do this.

이러한 시각 구획별 기본 추종 범위를 이용한 추종은 누적된 발전시간대와 온도와 같은 환경요소를 통해 발전이 진행중인 시점의 계절, 기후적 요소를 예측할 수 있으며, 이를 통해 추종범위의 변화를 예측, 추종하는 것이 용이해진다. 더욱이 겨울과 같이 계절에 따른 환경요소가 발전에 큰 영향을 미치는 경우 이러한 시간대별 구획에 의한 추종은 최대전력점 추종에 유리하게 작용한다.Follow-up using the basic follow-up range by visual section can predict seasonal and climatic factors at the time of development through environmental factors such as accumulated generation time zone and temperature. It becomes easy. In addition, when seasonal environmental factors have a great impact on power generation, such as winter, following time zone divisions favors maximum power point tracking.

최대 전력점 추종의 경우 지속적으로 변하는 전압 또는 전류에 의해 추종을 수행하게 되는데 일시적인 전압 또는 전류의 큰 변동이 발생할 수 있다. 이러한 경우 전압 또는 전류의 변동을 따라 추종을 수행하는 경우 일시적인 변동이 해제된 후의 추종에 있어서 효율이 저하되게 된다. 하지만, 시간을 구획하고 해당 시간이 속하는 계절적인 요소를 고려하여 추종 범위를 제한하게 되면 짧은 순간 동안 발생하는 전압, 전류의 큰 변동은 추종하지 않게 되며, 이를 통해 발전효율이 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다. 또한, 시간대별 구획에 따라 전압 또는 전류가 상승할지 또는 하강할지 예측하고 이에 대해 환경요소 및 컨버터 입출력 전압을 반영함으로써 추종 방향을 결정하기 용이해지고, 빠른 응답의 최대 전력점 추종이 가능해진다. 더욱이 이러한 발전에 관여하는 환경적 요소들을 시간 구획 및 시간 구획에 따른 계절 구분에 따라 정렬 및 접근하여 추종 범위 선정에 이용함으로써 기존에 비해 크게 복잡하지 않은 알고리즘을 이용하여 빠른 추종이 가능해진다.In the case of the maximum power point tracking, the tracking is performed by a constantly changing voltage or current, and a large change in the temporary voltage or current may occur. In this case, when following the change in voltage or current, the efficiency is reduced in following after the temporary change is released. However, if you divide the time and limit the following range in consideration of the seasonal factors to which the time belongs, it will not follow large fluctuations in voltage and current that occur during a short time, thereby preventing power generation efficiency from falling. Will be. In addition, it is easy to determine the following direction by estimating whether the voltage or the current rises or falls according to the time zone division, and reflects the environmental factors and the converter input / output voltage, thereby enabling the rapid response to the maximum power point tracking. Moreover, environmental factors involved in such development are sorted and approached according to time division and seasonal division according to time division, and used for selecting a range of tracking, which enables fast following by using algorithm that is not very complicated compared to the existing one.

도 9는 본 발명에 의한 모바일 통신망을 사용한 안전 관제 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 10은 도 9의 로컬 유닛을 개략적으로 나타낸 구성도이다.9 is a configuration diagram schematically showing a safety control system using a mobile communication network according to the present invention, Figure 10 is a configuration diagram schematically showing a local unit of FIG.

본 발명은 스트링옵티마(200, 500) 또는 인버터(300)의 관리를 이용한 관제 시스템의 적용이 가능하며, 이러한 태양발전 시스템을 위한 관제시스템은 도 1에 도시한 바와 같이, 관제 대상 설비(1200)와, 상기 관제 대상 설비(1200)에 부착되어 데이터 취득 기능과 무선 통신 기능을 갖는 로컬 유닛(1100)과, 상기 로컬 유닛(1100)과 Wi-Fi 또는 블루투스 통신을 수행하는 스마트폰(1300)과, 상기 관제 대상 설비(1200)에 대한 제작 이력, 사고 이력, 유지 보수 및 교체 이력을 저장하고 상기 스마트폰(1300)에 정보를 제공함과 더불어 스마트폰(1300)을 통해 전달된 정보를 저장하는 관리 서버(1400)를 포함하여 구성되어 있다.The present invention can be applied to the control system using the management of the string optima (200, 500) or inverter 300, the control system for such a solar power system, as shown in Figure 1, the control target equipment 1200 And a local unit 1100 attached to the control target facility 1200 having a data acquisition function and a wireless communication function, and a smart phone 1300 performing Wi-Fi or Bluetooth communication with the local unit 1100. Stores the production history, accident history, maintenance and replacement history for the control target facility 1200 and provides the information to the smartphone 1300 and management to store the information transmitted through the smartphone 1300 It is configured to include a server 1400.

여기서, 상기 스마트폰(1300)을 통해 상기 관제 대상 설비(1200)와 Wi-Fi 또는 블루투스 통신을 행할 때 상기 관리 서버(1400)를 통해 상기 스마트폰(1300)에 대한 정보를 제공을 허여하는 인증 서버(1500)가 구성되어 있다.Here, when the Wi-Fi or Bluetooth communication with the control target device 1200 via the smart phone 1300, authentication for allowing the provision of information on the smart phone 1300 through the management server 1400 The server 1500 is configured.

상기 관리 서버(1400)와 인증 서버(1500)를 분리하여 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고 상기 인증 서버(1500)를 상기 관리 서버(140)에 탑재하여 일체형으로 구성할 수도 있다.Although the management server 1400 and the authentication server 1500 are described separately, the present invention is not limited thereto, and the authentication server 1500 may be mounted on the management server 140 to be integrated.

상기 인증 서버(1500)는 상기 스마트폰(1300)에 대한 관리자의 정보를 사전에 등록된 상태에서 상기 스마트폰(1300)이 상기 관제 대상 설비(1200)와 통신하면 자동으로 인증을 거쳐 서비스를 제공할 수 있다. The authentication server 1500 automatically authenticates and provides a service when the smartphone 1300 communicates with the control target device 1200 in a state in which information of the manager for the smartphone 1300 is registered in advance. can do.

즉, 상기 스마트폰(1300)을 통해 별도의 인증 작업을 실시하지 않고 상기 인증 서버(1500)에 저장된 상기 스마트폰(1300)을 정보를 근거로 상기 관제 대상 설비(1200)와 통신이 이루어질 때 실시간으로 상기 관리 서버(1400)와 원거리 통신을 통해 상기 관리 서버(1400)에 저장된 상기 관제 대상 설비(1200)의 누적 데이터에 대한 정보를 디스플레이하거나 상기 스마트폰(1300)을 통해 상기 관제 대상 설비(1200)의 현 데이터를 획득하고 누적 데이터와 비교하여 관제 대상 설비(1200)의 상태를 분석하고 상기 관리 서버(1400)에 전달하여 저장할 수 있다. That is, when the communication with the control target device 1200 is made in real time based on information on the smartphone 1300 stored in the authentication server 1500 without performing a separate authentication operation through the smartphone 1300. To display information on the cumulative data of the control target device 1200 stored in the management server 1400 through the long-distance communication with the management server 1400 or the control target device 1200 through the smartphone 1300 Acquisition of the current data and comparing with the cumulative data can analyze the state of the control target facility 1200, and transmit it to the management server 1400 and store it.

한편, 상기 관리자가 스마트폰(1300)을 통해 상기 관제 대상 설비(1200)에 부착된 로컬 유닛(1100)에 Wi-Fi 또는 블루투스 통신을 통해 접속하면, 상기 스마트폰(1300)는 현재의 관제 대상 설비(1200)에 대한 전력 피크치, 변압기 역률, 부하 불평형률, 온도, 전류, 전압, 전력변환 효율, 현재 입력전압, 출력전압, 누적전력 등의 데이터와 과거 이력 데이터의 변화 추세를 종합적으로 분석하여 상기 스마트폰(1300)의 화면에 디스플레이하고, 상기 스마트폰(1300)은 분석된 결과를 상기 관리 서버(1400)로 3G 또는 4G 통신망을 통해 전송한다.On the other hand, when the manager is connected to the local unit 1100 attached to the control target facility 1200 via the smartphone 1300 via Wi-Fi or Bluetooth communication, the smartphone 1300 is the current control target Comprehensive analysis of trends in historical data including power peak value, transformer power factor, load unbalance, temperature, current, voltage, power conversion efficiency, current input voltage, output voltage, and accumulated power The smart phone 1300 is displayed on the screen, and the smart phone 1300 transmits the analyzed result to the management server 1400 through a 3G or 4G communication network.

또한, 상기 관리 서버(1400)는 상기 스마트폰(1300)에 관제 대상 설비별 DB를 구축하여 해당 전력설비의 제작 이력, 사고 이력, 유지 보수 및 교체 이력 등 종합적인 전력설비 이력 데이터를 자동/수동으로 입력받아 관리자가 필요시 제공한다.In addition, the management server 1400 builds a DB for the control target equipment in the smart phone 1300 to automatically / manually comprehensive power equipment history data such as production history, accident history, maintenance and replacement history of the corresponding power equipment. It is inputted by the administrator and provided when necessary.

상기 관리 서버(1400)는 상기 스마트폰(1300)에 결과 검색의 보안성을 제공하고, 고성능 서버 시스템의 분석 진단 결과와 DB에 저장된 설비 이력을 현장에서 손쉽게 확인하도록 함으로써 사고에 대해 정확하고 신속한 대처를 가능하게 하여 관제 대상 설비(1200)의 효율적인 유지 보수 및 관리할 수 있도록 한다.The management server 1400 provides the security of the results retrieval to the smartphone 1300, and accurately and promptly respond to the accident by easily confirming the analysis results of the high performance server system and the facility history stored in the DB in the field. It is possible to enable efficient maintenance and management of the control target facility (1200).

따라서 상기 스마트폰(1300)이 상기 관제 대상 설비(1200)에 부착된 로컬 유닛(1100)에 Wi-Fi 또는 블루투스 통신을 통해 상기 관제 대상 설비(1200)에 접속하면 상기 관리 서버(1400)로부터 상기 관제 대상 설비(1200)에 대한 데이터를 전송받아 관제 대상 설비(1200)의 현재 데이터를 취합, 분석하고 증강현실을 이용하여 관제 대상 설비(1200)의 상태를 스마트폰(1110)의 화면에 디스플레이함으로써 관제 대상 설비(1200)를 진단할 수 있다.Therefore, when the smart phone 1300 is connected to the control target facility 1200 via Wi-Fi or Bluetooth communication to the local unit 1100 attached to the control target facility 1200 from the management server 1400 By receiving the data on the control target facility 1200 to collect and analyze the current data of the control target facility 1200 and display the state of the control target facility 1200 on the screen of the smartphone 1110 using augmented reality The facility to be controlled 1200 may be diagnosed.

상기 로컬 유닛(1100)은 도 2에 도시한 바와 같이, 저장부(1110), 분석부(1120) 및 통신부(1130)로 구성되어 있다.As illustrated in FIG. 2, the local unit 1100 includes a storage unit 1110, an analysis unit 1120, and a communication unit 1130.

상기 저장부(1110)는 상기 관제 대상 설비(1200)로 전달된 각종 정보를 저장하는 역할을 한다.The storage unit 1110 stores various kinds of information transmitted to the control target facility 1200.

여기서, 상기 저장부(1110)는 관제 대상 설비(1200)에 대한 온도, 전류, 전압, 전력 피크치, 변압기 역률, 부하 불평형률 등의 센서들을 통해 얻어진 정보를 저장하는 곳이다.Here, the storage 1110 is a place for storing information obtained through sensors such as temperature, current, voltage, power peak value, transformer power factor, load unbalance rate, etc. for the control target device 1200.

상기 분석부(1120)는 상기 저장부(1110)에 저장된 데이터를 분석하여 상기 관제 대상 설비(1200)의 이상 유무를 판단하는 역할을 하고, 그 결과를 상기 통신부(1130)를 통해 외부로 전달한다.The analysis unit 1120 analyzes the data stored in the storage 1110 to determine whether there is an abnormality of the control target facility 1200, and transmits the result to the outside through the communication unit 1130. .

여기서, 상기 분석부(1120)는 상기 관제 대상 설비(1200)의 상태는 과거 임계치를 사용한 단순 항목별 상태감시 및 진단과 차별화하여 임계치를 벗어난 항목이 발생하는 경우 그와 관련된 모든 각각의 항목별 데이터를 종합적으로 분석한다.Here, the analysis unit 1120 is different from the state monitoring and diagnosis for each item using the past threshold value is the state of the control target equipment 1200, if an item deviates from the threshold occurs, all the data for each item related to it Comprehensive analysis

상기 저장부(1110)와 분석부(1120)는 하나의 프로세싱 유닛으로 본 발명의 실시예에서 초소형/저전력 MCU(Micro Controller Unit)로 구현될 수 있다. MCU에는 CPU, 프로그램 메모리, SRAM, EEPROM, ADC 등이 집적되며, 그 예로 아트멜의 ATMega128L, TI의MSP430, 마이크로칩의 PIC18F 등이 있다.The storage unit 1110 and the analyzer 1120 may be implemented as an ultra-small / low power micro controller unit (MCU) in one embodiment of the present invention as one processing unit. MCUs include CPU, program memory, SRAM, EEPROM, and ADC. Examples include Atmel's ATMega128L, TI's MSP430, and Microchip's PIC18F.

상기 통신부(1130)는 Wi-Fi, 블루투스를 이용하여 스마트폰(1300)과 연동 가능한 무선 통신 기능을 갖는 것으로서, 상기 관제 대상 설비(1200)로부터 얻어진 정보를 외부로 전달하는 역할을 한다.The communication unit 1130 has a wireless communication function capable of interworking with the smartphone 1300 using Wi-Fi and Bluetooth, and serves to transmit information obtained from the control target device 1200 to the outside.

여기서, 상기 통신부(1130)는 스마트폰(1300)의 Wi-Fi 또는 블루투스 등의 무선 통신망과 3G 또는 4G 무선 통신 기능을 사용하고 있다.Here, the communication unit 1130 uses a 3G or 4G wireless communication function with a wireless communication network such as Wi-Fi or Bluetooth of the smartphone 1300.

한편, 본 발명의 실시예에서는 스마트폰(1300)을 하나의 예를 들어 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고 Wi-Fi 또는 블루투스 기능을 갖는 PDA, 무선노트북 등을 사용할 수도 있다.Meanwhile, in the embodiment of the present invention, the smartphone 1300 is described as an example, but the present invention is not limited thereto, and a PDA, a wireless notebook, or the like having a Wi-Fi or Bluetooth function may be used.

상기 스마트폰(1300)의 3G 또는 4G 통신을 이용하여 외부의 관리 서버(1400)에 상기 통신부(1130)를 통해 전달하거나 관제 대상 설비(1200)의 제작 이력, 사고 이력, 유지 보수 및 교체 이력 등 종합적인 전력설비 이력 데이터를 자동/수동으로 입력받아 관리자가 필요한 정보를 얻을 수 있다.The 3G or 4G communication of the smart phone 1300 is transmitted to the external management server 1400 through the communication unit 1130 or the production history, accident history, maintenance and replacement history of the control target equipment 1200, etc. Comprehensive electric power equipment history data can be automatically or manually inputted so that the administrator can obtain the necessary information.

따라서 상기 스마트폰(1300)이 관제 대상 설비(1200)에 부착된 로컬 유닛(1100)의 Wi-Fi 또는 블루투스 통신을 통해 관제 대상 설비(1200)의 상태를 스마트폰(1300)의 화면에 디스플레이함으로써 스마트폰(1300)을 이용하여 상기 관제 대상 설비(1200)를 실시간으로 진단할 수 있다.Therefore, the smartphone 1300 displays the state of the control target device 1200 on the screen of the smartphone 1300 through Wi-Fi or Bluetooth communication of the local unit 1100 attached to the control target device 1200. The smartphone 1300 may be used to diagnose the control target facility 1200 in real time.

상기와 같이 데이터 취득 기능과 무선 통신 기능을 갖는 로컬 유닛(1100)을 관제 대상 설비(1200)의 일면이나 내부에 부착되어 대상 설비의 전압, 전류, 온도 등의 정보를 상기 저장부(1120)에 저장하고 있다가 관리자가 스마트폰(1300)을 이용하여 접속하면 상기 통신부(1130)를 통해 스마트폰(1300)에 상기 저장부(1110)에 저장된 정보를 전달해준다.As described above, a local unit 1100 having a data acquisition function and a wireless communication function is attached to one surface or the inside of the control target facility 1200 to transmit information such as voltage, current, and temperature of the target facility to the storage unit 1120. When the manager connects using the smartphone 1300, the manager transmits the information stored in the storage 1110 to the smartphone 1300 through the communication unit 1130.

상기 전달된 정보를 관리자는 스마트폰(1300)에 디스플레이되는 화면을 통해 상기 관제 대상 설비(1200)의 상태를 실시간으로 감시할 수가 있다.The manager may monitor the state of the control target device 1200 in real time through the screen displayed on the smartphone 1300.

따라서 데이터 취득 기능과 무선 통신 기능을 갖는 로컬 유닛(1100)은 관제 대상 설비(1200)의 상태를 내부 통신 인터페이스와 온도 센서 등의 기본적인 센서를 입력 가능한 통신 포트를 원칩 및 원모듈형으로 구성하여 설치를 간소화함과 더불어 설치 비용을 줄일 수가 있다.Therefore, the local unit 1100 having a data acquisition function and a wireless communication function is installed by configuring a communication port capable of inputting basic sensors such as an internal communication interface and a temperature sensor in one chip and one module type. In addition to simplifying the installation cost, installation costs can be reduced.

본 발명에 의한 모바일 통신망을 사용한 관제 서비스 방법은 관제 대상 설비(1200)에 부착된 로컬 유닛(1100)의 Wi-Fi 또는 블루투스 통신을 통해 스마트폰(1300)으로 접속한다.The control service method using the mobile communication network according to the present invention connects to the smartphone 1300 through Wi-Fi or Bluetooth communication of the local unit 1100 attached to the control target facility 1200.

이어서, 상기 관제 대상 설비(1200)에 접속된 스마트폰(1300)이 등록된 스마트폰(1300)인지 인증 절차를 실시한다. 이때 상기 스마트폰(1300)에 대한 정보를 사전에 인증 서버(1500)에 저장해 두었다가 상기 스마트폰(1300)이 등록된 스마트폰인지를 판별한다. 한편, 상기 관제 대상 설비(1200)에 부착된 로컬 유닛(1100)과 스마트폰(1300)은 Wi-Fi 또는 블루투스 통신을 통한 단거리 통신을 수행하고, 상기 스마트폰(1300)과 인증 서버(1500)는 3G 또는 4G 통신을 통한 원거리 통신을 수행한다.Subsequently, an authentication procedure is performed to determine whether the smartphone 1300 connected to the control target facility 1200 is a registered smartphone 1300. At this time, the information about the smartphone 1300 is stored in the authentication server 1500 in advance, and then the smartphone 1300 determines whether the smartphone is a registered smartphone. Meanwhile, the local unit 1100 and the smartphone 1300 attached to the control target facility 1200 perform short-range communication through Wi-Fi or Bluetooth communication, and the smartphone 1300 and the authentication server 1500. Performs remote communication via 3G or 4G communication.

이어서, 상기 스마트폰(1300)이 등록된 스마트폰(1300)일 때 상기 관리 서버(1400)로부터 상기 관제 대상 설비(1200)에 대한 과거 누적 데이터를 상기 스마트폰(1300)에 제공하여 데이터를 획득한다. 이때 상기 관제 대상 설비(1200)의 누적 데이터는 제작 이력, 사고 이력, 유지 보수 및 교체 이력을 포함한다.Subsequently, when the smart phone 1300 is a registered smart phone 1300, the cumulative data of the control target facility 1200 is provided to the smart phone 1300 from the management server 1400 to obtain data. do. At this time, the cumulative data of the control target facility 1200 includes a production history, accident history, maintenance and replacement history.

이어서, 상기 스마트폰(1300)을 통해 상기 관제 대상 설비(1200)에 부착된 로컬 유닛(1100)으로부터 상기 관제 대상 설비(1200)의 현 데이터를 획득한다. 여기서, 상기 관제 대상 설비(1200)의 현 데이터는 온도, 전류, 전압, 전력 피크치, 변압기 역률, 부하 불평형률을 감지하는 센서들을 통해 얻어진 정보이다.Subsequently, current data of the control target facility 1200 is obtained from the local unit 1100 attached to the control target facility 1200 through the smart phone 1300. Here, the current data of the control target facility 1200 is information obtained through sensors for detecting temperature, current, voltage, power peak value, transformer power factor, and load unbalance.

이어서, 상기 스마트폰(1300)을 통해 상기 관리 서버(1400)로부터 획득된 누적 데이터와 로컬 유닛(1100)으로부터 획득된 현 데이터를 통해 상기 관제 대상 설비(1200)의 현 상태를 분석하여 화면에 디스플레이한다. 또한, 상기 스마트폰(1300)은 누적 데이터와 현재 데이터를 연동 분석하여 현재 상태 분석 및 과거 트렌드와 현재 값의 비교 분석을 통해 미래 예측 값을 분석하고 사용자에게 알려준다. Subsequently, the current state of the control target device 1200 is analyzed and displayed on the screen through the accumulated data obtained from the management server 1400 and the current data acquired from the local unit 1100 through the smart phone 1300. do. In addition, the smart phone 1300 analyzes the cumulative data and the current data to analyze the future prediction value through the current state analysis and the comparative analysis of the past trend and the current value and informs the user.

그리고 상기 스마트폰(1300)을 통해 분석된 결과를 3G 또는 4G 통신을 통해 관리 서버(1400)로 전송하여 저장한다.And the result analyzed by the smart phone 1300 is transmitted to the management server 1400 through 3G or 4G communication and stored.

이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.Although illustrated and described in the specific embodiments to illustrate the technical spirit of the present invention, the present invention is not limited to the same configuration and operation as the specific embodiment as described above, within the limits that various modifications do not depart from the scope of the invention It can be carried out in. Therefore, such modifications should also be regarded as belonging to the scope of the present invention, and the scope of the present invention should be determined by the claims below.

1, 2 : 태양전지 그룹
10, 110, 111, 410, 411 : 태양전지 모듈
20, 120, 121, 420, 421 : 태양전지 스트링
30, 130, 430 : 태양전지 어레이
40, 41, 300 : 인버터 50 : 계통전력
101, 401 ; 태양전지 존 130 : 센서
200, 500 : 스트링 옵티마 210, 510 : 제어부
211 : 감지부 220, 520 : 스트링 제어장치
301 : 입력전압 검출부 302 : 출력전압 검출부
310 : 추종범위 산출부 320 : 추종이력 저장부
330 : 제어신호 생성부1, 2: solar cell group
10, 110, 111, 410, 411: solar cell module
20, 120, 121, 420, 421: solar cell string
30, 130, 430: solar cell array
40, 41, 300: Inverter 50: Grid power
101, 401; Solar Cell Zone 130: Sensor
200, 500: string optimizer 210, 510: control unit
211: detection unit 220, 520: string control device
301: input voltage detector 302: output voltage detector
310: following range calculation unit 320: following history storage unit
330: control signal generator

Claims

At least one of a solar cell module, a solar cell string configured by connecting the plurality of solar cell modules, and a solar cell array configured by connecting the plurality of solar cell strings is formed in a group, and a plurality of suns having different power generation capacities. Battery zone;
An inverter that collects power generated in the plurality of solar cell zones, converts the generated power into AC power, and supplies the converted AC power to a power system; And
A plurality of string optimizers performing maximum power point tracking for each of the plurality of solar cell zones, and converting a voltage of generated power supplied from each of the solar cell zones into an input voltage of the inverter and transmitting the converted voltage to the inverter; Configured by
The string optima converts voltages of the generated power supplied differently from the plurality of solar cell zones into input voltages of the inverter having the same magnitude,
The string optima is
A string controller connected to each of the solar cell modules or the solar cell strings constituting the solar cell zone and performing maximum power point tracking control of each of the solar cell modules or the solar cell strings; And an input / output value for the environmental element, the input voltage, and the output voltage by sensing an environmental element that changes the amount of generation of the solar cell module, an input voltage to the string controller, and an output voltage from the string controller. A detector for generating a detection value; And a controller configured to generate a power following control signal for each of the string controllers using the sensed values.
The control unit may include a tracking range calculator configured to calculate a tracking range value including a current or voltage range at which maximum power tracking is to be performed based on the detected value; A control signal generation unit configured to generate a maximum power tracking control signal based on the tracking range value, the input voltage, and the output voltage from the tracking range calculator; And a tracking history storage unit for storing the tracking range value in correspondence with the detected value.

delete

The method of claim 1,
The solar cell zone
A fixed solar cell module configured to maintain a solar cell at a constant direction and at a constant angle, a fixed solar cell string formed by the fixed solar cell module, and a fixed solar cell array constructed by the fixed solar cell string,
Any one of a robot solar cell module, a robot solar cell string constituted by the robot solar cell module, and a robot solar cell array constituted by the robot solar cell string, wherein the solar cell changes one of an angle and a direction along the sun. The multi-zone single inverter photovoltaic power generation system characterized by combining the above.

delete

The method of claim 1,
The control unit
The solar cell is divided into zones,
And the control signal is supplied to the string control device connected to the solar cell module or the solar cell string constituting the same solar cell zone.

The method of claim 1,
The sensing unit
A multi-zone single inverter photovoltaic system characterized in that it detects any one or more of the environmental factors of the amount of light, the temperature of the region in which the solar cell module is installed, the temperature of the solar cell module surface, the air volume, wind speed and humidity.

The method according to claim 6,
The string control device
A converter for boosting or reducing the input voltage from the solar cell string or the solar cell module;
A fuse connected between the solar cell string or the solar cell module and the converter;
A circuit breaker connected to an output terminal of the converter;
An MPP controller for generating a control signal for the boosting or depressurizing of the converter; And
Multi-zone single inverter photovoltaic power generation system comprising a; control unit for generating a control signal for the maximum power tracking control of the MPP controller.

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The method of claim 1,
The following range calculation unit
The multi-zone single inverter photovoltaic system of claim 1, wherein the daily power generation time of the solar cell module is divided into a plurality of time sections, and a basic following range of each of the time sections is calculated.

The method of claim 9,
The following range calculation unit
Multi-zone single inverter photovoltaic power generation system characterized in that for calculating the following range value by reflecting the expected change in power generation amount by the environmental element detection value in the basic following range.

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