KR101344226B1 - Solar power system using two line contact cable and smart junction panel - Google Patents

Solar power system using two line contact cable and smart junction panel Download PDF

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KR101344226B1 KR1020130078711A KR20130078711A KR101344226B1 KR 101344226 B1 KR101344226 B1 KR 101344226B1 KR 1020130078711 A KR1020130078711 A KR 1020130078711A KR 20130078711 A KR20130078711 A KR 20130078711A KR 101344226 B1 KR101344226 B1 KR 101344226B1
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이순형
강길준
김영진
전사윤
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에디슨솔라이텍(주)
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Abstract

The present invention relates to a solar power system. According to one embodiment of the present invention, the solar power system includes solar cell strings producing DC power from a solar light, an inverter changing the DC power to AC power, a main line transferring the DC power to the inverter and smart connection boards outputting the DC power to the main line and connected to the solar cell strings. Like this, the efficiency of generating solar power and the installation costs are reduced by the two line installation method and the smart connection board.

Description

2회선 시공공법과 스마트 접속반을 이용한 태양광 발전 시스템{SOLAR POWER SYSTEM USING TWO LINE CONTACT CABLE AND SMART JUNCTION PANEL}SOLAR POWER SYSTEM USING TWO LINE CONTACT CABLE AND SMART JUNCTION PANEL}

본 발명은 태양광 발전 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 2회선 시공공법과 스마트 접속반을 이용한 태양광 발전 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a photovoltaic power generation system, and more particularly, to a photovoltaic power generation system using a two-line construction method and a smart connection panel.

일반적으로, 태양광 발전 시스템은 태양 에너지의 무공해성 및 무한정성에 힘입어 지구 환경 문제와 미래 에너지원의 다각화 대책으로서 선진 각국에서 활발히 연구 개발이 진행되고 있다.In general, photovoltaic power generation system is actively being researched and developed in advanced countries as a solution to global environmental problems and diversification of future energy sources due to the pollution-free and indefiniteness of solar energy.

이러한 태양광 발전 시스템은 발전한 전력의 이용방법에 따라, 발전 전력을 축전지에 저장하여 필요한 시간에 전력을 공급하는 독립형 발전시스템과, 발전 전력을 부하에 공급하고 잉여전력을 계통에 공급하는 계통연계형 발전시스템으로 구분된다.Such a photovoltaic power generation system is a stand-alone power generation system that stores generated power in a storage battery and supplies power at a necessary time according to a method of using generated power, and a grid-connected type that supplies generated power to a load and supplies surplus power to the grid. It is divided into power generation system.

최근에는 분산전원의 계통 영향 최소화, 사고에 대비한 계통보호 기술, 인버터의 제어기술 향상 등으로 계통연계형 발전시스템의 보급이 확산되고 있다.In recent years, the spread of grid-connected power generation systems has been spreading due to the minimization of grid impact of distributed power supplies, system protection technology for accidents, and improvement of inverter control technology.

계통연계형 발전시스템은 복수의 태양전지 모듈들이 직렬로 연결된 복수의 태양전지 스트링들을 포함하는 태양전지 어레이, 상기 태양전지 스트링들로부터 출력되는 직류전력들을 병합하여 출력하는 접속반 및 상기 접속반으로부터 출력되는 직류전력을 교류전력으로 변환하여 부하 또는 상용계통에 공급하는 인버터를 포함한다.A grid-connected power generation system includes a solar cell array including a plurality of solar cell strings in which a plurality of solar cell modules are connected in series, a connection panel for merging and outputting DC powers output from the solar cell strings, and an output from the connection panel. It includes an inverter that converts the DC power to be AC power supply to the load or commercial system.

종래의 태양광 발전시스템은 10개에서 20개의 스트링이 한 개의 접속반에 결선되어 1개의 스트링 케이블이 길게는 30m~40m씩 포설되고 각 어레이의 고장유무를 접속반에서 판단하여 역추적하는 방식을 채용하였다.In the conventional solar power generation system, 10 to 20 strings are connected to one connection panel, and one string cable is laid at a length of 30 m to 40 m each, and a back trace is determined by determining whether a failure of each array is detected at the connection panel. Adopted.

이와 같이, 한 개의 접속반을 사용하게 되므로 크기가 큰 접속반이 태양광 발전소 내의 특정장소에 별도의 자리를 만들어 위치하게 되고, 각 어레이에서 접속반으로 연결되는 전선이 많아진다.As such, since one connection panel is used, a large connection panel is placed in a specific place in the solar power plant to be located, and a lot of wires are connected to the connection panel in each array.

따라서, 태양광 발전소 전체로 보았을 때 어레이 전선이 거미줄처럼 엉켜있는 형태가 됨으로써 고장진단 및 처리시간이 지연되었으며, 대용량 접속반에 사고나 고장이 발생하는 경우 복구되는 시간 동안 발전량 손실이 많았다.Therefore, when viewed as a whole photovoltaic power plant, the array wires are tangled like spider webs, and thus the failure diagnosis and processing time are delayed. In the event of an accident or failure in a large capacity connection panel, power generation loss during recovery time is high.

대한민국 등록특허 제10-0983236호(2010.09.14.)Republic of Korea Patent No. 10-0983236 (2010.09.14.) 대한민국 공개특허 제10-1171580호(2012.08.09.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-1171580 (2012.08.09.)

본 발명은 상기의 문제점을 감안하여 도출된 것으로서, 시공이 간단하고, 고장진단 및 처리시간이 단축되며 발전량 손실이 적은 태양광 발전 시스템을 제시한다.The present invention has been made in view of the above problems, and provides a photovoltaic power generation system that is simple in construction, shortens diagnosis and processing time, and has low power generation loss.

나아가 본 발명이 해결하고자 하는 추가적인 과제는 본 명세서를 통해 설명된다.Furthermore, further problems to be solved by the present invention are described through the present specification.

본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 시스템은, 태양광으로부터 직류 전력을 생산하는 복수의 태양전지 스트링과, 상기 태양전지 스트링에서 생산된 직류 전력을 교류 전력으로 변환시키는 인버터와, 상기 태양전지 스트링들로부터 생상된 직류 전력을 상기 인버터에 이송하는 메인배선, 및 상기 태양전지 스트링들 사이에 설치되어 복수의 태양전지 스트링들과 전기적으로 연결되며, 연결된 상기 태양전지 스트링들에서 발생되는 직류 전력을 입력받아 상기 메인배선으로 출력하는 복수의 스마트 접속반들을 포함한다.A photovoltaic power generation system according to an embodiment of the present invention includes a plurality of solar cell strings for producing direct current power from sunlight, an inverter for converting the direct current power generated from the solar cell strings into alternating current power, and the solar cell. A main wiring which transfers the DC power generated from the strings to the inverter, and is installed between the solar cell strings and electrically connected to the plurality of solar cell strings, and the direct current power generated from the connected solar cell strings. It includes a plurality of smart connection panel receiving the input to the main wiring.

상기 스마트 접속반에 연결되는 상기 태양전지 스트링은 2개 내지 4개일 수 있다.The solar cell strings connected to the smart connection board may be two to four.

상기 스마트 접속반과 상기 복수의 태양전지 스트링들을 연결하는 각각의 서브배선은 서로 동등한 길이를 가질 수 있다. Each of the sub wirings connecting the smart connection panel and the plurality of solar cell strings may have an equal length to each other.

상기 스마트 접속반은 연결되는 상기 태양전지 스트링의 하부에 배치될 수 있다.The smart connection panel may be disposed under the solar cell string to be connected.

상기 스마트 접속반은, 상기 복수의 태양전지 스트링들로부터 입력되는 직류 전력을 병합하여 상기 메인배선으로 출력하는 스트링전력병합부, 상기 스트링전력병합부와 상기 메인배선을 연결하는 메인배선연결부, 및 상기 스트링전력병합부에 연결되고, 상기 스트링전력병합부로 입력되는 직류 전력 또는 스트링전력병합부에서 출력되는 직류 전력을 차단하는 스위치부를 포함할 수 있다.The smart connection panel may include a string power merger for merging DC power input from the plurality of solar cell strings and outputting the same to the main wiring, a main wiring connector for connecting the string power merger and the main wiring, and the It may be connected to the string power merger, and may include a switch unit for cutting the DC power output from the string power merger or the DC power output from the string power merger.

상기 스마트 접속반은, 상기 스트링전력병합부에 연결되고, 상기 스트링전력병합부의 이상 유무에 대한 검출 결과를 출력하는 통신부를 더 포함할 수 있다.The smart connection panel may further include a communication unit connected to the string power merger and outputting a detection result of the abnormality of the string power merger.

상기 메인배선은 플러스극에 해당하는 제1배선과 마이너스극에 해당하는 제2배선을 포함할 수 있다.The main wiring may include a first wiring corresponding to a positive pole and a second wiring corresponding to a negative pole.

상기 제1배선과 상기 제2배선은 케이블 트레이를 통해 배선되고, 상기 케이블 트레이의 단면의 면적은 상기 제1배선의 단면의 면적과 상기 제2배선의 단면의 면적을 합한 면적의 2배 내지 3배일 수 있다.The first wiring and the second wiring are routed through a cable tray, and the area of the cross section of the cable tray is two to three times the sum of the area of the cross section of the first wiring and the area of the cross section of the second wiring. It may be a boat.

본 발명의 일실시예에 따른 태양광 발전 시스템에 따르면 시공이 간단하고, 고장진단 및 처리시간이 단축되며 발전량 손실이 적다.According to the solar power generation system according to an embodiment of the present invention, the construction is simple, the failure diagnosis and processing time are shortened, and the amount of power generation is reduced.

또한, 2회선 시공공법과 스마트 접속반을 이용하여 태양광 발전 효율 향상과 시공비 절감을 이룰 수 있다.In addition, the two-line construction method and the smart connection panel can be used to achieve improved photovoltaic power generation efficiency and construction cost.

나아가 본 발명의 추가적인 효과는 본 명세서를 통해 설명된다.Further effects of the present invention are described throughout this specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 시스템의 구성도이다.
도 2는 도 1의 태양전지 스트링의 확대 결선도이다.
도 3은 도 1의 접속반의 개략적인 구성도이다.1 is a configuration diagram of a photovoltaic power generation system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged connection diagram of the solar cell string of FIG. 1.
3 is a schematic configuration diagram of a connection panel of FIG. 1.

상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other 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, It will be possible. The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It is to be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 시스템에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a photovoltaic power generation system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 시스템의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a photovoltaic power generation system according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 시스템은, 복수의 태양전지 스트링(1), 인버터(2), 메인배선(3) 및 복수의 스마트 접속반(4,5)을 포함한다.The photovoltaic power generation system according to an embodiment of the present invention includes a plurality of solar cell strings 1, an inverter 2, a main wiring 3, and a plurality of smart connection panels 4 and 5.

상기 복수의 태양전지 스트링(1)은 태양광으로부터 직류 전력을 생산한다.The plurality of solar cell strings 1 produce direct current power from sunlight.

상기 메인배선(3)은 상기 태양전지 스트링(1)에서 생산된 직류 전력을 상기 인버터(2)에 이송한다.The main wiring 3 transfers the DC power produced by the solar cell string 1 to the inverter 2.

상기 스마트 접속반들(4,5)은 상기 태양전지 스트링들(1) 사이에 설치되어 복수의 태양전지 스트링들(1)과 전기적으로 연결되며, 연결된 태양전지 스트링들(1)에서 발생하는 직류 전력을 입력받아 메인배선(3)으로 출력한다. 예를 들어, 상기 스마트 접속반들(4,5)은 동일한 메인배선(3)에 연결되는 제1 스마트 접속반(4) 및 제2 스마트 접속반(5)을 포함할 수 있다. 상기 제1 스마트 접속반(4)은 상기 태양전지 스트링들(1) 중에서 2개 이상의 태양전지 스트링(1)에 연결되고, 연결된 태양전지 스트링들(1)에서 발생된 직류 전력을 입력받아 메인배선(3)으로 출력한다. 상기 제2 스마트 접속반(5)은 상기 태양전지 스트링들(1) 중에서 상기 제1 스마트 접속반(4)에 연결되지 않은 2개 이상의 태양전지 스트링들(1)과 연결되고, 연결된 상기 태양전지 스트링(1)에서 발생하는 직류 전력을 입력받아 메인배선(3)으로 출력한다.The smart connection panels 4 and 5 are installed between the solar cell strings 1 to be electrically connected to the plurality of solar cell strings 1 and to generate direct current power generated by the connected solar cell strings 1. Receives and outputs to the main wiring (3). For example, the smart connection panels 4 and 5 may include a first smart connection panel 4 and a second smart connection panel 5 connected to the same main wiring 3. The first smart connection panel 4 is connected to two or more solar cell strings 1 of the solar cell strings 1 and receives a DC power generated from the connected solar cell strings 1 to the main wiring. Output to (3). The second smart connection panel 5 is connected to two or more solar cell strings 1 that are not connected to the first smart connection panel 4 among the solar cell strings 1 and connected to the solar cell. DC power generated from the string 1 is input and output to the main wiring 3.

상기 제1 스마트 접속반(4)과 상기 제2 스마트 접속반(5)에는 서로 다른 태양전지 스트링들(1)이 접속된다. 상기 제1 스마트 접속반(4)과 상기 제2 스마트 접속반(5)은 접속되는 태양전지 스트링들(1)로부터 입력되는 직류 전력을 병합하여 메인배선(3)으로 출력한다.Different solar cell strings 1 are connected to the first smart connection panel 4 and the second smart connection panel 5. The first smart connection panel 4 and the second smart connection panel 5 merge the DC power input from the solar cell strings 1 to be connected and output them to the main wiring 3.

상기 인버터(2)는 메인배선(3)을 통해 입력되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환시킨다.The inverter 2 converts DC power input through the main wiring 3 into AC power.

이와 같이, 메인배선(3)에 복수의 스마트 접속반(4,5)이 배선되고, 메인배선(3)이 인버터(2)에 연결되므로, 복수의 접속에서 출력된 직류 전력이 메인배선(3)을 통해 병합되어 인버터(2)에 입력된다. 이에 따라 인버터(2)로 집중되는 배선을 간소화 할 수 있다.In this way, since a plurality of smart connection panels 4 and 5 are connected to the main wiring 3 and the main wiring 3 is connected to the inverter 2, the DC power output from the plurality of connections is connected to the main wiring 3. It is merged through) and input to the inverter (2). As a result, the wiring concentrated in the inverter 2 can be simplified.

이하 각 부의 구성에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, the structure of each part is demonstrated in detail.

도 2는 도 1의 태양전지 스트링의 확대 결선도이다.FIG. 2 is an enlarged connection diagram of the solar cell string of FIG. 1.

상기 태양전지 스트링(1)은 직렬로 연결된 복수의 태양전지 모듈들을 포함한다. 태양전지 모듈은 태양전지의 최소단위인 솔라 셀들이 직렬로 연결된 구성을 가지며, 예를 들어, 약 20 ~ 60V의 직류전력을 출력한다. 태양전지 스트링(1)은 인버터(2)에서 필요로 하는 입력 전압까지 출력 전압을 승압시키기 위하여 서로 직렬로 연결된 복수의 태양전지모듈들을 포함한다. 예를 들어, 태양전지 스트링(1)은 약 8개에서 10개 정도의 태양전지 모듈들로 구성되며, 약 200 ~ 700V의 전압을 갖는 직류전력을 출력한다.The solar cell string 1 includes a plurality of solar cell modules connected in series. The solar cell module has a configuration in which solar cells, which are the smallest unit of the solar cell, are connected in series and output DC power of about 20 to 60V, for example. The solar cell string 1 includes a plurality of solar cell modules connected in series with each other to boost the output voltage to the input voltage required by the inverter 2. For example, the solar cell string 1 is composed of about 8 to 10 solar cell modules, and outputs DC power having a voltage of about 200 to 700V.

예를 들어, 스마트 접속반(4,5) 각각에 연결되는 태양전지 스트링(1)은 도면에 도시된 바와 같이 4개이다. 일반적으로 이와 같이 스마트 접속반(4,5)에 연결되는 복수의 태양전지 스트링들(1)을 태양전지 어레이라고 한다. 즉, 본 실시예에서는 4개의 태양전지 스트링들(1)이 1개의 태양전지 어레이를 구성한다. For example, there are four solar cell strings 1 connected to each of the smart connection boards 4 and 5. In general, the plurality of solar cell strings 1 connected to the smart connection panels 4 and 5 are referred to as solar cell arrays. That is, in this embodiment, four solar cell strings 1 constitute one solar cell array.

한편, 스마트 접속반(4,5)에 연결되는 태양전지 스트링(1)의 수는 변경이 가능하다. 예를 들어, 스마트 접속반(4,5)에 연결되는 상기 태양전지 스트링(1)은 2 내지 4개로 구성될 수 있다.Meanwhile, the number of solar cell strings 1 connected to the smart connection boards 4 and 5 can be changed. For example, the solar cell strings 1 connected to the smart connection boards 4 and 5 may consist of two to four.

이는 스마트 접속반(4,5)에 연결되는 태양전지 스트링(1)이 2개 미만인 경우에는 태양전지 스트링(1) 하나당 하나의 스마트 접속반(4,5)이 연결됨을 의미하므로, 스마트 접속반(4,5)의 수가 너무 많아져 경제성이 떨어지고, 4개가 초과하는 경우에는 하나의 스마트 접속반(4,5)이 대응하는 태양전지 스트링(1)의 수가 너무 많아져 스마트 접속반(4,5)이 대형화되고 효과적인 배선이 어렵기 때문이다.This means that when there are less than two solar cell strings 1 connected to the smart connection boards 4 and 5, one smart connection board 4 and 5 is connected to each solar cell string 1, so that the smart connection boards are connected. If the number of (4, 5) is too large and the economy is inferior, and if the number exceeds 4, the number of solar cell strings 1 corresponding to one smart connection panel 4, 5 becomes too large and the smart connection panel 4, 5) because of the large size and effective wiring is difficult.

이와 같이, 각각의 스마트 접속반(4,5)에 연결되는 태양전지 스트링(1)의 수가 제한되면 경제적이고 단순하면서도 효과적인 배선이 가능하다. As such, if the number of solar cell strings 1 connected to each of the smart connection panels 4 and 5 is limited, economical, simple and effective wiring is possible.

또한, 상술한 바와 같이 2개에서 4개의 태양전지 스트링(1) 별로 1개의 스마트 접속반(4,5)을 배치하는 경우, 각 태양전지 스트링(1)에서 스마트 접속반(4,5)으로 배선되는 케이블의 길이가 짧아지므로 시공비용 및 자재비용을 절감할 수 있다.In addition, as described above, when one smart connection panel 4, 5 is arranged for each of two to four solar cell strings 1, each solar cell string 1 is connected to the smart connection panel 4, 5. Since the length of the cable to be wired is short, construction cost and material cost can be reduced.

이때, 상기 스마트 접속반(4,5)은 태양전지 스트링들(1) 사이에서 가까운 위치에 설치되므로, 상기 스마트 접속반(4,5)과 상기 복수의 태양전지 스트링(1)을 연결하는 각각의 서브배선은 비교적 짧으면서 동등한 길이를 가지도록 할 수 있다. 이에 따라, 상기 서브배선을 규격화 및 표준화하여 제작할 수 있다.In this case, since the smart connection panel (4, 5) is installed in a close position between the solar cell strings (1), respectively connecting the smart connection panel (4, 5) and the plurality of solar cell string (1) The sub wiring of can be made relatively short and equal length. Accordingly, the sub wiring can be manufactured by standardizing and standardizing it.

상기 인버터(2)는 메인배선(3)을 통해 병합되어 입력되는 직류전력을 교류전력으로 변환한다.The inverter 2 converts DC power merged and input through the main wiring 3 into AC power.

상기 인버터(2)에서 교류로 변환된 전력은 교류배선을 통해 배전시스템으로 이송되고 상기 배전시스템으로 이송된 전력은 공급처로 보내진다.The power converted into alternating current in the inverter 2 is transferred to the power distribution system through the AC wiring, and the power transferred to the power distribution system is sent to the supply destination.

상기 배전시스템은 인버터(2)에서 교류배선을 통해 입력된 전력을 공급처로 보내기 위한 터미널의 역할을 한다. 상기 배전시스템에는 인버터(2)에서 나오는 교류전력을 제어하기 위한 차단기가 배치될 수 있다.The power distribution system serves as a terminal for sending power input from the inverter 2 through an AC wiring to a supply destination. The distribution system may be a circuit breaker for controlling the AC power from the inverter (2).

상기 교류배선에는 배전시스템으로부터 공급처에 이동되는 전력의 양을 측정하는 계량기가 설치될 수 있다.The AC wiring may be provided with a meter for measuring the amount of power transferred from the power distribution system to the supply source.

상기 제1 스마트 접속반(4)은 하나의 태양전지 어레이를 이루는 태양전지 스트링들(1)과 인버터(2) 및 제2 스마트 접속반(5)에 연결되고, 연결된 태양전지 스트링(1)에서 발생하는 직류 전력과 제2 스마트 접속반(5)에서 입력받은 직류 전력을 병합하여 인버터(2)로 송출한다.The first smart connection panel 4 is connected to the solar cell strings 1 and the inverter 2 and the second smart connection panel 5 forming one solar cell array, in the connected solar cell string 1 The generated DC power and the DC power input from the second smart connection panel 5 are merged and sent to the inverter 2.

제1 스마트 접속반(4)은 직류 배선의 최종 터미널이 된다. 도면을 참조하면, 상기 제1 스마트 접속반(4)에는 태양전지 스트링(1) 4개가 접속된다. The first smart connection panel 4 becomes the final terminal of the DC wiring. Referring to the drawings, four solar cell strings 1 are connected to the first smart connection panel 4.

제1 스마트 접속반(4)은 패널 내부에 각종 전기 및 전자부품이 장착되고 각 부품이 전기적으로 결선되어 구성될 수 있다.The first smart connection panel 4 may be configured by mounting various electrical and electronic components inside the panel and electrically connecting each component.

도 3은 도 1의 스마트 접속반의 개략적인 구성도이다.3 is a schematic configuration diagram of the smart access panel of FIG. 1.

상기 제1 스마트 접속반(4)은, 스트링전력병합부(41)와 메인배선연결부(42) 및 스위치부(43)를 포함한다.The first smart connection panel 4 includes a string power merger 41, a main wiring connector 42, and a switch 43.

상기 스트링전력병합부(41)는 상기 복수의 태양전지 스트링(1)에서 발생하는 직류 전력을 입력받아 병합하여 출력한다.The string power merger 41 receives DC power generated from the plurality of solar cell strings 1 and merges the outputs.

스트링전력병합부(41)에서 출력되는 직류 전력은 제1 스마트 접속반(4)에 연결되는 태양전지 스트링(1)에서 태양광 발전에 의해 생산된 전력을 병합한 전력이다.The DC power output from the string power merger 41 is a power obtained by merging the power produced by photovoltaic power generation in the solar cell string 1 connected to the first smart connection panel 4.

상기 메인배선연결부(42)는 상기 스트링전력병합부(41)와 메인배선(3)을 연결시켜준다.The main wiring connector 42 connects the string power merger 41 and the main wiring 3 to each other.

상기 스위치부(43)는 상기 스트링전력병합부(41)에 연결되고, 상기 스트링전력병합부(41)로 입력되는 전력 또는 스트링전력병합부(41)에서 출력되는 전력을 차단한다.The switch unit 43 is connected to the string power merger 41 and cuts off the power input from the string power merger 41 or the power output from the string power merger 41.

상기 스위치부(43)는 태양전지 스트링(1)과 스트링전력병합부(41) 사이에 설치될 수도 있고, 스트링전력병합부(41)와 메인배선연결부(42) 사이에 설치될 수도 있다.The switch unit 43 may be installed between the solar cell string 1 and the string power merger 41, or may be installed between the string power merger 41 and the main wiring connection 42.

제1 스마트 접속반(4)에 이상이 발생하면 상기 스위치부(43)를 차단함으로써 이상 부분을 차단할 수 있다.When an abnormality occurs in the first smart connection panel 4, the abnormal part may be blocked by blocking the switch 43.

또한, 상기 메인배선연결부(42)는 터미널블록으로 구성할 수 있다. 이 경우, 스트링전력병합부(41)에 이상이 생기더라도 스위치부(43)를 차단함으로써, 제2 스마트 접속반(5)에서 출력되는 전력은 안정적으로 인버터(2)로 송출될 수 있다.In addition, the main wiring connection 42 may be configured as a terminal block. In this case, even if an abnormality occurs in the string power combining unit 41, the switch unit 43 is blocked, so that the power output from the second smart connection panel 5 can be stably transmitted to the inverter 2.

또한, 상기 제1 스마트 접속반(4)은, 상기 스트링전력병합부(41)에 연결되고 상기 스트링전력병합부(41)의 이상 유무에 대한 검출 결과를 출력하는 통신부와 이상 유무를 표시하는 표시부를 더 포함할 수 있다.In addition, the first smart connection panel 4 is connected to the string power merger 41 and a communication unit for outputting a detection result of the presence or absence of the string power merger 41 and a display unit for displaying the presence or absence of an error. It may further include.

스트링전력병합부(41)는 연결되는 태양전지 스트링(1)이 소수이므로 작은 컨트롤러 등으로 구성하는 것이 가능하다.Since the string power combiner 41 has a small number of solar cell strings 1 connected thereto, the string power combiner 41 may be configured with a small controller or the like.

따라서, 제1 스마트 접속반(4)은 소용량으로 구성할 수 있고, 크기도 작게 할 수 있다. 이와 같이, 소용량 접속반을 사용하여 기존 대용량 접속반에 비해 접속반 구입비용 및 설치비를 절감할 수 있다. 또한, 연결되는 태양전지 스트링(1)의 수가 적으므로 접속반에 화재나 고장이 발생하는 경우 복구시간 동안 발전량이 감소되는 것을 최소화할 수 있고 신뢰성이 향상된다. 또한, 접속반을 소형으로 할 수 있으므로 공간 및 장소에 구애받지 않고 설치가 가능하다.Therefore, the 1st smart connection board 4 can be comprised with small capacity, and can also be made small in size. As such, by using the small capacity connecting panel, it is possible to reduce the connection panel purchase cost and installation cost compared to the existing large capacity connecting panel. In addition, since the number of solar cell strings 1 connected is small, when a fire or a failure occurs in the connection panel, the amount of power generated during the recovery time can be minimized and reliability is improved. In addition, since the connection board can be made compact, installation can be performed regardless of space and place.

상기 제1 스마트 접속반(4)은 전력을 입력받는 태양전지 스트링(1)에 인접하여 설치할 수 있다. 이에 따라, 태양전지 스트링(1)에서 접속반까지의 거리가 기존설비에 비해 가깝게 되므로 배선비용이 절감된다.The first smart connection panel 4 may be installed adjacent to the solar cell string 1 receiving electric power. Accordingly, since the distance from the solar cell string 1 to the connection board is closer than that of the existing equipment, the wiring cost is reduced.

한편, 상기 제1 스마트 접속반(4)은 연결되는 태양전지 스트링(1)의 하부에 배치될 수 있다. 이와 같이 하면 별도의 구성없이 제1 스마트 접속반(4)의 낙뢰 위험을 감소시킬 수 있다.Meanwhile, the first smart connection panel 4 may be disposed under the solar cell string 1 to be connected. In this way, it is possible to reduce the risk of lightning of the first smart access panel 4 without a separate configuration.

상기 제2 스마트 접속반(5)은 하나의 태양전지 어레이를 이루는 태양전지 스트링(1)과 메인배선(3)에 연결되고, 연결된 태양전지 스트링(1)에서 발생하는 전력을 메인배선(3)에 송출한다. The second smart connection panel 5 is connected to the solar cell string 1 and the main wiring 3 forming one solar cell array, and the power generated from the connected solar cell string 1 is connected to the main wiring 3. Send it out.

이 때의 태양전지 스트링(1)은 제1 스마트 접속반(4)에 연결되지 않은 태양전지 스트링(1) 중에서 태양전지 어레이를 이루는 태양전지 스트링(1)을 의미한다.In this case, the solar cell string 1 refers to a solar cell string 1 forming a solar cell array among solar cell strings 1 not connected to the first smart connection panel 4.

제2 스마트 접속반(5)을 시작으로 하여 태양광 발전 시스템이 구성되는 경우에 제2 스마트 접속반(5)은 직류 배선의 최초 터미널이 된다. 한편 제3 스마트 접속반(미도시)이 존재하는 경우, 제2 스마트 접속반(5)은 직류 배선의 중간 터미널이 될 수 있다. 도시된 제2 스마트 접속반(5)은 직류 배선의 중간 터미널로 사용된 경우를 나타낸다.When the photovoltaic power generation system is constructed starting with the second smart connection panel 5, the second smart connection panel 5 becomes the first terminal of the DC wiring. On the other hand, when the third smart connection panel (not shown), the second smart connection panel 5 may be an intermediate terminal of the DC wiring. The illustrated second smart connection panel 5 shows a case where it is used as an intermediate terminal of the DC wiring.

제2 스마트 접속반(5)도 제1 스마트 접속반(4)과 마찬가지로 패널 내부에 각종 전기 및 전자부품이 장착되고 각 부품이 전기적으로 결선되어 구성될 수 있다.Similar to the first smart connection panel 4, the second smart connection panel 5 may be configured by mounting various electrical and electronic components inside the panel and electrically connecting each component.

상기 제2 스마트 접속반(5)은 기본적으로 제1 스마트 접속반(4)과 동일한 구성을 가진다. 따라서 이에 대한 상세한 설명은 제1 스마트 접속반(4)의 구성에 대한 설명으로 갈음한다. The second smart access panel 5 basically has the same configuration as the first smart access panel 4. Therefore, the detailed description thereof will be replaced with the description of the configuration of the first smart access panel (4).

한편 제2 스마트 접속반(5)도 연결되는 태양전지 스트링(1)의 하부에 배치될 수 있다.Meanwhile, the second smart connection panel 5 may also be disposed under the solar cell string 1 to which the second smart connection panel 5 is connected.

상기 메인배선(3)은 인버터(2)와 연결되고 제1 스마트 접속반(4) 및 제2 스마트 접속반(5)에 인접하여 포설된 배선이다.The main wiring 3 is a wiring connected to the inverter 2 and installed adjacent to the first smart connecting board 4 and the second smart connecting board 5.

상기 메인배선(3)은 태양전지 스트링(1)에서 생성된 직류전력을 이송하는 배선으로서, 메인배선(3)을 통해 전체 태양전지 스트링들(1)에서 생성되는 전력이 최종적으로 인버터(2)에 송출된다.The main wiring 3 is a wiring for transferring the DC power generated in the solar cell string 1, and the power generated in the entire solar cell strings 1 through the main wiring 3 finally receives the inverter 2. Is sent out.

상기 메인배선(3)은 플러스극에 해당하는 제1배선과 마이너스극에 해당하는 제2배선을 포함한다.The main wiring 3 includes a first wiring corresponding to a positive pole and a second wiring corresponding to a negative pole.

상기 메인배선(3)은 외부로 노출될 수 있으므로 케이블 트레이를 통해 배선될 수 있다. 즉 제1배선과 제2배선은 쌍으로 케이블 트레이를 통해 배선될 수 있다.Since the main wiring 3 may be exposed to the outside, it may be wired through a cable tray. That is, the first wiring and the second wiring may be wired through the cable tray in pairs.

제1배선과 제2배선을 쌍으로 케이블 트레이를 통해 배선하는 경우 상기 케이블 트레이에 배치되는 전선의 수가 적으므로 케이블 트레이를 작은 사이즈로 할 수 있다.In the case where the first wiring and the second wiring are paired through the cable tray, the number of wires arranged in the cable tray is small, so that the cable tray can be made small.

특히, 케이블 트레이의 단면의 면적은 제1배선의 단면의 면적과 상기 제2배선의 단면의 면적을 합한 면적의 2배 내지 3배로 할 수 있다.In particular, the area of the cross section of the cable tray may be two to three times the area of the sum of the area of the cross section of the first wiring and the area of the cross section of the second wiring.

2배 미만인 경우에는 제1배선과 제2배선의 너무 밀착되어 설치되어 간섭이 있을 수 있고 3배를 초과하는 경우에는 케이블 트레이의 크기가 너무 커져 경제성이 떨어질 수 있다.If less than 2 times, the first wiring and the second wiring may be installed so close that there is interference, and if it exceeds 3 times, the size of the cable tray may be too large and economic efficiency may be reduced.

또한, 이와 같은 배선방식을 이용하면, 인버터(2)에 배선이 집중되지 않고, 각 스마트 접속반(4,5)과 메인배선(3) 사이에 배선이 이루어지므로, 제1배선과 제2배선에 굵고 짧은 선을 이용할 수 있다. 굵은 선을 이용하면 선로저항이 감소하여 전체적인 임피던스가 감소로 전력손실을 최소화 할 뿐 아니라, 전선 수명을 연장시킬 수 있다.In addition, when such a wiring method is used, wiring is not concentrated in the inverter 2, and wiring is performed between the smart connection panels 4 and 5 and the main wiring 3, so that the first wiring and the second wiring are connected. You can use thick and short lines. The use of thick wires reduces line resistance, reducing overall impedance, minimizing power loss, and extending cable life.

또한 발전소 내의 케이블 포설이 간소화 됨으로 배선과 대지 사이의 캐패시턴스의 존재를 획기적으로 줄일 수 있고, 이에 따라 장기간 운용되어야 할 태양광 발전소 특성상 고신뢰도를 확보할 수 있다.In addition, by simplifying the cable installation in the power plant, the presence of capacitance between the wiring and the ground can be drastically reduced, and as a result, it is possible to secure high reliability due to the characteristics of the photovoltaic power plant to be operated for a long time.

한편, 전선 과부하로 인한 발열로 인해 모듈 내부의 셀과 백시트간의 증착 및 리본의 발열을 방지할 수 있어 모듈의 수명을 연장시킬 수 있고, 모듈의 손상을 방지할 수 있다.On the other hand, due to the heat generated by the wire overload can prevent the deposition between the cell and the backsheet inside the module and the heat generation of the ribbon can extend the life of the module, it is possible to prevent damage to the module.

본 발명의 태양광 발전 시스템의 시공방법은 다음과 같다.The construction method of the photovoltaic power generation system of the present invention is as follows.

먼저 복수의 태양전지 스트링(1)을 배치한다.First, a plurality of solar cell strings 1 are disposed.

다음으로, 2개 내지 4개의 태양전지 스트링(1)을 태양전지 어레이로 하여 그룹핑한다.Next, two to four solar cell strings 1 are grouped as a solar cell array.

다음으로, 각 그룹의 태양전지 어레이를 통과하는 케이블 트레이를 설치하고 케이블 트레이 내에 메인배선(3)을 배설하여 인버터(2)에 연결한다.Next, a cable tray passing through each group of solar cell arrays is installed, and a main wiring 3 is disposed in the cable tray and connected to the inverter 2.

다음으로 각 그룹의 태양전지 어레이 내에 스마트 접속반들(4,5)을 설치한다. 스마트 접속반들(4,5)은 소형의 접속반으로서 태양전지 스트링(1) 아래에 배치할 수 있다. 스마트 접속반(4,5)은 태양전지 스트링(1)에서 생성되는 전력을 차단하는 스위치부(43)를 구비한다.Next, smart connection panels 4 and 5 are installed in each group of solar cell arrays. The smart connection panels 4 and 5 can be arranged under the solar cell string 1 as small connection panels. The smart connection boards 4 and 5 are provided with a switch unit 43 for cutting off the power generated by the solar cell string 1.

다음으로, 스마트 접속반(4,5)과 메인배선(3) 사이에 서브배선을 한다.Next, sub wiring is performed between the smart connection boards 4 and 5 and the main wiring 3.

각 배선은 플러스 배선과 마이너스 배선의 2회선 배선으로 이루어지고 이에 따라 2회선 시공공법과 스마트 접속반을 이용한 태양광 발전 시스템을 완성할 수 있다.Each wiring consists of two-wire wiring of plus and minus wiring, thus completing a photovoltaic power generation system using a two-wire construction method and a smart connection board.

한편 태양전지 스트링(1)에 고장이 발생하면 고장이 발생한 태양전지 스트링(1)의 전력이 입력되는 스마트 접속반(4,5)의 스위치부(43)를 차단한 후 보수할 수 있다.On the other hand, if a failure occurs in the solar cell string (1) can be repaired after shutting off the switch unit 43 of the smart connection panels (4, 5) to which the power of the solar cell string (1) in which the failure is input.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 시스템은 각 어레이 밑으로 용량에 적합한 메인배선(3)을 포설하고 2개 내지 4개의 태양전지 스트링(1)을 스마트 접속반(4,5)을 이용하여 직접 메인배선(4)에 접속할 수 있으므로, 자재절감 및 시공시간을 줄임과 동시에 발전량이 증대되고 신뢰성이 높으며 경제성이 좋다.As such, the photovoltaic power generation system according to an embodiment of the present invention includes a main wiring 3 suitable for capacity under each array, and two to four solar cell strings 1 to smart connection boards 4 and 5. ) Can be directly connected to the main wiring (4), reducing the material and construction time, while increasing power generation, high reliability and good economic efficiency.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.In the detailed description of the present invention described above with reference to the preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art or those skilled in the art having ordinary skill in the art will be described in the claims to be described later And it will be understood that various modifications and changes of the present invention can be made without departing from the scope of the art.

1 : 태양전지 스트링
2 : 인버터
3 : 메인배선
4 : 제1 스마트 접속반
5 : 제2 스마트 접속반1: solar cell string
2: inverter
3: Main wiring
4: first smart connection board
5: 2nd smart connection board

Claims (8)

태양광으로부터 직류 전력을 생산하는 복수의 태양전지 스트링;
상기 태양전지 스트링에서 생산된 직류 전력을 교류 전력으로 변환시키는 인버터;
상기 태양전지 스트링들로부터 생상된 직류 전력을 상기 인버터에 이송하는 메인배선; 및
상기 태양전지 스트링들 사이에 설치되어 복수의 태양전지 스트링들과 전기적으로 연결되며, 연결된 상기 태양전지 스트링들에서 발생되는 직류 전력을 입력받아 상기 메인배선으로 출력하는 복수의 스마트 접속반들을 포함하며,
상기 스마트 접속반은, 상기 복수의 태양전지 스트링들로부터 입력되는 직류 전력을 병합하여 상기 메인배선으로 출력하는 스트링전력병합부,
상기 스트링전력병합부와 상기 메인배선을 연결하는 메인배선연결부, 및
상기 스트링전력병합부에 연결되고, 상기 스트링전력병합부로 입력되는 직류 전력 또는 스트링전력병합부에서 출력되는 직류 전력을 차단하는 스위치부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템. A plurality of solar cell strings for producing direct current power from sunlight;
An inverter for converting DC power produced in the solar cell string into AC power;
A main wiring for transferring the DC power generated from the solar cell strings to the inverter; And
Is installed between the solar cell strings and electrically connected to a plurality of solar cell strings, and receives a plurality of smart connection panels for receiving the DC power generated from the connected solar cell strings and outputs to the main wiring,
The smart connection panel, the string power merger for outputting the DC power input from the plurality of solar cell strings to the main wiring,
A main wiring connector connecting the string power combining unit and the main wiring;
And a switch unit connected to the string power merger and configured to block a DC power input from the string power merger or a DC power output from the string power merger. 제1항에 있어서,
상기 스마트 접속반에 연결되는 상기 태양전지 스트링은 2개 내지 4개인 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템.The method of claim 1,
The solar cell string is connected to the smart connection panel, characterized in that two to four solar power generation system. 제1항에 있어서,
상기 스마트 접속반과 상기 복수의 태양전지 스트링들을 연결하는 각각의 서브배선은 서로 동등한 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템.The method of claim 1,
Each sub-wiring connecting the smart connection panel and the plurality of solar cell strings has a length equal to each other. 제1항에 있어서,
상기 스마트 접속반은 연결되는 상기 태양전지 스트링의 하부에 배치되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템.The method of claim 1,
The smart connection panel is a solar power generation system, characterized in that disposed under the solar cell string to be connected. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 스마트 접속반은,
상기 스트링전력병합부에 연결되고, 상기 스트링전력병합부의 이상 유무에 대한 검출 결과를 출력하는 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템.The method of claim 1,
The smart connection panel,
And a communication unit connected to the string power merger and outputting a detection result for the presence or absence of an abnormality of the string power merger. 제1항에 있어서,
상기 메인배선은 플러스극에 해당하는 제1배선과 마이너스극에 해당하는 제2배선을 포함하는 태양광 발전 시스템.The method of claim 1,
The main wiring includes a first wiring corresponding to a positive pole and a second wiring corresponding to a negative pole. 제7항에 있어서,
상기 제1배선과 상기 제2배선은 케이블 트레이를 통해 배선되고,
상기 케이블 트레이의 단면의 면적은 상기 제1배선의 단면의 면적과 상기 제2배선의 단면의 면적을 합한 면적의 2배 내지 3배인 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템.The method of claim 7, wherein
The first wiring and the second wiring are wired through a cable tray,
The area of the cross section of the cable tray is a solar power generation system, characterized in that two to three times the area of the sum of the area of the cross section of the first wiring and the cross section of the second wiring.
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