KR101420644B1 - Wired/wireless integrated junction box for photovoltaics facility monitoring system - Google Patents

Wired/wireless integrated junction box for photovoltaics facility monitoring system Download PDF

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KR101420644B1 KR1020140017306A KR20140017306A KR101420644B1 KR 101420644 B1 KR101420644 B1 KR 101420644B1 KR 1020140017306 A KR1020140017306 A KR 1020140017306A KR 20140017306 A KR20140017306 A KR 20140017306A KR 101420644 B1 KR101420644 B1 KR 101420644B1
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이평화
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주식회사 텐코리아
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Abstract

Disclosed is a junction box which collects data from a plurality of solar cell panel monitoring apparatuses, each of which detects the voltage and current output from a plurality of solar cell panels in solar cell generating equipment including the solar cell panels and wirelessly transmits data corresponding to the detected current and a voltage. The junction box includes an RF wireless communication unit for RF-processing the data received from the solar cell panel monitoring apparatus; a control unit for receiving and processing the data RF-processed by the RF wireless communication unit; a CDMA communication unit for wireless transmitting the data processed by the control unit to a server in a CDMA scheme according to a control of the control unit; and a serial communication unit for wire-transmitting the data processed by the control unit to a management terminal in a serial communication scheme according to a control of the control unit.

Description

태양광 발전 시설 모니터링 시스템에 적용되는 유무선 통합 접속반{WIRED/WIRELESS INTEGRATED JUNCTION BOX FOR PHOTOVOLTAICS FACILITY MONITORING SYSTEM}{WIRED / WIRELESS INTEGRATED JUNCTION BOX FOR PHOTOVOLTAICS FACILITY MONITORING SYSTEM}

본 발명은 태양광 발전 시설의 모니터링 시스템에 적용되는 접속반에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유무선을 통합적으로 적용하며 솔라셀 패널의 전압 전류 검출 간격을 능동적으로 설정하여 실시간으로 감시 데이터를 업데이트할 수 있는 태양광 발전 시설 모니터링 시스템에 적용되는 접속반에 관한 것이다.
The present invention relates to a connection panel applied to a monitoring system of a photovoltaic power generation facility, and more particularly to a connection panel applied to a monitoring system of a photovoltaic power generation facility, Which is applied to a photovoltaic facility monitoring system.

최근 석유, 석탄 및 천연 가스 등의 화석 연료로 대표되는 기존 에너지원의 고갈 및 환경 파괴의 문제를 해결하고자 기존 에너지원을 대체할 수 있는 대체 에너지에 대한 연구 개발이 크게 확대되고 있다. 대체 에너지로서 태양 에너지, 바이오 매스, 풍력, 수력, 연료 전지, 해양 에너지, 지열, 수소 등을 이용하여 생산할 수 있는 에너지가 있다. 특히, 이들 중 태양 에너지를 이용한 발전 분야는 현재 실용화 단계에 접어 들고 있으며 미래의 청정 에너지 원으로 기대를 모으고 있다. In recent years, research and development on alternative energy that can replace existing energy sources has been greatly expanded in order to solve the problem of depletion and environmental destruction of existing energy sources represented by fossil fuels such as petroleum, coal and natural gas. As alternative energy, there is energy that can be produced by using solar energy, biomass, wind power, hydro power, fuel cell, marine energy, geothermal energy, hydrogen. Particularly, among these, the field of power generation using solar energy is entering into practical use stage and is expected as a future clean energy source.

태양광 발전은 태양으로부터의 빛 에너지를 전기 에너지로 바꾸어주는 발전 방식이다. 태양광 발전의 핵심은 PN 접합 구조를 가진 태양 전지(solar cell)에 있다. 태양 전지에 빛이 조사되어, 외부로부터 광자(photon)가 태양 전지의 내부로 흡수되면, 광자가 지닌 에너지에 의해 태양 전지 내부에서 전자(electron)와 정공(hole)의 쌍(e-h pair)이 생성된다. 이때, 생성된 전자-정공 쌍은 PN접합에서 발생한 전기장에 의해 전자는 N형 반도체로 이동하고 정공은 P형 반도체로 이동해서, 각각의 표면에 있는 전극에서 수집된다. 각각의 전극에서 수집된 전하(charge)는 외부 회로에 부하가 연결된 경우, 부하에 흐르는 전류로서 부하를 동작시키는 에너지의 원천이 된다.Solar power generation is a way of converting light energy from the sun into electrical energy. At the core of photovoltaic power generation is a solar cell with a PN junction structure. When a photon is absorbed into a solar cell from the outside, a pair of electrons and holes (eh pair) is generated inside the solar cell by the energy of the photon do. At this time, the generated electron-hole pairs move from the electric field generated at the PN junction to the N-type semiconductor, and the holes move to the P-type semiconductor, and are collected from the electrodes on the respective surfaces. The charge collected at each electrode is a source of energy to operate the load as a current flowing through the load when a load is connected to an external circuit.

이와 같은 태양광 발전에 사용되는 시설을 원격으로 진단하고 모니터링 하기 위한 시스템이 제안되었으나, 한정된 장소에서만 모니터링 상황을 감시할 수 있었다. 또한, 태양광 발전 시설의 매우 넓은 면적에 배치되는 개별 솔라셀 패널과 접속반의 상태를 효과적으로 감시할 수 있는 방안이 마련되지 못하였으며, 솔라셀 패널과 접속반 및 인버터로부터 감시 데이터를 수신하는 시간 간격을 적절하게 설정하기 어려운 문제가 있었다.Although a system for remotely diagnosing and monitoring the facilities used for the photovoltaic power generation has been proposed, the monitoring situation can be monitored only in a limited area. In addition, there is no way to effectively monitor the state of the individual solar cell panels and connection panels disposed on a very large area of the solar power generation facility, and the time interval between receiving the monitoring data from the solar cell panel, It is difficult to appropriately set the distance.

본 발명은 태양광 발전 시설의 솔라셀 패널 및 간선 상태를 시간 및 장소에 구애받지 않고 모니터링할 수 있는 태양광 발전 시설의 통합 모니터링 시스템을 제공하는 것을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.An object of the present invention is to provide an integrated monitoring system of a solar power generation facility capable of monitoring a solar cell panel and trunk state of the solar power generation facility regardless of time and place.

또한, 본 발명은 넓은 지역에 솔라셀 패널이 분포되는 경우에도 솔라셀 패널의 상태를 검출한 데이터를 효과적으로 수집할 수 있는 태양광 발전 시설의 솔라셀 패널 감시 장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.It is another object of the present invention to provide a solar cell panel monitoring apparatus for a solar power generation facility capable of effectively collecting data in which a state of a solar cell panel is detected even when the solar cell panel is distributed over a wide area. .

또한, 본 발명은, 태양광 발전 시설의 솔라셀 패널 감시 장치에서 이루어지는 솔라셀 패널의 전압 전류 검출 간격을 능동적으로 설정하여 실시간으로 감시 데이터를 업데이트할 수 있는 태양광 발전 시설의 접속반을 제공하는 것을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.In addition, the present invention provides a connection module of a solar power generation facility capable of updating surveillance data in real time by actively setting a voltage / current detection interval of a solar cell panel in a solar cell panel monitoring apparatus of a solar power generation facility Which is a technical problem to be solved.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명은,According to an aspect of the present invention,

복수의 솔라셀 패널을 포함하는 태양광 발전 시설에서 상기 복수의 솔라셀 패널에서 출력되는 전압 및 전류를 각각 검출하고 검출된 전류 및 전압에 대응되는 데이터를 각각 무선 송신하는 복수의 솔라셀 패널 감시 장치로부터 데이터를 취합하는 접속반에 있어서,A plurality of solar cell panel monitoring apparatuses each detecting a voltage and a current output from the plurality of solar cell panels in a solar power generation facility including a plurality of solar cell panels and wirelessly transmitting data corresponding to the detected currents and voltages, In a connection panel for collecting data from a network,

상기 솔라셀 패널 감시 장치로부터 수신된 데이터를 RF 처리하는 RF 무선 통신부;An RF wireless communication unit for RF-processing data received from the solar cell panel monitoring apparatus;

상기 RF 무선 통신부에 의해 RF 처리된 데이터를 제공받아 가공하는 제어부;A control unit for receiving and processing RF processed data by the RF wireless communication unit;

상기 제어부의 제어에 따라 상기 제어부에 의해 가공된 데이터를 CDMA 방식으로 서버로 무선 전송하는 CDMA 통신부; 및 A CDMA communication unit for wirelessly transmitting data processed by the control unit to a server in a CDMA system under the control of the controller; And

상기 제어부의 제어에 따라 상기 제어부에 의해 가공된 데이터를 관리 단말로 시리얼 통신 방식으로 유선 전송하는 시리얼 통신부A serial communication unit for wiredly transmitting data processed by the control unit to the management terminal under the control of the control unit;

를 포함하는 태양광 발전 시설 모니터링 시스템에 적용되는 유무선 통합 접속반을 제공한다.Which is applied to a solar power generation facility monitoring system including a wired / wireless integrated monitoring module.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제어부는, 상기 복수의 솔라셀 패널 감시 장치 각각에 의해 수행되는 전압 및 전류 검출 시간 간격 및 데이터 전송 속도를 결정할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the control unit may determine a voltage and current detection time interval and a data transmission rate performed by each of the plurality of solar cell panel monitoring devices.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제어부는, 하기 수학식 1 및 수학식 2에 의해 상기 복수의 솔라셀 패널 감시 장치 각각의 전압 및 전류 검출 시간 간격 및 데이터 전송 속도를 결정할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the control unit can determine the voltage and current detection time intervals and the data transmission speed of each of the plurality of solar cell panel monitoring devices by the following equations (1) and (2).

[수학식 1][Equation 1]

T = U / NT = U / N

[수학식 2]&Quot; (2) "

BPS= T / (데이터 bit 수 + 더미 bit 수)BPS = T / (number of data bits + number of dummy bits)

(U: 설정하고자 하는 상기 복수의 솔라셀 패널 감시 장치 전체의 데이터 업데이트 시간 간격, T: 상기 복수 솔라셀 패널 감시 장치 각각의 전압 및 전류 검출 시간 간격, BPS: 데이터 전송 속도, 데이터 bit 수: 상기 솔라셀 패널 감시 장치에서 송신하는 데이터의 비트 수)(U: a data update time interval of all the plurality of solar cell panel monitor devices to be set, T: a voltage and current detection time interval of each of the plurality of solar cell panel monitor devices, BPS: data transfer rate, The number of bits of data to be transmitted from the solar cell panel monitoring apparatus)

본 발명의 일 실시형태는, 상기 태양광 발전 시설의 간선의 전압 및 전류를 검출한 정보를 제공받는 간선 모니터링부; 및 상기 간선으로부터 제공된 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 인버터의 출력 전압 및 전류를 검출한 정보를 제공받는 인버터 모니터링부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 간선 모니터링부 및 인버터 모니터링부에서 제공받은 데이터를 가공하고, 상기 CDMA 통신부는 상기 제어부에서 가공된 상기 간선 모니터링부 및 인버터 모니터링부에서 제공받은 데이터를 CDMA 방식으로 상기 서버로 전송하며, 상기 시리얼 통신부는 상기 제어부에서 가공된 상기 간선 모니터링부 및 인버터 모니터링부에서 제공받은 데이터를 상기 관리 단말로 시리얼 통신 방식으로 유선 전송할 수 있다.
One embodiment of the present invention includes a main line monitoring unit that receives information on the voltage and current of the main line of the photovoltaic power generation facility; And an inverter monitoring unit for receiving information on an output voltage and current of an inverter for converting DC power supplied from the trunk to AC power, wherein the controller monitors the data provided by the trunk line monitoring unit and the inverter monitoring unit And the CDMA communication unit transmits the data received from the trunk line monitoring unit and the inverter monitoring unit processed by the control unit to the server in a CDMA manner, and the serial communication unit is connected to the trunk line monitoring unit and the inverter monitoring unit, To the management terminal through the serial communication method.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서 본 발명은,According to another aspect of the present invention,

복수의 솔라셀 패널을 포함하는 태양광 발전 시설에서 상기 복수의 솔라셀 패널에서 출력되는 전압 및 전류를 각각 검출하고 검출된 전류 및 전압에 대응되는 데이터를 각각 무선 송신하는 복수의 솔라셀 패널 감시 장치로부터 데이터를 취합하는 복수의 접속반에 있어서,A plurality of solar cell panel monitoring apparatuses each detecting a voltage and a current output from the plurality of solar cell panels in a solar power generation facility including a plurality of solar cell panels and wirelessly transmitting data corresponding to the detected currents and voltages, In a plurality of connection panels for collecting data from a plurality of connection terminals,

상기 솔라셀 패널 감시 장치로부터 수신된 데이터를 RF 처리하는 RF 무선 통신부; 및 An RF wireless communication unit for RF-processing data received from the solar cell panel monitoring apparatus; And

상기 RF 무선 통신부에 의해 RF 처리된 데이터를 제공받아 가공하는 제어부를 갖는 통신 모듈을 각각 포함하며,And a communication module having a control unit for receiving and processing RF processed data by the RF wireless communication unit,

상기 RF 무선 통신부는 상기 제어부에서 가공된 데이터를 다른 접속반에 포함된 통신 모듈로 송신하고 상기 다른 접속반에서 포함된 통신 모듈로부터 데이터를 수신하며, 상기 복수의 접속반 중 사전 설정된 하나의 접속반에 포함된 통신 모듈은, 상기 다른 접속반에 포함된 통신 모듈로부터 수신된 데이터를 CDMA 방식으로 서버로 무선 전송하는 CDMA 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시설 모니터링 시스템에 적용되는 유무선 통합 접속반을 제공한다.Wherein the RF wireless communication unit transmits data processed by the control unit to a communication module included in another connection module and receives data from a communication module included in the other connection module, Further comprising a CDMA communication unit for wirelessly transmitting the data received from the communication module included in the other connection module to the server in a CDMA manner. The wireless communication system according to claim 1, Provide a connection class.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 복수의 접속반은 상호 식별을 위한 순번을 가지며, 상기 RF 무선 통신부는, 상기 제어부에서 가공된 데이터에 자신이 포함된 접속반의 순번을 결합하여 송신하며, 자신이 포함된 접속반의 순번보다 하나 더 높은 순번 또는 하나 더 낮은 순번이 결합된 데이터를 수신한 후 자신의 순번을 결합하여 다시 송신하며, 가장 낮은 순번 또는 가장 높은 순번을 갖는 접속반에 포함된 통신 모듈이 상기 CDMA 통신부를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the plurality of connection units have a sequence number for mutual identification, and the RF wireless communication unit combines and transmits the sequence numbers of the connection modules included in the data processed by the control unit, A communication module included in the connection module having the lowest order number or the highest order number is transmitted again after receiving the data having the higher order number or lower order number than the order of the included connection modules, And may include the CDMA communication unit.

본 발명에 따르면, 태양광 발전 시설의 각 솔라셀 패널의 상태 및 간선의 상태를 서버에서 통합적으로 저장 관리할 수 있어, 접속반에 직접 연결된 관리 단말뿐만 아니라 장소나 시간에 구애받지 않고 관리자가 태양광 발전 설비를 모니터링 할 수 있다.According to the present invention, the state and the state of the trunk line of each solar cell panel of the solar power generation facility can be integrally stored and managed in the server, so that the management terminal connected directly to the connection panel, Photovoltaic facilities can be monitored.

특히, 본 발명의 솔라셀 패널 감시 장치는 브릿지 프로토콜을 적용하여 통신하므로 접속반과 1:1 통신이 불가능한 넓은 지역에 적용이 가능하다.In particular, the solar cell panel monitoring apparatus of the present invention can be applied to a wide area where 1: 1 communication is impossible because of the connection protocol and the communication using the bridge protocol.

또한, 본 발명의 접속반은 솔라셀 패널 감시 장치에서 이루어지는 솔라셀 패널의 전압 전류 검출 간격을 능동적으로 설정하여 실시간으로 감시 데이터 업데이트가 가능하게 한다.In addition, the connection panel of the present invention can actively set the voltage / current detection interval of the solar cell panel in the solar cell panel monitoring apparatus, thereby enabling monitoring data update in real time.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 태양광 발전 시설 통합 모니터링 시스템의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 태양광 발전 시설 통합 모니터링 시스템의 솔라셀 패널 감시장치를 더욱 구체적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 태양광 발전 시설 통합 모니터링 시스템의 접속반을 더욱 구체적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 태양광 발전 시설 통합 모니터링 시스템의 솔라셀 패널 감시 장치에 적용된 브릿지 프로토콜을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a block diagram of a solar power generation facility integrated monitoring system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a more detailed view of a solar cell panel monitoring apparatus of a solar power generation facility integrated monitoring system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view showing the connection module of the integrated photovoltaic power generation monitoring system according to an embodiment of the present invention in more detail.
4 is a diagram for explaining a bridge protocol applied to a solar cell panel monitoring apparatus of an integrated photovoltaic power generation monitoring system according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명되는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시형태는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. In addition, in describing the present invention, the defined terms are defined in consideration of the functions of the present invention, and they may be changed depending on the intention or custom of the technician working in the field, so that the technical components of the present invention are limited It will not be understood as meaning.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 태양광 발전 시설 통합 모니터링 시스템의 블록 구성도이다.FIG. 1 is a block diagram of a solar power generation facility integrated monitoring system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 태양광 발전 시설 통합 모니터링 시스템은 크게 솔라셀 패널(1)의 출력을 감시하는 솔라셀 패널 감시 장치(10)와, 솔라셀 패널 감시 장치(10)로부터 데이터를 수신하는 통신 모듈(21)을 포함하는 접속반(20)과, 접속반(20)으로부터 데이터를 수신하여 관리하는 서버(40) 및 접속반(20) 및 서버(40)로부터 데이터를 수신하여 표시하는 관리용 단말(50)을 포함하여 구성될 수 있다.1, an integrated photovoltaic facility monitoring system according to an embodiment of the present invention includes a solar cell panel monitoring apparatus 10 for monitoring an output of a solar cell panel 1, a solar cell panel monitoring apparatus 10 And a server 40 that receives and manages data from the connection module 20 and data from the connection module 20 and the server 40. The communication module 21 receives data from the connection module 20, And a management terminal 50 for receiving and displaying the management terminal 50.

솔라셀 패널 감시 장치(10)는 태양광을 수광하여 전기 에너지로 변환하는 복수의 솔라셀 패널(1)에 각각 부착되도록 복수개로 마련될 수 있다. 복수의 솔라셀 패널 감시 장치(10) 각각은 부착된 솔라셀 패널(1)에서 생성된 전기 에너지를 검출하고 그에 대한 정보를 포함하는 데이터를 송신할 수 있다.The solar cell panel monitoring apparatus 10 may be provided in plurality so as to be respectively attached to a plurality of solar cell panels 1 that receive solar light and convert it into electric energy. Each of the plurality of solar cell panel monitoring apparatuses 10 can detect the electric energy generated in the attached solar cell panel 1 and transmit data including information about the same.

도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 태양광 발전 시설 통합 모니터링 시스템의 솔라셀 패널 감시장치를 더욱 구체적으로 도시한 도면이다.FIG. 2 is a diagram showing a more detailed view of a solar cell panel monitoring apparatus of a solar power generation facility integrated monitoring system according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 솔라셀 패널 감시 장치(10)는 솔라셀 패널의 출력선에 연결되어 솔라셀 패널에서 출력되는 전기 에너지의 전압 및 전류를 각각 검출하는 전압 검출부(11) 및 전류 검출부(12)와, 전압 검출부(11) 및 전류 검출부(12)에서 검출된 전류 및 전압의 크기를 연산하고 검출된 전류 및 전압의 크기를 포함하는 데이터를 송신하도록 RF 무선 통신부(14)를 제어하는 제어부(13) 및 제어부(13)에서 생성된 데이터를 무선 송신하는 RF 무선 통신부(14)를 포함하여 구성될 수 있다.2, the solar cell panel monitoring apparatus 10 includes a voltage detecting unit 11 connected to the output line of the solar cell panel and detecting voltage and current of electric energy output from the solar cell panel, And controls the RF wireless communication unit 14 to calculate the magnitude of the current and voltage detected by the voltage detection unit 11 and the current detection unit 12 and to transmit data including the magnitude of the detected current and voltage And an RF wireless communication unit 14 for wirelessly transmitting data generated by the control unit 13 and the control unit 13.

또한, 솔라셀 패널 감시 장치(10)는 솔라셀 패널(1)의 출력선으로부터 전기 에너지를 변환하여 제어부(13), RF 무선 통신부(14) 등의 요소들의 작동에 필요한 전원을 제공하는 전원부(15) 및 전원부(15)에서 제공되는 전원을 감시하는 자가 진단부(16)를 포함할 수 있다.The solar cell panel monitoring apparatus 10 includes a power supply unit for converting electric energy from an output line of the solar cell panel 1 and providing power necessary for operation of elements such as the control unit 13 and the RF wireless communication unit 14 And a self-diagnosis unit 16 for monitoring the power supplied from the power supply unit 15 and the power supply unit 15.

다시, 도 1을 참조하면, 접속반(20)은 복수의 솔라셀 패널 감시 장치(10)로부터 데이터를 수신하고, 수신된 데이터를 통신망(30)을 통해 무선으로 서버(40)로 송신하거나, 시리얼 통신 방식으로 관리 단말(50)로 송신하는 통신 모듈(21)을 포함할 수 있다. 접속반(20)은 사전 설정된 개수의 솔라셀 패널 감시 장치(10)로부터 데이터를 수신하고 이를 실시간으로 서버(40) 또는 관리 단말(50)로 전송한다. 하나의 접속반(20)과 통신 가능한 솔라셀 패널 감시 장치(10)의 개수가 한정될 수 있으므로, 그 이상의 솔라셀 패널 감시 장치(10)가 적용되는 발전 시설에서는 접속반(20)의 개수도 복수개로 마련될 수 있다.1, the connection board 20 receives data from a plurality of solar cell panel monitoring apparatuses 10 and transmits the received data to the server 40 wirelessly via the communication network 30, And a communication module 21 for transmitting to the management terminal 50 in a serial communication manner. The connection module 20 receives data from a predetermined number of solar cell panel monitoring devices 10 and transmits them to the server 40 or the management terminal 50 in real time. The number of the solar cell panel monitoring devices 10 capable of communicating with one connection panel 20 can be limited. Therefore, in the power generation facilities to which the solar cell panel monitoring device 10 is further applied, And may be provided in plurality.

도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 태양광 발전 시설 통합 모니터링 시스템의 접속반을 더욱 구체적으로 도시한 도면이다.FIG. 3 is a view showing the connection module of the integrated photovoltaic power generation monitoring system according to an embodiment of the present invention in more detail.

도 3에 도시한 바와 같이, 접속반(20)은 통신 모듈(21), 간선 모니터링부(22) 및 인버터 모니터링부(23)를 포함하여 구성될 수 있다. 3, the connection board 20 may include a communication module 21, a main line monitoring unit 22, and an inverter monitoring unit 23.

통신 모듈(21)은 솔라셀 패널 감시 장치(10)로부터 수신된 데이터를 RF 처리하는 RF 무선 통신부(211)와 RF 무선 통신부(211)에 의해 RF 처리된 데이터를 제공받아 가공하며 가공된 데이터를 송신하도록 CDMA 통신부(213)와 시리얼 통신부(214)를 제어하는 제어부(212)와, 제어부(212)의 제어에 의해 서버로 데이터를 무선 송신하는 CDMA 통신부(213) 및 제어부(212)의 제어에 의해 관리 단말(PC)로 데이터를 시리얼 통신 방식으로 송신하는 시리얼 통신부(214)를 포함하여 구성될 수 있다.The communication module 21 receives the RF processed data by the RF wireless communication unit 211 and the RF wireless communication unit 211 that process the data received from the solar cell panel monitoring apparatus 10 and processes the processed data A control unit 212 for controlling the CDMA communication unit 213 and the serial communication unit 214 to transmit data to the server and a CDMA communication unit 213 for wirelessly transmitting data to the server under the control of the control unit 212, And a serial communication unit 214 for transmitting data to the management terminal PC by the serial communication method.

이에 더하여, 통신 모듈(21)은 다수의 접속반(20)이 채용되는 경우 주변 접속반의 통신모듈과 통신하기 위한 RF 무선 통신부(215)를 더 포함할 수 있다.In addition, the communication module 21 may further include an RF wireless communication unit 215 for communicating with the communication module of the peripheral connection module when a plurality of connection modules 20 are employed.

간선 모니터링부(22)는 태양광 발전 시설에 포함된 복수의 솔라셀 패널에 의해 생성된 전기 에너지가 통합되어 이송되는 간선의 상태를 모니터링하는 요소로서 간선의 전압 및 전류에 대응되는 데이터를 모니터링하고 그 값을 제공할 수 있다. 통신 모듈(21)의 제어부(212)는 솔라셀 패널 감시 장치(10)에서 제공되는 각각의 솔라셀 패널의 출력 전압 및 전류와 함께 간선 모니터링부(22)에서 제공되는 간선의 전압 및 전류에 대한 정보를 가공하여 CDMA 통신부(213) 및 시리얼 통신부(214)를 이용하여 접속반 외부로 전송할 수 있다.The main line monitoring unit 22 monitors the status of the trunk line integrated with the electric energy generated by the plurality of solar cell panels included in the solar power generation facility and monitors data corresponding to the voltage and current of the trunk line You can provide that value. The control unit 212 of the communication module 21 monitors the voltage and current of the trunk line provided by the trunk line monitoring unit 22 together with the output voltage and current of each of the solar cell panels provided by the solar cell panel monitoring device 10 Information can be processed and transmitted to the outside of the connection board using the CDMA communication unit 213 and the serial communication unit 214. [

인버터 모니터링부(23)는 태양광 발전 시설에 포함된 인버터의 상태를 모니터링하는 요소로서, 간선으로부터 직류 전력을 제공받아 교류 전력으로 변환하여 계통으로 제공하는 인버터의 출력 전압 및 전류에 대응되는 데이터를 모니터링하고 그 값을 제공할 수 있다. 통신 모듈(21)의 제어부(212)는 솔라셀 패널 감시 장치(10)에서 제공되는 각각의 솔라셀 패널의 출력 전압 및 전류와 함께 인버터 모니터링부(23)에서 제공되는 인버터의 출력 전압 및 전류에 대한 정보를 가공하여 CDMA 통신부(213) 및 시리얼 통신부(214)를 이용하여 접속반 외부로 전송할 수 있다.The inverter monitoring unit 23 monitors the state of the inverter included in the photovoltaic power generation facility. The inverter monitoring unit 23 receives the DC power from the trunk line, converts the AC power into AC power, and supplies data corresponding to the output voltage and current of the inverter You can monitor and provide values. The control unit 212 of the communication module 21 controls the output voltage and current of the inverter provided in the inverter monitoring unit 23 together with the output voltage and current of each of the solar cell panels provided in the solar cell panel monitoring apparatus 10 And can transmit the information to the outside of the connection board by using the CDMA communication unit 213 and the serial communication unit 214. [

서버(40)는 통신망(30)을 통해 접속반(20)의 통신 모듈(21)에서 데이터를 제공받아 저장 및 관리할 수 있다. 예를 들어, 서버(40)는 시간별로 솔라셀 패널의 전압 및 전류 상태와 태양열 발전 시스템의 간선 전압 및 전류 상태를 저장할 수 있다. 또한, 서버(40)는 솔라셀 패널 및 태양열 발전 시스템의 에너지 생산량을 저장할 수 있다. 또한, 서버(40)는 솔라셀 패널 및 태양열 발전 시스템에서 발생한 오작동이나 고장 이력을 저장하고 통보할 수 있다.The server 40 can receive data from the communication module 21 of the connection board 20 through the communication network 30, and store and manage the data. For example, the server 40 may store the voltage and current states of the solar cell panels and the trunk voltage and current states of the solar power generation system over time. In addition, the server 40 may store the energy production of the solar cell panel and the solar power generation system. In addition, the server 40 may store and report malfunctions and failure histories generated in the solar cell panel and the solar power generation system.

서버(40)는 통신망(30)을 통해 태양광 발전 시설 내 관리 단말(50)과 접속될 수 있으며, 태양광 발전 시설의 관리자 등은 관리 단말(50)을 통해 서버(40)에 접속하여 서버(40)에 저장된 태양광 발전 시설의 발전 정보를 확인할 수 있으며, 태양광 발전 시설의 오작동 또는 고장 상태를 통보 받을 수 있다.The server 40 can be connected to the management terminal 50 in the solar power generation facility through the communication network 30 and the manager or the like of the solar power generation facility can access the server 40 through the management terminal 50, The power generation information of the photovoltaic power generation facility stored in the photovoltaic power generation facility 40 can be checked and the malfunction or fault condition of the photovoltaic power generation facility can be notified.

관리 단말(50)은 관리자가 접속반(20) 또는 서버(40)로부터 태양광 발전 시설의 상태에 대한 데이터를 제공받아 표시할 수 있는 요소이다.
The management terminal 50 is an element through which the manager can receive and display data on the status of the photovoltaic power generation facility from the connection panel 20 or the server 40. [

전술한 것과 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 실시형태에 따른 태양광 발전 시설 통합 모니터링 시스템의 동작 및 작용 효과에 대해 더욱 상세하게 설명한다.
The operation and effect of the integrated PV monitoring system according to an embodiment of the present invention having the above-described configuration will be described in more detail.

먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여 솔라셀 패널 감시 장치(10)의 동작에 대해 더욱 상세하게 설명한다. First, the operation of the solar cell panel monitoring apparatus 10 will be described in more detail with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.

솔라셀 패널 감시 장치(10)는 복수의 솔라셀 패널(1) 각각의 후면에 부착된 형태로 구비되어 각 솔라셀 패널(1)의 출력을 검출하고 이를 무선 송신할 수 있다. 솔라셀 패널(1)의 출력선에 구비된 전압 검출부(11)는 솔라셀 패널(1)에서 출력되는 전압을 검출한다. 이와 유사하게 솔라셀 패널(1)의 출력선에 구비된 전류 검출부(12)는 솔라셀 패널(1)에서 출력되는 전류를 검출한다. The solar cell panel monitoring device 10 is attached to the rear of each of the plurality of solar cell panels 1 to detect the output of each solar cell panel 1 and wirelessly transmit the output. The voltage detector 11 provided on the output line of the solar cell panel 1 detects the voltage output from the solar cell panel 1. [ Similarly, the current detection unit 12 provided on the output line of the solar cell panel 1 detects the current output from the solar cell panel 1.

전압 검출부(11)에서 검출된 값과 전류 검출부(12)에서 검출된 값은 제어부(13)로 제공되고, 제어부(13)는 전압 검출부(11) 및 전류 검출부(12)에서 검출된 값을 이용하여 솔라셀 패널(1)의 출력선에서 출력되는 전압값과 전류값을 산출해낸다. 제어부(13)는 RF 무선 통신부(14)로 산출한 전압값과 전류값을 제공하고, RF 무선 통신부(14)를 제어하여 전압값 및 전류값을 포함하는 데이터를 무선으로 송신하게 한다.The value detected by the voltage detector 11 and the value detected by the current detector 12 are provided to the controller 13 and the controller 13 uses the values detected by the voltage detector 11 and the current detector 12 The voltage value and the current value output from the output line of the solar cell panel 1 are calculated. The control unit 13 provides a voltage value and a current value calculated by the RF wireless communication unit 14 and controls the RF wireless communication unit 14 to wirelessly transmit data including a voltage value and a current value.

전술한 바와 같이, 복수의 솔라셀 패널 감시 장치(10)는 하나의 접속반(20)으로 자신이 검출한 데이터를 송신하도록 구현된다. 따라서, 하나의 접속반(20)이 자신에게 데이터를 송신하는 복수의 솔라셀 패널 감시 장치(10)로부터 개별적으로 데이터를 전송받는 경우 주변 환경에 따라 전파 간섭을 발생시켜 데이터 수신에 오류가 발생할 가능성이 높다. 또한, 접속반(20)과 복수의 솔라셀 패널 감시 장치(10)와의 거리가 모두 상이하여 거리가 멀리 배치되는 솔라셀 패널 감시 장치(10)로부터 데이터 전송을 받지 못하게 될 수 있으므로, 접속반(20)의 설치 위치가 제약될 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시형태는 솔라셀 패널 감시 장치(10)의 RF 무선 통신에 브릿지 프로토콜을 적용한다. As described above, the plurality of solar cell panel monitoring devices 10 are implemented so as to transmit the data detected by the plurality of solar cell panel monitoring devices 10 to one connection module 20. [ Accordingly, when data is individually received from a plurality of solar cell panel monitoring apparatuses 10 that transmit data to one of the connection units 20, there is a possibility that an error occurs in data reception due to radio wave interference according to the surrounding environment Is high. Since the distance between the connection panel 20 and the plurality of solar cell panel monitoring devices 10 is different from each other and data may not be received from the solar cell panel monitoring device 10 whose distance is far away, 20 may be restricted. To solve this problem, an embodiment of the present invention applies a bridge protocol to the RF wireless communication of the solar cell panel monitor device 10. [

도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 태양광 발전 시설 통합 모니터링 시스템의 솔라셀 패널 감시 장치에 적용된 브릿지 프로토콜을 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram for explaining a bridge protocol applied to a solar cell panel monitoring apparatus of an integrated photovoltaic power generation monitoring system according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시한 바와 같이, 브릿지 프로토콜은 복수의 솔라셀 패널 감시 장치(10-1 내지 10-N)가 개별적으로 접속반과 1:1 무선통신을 하는 것이 아니라, 솔라셀 패널 감시 장치(예를 들어, 10-N)가 인접한 솔라셀 패널 감시 장치(예를 들어, 10-(N-1))로 자신이 검출한 전압 및 전류 데이터를 전달하는 과정을 반복하여 최종적으로 하나의 솔라셀 패널 감시 장치(10-1)가 접속반(20)의 통신 모듈(21)로 데이터를 무선 전송하는 방식의 통신 프로토콜이다.As shown in FIG. 4, the bridge protocol is a protocol for controlling a plurality of solar cell panel monitoring devices 10-1 to 10-N, not 1: 1 wireless communication with the connection panel, (N-1)) to the adjacent cell-panel monitoring device (for example, 10- (N-1)), Is a communication protocol in which the apparatus 10-1 wirelessly transmits data to the communication module 21 of the connection board 20. [

예를 들어, 브릿지 프로토콜을 적용하기 위해, 하나의 접속반(20)으로 데이터를 전송하는 복수의 솔라셀 패널 감시 장치(10)는 상호 식별을 위한 순번이 적용될 수 있다. 총 N 개의 솔라셀 패널 감시 장치(10)가 하나의 접속반(20)과 통신하는 경우 각각의 솔라셀 패널 감시 장치(10)에는 1번에서 N번까지의 순번이 부여될 수 있으며, 솔라셀 패널 감시 장치(10)의 RF 무선 통신부(14)는 전송하고자 하는 전압 및 전류 데이터에 자신의 순번 정보를 더하여 송신할 수 있다.For example, in order to apply the bridge protocol, a plurality of solar cell panel monitoring apparatuses 10 that transmit data to one connection panel 20 may be subjected to mutual identification. When all the N solar cell panel monitoring devices 10 communicate with one connection panel 20, the order numbers from 1 to N can be given to each of the solar cell panel monitoring devices 10, The RF wireless communication unit 14 of the panel monitoring apparatus 10 can transmit its own order information to the voltage and current data to be transmitted.

솔라셀 패널 감시 장치(10)의 RF 무선 통신부(14)는 자신의 순번보다 하나 높은 순번을 포함하는 데이터를 수신하고 수신된 데이터에 다시 자신의 순번을 포함시켜 송신할 수 있다. 이러한 과정을 반복하게 되면, 최종적으로 가장 낮은 순번을 갖는 솔라셀 패널 감시 장치(10-1)의 RF 무선 통신부가 다른 솔라셀 패널 감시 장치(10-2 내지 10-N)의 데이터를 수신하게 되고, 수신된 데이터에 자신의 순번인 1번을 더하여 송신하면, 접속반(20)의 통신 모듈(21)이 순번 1이 기록된 데이터를 수신하게 할 수 있다. 접속반(20)의 통신 모듈(21)은 순번 1이 기록된 데이터를 수신하고, 수신된 데이터에 포함된 순번 중 가장 높은 순번을 확인하여 해당 데이터가 가장 높은 순번의 솔라셀 패널 감시 장치에서 검출된 전압 및 전류 데이터임을 확인할 수 있다.The RF wireless communication unit 14 of the solar cell panel monitoring apparatus 10 may receive data including a sequence number higher than the sequence number of the cell monitor unit 10 and transmit the sequence including its sequence number to the received data. When this process is repeated, the RF wireless communication unit of the solar cell panel monitoring device 10-1 having the lowest order finally receives the data of the other solar cell panel monitoring devices 10-2 to 10-N , The communication module 21 of the connection module 20 can receive the data in which the sequence number 1 is written if the received data is transmitted by adding its own sequence number 1. The communication module 21 of the connection module 20 receives the data in which the sequence number 1 is recorded and confirms the highest order among the sequences included in the received data, Voltage and current data.

전술한 브릿지 프로토콜 통신의 예에서, 각 솔라셀 패널 감시 장치(10)는 순번이 하나 높은 주변 솔라셀 패널 감시 장치의 데이터를 수신하고 최종적으로 가장 낮은 순번의 솔라셀 패널 감시 장치가 접속반(20)의 통신 모듈(21)과 통신하는 것으로 설명하였으나, 그 반대로 순번이 하나 낮은 주변 솔라셀 패널 감시 장치의 데이터를 수신하고 최종적으로 가장 높은 순번의 솔라셀 패널 감시 장치가 접속반(20)의 통신 모듈(21)과 통신하는 형태로도 구현될 수 있다.In the example of the bridge protocol communication described above, each of the solar cell panel monitoring apparatuses 10 receives the data of the peripheral solar cell panel monitoring apparatus having the higher order number, and finally the lowest ranked solar cell panel monitoring apparatus is connected to the connection panel 20 The data of the peripheral solar cell panel monitoring apparatus having the lowest order number is received, and finally the highest order number of solar cell panel monitoring apparatuses is communicated with the communication module 21 of the connection panel 20 And may be implemented in the form of communicating with the module 21.

한편, 솔라셀 패널 감시 장치(10)는 솔라셀 패널(1)에서 출력되는 전기 에너지를 자체 전원으로 활용할 수 있도록 전원부(15)를 구비할 수 있다. 전원부(15)는 솔라셀 패널(1)의 출력선으로부터 솔라셀 패널(1)에서 생산된 전압 및 전류를 제공받고 이를 내부 구성요소인 제어부(13) 및 RF 무선 통신부(14)의 동작에 필요한 전원 규격으로 변환하여 제공할 수 있다.Meanwhile, the solar cell panel monitoring apparatus 10 may include a power supply unit 15 to utilize the electric energy output from the solar cell panel 1 as its own power source. The power supply unit 15 receives the voltage and current generated from the solar cell panel 1 from the output line of the solar cell panel 1 and supplies the voltage and current to the control unit 13 and the RF wireless communication unit 14, It can be converted into a power standard and provided.

또한, 솔라셀 패널 감시 장치(10)의 자가진단부(16)는, 일기조건에 따라 솔라셀 패널(1)에서 전기 에너지를 생산하지 못하는 경우 솔라셀 패널 감시 장치(10)의 전원이 불안정할 수 있음을 대비하여 마련될 수 있다. 이를 위해 자가진단부(16)는 비상용 배터리를 구비할 수 있다. 즉, 자가진단부(16)는 전원부(15)의 출력을 감시하고 전원부(15)의 출력이 필요한 규격의 전압 및 전류를 만족하지 못하는 경우, 자신이 구비한 비상용 배터리를 이용하여 제어부(13)에 전원 전력을 제공할 수 있다. 비상용 배터리는 전원부(15)로부터 제공되는 전력을 충전하는 충전 가능한 배터리를 채용하는 것이 바람직하다.The self-diagnosis unit 16 of the solar cell panel monitoring apparatus 10 may be configured such that the power of the solar cell panel monitoring apparatus 10 is unstable when the solar cell panel 1 can not produce electric energy This can be done in preparation for being able to. For this, the self-diagnosis unit 16 may be provided with an emergency battery. That is, the self-diagnosis unit 16 monitors the output of the power source unit 15, and when the output of the power source unit 15 does not satisfy the required voltage and current, the self- Lt; / RTI > It is preferable that the emergency battery employs a rechargeable battery that charges electric power provided from the power supply unit 15. [

접속반(20)은 복수의 솔라셀 패널 감시 장치(10)로부터 각각의 솔라셀 패널(1)의 전압 및 전류 데이터를 제공받고 이를 서버(40)나 관리용 단말(50)로 제공할 수 있다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 접속반(20)에 마련된 통신 모듈(21)의 RF 무선 통신부(211)는 수신된 데이터를 RF 처리하여 기저 대역 신호로 변환하고, 제어부(212)는 변환된 데이터를 적절하게 가공할 수 있다. 즉, 제어부(212)는 솔라셀 패널 감시 장치(10)에서 수신된 데이터를 가공하여 검출한 솔라셀 패널의 식별정보, 검출 시간, 검출된 전압 및 전류의 값 등을 포함하는 데이터를 생성할 수 있다.The connection board 20 can receive the voltage and current data of each of the solar cell panels 1 from the plurality of solar cell panel monitoring apparatuses 10 and provide it to the server 40 or the management terminal 50 . 1 to 3, the RF wireless communication unit 211 of the communication module 21 provided in the connection board 20 performs RF processing on the received data to convert it into a baseband signal, Data can be processed properly. That is, the controller 212 processes the data received from the solar cell panel monitor 10 to generate data including the identification information of the solar cell panel, the detection time, and the detected voltage and current values have.

한편, 제어부(212)는 외부로부터 입력되는 관리자 설정에 의해 각 솔라셀 패널 감시 장치(10)의 데이터 검출 시간을 설정하고 이를 솔라셀 패널 감시 장치(10)로 전달할 수 있다. 즉, 접속반(20)의 통신 모듈(21)은 사용자의 설정에 따라 솔라셀 패널 감시 장치(10)의 전압 및 전류 검출 데이터를 업데이트하기 위한 시간 간격이 설정되면, 이에 따라 각 솔라셀 패널 감시 장치(10)의 데이터 검출 시간 간격을 설정하거나 변경하기 위한 명령을 솔라셀 패널 감시 장치(10)로 제공할 수 있다.On the other hand, the controller 212 can set the data detection time of each solar cell panel monitoring device 10 according to the manager setting inputted from the outside, and can transmit the data detection time to the solar cell panel monitoring device 10. That is, when the time interval for updating the voltage and current detection data of the solar cell panel monitoring apparatus 10 is set according to the setting of the user, the communication module 21 of the connection panel 20 sets the time It is possible to provide a command to the solar cell panel monitoring apparatus 10 to set or change the data detection time interval of the apparatus 10. [

솔라셀 패널 감시 장치(10)로 데이터 검출 시간 설정 및 변경을 위해 접속반(20)의 통신 모듈(21) 내 제어부(212)는 다음과 같이 동작할 수 있다. 제어부(212)는 설정하고자 하는 솔라셀 패널 감시 장치로부터 제공되는 전압 및 전류 데이터의 업데이트 시간 간격에 따라 전체 솔라셀 패널 감시 장치의 개수를 고려하여 솔라셀 패널 감시 장치의 데이터 검출 시간 간격 및 데이터 전송 속도를 하기 수학식 1 및 수학식 2와 같이 결정할 수 있다.The control unit 212 in the communication module 21 of the connection unit 20 can operate as follows to set and change the data detection time with the solar cell panel monitoring apparatus 10. [ The controller 212 controls the data detection time interval and the data transmission time of the solar cell panel monitoring device in consideration of the number of all the solar cell panel monitoring devices according to the update time interval of the voltage and current data provided from the solar cell panel monitoring device to be set, The speed can be determined according to the following equations (1) and (2).

[수학식 1] [Equation 1]

T = U / NT = U / N

[수학식 2] &Quot; (2) "

BPS= T / (데이터 bit 수 + 더미 bit 수)BPS = T / (number of data bits + number of dummy bits)

상기 수학식 1 및 수학식 2에서, U는 전체 솔라셀 패널 감시 장치의 데이터 업데이트 시간 간격이고, T는 각 솔라셀 패널 감시 장치의 데이터 검출 시간 간격이며, BPS는 데이터 전송 속도이다. 데이터 bit 수는 솔라셀 패널 감시 장치(10)에서 접속반(20)으로 전송되는 데이터의 비트 수이다.In Equations (1) and (2), U is a data update time interval of the entire solar cell panel monitoring apparatus, T is a data detection time interval of each solar cell panel monitoring apparatus, and BPS is a data transmission rate. The number of data bits is the number of bits of data transmitted from the solar cell panel monitor 10 to the connection module 20.

한편, 접속반(20)의 간선 모니터링부(22)는 간선으로부터 전기 에너지에 관련된 정보를 제공받는다. 태양광 발전 시설은 다수의 솔라셀 패널을 구비하고, 이들 솔라셀 패널은 사전 설정된 개수만큼 상호 직렬 연결되어 전력을 출력한다. 또한, 이러한 상호 직렬 연결된 복수의 솔라셀 패널은 상호 병렬 연결되어 인버터로 직류 전력을 제공하게 된다. 인버터와 연결되는 전력 제공선을 간선이라고 하며, 이 간선의 전력 상태를 접속반(20)의 간선 모니터링부(22)에서 모니터링 한다. 간선 모니터링부(22)에서 검출된 간선의 전압 및 전류는 통신 모듈(21)의 제어부(212)로 제공되어 그 값이 연산된다.On the other hand, the trunk line monitoring unit 22 of the connection board 20 receives information related to electric energy from the trunk line. The photovoltaic power generation facility has a plurality of solar cell panels, and these solar cell panels are connected in series by a predetermined number to output power. In addition, a plurality of the solar cell panels connected in parallel to each other are connected in parallel to provide DC power to the inverter. The power supply line connected to the inverter is referred to as a trunk line, and the trunk line monitoring unit 22 of the connection board 20 monitors the power state of the trunk line. The voltage and current of the trunk detected by the trunk line monitoring unit 22 are provided to the control unit 212 of the communication module 21 and the value thereof is calculated.

또한, 접속반(20)의 인버터 모니터링부(23)는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 인버터로부터 인버터의 출력 전력에 관련된 정보를 제공받는다. 태양광 발전 시설은 전술한 간선에서 출력되는 직류의 전기 에너지를 제공받고 이를 교류의 전기 예너지로 변환하여 계통으로 전달하는 인버터를 포함한다. 이 인버터의 전력 상태를 접속반(20)의 인버터 모니터링부(23)에서 모니터링한다. 즉, 인버터 모니터링부(23)는 인버터에서 출력되는 교류 전압 및 교류 전류를 검출하고 검출된 인버터의 출력 전압 및 전류는 통신 모듈(21)의 제어부(212)로 제공되어 그 값이 연산된다.The inverter monitoring unit 23 of the connection board 20 is also provided with information related to the output power of the inverter from an inverter that converts DC power into AC power. The photovoltaic power generation facility includes an inverter that receives the electric energy of direct current output from the above-mentioned trunk, converts the electric energy into an alternating current, and transmits the electric energy to the system. The inverter monitoring unit 23 of the connection board 20 monitors the power state of the inverter. That is, the inverter monitoring unit 23 detects the AC voltage and the AC current output from the inverter, and the detected output voltage and current of the inverter are provided to the control unit 212 of the communication module 21 and the value thereof is calculated.

제어부(212)는 사전 설정된 시간 간격으로 제공받는 복수의 솔라셀 패널 감시 장치(10)의 전압 및 전류 데이터와 간선의 전압 및 전류 데이터를 CDMA 통신부(213) 및 시리얼 통신부(214)로 제공하여 접속반(20) 외부로 전송하게 된다. CDMA 통신부(213)는 복수의 솔라셀 패널 감시 장치(10)의 전압 및 전류 데이터와 간선의 전압 및 전류 데이터를 CDMA 통신 방식에 따라 통신망(30)으로 전송하고 통신망(30)과 연결된 서버(40)에서 수신하고 저장 관리하게 된다. 도한, 시리얼 통신부(214)는 자신과 시리얼 통신 케이블을 통해 연결된 관리 단말(50)로 시리얼 통신 방식에 따라 복수의 솔라셀 패널 감시 장치(10)의 전압 및 전류 데이터와 간선의 전압 및 전류 데이터를 전송한다.The control unit 212 provides the voltage and current data of the plurality of solar cell panel monitoring apparatuses 10 and the voltage and current data of the trunks received at predetermined time intervals to the CDMA communication unit 213 and the serial communication unit 214, To the outside of the module 20. The CDMA communication unit 213 transmits the voltage and current data of the plurality of solar cell panel monitoring apparatuses 10 and the voltage and current data of the trunk line to the communication network 30 in accordance with the CDMA communication system, ), And stores and manages them. The serial communication unit 214 transmits the voltage and current data of the plurality of solar cell panel monitoring apparatuses 10 and the voltage and current data of the trunk line to the management terminal 50 connected thereto through a serial communication cable in accordance with the serial communication method send.

한편, 본 발명의 일 실시형태가 다수의 접속반이 적용되는 태양광 발전 시스템인 경우, 접속반(20)의 통신 모듈(21)은 RF 무선 통신부(211)를 이용하여 접속반(20) 간의 브릿지 프로토콜을 적용한 RF 통신을 수행할 수 있다. 이 브릿지 프로토콜은 전술한 솔라셀 패널 감시 장치(10)에서 이루어지는 것과 동일한 방식으로 구현될 수 있다. 즉, 복수의 접속반(20) 각각은 식별을 위한 고유의 순번이 적용되고, 접속반(20)에 포함된 RF 무선 통신부(211)는 제어부(212)에서 생성된 데이터에 자신의 순번을 부가하여 RF 무선 통신부(211)를 통해 송신할 수 있다. 인접한 RF 무선 통신부(211)는 자신이 속한 접속반의 고유 순번 보다 하나 높은 또는 하나 낮은 순번의 접속반에서 송신된 데이터를 수신하고, 수신된 에이터에 자신의 순번을 결합하여 다시 송신한다. 이러한 과정을 반복하여 최종적으로 가장 낮은 순번을 갖는 접속반 또는 가장 높은 순번을 갖는 접속반에 속한 통신 모듈에서 최종적으로 CDMA 통신부(213)을 통해 서버로 전달받은 데이터를 송신할 수 있다. The communication module 21 of the connection module 20 may be connected to the connection module 20 using the RF wireless communication module 211. In this case, It is possible to perform RF communication using a bridge protocol. This bridge protocol can be implemented in the same manner as that performed in the above-described solar cell panel monitor 10. That is, each of the plurality of connection boards 20 applies a unique sequence number for identification, and the RF wireless communication unit 211 included in the connection board 20 adds the order number to the data generated by the controller 212 And transmit it through the RF wireless communication unit 211. [ The adjacent RF wireless communication unit 211 receives the data transmitted in the connection unit of one higher order or lower order than the unique order number of the connection unit to which the wireless communication unit 211 belongs, combines the order of the received order with the received data, and transmits again. This process can be repeated to finally transmit the data received through the CDMA communication unit 213 to the server in the communication module having the lowest order or the highest order.

이와 같이, 다수의 접속반이 적용되는 실시형태에서, 브릿지 프로토콜의 RF 무선 통신을 적용하는 경우, 각 접속반마다 CDMA 통신부(213)를 구비할 필요가 없어진다. 즉, 순번이 가장 낮은 순번 또는 가장 높은 순번의 접속반에 속한 통신 모듈(21)만 CDMA 통신부(213)를 구비하게 되므로 제작 단가를 감소시킬 수 있으며, 접속반 마다 CDMA 통신을 위한 통신 서비스 가입을 할 필요가 없으므로 운용에 소요되는 비용도 절감할 수 있다.As described above, in the embodiment where a plurality of connection modules are applied, when the RF wireless communication of the bridge protocol is applied, it is not necessary to provide the CDMA communication section 213 for each connection half. In other words, since only the communication module 21 belonging to the connection order having the lowest sequence number or the highest sequence number has the CDMA communication unit 213, it is possible to reduce the manufacturing cost, and the communication service subscription for the CDMA communication It is possible to reduce the operation cost.

관리 단말(50)은 통신망(30)을 통해 서버(40)에 접속할 수 있다. 서버(40)는 솔라셀 패널 감시 장치(10)와 접속반(20)의 간선 모니터링부(22)에서 제공되는 검출 데이터를 저장 관리할 수 있으며, 이를 접속된 관리 단말(50)에 통합적으로 확인할 수 있도록 적절한 웹 환경을 제공할 수 있다. 관리자는 관리 단말(50)을 이용하여 서버(40)에 접속함으로써 태양광 발전 시설을 모니터링한 정보(솔라셀 패널의 전압 및 전류, 간선의 전압 및 전류 등)를 시간 대 별로 확인할 수 있다. 또한, 서버(40)는 솔라셀 패널 감시 장치에서 검출된 데이터를 분석하여 솔라셀 패널 감시 장치의 오작동 이력이나 고장 내역을 기록함으로써, 접속된 관리 단말(50)을 통해 오작동 이력이나 고장 내역을 쉽게 확인할 수 있다. 또한, 서버(40)는 주기적으로 저장된 모니터링 데이터를 보고서 형식으로 작성하여 관리자에게 메일 등의 형식으로 제공할 수 있으며, 수신한 데이터를 분석하여 긴급한 고장 등이 발생한 것으로 판단한 경우 즉시 관리 단말(50)나 사전 등록된 관리자의 휴대전화로 통보할 수도 있다.The management terminal 50 can access the server 40 through the communication network 30. [ The server 40 can store and manage the detection data provided by the solar cell panel monitoring apparatus 10 and the trunk line monitoring unit 22 of the connection panel 20 and can collectively confirm the detected data to the connected management terminal 50 To provide a suitable web environment for the user. The manager can confirm the information (the voltage and current of the solar cell panel, the voltage and current of the trunk line, etc.) monitored by the photovoltaic power generation facility by the time zone by accessing the server 40 by using the management terminal 50. In addition, the server 40 analyzes the data detected by the solar cell panel monitoring apparatus and records the malfunction history or the failure history of the solar cell panel monitoring apparatus, so that the malfunction history or the breakdown history can be easily Can be confirmed. In addition, the server 40 may periodically store the monitoring data in a report format and provide the data to the administrator in the form of a mail or the like. When the server 40 analyzes the received data and determines that an emergency failure has occurred, Or a mobile phone of a pre-registered manager.

도 1에서 관리 단말은 접속반(20)과 시리얼 통신으로 연결된 관리 단말을 도시하고 있으나 이에 한정되지 않는다. 관리 단말은 통신망을 통해 서버에 접속 가능한 단말이면 어떠한 장소나 종류에 한정되지 않는다. 예를 들어, 관리자가 소지한 모바일 단말(휴대폰, 스마트폰, 스마트 패드 등)이 통신망에 접속 가능한 경우, 관리자는 자신에게 부여된 아이디/패스워드를 이용하여 서버에 접속할 수 있으며, 서버에 저장 및 관리되는 태양광 발전 시설의 모니터링 정보를 확인할 수 있다.
In FIG. 1, the management terminal is connected to the connection terminal 20 through a serial communication. However, the management terminal is not limited thereto. The management terminal is not limited to any place or type as long as the terminal is connectable to the server through the communication network. For example, when a mobile terminal (a mobile phone, a smart phone, a smart pad, etc.) possessed by an administrator can access the communication network, the manager can access the server using the ID / password assigned to him / The monitoring information of the solar power generation facilities can be confirmed.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태에 따른 태양광 발전 시설 통합 모니터링 시스템은, 태양광 발전 시설의 각 솔라셀 패널의 상태 및 간선의 상태를 서버에서 통합적으로 저장 관리할 수 있어, 접속반에 직접 연결된 관리 단말뿐만 아니라 장소나 시간에 구애받지 않고 관리자가 태양광 발전 설비를 모니터링 할 수 있다.As described above, the solar power generation facility integrated monitoring system according to an embodiment of the present invention can integrally store and manage the states of the solar cell panels and the states of the trunk lines of the solar power generation facility in the server, In addition to the management terminals connected directly to the classroom, managers can monitor the photovoltaic power generation facility regardless of location or time.

특히, 본 발명의 일 실시형태에 따른 태양광 발전 시설 통합 모니터링 시스템의 솔라셀 패널 감시 장치는 브릿지 프로토콜을 적용하여 통신하므로 접속반과 1:1 통신이 불가능한 넓은 지역에 적용이 가능하다.In particular, the solar cell panel monitoring apparatus of the integrated PV monitoring system according to an embodiment of the present invention can be applied to a wide area where the connection protocol and the 1: 1 communication are impossible because the bridge protocol is applied.

또한, 본 발명의 일 실시형태에 따른 태양광 발전 시설 통합 모니터링 시스템의 접속반은 솔라셀 패널 감시 장치에서 이루어지는 솔라셀 패널의 전압 전류 검출 간격을 능동적으로 설정하여 실시간으로 감시 데이터 업데이트가 가능하게 한다.
In addition, the connection module of the solar power generation facility integrated monitoring system according to an embodiment of the present invention enables the monitoring data update in real time by actively setting the voltage / current detection interval of the solar cell panel in the solar cell panel monitoring device .

본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위 및 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although the present invention has been described in connection with certain exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the embodiments described, but should be determined by the scope of the following claims and equivalents thereof.

1: 솔라셀 패널 10: 솔라셀 패널 감시 장치
11: 전압 검출부 12: 전류 검출부
13: 제어부 14: RF 무선 통신부
15: 전원부 16: 자가 진단부
20: 접속반 21: 통신 모듈
211: RF 무선 통신부 212: 제어부
213: CDMA 통신부 214: 시리얼 통신부
22: 간선 모니터링부 23: 인버터 모니터링부
30: 통신망 40: 서버
50: 관리 단말(PC)1: Solar Cell Panel 10: Solar Cell Panel Monitor
11: voltage detection unit 12: current detection unit
13: control unit 14: RF wireless communication unit
15: power supply unit 16: self diagnosis unit
20: connection module 21: communication module
211: RF wireless communication unit 212:
213: CDMA communication unit 214: serial communication unit
22: main line monitoring section 23: inverter monitoring section
30: communication network 40: server
50: management terminal (PC)

Claims (6)

복수의 솔라셀 패널을 포함하는 태양광 발전 시설에서 상기 복수의 솔라셀 패널에서 출력되는 전압 및 전류를 각각 검출하고 검출된 전류 및 전압에 대응되는 데이터를 각각 무선 송신하는 복수의 솔라셀 패널 감시 장치로부터 데이터를 취합하는 접속반에 있어서,
상기 솔라셀 패널 감시 장치로부터 수신된 데이터를 RF 처리하는 RF 무선 통신부;
상기 RF 무선 통신부에 의해 RF 처리된 데이터를 제공받아 가공하는 제어부;
상기 제어부의 제어에 따라 상기 제어부에 의해 가공된 데이터를 CDMA 방식으로 서버로 무선 전송하는 CDMA 통신부; 및
상기 제어부의 제어에 따라 상기 제어부에 의해 가공된 데이터를 관리 단말로 시리얼 통신 방식으로 유선 전송하는 시리얼 통신부를 포함하며,
상기 제어부는, 상기 복수의 솔라셀 패널 감시 장치 각각에 의해 수행되는 전압 및 전류 검출 시간 간격 및 데이터 전송 속도를 결정하여 상기 솔라셀 패널 감시 장치로 전달하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시설 모니터링 시스템에 적용되는 유무선 통합 접속반.A plurality of solar cell panel monitoring apparatuses each detecting a voltage and a current output from the plurality of solar cell panels in a solar power generation facility including a plurality of solar cell panels and wirelessly transmitting data corresponding to the detected currents and voltages, In a connection panel for collecting data from a network,
An RF wireless communication unit for RF-processing data received from the solar cell panel monitoring apparatus;
A control unit for receiving and processing RF processed data by the RF wireless communication unit;
A CDMA communication unit for wirelessly transmitting data processed by the control unit to a server in a CDMA system under the control of the controller; And
And a serial communication unit for wiredly transmitting data processed by the control unit to the management terminal under the control of the control unit in a serial communication manner,
Wherein the control unit determines a voltage and current detection time interval and a data transmission rate to be performed by each of the plurality of solar cell panel monitoring devices and transmits the determined voltage and current detection time intervals and the data transmission rate to the solar cell panel monitoring apparatus Applicable wired / wireless integrated access panel. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
하기 수학식 1 및 수학식 2에 의해 상기 복수의 솔라셀 패널 감시 장치 각각의 전압 및 전류 검출 시간 간격 및 데이터 전송 속도를 결정하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시설 모니터링 시스템에 적용되는 유무선 통합 접속반.
[수학식 1]
T = U / N
[수학식 2]
BPS= T / (데이터 bit 수 + 더미 bit 수)
(U: 설정하고자 하는 상기 복수의 솔라셀 패널 감시 장치 전체의 데이터 업데이트 시간 간격, T: 상기 복수 솔라셀 패널 감시 장치 각각의 전압 및 전류 검출 시간 간격, BPS: 데이터 전송 속도, 데이터 bit 수: 상기 솔라셀 패널 감시 장치에서 송신하는 데이터의 비트 수)The apparatus of claim 1,
Wherein the voltage and current detection time intervals and the data transmission speed of each of the plurality of solar cell panel monitoring apparatuses are determined by the following equations (1) and (2) .
[Equation 1]
T = U / N
&Quot; (2) "
BPS = T / (number of data bits + number of dummy bits)
(U: a data update time interval of all the plurality of solar cell panel monitor devices to be set, T: a voltage and current detection time interval of each of the plurality of solar cell panel monitor devices, BPS: data transfer rate, The number of bits of data to be transmitted from the solar cell panel monitoring apparatus) 제1항에 있어서,
상기 태양광 발전 시설의 간선의 전압 및 전류를 검출한 정보를 제공받는 간선 모니터링부; 및
상기 간선으로부터 제공된 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 인버터의 출력 전압 및 전류를 검출한 정보를 제공받는 인버터 모니터링부를 더 포함하며,
상기 제어부는 상기 간선 모니터링부 및 인버터 모니터링부에서 제공받은 데이터를 가공하고,
상기 CDMA 통신부는 상기 제어부에서 가공된 상기 간선 모니터링부 및 인버터 모니터링부에서 제공받은 데이터를 CDMA 방식으로 상기 서버로 전송하며,
상기 시리얼 통신부는 상기 제어부에서 가공된 상기 간선 모니터링부 및 인버터 모니터링부에서 제공받은 데이터를 상기 관리 단말로 시리얼 통신 방식으로 유선 전송하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시설 모니터링 시스템에 적용되는 유무선 통합 접속반.The method according to claim 1,
A main line monitoring unit for receiving information on the voltage and current of the main line of the photovoltaic power generation facility; And
Further comprising an inverter monitoring unit for receiving information on the detected output voltage and current of the inverter for converting the DC power provided from the trunk to AC power,
The control unit processes the data provided by the main line monitoring unit and the inverter monitoring unit,
The CDMA communication unit transmits the data provided by the trunk monitoring unit and the inverter monitoring unit processed by the control unit to the server by CDMA,
Wherein the serial communication unit wirelessly transmits the data provided by the main monitoring unit and the inverter monitoring unit processed by the control unit to the management terminal by a serial communication method. . 복수의 솔라셀 패널을 포함하는 태양광 발전 시설에서 상기 복수의 솔라셀 패널에서 출력되는 전압 및 전류를 각각 검출하고 검출된 전류 및 전압에 대응되는 데이터를 각각 무선 송신하는 복수의 솔라셀 패널 감시 장치로부터 데이터를 취합하는 복수의 접속반에 있어서,
상기 솔라셀 패널 감시 장치로부터 수신된 데이터를 RF 처리하는 RF 무선 통신부 및 상기 RF 무선 통신부에 의해 RF 처리된 데이터를 제공받아 가공하는 제어부를 갖는 통신 모듈을 각각 포함하며,
상기 RF 무선 통신부는 상기 제어부에서 가공된 데이터를 다른 접속반에 포함된 통신 모듈로 송신하고 상기 다른 접속반에서 포함된 통신 모듈로부터 데이터를 수신하며,
상기 복수의 접속반 중 사전 설정된 하나의 접속반에 포함된 통신 모듈은, 상기 다른 접속반에 포함된 통신 모듈로부터 수신된 데이터를 CDMA 방식으로 서버로 무선 전송하는 CDMA 통신부를 더 포함하며,
상기 복수의 접속반은 상호 식별을 위한 순번을 가지며,
상기 RF 무선 통신부는, 상기 제어부에서 가공된 데이터에 자신이 포함된 접속반의 순번을 결합하여 송신하며, 자신이 포함된 접속반의 순번보다 하나 더 높은 순번 또는 하나 더 낮은 순번이 결합된 데이터를 수신한 후 자신의 순번을 결합하여 다시 송신하며,
가장 낮은 순번 또는 가장 높은 순번을 갖는 접속반에 포함된 통신 모듈이 상기 CDMA 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시설 모니터링 시스템에 적용되는 유무선 통합 접속반.A plurality of solar cell panel monitoring apparatuses each detecting a voltage and a current output from the plurality of solar cell panels in a solar power generation facility including a plurality of solar cell panels and wirelessly transmitting data corresponding to the detected currents and voltages, In a plurality of connection panels for collecting data from a plurality of connection terminals,
A communication module having an RF wireless communication unit for RF-processing data received from the solar cell panel monitoring apparatus and a control unit for receiving and processing RF-processed data by the RF wireless communication unit,
Wherein the RF wireless communication unit transmits data processed by the control unit to a communication module included in another connection module and receives data from a communication module included in the other connection module,
Wherein the communication module included in the predetermined one of the plurality of connection modules further comprises a CDMA communication module for wirelessly transmitting data received from the communication module included in the other connection module to the server in a CDMA manner,
Wherein the plurality of connection modules have a sequence number for mutual identification,
The RF wireless communication unit combines the sequence numbers of the connection modules included in the data processed by the control unit and transmits the combined data to the RF unit, and receives the combined data of one higher sequence number or one lower sequence number, And then combines and transmits its own number again,
Wherein the communication module included in the connection module having the lowest order number or the highest order number includes the CDMA communication section. 삭제delete
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