KR101402586B1 - 태양전지 스트링의 모니터링 및 고장진단 방법 - Google Patents

태양전지 스트링의 모니터링 및 고장진단 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 복수의 태양전지 셀이 각각 직렬 접속된 복수의 태양전지 스트링을 구비하는 태양전지 어레이의 모니터링 및 고장진단 방법에 관한 것으로, 태양전지 스트링의 모니터링 및 고장진단 방법은, 태양전지 어레이에 구비되는 복수의 스트링에 대한 제1 전류 및 제2 전류를 소정 시간 간격을 두고 순차적으로 검출하는 단계, 복수의 스트링의 각 스트링에 대한 전류 변화량을 검출하는 단계, 복수의 스트링 중 제1 스트링의 전류 변화량이 미리 설정된 전류 임계값보다 크면 제1 스트링을 고장 후보로 지정하는 단계, 태양전지 어레이가 발전을 위해 구동될 때 제1 스트링의 개방 전압을 측정하여 제1 스트링을 모니터링하는 단계를 포함한다.

Description

태양전지 스트링의 모니터링 및 고장진단 방법{METHOD FOR MONITORING AND DIAGNOSING FAILURE OF PHOTOVOLTAIC STRING}
본 발명은 태양전지 스트링의 모니터링 및 고장진단 방법에 관한 것으로, 상세하게는, 복수의 태양전지 셀이 각각 직렬 접속된 복수의 태양전지 스트링을 구비하는 태양전지 어레이의 모니터링 및 고장진단 방법에 관한 것이다.
태양광 발전은 햇빛 에너지를 전기 에너지로 바꾸어 전력을 생산하는 발전 방법의 일종으로, 여러 개의 태양전지 셀을 직렬로 연결한 태양전지 스트링이나 복수의 태양전지 스트링을 병렬로 배열된 패널 형태의 태양전지 어레이를 이용하여 햇빛 에너지를 전기 에너지로 수집하고, 태양전지 어레이에서 수집한 전기 에너지를 컨버터나 인버터를 통해 변환하여 부하, 배터리, 상용 전력계통 등에 공급하도록 이루어진다.
태양전지의 출력전압과 출력전류는 일정한 값이 아니고, 부하전류에 따라서 출력전압이 결정되는 비선형 전류원(Non-linear Current Source)의 특성을 지니고 있으며, 또한 생성되는 전력도 부하전류에 따라서 크기가 변화하는 특징을 지니고 있다. 즉, 도 5에 태양전지의 전기적인 모델링에 대한 등가 회로에서 알 수 있듯이, 태양전지에서 얻어낼 수 있는 에너지는 항상 일정하게 고정된 것이 아니고, 부하조건에 따라서 서로 다른 에너지를 생성할 수 있다.
예컨대, 도 6에 도시된 바와 같이, 태양전지는 동작 전압에 따라 서로 다른 에너지를 생성한다. 즉, 특정 입력변수 Ig, T의 조건하에서 태양전지의 전압을 기재된 순서대로 V1, V2, V3, V4 및 V5와 같이 변화시킬 때, 생성되는 전력도 그에 따라 200W, 300W, 400W, 300W, 50W로 변화하는 것을 확인할 수 있다.
이와 같이, 복수의 태양전지 모듈로 이루어진 태양광 어레이를 어떻게 효과적으로 유지관리하고 제어할 것인가가 태양광 발전의 효율에 큰 영향을 미치므로, 태양광 어레이의 효과적인 유지관리 및 제어는 태양광 발전에 있어서 매우 중요한 요소라 할 수 있다. 태양전지의 수명은 일반적으로 20년이라고 하지만, 고장이 발생한 경우에는, 장기간에 걸쳐 큰 전력 손실을 초래하기 때문에 신속한 시스템 보수와 점검이 중요하다.
태양광 발전의 효율을 높이는 종래 기술의 일례가 일본 공개특허공보 제2007-311487호, 일본 공개특허공보 특개소59-068978호 등에 개시되어 있다. 첫 번째 공보에서는, 미리 설정된 환경인자(일사강도, 센서온도, 태양광 스펙트럼 분포 등)의 분위기하에서 태양전지의 전류-전압을 측정함으로써, 태양전지의 상태를 분석하는 태양전지의 특성 평가 장치를 개시하고, 두 번째 공보에서는 태양전지에 광조사가 행해지지 않고 있는 경우에, 태양전지에 바이어스 전압을 인가하여 태양전지의 특성 시험을 실시하는 태양전지의 조사방법을 개시한다.
한편, 복수의 태양전지 셀을 구비하는 태양전지 어레이에 있어서, 1개의 태양전지 셀의 고장에 의해 태양전지 어레이 전체가 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, N(2 이상의 자연수)개의 태양전지 셀을 직렬로 각각 연결한 M(2 이상의 자연수)개의 태양전지 스트링을 구비하는 태양전지 어레이에서는, 1개의 태양전지 셀의 고장에 의해 하나의 태양전지 스트링이 발전에 참여하지 못하게 되고, 그에 의해 (N-1) X M 배열의 어레이가 태양광 발전을 수행하게 되므로 그만큼의 성능 저하가 발생하게 된다.
이와 같이, 현재의 태양광 발전 시스템에서는 태양광 발전을 방해하지 않고 태양전지 셀 레벨에서나 스트링 레벨에서 태양전지 어레이의 상태를 모니터링하고 고장 진단을 신속하게 처리할 수 있는 방안이 요구되고 있다.
일본 공개특허공보 제2007-311487호(2007.11.29) 일본 공개특허공보 특개소59-068978호(1984.04.19)
본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위한 것으로, 태양광 발전의 중단없이 태양전지 스트링을 효과적으로 모터니링하거나 고장진단을 수행할 있는 태양전지 스트링의 모니터링 및 고장진단 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 신속한 고장 진단을 통해 태양광 발전 시스템의 운전 안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 태양전지 스트링의 모니터링과 고장진단 방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 태양전지 스트링의 모니터링 및 고장진단 방법은, 태양전지 어레이에 구비되는 복수의 스트링에 대한 제1 전류 및 제2 전류를 소정 시간 간격을 두고 순차적으로 검출하는 단계; 복수의 스트링의 각 스트링에 대한 전류 변화량을 검출하는 단계; 복수의 스트링 중 제1 스트링의 전류 변화량이 미리 설정된 전류 임계값보다 크면, 제1 스트링을 고장 후보로 지정하는 단계; 및 태양전지 어레이가 발전을 위해 구동될 때, 제1 스트링의 개방 전압을 측정하여 제1 스트링을 모니터링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 태양전지 스트링의 모니터링 및 고장진단 방법, 모니터링하는 단계 이후에, 개방 전압이 미리 설정된 전압 임계값보다 작으면, 제1 스트링을 고장 스트링으로 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 태양전지 스트링의 모니터링 및 고장진단 방법은, 태양전지 어레이를 태양광 발전을 위하여 기동할 때, 복수의 스트링의 각 스트링에 대한 전압을 측정하는 단계; 복수의 스트링 중 제1 스트링의 전압이 미리 설정된 전압 임계값보다 작으면, 제1 스트링을 고장 후보로 지정하는 단계; 제1 스트링에 대한 제1 전류 및 제2 전류를 소정 시간 간격으로 순차적으로 측정하는 단계; 및 제1 스트링에 대한 전류 변화량을 검출하여 제1 스트링을 모니터링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 태양전지 스트링의 모니터링 및 고장진단 방법, 모니터링하는 단계 이후에, 전류 변화량이 미리 설정된 전류 임계값보다 크면, 제1 스트링을 고장 스트링으로 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 태양전지 스트링의 모니터링 및 고장진단 방법은, 태양전지 어레이에 구비되는 복수의 스트링에 대한 제1 전류 및 제2 전류를 소정 시간 간격을 두고 순차적으로 검출하는 단계; 복수의 스트링의 각 스트링에 대한 전류 변화량을 검출하는 단계; 복수의 스트링 중 제1 스트링의 전류 변화량이 미리 설정된 전류 임계값보다 크면, 제1 스트링을 고장 후보로 지정하는 단계; 태양전지 어레이가 발전을 위해 구동될 때, 제1 스트링을 포함한 복수의 스트링 각각에 대한 전압을 측정하는 단계; 복수의 스트링 중 제2 스트링의 전압이 미리 설정된 전압 임계값보다 작으면, 제2 스트링을 고장 후보로 지정하는 단계; 제1 스트링에 대한 제1 전류 및 제2 전류를 소정 시간 간격으로 순차적으로 측정하여 제1 스트링에 대한 전류 변화량을 모니터링하는 단계; 및 제2 스트링에 대한 전압을 소정 시간 간격으로 측정하여 제2 스트링에 대한 전압을 모니터링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 태양전지 스트링의 모니터링 및 고장진단 방법은, 제1 스트링과 상기 제2 스트링이 동일한 스트링인지를 판단하는 단계, 및 제1 스트링과 제2 스트링이 동일한 스트링일 때, 제1 또는 제2 스트링을 고장으로 판별하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 태양전지 스트링의 모니터링 및 고장진단 방법은, 전류 변화량을 모니터링하는 단계 이후에, 전류 변화량이 미리 설정된 전류 임계값보다 크면, 제1 스트링을 고장 스트링으로 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 태양전지 스트링의 모니터링 및 고장진단 방법은, 전압을 모니터링하는 단계 이후에, 제2 스트링에 대한 전압이 미리 설정된 전압 임계값보다 작으면, 상기 제2 스트링을 고장 스트링으로 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 태양전지 스트링의 모니터링과 고장진단을 스트링 레벨에서 수행함으로써 태양광 발전의 중단없이 태양전지 스트링을 효과적으로 모터니링하거나 고장진단을 수행할 있으며, 그에 의해 태양전지 스트링이나 태양전지 어레이의 성능과 신뢰성을 향상시키는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 태양전지 스트링의 모니터링 및 고장진단 방법(이하, 간략히 고장진단 방법이라 함)을 이용하는 태양광 발전 시스템의 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 고장진단 방법의 순서도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 고장진단 방법의 순서도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 고장진단 방법의 순서도.
도 5는 태양전지의 전기적인 모델링에 대한 등가회로도.
도 6은 태양전지의 동작전압에 따른 발전에너지 변화량에 대한 예시도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
실시예
도 1은 본 발명에 따른 태양전지 스트링의 모니터링 및 고장진단 방법(이하, 간략히 고장진단 방법이라 함)을 이용하는 태양광 발전 시스템의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 고장진단 방법을 이용하는 태양광 발전 시스템은 태양전지 어레이(110), 출력조정부(120) 및 전력 변환부(130)를 구비한다.
태양전지 어레이(110) 전기적으로 병렬 연결되는 복수의 태양전지 스트링(미도시)을 구비한다. 여기서, 태양전지 스트링은 전기적으로 직렬 연결되는 복수의 태양전지 셀을 구비한다. 태양전지 어레이(110)는 복수의 태양전지 셀이 매트릭스 형태로 배열된 구조를 구비할 수 있다.
출력조정부(120)는 태양전지 어레이(110)의 출력을 조절한다. 본 실시예에서 출력조정부(120)는 각 태양전지 스트링별로 출력 전력을 조정할 수 있다. 특히, 본 실시예에서, 출력조정부(120)는 각 태양전지 스트링의 상태(고장 등)를 진단한다. 이를 위해 출력조정부(120)는 스위치부(11), 센서부(12), 고장진단부(13) 및 룩업테이블부(이하, LUT부라 함)(14)를 구비한다. 고장진단부(13) 및 LUT부(14)는 마이크로프로세서 등의 기존의 태양전지 어레이의 출력 제어 장치(10)의 일부 기능부나 이러한 기능부에 상응하는 기능을 수행하는 구성부로 포함될 수 있다.
스위치부(11)는 태양전지 어레이의 발전 동작 중에 각 태양전지 스트링을 발전 배선에 연결하고, 태양전지 어레이의 발전 정지 중에 각 태양전지 스트링을 발전 배선에서 분리되도록 기능한다. 스위치부(11)는 고장진단부(13)의 제어신호에 응하여 태양전지 스트링의 출력 전원 단자와 발전 배선 간의 연결을 접속하거나 분리한다. 여기서, 발전 배선은 태양전지 스트링에서 생성된 전력을 전송하기 위한 것으로 태양전지 어레이(110)에서 전력변환부(130)로 연결되는 배선을 지칭한다.
스위치부(11)는 태양전지 어레이(110)를 형성하는 제1 태양전지 스트링, 제2 태양전지 스트링, 및 제n(n은 3 이상의 자연수) 태양전지 스트링의 출력 전원 단자에 각각 연결되는 제1 내지 제n 스위치를 포함할 수 있다. 스위치부(11)의 각 스위치는 하나의 태양전지 스트링에 연결되는 하나의 스트링 제어부(미도시)에 각각 구비되거나 복수의 스위치가 태양전지 어레이(110)와 전력 변환부(130) 사이에 별도의 스위치 블록을 형성하도록 설치될 수 있다.
센서부(12)는, 태양전지 어레이(10)에 연결되어 태양전지 어레이(10)의 출력 전압이나 출력 전류를 검출하고, 검출한 정보를 고장 진단부(13)에 전달한다. 고장 진단부(13)는 태양전지 어레이(110)의 특정 분위기하에서 입력되는 감지 신호에 따라 태양전지 어레이(110) 내의 태양전지 스트링에 대한 고장을 검출할 수 있다. 본 실시예에서, 센서부(12)는 태양전지 스트링에 대한 제1 전류 및 제2 전류를 소정의 시간 간격을 두고 순차적으로 검출하거나 태양전지 스트링에 대한 전압을 검출한다.
또한, 센서부(12)는, 태양전지 어레이의 출력을 변동시키는 환경요소를 검출하고, 검출한 환경요소에 대한 정보를 고장 진단부(13)로 전달할 수 있다. 이 경우, 고장 진단부(13)는 센서부(12)로부터의 환경요소를 고려하여 태양전지 어레이의 출력을 제어하거나 스트링 레벨에서 태양전지 스트링의 상태(고장 등)를 진단할 수 있다. 환경요소는, 태양전지 어레이(110)에서의 일조량, 태양전지 어레이(110)의 표면 온도 등의 주요 환경요소와, 태양전지 어레이(110)가 설치된 곳의 온도, 풍량, 풍속, 습도 등의 기타 환경요소를 포함할 수 있다. 이러한 환경요소는 태양전지 어레이 또는 각 태양전지 스트링의 발전량을 변환시키는 요인 중 하나이다.
고장진단부(13)는 센서부를 통해 감지한 태양전지 스트링의 전류와 전압을 토대로 스트링 레벨에서 태양전지 어레이를 모니터링하고 그것에 대한 고장을 진단한다. 이러한 고장진단부(13)의 작동 원리에 대하여는 도 2 내지 도 4의 상세 설명에서 상세히 설명될 것이다.
LUT부(14)는 태양전지 스트링의 전류 변화량 i(n)이 제1 기준값(R1)보다 큰지, 고장 후보의 전압 V(n)이 제2 기준값(R2)보다 큰지를 비교할 때 사용되는 정보를 룩업테이블 형태로 저장한다. 또한, LUT부(14)는 스트링 레벨에서 스트링의 고장 진단을 위해 필요한 각종 정보를 기록하는 메모리 등의 저장부로 구현될 수 있다.
전력 변환부(130)는 출력조정부(120) 즉 태양전지 스트링의 출력을 입력 직류 전원으로 받고, 입력 직류 전원을 변환하여 출력 전원을 생성한다. 전력 변환부(130)는 배터리, 에너지 충전 장치, 상용 전력계통, 기타 전기 부하 등의 부하 장치에 따라 DC-DC 컨버터, DC-AC 컨버터 등으로 이루어질 수 있다. 그리고, 전력변환부(130)는, 구현에 따라서 고장 진단부(13)의 제어 신호에 의해 그 출력전압 등이 장치의 설계 범위 내에서 임의의 값으로 제어될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 고장진단 방법의 순서도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 태양전지 스트링의 모니터링 및 고장진단 방법에서는, 우선, 태양전지 어레이에 구비되는 복수의 스트링에 대한 제1 전류 및 제2 전류를 소정 시간 간격을 두고 순차적으로 검출한다(S21).
다음, 복수의 스트링의 각 스트링에 대한 전류 변화량 i(n)을 검출한다(S22). 그리고, 전류 변화량 i(n)이 제1 기준값(R1)보다 큰지를 판단한다(S23).
위 단계(S23)에서의 판단 결과, 복수의 스트링 중 제1 스트링의 전류 변화량 i(n)이 미리 설정된 전류 임계값(R1)보다 크면, 제1 스트링을 고장 후보로 지정한다(S24).
다음, 태양전지 어레이가 발전을 위해 구동될 때, 제1 스트링의 개방 전압을 측정하여 제1 스트링을 모니터링한다(S25). 본 단계(S44)에서, 태양전지 어레이가 발전을 위해 구동될 때는 태양전지 어레이에 연결된 인버터를 재가동할 때에 대응할 수 있다.
다음, 고장 진단부는, 제1 스트링을 모니터링한 후에, 제1 스트링의 개방 전압 V(n)을 미리 설정된 전압 임계값(R2)과 비교한다(S26).
위 단계(S26)에서의 비교 결과, 제1 스트링의 개방 전압 V(n)이 전압 임계값(R2)보다 작으면, 고장 진단부는 제1 스트링을 고장 스트링으로 판별한다(S27).
한편, 위 단계(S23)에서의 판단 결과, 제1 스트링의 전류 변화량이 전류 임계값(R1) 이하이거나, 제1 스트링의 개방 전압 V(n)이 전압 임계값(R2) 이상이면, 고장 진단부는 제1 스트링이 고장이 아닌 것을 판단하고 본 프로세스를 종료하고 본 프로세스와 동일하게 제2 스트링에 대한 모니터링 및 고장진단을 수행할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 고장진단 방법의 순서도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 스트링의 모니터링 및 고장진단 방법은, 우선 태양전지 어레이를 태양광 발전을 위하여 기동할 때, 복수의 태양전지 스트링의 각 스트링에 대한 전압 V(n)을 측정한다(S31). 그리고, 각 스트링의 전압 V(n)과 미리 설정된 전압 임계값(R2)과 비교한다(S32).
위 단계(S32)에서의 비교 결과, 복수의 태양전지 스트링 중 제1 스트링의 전압 V(n)이 미리 설정된 전압 임계값보다 작으면, 제1 스트링을 고장 후보로 지정한다(S33).
다음, 고장 진단부는 태양전지 어레이의 발전 동작 중에 제1 스트링에 대한 제1 전류 및 제2 전류를 소정 시간 간격으로 순차적으로 측정한다(S34).
다음, 고장 진단부는 센서부로부터 감지되는 제1 스트링의 전류값을 토대로 제1 스트링에 대한 전류 변화량 i(n)을 검출함으로써 제1 스트링을 모니터링한다(S35).
다음, 고장 진단부는 제1 스트링의 전류 변화량 i(n)과 미리 설정된 전류 임계값(R1)를 비교한다(S36).
위 단계(S36)에서의 비교 결과, 제1 스트링의 전류 변화량 i(n)이 전류 임계값보다 크면, 고장 진단부는 제1 스트링을 고장 스트링으로 판별한다(S37).
제1 스트링이 고장 스트링으로 판별되면, 고장 진단부는 제1 스트링 고장에 대한 경고 신호를 출력하거나 스위치부를 제어하여 제1 스트링을 발전 배선으로부터 분리하여 제1 스트링에 의해 태양전지 어레이에 악영향이 미치는 것을 방지하도록 작동할 수 있다.
한편, 위 단계(S32)에서의 비교 결과, 제1 스트링의 전압 V(n)이 전압 임계값 이상이거나, 제1 스트링의 전류 변화량 i(n)이 전류 임계값 이하이면, 고장 진단부는 제1 스트링을 정상인 것으로 판단하고 본 프로세스를 종료할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 고장진단 방법의 순서도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양전지 스트링의 모니터링 및 고장진단 방법은, 우선 태양전지 어레이가 발전 동작 중인지를 판단한다(S40). 태양전지 어레이가 발전 동작 중인지에 대한 판단은 현재의 시간 S(t)가 미리 설정된 제1 시간(T1)과 제2 시간(T2) 사이에 있는지에 의해 판단될 수 있다.
다음, 고장 진단부는 태양전지 어레이에 구비되는 복수의 스트링에 대한 제1 전류 및 제2 전류를 소정 시간 간격을 두고 순차적으로 검출한다(S41). 그리고, 고장 진단부는 복수의 태양전지 스트링의 각 스트링에 대한 전류 변화량 i(n)을 검출한다(S42).
다음, 고장 진단부는 각 스트링의 전류 변화량 i(n)과 미리 설정된 전류 임계값 R1을 비교한다(S43). 전류 임계값은 태양전지 스트링의 정격 전류나 환경요소 등에 따라 복수의 임계값 중 어느 하나가 선택될 수 있다. 환경요소는 태양전지 어레이에서 얻어지는 일조량, 태양전지 어레이의 표면 온도 등을 포함할 수 있다. 이러한 환경요소는 태양전지 스트링의 발전량을 변화시키는 요소 중 하나이므로, 전류 임계값은 이러한 환경요소를 반영하여 룩업테이블 형태로 설정될 수 있다.
위 단계(S43)의 비교 결과, 복수의 태양전지 스트링 중 제1 스트링의 전류 변화량이 미리 설정된 전류 임계값보다 크면, 고장 진단부는 제1 스트링을 고장 후보로 지정한다(S44).
다음, 태양전지 어레이가 발전을 위해 구동될 때, 고장 진단부는 제1 스트링을 포함한 복수의 태양전지 스트링 각각에 대한 전압 V(n)을 측정한다(S45).
다음, 고장 진단부는, 복수의 태양전지 스트링 각각의 전압 V(n)과 미리 설정된 전압 임계값 R2를 비교한다(S46).
위 단계(S46)의 비교 결과, 복수의 태양전지 스트링 중 제2 스트링의 전압이 미리 설정된 전압 임계값보다 작으면, 고장 진단부는 제2 스트링을 고장 후보로 지정한다(S47).
다음, 고장 진단부는 제1 스트링과 제2 스트링이 동일한 스트링인지를 판단한다(S48). 그리고, 제1 고장 후보(FC1)와 제2 고장 후보(FC2)가 동일한 스트링인지를 판단한 결과, 제1 및 제2 고장 후보가 동일한 스트링이면, 고장 진단부는 제1 또는 제2 스트링을 고장으로 판별한다(S49).
한편, 위 판단 결과, 제1 고장 후보(FC1)와 제2 고장 후보(FC2)가 동일한 스트링이 아니면, 고장 진단부는 제1 고장 후보(FC1) 및 제2 고장 후보(FC1)를 소정 시간 동안 모니터링하며 고장 여부를 판단할 수 있다.
예를 들면, 고장 진단부는, 제1 스트링에 대한 제1 전류 및 제2 전류를 소정 시간 간격으로 순차적으로 측정하여 제1 스트링에 대한 전류 변화량을 모니터링하고, 제2 스트링에 대한 전압을 소정 시간 간격으로 측정하여 제2 스트링에 대한 전압을 모니터링할 수 있다. 이 경우, 제1 스트링의 전류 변화량이 미리 설정된 전류 임계값보다 크면, 고장 진단부는 제1 스트링을 고장 스트링으로 판단할 수 있다. 또한, 제2 스트링의 전압이 미리 설정된 전압 임계값보다 작으면, 고장 진단부는 제2 스트링을 고장 스트링으로 판단할 수 있다.
한편, 위 단계(S40)에서의 판단 결과, 태양전지 어레이의 발전 시간이 아니거나, 위 단계(S43)에서의 비교 결과, 제1 스트링의 전류 변화량이 전류 임계값 이하이거나, 위 단계(S46)에서의 비교 결과, 제2 스트링의 전압이 전압 임계값 이상이면, 고장 진단부는 제1 스트링과 제2 스트링을 정상으로 판별하고 본 프로세스를 종료할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경, 치환, 수정이 가능할 것이며, 이러한 변경, 치환, 수정 등은 본 발명의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 태양전지 어레이에 구비되는 복수의 스트링에 대한 제1 전류 및 제2 전류를 소정 시간 간격을 두고 순차적으로 검출하는 단계;
    상기 복수의 스트링의 각 스트링에 대한 전류 변화량을 검출하는 단계;
    상기 복수의 스트링 중 제1 스트링의 전류 변화량이 미리 설정된 전류 임계값보다 크면, 상기 제1 스트링을 고장 후보로 지정하는 단계; 및
    상기 태양전지 어레이가 발전을 위해 구동될 때, 상기 제1 스트링의 개방 전압을 측정하여 상기 제1 스트링을 모니터링하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 스트링의 모니터링 및 고장진단 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 모니터링하는 단계 이후에, 상기 개방 전압이 미리 설정된 전압 임계값보다 작으면, 상기 제1 스트링을 고장 스트링으로 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 스트링의 모니터링 및 고장진단 방법.
  3. 태양전지 어레이를 태양광 발전을 위하여 기동할 때, 복수의 스트링의 각 스트링에 대한 전압을 측정하는 단계;
    상기 복수의 스트링 중 제1 스트링의 전압이 미리 설정된 전압 임계값보다 작으면, 상기 제1 스트링을 고장 후보로 지정하는 단계;
    상기 제1 스트링에 대한 제1 전류 및 제2 전류를 소정 시간 간격으로 순차적으로 측정하는 단계; 및
    상기 제1 스트링에 대한 전류 변화량을 검출하여 상기 제1 스트링을 모니터링하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 스트링의 모니터링 및 고장진단 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 모니터링하는 단계 이후에, 상기 전류 변화량이 미리 설정된 전류 임계값보다 크면, 상기 제1 스트링을 고장 스트링으로 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 스트링의 모니터링 및 고장진단 방법.
  5. 태양전지 어레이에 구비되는 복수의 스트링에 대한 제1 전류 및 제2 전류를 소정 시간 간격을 두고 순차적으로 검출하는 단계;
    상기 복수의 스트링의 각 스트링에 대한 전류 변화량을 검출하는 단계;
    상기 복수의 스트링 중 제1 스트링의 전류 변화량이 미리 설정된 전류 임계값보다 크면, 상기 제1 스트링을 고장 후보로 지정하는 단계;
    상기 태양전지 어레이가 발전을 위해 구동될 때, 상기 제1 스트링을 포함한 상기 복수의 스트링 각각에 대한 전압을 측정하는 단계;
    상기 복수의 스트링 중 제2 스트링의 전압이 미리 설정된 전압 임계값보다 작으면, 상기 제2 스트링을 고장 후보로 지정하는 단계;
    상기 제1 스트링에 대한 제1 전류 및 제2 전류를 소정 시간 간격으로 순차적으로 측정하여 상기 제1 스트링에 대한 전류 변화량을 모니터링하는 단계; 및
    상기 제2 스트링에 대한 전압을 소정 시간 간격으로 측정하여 상기 제2 스트링에 대한 전압을 모니터링하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 스트링의 모니터링 및 고장진단 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제2 스트링을 고장 후보로 지정하는 단계 이후, 상기 제1 스트링에 대한 제1 전류 및 제2 전류를 소정 시간 간격으로 순차적으로 측정하여 상기 제1 스트링에 대한 전류 변화량을 모니터링하는 단계 이전에,
    상기 제1 스트링과 상기 제2 스트링이 동일한 스트링인지를 판단하는 단계; 및
    상기 제1 스트링과 상기 제2 스트링이 동일한 스트링일 때, 상기 제1 또는 제2 스트링을 고장으로 판별하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 스트링의 모니터링 및 고장진단 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 전류 변화량을 모니터링하는 단계 이후에, 상기 전류 변화량이 미리 설정된 전류 임계값보다 크면, 상기 제1 스트링을 고장 스트링으로 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 스트링의 모니터링 및 고장진단 방법.
  8. 제 5 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 전압을 모니터링하는 단계 이후에, 상기 제2 스트링에 대한 전압이 미리 설정된 전압 임계값보다 작으면, 상기 제2 스트링을 고장 스트링으로 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 스트링의 모니터링 및 고장진단 방법.
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