KR101297078B1 - Photovoltaic monitoring device that can be default diagnosis each module and method of diagnosing Photovoltaic power generator - Google Patents
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Abstract
본 발명은 태양광 전지모듈별 고장 진단 가능한 태양광 발전 모니터링 장치 및 이를 이용한 태양광 발전 시스템의 고장진단 방법으로서, 복수개의 태양광 전지모듈이 직렬라인으로 직렬 연결된 태양전지 어레이를 구비한 태양광 발전 장치를 포함하며, 복수개의 태양광 전지모듈 중 첫번째 태양광 전지모듈의 음극 단자에 연결된 그라운드; 상기 복수개의 태양광 전지모듈 중 선택된 2개의 태양광 전지모듈 사이의 직렬라인에 연결된 신호라인; 상기 신호라인의 출력전압과 상기 태양광 전지모듈의 발전용량을 기초로 상기 복수개의 태양광 전지모듈 중 고장이 발생한 태양광 전지모듈을 판단하는 고장 감지부; 및 상기 태양광 전지모듈의 작동 상태 정보 및 고장 여부 정보를 제공하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 모니터링 장치와 이를 이용한 태양광 발전 시스템의 고장 진단 방법이며, 이와 같은 본 발명에 의하면 태양광 발전 시스템에서 복수개의 태양광 전지 모듈에 대한 개별적인 고장 진단이 가능한 태양광 발전 모니터링 시스템과 이를 이용한 태양광 발전 시스템의 고장진단 방법을 제공할 수 있다.The present invention provides a photovoltaic power generation monitoring device capable of diagnosing failure of each solar cell module and a failure diagnosis method of a photovoltaic power generation system using the same, wherein a plurality of photovoltaic modules have a solar cell array connected in series in a series line A device comprising: a ground connected to a negative terminal of a first solar cell module of the plurality of solar cell modules; A signal line connected to a series line between two solar cell modules selected from the plurality of solar cell modules; A failure detection unit determining a solar cell module in which a failure occurs among the plurality of solar cell modules based on an output voltage of the signal line and a power generation capacity of the solar cell module; And a control unit for providing operation state information and failure status information of the solar cell module, and a failure diagnosis method for a photovoltaic power generation system using the same. A photovoltaic monitoring system capable of individually diagnosing a plurality of photovoltaic modules in a photovoltaic system and a method for diagnosing a photovoltaic system using the same can be provided.
Description
본 발명은 태양광 발전 모니터링 장치 및 이를 이용한 태양광 발전 시스템의 고장진단 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수개의 태양광 전지셀이 직렬로 연결되어 하나의 태양광 전지모듈을 형성하고, 복수개의 태양광 전지모듈이 직렬로 연결되어 태양전지 어레이를 형성하는 태양광 발전시스템에서 복수개의 태양광 전지모듈 중 고장이 발생되거나 발전효율이 떨어진 태양광 전지모듈을 판단할 수 있는 태양광 발전 모니터링 장치와 이를 이용한 태양광 발전 시스템의 고장 진단 방법에 대한 것이다.The present invention relates to a photovoltaic monitoring device and a method for diagnosing a failure of a photovoltaic power generation system using the same. More specifically, a plurality of photovoltaic cells are connected in series to form a photovoltaic module, and In the solar power generation system in which solar cell modules are connected in series to form a solar cell array, a photovoltaic power generation monitoring device capable of determining a solar cell module in which failure occurs or power generation efficiency is low among a plurality of solar cell modules; The present invention relates to a method for diagnosing failure of a photovoltaic power generation system using the same.
태양광 발전 (photovoltaic power generation)은 햇빛을 직류 전기로 바꾸어 전력을 생산하는 발전 방법으로서, 여러개의 태양 전지들이 붙어있는 태양광 패널을 대규모로 펼쳐 태양광 에너지를 이용하여 전기를 생산하게 된다.Photovoltaic power generation is a power generation method that generates sunlight by converting sunlight into direct current electricity, and uses solar energy to produce electricity by spreading a large number of solar panels attached to solar cells.
재생가능 에너지에 대한 수요가 증가함에 따라, 태양 전지와 태양전지 어레이의 생산도 크게 늘어나고 있는 추세이며, 현재는 계통연계형으로 태양광 발전 시스템을 구축하고 있는 실정이다. As the demand for renewable energy increases, the production of solar cells and arrays of solar cells is also greatly increasing. Currently, solar power generation systems are being constructed in a grid-connected fashion.
나아가서 태양광 전기에 대한 특혜적인 기준가격 의무구매제와 요금상계제 같은 재정적인 장려 정책을 호주, 독일, 이스라엘, 일본 및 미국을 포함한 많은 나라에서 지원함으로써 태양광 발전 설비의 설치를 확대하고 있다.Furthermore, many countries, including Australia, Germany, Israel, Japan, and the United States, are expanding the installation of photovoltaic facilities by supporting financial incentives such as preferential price mandatory purchases and chargeback schemes for photovoltaic electricity.
이와 같은 태양광 발전은, 반영구적으로 활용할 수 있고, 태양 전지를 사용해서 유지 보수가 간편하며, 무공해ㆍ무진장의 태양 에너지원을 사용하는 점 등으로 미래의 대체 에너지원으로 각광 받고 있다.Such photovoltaic power generation has been spotlighted as an alternative energy source of the future due to its semi-permanent utilization, easy maintenance using a solar cell, and the use of a pollution-free and inexhaustible solar energy source.
도 1은 태양광 발전 시스템의 개략적인 구성을 도시한다.1 shows a schematic configuration of a solar power system.
도 1에 도시된 바와 같이 태양광 발전 시스템은 복수개의 태양광 전지셀이 모여 하나의 태양광 전지모듈(PV module)(10a, 10b,...10n)을 형성하고 복수개의 태양광 전지모듈이(10a,10b,...10n)이 직렬로 연결되어 하나의 태양전지 어레이(PV array)(10)를 형성한다. 복수개의 태양광 전지모듈(10a, 10b,...10n)이 직렬 연결되어 형성된 태양전지 어레이(10, 20)는 접속반(40a, 40b,...40n)에 연결되며, 각각의 태양전지 어레이(10, 20)에 연결된 접속반(40a, 40b,...40n)들은 다시 인버터(50)로 연결된다.As shown in FIG. 1, a photovoltaic power generation system includes a plurality of photovoltaic cells to form a single photovoltaic module (PV module) 10a, 10b, ... 10n. (10a, 10b, ... 10n) are connected in series to form one solar cell array (PV array) (10). The
태양광 발전 시스템에서 각각의 태양광 전지 모듈(10a,10b,...10n)에서 생산된 DC 전력은 접속반(40a)에서 통합되며, 인버터(50)에서 DC 전력이 AC 전력으로 변환되고 변압기/배전반(미도시)에서 승압되어 배전선(미도시)을 통해 생산된 전력이 수용가로 전달된다.In the photovoltaic system, the DC power produced by each of the
이와 같은 태양광 발전 모니터링 시스템은 현재 태양광 발전 시스템에서 더욱 중요한 요소로 인식되고 있는데, 이는 세부적인 모니터링 없이는 태양광 발전이 적합한 성능으로 작동하고 있는지 또는 문제발생으로 태양광 발전의 효율성이 떨어지고 있는지 등을 파악할 수 없기 때문이다. 따라서 효과적인 태양광 발전 시스템의 효율적인 운영을 보장하기 위해서는 실시간으로 태양광 발전 시스템의 인버터에서의 직류 전압/전류, 교류 각 상의 전압/전류 및 그 외에 일사량, 온도 등을 측정하여 실시간 운전 데이터를 저장하고 태양광 발전 시설의 상태를 파악하여 사고 분석 및 사고 위험의 사전 예방이 가능해야 한다.Such photovoltaic monitoring system is now recognized as a more important element in photovoltaic power generation system. This means that without detailed monitoring, whether photovoltaic power generation is operating at the proper performance or the efficiency of photovoltaic power generation is decreasing due to problems. Because you can not grasp. Therefore, in order to ensure efficient operation of the photovoltaic power generation system, the real-time operation data is stored by measuring the direct current voltage / current in the inverter of the photovoltaic power generation system, the voltage / current of each phase of the alternating current, and the amount of insolation and temperature. The status of photovoltaic facilities should be identified to enable accident analysis and prevention of accident risks.
하지만 종래의 태양광 발전 모니터링 시스템은 인버터에서의 직류 전압/전류, 교류 각 상의 전압/전류만을 측정하므로, 만약 다수의 태양광 전지 모듈 중 어느 하나에서 고장이 발생한 경우에 어느 모듈에서 고장이 발생했는지를 파악하는 것이 용이하지 않고, 또한 현재의 일사량이 적어서 발전 용량이 작은 것인지 모듈의 고장으로 발전 용량이 떨어진 것인지를 원격지에서 판단하는 것이 불가능하다.However, the conventional photovoltaic monitoring system only measures the DC voltage / current in the inverter and the voltage / current of each phase of the AC, so if any one of the plurality of solar cell modules has failed, which module has failed. It is not easy to grasp and also it is impossible to remotely determine whether the power generation capacity is small or the power generation capacity has fallen due to the failure of the module due to the small amount of current solar radiation.
따라서 종래의 태양광 발전 시스템의 고장 여부를 판단하기 위해서는 현장에 인원이 투입되어 하나하나의 태양광 전지모듈의 각각의 전압 전류를 직접 직접 확인하는 방식으로 고장 여부를 판단하는데, 이는 많은 인력의 낭비일 뿐만 아니라 이로 인한 시간 및 비용 등이 많이 소요되며 더욱이 태양광 전지 모듈의 고장 진단에 대한 정확성이 떨어지는 것이 가장 큰 문제이다.Therefore, in order to determine the failure of the conventional photovoltaic power generation system, personnel are put into the field to directly determine each voltage current of each solar cell module to determine whether the failure occurs, which wastes a lot of manpower. Not only this, but also a lot of time and cost due to this, and furthermore, the biggest problem is that the accuracy of the failure diagnosis of the solar cell module is inferior.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 태양광 발전 시스템의 다수의 태양광 전지 모듈 중 어느 하나에서 고장이 발생한 경우에 어느 모듈에서 고장이 발생했는지를 용이하게 파악할 수 있으며, 또한 현재의 일사량이 적어서 발전 용량이 작은 것인지 모듈의 고장으로 발전 용량이 떨어진 것인지를 원격지에서 판단할 수 있는 태양광 발전 모니터링 장치와 이를 이용하여 태양광 발전 시스템의 고장을 진단하는 방법을 제공하고자 한다.The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, in the case of a failure in any one of the plurality of photovoltaic modules of the photovoltaic system can easily grasp which module has a failure In addition, to provide a solar power monitoring device that can remotely determine whether the power generation capacity is small due to a small amount of solar radiation or the power generation capacity has fallen due to a module failure, and a method of diagnosing a failure of the photovoltaic power generation system using the same. do.
특히 기설비된 태양광 발전 시스템의 각 구성의 교체 없이 간단한 모니터링 장치를 추가하여 효과적으로 태양광 발전 시스템의 태양광 전지 모듈에서 발생되는 문제를 모니터링 할 수 있는 고장 진단 장치와 방법을 제공하고자 한다.In particular, by adding a simple monitoring device without replacing each component of the existing photovoltaic power generation system to provide a failure diagnosis device and method that can effectively monitor the problems occurring in the solar cell module of the photovoltaic power generation system.
상기 기술적 과제를 달성하고자 본 발명은, 복수개의 태양광 전지모듈이 직렬라인으로 직렬 연결된 태양전지 어레이를 구비한 태양광 발전 장치를 포함하며, 복수개의 태양광 전지모듈 중 첫번째 태양광 전지모듈의 음극 단자에 연결된 그라운드; 상기 복수개의 태양광 전지모듈 중 선택된 2개의 태양광 전지모듈 사이의 직렬라인에 연결된 신호라인; 상기 신호라인의 출력전압과 상기 태양광 전지모듈의 발전용량을 기초로 상기 복수개의 태양광 전지모듈 중 고장이 발생한 태양광 전지모듈을 판단하는 고장 감지부; 및 상기 태양광 전지모듈의 작동 상태 정보 및 고장 여부 정보를 제공하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 모니터링 장치이다.In order to achieve the above technical problem, the present invention includes a photovoltaic device having a solar cell array in which a plurality of solar cell modules are connected in series in series, the negative electrode of the first solar cell module of the plurality of solar cell modules Ground connected to the terminal; A signal line connected to a series line between two solar cell modules selected from the plurality of solar cell modules; A failure detection unit determining a solar cell module in which a failure occurs among the plurality of solar cell modules based on an output voltage of the signal line and a power generation capacity of the solar cell module; And a control unit providing operation state information and failure information of the solar cell module.
여기서 상기 고장 감지부는, 상기 복수개의 태양광 전지모듈의 직렬 연결 순서에 따라 순차적으로 각 태양광 전지모듈이 생산할 수 있는 전력량을 적산하여 발전용량을 산출하고, 산출된 발전용량과 상기 신호라인의 출력전압을 대비하여 그 차이가 기준치의 초과여부로 상기 태양광 전지모듈의 고장 여부를 판단할 수 있다.Here, the failure detection unit calculates a power generation capacity by sequentially accumulating the amount of power each solar cell module can produce according to the serial connection order of the plurality of solar cell modules, and calculates the generated power generation capacity and the output of the signal line. It can be determined whether the photovoltaic module has a failure by comparing the voltage with a difference exceeding a reference value.
바람직하게는, 상기 신호라인은 상기 복수개의 태양광 전지모듈 중 중간에 위치된 2개의 태양광 전지모듈 사이의 상기 직렬라인에 될 수 있다.Preferably, the signal line may be in the series line between two solar cell modules positioned in the middle of the plurality of solar cell modules.
보다 바람직하게는, 상기 신호라인은 상기 복수개의 태양광 전지모듈 중 기설정된 개수씩 이격된 태양광 전지모듈의 상기 직렬라인에 각각 연결되어 복수개로 배치될 수 있다.More preferably, the signal lines may be connected to the series lines of the photovoltaic module modules spaced apart by a predetermined number from among the plurality of photovoltaic modules, respectively.
나아가서 상기 고장 감지부는, 온도 센서와 일사량 센서를 포함하며, 상기 태양광 전지모듈의 온도와 일사량을 기초로 상기 태양광 전지모듈의 발전용량을 산출할 수 있다.Furthermore, the failure detection unit may include a temperature sensor and an solar radiation sensor, and calculate a power generation capacity of the solar cell module based on the temperature and the solar radiation of the solar cell module.
한 걸음 더 나아가서 상기 복수개의 태양광 전지모듈이 직렬라인으로 직렬 연결된 태양전지 어레이가 복수개가 구비되며, 복수개의 상기 태양전지 어레이에 각각 대응되어 상기 신호라인이 배치되고, 상기 고장 감지부는 각각의 신호라인으로부터의 출력 전압과 발전용량을 기초로 각각의 태양광 어레이에 대하여 고장 여부를 판단하며, 상기 제어부는, 복수개의 상기 고장 감지부의 고장 여부 판단 결과를 통합하여 제공할 수 있다.Further, a plurality of solar cell arrays in which the plurality of solar cell modules are connected in series are provided in series. The signal lines are disposed to correspond to each of the plurality of solar cell arrays, and the failure detection unit has a respective signal. Each of the solar arrays may be determined based on an output voltage and a power generation capacity from a line, and the controller may integrate and provide a result of determining whether the failures are detected in the plurality of failure detectors.
또한 본 발명은, 복수개의 태양광 전지모듈이 직렬라인으로 직렬 연결된 태양전지 어레이가 구비된 태양광 발전 시스템의 고장을 판단하는 방법에 있어서, 복수개의 태양광 전지모듈의 직렬 연결 순서에 따라 각각의 태양광 전지모듈이 생산할 수 있는 전력량을 순차적으로 적산하여 태양광 전지모듈의 발전용량을 산출하는 단계; 상기 복수개의 태양광 전지모듈을 직렬 연결시키는 직렬라인에 연결된 신호라인을 통해 출력전압을 검출하는 단계; 및 산출된 상기 발전용량과 상기 신호라인의 출력전압을 대비하여 상기 태양광 전지모듈의 고장 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템의 고장진단 방법을 포함한다.The present invention also provides a method for determining a failure of a photovoltaic power generation system having a solar cell array in which a plurality of solar cell modules are connected in series. Calculating power generation capacity of the solar cell module by sequentially accumulating the amount of power that the solar cell module can produce; Detecting an output voltage through a signal line connected to a series line connecting the plurality of solar cell modules in series; And determining whether the photovoltaic module is broken by comparing the calculated power generation capacity and the output voltage of the signal line.
바람직하게는 상기 발전용량을 산출하는 단계는, 온도 센서와 일사량 센서를 통해 획득된 상기 태양광 전지모듈의 온도와 태양의 일사량에 기초하여 상기 태양광 전지모듈이 생산할 수 있는 전력량을 산출할 수 있다.Preferably, the calculating of the power generation capacity may calculate the amount of power that the solar cell module can produce based on the temperature of the solar cell module and the solar radiation amount obtained through the temperature sensor and the solar radiation sensor. .
보다 바람직하게는 상기 발전용량을 산출하는 단계는, 상기 신호라인이 연결된 직렬라인의 전단까지의 복수개의 상기 태양광 전지모듈이 생산할 수 있는 전력량을 적산하여 발전용량을 산출할 수 있다.More preferably, in the calculating of the power generation capacity, the power generation capacity may be calculated by integrating the amount of power that can be produced by the plurality of solar cell modules up to the front end of the serial line to which the signal line is connected.
나아가서 상기 고장 여부를 판단하는 단계는, 상기 발전용량과 상기 출력전압을 대비하여 상기 발전용량과 상기 출력전압의 차이가 기설정된 범위를 초과하는 경우에 상기 신호라인이 연결된 직렬라인의 전단까지의 상기 태양광 전지모듈에 고장이 발생된 것으로 판단할 수 있다.Further, the step of determining whether or not the failure is, when the difference between the power generation capacity and the output voltage compared to the power generation capacity and the output voltage exceeds a predetermined range to the front end of the series line connected to the signal line It may be determined that a failure occurs in the solar cell module.
한 걸음 더 나아가서 상기 발전용량, 상기 출력전압 및 고장이 발생 여부 정보를 관리자에게 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.Furthermore, the method may further include providing the manager with information on the generation capacity, the output voltage, and whether a failure occurs.
또한 복수개의 태양전지 어레이를 구비하는 태양광 발전 시스템에 대해서는 각각의 태양전지 어레이에 대하여, 상기 발전용량을 산출하는 단계, 상기 출력전압을 검출하는 단계 및 상기 고장 여부를 판단하는 단계를 수행할 수 있다.In addition, for a photovoltaic power generation system having a plurality of solar cell arrays, calculating the power generation capacity, detecting the output voltage, and determining the failure may be performed for each solar cell array. have.
이와 같은 본 발명에 의하면, 태양광 발전 시스템에서 복수개의 태양광 전지 모듈에 대한 개별적인 고장 진단이 가능한 태양광 발전 모니터링 시스템과 이를 이용한 태양광 발전 시스템의 고장진단 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a photovoltaic monitoring system capable of individually diagnosing a plurality of photovoltaic modules in a photovoltaic system and a method for diagnosing a photovoltaic system using the same.
특히 본 발명에 의하면, 태양광 발전 시스템의 다수의 태양광 전지 모듈 중 어느 하나에서 고장이 발생한 경우에 어느 모듈에서 고장이 발생했는지를 용이하게 파악할 수 있으며, 또한 현재의 일사량이 적어서 발전 용량이 작은 것인지 모듈의 고장으로 발전 용량이 떨어진 것인지를 원격지에서 판단할 수 있다.In particular, according to the present invention, when a failure occurs in any one of a plurality of solar cell modules of the photovoltaic power generation system, it is possible to easily identify which failure occurred in the module, and also because the current solar radiation amount is small, the power generation capacity is small. It is possible to determine remotely whether the power generation capacity has fallen due to the failure of the module.
또한 기설비된 태양광 발전 시스템의 각 구성의 교체 없이 간단한 본 발명에 따른 고장진단 장치를 추가하여 효과적으로 태양광 발전 시스템의 태양광 전지 모듈에서 발생되는 문제를 모니터링할 수 있다.In addition, it is possible to effectively monitor the problems occurring in the photovoltaic module of the photovoltaic system by adding a simple troubleshooting device according to the present invention without replacing each component of the existing photovoltaic system.
도 1은 태양광 발전 시스템의 개략적인 구성을 도시하며,
도 2는 본 발명에 따른 태양광 전지모듈별 고장 진단 가능한 태양광 발전 모니터링 장치의 제1 실시예에 대한 개략적인 구성도를 도시하며,
도 3은 본 발명에 따른 태양광 발전 모니터링 장치를 이용한 태양광 발전 시스템의 고장진단 방법의 개략적인 흐름도를 도시하며,
도 4는 상기 도 1에서의 본 발명에 따른 태양광 전지모듈별 고장 진단 가능한 태양광 발전 모니터링 장치의 실시예에 대한 개념도를 도시하며,
도 5는 상기 도 1의 본 발명에 따른 태양광 발전 모니터링 장치의 실시예를 통한 태양광 발전 시스템의 고장 발생을 판단하는 실시예를 도시하며,
도 6은 본 발명에 따른 태양광 전지모듈별 고장 진단 가능한 태양광 발전 모니터링 장치의 제2 실시예에 대한 개략적인 구성도를 도시하며,
도 7은 본 발명에 따른 태양광 전지모듈별 고장 진단 가능한 태양광 발전 모니터링 장치의 제3 실시예에 대한 개략적인 구성도를 도시하며,
도 8은 본 발명에 따른 태양광 전지모듈별 고장 진단 가능한 태양광 발전 모니터링 장치로부터 제공되는 태양광 발전 시스템의 상태 정보를 시현한 화면을 도시하며,
도 9는 본 발명에 따른 태양광 전지모듈별 고장 진단 가능한 태양광 발전 모니터링 장치로부터 제공되는 태양광 발전 시스템의 고장 판단 정보를 시현한 화면을 도시한다.1 shows a schematic configuration of a solar power system,
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a first embodiment of a solar power monitoring device capable of diagnosing failure of each solar cell module according to the present invention;
3 is a schematic flowchart of a failure diagnosis method of a photovoltaic power generation system using a photovoltaic power monitoring device according to the present invention;
4 is a conceptual diagram illustrating an embodiment of a photovoltaic power generation monitoring device capable of diagnosing failure of each solar cell module according to the present invention in FIG. 1,
5 is a view illustrating an embodiment of determining a failure of a photovoltaic power generation system through an embodiment of a photovoltaic monitoring device according to the present invention of FIG. 1,
6 is a schematic configuration diagram of a second embodiment of a photovoltaic power generation monitoring apparatus capable of diagnosing failure of each solar cell module according to the present invention;
FIG. 7 is a schematic structural diagram of a third embodiment of a photovoltaic monitoring device capable of diagnosing failure of each solar cell module according to the present invention;
8 is a screen showing state information of a photovoltaic power generation system provided from a photovoltaic power generation monitoring device capable of diagnosing failure of each solar cell module according to the present invention.
9 is a screen showing the failure determination information of the photovoltaic power generation system provided from the photovoltaic power generation monitoring device capable of diagnosing the failure of each solar cell module according to the present invention.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 설명하기 위하여 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하고 이를 참조하여 살펴본다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings.
먼저, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 또한 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 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.First, the terminology used in the present application is used only to describe a specific embodiment, and is not intended to limit the present invention, and the singular expressions may include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. Also, in this application, the terms "comprise", "having", and the like are intended to specify that there are stated features, integers, steps, operations, elements, parts or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
본 발명은 복수개의 태양광 전지셀이 직렬로 연결되어 하나의 태양광 전지모듈을 형성하고, 복수개의 태양광 전지모듈이 직렬로 연결되어 태양전지 어레이를 형성하는 태양광 발전시스템에서 복수개의 태양광 전지모듈 중 고장이 발생되거나 발전효율이 떨어진 태양광 전지모듈을 판단할 수 있는 태양광 발전 모니터링 장치와 이를 이용한 태양광 발전 시스템의 고장 진단 방법이다.The present invention is a plurality of photovoltaic cells are connected in series to form a single solar cell module, a plurality of photovoltaic modules are connected in series to form a solar cell array a plurality of photovoltaic A solar power generation monitoring device that can determine a solar cell module in which a failure occurs or a power generation efficiency of a battery module is low, and a failure diagnosis method of a solar power generation system using the same.
본 발명은 기존에 기설비된 태양광 발전 시스템에 간단한 구성을 추가하여 구현될 수 있으므로, 본 발명이 적용되는 태양광 발전 시스템은 상기 도 1의 태양광 발전 시스템을 참조하여 살펴보기로 한다.
Since the present invention can be implemented by adding a simple configuration to the existing photovoltaic power generation system, a photovoltaic power generation system to which the present invention is applied will be described with reference to the photovoltaic power generation system of FIG. 1.
도 2는 본 발명에 따른 태양광 전지모듈별 고장 진단 가능한 태양광 발전 모니터링 장치의 제1 실시예에 대한 개략적인 구성도를 도시한다.2 is a schematic block diagram of a first embodiment of a photovoltaic power generation monitoring device capable of diagnosing failure of each solar cell module according to the present invention.
도 2의 제1 실시예를 통해 본 발명에 따른 태양광 발전 모니터링 장치를 살펴보면, 상기 제1 실시예에서는 복수개의 태양광 전지셀로 형성된 태양광 전지모듈 10개(#1 ~ #10)가 직렬라인을 통해 직렬 연결되어 하나의 태양전지 어레이를 형성하고 상기 태양전지 어레이가 접속반(40)에 연결된 태양광 발전 시스템에 대한 모니터링 장치이다. 물론 태양광 발전 시스템에는 접속반(40)이외에 인버터, 변압기/배전반, 배전선 등의 구성이 배치되지만 이들 구성은 일반적인 구성으로서 본 발명의 주된 구성과의 연관성에 의거해 이에 대한 도면 상의 도시와 설명은 생략하기로 한다.Looking at the photovoltaic monitoring device according to the present invention through the first embodiment of Figure 2, in the
상기 도 2에 도시된 제1 실시예에서 직렬 연결된 10개의 태양광 전지 모듈들(#1 ~ #10) 중 첫번째 태양광 전지 모듈 #1의 음극 단자는 그라운드(Ground)(110)되며, 10개의 태양광 전지 모듈(#1 ~ #10)의 중간에 위치된 태양광 전지 모듈 #5의 양극 단자와 태양광 전지 모듈 #6의 음극 단자를 직렬 연결하는 직렬라인 상에 하나의 신호 라인(130)이 연결된다. 그리고 필요에 따라 추가적으로 마지막 태양광 전지 모듈 #10의 출력 단자에 다른 하나의 신호 라인(130)이 연결되는데, 마지막 태양광 전지 모듈 #10의 출력 단자는 접속반(40)으로 연결되므로 상기 다른 하나의 신호 라인(130)은 접속반(40)으로 연결될 수 있다.In the first embodiment illustrated in FIG. 2, the negative terminal of the first solar
신호라인(130)은 고장 감지부(100)에 연결되며, 고장 감지부(100)에서는 신호라인(10)의 전압을 검침하여 출력전압을 획득하고, 10개의 태양광 전지모듈(#1 ~ #10)의 직렬 연결 순서에 따라 순차적으로 각 태양광 전지모듈의 발전용량을 적산하여 산출한 후 산출된 발전용량과 신호라인(130)을 통해 검출된 출력전압을 대비하여 상기 태양광 전지모듈의 고장 여부를 판단하게 된다.The
상기 도 2의 본 발명에 따른 제1 실시예 상에 도시되지는 않았으나, 고장 감지부(100)는 온도 센서와 일사량 센서를 포함할 수 있으며, 태양광 전지모듈(#1 ~ #10)에 대한 온도와 일사량을 기초로 태양광 전지모듈의 발전용량을 산출할 수 있다.Although not shown on the first embodiment according to the present invention of FIG. 2, the
그리고 제어부(200)는, 고장 감지부(100)로부터 태양광 전지 모듈의 고장 여부, 상기 출력 전압, 상기 발전용량 등의 정보를 전송 받고, 이들 정보를 가공하여 관리자에게 제공할 수 있다.In addition, the
도 3은 본 발명에 따른 태양광 발전 모니터링 장치를 이용한 태양광 발전 시스템의 고장진단 방법의 개략적인 흐름도를 도시한다.3 is a schematic flowchart of a failure diagnosis method of a photovoltaic power generation system using a photovoltaic power generation monitoring apparatus according to the present invention.
본 발명에 따른 태양광 발전 시스템의 고장 진단 방법을 간단히 살펴보면, 고장 감지부(100)가 온도 센서와 일사량 센서 등이 획득한 정보를 기반으로 각각의 태양광 전지 모듈이 생산할 수 있는 전력량을 예측하고, 신호라인(130)이 연결된 직렬라인의 전단까지의 복수개의 태양광 전지모듈에 대하여 직렬 연결 순서에 따라 순차적으로 각 태양광 전지모듈의 예측된 생산 전력량을 적산하여 발전 용량을 산출(S110)한다.Looking at the fault diagnosis method of the photovoltaic power generation system according to the present invention, the
나아가서 일반적으로 모두 동일한 제품의 태양광 전지 모듈을 직렬 연결하여 하나의 태양전지 어레이를 형성하므로, 현재의 일사량에 따라 하나의 태양광 전지 모듈이 생산할 수 있는 전력량을 예측하고 신호라인(130)이 연결된 직렬라인 전단까지의 직렬 연결된 태양광 전지 모듈의 개수를 상기 예측된 전력량에 곱하여 발전 용량을 산출할 수도 있을 것이다.Furthermore, in general, since all the solar cell modules of the same product are connected in series to form a single solar cell array, the amount of power that one solar cell module can produce according to the current solar radiation is estimated and the
또한 고장 감지부(100)는 신호라인(130)을 통해 전송되는 전압을 검출(S120)하는데, 여기서 검출된 전압이 출력전압이 된다.In addition, the
상기 발전 용량이 산출되고 상기 출력 전압이 검출되면, 고장 감지부(100)는 이를 기초로 태양광 전지 모듈의 고장 여부를 판단(S140)하는데, 상기 발전 용량과 상기 출력 전압을 대비하여 기설정된 기준치를 초과하는 경우에 태양광 전지 모듈을 고장으로 판단하고 출력 전압이 0으로 검출되는 경우에도 태양광 전지 모듈을 고장으로 판단하게 된다. 이와 같은 고장 감지부(100)에서 태양광 전지 모듈의 고장 판단에 대한 세부적인 설명은 이하에서 실시예를 통해 자세히 살펴보기로 한다.When the generation capacity is calculated and the output voltage is detected, the
나아가서 상기의 본 발명에 따른 태양광 발전 시스템의 고장진단 방법에서 하나의 태양전지 어레이에 복수개의 신호라인이 배치된 경우에는 2개의 신호라인 사이에 위치된 복수개의 태양광 전지 모듈에 대하여 본 발명에 따른 고장 진단 방법의 과정을 수행하여 고장 여부를 판단할 수도 있으며, 또한 복수개의 신호라인에 대하여 순차적으로 본 발명에 따른 고장 진단 방법을 수행하여 고장 여부를 판단할 수도 있다.Furthermore, in the fault diagnosis method of the solar power generation system according to the present invention, when a plurality of signal lines are arranged in one solar cell array, the present invention relates to a plurality of solar cell modules positioned between two signal lines. The failure diagnosis may be performed by performing a procedure of the failure diagnosis method, and the failure diagnosis method according to the present invention may be sequentially performed on a plurality of signal lines.
한걸음 더 나아가서 복수개의 태양전지 어레이에 대해서는 각각의 태양전지 어레이에 대하여 본 발명에 따른 고장 진단 방법을 수행함으로써 개별적인 태양전지 어레이에 포함된 태양광 전지 모듈에 대한 고장 여부를 판단할 수 있다.
Further, by performing the failure diagnosis method according to the present invention for each of the solar cell arrays for the plurality of solar cell arrays, it is possible to determine whether the solar cell modules included in the individual solar cell arrays fail.
이하에서는 구체적인 실시예를 통해 본 발명에 따른 태양광 전지모듈별 고장 진단 가능한 태양광 발전 모니터링 장치와 이를 이용한 태양광 발전 시스템의 고장진단 방법에 대하여 같이 살펴보기로 한다.Hereinafter, a solar power monitoring device capable of diagnosing failure of each solar cell module according to the present invention and a failure diagnosis method of a solar power generation system using the same will be described with reference to specific embodiments.
도 4는 상기 도 1에서의 본 발명에 따른 태양광 전지모듈별 고장 진단 가능한 태양광 발전 모니터링 장치의 실시예에 대한 개념도를 도시한다.4 is a conceptual diagram of an embodiment of a photovoltaic power generation monitoring device capable of diagnosing faults for each solar cell module according to the present invention shown in FIG. 1.
10개의 태양광 전지 모듈이 직렬라인을 통해 직렬로 연결되며 첫번째 태양광 전지 모듈의 음극 단자는 그라운드(G)시키고, 5번째와 6번째 태양광 전지 모듈 사이의 직렬 라인에 신호라인이 연결되고, 마지막 10번째 태양광 전지 모듈의 출력 단자의 직렬 라인에 신호라인이 연결되어 있다.Ten solar cell modules are connected in series through a series line, the negative terminal of the first solar cell module is grounded (G), the signal line is connected to the serial line between the fifth and sixth solar cell module, The signal line is connected to the serial line of the output terminal of the last 10th solar cell module.
정상적인 동작상태인 경우에, 현재의 일사량을 기초로 각각의 태양광 저지 모듈이 생산할 수 있는 전력량이 Va라면 10개의 태양광 전지 모듈이 생산하는 총 전력량은 10Va가 되며, 5번째와 6번째 태양광 전지 모듈 사이의 직렬 라인에 연결된 신호라인 전단까지의 5개의 태양광 전지 모듈이 생산하는 전력량은 5Va가 된다.In the normal operating state, if the amount of power each solar blocking module can produce based on the current solar radiation amount is Va, the total power produced by the ten solar cell modules is 10Va, and the fifth and sixth solar powers. The amount of power produced by the five solar cell modules up to the front of the signal line connected to the series line between the battery modules is 5Va.
즉 10개의 태양광 전지 모듈의 중간에 위치된 신호라인 전단까지의 태양광 전지 모듈의 발전용량은 5Va가 되고, 10개의 태양광 전지 모듈의 끝단에 위치된 신호라인 전단까지의 태양광 전지 모듈의 발전용량은 10Va가 된다.That is, the power generation capacity of the solar cell module up to the signal line front end positioned in the middle of the ten solar cell modules becomes 5Va, and the solar cell module up to the signal line front end located in the ends of the ten solar cell modules The generating capacity is 10Va.
따라서 고장이 발생되지 않은 정상적인 경우에 신호라인을 통해 전송되는 전압 VX는 5Va이며 전압 VY는 10Va가 되어 고장 감지부(100)에서 검출되는 출력전압 VX와 VY를 각각 5Va와 10Va가 될 것이다.Therefore, in the normal case where a failure does not occur, the voltage V X transmitted through the signal line is 5Va and the voltage V Y becomes 10Va so that the output voltages V X and V Y detected by the
도 5는 상기 도 1의 본 발명에 따른 태양광 발전 모니터링 장치의 실시예를 통한 태양광 발전 시스템의 고장 발생을 판단하는 실시예를 도시한다.FIG. 5 illustrates an embodiment of determining a failure of a photovoltaic power generation system through an embodiment of a photovoltaic power monitoring device according to the present invention of FIG. 1.
도 5의 a)는 태양광 전지 모듈 #3에서 문제가 발생한 경우로서, 만약 태양광 전지 모듈 #3이 완전히 고장난 경우에는 태양광 전지 모듈 #3 부분이 회로 상으로 쇼트(Short)된 경우가 되므로 고장 감지부(100)에서 출력전압 VX는 0으로 검출될 것이며, 고장 감지부(100)는 발전용량 5Va와 출력전압 0을 대비하여 고장 발생을 판단하고 고장이 발생된 위치가 태양광 전지 모듈 #1과 태양광 전지 모듈 #5 사이임을 판단할 수 있다.5A illustrates a case where a problem occurs in the
도 5의 b)는 태양광 전지 모듈 #8에서 문제가 발생한 경우로서, 만약 태양광 전지 모듈 #8의 효율이 현격히 저하된 경우에는 고장 감지부(100)에서 출력전압 VX는 5Va로 검출되고 출력전압 VY는 10Va보다 낮은 수치로 검출될 것이다. 따라서 고장 감지부는 출력전압 VX와 발전용량 5Va를 대비하여 태양광 전지 모듈 #1과 태양광 전지 모듈 #5 사이는 정상적으로 작동되고 있다고 판단하지만, 출력전압 VY와 발전용량 10Va를 대비하여 그 차이가 그 설정된 기준치를 초과하면 태양광 전지 모듈 #6과 태양광 전지 모듈 #10 사이에는 문제가 발생한 태양광 전지 모듈이 존재한다고 판단하게 된다.
B) in Fig. 5 is a case where in the solar
이와 같은 본 발명에 의하면, 태양광 발전 시스템의 다수의 태양광 전지 모듈 중 어느 하나에서 고장이 발생한 경우에 어느 모듈에서 고장이 발생했는지를 용이하게 파악할 수 있으며, 또한 현재의 일사량이 적어서 발전 용량이 작은 것인지 모듈의 고장으로 발전 용량이 떨어진 것인지를 원격지에서 판단할 수 있다.
According to the present invention, when a failure occurs in any one of the plurality of photovoltaic modules of the photovoltaic power generation system, it is possible to easily identify which failure occurred in which module. It can be determined remotely whether the power generation capacity is small due to a module failure.
도 6은 본 발명에 따른 태양광 전지모듈별 고장 진단 가능한 태양광 발전 모니터링 장치의 제2 실시예에 대한 개략적인 구성도를 도시한다.FIG. 6 is a schematic block diagram of a second embodiment of a photovoltaic power generation monitoring apparatus capable of diagnosing failure of each solar cell module according to the present invention.
상기 도 6에 도시된 본 발명에 따른 제2 실시예에서는 상기 도 2에 도시된 본 발명에 따른 제1 실시예와 같이 첫번째 태양광 전지 모듈의 음극 단자가 그라운드(110)되고 10번째 태양광 전지 모듈의 출력 단자에 신호라인(130c)이 연결되어 있다.In the second embodiment according to the present invention illustrated in FIG. 6, the negative terminal of the first solar cell module is grounded 110 and the tenth photovoltaic cell as in the first embodiment according to the present invention illustrated in FIG. 2. The
하지만 상기 도 6에 도시된 본 발명에 따른 제2 실시예에서는 상기 제1 실시예와 다르게 첫번째 태양광 전지 모듈부터 3개씩 이격된 태양광 전지 모듈이 연결된 직렬라인 각각 신호라인(130a, 130b)이 연결되어 있다.However, in the second embodiment according to the present invention shown in FIG. 6, unlike the first embodiment, the
즉, 3번째 태양광 전지 모듈 #3과 4번째 태양광 전지 모듈 #4 사이의 직렬라인에 제1 신호라인(130a)이 연결되고, 6번째 태양광 전지 모듈 #6과 7번째 태양광 전지 모듈 #7 사이의 직렬라인에 제2 신호라인(130b)이 연결되어 있다.That is, the
이와 같은 본 발명에 따른 제2 실시예의 태양광 발전 모니터링 장치의 경우에는 각 신호라인(130a, 130b, 130c)을 통해 첫번째 태양광 전지 모듈 #1부터 3번째 태양광 전지 모듈 #3까지, 4번째 태양광 전지 모듈 #4부터 6번째 태양광 전지 모듈 #6까지 및 7번째 태양광 전지 모듈 #7부터 10번째 태양광 전지 모듈 #10까지를 각각 구분하여 고장 여부를 판단할 수 있으며, 이를 통해 고장이 발생한 태양광 전지 모듈을 좀 더 명확하게 판단할 수 있다.
In the photovoltaic monitoring device of the second embodiment according to the present invention, the first solar
도 7은 본 발명에 따른 태양광 전지모듈별 고장 진단 가능한 태양광 발전 모니터링 장치의 제3 실시예에 대한 개략적인 구성도를 도시한다.FIG. 7 is a schematic structural diagram of a third embodiment of a photovoltaic power generation monitoring apparatus capable of diagnosing failure of each solar cell module according to the present invention.
상기 도 7에 도시된 본 발명에 따른 제3 실시예에서는 10개씩 직렬 연결된 태양광 전지모듈이 하나의 태양전지 어레이를 형성하며, 이와 같은 태양전지 어레이가 복수개 설비된 태양광 발전 시스템에 본 발명이 적용되는 실시예이다.In the third embodiment according to the present invention shown in FIG. 7, the solar cell modules connected in series of 10 form one solar cell array, and the present invention is provided in a photovoltaic power generation system equipped with a plurality of such solar cell arrays. This is an embodiment to be applied.
복수개의 태양전지 어레이에 각각 대응되어 신호라인이 설치되고 각각의 신호라인은 고장 감지부(100)로 연결되어 고장 감지부(100)는 각각의 신호라인으로 전송되는 출력 전압과 발전 용량을 대비하여 각각의 태양전지 어레이에 대한 고장 여부를 판단할 수 있다.Signal lines are installed to correspond to each of the plurality of solar cell arrays, and each signal line is connected to the
나아가서 상기 도 7에 도시된 제3 실시예에서는 10개씩 직렬 연결된 태양광 전지 모듈 중 중간에 하나의 신호라인이 배치되어 있으나, 상기 도 6의 제2 실시예와 같이 3개씩 이격된 태양광 전지 모듈에 각각 신호라인이 배치될 수도 있으며, 더 나아가서 10개씩 직렬 연결된 태양광 전지 모듈 중 선택된 복수개의 태양광 전지 모듈에 연결된 직렬라인에 각각 신호라인이 연결될 수도 있다.
Furthermore, in the third exemplary embodiment illustrated in FIG. 7, one signal line is disposed in the middle of the solar cell modules connected in series of ten, but the three solar cell modules are spaced apart from each other as in the second exemplary embodiment of FIG. 6. Signal lines may be disposed at the signal lines, and further, signal lines may be connected to serial lines connected to a plurality of photovoltaic module modules selected from 10 solar cell modules connected in series.
도 8은 본 발명에 따른 태양광 전지모듈별 고장 진단 가능한 태양광 발전 모니터링 장치로부터 제공되는 태양광 발전 시스템의 상태 정보를 시현한 화면을 도시한다.8 is a screen showing state information of a photovoltaic power generation system provided from a photovoltaic power generation monitoring device capable of diagnosing failure of each solar cell module according to the present invention.
도 9에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 태양광 발전 모니터링 장치는 온도 센서와 일사량 센서 등을 통해 현재 외부의 온도, 태양광 전지모듈의 온도 및 일사량 등의 정보를 제공하고 이들 정보에 기초하여 현재 태양광 전지모듈이 생산할 수 있는 발전용량과 실제 태양광 전지모듈에서 생산하고 있는 전력 생산량을 제공하며, 한 걸음 더 나아가서 각 태양광 전지모듈의 고장 여부에 대한 정보까지도 제공할 수 있다.As illustrated in FIG. 9, the photovoltaic monitoring device according to the present invention provides information such as the current external temperature, the temperature and the solar radiation amount of the solar cell module through a temperature sensor and the solar radiation sensor, and the like based on the information. It provides the power generation capacity that the solar cell module can produce and the power output produced by the actual solar cell module. Furthermore, the solar cell module can provide information on the failure of each solar cell module.
도 9는 본 발명에 따른 태양광 전지모듈별 고장 진단 가능한 태양광 발전 모니터링 장치로부터 제공되는 태양광 발전 시스템의 고장 판단 정보를 시현한 화면을 도시한다.9 is a screen showing the failure determination information of the photovoltaic power generation system provided from the photovoltaic power generation monitoring device capable of diagnosing the failure of each solar cell module according to the present invention.
도 9에 도시된 바와 같이 각 태양광 전지모듈에서 생산된 전력이 10개의 접속반으로 통합되는 상황을 제공하며, 각 접속반별로 생산 전력량을 제시하고 이상이 발생된 접속반 및 이에 연결된 태양광 전지모듈의 정보를 제공할 수 있다.As shown in Figure 9 provides a situation in which the power produced in each solar cell module is integrated into 10 connection panels, presenting the amount of power produced by each connection panel and the connection panel and the solar cell connected thereto Information about the module can be provided.
도 9에서는 접속반 3을 제외한 9개의 접속반에서 통합되는 생산 전력량에는 문제가 없고 접속반 3에서 통합되는 생산 전력량에 문제가 발생된 경우로서, 접속반 3에 대한 세부 정보가 우측에 제시되어 있는데, 접속반 3에 연결된 태양전지 어레이에 대한 정보로서 각 신호라인과 관련된 태양광 전지모듈들의 발전 용량을 제시하고 실제 태양광 전지모듈들에서 생산되어 출력되는 출력전압을 제시하고 있다.In FIG. 9, there is no problem in the amount of generated power integrated in the nine access panels except for the
즉, 도 9에서는 신호라인 1과 관련된 태양광 전지모듈 #1 내지 태양광 전지 모듈 #3까지는 정상적으로 작동되고 있으나, 신호라인 2와 관련된 태양광 전지모듈 #4 내지 태양광 전지모듈 #6에서 발생된 고장 정보를 제공하고 있으며, 이를 통해 관리자는 전체 태양광 발전 시스템을 일일이 점검할 필요 없이 본 발명에서 제공하는 고장정보를 통해 특정 태양광 전지모듈만을 선택하여 점검을 실시함으로써 시간적 비용적인 효과를 누릴 수 있게 된다.
That is, in FIG. 9, the solar
이와 같이 본 발명에 의하면, 태양광 발전 시스템에서 복수개의 태양광 전지 모듈에 대한 개별적인 고장 진단이 가능한 태양광 발전 모니터링 시스템과 이를 이용한 태양광 발전 시스템의 고장진단 방법을 제공할 수 있다.
Thus, according to the present invention, it is possible to provide a photovoltaic monitoring system capable of individually diagnosing a plurality of photovoltaic modules in a photovoltaic system and a method for diagnosing a photovoltaic system using the same.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 기재된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상이 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의해서 해석되어야하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to explain, and the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the scope of the present invention.
10, 20 : 태양전지 어레이,
10a, 10b, 10n, 20a, 20b, 20n : 태양광 전지모듈,
40, 40a, 40b, 40n : 접속반, 50 : 인버터,
100 : 고장 감시부, 110 : 그라운드,
130, 130a, 130b, 103c : 신호라인,
200 : 제어부.10, 20: solar cell array,
10a, 10b, 10n, 20a, 20b, 20n: solar cell module,
40, 40a, 40b, 40n: connection board, 50: inverter,
100: fault monitoring unit, 110: ground,
130, 130a, 130b, 103c: signal line,
200: control unit.
Claims (12)
복수개의 태양광 전지모듈 중 첫번째 태양광 전지모듈의 음극 단자에 연결된 그라운드;
상기 복수개의 태양광 전지모듈 중 선택된 2개의 태양광 전지모듈 사이의 직렬라인에 연결된 신호라인;
온도 센서와 일사량 센서를 구비하고 이를 통해 측정된 온도와 일사량을 고려하여 개별 태양광 전지모듈의 생산 가능한 발전 용량을 산출하고, 상기 첫 번째 태양광 전지모듈부터 상기 신호라인이 연결된 상기 직렬라인의 전단에 연결된 태양광 전지모듈까지의 개별 발전 용량을 적산하여 산출한 생산 가능 전력량과 상기 신호라인의 출력전압을 대비하여 상기 복수개의 태양광 전지모듈 중 고장이 발생한 태양광 전지모듈을 판단하는 고장 감지부; 및
상기 태양광 전지모듈의 작동 상태 정보 및 고장 여부 정보를 제공하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 모니터링 장치.A plurality of solar cell module includes a photovoltaic device having a solar cell array connected in series in series,
A ground connected to the negative terminal of the first solar cell module of the plurality of solar cell modules;
A signal line connected to a series line between two solar cell modules selected from the plurality of solar cell modules;
Comprising a temperature sensor and the solar radiation sensor and calculates the power generation capacity of the individual solar cell module in consideration of the measured temperature and solar radiation through this, and the front end of the serial line connected to the signal line from the first solar cell module A failure detector that determines a solar cell module in which a failure occurs among the plurality of solar cell modules by comparing the amount of power available to the solar cell module connected to the solar cell module and the output voltage of the signal line. ; And
And a controller for providing operation state information and failure information of the solar cell module.
상기 고장 감지부는,
상기 생산 가능 전력량과 상기 신호 라인의 출력 전압을 대비한 차이가 기설정된 기준치의 초과여부로 상기 태양광 전지 모듈의 고장 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 모니터링 장치.The method of claim 1,
The failure detection unit,
The photovoltaic power generation monitoring device, characterized in that it is determined whether the photovoltaic module is a failure by the difference between the amount of power available and the output voltage of the signal line exceeds a predetermined reference value.
상기 신호라인은,
상기 복수개의 태양광 전지모듈 중 기설정된 개수씩 이격된 태양광 전지모듈의 상기 직렬라인에 각각 연결되어 복수개로 배치된 것을 특징으로 하는 태양광 발전 모니터링 장치.3. The method of claim 2,
The signal line,
Photovoltaic power generation monitoring device, characterized in that arranged in the plurality of the plurality of solar cell modules connected to the series line of the photovoltaic cell module spaced apart by a predetermined number, respectively.
상기 복수개의 태양광 전지모듈이 직렬라인으로 직렬 연결된 태양전지 어레이가 복수개가 구비되며,
상기 신호라인이 복수개의 상기 태양전지 어레이에 각각 대응되어 복수개가 배치되고,
상기 고장 감지부는 각각의 태양전지 어레이마다 대응되어 복수개가 배치되어, 상기 신호라인으로부터의 출력 전압과 상기 태양전지 어레이에 포함된 태양광 전지모듈의 발전용량을 기초로 각각의 태양전지 어레이에 대하여 고장 여부를 판단하며,
상기 제어부는, 복수개의 상기 고장 감지부의 고장 여부 판단 결과를 통합하여 제공하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 모니터링 장치.The method according to any one of claims 1, 2 or 4,
The plurality of solar cell module is provided with a plurality of solar cell array connected in series in series,
A plurality of signal lines are respectively disposed corresponding to the plurality of solar cell arrays,
A plurality of fault detection units are disposed corresponding to each of the solar cell arrays, and faults are generated for each solar cell array based on an output voltage from the signal line and a power generation capacity of the solar cell module included in the solar cell array. Judge whether or not,
The control unit is a photovoltaic power generation monitoring device, characterized in that for providing a plurality of failure detection unit integrated failure results.
측정된 온도와 일사량을 고려하여 개별 태양광 전지모듈의 생산 가능한 발전 용량을 산출하고, 태양전지 어레이에서 그라운드가 연결된 첫 번째 태양광 전지모듈부터 신호라인이 연결된 상기 직렬라인의 전단에 연결된 태양광 전지모듈까지의 각각의 생산 가능한 발전 용량을 순차적으로 적산하여 생산 가능 전력량을 산출하는 단계;
상기 복수개의 태양광 전지모듈을 직렬 연결시키는 직렬라인에 연결된 상기 신호라인을 통해 출력전압을 검출하는 단계; 및
산출된 상기 생산 가능 전력량과 상기 신호라인의 출력전압을 대비하여 상기 태양광 전지모듈의 고장 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 장치의 고장진단 방법.In the method for determining a failure of a photovoltaic device having a solar cell array in which a plurality of solar cell modules are connected in series in series,
Calculating the power generation capacity of each solar cell module in consideration of the measured temperature and the amount of solar radiation, and the solar cell connected to the front end of the series line connected to the signal line from the first solar cell module connected to the ground in the solar cell array Calculating the amount of power that can be produced by sequentially accumulating each of the power generation capacity up to the module;
Detecting an output voltage through the signal line connected to a series line connecting the plurality of solar cell modules in series; And
And determining whether the photovoltaic module is broken by comparing the calculated amount of power available to the output voltage of the signal line.
상기 고장 여부를 판단하는 단계는,
상기 생산 가능 전력량과 상기 신호라인의 출력전압을 대비하여 그 차이가 기설정된 범위를 초과하는 경우에 상기 신호라인이 연결된 직렬라인의 전단까지의 상기 태양광 전지모듈에 고장이 발생된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 장치의 고장진단 방법.The method of claim 7, wherein
Determining whether the failure is,
When the difference between the amount of power available for production and the output voltage of the signal line exceeds a preset range, it is determined that a failure has occurred in the solar cell module up to the front end of the serial line to which the signal line is connected. A failure diagnosis method for a photovoltaic device.
상기 생산 가능 전력량, 상기 출력전압 및 고장 발생 여부 정보를 관리자에게 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 장치의 고장진단 방법.11. The method of claim 10,
And providing the manager with information on the amount of power available for production, the output voltage, and whether or not a failure occurs.
복수개의 상기 태양전지 어레이 각각에 대하여,
상기 생산 가능 전력량을 산출하는 단계, 상기 출력전압을 검출하는 단계 및 상기 고장 여부를 판단하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 장치의 고장진단 방법.The method according to claim 7, claim 10 or claim 11,
For each of the plurality of solar cell arrays,
Calculating the amount of power that can be produced, detecting the output voltage, and determining whether the failure occurs.
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