KR101416274B1 - 출력 최적화 스트링 옵티마와 이를 포함하는 태양광 발전시스템 및 이를 이용한 출력 최적화 태양광 발전방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양전지 스트링으로부터 공급되는 발전전력을 직류-직류 변환하는 복수의 직류-직류 컨버터의 스위칭을 서로 다른 시점에 이루어지게 하며, 컨버터간의 스위칭 시점이 균등한 시간 간격을 가지도록 함으로써, 변환된 발전전력의 맥동을 최소화하도록 한 출력 최적화 스트링 옵티마와 이를 포함하는 태양광 발전시스템 및 이를 이용한 출력 최적화 태양광 발전방법을 제공하는 것으로, 본 발명에 따른 출력 최적화 스트링 옵티마는 복수의 태양전지 모듈이 연결된 태양전지스트링이 복수로 구성되는 태양전지 어레이와 연결되어, 상기 태양전지스트링 각각에 대한 최대 전력점 추종을 수행하고, 상기 발전전력의 전압을 변압하여 변환전력을 출력하는 스트링옵티마에 있어서, 상기 스트링옵티마는 복수로 구성되어 복수의 상기 태양전지스트링 각각에 연결되어, 상기 태양전지스트링별 최대전력점 추종 및 상기 태양전지스트링 각각으로부터 공급되는 상기 발전전력으로부터 변환전력을 생산하며, 상기 변환전력의 생산을 위해 스위칭을 수행하는 옵티마변환부; 상기 옵티마 변환부의 최대전력점 추종 및 상기 스위칭의 시점을 제어하는 옵티마제어부;를 포함하여 구성되며, 복수의 상기 옵티마 변환부로부터 출력되는 상기 변환전력의 전압은 동일하다.

Description

출력 최적화 스트링 옵티마와 이를 포함하는 태양광 발전시스템 및 이를 이용한 출력 최적화 태양광 발전방법{Output optimization string-optima and solar power system comprise thereof and solar power generation method using the same}
본 발명은 태양전지 모듈로부터 생산된 발전전력을 변환하는 스트링옵티마와 이를 포함하는 태양광 발전시스템에 관한 것으로 특히, 태양전지 스트링으로부터 공급되는 발전전력을 직류-직류 변환하는 복수의 직류-직류 컨버터의 스위칭을 서로 다른 시점에 이루어지게 하며, 컨버터간의 스위칭 시점이 균등한 시간 간격을 가지도록 함으로써, 변환된 발전전력의 맥동을 최소화하도록 한 출력 최적화 스트링 옵티마와 이를 포함하는 태양광 발전시스템 및 이를 이용한 출력 최적화 태양광 발전방법에 관한 것이다.
전력생산을 위한 발전 방법은 원자력발전, 화력발전, 지열발전, 풍력발전, 파력발전, 태양광 발전 등 매우 다양하다. 이러한 발전들은 대부분 터빈과 같은 회전기와 전자기 유도에 의해 교류저녁을 생산하고 이를 전압이 다른 진류전력이나 주파수, 전압이 다른 교류전력으로 변환하여 이용한다.
반면에 다양한 발전방법 중 태양광 발전은 광전소자를 이용하여 직류전력을 생산하고, 이를 변환하여 이용하는 것으로 다른 발전방식과 많은 차이점을 가진다. 구체적으로, 태양광 발전은 소전력 생산 및 직류전력을 직접이용하는 일부 시스템을 제외하곤, 태양전지모듈과 직류-교류 인버터를 기본으로 구성된다. 직류-교류 인버터는 태양전지모듈에서 생산된 직류 발전전력을 교류의 상용전력으로 변환하여 전력계통 또는 수용가에 공급하게 된다.
그러나 최근에는 대용량 전력의 생산, 변환 및 인버터의 효율을 높이기 위해 인버터의 입력단에 DC-DC 컨버터를 두어 태양전지 모듈에서 생산된 전압을 승압 또는 감압하여 인버터의 변환부에 공급하는 형태의 시스템이 이용되고 있다. 이와 같이 직류 변환을 위한 컨버터의 종류는 많지만, 태양광 발전시스템에서는 PWM(Pulse width modulation) 방식으로 스위칭함으로써 승압 또는 감압시키는 방식이 보편적으로 이용되고 있다.
하지만, 이러한 스위칭 방식의 컨버터는 구성 및 제어가 용이한 장점은 있지만, 출력전압에 맥동이 발생하고 이러한 맥동으로 인해 인버터에 의한 직류-교류 변환효율이 저하되는 문제점이 있다. 특히, 태양광 발전 시스템의 경우는 한정된 발전 시간으로 인해 발전 시간 동안 최대한의 효율로 유지되도록 개발이 이루어지고 있으나, 맥동을 가지는 출력전압으로 인해 시스템 전체의 효율이 저하되고, 장기적으로 발전량의 큰 감소를 가져오는 원인이 되고 있다.
더욱이, 최근에는 복수의 태양전지 모듈 또는 태양전지 모듈이 군집된 태양전지 스트링으로부터의 발전전력을 각각 DC-DC 변환하고, 변환된 발전전력을 취합하여 교류전력을 변환하는 방법이 개발되고 있다. 그러나, 이와 같이 방식의 경우 각각의 컨버터에서 발생한 맥동이 불특정하게 중첩됨으로써, 변환된 발전전력의 전압 변동이 더욱 심해지고, 이로 인해 인버터의 변환효율이 더욱 저하되는 문제점이 있다.
또한, 변환된 발전전력의 맥동으로 인해 고조파를 제거하기 위한 필터가 필수적으로 필요하게 되며, 필터의 사용으로 제거되지 않는 고조파 성분으로 인해 발전전력의 품질이 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 태양전지 스트링으로부터 공급되는 발전전력을 직류-직류 변환하는 복수의 직류-직류 컨버터의 스위칭을 서로 다른 시점에 이루어지게 하며, 컨버터간의 스위칭 시점이 균등한 시간 간격을 가지도록 함으로써, 변환된 발전전력의 맥동을 최소화하도록 한 출력 최적화 스트링 옵티마와 이를 포함하는 태양광 발전시스템 및 이를 이용한 출력 최적화 태양광 발전방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 출력 최적화 스트링 옵티마는 복수의 태양전지 모듈이 연결된 태양전지스트링이 복수로 구성되는 태양전지 어레이와 연결되어, 상기 태양전지스트링 각각에 대한 최대 전력점 추종을 수행하고, 상기 발전전력의 전압을 변압하여 변환전력을 출력하는 스트링옵티마에 있어서, 상기 스트링옵티마는 복수로 구성되어 복수의 상기 태양전지스트링 각각에 연결되어, 상기 태양전지스트링별 최대전력점 추종 및 상기 태양전지스트링 각각으로부터 공급되는 상기 발전전력으로부터 변환전력을 생산하며, 상기 변환전력의 생산을 위해 스위칭을 수행하는 옵티마변환부; 상기 옵티마 변환부의 최대전력점 추종 및 상기 스위칭의 시점을 제어하는 옵티마제어부;를 포함하여 구성되며, 복수의 상기 옵티마 변환부로부터 출력되는 상기 변환전력의 전압은 동일하다.
상기 스트링옵티마는 복수의 상기 옵티마변환부로부터 출력되는 상기 변환전력의 첨두값이 상기 옵티마변환부별로 다른 시점에 발생하도록 상기 스위칭의 시점을 제어한다.
상기 스트링옵티마는 상기 옵티마변환부 간의 스위칭 시점이 균등하게 분산되도록 상기 스위칭의 시점을 제어한다.
상기 옵티마제어부는 복수의 상기 옵티마변환부 중 어느 한 옵티마 변환부의 상기 스위칭과 다른 옵티마 변환부의 상기 스위칭 간의 시간 간격은 복수의 상기 옵티마변환부 중 어느 한 옵티마 변환부의 상기 스위칭 시간 간격을 상기 옵티마변환부의 수로 나눈 시간이다.
상기 옵티마제어부는 복수의 상기 옵티마변환부를 복수의 그룹으로 구분하고, 상기 복수의 그룹 각각의 스위칭 시점이 분산되도록 상기 스위칭 시점을 제어한다.
또한, 본 발명에 따른 출력 최적화 스트링 옵티마를 가지는 태양광 발전 시스템은 태양전지 모듈, 상기 태양전지 모듈이 다수 연결되며 복수로 구성되어 발전전력을 생산하는 태양전지 스트링; 복수의 상기 태양전지 스트링과 각각 연결되어 상기 태양전지 스트링으로부터의 상기 발전전력을 변환하여 변환전력을 생산하며, 복수의 상기 태양전지 스트링 각각에 대한 최대전력점 추종을 수행하는 복수의 옵티마변환부를 가지는 스트링 옵티마; 상기 복수의 옵티마변환부 각각으로부터 출력되는 변환전력이 취합된 인버터입력전력을 교류전력으로 변환하여 출력하는 인버터;를 포함하여 구성된다.
상기 스트링옵티마는 상기 변환전력의 생산을 위해 스위칭을 수행하는 옵티마변환부; 상기 옵티마 변환부의 최대전력점 추종 및 상기 스위칭의 시점을 제어하는 옵티마제어부;를 포함하여 구성된다.
상기 스트링옵티마는 복수의 상기 옵티마변환부로부터 출력되는 상기 변환전력의 첨두값이 상기 옵티마변환부별로 다른 시점에 발생하도록 상기 스위칭의 시점을 제어한다.
상기 스트링옵티마는 상기 옵티마변환부 간의 스위칭 시점이 균등하게 분산되도록 상기 스위칭의 시점을 제어한다.
상기 옵티마제어부는 복수의 상기 옵티마변환부 중 어느 한 옵티마 변환부의 상기 스위칭과 다른 옵티마 변환부의 상기 스위칭 간의 시간 간격은 복수의 상기 옵티마변환부 중 어느 한 옵티마 변환부의 상기 스위칭 시간 간격을 상기 옵티마변환부의 수로 나눈 시간이다.
상기 옵티마제어부는 복수의 상기 옵티마변환부를 복수의 그룹으로 구분하고, 상기 복수의 그룹 각각의 스위칭 시점이 분산되도록 상기 스위칭 시점을 제어한다.
복수의 상기 옵티마변환부는 동일한 전압의 상기 변환전력을 출력한다.
상기 인버터는 상기 인버터입력전력을 상기 교류전력으로 변환하기 위한 복수로 구성되는 인버터변환부; 복수의 상기 인버터변환부 중 어느 하나 이상에 상기 인버터입력전력을 분배하기 위한 배전부; 및 상기 배전부에 의한 상기 인버터입력전력 분배를 제어하고, 상기 인버터입력전력을 변환을 위한 상기 인버터변환부를 선택하는 인버터제어부;를 포함하여 구성된다.
복수의 상기 인버터변환부는 변환용량이 서로 동일하다.
상기 인버터제어부는 복수의 상기 인버터변환부 각각의 구동시간을 산출하고, 상기 구동시간이 상대적으로 짧은 상기 인버터변환부를 선택한다.
복수의 상기 태양전지 스트링이 태양전지 어레이를 구성하고, 상기 태양전지 어레이는 복수로 구성되며, 상기 스트링 옵티마는 복수로 구성되어 복수의 상기 태양전지 어레이 각각의 상기 태양전지 스트링에 연결되고, 복수로 구성되는 상기 스트링옵티마는 동일한 상기 인버터에 연결된다.
또한, 본 발명에 따른 태양광 발전 시스템을 이용한 출력 최적화 태양광 발전 방법은 태양전지 모듈이 다수 연결되어 복수로 구성되는 태양전지 스트링으로부터 발전전력이 생산되는 단계; 복수의 상기 태양전지 스트링과 각각 연결된 스트링옵티마의 복수의 옵티마변환부가 상기 태양전지 스트링 각각에 대해 최대전력점 추종을 수행하고, 상기 발전전력을 변환하여 변환전력을 생산하는 단계; 상기 복수의 옵티마변환부 각각으로부터 출력되는 변환전력이 취합되어 인버터에 입력되는 단계; 상기 인버터가 상기 변환전력을 교류전력으로 변환하여 출력하는 단계를 포함한다.
상기 옵티마 변환부는 상기 변환전력을 생산을 위한 스위칭을 수행하며, 상기 변환전력을 생산하는 단계는 상기 스트링옵티마가 복수의 상기 옵티마변환부로부터 출력되는 상기 변환전력의 첨두값이 상기 옵티마변환부별로 다른 시점에 발생하도록 상기 옵티마변환부의 상기 스위칭의 시점을 제어한다.
상기 변환전력을 생산하는 단계는 상기 스트링옵티마가 상기 옵티마변환부 간의 스위칭 시점이 균등하게 분산되도록 상기 스위칭의 시점을 제어한다.
복수의 상기 옵티마변환부 중 어느 한 옵티마 변환부의 상기 스위칭과 다른 옵티마 변환부의 상기 스위칭 간의 시간 간격은 복수의 상기 옵티마변환부 중 어느 한 옵티마 변환부의 상기 스위칭 시간 간격을 상기 옵티마변환부의 수로 나눈 시간이다.
상기 변환전력을 생산하는 단계는 상기 옵티마제어부가 복수의 상기 옵티마변환부를 복수의 그룹으로 구분하고, 상기 복수의 그룹 각각의 스위칭 시점이 분산되도록 상기 스위칭 시점을 제어한다.
복수의 상기 옵티마변환부로부터 출력되는 상기 변환전력은 동일한 전압이다.
본 발명에 따른 출력 최적화 스트링 옵티마와 이를 포함하는 태양광 발전시스템 및 이를 이용한 출력 최적화 태양광 발전방법은 태양전지 스트링으로부터 공급되는 발전전력을 직류-직류 변환하는 복수의 직류-직류 컨버터의 스위칭을 서로 다른 시점에 이루어지게 하며, 컨버터간의 스위칭 시점이 균등한 시간 간격을 가지도록 함으로써, 변환된 발전전력의 맥동을 최소화하여 변환 효율 나아가, 발전효율을 향상시키는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 출력 최적화 스트링 옵티마를 포함하는 태양광 발전시스템의 구성을 간략하게 도시한 구성 예시도.
도 2는 도 1에 도시된 스트링옵티마의 구성을 좀더 상세히 도시한 구성예시도.
도 3은 컨버터에 구성되는 부스트 회로를 도시한 예시도.
도 4는 스위칭시점 정보를 생성하기 위한 동기신호 추출을 설명하기 위한 예시도.
도 5는 컨버터의 스위칭시점과 이에 따른 변환전력의 출력파형을 도시한 예시도.
도 6은 종래의 변환전력 출력파형을 도시한 예시도.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 출력 최적화 스트링 옵티마와 이를 포함하는 태양광 발전시스템을 도시한 구성예시도.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 태양광 발전시스템의 인버터를 도시한 구성 예시도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. 첨부된 도면들에서 구성에 표기된 도면번호는 다른 도면에서도 동일한 구성을 표기할 때에 가능한 한 동일한 도면번호를 사용하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대 또는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.
<제1실시예>
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 출력 최적화 스트링 옵티마를 포함하는 태양광 발전시스템(1)의 구성을 간략하게 도시한 구성 예시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 태양광 발전 시스템(1)은 태양전지 어레이(10), 스트링옵티마(20) 및 인버터(30)를 포함하여 구성된다.
태양전지 어레이(10)는 태양광에 의해 발전하여 발전전력을 생산하고, 생산된 발전전력을 스트링옵티마(20)에 제공한다. 이를 위해, 태양전지 어레이(10)는 복수의 태양전지 모듈(110)이 직렬로 연결되어 구성되는 태양전지스트링(100)이 하나 이상 포함되어 구성되며, 각 태양전지스트링(100)은 각각 스트링옵티마(20)의 스트링변환부(22)와 개별적으로 연결되어 발전전력을 전달한다.
태양전지스트링(100)은 일정 수준 이상의 발전전압을 확보하기 위해 태양전지 모듈(110)을 복수개 직렬로 연결하여 구성된다. 태양전지스트링(100)을 구성하는 태양전지모듈(110)의 수는 스트링변환부(22)의 입력전압 또는 인버터(30)의 입력전압에 따라 달라질 수 있다. 그리고, 하나의 태양전지스트링(100)을 구성하는 태양전지모듈(110)의 종류, 발전전압, 크기등은 서로 다르게 구성될 수 있으며, 태양전지스트링(100)들도 서로 다른 종류, 서로 다른 발전전압을 출력하도록 구성될 수 있으나, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
또한, 태양전지 모듈(110)은 태양전지 모듈(110)이 고정된 시설물에 설치되어 일정한 각도와 방향으로 유지되는 고정형과, 고정된 시설물이 가동되어 태양을 따라 각도 또는 방향이 변경되는 추적형일 수 있다. 또한, 태양전지 스트링(100)은 고정형 또는 추적형 중 어느 하나의 단일형으로 구성될 수도 있지만, 하나의 스트링에 고정형과 추적형이 혼합되어 구성될 수 있다. 마찬가지로, 태양전지어레이(10)도 고정형 또는 추적형 중 어느 한 형식으로 구성되는 단독형, 고정형으로 구성된 태양전지스트링(100)과 추적형으로 구성된 태양전지스트링(100)이 함께 구성된 혼합형, 하나의 태양전지 스트링(100)에 고정형과 추적형이 혼합된 다른 형태의 혼합형으로 구성될 수 있으며, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
스트링옵티마(20)는 태양전지어레이(10)로부터의 발전전력을 DC-DC 변환하여 인버터(30)의 입력전압에 맞게 변압된 변환전력을 인버터(30)에 공급한다. 특히, 스트링옵티마(20)는 태양전지스트링(100) 각각의 발전전력을 인버터(30) 입력전압에 맞게 변승하고, 변승된 전압을 취합하여 인버터(30)에 공급한다.
이러한 과정에서 스트링옵티마(20)는 태양전지스트링(100) 각각에 대한 최대전력점 추종을 수행하고, 태양전지스트링(100)별 최대전력점 추종을 통해 각각 최대전력을 생산하도록 제어하게 된다. 특히, 스트링옵티마(20)는 태양전지어레이(10)에 설치되는 감지부(211)를 이용하여 일사량, 설치 위치의 온도, 패널의 온도, 시간과 같은 환경정보에 따라 추종을 수행하여 최대전력점 추종을 수행한다.
인버터(30)는 스트링옵티마(20)로부터 전달되는 변환전력을 교류발전전력으로 변환하여 전력계통 또는 수용가에 공급한다.
한편, 이하에서는 각 옵티마변환부(22)가 각 태양전지스트링(100)의 발전전력을 변승하여 출력한 전력을 '변환전력'이라 하고, 각 옵티마변환부(22)에서 출력된 변환전력이 취합된 전력 즉, 인버터(30)로 입력되는 전력을 '인버터 입력전력'이라 하기로 한다.
도 2는 도 1에 도시된 스트링옵티마의 구성을 좀더 상세히 도시한 구성예시도이다.
도 2를 참조하면, 스트링옵티마(20)는 옵티마제어부(21), 감지부(211), 옵티마변환부(22), 퓨즈(213) 및 회로차단기(215)를 포함하여 구성된다. 그리고, 옵티마변환부(22)는 컨버터(221) 및 제어기(225)를 포함하여 구성된다.
옵티마제어부(21)는 복수의 옵티마변환부(22)를 개별제어하기 위한 제어신호를 생성한다. 특히, 옵티마제어부(21)는 옵티마변환부(22)로 전달되는 각각의 발전전력과 변환전력에 의해 태양전지스트링(100)별 전력추종이 수행될 수 있도록 옵티마변환부(22)들을 제어한다. 특히, 옵티마제어부(21)는 옵티마변환부(22)에 의해 최대전력점 추종이 환경요소를 반영하여 이루어질 수 있도록 감지부(211)로부터 전달되는 환경정보를 옵티마변환부(22)에 전달하거나, 환경정보가 반영된 추종알고리즘 또는 추종제어신호를 옵티마변환부(22)에 전달한다.
특히, 옵티마제어부(21)는 각 옵티마변환부(22)에 의해 생산된 변환전력이 취합되는 경우 변환전력의 맥동을 균일화하기 위해 옵티마변환부(22)에 스위칭시점정보를 전달한다. 이 스위칭시점 정보 및 맥동 균일화에 대해서는 도 3 및 이후의 도면을 참조하여 좀 더 상세히 설명하기로 한다.
감지부(211)는 태양전지어레이(10)에 설치되어, 발전에 영향을 미치는 환경요소를 감지하고, 환경정보를 작성하여 옵티마제어부(21)에 전달한다. 이를 위해 감지부(211)는 태양전지어레이(10) 설치 지역의 온도, 태양전지모듈(110) 각각의 온도, 습도, 일사량, 광도와 같은 환경요소를 감지한다.
옵티마변환부(22)는 복수로 구성되어 각각 태양전지스트링(100)과 연결되고, 태양전지스트링(100)에서 공급되는 발전전력을 DC-DC 변환하여 변승된 변환전력을 생성하고, 인버터(30)의 인버터변환부(31)에 공급한다. 특히, 옵티마변환부(22)는 옵티마제어부(21)의 제어에 따라 각 태양전지스트링(100)별 최대전력점 추종을 수행하여 태양전지스트링(100) 각각이 최대전력의 발전전력을 생산할 수 있게 한다. 이러한 옵티마변환부(22)는 변승 과정에서 인버터 입력전압에 맞게 발전전력을 변승하며, 각 옵티마변환부(22)에서 출력되는 변환전력은 모두 동일한 크기의 전압을 가지도록 변환된다. 이러한 변환전력의 전압 크기는 옵티마제어부(21)의 제어에 의해 변경될 수 있으나, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
또한, 옵티마변환부(22)는 발전전력을 변승하는 과정에서 옵티마제어부(21)로부터 전달되는 스위칭시점 정보에 의해 변승하여 변환전력을 생산한다. 이러한 스위칭시점 정보는 각 옵티마변환부(22)가 서로 다르게 주어지며, 변환전력의 전압피크점이 서로 다른 시각에 발생하도록 제어된다.
이를 위해 옵티마변환부(22)는 컨버터(221) 및 제어기(225)를 포함하여 구성된다.
컨버터(221)는 퓨즈(213)에 의해 태양전지스트링(100)과 연결되고, 제어기(225)의 최대전력점 추종제어에 따라 발전전력의 전압을 변승한다.
제어기(225)는 컨버터(221)가 최대전력점 추종을 수행하고, 이에 따라 변승된 변환전력을 출력하도록 제어한다. 특히, 제어기(225)는 옵티마제어부(21)에서 전달되는 스위칭시점정보에 따라 스위칭시점을 달리하여 출력되는 변환전력의 전압피크점이 다른 옵티마변환부(22)와 다른 시점에 발생하도록 컨버터(221)를 제어한다.
도 3은 컨버터에 구성되는 부스트 회로를 도시한 예시도이고, 도 4는 스위칭시점 정보를 생성하기 위한 동기신호 추출을 설명하기 위한 예시도이다. 도 5는 컨버터의 스위칭시점과 이에 따른 변환전력의 출력파형을 도시한 예시도이고, 도 6은 종래의 변환전력 출력파형을 도시한 예시도이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 일반적으로 직류전력의 변승을 위해서는 도 3에 도시된 형태 부스터(227)를 이용하여 승압 또는 강압하게 된다. 여기서, 강압회로의 경우 회로의 구성이 다소 상이해지지만, 스위치 추가를 통해 승압 또는 강압회로를 구현하는 것이 용이하기에 이하에서는 부스터(227)로 통칭하고 승압 또는 강압이 이루어지는 것으로 설명하기로 한다. 또한, 도 3에 도시된 회로는 이해 및 설명의 편의를 위해 간략하게 도시한 것으로 실제 회로는 도 3에 도시된 회로와 차이점이 있을 수 있다. 이러한 이유로 설명의 편의를 위해 컨버터 내부의 구성을 모두 설명하지 않고 부스터(227)만을 도시하였으며, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
도 3에서와 같이 발전전력의 변승을 위해서 부스터(227)가 구성되며, 스위치(sw)의 온오프에 따라 변승된 전력 즉, 변환전력이 출력된다. 이러한 부스터(227)는 옵티마변환부(22) 각각의 컨버터(221)마다 구성되며, 각 옵티마변환부(22)의 제어기(225)에 의해 스위칭 제어가 이루어진다.
이러한 제어기(225)들은 옵티마제어부(21)로부터 스위칭 시점 정보를 전달받아 각 옵티마변환부(22)마다 다르게 할당되는 스위칭 시점에 부스터(227)의 스위치(sw)를 제어하여 변승을 수행하게 된다.
이에 대한 스위칭 시점 및 변환전력의 출력 전압 파형이 도 5에 도시되어 있고, 이와의 비교를 위해 스위칭 시점이 제어되지 않는 종래의 출력 전압 파형이 도 6에 도시되어 있다.
도 5를 참조하면 #1 내지 #12는 각 옵티마변환부(22)를 나타낸다. 그리고, 도 5에 도시된 출력 전압 파형은 옵티마변환부(22) 하나의 출력 전압 파형이 아닌 취합된 출력전압 파형 즉, 인버터(30)의 입력전압 파형을 나타낸다.
옵티마변환부(22) 하나의 출력 파형은 첨두값이 상승과 하강을 반복하는 삼각파와 유사한 형태의 출력 파형을 갖는다. 이러한 삼각파 형태의 옵티마변환부(22) 출력이 스위칭 시점의 제어 없이 취합되면, 도 6의 출력 파형과 같이 첨두값이 불규칙하게, 변동폭이 크게 변화하는 출력전압 파형을 만들게 된다.
반면 도 5에서와 같이 스위칭 시점이 제어되면 맥동이 발생하기는 하지만, 첨두값이 규칙적으로 맥동하고, 변동폭도 작은 출력전압 파형을 가지는 변환전력을 출력할 수 있게 된다. 즉, 도 5와 도 6을 비교하면, 도 6의 출력전압 파형은 첨두값의 변동폭 및 기간이 불규칙인데 반해 도 5의 출력전압 파형은 첨두값의 변동폭 및 기간이 규칙적으로 작은 폭의 변화만 가지게 된다. 이를 인버터(30)의 입장에서 볼때 도 6의 출력 전압 파형은 입력전력의 전압 즉, 변환전력의 전압이 시시각각 큰 폭으로 불규칙하게 변하는 전압이며, 이로 인해 변환 효율을 항상 일정하게 유지하기 어려워 변환효율이 저하되는 원인이 된다.
하지만, 도 5의 출력 전압 파형은 인버터(30) 측에서 볼 때 도 6의 출력전압 파형에 비해 안정적이고 소폭의 변화가 발생하며, 규칙적인 변화로 인해 변환 효율을 안정적으로 유지할 수 있는 장점이 있다.
이를 구체적으로 살펴보면, 도 5에서와 같이 옵티마제어부(21)는 각 옵티마변환부(22)의 스위칭시점을 제어하기 위한 스위칭 시점 정보를 옵티마변환부(22)에 전달하고, 옵티마변환부(22)는 이 스위칭 시점 정보에 의해 스위칭을 수행하여 변승된 변환전력을 출력하게 된다. 구체적으로, 옵티마변환부(22)의 제어기(225)가 컨버터(221)의 부스터(227) 스위치(sw)를 옵티마변환부(22)별로 다른 시점에 스위칭을 수행하여 변환전력을 생산하게 된다.
이때, 옵티마제어부(21)로부터 전달되는 스위칭 시점에 따른 스위칭은 도 5의 #1 내지 #12와 같은 방식으로 이루어진다. 즉, 하나의 옵티마변환부(22)에서 변승을 위해 스위칭이 이루어지는 시점은 T1 만큼의 시간 간격을 두고 규칙적으로 이루어진다. 이는 각 옵티마변환부(22)에 동일하게 이루어진다. 즉, 옵티마변환부(22) 1번(#1)의 스위칭 시점 간의 시간 간격이나, 2번(#2)의 스위칭 시점 간의 시간 간격은 모두 T1의 시간 간격으로 일정하다.
이를 이용하여 옵티마제어부(21)는 각 옵티마변환부(22)에서의 스위칭이 T1 시간 간격에서 균일한 시간 간격으로 이루어지도록 각 옵티마변환부(22)에 스위칭 시점을 제공하게 된다.
구체적으로, 도 5에는 12개의 옵티마변환부(22)가 구성된 경우의 스위칭 시점이 도시되어 있다. 이때, 옵티마제어부(21)는 T1 시간 동안 12개의 옵티마변환부(22) 스위칭이 모두 다른 시점에 이루어지도록 하며, 각 옵티마제어부(21)의 스위칭이 균등한 시간 간격을 두고 발생되도록 제어하게 된다. 즉, 1번(#1) 옵티마변환부(22)의 제1스위칭(P11)이 발생한 후 T1/12 시간 경과 시점에 2번(#2) 옵티마변환부(22)의 제1스위칭(P21)이 이루어진다. 마찬가지로, 3번(#3)의 옵티마변환부(22)의 제1스위칭(32)은 1번(#1) 옵티마변환부(22)의 제1스위칭(P11) 이후 2T1/12, 2번(#2) 옵티마변환부(22)의 제1스위칭(P21) 이후 T1/12만큼의 시간이 경과한 후 이루어지게 되며, 이러한 방법으로 12번(#12) 옵티마변환부(22) 까지 스위칭이 이루어진다. 그리고, 12번(#12) 옵티마변환부(22)의 제1스위칭(P121) 이후 T1/12만큼의 시간이 경과하면 1번(#1) 옵티마변환부(22)의 제2스위칭(P12)이 수행된다.
즉, 각 옵티마변환부(22)의 스위칭(P11 내지 P122)가 서로 T1/12만큼의 시간 간격으로 균일하게 발생되고, 이를 통해 입력전력의 전압 파형을 도 5에 도시된 바와 같이 균일하고 소폭의 맥동을 가지도록 만들 수 있게 된다.
한편, 위의 설명에서는 옵티마변환부(22)가 12개로 구성되고, 각 옵티마변환부(22)가 순서대로 스위칭을 수행하는 경우를 예를 들어 설명하였으나, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
구체적으로 옵티마변환부(22)의 수는 태양전지스트링(100)의 수, 발전전력량, 인버터 용량 등에 따라 달라질 수 있으며, 마찬가지로 스위칭과 스위칭 사이의 시간간격(T1) 부스터 회로 구성에 의해 달라질 수 있다. 때문에, 각 옵티마변환부(22) 사이의 스위칭 시간 간격은 스위칭 사이의 시간간격(T1)을 옵티마변환부(22)의 수로 나눈 값이 될 수 있다.
또는 스위칭 사이의 시간간격(T1)이 짧은 경우 옵티마변환부(22)를 균등하게 여러 그룹으로 구분하고, 같은 그룹은 같은 시점에 스위칭이 이루어지도록 할 수 있다. 즉, 12개의 옵티마변환부(22)를 2개씩 하나의 그룹으로 만들어 총 6개의 그룹으로 구분하거나, 3개씩 하나의 그룹으로 만들어 4개의 그룹으로 구분할 수 있다.
그리고, 각 그룹을 같은 시점에 스위칭 하도록하고, 그룹 간의 스위칭 시점을 등간격으로 배치할 수 있다. 이때의 서로 다른 옵티마변환부 그룹 간의 스위칭 시간 간격은 T1/옵티마변환부 그룹의 수 일 수 있다.
한편, 도 4는 스위칭 시점을 각 옵티마변환부(22)별로 다르게 하기 위한 동기 신호 추출을 설명하기 위한 예시도이다. 본 발명에 따른 태양광 발전 시스템은 내부 클럭만을 이용해 스위칭 시점 정보를 생성하고 각 옵티마변환부(22)에 전달할 수 있다. 하지만, 전력계통에 인버터(30)로부터 출력되는 전력을 공급하기 위해서는 전력계통과 인버터(30)의 출력을 동기화시키는 것이 유리하며, 이를 위해서는 옵티마변환부(22)의 출력 또한 동기화시키는 것이 유리하다. 또한, 클럭과 병행이용하는 별도의 신호원을 이용함으로써 용이하게 스위칭 시점 정보를 생성할 수 있다.
때문에 이러한 이유들로 인해 옵티마변환부(22)는 전력계통을 통해 공급되는 사용전력으로부터 신호를 추출하고, 이를 지연 또는 별도의 회로 처리를 통해 스위칭 시점 정보를 생성하게 된다.
도 3에는 스위칭 시점 정보의 생성을 위한 동기 신호가 1/120초 단위로 샘플링되는 것을 도시하였다. 전술한 설명에서 옵티마변환부(22)가 12개로 구성되는 경우를 예로 들었다. 때문에 1/120초 단위로 샘플링 되는 동기화 신호를 이용하는 경우 용이하게 스위칭 시점 정보를 생성할 수 있다. 하지만, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니며, 다양한 방법에 의해 스위칭 시점 정보를 생성하여 이용하는 것이 가능하다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 대해 상세히 설명하기로 하며, 전술한 실시예와 동일한 구성에 대한 작용 및 효과에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
<제2실시예>
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 출력 최적화 스트링 옵티마와 이를 포함하는 태양광 발전시스템을 도시한 구성예시도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 태양광 발전 시스템(2)은 태양전지존(11 : 11a 내지 11c), 스트링옵티마(20) 및 인버터(30)를 포함하여 구성된다.
태양전지존(11)은 복수의 태양전지모듈(110 : 110a, 110b) 또는 복수의 태양전지스트링(100 : 100a, 100b)으로 구성되는 태양전지어레이(10 :10a 내지 10c)가 하나 이상 구분되어 구성되고, 각 태양전지존(11)별로 전력을 생산 및 변환하여 인버터(30)에 공급한다.
여기서, 태양전지존(11)은 태양전지스트링(100) 및 태양전지어레이(10)와는 다른 의미로 정의된다. 태양전지존(11)과 태양전지스트링(100) 및 태양전지어레이(10)의 가장 큰 차이점은 용량, 설치위치 및 연결관계를 들 수 있다. 구체적으로 태양전지모듈(110)을 복수개 직렬 연결하여 하나의 그룹을 형성한 것이 태양전지스트링(100), 태양전지스트링(100)을 하나 이상 복수개 구성하여 하나의 그룹으로 형성하는 것이 태양전지어레이(10)이며, 태양전지존(11)은 이러한 태양전지어레이(10)를 하나 이상 또는 복수로 그룹화한 것을 의미한다.
구체적인 동작에 있어서, 태양전지스트링(100)은 동일한 환경에 노출되어 동시에 태양광에 의한 발전을 수행한다. 일례로 추적형 태양전지모듈(100b)의 경우 하나의 구조물에 복수의 태양전지모듈(100b)을 구성하여 전력을 생산하는 것으로 추적형의 경우 하나의 구조물 및 이에 설치된 태양전지모듈(100b) 만으로도 하나의 태양전지스트링(100)으로 구분될 수 있다.
즉, 태양전지존(11)은 태양전지어레이(10)에 비해 넓은 개념으로, 복수의 태양전지어레이(10)로 구성되고, 각 태양전지어레이(10)로부터의 출력을 하나의 인버터에 의해 교류전력으로 변환하는 발전시스템을 의미할 수 있다.
하나의 태양전지스트링(100b)으로 구성되는 경우라도 하나의 스트링옵티마(20c) 즉, 하나의 옵티마제어부(21c)와 하나 이상의 옵티마변환부(22c)를 가지는 스트링옵티마(20c)가 부여되는 경우 하나의 태양전지어레이(10c)로 정의될 수 있다. 구체적으로 도 3에서는 3개의 스트링옵티마(20a 내지 20c)에 의해 세 개의 태양전지어레이(10)가 구성됨을 알 수 있다. 이러한 3개의 태양전지어레이(10)
특히, 전술한 제1실시예와의 차이점은, 제1실시예의 경우 하나의 스트링옵티마(20)에서 출력된 변환전력이 1 대 1로 인버터(30)에 공급되었으나, 제2실시예의 경우 각 스트링옵티마(20a 내지 20c)로부터의 변환전력이 하나의 인버터(30)로 공급된다. 즉, 제2실시예의 태양광발전시스템(2)은 각 스트링옵티마(20)의 변환전력이 같은 전압을 가지도록 조정되어 인버터(30)에 공급되고, 인버터(30)는 이 변환전력의 합인 인버터 입력전압을 교류로 변환하여 전력계통에 공급하게 된다.
이를 위해 각 스트링옵티마(20)는 변환전력의 스위칭시점이 서로 다르게 특히, 각 스트링옵티마(20)의 옵티마변환부(22 : 22a 내지 22c)의 스위칭 시점이 서로 다르게 되도록 각각의 옵티마변환부(22)를 제어하게 된다. 특히, 스트링옵티마(20)는 상호간의 통신을 통해 스위칭 시점 정보를 공유하고 이를 통해 각 스트링옵티마(20)에 속한 옵티마변환부(22)의 스위칭 시점이 서로 상이해지도록 제어하게 된다.
<제3실시예>
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 태양광 발전시스템의 인버터를 도시한 구성 예시도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 태양광 발전시스템(3)은 태양광어레이(또는 태양전지존, 미도시), 스트링옵티마(미도시) 및 인버터(300)를 포함하여 구성된다.
제3실시예의 태양광발전시스템(3)은 전술한 제1 및 제2실시예의 태양광 발전시스템(3)과 인버터(300)에서 차이점을 갖는다. 이러한 제3실시예의 태양광 발전시스템(3)에서 발전전력 및 변환전력을 제공하는 대상은 전술한 제1 및 제2실시예의 태양광어레이(10), 태양전지존(11) 및 스트링옵티마(20)를 모두 적용하는 것이 가능하다. 때문에 하기의 설명에서는 제1 및 제2실시예와 다르게 구성되는 인버터(300)에 대해서만 상세히 설명하기로 한다.
제3실시예의 인버터(300)는 스트링옵티마(20)로부터 인버터 입력전력을 공급받아 교류전력으로 변환하고, 변환된 교류전력을 전력계통 또는 수용가에 공급한다. 특히, 제3실시예의 인버터(300)는 변환효율을 높이고, 구동에 따른 소모 및 고장을 감소시키기 위해 복수의 변환부(311)를 선택적으로 구동시킨다. 이를 위해 인버터(300)는 인버터제어부(301), 배전부(302) 및 복수의 인버터 변환부(311 : 311a 내지 311n)을 포함하여 구성된다.
이 인버터(300)는 인버터 입력전력의 용량에 따라 가동될 인버터 변환부(311)의 수 및 용량을 판단하고, 판단결과에 따라 복수의 인버터 변환부(311) 중 하나 이상을 선택하여 구동시킴으로써, 인버터 입력전력을 교류전력으로 변환하게 된다.
구체적으로 인버터제어부(301)는 인버터입력전력의 용량을 산출하여 구동될 인버터변환부(311)를 선택하고, 선택된 인버터변환부(311)에 인버터입력전력이 공급되도록 배전부(302)를 제어한다. 특히, 인버터제어부(301)는 각 인버터변환부(311)의 구동시간을 수집하고, 구동될 인버터변환부(311)의 선택시 구동시간에 따라 인버터변환부(311)를 선택할 수 있다.
구체적으로 인버터변환부(311)는 서로 다른 변환용량을 가지는 복수의 변환부로 구성될 수도 있지만, 제어의 용이, 교환 및 생산의 용이함을 위해 동일한 변환용량을 가지도록 구성될 수 있다. 이러한 경우 인버터제어부(301)는 구동될 인버터변환부(311)의 선택시 구동시간이 다른 인버터변환부(311)에 비해 상대적으로 적은 인버터변환부(311)를 우선하여 구동시키고, 최후에 구동중지 시키도록 하여 구동시간이 각 인버터변환부(311)별로 균일해지도록 할 수 있다.
배전부(302)는 인버터제어부(301)의 제어에 따라 인버터입력전력이 구동되는 인버터변환부(311)에 공급되도록, 인버터입력전력을 분배하는 역할을 한다.
인버터변환부(311)는 배전부(302)에 의해 인버터입력전력을 분배받아 직류전력인 인버터입력전력을 교류전력으로 변환하여 출력한다.
이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.
10 : 태양전지어레이 100 : 태양전지스트링
11 : 태양전지존 110 : 태양전지모듈
20 : 스트링옵티마 21 : 옵티마제어부
211 : 감지부 213 : 퓨즈
215 : 회로차단기 22 : 옵티마변환부
221 : 컨버터 227 : 부스터
225 : 제어기 30, 300 : 인버터
301 : 인버터제어부 302 : 배전부
31, 311 : 인버터변환부

Claims (22)

  1. 복수의 태양전지 모듈이 연결된 태양전지스트링이 복수로 구성되는 태양전지 어레이와 연결되어, 상기 태양전지스트링 각각에 대한 최대 전력점 추종을 수행하고, 발전전력의 전압을 변압하여 변환전력을 출력하는 스트링옵티마에 있어서,
    상기 스트링옵티마는
    복수로 구성되어 복수의 상기 태양전지스트링 각각에 연결되어, 상기 태양전지스트링별 최대전력점 추종 및 상기 태양전지스트링 각각으로부터 공급되는 상기 발전전력으로부터 변환전력을 생산하며, 상기 변환전력의 생산을 위해 스위칭을 수행하는 옵티마변환부;
    상기 옵티마 변환부의 최대전력점 추종 및 상기 스위칭의 시점을 제어하는 옵티마제어부;를 포함하여 구성되고,
    복수의 상기 옵티마 변환부로부터 출력되는 상기 변환전력의 전압은 동일하며,
    상기 스트링옵티마는
    복수의 상기 옵티마변환부로부터 출력되는 상기 변환전력의 첨두값이 상기 옵티마변환부별로 다른 시점에 발생하도록 상기 스위칭의 시점을 제어하고,
    복수의 상기 옵티마변환부 중 어느 한 옵티마 변환부의 상기 스위칭과 다른 옵티마 변환부의 상기 스위칭 간의 시간 간격은 복수의 상기 옵티마변환부 중 어느 한 옵티마 변환부의 상기 스위칭 시간 간격을 상기 옵티마변환부의 수로 나눈 시간인 것을 특징으로 하는 출력 최적화 스트링 옵티마.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 옵티마제어부는
    복수의 상기 옵티마변환부를 복수의 그룹으로 구분하고, 상기 복수의 그룹 각각의 스위칭 시점이 분산되도록 상기 스위칭 시점을 제어하는 것을 특징으로 하는 출력 최적화 스트링 옵티마.
  6. 태양전지 모듈, 상기 태양전지 모듈이 다수 연결되며 복수로 구성되어 발전전력을 생산하는 태양전지 스트링;
    복수의 상기 태양전지 스트링과 각각 연결되어 상기 태양전지 스트링으로부터의 상기 발전전력을 변환하여 변환전력을 생산하며, 복수의 상기 태양전지 스트링 각각에 대한 최대전력점 추종을 수행하는 복수의 옵티마변환부를 가지는 스트링 옵티마;
    상기 복수의 옵티마변환부 각각으로부터 출력되는 변환전력이 취합된 인버터입력전력을 교류전력으로 변환하여 출력하는 인버터;를 포함하여 구성되고,
    상기 옵티마 변환부는 상기 변환전력의 생산을 위해 스위칭을 수행하며,
    상기 스트링옵티마는 상기 옵티마 변환부의 최대전력점 추종 및 상기 스위칭의 시점을 제어하는 옵티마제어부;를 더 포함하여 구성되고, 복수의 상기 옵티마변환부로부터 출력되는 상기 변환전력의 첨두값이 상기 옵티마변환부별로 서로 다른 시점에 발생하도록 상기 스위칭의 시점을 제어하되, 복수의 상기 옵티마변환부 중 어느 한 옵티마 변환부의 상기 스위칭과 다른 옵티마 변환부의 상기 스위칭 간의 시간 간격은 복수의 상기 옵티마변환부 중 어느 한 옵티마 변환부의 상기 스위칭 시간 간격을 상기 옵티마변환부의 수로 나눈 시간인 것을 특징으로 하는 출력 최적화 스트링 옵티마를 가지는 태양광 발전 시스템.
  7. 삭제
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  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 옵티마제어부는
    복수의 상기 옵티마변환부를 복수의 그룹으로 구분하고, 상기 복수의 그룹 각각의 스위칭 시점이 분산되도록 상기 스위칭 시점을 제어하는 것을 특징으로 하는 출력 최적화 스트링 옵티마를 가지는 태양광 발전 시스템.
  12. 제 6 항에 있어서,
    복수의 상기 옵티마변환부는 동일한 전압의 상기 변환전력을 출력하는 것을 특징으로 하는 출력 최적화 스트링 옵티마를 가지는 태양광 발전 시스템.
  13. 제 6 항에 있어서,
    상기 인버터는
    상기 인버터입력전력을 상기 교류전력으로 변환하기 위한 복수로 구성되는 인버터변환부;
    복수의 상기 인버터변환부 중 어느 하나 이상에 상기 인버터입력전력을 분배하기 위한 배전부; 및
    상기 배전부에 의한 상기 인버터입력전력 분배를 제어하고, 상기 인버터입력전력을 변환을 위한 상기 인버터변환부를 선택하는 인버터제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 출력 최적화 스트링 옵티마를 가지는 태양광 발전 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    복수의 상기 인버터변환부는
    변환용량이 서로 동일한 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 인버터제어부는
    복수의 상기 인버터변환부 각각의 구동시간을 산출하고,
    상기 구동시간이 상대적으로 짧은 상기 인버터변환부를 선택하는 것을 특징으로 하는 출력 최적화 스트링 옵티마를 가지는 태양광 발전 시스템.
  16. 제 6 항에 있어서,
    복수의 상기 태양전지 스트링이 태양전지 어레이를 구성하고, 상기 태양전지 어레이는 복수로 구성되며,
    상기 스트링 옵티마는 복수로 구성되어 복수의 상기 태양전지 어레이 각각의 상기 태양전지 스트링에 연결되고,
    복수로 구성되는 상기 스트링옵티마는 동일한 상기 인버터에 연결되는 것을 특징으로 하는 출력 최적화 스트링 옵티마를 가지는 태양광 발전 시스템.
  17. 태양전지 모듈이 다수 연결되어 복수로 구성되는 태양전지 스트링으로부터 발전전력이 생산되는 단계;
    복수의 상기 태양전지 스트링과 각각 연결된 스트링옵티마의 복수의 옵티마변환부가 상기 태양전지 스트링 각각에 대해 최대전력점 추종을 수행하고, 상기 발전전력을 변환하여 변환전력을 생산하는 단계;
    상기 복수의 옵티마변환부 각각으로부터 출력되는 변환전력이 취합되어 인버터에 입력되는 단계;
    상기 인버터가 상기 변환전력을 교류전력으로 변환하여 출력하는 단계를 포함하고,
    상기 옵티마 변환부는 상기 변환전력을 생산을 위한 스위칭을 수행하며,
    상기 변환전력을 생산하는 단계는 상기 스트링옵티마가 복수의 상기 옵티마변환부로부터 출력되는 상기 변환전력의 첨두값이 상기 옵티마변환부별로 다른 시점에 발생하도록 상기 옵티마변환부의 상기 스위칭의 시점을 제어하고,
    복수의 상기 옵티마변환부 중 어느 한 옵티마 변환부의 상기 스위칭과 다른 옵티마 변환부의 상기 스위칭 간의 시간 간격은 복수의 상기 옵티마변환부 중 어느 한 옵티마 변환부의 상기 스위칭 시간 간격을 상기 옵티마변환부의 수로 나눈 시간인 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템을 이용한 출력 최적화 태양광 발전 방법.
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 제 17 항에 있어서,
    상기 변환전력을 생산하는 단계는
    상기 스트링옵티마의 옵티마제어부가 복수의 상기 옵티마변환부를 복수의 그룹으로 구분하고, 상기 복수의 그룹 각각의 스위칭 시점이 분산되도록 상기 스위칭 시점을 제어하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템을 이용한 출력 최적화 태양광 발전 방법.
  22. 제 17 항에 있어서,
    복수의 상기 옵티마변환부로부터 출력되는 상기 변환전력은 동일한 전압인 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템을 이용한 출력 최적화 태양광 발전 방법.
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