KR101552096B1 - The method and apparatus for protecting solar cell power system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 태양광 발전 설비의 보호 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 태양광 발전 설비 내의 전력 계통 상의 이상 발생시 태양광 발전 시스템을 보호하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for protecting a photovoltaic power generation system, and more particularly, to a method and apparatus for protecting a photovoltaic power generation system when an abnormality occurs in a power system in a photovoltaic power generation facility.
태양 빛을 PN 반도체 구조를 갖는 태양 전지라는 반도체 소자를 이용하여 전기로 변환해주는 태양광 발전 기술은 심각한 에너지 부족에서 유발되는 위협으로부터 인류를 구원할 유망한 차세대 저탄소 녹색 성장의 신재생 에너지이다. Solar photovoltaic technology, which converts solar light into electricity using a semiconductor device called a solar cell with a PN semiconductor structure, is a promising next generation low carbon green growth renewable energy that will save mankind from threats caused by a serious energy shortage.
또한, 태양광 발전 시스템은 환경 친화성, 신뢰성, 유지 보수의 용이성 및 모듈화가 우수하기 때문에 전 세계적으로 관심을 받고 있다. 일본, 독일, 중국 등을 중심으로 태양광 발전을 기반으로 한 활발한 전력 공급이 이루어지고 있다. 특히, 중국의 경우, 2006년, 2007년에 이어, 2008년에도 급속한 성장을 지속하면서 태양 전지 생산에 있어서 수년간 강국의 자리를 지켜온 일본, 독일을 제치고 세계 1위의 가장 많은 점유율을 차지하였다. 세계 태양광 시장을 이끌고 있는 일본, 중국과 지리적으로 가까운 우리나라는 전 세계에서 액화 석유 가스가 2위, 석유 5위의 주유 수입국으로써 에너지 해외 의존도가 높다. 따라서, 지속적으로 신재생 에너지의 중요성이 부각되고 있으므로 신재생 에너지 개발이 절실하게 필요한 실정이다. In addition, photovoltaic power generation systems are attracting worldwide attention because of their excellent environmental friendliness, reliability, ease of maintenance and modularization. Japan, Germany, China and other countries are actively supplying power based on photovoltaic power generation. In particular, in China, it continued to grow rapidly in 2008, following 2006 and 2007, and occupied the largest share of the world's largest solar cell production market, surpassing Japan and Germany, which have held strong positions for many years. Korea, which is leading the world PV market, is geographically close to Japan and China, and it is highly dependent on energy abroad as liquefied petroleum gas, the fifth largest oil importing country in the world. Therefore, the importance of new and renewable energy continues to be emphasized, and it is inevitable that new and renewable energy is needed to be developed.
특히, 최근에는 여름철 냉방 부하가 현격하게 증가하고 있는 상황에서 일사량 특성 곡선과 부하 특성 곡선의 유사성을 이용하여 여름철에는 상호 보완 효과를 얻을 수 있는 태양광 발전 방식의 보급 활성화는 에너지 소비 측면에서도 매우 바람직하다고 할 수 있다. In particular, in recent years, in a situation where the cooling load in the summer is increasing remarkably, utilizing the similarity between the solar radiation characteristic curve and the load characteristic curve, it is very desirable in terms of energy consumption to activate the solar power generation method, .
본 발명의 일 측면은 태양광 발전 설비의 보호 방법을 제공한다.One aspect of the present invention provides a method of protecting a photovoltaic power generation facility.
본 발명의 다른 측면은 태양광 발전 설비의 보호 장치를 제공한다.Another aspect of the present invention provides a protection device for a photovoltaic power generation facility.
본 발명의 일 측면에 따른 태양광 발전 설비의 보호 방법은 상기 태양광 발전 설비의 태양광 접속반과 직접적으로 연결된 복수의 태양광 모듈 각각과 연계된 복수의 개별 모듈 탐지부 각각이 상기 복수의 태양광 모듈 각각에 의해 발생되는 제1 직류 전류/제1 직류 전압을 탐지하는 단계, 상기 복수의 태양광 모듈과 연계된 중앙 탐지부가 상기 복수의 태양광 모듈과 제1 차단기를 연결하는 전력 계통에서 발생되는 제2 직류 전류/제2 직류 전압을 탐지하는 단계, 상기 복수의 개별 모듈 탐지부 각각이 상기 제1 직류 전류/상기 제1 직류 전압에 대한 정보를 포함하는 제1 아날로그 신호를 제1 제어 장치로 전송하는 단계, 상기 중앙 탐지부가 상기 제1 직류 전류/상기 제1 직류 전압을 기반으로 결정된 상기 제2 직류 전류/상기 제2 직류 전압에 대한 정보를 포함하는 제2 아날로그 신호를 상기 제1 제어 장치로 전송하는 단계와 상기 제1 제어 장치가 상기 제1 아날로그 신호를 변환한 제1 디지털 신호 변환값 및 상기 제2 아날로그 신호를 변환한 제2 디지털 신호 변환값을 기반으로 상기 태양광 접속반의 전력 계통에 발생된 이상을 탐지하는 단계를 포함할 수 있다. In accordance with one aspect of the present invention, there is provided a method for protecting a photovoltaic power generation facility, comprising the steps of: each of a plurality of individual module detectors associated with each of a plurality of photovoltaic modules directly connected to a photovoltaic module of the photovoltaic generation facility, Detecting a first dc current / first dc voltage generated by each of the plurality of modules, a central detection unit associated with the plurality of photovoltaic modules being generated in a power system connecting the plurality of solar modules and the first circuit breaker Detecting a second direct current / second direct current voltage, each of the plurality of individual module detectors supplying a first analog signal including information on the first direct current / the first direct current voltage to a first control device And the central detection unit includes information on the second DC current / the second DC voltage determined based on the first DC current / the first DC voltage And a second digital signal conversion unit for converting the first analog signal converted by the first analog signal and the second digital signal converted by the second analog signal, And detecting an abnormality that has occurred in the power system of the photovoltaic connection module based on the value.
한편, 태양광 발전 설비의 보호 방법은 태양광 인버터가 상기 제2 직류 전류/상기 제2 직류 전압을 인버팅하여 제1 교류 전류/제1 교류 전압을 생성하는 단계, 변류기/변압기가 상기 제1 교류 전류/상기 제1 교류 전압이 제2 교류 전류/제2 교류 전압으로 변류/변압하는 단계, 상기 태양광 발전 설비의 계통 연계 태양광 배전반에 구현된 고압 계전기, 저압 계전기, 배전반 탐지부 각각이 상기 제2 교류 전류/상기 제2 교류 전압을 기반으로 한 상기 계통 연계 태양광 배전반에 흐르는 전류/전압을 탐지하는 단계, 상기 고압 계전기, 상기 저압 계전기, 상기 배전반 탐지부 각각이 상기 계통 연계 태양광 배전반에 흐르는 상기 전류/ 상기 전압에 대한 제3 아날로그 신호를 제2 제어 장치로 전송하는 단계, 상기 제2 제어 장치가 상기 제3 아날로그 신호를 변환한 제3 디지털 신호 변환값을 기반으로 상기 계통 연계 태양광 배전반의 전력 계통에 발생된 이상을 탐지하는 단계를 포함하되, 상기 제1 제어 장치가 상기 이상을 탐지한 경우, 상기 제1 제어 장치에서 발생한 이상 발생 정보가 상기 태양광 발전 설비의 계통 연계 태양광 배전반에 구현된 제2 제어 장치로 전달된다.Meanwhile, a method of protecting a photovoltaic power generation facility includes the steps of generating a first alternating current / first alternating voltage by inverting the second direct current / the second direct voltage by a solar inverter, The method comprising the steps of: alternating current / the first alternating current voltage to a second alternating current / second alternating voltage, the high voltage relay, the low voltage relay, and the switchboard detecting unit implemented in the grid- Detecting a current / voltage flowing in the grid-connected solar panel based on the second alternating current / the second alternating voltage, detecting each of the high voltage relay, the low voltage relay, and the power- To the second control device, the third analog signal for the current / the voltage flowing in the switchboard, and the second control device transmits the third analog signal for the third / And detecting an abnormality occurring in the power system of the grid-connected solar control panel based on the digital signal conversion value, wherein when the first control device detects the abnormality, an abnormality occurred in the first control device Information is communicated to a second control device embodied in a grid-connected solar power distribution panel of the solar power plant.
또한, 상기 제1 제어 장치는 상기 제1 디지털 신호 변환값 및 상기 제2 디지털 신호 변환값과 상기 제1 디지털 신호 변환값 및 상기 제2 디지털 신호 변환값 각각과 대응되는 제1 설정 기준값을 기반으로 상기 태양광 접속반의 상기 전력 계통에 발생한 상기 이상을 탐색하고, 상기 제2 제어 장치는 상기 제3 디지털 신호 변환값과 상기 제3 디지털 신호 변환값과 대응되는 제2 설정 기준값을 비교하여 상기 계통 연계 태양광 배전반의 상기 전력 계통에 발생한 이상을 탐색하고, 상기 제1 설정 기준값 및 상기 제2 설정 기준값은 상기 태양광 발전 설비에 발생된 이상을 탐지하기 위해 상기 태양광 발전 설비 내에서 구동되는 태양광 모듈의 개수, 태양광 발전 환경 정보에 따라 적응적으로 설정될 수 있다.In addition, the first controller may be configured to select one of the first digital signal conversion value and the second digital signal conversion value based on the first setting reference value corresponding to each of the first digital signal conversion value and the second digital signal conversion value, And the second control device compares the third digital signal conversion value with the second setting reference value corresponding to the third digital signal conversion value, The first set reference value and the second set reference value are used to detect an abnormality occurring in the power system of the solar power distribution board, The number of modules, and the solar power generation environment information.
또한, 상기 제1 제어 장치는 상기 태양광 접속반의 전력 계통에 이상이 발생한 경우, 상기 제1 차단기를 기반으로 상기 태양광 접속반의 상기 전력 계통을 차단하고 태양광 모니터링부 및 등록된 관리자에게 이상 발생 정보를 전달하고, 상기 제2 제어 장치는 상기 계통 연계 태양광 배전반의 상기 전력 계통에 이상이 발생한 경우, 제2 차단기를 기반으로 상기 계통 연계 태양광 배전반의 상기 전력 계통을 차단하고 상기 태양광 모니터링부 및 등록된 관리자에게 상기 이상 발생 정보를 전달할 수 있다.In addition, the first control device may block the power system of the photovoltaic connection unit based on the first circuit breaker and cause the solar monitoring unit and the registered administrator to abnormally generate power when an abnormality occurs in the power system of the solar photovoltaic panel And the second control device interrupts the power system of the grid-connected solar power distribution board based on the second circuit breaker when an abnormality occurs in the power system of the grid-connected solar power distribution panel, And transmit the abnormality occurrence information to the registered and registered manager.
또한, 상기 제1 제어 장치는 상기 태양광 발전 환경 정보를 기반으로 태양광 발전을 수행한 복수의 날들을 복수의 발전 환경 그룹 각각으로 그룹핑하고, 상기 복수의 발전 환경 그룹 각각에 포함된 적어도 하나의 날 각각에 대한 발전량의 변화를 기반으로 상기 복수의 태양광 모듈 각각의 패널에 대한 청소 시점을 결정하고, 상기 태양광 발전 환경 정보는 일사량 정보 및 구름양 정보를 포함할 수 있다.The first control device groups the plurality of days performing the solar power generation based on the solar power generation environment information into each of the plurality of power generation environment groups, The cleaning time for each panel of the plurality of solar modules is determined based on the variation of the power generation amount for each blade, and the solar power generation environment information may include the solar radiation amount information and the cloud amount information.
또한, 상기 복수의 태양광 모듈 각각은 상기 복수의 태양광 모듈 각각과 연계된 전력 계통 중 특정 전력 계통에 이상이 발생한 경우, 특정 전력 계통과 연계된 상기 복수의 태양광 모듈 중 하나의 태양광 모듈은 별도로 구현된 전력 전달 경로인 보조 경로를 통해 전력을 전달하고, 상기 보조 경로를 통한 전력 전달의 수행시 상기 제1 설정 기준값 및 상기 제2 설정 기준값은 상기 보조 경로를 통해 전달되는 전류/전압을 고려하여 재설정될 수 있다.Each of the plurality of photovoltaic modules may include a plurality of photovoltaic modules, each of the plurality of photovoltaic modules being connected to one of the plurality of photovoltaic modules, Wherein the first set reference value and the second set reference value transmit the current / voltage transmitted through the auxiliary path when the power is transmitted through the auxiliary path, And can be reset.
본 발명의 다른 측면에 따른 전력 계통에 대한 보호가 수행되는 태양광 발전 설비에 있어서, 상기 태양광 발전 설비는 상기 태양광 발전 설비의 태양광 접속반과 직접적으로 연결된 복수의 태양광 모듈 각각과 연계되어 상기 복수의 태양광 모듈 각각에 의해 발생되는 제1 직류 전류/제1 직류 전압을 탐지하고 상기 제1 직류 전류/상기 제1 직류 전압에 대한 정보를 포함하는 제1 아날로그 신호를 제1 제어 장치로 전송하도록 구현되는 복수의 개별 모듈 탐지부, 상기 복수의 태양광 모듈과 연계되어 상기 복수의 태양광 모듈과 제1 차단기를 연결하는 전력 계통에서 발생되는 상기 제1 직류 전류/상기 제1 직류 전압을 기반으로 결정된 제2 직류 전류/제2 직류 전압을 탐지하고, 상기 제2 직류 전류/상기 제2 직류 전압에 대한 정보를 포함하는 제2 아날로그 신호를 상기 제1 제어 장치로 전송하도록 구현되는 중앙 탐지부, 상기 제1 아날로그 신호를 제1 디지털 신호 변환값으로 변환하고 상기 제2 아날로그 신호를 제2 디지털 신호 변환값으로 변환하여 상기 태양광 접속반의 전력 계통에 발생된 이상을 탐지하도록 구현되는 상기 제1 제어 장치를 포함하되, 상기 제1 제어 장치가 상기 이상을 탐지한 경우, 상기 제1 제어 장치에서 발생한 이상 발생 정보가 상기 태양광 발전 설비의 계통 연계 태양광 배전반에 구현된 제2 제어 장치로 전달된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a photovoltaic power generation system in which protection against a power system is performed, the photovoltaic power generation facility being associated with each of a plurality of photovoltaic modules directly connected to a photovoltaic module of the photovoltaic power generation facility Detecting a first DC current / first DC voltage generated by each of the plurality of solar modules, and outputting a first analog signal including information on the first DC current / the first DC voltage to a first controller The first DC current / the first DC voltage generated in the power system connecting the plurality of solar modules and the first circuit breaker in association with the plurality of solar modules, Detects a second DC current / second DC voltage based on the second DC current / second DC voltage, and detects a second DC current / second DC voltage based on the second DC current / To the first controller, a central detector configured to convert the first analog signal to a first digital signal conversion value and the second analog signal to a second digital signal conversion value, Wherein the first control device is configured to detect an abnormality occurring in the power system when the first control device detects the abnormality, And transmitted to a second control unit implemented in the grid-connected solar power distribution board.
한편, 상기 태양광 발전 설비는 상기 제2 직류 전류/상기 제2 직류 전압을 인버팅하여 제1 교류 전류/제1 교류 전압을 생성하도록 구현되는 태양광 인버터, 상기 제1 교류 전류/상기 제1 교류 전압이 제2 교류 전류/제2 교류 전압으로 변류/변압하도록 구현되는 변류기/변압기, 상기 태양광 발전 설비의 계통 연계 태양광 배전반에 구현되어 상기 제2 교류 전류/상기 제2 교류 전압을 기반으로 한 상기 계통 연계 태양광 배전반에 흐르는 전류/전압을 탐지하고, 상기 전류/ 상기 전압에 대한 제3 아날로그 신호를 제2 제어 장치로 전송하도록 구현되는 고압 계전기, 저압 계전기, 배전반 탐지부와 상기 제3 아날로그 신호를 변환한 제3 디지털 신호 변환값을 기반으로 상기 계통 연계 태양광 배전반의 전력 계통에 발생된 이상을 탐지하도록 제2 제어 장치를 포함하되, 상기 제2 제어 장치가 상기 이상을 탐지한 경우, 상기 제2 제어 장치에서 발생한 이상 발생 정보가 상기 태양광 접속반에 구현된 상기 제1 제어 장치로 전달된다.Meanwhile, the photovoltaic power generator may include a solar inverter configured to generate a first AC current / a first AC voltage by inverting the second DC current / the second DC voltage, the first AC current / the first AC current / A transformer / transformer in which an alternating voltage is converted to a second alternating current / a second alternating voltage, and a transformer / transformer is implemented in a grid-connected solar light distribution board of the solar power generating facility to convert the second alternating current / A low-voltage relay, a switchboard detection unit, and a control unit, which are configured to detect a current / voltage flowing through the grid-connected solar panel and to transmit a third analog signal for the current / the voltage to the second control unit, And a second control unit for detecting an abnormality occurring in a power system of the grid-connected solar panel based on a third digital signal conversion value obtained by converting the three analog signals , The second control unit when it detects the above, the later generation information generated by the second control device is transmitted to the first controller implemented in the connected PV half.
또한, 상기 제1 제어 장치는 상기 제1 디지털 신호 변환값 및 상기 제2 디지털 신호 변환값과 상기 제1 디지털 신호 변환값 및 상기 제2 디지털 신호 변환값 각각과 대응되는 제1 설정 기준값을 기반으로 상기 태양광 접속반의 상기 전력 계통에 발생한 상기 이상을 탐색하도록 구현되고, 상기 제2 제어 장치는 상기 제3 디지털 신호 변환값과 상기 제3 디지털 신호 변환값과 대응되는 제2 설정 기준값을 비교하여 상기 계통 연계 태양광 배전반의 상기 전력 계통에 발생한 이상을 탐색하도록 구현되고, 상기 제1 설정 기준값 및 상기 제2 설정 기준값은 상기 태양광 발전 설비에 발생된 이상을 탐지하기 위해 상기 태양광 발전 설비 내에서 구동되는 태양광 모듈의 개수, 태양광 발전 환경 정보에 따라 적응적으로 설정될 수 있다.In addition, the first controller may be configured to select one of the first digital signal conversion value and the second digital signal conversion value based on the first setting reference value corresponding to each of the first digital signal conversion value and the second digital signal conversion value, And the second control device compares the third digital signal conversion value with a second setting reference value corresponding to the third digital signal conversion value, Wherein the first set reference value and the second set reference value are configured to search for an anomaly occurring in the power system of the grid-connected solar light distribution panel, wherein the first set reference value and the second set reference value are configured to detect anomaly in the solar power generation facility The number of solar modules to be driven, and the solar power generation environment information.
또한, 상기 제1 제어 장치는 상기 태양광 접속반의 전력 계통에 이상이 발생한 경우, 상기 제1 차단기를 기반으로 상기 태양광 접속반의 상기 전력 계통을 차단하고 태양광 모니터링부 및 등록된 관리자에게 이상 발생 정보를 전달하도록 구현되고, 상기 제2 제어 장치는 상기 계통 연계 태양광 배전반의 상기 전력 계통에 이상이 발생한 경우, 제2 차단기를 기반으로 상기 계통 연계 태양광 배전반의 상기 전력 계통을 차단하고 상기 태양광 모니터링부 및 등록된 관리자에게 상기 이상 발생 정보를 전달하도록 구현될 수 있다.In addition, the first control device may block the power system of the photovoltaic connection unit based on the first circuit breaker and cause the solar monitoring unit and the registered administrator to abnormally generate power when an abnormality occurs in the power system of the solar photovoltaic panel Wherein the second control device is configured to block the power system of the grid-connected solar power distribution board based on the second circuit breaker when an error occurs in the power system of the grid-connected solar power distribution panel, And may transmit the abnormality occurrence information to the optical monitoring unit and the registered manager.
또한, 상기 제1 제어 장치는 상기 태양광 발전 환경 정보를 기반으로 태양광 발전을 수행한 복수의 날들을 복수의 발전 환경 그룹 각각으로 그룹핑하고 상기 복수의 발전 환경 그룹 각각에 포함된 적어도 하나의 날 각각에 대한 발전량의 변화를 기반으로 상기 복수의 태양광 모듈 각각의 패널에 대한 청소 시점을 결정하도록 구현되고, 상기 태양광 발전 환경 정보는 일사량 정보 및 구름양 정보를 포함할 수 있다.The first control device groups the plurality of days performing the solar power generation based on the solar power generation environment information into each of the plurality of power generation environment groups and sets at least one day included in each of the plurality of power generation environment groups And a cleaning time point for each panel of the plurality of solar modules is determined based on a change in power generation amount for each of the plurality of solar modules, and the solar power generation environment information may include solar radiation amount information and cloud amount information.
또한, 상기 복수의 태양광 모듈 각각은 상기 복수의 태양광 모듈 각각과 연계된 전력 계통 중 특정 전력 계통에 이상이 발생한 경우, 특정 전력 계통과 연계된 상기 복수의 태양광 모듈 중 하나의 태양광 모듈은 별도로 구현된 전력 전달 경로인 보조 경로를 통해 전력을 전달하도록 구현되고, 상기 보조 경로를 통한 전력의 전달이 수행시 상기 제1 설정 기준값 및 상기 제2 설정 기준값은 상기 보조 경로를 통해 전달되는 전류/전압을 고려하여 재설정될 수 있다.Each of the plurality of photovoltaic modules may include a plurality of photovoltaic modules, each of the plurality of photovoltaic modules being connected to one of the plurality of photovoltaic modules, Wherein the first set reference value and the second set reference value are configured to transfer power through a sub path that is a separately implemented power transfer path and when the transfer of power through the sub path is performed, / Voltage. ≪ / RTI >
상술한 본 발명의 일 측면에 따르면, 태양광 접속반과 계통 연계형 태양광 배전반에 발생한 전력 계통의 오류를 탐지하여 차단함으로써 전력 계통의 이상으로 발생할 수 있는 태양광 시스템의 고장이 방지될 수 있다.According to an aspect of the present invention, it is possible to prevent a malfunction of a solar photovoltaic system caused by abnormality of a power system by detecting and blocking an error of a power system generated in a solar light connecting panel and a grid-connected solar panel.
도 1 본 발명의 실시예에 따른 보호 설비를 포함하는 태양광 발전 설비를 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 설비의 보호 방법을 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 설비의 보호 방법을 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제어 장치를 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 모니터링 장치를 나타낸 블록도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 접속반의 전력 계통을 나타낸 개념도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 계통 연계 태양광 배전반을 나타낸 개념도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 설정 기준값의 설정 방법을 나타내는 개념도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 설비에서 전류 및/또는 전압을 탐지하여 태양광 모듈에 대한 관리를 수행하는 방법을 나타낸 개념도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈단에서의 이상 전류/이상 전압 차단 동작을 나타낸 개념도이다. 1 is a conceptual diagram illustrating a solar power generation facility including a protection facility according to an embodiment of the present invention.
2 is a conceptual diagram illustrating a method for protecting a photovoltaic power generation facility according to an embodiment of the present invention.
3 is a conceptual diagram illustrating a method for protecting a photovoltaic power generation facility according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram showing a control apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a block diagram illustrating a solar monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is a conceptual diagram showing a power system of a solar photovoltaic module according to an embodiment of the present invention.
7 is a conceptual diagram illustrating a grid-connected solar panel according to an embodiment of the present invention.
8 is a conceptual diagram illustrating a method of setting a reference value according to an embodiment of the present invention.
9 is a conceptual diagram illustrating a method for managing a solar module by detecting current and / or voltage in a solar power generation facility according to an embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a conceptual diagram illustrating an abnormal current / abnormal voltage blocking operation in a solar module end according to an embodiment of the present invention.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings, which illustrate, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with an embodiment. It is also to be understood that the position or arrangement of the individual components within each disclosed embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description is, therefore, not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is to be limited only by the appended claims, along with the full scope of equivalents to which such claims are entitled, if properly explained. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar functions throughout the several views.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
이하, 본 발명의 실시예에서는 태양광 발전 설비(또는 태양광 발전 시스템)에서 전력 계통의 이상이 발생하였을 경우 태양광 발전 설비를 보호하기 위한 이상 전류/이상 전압의 차단 방법이 개시된다. 태양광 발전 설비는 계통 연계형 태양광 배전반 및 태양광 접속반을 포함할 수 있고, 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 설비 보호 방법은 계통 연계형 태양광 배전반 및 태양광 접속반 각각에서 발생하는 전력 계통의 이상에 대해 탐지하여 전력 계통을 차단함으로써 전력 계통의 이상으로 인한 태양광 발전 설비의 피해를 막을 수 있다.Hereinafter, an embodiment of the present invention discloses an abnormal current / abnormal voltage blocking method for protecting a photovoltaic power generation system when an abnormality of a power system occurs in a photovoltaic power generation facility (or a photovoltaic power generation system). The photovoltaic power generation facility may include a grid-connected solar power distribution panel and a solar photovoltaic module, and the method of protecting the photovoltaic power generation facility according to the embodiment of the present invention may be implemented in each of grid- It is possible to prevent the damage of the photovoltaic power generation facilities due to the abnormality of the power system by detecting the abnormality of the power system and blocking the power system.
또한, 종래에는 계통 연계 태양광 배전반에 문제가 생기면 계통 연계 태양광 배전반에 있는 차단기를 작동시킨 후 수리 작업을 진행하였다. 이러한 경우, 접속반으로부터 지속적으로 전기가 공급되어 작업자가 수리 작업을 진행하면서 접속반에서 공급되는 전기에 감전되는 안전 사고가 발생할 수 있다. 따라서, 배전반 또는 접속반 중 어느 한쪽에 문제가 생겨도 양쪽 모두의 차단기를 작동시켜 더욱 안전한 작업이 가능하도록 하며, 이상 발생시 작업자에게 전송할 필요가 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따르면, 태양광 배전반, 인버터 등의 전력계통에 이상이 발생하면 접속반에 있는 차단기와 배전반에 있는 차단기를 동시에 작동시켜 접속반으로부터 인버터 측으로 전류가 공급되지 못하게 할 수 있다.Also, in the past, when a trouble has occurred in the grid-connected solar panel, a circuit breaker in the grid-connected solar panel is operated and then the repair work is carried out. In such a case, electric power is continuously supplied from the connection panel, and a safety accident that electric shock is generated in the electricity supplied from the connection panel may occur while the operator performs the repair work. Therefore, even if a problem occurs in either the switchboard or the connection panel, it is necessary to operate both circuit breakers to enable a safer operation, and to transmit it to an operator in the event of an error. Therefore, according to the embodiment of the present invention, when an abnormality occurs in a power system such as a solar power distribution board or an inverter, it is possible to simultaneously operate the circuit breaker in the connection panel and the breaker in the switchboard so as to prevent current from being supplied from the connection panel to the inverter have.
이하, 구체적인 태양광 발전 설비의 보호 방법이 개시된다.Hereinafter, a specific method for protecting a photovoltaic power generation facility is disclosed.
도 1 본 발명의 실시예에 따른 보호 설비를 포함하는 태양광 발전 설비를 나타낸 개념도이다.1 is a conceptual diagram illustrating a solar power generation facility including a protection facility according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 태양광 발전 설비는 태양광 모듈(100), 태양광 접속반(110), 계통 연계형 태양광 배전반(120), 태양광 인버터(130), 태양광 모니터링 장치(140) 및 태양광 센서(150)를 포함할 수 있다.1, a photovoltaic power generation facility includes a
태양광 모듈(100)은 태양광으로부터 전력을 생성하는 태양광 전지로 구현될 수 있다. 복수의 태양광 모듈(100)은 태양 전지 어레이를 형성할 수 있다. 태양 전지 어레이는 태양 모듈(100)을 조합하여 지붕이나 지상에 설치되어 태양광으로부터 전력을 생성할 수 있다. 태양광 발전 설비에서 태양 전지 어레이는 복수의 태양광 모듈(100)을 직렬, 병렬로 접속하여 희망하는 직류 전압과 발전 전력을 얻을 수 있도록 구성될 수 있다.The
태양광 접속반(110)은 태양광 모듈(100)과 연결되고 태양광 모듈(100)에서 발생된 전력선과 신호선이 접속될 수 있다. 태양광 모듈(100)에서 발생한 직류 전압/직류 전류가 태양광 접속반(110)을 통해 직류 전압/직류 전류를 교류 전압/교류 전류로 인버팅하기 위한 태양광 인버터(130)로 전달될 수 있다.The
본 발명의 실시예에 따른 태양광 접속반(110)에는 종래의 태양광 접속반에 구현된 주 차단기의 이상 전압 및/또는 이상 전류에 대한 차단 기능보다 더욱 효과적인 이상 전압 및 이상 전류에 대한 차단 방법이 수행될 수 있다.The solar
본 발명의 실시예에 따른 태양광 접속반(110)은 태양광 모듈(100)과 직렬로 연결될 수 있고, 태양광 접속반(110)은 접속되는 최종 +측과 -측의 전압, 전류 및 지락 전류를 측정하여 태양광 접속반(110)에 구현된 제1 제어 장치(110-6)로 전송하는 태양광 접속반용 탐지부(detect unit) (110-1 내지 110-5))를 포함할 수 있다. 탐지부(110-1 내지 110-5)는 태양광 접속반(110)에 포함된 전류 측정 센서 및 전압 측정 센서와 연결되어 최종 +측과 -측의 전압, 전류 및 지락 전류를 측정할 수 있다.The
태양광 접속반(110)은 복수의 탐지부(110-1 내지 110-5)를 포함할 수 있고, 복수의 탐지부(110-1 내지 110-5) 각각은 복수의 태양광 모듈(또는 태양광 어레이)(100) 각각 또는 차단기(110-8)와 연계되어 태양광 접속반(110) 내의 전력 계통의 이상을 탐지할 수 있다.The
예를 들어, 제1 탐지부(110-1)는 제1 태양광 모듈과 연결되어 제1 태양광 모듈과 연계된 전력 계통에서 발생되는 이상을 탐지하고, 제2 탐지부(110-2)는 제2 태양광 모듈과 연결되어 제2 태양광 모듈과 연계된 전력 계통에서 발생되는 이상을 탐지하고, 제3 탐지부(110-3)는 제3 태양광 모듈과 연결되어 제3 태양광 모듈과 연계된 전력 계통에서 발생되는 이상을 탐지하고, 제4 탐지부(110-4)는 제4 태양광 모듈과 연결되어 제4 태양광 모듈과 연계된 전력 계통에서 발생되는 이상을 탐지할 수 있다. 제5 탐지부(110-5)는 제1 태양광 모듈 내지 제4 태양광 모듈과 차단기를 연결하는 전력 계통에 연결되어 발생되는 전력 계통에서 발생하는 이상을 탐지할 수 있다. 제1 탐지부(110-1) 내지 제4 탐지부(110-4)는 복수의 태양광 모듈 각각와 연결된 개별 모듈 탐지부라는 용어로 표현되고, 제5 탐지부(110-5)는 중앙 탐지부라는 용어로 표현될 수 있다.For example, the first detection unit 110-1 detects an abnormality occurring in the power system connected to the first solar module and connected to the first solar module, and the second detection unit 110-2 The third detecting unit 110-3 detects an abnormality occurring in the power system connected to the second solar module and connected to the third solar module, And the fourth detecting unit 110-4 detects an abnormality occurring in the power system connected to the fourth solar module and connected to the fourth solar module. The fifth detecting unit 110-5 can detect an abnormality occurring in a power system connected to the power system connecting the first and fourth solar modules to the circuit breaker. The first detection unit 110-1 to the fourth detection unit 110-4 are expressed by the term of an individual module detection unit connected to each of the plurality of solar modules and the fifth detection unit 110-5 is represented by a central detection unit Can be expressed in terms.
태양광 접속반에 설치된 제1 제어 장치(110-6)는 태양광 접속반 내의 탐지부(110-1 내지 110-5)에 의해 탐지된 전압, 전류, 지락, 누설 전류에 대한 아날로그 신호를 전압, 전류, 지락, 누설 전류에 대한 디지털 신호 변환할 수 있다. 제1 제어 장치(110-6)의 검출부는 탐지부에 의해 탐지된 전압, 전류, 지락, 누설 전류에 대한 디지털 신호 변환 값(또는 제1 전력 계통 검출값)을 제1 설정 기준 값과 비교할 수 있다. 제1 제어 장치(110-6)의 검출부는 전압, 전류, 지락, 누설 전류에 대한 디지털 신호 변환값과 제1 설정 기준값을 비교하여 태양광 접속반(110)의 전력 계통에 이상이 발생하였는지 여부를 판단할 수 있다. 제1 설정 기준값은 탐지부(110-1 내지 110-5)가 설치된 위치에서 태양광 접속반(110)에 구현된 전력 계통이 정상 범위에서 동작하는 여부를 판단하기 위한 기준값일 수 있다. 제1 설정 기준값은 태양광 모듈의 크기, 전체 태양광 모듈의 개수 등에 따라 다르게 설정될 수 있다.The first control device 110-6 installed in the solar light connection panel converts analog signals for voltage, current, ground fault, and leakage current detected by the detection units 110-1 to 110-5 in the solar light connection panel into voltage , Digital signal conversion for current, ground fault, and leakage current. The detection unit of the first control device 110-6 can compare the digital signal conversion value (or the first power system detection value) with respect to the voltage, current, ground fault, and leakage current detected by the detection unit with the first set reference value have. The detection unit of the first control device 110-6 compares the digital signal conversion value for voltage, current, ground fault, and leakage current with the first setting reference value to determine whether an abnormality has occurred in the power system of the solar
제1 제어 장치(110-6)의 제어부는 태양광 접속반(110)의 전력 계통에 이상이 발생한 경우, 태양광 접속반(110)에 구현된 제1 차단기(110-8)를 동작시켜 태양광 발전 설비에 대한 보호를 수행할 수 있다. 반대로, 제1 제어 장치(110-6)의 제어부의 판단 결과, 태양광 접속반(110)의 전력 계통에 이상이 발생하지 않은 경우, 별도의 제1 차단기(110-8)를 통한 차단 동작이 수행되지 않을 수 있다.
The control unit of the first control unit 110-6 operates the first circuit breaker 110-8 implemented in the solar
*차단기는 차단기의 개폐를 위한 개폐 코일(Close coil)과 차단기의 차단 동작을 위한 트립 코일(Trip coil)로 구성될 수 있다. 제1 제어 장치(110-6)의 제어부는 이상이 검출되는 경우, 제1 차단기(110-8)의 트립 코일에 전력을 공급하여 제1 차단기(110-8)를 동작시켜 이상 전류/이상 전압을 태양광 접속반(110)의 전력 계통으로부터 차단할 수 있다.* The circuit breaker may be composed of a close coil for opening and closing the circuit breaker and a trip coil for breaking the circuit breaker. When an abnormality is detected, the controller of the first controller 110-6 operates the first circuit breaker 110-8 by supplying power to the trip coil of the first circuit breaker 110-8 to generate an abnormal current / Can be cut off from the power system of the solar
다른 표현으로, 본 발명의 실시예에 따르면, 태양광 발전 설비의 태양광 접속반과 직접적으로 연결된 복수의 태양광 모듈 각각과 연계된 복수의 개별 모듈 탐지부(제1 탐지부(110-1) 내지 제4 탐지부(110-4))각각이 복수의 태양광 모듈 각각에 의해 발생되는 제1 직류 전류/제1 직류 전압을 탐지할 수 있다. 또한, 복수의 태양광 모듈과 연계된 중앙 탐지부(제5 탐지부(110-5)가 복수의 태양광 모듈(제1 탐지부(110-1) 내지 제4 탐지부(110-4) 과 제1 차단기를 연결하는 전력 계통에서 발생되는 제2 직류 전류/제2 직류 전압을 탐지할 수 있다.In other words, according to an embodiment of the present invention, a plurality of individual module detectors (first detectors 110-1 to 110-4) associated with each of a plurality of solar modules directly connected to the solar photovoltaic module of the solar power plant, The fourth detection unit 110-4) can detect the first DC current / first DC voltage generated by each of the plurality of solar modules. In addition, the central detection unit (the fifth detection unit 110-5) associated with the plurality of solar modules may include a plurality of solar modules (the first detection unit 110-1 to the fourth detection unit 110-4, The second DC current / second DC voltage generated in the power system connecting the first breaker can be detected.
복수의 개별 모듈 탐지부(제1 탐지부(110-1) 내지 제4 탐지부(110-4)) 각각은 제1 직류 전류/ 제1 직류 전압에 대한 정보를 포함하는 제1 아날로그 신호를 제1 제어 장치로 전송하고, 중앙 탐지부(제5 탐지부(110-5)가 제1 직류 전류/ 제1 직류 전압을 기반으로 결정된 제2 직류 전류/ 제2 직류 전압에 대한 정보를 포함하는 제2 아날로그 신호를 제1 제어 장치로 전송할 수 있다. 제1 제어 장치가 제1 아날로그 신호를 변환한 제1 디지털 신호 변환값 및 제2 아날로그 신호를 변환한 제2 디지털 신호 변환값을 기반으로 태양광 접속반의 전력 계통에 발생된 이상을 탐지할 수 있다.Each of the plurality of individual module detectors (the first detecting unit 110-1 to the fourth detecting unit 110-4) receives a first analog signal including information on the first DC current / first DC voltage 1 control device, and the central detecting unit (the fifth detecting unit 110-5) transmits the first DC current / the first DC current / the second DC voltage, which is determined based on the first DC current / 2 analog signal based on the first digital signal conversion value converted from the first analog signal and the second digital signal conversion value converted from the second analog signal, It is possible to detect an abnormality occurring in the power system of the connection module.
제1 제어 장치는 제1 디지털 신호 변환값 및 제2 디지털 신호 변환값과 제1 디지털 신호 변환값 및 제2 디지털 신호 변환값 각각과 대응되는 제1 설정 기준값을 기반으로 태양광 접속반의 상기 전력 계통에 발생한 이상을 탐색할 수 있다.The first control unit is configured to control the power system of the photovoltaic module based on the first digital signal conversion value and the second digital signal conversion value, the first digital signal conversion value, and the first setting reference value corresponding to each of the first digital signal conversion value and the second digital signal conversion value, Can be detected.
계통 연계형 태양광 배전반(120)은 태양광 에너지를 기반으로 생성된 전력에 대한 배전을 수행하기 위해 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 계통 연계형 배전반(120)은 고압 계전기(120-1) 및 저압 계전기(120-2)와 제2 제어 장치(120-3) 간의 통신을 기반으로 정보를 받아 계통 연계형 태양광 배전반(120)의 전력 계통의 상태를 확인하고 계통 연계형 태양광 배전반(120)의 전력 계통의 이상 여부를 감시한다. The grid-connected solar
구체적으로 고압 계전기(120-1) 및 저압 계전기(120-2) 각각은 고압측의 전압 및 저압측의 전압, 전류, 주파수, 전력, 차단기의 상태 등에 대한 정보를 계통 연계형 태양광 배전반(120)에 구현된 제2 제어 장치(120-3)로 전송할 수 있다.Specifically, each of the high-voltage relay 120-1 and the low-voltage relay 120-2 receives information on the voltage on the high-voltage side and the voltage, current, frequency, power, To the second controller 120-3 implemented in the second controller 120-3.
또한, 계통 연게형 배전반(120)에 구현된 탐지부(120-4) 또한, 전압 전류, 지락, 누설 전류 등을 탐지할 수 있다. 계통 연계 태양광 배전반(120)에 구현된 탐지부(120-4)는 전압 FEED 차단기(또는 차단기)의 전류를 측정하여 제2 제어 장치(120-3)로 전송할 수 있다. 계통 연계 태양광 배전반(120)에 구현된 탐지부(120-4)는 다른 용어로 배전반 탐지부(120-4)라는 용어로 표현될 수도 있다. Also, the detection unit 120-4 implemented in the grid-
고압 계전기(120-1), 저압 계전기(120-2) 및 탐지부(120-4)는 태양광 인버터(130)에 의해 인버팅되어 생성된 교류 전류 및 교류 전압에 대해 탐지할 수 있다. 태양광 인버터(130)의 변류기(또는 변압기)는 태양광 인버터(130)에 의해 인버팅된 교류 전류 및 교류 전압의 값을 변화시킬 수 있다. 고압 계전기(120-1), 저압 계전기(120-2) 및 탐지부(120-4)는 변류기(또는 변압기)(120-6)를 통해 변류(또는 변압)된 교류 전류 및 교류 전압의 값을 탐지할 수 있다.The high voltage relay 120-1, the low voltage relay 120-2 and the detection unit 120-4 can detect the alternating current and the alternating voltage generated by inverting by the
마찬가지로 제2 제어 장치(120-3)는 고압 계전기(120-1), 저압 계전기(120-2) 및 탐지부(120-4)에 의해 전송된 전압 전류, 지락, 누설 전류 등에 대한 아날로그 신호를 수신하고, 디지털 신호로 변환할 수 있다.Likewise, the second control device 120-3 controls the analog signal for the voltage current, ground fault, leakage current, etc. transmitted by the high voltage relay 120-1, the low voltage relay 120-2 and the detection unit 120-4 Receive, and convert to a digital signal.
구체적으로 태양광 인버터(130)가 제2 직류 전류/ 제2 직류 전압을 인버팅하여 제1 교류 전류/제1 교류 전압을 생성할 수 있다. 또한, 변류기/변압기가 제1 교류 전류/제1 교류 전압을 제2 교류 전류/제2 교류 전압으로 변류/변압할 수 있다. 태양광 발전 설비의 계통 연계 태양광 배전반에 구현된 고압 계전기(120-1), 저압 계전기(120-2), 배전반 탐지부(120-4) 각각이 제2 교류 전류/ 제2 교류 전압을 기반으로 한 계통 연계 태양광 배전반에 흐르는 전류/전압을 탐지하고 고압 계전기(120-1), 저압 계전기(120-2), 배전반 탐지부(120-4) 각각이 계통 연계 태양광 배전반에 흐르는 상기 전류/ 상기 전압에 대한 제3 아날로그 신호를 제2 제어 장치로 전송할 수 있다.Specifically, the
제2 제어 장치는 제3 디지털 신호 변환값과 제3 디지털 신호 변환값과 대응되는 제2 설정 기준값을 비교하여 계통 연계 태양광 배전반의 전력 계통에 발생한 이상을 탐색할 수 있다.The second control device can detect an abnormality occurring in the power system of the grid-connected solar panel by comparing the third digital signal conversion value and the third digital signal conversion value with the corresponding second setting reference value.
제2 제어 장치(120-3)의 검출부는 디지털 신호 변환 값(또는 제2 전력 계통 검출값)을 태양광 발전 설비의 전격을 세팅한 제2 설정 기준 값과 비교할 수 있다. 제2 제어 장치(120-3)의 검출부는 전압, 전류, 지락, 누설 전류에 대한 디지털 신호 변환값과 제2 설정 기준값을 비교하여 계통 연계 태양광 배전반(120)의 전력 계통에 이상이 발생하였는지 여부를 판단할 수 있다.The detection unit of the second control device 120-3 can compare the digital signal conversion value (or the second power system detection value) with the second setting reference value that sets the electric power of the solar power generation facility. The detection unit of the second control device 120-3 compares the digital signal conversion value for voltage, current, ground fault, and leakage current with the second setting reference value to determine whether an abnormality has occurred in the power system of the grid-connected solar
제2 제어 장치(120-3)의 제어부는 계통 연계형 태양광 배전반(120)의 전력 계통에 이상이 발생한 경우, 계통 연계형 태양광 배전반(120)에 구현된 제2 차단기(120-5)를 동작시켜 태양광 발전 설비에 대한 보호를 수행할 수 있다. 구체적으로 제2 제어 장치(120-3)의 제어부는 전력 계통에 이상이 검출되는 경우, 제2 차단기(120-5)의 트립 코일에 전력을 공급하여 이상 전류/이상 전압을 계통으로부터 차단할 수 있다. 반대로, 제2 제어 장치(120-3)의 제어부의 판단 결과, 계통 연계형 태양광 배전반(120)의 전력 계통에 이상이 발생하지 않은 경우, 별도의 제2 차단기(120-5)의 차단 동작이 수행되지 않을 수 있다.The control unit of the second control unit 120-3 controls the second breaker 120-5 implemented in the grid-connected
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 제어 장치(110-6) 및 제2 제어 장치(120-3) 각각은 상호 간에 통신을 통하여(또는 태양광 모니터링부를 통하여) 제1 제어 장치(110-6) 및 제2 제어 장치(120-3) 중 하나의 제어 장치에서 이상이 탐지된 경우, 제1 제어 장치(110-6) 및 제2 제어 장치(120-3) 각각과 연계된 제1 차단기(110-8) 및 제2 차단기(120-5)를 기반으로 한 전력 계통의 차단이 수행되도록 구현될 수 있다. According to the embodiment of the present invention, each of the first control device 110-6 and the second control device 120-3 communicates with each other through the first control device 110-6 The first control device 110-6 and the second control device 120-3, respectively, when an abnormality is detected in one of the control devices of the first control device 120-3 and the second control device 120-3 110-8 and the second circuit breaker 120-5 may be interrupted.
예를 들어, 태양광 배전반의 전력 계통에 이상이 발생한 것을 제1 제어 장치가 탐지한 경우, 제1 제어 장치(110-6)는 제1 차단기(110-8)를 기반으로 태양광 배전반의 전력 계통을 차단시킬 수 있다. 이뿐만 아니라 제1 제어 장치(110-6)는 이상이 발생하였음을 지시하는 메시지를 상호 간에 통신을 통하여(또는 태양광 모니터링부(140)를 통하여) 제2 제어 장치(120-3)로 전송할 수 있다. 제2 제어 장치(120-3)는 이상이 발생하였음을 지시하는 메시지를 수신하고 제2 제어 장치(120-3)와 연계된 제2 차단기(120-5)를 기반으로 계통 연계 태양광 배전반의 전력 계통을 차단할 수 있다.For example, when the first control device detects that an abnormality has occurred in the power system of the solar power distribution board, the first control device 110-6 controls the power of the solar power distribution board based on the first circuit breaker 110-8 The system can be shut off. In addition to this, the first control device 110-6 transmits a message indicating that an abnormality has occurred to the second control device 120-3 through communication (or via the solar monitoring part 140) . The second control unit 120-3 receives a message indicating that an error has occurred, and based on the second circuit breaker 120-5 associated with the second control unit 120-3, The power system can be shut off.
태양광 인버터(130)는 태양광 모듈에 의해 직류 형태로 저장된 발전 전력을 교류로 변환시켜 실생활에서 사용할 수 있는 전기 형태로 변환시키기 위해 구현될 수 있다.The
태양광 모니터링 장치(140)는 발전 전력 정보, 태양광 발전 설비의 전력 계통 내의 전류/전압 정보, 이상 발생 여부 정보 등을 모니터링하기 위해 구현될 수 있다. 태양광 모니터링 장치(140)는 태양광 접속반(110), 태양광 인버터(130), 계통 연계형 태양광 배전반(120)에 발생하는 모든 사항을 데이터화하여 기록하고 이상 발생시 관리자에게 전송할 수 있다. 관리자는 태양광 모니터링 장치로부터 이상 상황 발생에 대한 정보를 수신하고 빠른 대처를 할 수 있다.The
구체적으로 태양광 발전 설비에 이상이 발생한 경우, 태양광 모니터링 장치(140)의 경보 신호가 발생하고 경고등이 점등되고, 태양광 발전 설비의 태양광 접속반(110) 및 계통 연계형 배전반(120) 내부의 차단기(110-8, 120-5)가 트립되어 태양광 발전 설비의 운전이 정지되고 관리자는 태양광 발전 설비에 대한 점검을 수행할 수 있다.Specifically, when an abnormality occurs in the photovoltaic power generation facility, an alarm signal of the solar
또한, 태양광 모니터링 장치를 통해 태양광 발전 설비의 현재 발전량, 누적량, 각 장비 별 현황 및 방법, 방재 등 태양광 발전 설비의 모든 시스템 상황이 실시간으로 모니터링되고, 모니터링 설비와 연계된 통신 프로토콜(예를 들어, CDMA(code division multiple access)를 통하여 태양광 발전 설비의 이상 상황을 등록된 관리자에게 전송할 수 있다.In addition, through the photovoltaic monitoring system, all the system conditions of the photovoltaic power generation facilities such as the current generation and accumulation amount of the photovoltaic power generation facilities, the current status and method of each equipment, disaster prevention, etc. are monitored in real time and the communication protocol For example, the abnormal situation of the photovoltaic power generation facility can be transmitted to the registered administrator through code division multiple access (CDMA).
태양광 센서(150)는 태양광의 위치, 일사량, 온도 등과 같은 태양광 발전을 위한 환경을 센싱하기 위해 구현될 수 있다.The
본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 설비 보호 방법이 사용되는 경우, 전력 계통의 이상이 발생하였을 때 보다 정확하게 이상 전류, 이상 전압을 차단하여 태양광 발전 설비를 보다 안정적으로 운용할 수 있다. 구체적으로 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 설비 보호 방법이 사용되는 경우, 이상 전류 및/또는 이상 전압이 인버터나 전력 계통에 미치는 영향이 감소할 수 있다.
When the method of protecting the photovoltaic power generation facility according to the embodiment of the present invention is used, it is possible to more accurately operate the photovoltaic power generation facility by interrupting the abnormal current and abnormal voltage when the power system malfunctions. Specifically, when the method of protecting the photovoltaic power generation equipment according to the embodiment of the present invention is used, the influence of the abnormal current and / or the abnormal voltage on the inverter and the power system can be reduced.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 설비의 보호 방법을 나타낸 개념도이다. 2 is a conceptual diagram illustrating a method for protecting a photovoltaic power generation facility according to an embodiment of the present invention.
도 2에서는 태양광 발전 설비 중 태양광 접속반에 구현된 제1 제어 장치를 기반으로 태양광 접속반의 전력 계통에 발생한 이상을 탐지하고 태양광 접속반에 대한 보호를 수행하는 방법이 개시된다.FIG. 2 illustrates a method for detecting an abnormality occurring in a power system of a photovoltaic module based on a first control device implemented in a photovoltaic module of a photovoltaic power generation equipment and performing protection against a photovoltaic module.
도 2를 참조하면, 제1 제어 장치는 탐지부로부터 탐지된 전압, 전류에 대한 정보를 수신할 수 있다(단계 S200).Referring to FIG. 2, the first controller can receive information on the detected voltage and current from the detector (step S200).
제1 제어 장치는 태양광 접속반에 구현된 복수의 탐지부로부터 탐지된 전압, 전류에 대한 정보를 수신할 수 있다. 제1 제어 장치는 수신한 탐지된 전압, 전류에 대한 아날로그 신호를 디지털 신호로 전환할 수 있다. 제1 제어 장치에 의해 디지털화된 탐지된 전압, 전류에 대한 아날로그 신호는 제1 전력 계통 검출값이라는 용어로 표현될 수 있다. The first control device can receive information on the detected voltage and current from the plurality of detection parts implemented in the photovoltaic connection module. The first control device can convert an analog signal for the received detected voltage and current into a digital signal. The analog signal for the detected voltage and current digitized by the first control device can be expressed in terms of the first power system detection value.
제1 제어 장치는 제1 전력 계통 검출값과 제1 설정 기준값을 비교하여 전력 계통의 이상 유무를 판단한다(단계 S210).The first controller compares the first power system detection value with the first reference value to determine whether the power system is abnormal (step S210).
제1 제어 장치에는 정상 동작이 수행되는 경우, 전력 계통의 전류 또는 전압에 대한 정보를 포함하는 제1 설정 기준값이 저장되어 있을 수 있다. 제1 제어 장치는 제1 설정 기준값과 제1 전력 계통 검출값을 비교하여 전력 계통의 이상 유무를 판단할 수 있다. 제1 설정 기준 값은 태양광 접속반에 구현된 전력 계통의 이상 유무를 판별하기 위한 임계값의 역할을 수행할 수 있다.When the normal operation is performed in the first control device, a first setting reference value including information on the current or voltage of the power system may be stored. The first control device can determine whether the power system is abnormal by comparing the first set reference value and the first power system detection value. The first set reference value may serve as a threshold value for determining whether or not the power system implemented in the photovoltaic module is abnormal.
예를 들어, 제1 전력 계통 검출값이 제1 설정 기준값보다 작은 경우, 제1 제어 장치는 전력 계통에 이상이 없다고 판단할 수 있다. 반대로 제1 전력 계통 검출값이 제1 설정 기준값보다 크거나 같은 경우, 제1 제어 장치는 전력 계통에 이상이 존재한다고 판단할 수 있다.For example, when the first power system detection value is smaller than the first set reference value, the first controller can determine that there is no abnormality in the power system. Conversely, when the first power system detection value is equal to or greater than the first set reference value, the first controller can determine that an abnormality exists in the power system.
제1 제어 장치는 전력 계통의 이상이 존재하지 않는 경우, 별도의 제1 차단기의 동작 설정없이 보호 절차를 종료할 수 있다.The first control device can terminate the protection procedure without setting the operation of the separate first circuit breaker when there is no abnormality in the power system.
제1 제어 장치는 전력 계통의 이상이 존재하는 경우, 제1 차단기를 동작시킬 수 있다(단계 S220).The first control device can operate the first breaker if there is an abnormality in the power system (step S220).
제1 제어 장치의 제어부는 태양광 접속반의 전력 계통에 이상이 발생한 경우, 태양광 접속반에 구현된 제1 차단기를 동작시켜 태양광 발전 설비에 대한 보호를 수행할 수 있다. 구체적으로 제1 제어 장치의 제어부는 이상이 검출되는 경우, 제1 차단기의 트립 코일에 전력을 공급하여 전력을 계통으로부터 차단할 수 있다.The controller of the first control device may operate the first circuit breaker implemented in the solar light connecting module to perform the protection against the solar power generation facility when an abnormality occurs in the power system of the solar light connecting module. Specifically, when an abnormality is detected, the control unit of the first control device can supply electric power to the trip coil of the first breaker to shut off the electric power from the system.
제1 제어 장치는 전력 계통의 이상이 존재하는 경우, 태양광 모니터링부에 경보 신호를 발생시키고 알람 신호를 관리자의 단말로 전송할 수 있다(단계 S230).If there is an abnormality in the power system, the first controller generates an alarm signal to the solar monitoring unit and transmits an alarm signal to the terminal of the manager (step S230).
태양광 발전 설비에 이상이 발생한 경우, 태양광 모니터링 장치의 경보 신호 및 경고등이 점등될 수 있다. 또한, 이상 상황에 대한 정보는 관리자의 단말로 전송될 수 있다.
In the event of an abnormality in the photovoltaic power generation facility, the alarm signal and warning light of the solar monitoring device may be turned on. Further, the information on the abnormal situation can be transmitted to the terminal of the manager.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 설비의 보호 방법을 나타낸 개념도이다. 3 is a conceptual diagram illustrating a method for protecting a photovoltaic power generation facility according to an embodiment of the present invention.
도 3에서는 태양광 발전 설비 중 계통 연계형 태양광 배전반에 구현된 제2 제어 장치를 기반으로 전력 계통에 대한 보호를 수행하는 방법이 개시된다. FIG. 3 illustrates a method for protecting a power system based on a second control apparatus implemented in a grid-connected solar power distribution panel among photovoltaic power generation facilities.
도 3을 참조하면, 제2 제어 장치는 고압 계전기, 저압 계전기 및 탐지부로부터 탐지된 전압, 전류에 대한 정보를 수신할 수 있다(단계 S300).Referring to FIG. 3, the second control device can receive information on the voltage and current detected from the high-voltage relay, the low-voltage relay, and the detection unit (step S300).
제2 제어 장치는 계통 연계형 태양광 배전반에 구현된 고압 계전기, 저압 계전기 및 적어도 하나의 탐지부로부터 탐지된 전압, 전류에 대한 정보를 수신할 수 있다. 제2 제어 장치는 수신한 탐지된 전압, 전류에 대한 아날로그 신호를 디지털 신호로 전환할 수 있다. 제2 제어 장치에 의해 디지털화된 탐지된 전압, 전류에 대한 아날로그 신호는 제2 전력 계통 검출값이라는 용어로 표현될 수 있다. The second control device can receive information on the detected voltage and current from the high-voltage relay, the low-voltage relay, and at least one detector implemented in the grid-connected solar panel. The second control device can convert an analog signal for the received detected voltage and current into a digital signal. The analog signal for the detected voltage and current digitized by the second control device may be expressed in terms of a second power system detection value.
제2 제어 장치는 제2 전력 계통 검출값과 제2 설정 기준값을 비교하여 전력 계통의 이상 유무를 판단한다(단계 S310).The second controller compares the second power system detection value with the second reference value to determine whether the power system is abnormal (step S310).
제2 제어 장치에는 정상 동작을 수행할 경우 전력 계통의 전류 또는 전압에 대한 정보를 포함하는 제2 설정 기준값이 저장되어 있을 수 있다. 제2 설정 기준값은 제1 설정 기준값과 다른 값일 수도 있다. 제2 제어 장치는 제2 설정 기준값과 제2 전력 계통 검출값을 비교하여 전력 계통의 이상 유무를 판단할 수 있다. 제2 설정 기준 값은 계통 연계 태양광 배전반에 구현된 전력 계통의 이상 유무를 판별하기 위한 임계값의 역할을 수행할 수 있다.The second control unit may store a second set reference value including information on the current or voltage of the power system when the normal operation is performed. The second setting reference value may be a value different from the first setting reference value. The second control device can determine whether the power system is abnormal by comparing the second set reference value and the second power system detection value. The second set reference value may serve as a threshold for determining whether the power system implemented in the grid-connected PV system is abnormal.
예를 들어, 제2 전력 계통 검출값이 제2 설정 기준값보다 작은 경우, 제2 제어 장치는 전력 계통에 이상이 없다고 판단할 수 있다. 반대로 제2 전력 계통 검출값이 제2 설정 기준값보다 크거나 같은 경우, 제2 제어 장치는 전력 계통에 이상이 존재한다고 판단할 수 있다.For example, when the second power system detection value is smaller than the second set reference value, the second control apparatus can determine that there is no abnormality in the power system. Conversely, when the second power system detection value is equal to or greater than the second set reference value, the second control apparatus can determine that an abnormality exists in the power system.
제2 제어 장치는 전력 계통의 이상이 존재하지 않는 경우, 별도의 제2 차단기의 동작 설정없이 보호 절차를 종료할 수 있다.The second control device may terminate the protection procedure without setting the operation of the second breaker when the abnormality of the power system does not exist.
제2 제어 장치는 전력 계통의 이상이 존재하는 경우, 제2 차단기를 동작시킬 수 있다(단계 S320).The second control device can operate the second circuit breaker if there is an abnormality in the power system (step S320).
제2 제어 장치의 제어부는 태양광 접속반의 전력 계통에 이상이 발생한 경우, 태양광 접속반에 구현된 제2 차단기를 동작시켜 태양광 발전 설비에 대한 보호를 수행할 수 있다. 구체적으로 제2 제어 장치의 제어부는 이상이 검출되는 경우, 제2 차단기의 트립 코일에 전력을 공급하여 전력을 계통으로부터 차단할 수 있다.The control unit of the second control unit can operate the second circuit breaker implemented in the solar light connecting unit to perform the protection against the solar power generation facility when an abnormality occurs in the power system of the solar light connecting unit. Specifically, when an abnormality is detected, the control unit of the second control device can supply electric power to the trip coil of the second breaker to shut off the electric power from the system.
제2 제어 장치는 전력 계통의 이상이 존재하는 경우, 모니터링부에 경보 신호를 발생시키고 알람 신호를 관리자의 단말로 전송할 수 있다(단계 S330).If there is an abnormality in the power system, the second controller may generate an alarm signal to the monitoring unit and transmit an alarm signal to the terminal of the manager (step S330).
태양광 발전 설비에 이상이 발생한 경우, 태양광 모니터링 장치의 경보 신호 및 경고등이 점등될 수 있다. 또한, 이상 상황에 대한 정보는 관리자의 단말로 전송될 수 있다.
In the event of an abnormality in the photovoltaic power generation facility, the alarm signal and warning light of the solar monitoring device may be turned on. Further, the information on the abnormal situation can be transmitted to the terminal of the manager.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제어 장치를 나타낸 블록도이다. 4 is a block diagram showing a control apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 4에서는 제어 장치(제1 제어 장치 또는 제2 제어 장치)에 포함되는 구성부에 대해 개시한다. In Fig. 4, the components included in the control device (the first control device or the second control device) are described.
도 4를 참조하면, 제어 장치는 조작 인터페이스(400), 통신 인터페이스(410), 데이터 인터페이스(420), 리얼 타이머(real timer)(430), 제어 전원부(440) 및 MCU(micro controller unit)(450)를 포함할 수 있다.4, the control device includes an
조작 인터페이스(400)는 제어 장치의 동작을 제어하기 위한 입력값을 입력하기 위해 구현될 수 있다. 조작 인터페이스(400)는 LCD(liquid crystal display), 키 매트릭스(key matrix), 파워 제어부(control power)를 포함할 수 있다. LCD는 조작을 위한 정보를 디스플레이할 수 있고, 키 매트릭스는 입력값의 입력을 위해 사용될 수 있다. 파워 제어부는 조작 인터페이스(400)로 공급되는 전원을 제어하기 위해 구현될 수 있다.The
통신 인터페이스(410)는 외부 장치와 제어 장치 간에 다양한 통신 프로토콜(RS232, RS485 또는 이더넷(ethernet)) 기반의 통신을 수행하기 위해 구현될 수 있다.The
데이터 인터페이스(420)는 데이터 포맷 간의 전환을 위해 구현될 수 있다. 전술한 바와 같이 전력 및/또는 전류에 대한 아날로그 신호를 디지털 신호로 변경하거나, 디지털 신호를 아날로그 신호로 변경할 수 있다.The data interface 420 may be implemented for switching between data formats. The analog signal for power and / or current may be changed to a digital signal, or the digital signal may be changed to an analog signal, as described above.
리얼 타이머(430)는 시간 정보의 획득을 위해 구현될 수 있다.The
제어 전원부(440)는 제어 장치로 공급되는 전원의 제어를 위해 구현될 수 있다. 또는 제어 전원부(440)는 차단기의 동작을 제어하기 위해 구현될 수도 있다.The
MCU(450)는 조작 인터페이스(400), 통신 인터페이스(410), 데이터 인터페이스(420), 리얼 타이머(430) 및 제어 전원(440)의 동작을 제어하기 위해 구현될 수 있다. 또한, MCU(450)는 제1 전력 계통 검출값과 제1 설정 기준값을 비교하여 전력 계통의 이상 유무를 판단하거나 제2 전력 계통 검출값과 제2 설정 기준값을 비교하여 전력 계통의 이상 유무를 판단하기 위해 구현될 수 있다.
The
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 모니터링 장치를 나타낸 블록도이다. 5 is a block diagram illustrating a solar monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 5에서는 태양광 모니터링 장치에 포함되는 구성부에 대해 개시한다.Fig. 5 shows the components included in the solar monitoring apparatus.
도 5를 참조하면, 태양광 모니터링 장치는 조작 인터페이스(500), 통신 인터페이스(510), 리얼 타이머(520), 제어 전원(530) 및 MCU(540)를 포함할 수 있다.5, the solar monitoring apparatus may include an
조작 인터페이스(500)는 태양광 모니터링 장치의 동작을 제어하기 위한 입력값을 입력하기 위해 구현될 수 있다. LCD(liquid crystal display), 키 매트릭스, 파워 제어부를 포함할 수 있다. LCD는 조작을 위한 정보를 디스플레이할 수 있고, 키 매트릭스는 입력값의 입력을 위해 사용될 수 있다. 파워 제어부는 조작 인터페이스로 공급되는 전원을 제어하기 위해 구현될 수 있다.The
통신 인터페이스(510)는 외부 장치와 태양광 모니터링 장치 간에 다양한 통신 프로토콜(RS232, RS485 또는 이더넷(ethernet)) 기반의 통신을 위해 구현될 수 있다.The
리얼 타이머(520)는 시간 정보의 획득을 위해 구현될 수 있다.The
제어 전원(530)은 태양광 모니터링 장치로 공급되는 전원의 제어를 위해 구현될 수 있다.The
MCU(540)는 조작 인터페이스(500), 통신 인터페이스(510), 리얼 타이머(520) 및 제어 전원(530)의 동작을 제어하기 위해 구현될 수 있다.
The
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 접속반의 전력 계통을 나타낸 개념도이다. 6 is a conceptual diagram showing a power system of a solar photovoltaic module according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 태양광 접속반은 태양광 모듈(600) 및 태양광 인버터(610)와 연결될 수 있다.
Referring to FIG. 6, the photovoltaic connection module may be connected to the
*태양광 모듈(600)에 의해 발생된 직류 전류, 직류 전압이 입력될 수 있고 태양광 접속반에 구현된 탐색부(620)는 태양광 모듈로부터 입력되는 직류 전류, 직류 전압을 탐지할 수 있다.The DC current and the DC voltage generated by the
탐지된 직류 전류 및/또는 직류 전압에 대한 정보는 태양광 접속반의 제1 제어 장치(630)로 전송될 수 있다. 태양광 접속반의 제1 제어 장치(630)에 포함된 프로세서(MCU)는 제1 전력 계통 검출값과 제1 설정 기준값을 비교하여 전력 계통의 이상 유무를 판단할 수 있다.Information about the detected direct current and / or direct current voltage may be transmitted to the
판단 결과 전력 계통의 이상이 있다고 판단되는 경우, 제어 전원을 통해 제1 차단기(640)의 트립 코일에 전력을 공급하여 전력 계통에서 이상 전류, 이상 전력을 차단할 수 있다.If it is determined that there is an abnormality in the power system, power can be supplied to the trip coil of the
태양광 인버터(610)는 태양광 모듈에 의해 입력되는 직류 전류, 직류 전압을 교류 전류, 교류 전압으로 전환할 수 있다.
The
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 계통 연계 태양광 배전반을 나타낸 개념도이다.7 is a conceptual diagram illustrating a grid-connected solar panel according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 계통 연계 태양광 배전반은 태양광 인버터(700)와 계통 연계 ACB 2차측(710)과 연결될 수 있다.Referring to FIG. 7, the grid-connected solar light distribution panel can be connected to the
태양광 인버터(700)에 의해 생성된 교류 전류, 교류 전압은 변류기 또는 변압기를 통해 다른 값으로 변화될 수 있다. 탐색부(720)는 변환된 교류 전류, 교류 전압을 탐지할 수 있다.The alternating current or alternating voltage generated by the
탐지된 교류 전류 및/또는 교류 전압에 대한 정보는 계통 연계 태양광 배전반에 포함된 제2 제어 장치(730)로 전송될 수 있다. 계통 연계 태양광 배전반의 프로세서(MCU)는 제2 전력 계통 검출값과 제2 설정 기준값을 비교하여 전력 계통의 이상 유무를 판단할 수 있다.Information about the detected alternating current and / or alternating voltage may be transmitted to the
판단 결과 전력 계통의 이상이 있다고 판단되는 경우, 제어 전원을 통해 제2 차단기(740)의 트립 코일에 전력을 공급하여 전력 계통에서 이상 전류, 이상 전력을 차단할 수 있다.
As a result of the determination, when it is determined that there is an abnormality in the power system, power can be supplied to the trip coil of the
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 설정 기준값의 설정 방법을 나타내는 개념도이다.8 is a conceptual diagram illustrating a method of setting a reference value according to an embodiment of the present invention.
도 8에서는 태양광 접속반, 계통 연계 태양광 배전반에 발생한 이상 유무를 탐지하기 위한 설정 기준값을 결정하는 방법이 개시된다. Fig. 8 discloses a method for determining a setting reference value for detecting the presence or absence of an abnormality occurring in the solar light connecting panel and the grid-connected solar panel.
설정 기준값은 전력 계통을 통해 흐르는 전류의 크기, 전력 계통에 걸린 전압의 크기가 정상 범위인지 여부를 판단하기 위한 값일 수 있다.The setting reference value may be a value for determining whether the magnitude of the current flowing through the power system and the magnitude of the voltage across the power system are within a normal range.
도 8을 참조하면, 설정 기준값은 태양광의 세기(일사량)의 변화에 따라 다르게 설정될 수 있다. Referring to FIG. 8, the setting reference value may be set differently according to the change of the solar radiation intensity (irradiation dose).
태양광 모듈은 일사량에 따라 서로 다른 전력을 생성할 수 있다. 이러한 경우, 탐지부에 의해 탐지되는 전류/전압은 변할 수 있다. 따라서, 설정 기준값(820)은 태양광의 세기(일사량)의 변화에 따라 다르게 설정될 수 있다.Photovoltaic modules can generate different power depending on the irradiation dose. In this case, the current / voltage detected by the detector may vary. Therefore, the setting
태양광 센서에 의해 센싱된 태양의 위치, 일사량, 온도, 구름양 등을 기반으로 설정 기준값이 보정될 수 있다. 태양의 위치, 일사량, 온도, 구름양은 발전 환경 정보(800)일 수 있다. 즉, 설정 기준값(820)은 발전 환경 정보에 따라 변화될 수 있다.The set reference value can be corrected based on the position of the sun sensed by the solar sensor, the solar radiation amount, the temperature, the cloud amount, and the like. The position of the sun, the amount of solar radiation, the temperature, and the amount of clouds may be the power generation environment information 800. That is, the setting
예를 들어, 일사량이 상대적으로 많은 경우, 설정 기준값(820)이 상대적으로 증가하고 반대로 일사량이 상대적으로 적은 경우, 설정 기준값(820)이 상대적으로 감소할 수 있다.For example, when the solar radiation amount is relatively large, the setting
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 설정 기준값(820)은 동작하는 태양광 모듈(810)의 개수(또는 태양광 어레이의) 개수에 따라 변할 수도 있다.Also, according to an embodiment of the present invention, the setting
예를 들어, 4개의 태양광 모듈(810)이 동작하여 태양광 발전을 통해 전력을 생산하다가 2개의 태양광 모듈(810)만이 동작하는 경우를 가정할 수 있다. 이러한 경우, 태양광 모듈(810)에 의해 발전되는 전력이 1/2로 감소할 수 있고, 설정 기준값 또한 감소할 수 있다. For example, it is assumed that four
즉, 설정 기준값은 실시간으로 변하는 일사량에 대한 정보 및 동작하는 태양광 모듈(810)의 개수 등을 기반으로 변화될 수 있다.That is, the setting reference value can be changed based on the information on the solar radiation amount changing in real time, the number of the
본 발명의 다른 실시예에 따르면 센싱되는 제어 장치에서 탐지되는 전류 및 전압의 변화 정도를 기반으로 전력 계통에 발생한 이상을 탐지할 수도 있다. 일반적인 상황에서는 점진적으로 태양광 발전에 생성된 직류 전류/직류 전압의 크기가 증가하거나 감소할 수 있다. 즉, 변화되는 직류 전류/직류 전압의 크기가 그래프로 표현되는 경우, 변화도는 일정한 기울기 이하일 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 수신되는 전류, 전압의 크기를 그래프로 표현하였을 시 그래프의 기울기 변화가 일정 크기 이상이라면, 제어 장치는 전력 계통에 이상이 발생한 것으로 판단할 수도 있다.
According to another embodiment of the present invention, an abnormality occurring in the power system may be detected on the basis of the degree of change of the current and the voltage detected by the sensed control device. Under normal circumstances, the magnitude of the dc current / dc voltage generated in photovoltaic generation may gradually increase or decrease. That is, when the magnitude of the changed direct current / direct current voltage is represented by a graph, the degree of change may be less than a constant slope. According to the embodiment of the present invention, when the magnitude of the received current and voltage is expressed in a graph, if the slope change of the graph is equal to or larger than a predetermined magnitude, the controller may determine that an abnormality has occurred in the power system.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 설비에서 전류 및/또는 전압을 탐지하여 태양광 모듈에 대한 관리를 수행하는 방법을 나타낸 개념도이다.9 is a conceptual diagram illustrating a method for managing a solar module by detecting current and / or voltage in a solar power generation facility according to an embodiment of the present invention.
도 9에서는 수집된 전류 및/또는 전압에 대한 정보를 기반으로 태양광 모듈에서 태양광을 수집하기 위한 패널에 대한 청소 시점을 판단하고 청소 시점에 대한 정보를 관리자에게 전달하기 위한 방법에 대해 개시한다. FIG. 9 illustrates a method for determining a cleaning time point for a panel for collecting sunlight in a solar module based on information on the collected current and / or voltage and transmitting information about the cleaning time point to the manager .
도 9에서는 태양광 접속반에 포함된 제어 장치에서 태양광 모듈에 구현된 태양광을 수집하기 위한 패널에 대한 청소 시점을 판단하는 방법이 개시되나 태양광 발전 설비의 다른 구성부가 패널에 대한 청소 시점을 판단할 수도 있다.9, a method of determining a cleaning time for a panel for collecting sunlight implemented in a solar module in a control device included in a solar light connecting module is disclosed. However, .
도 9를 참조하면, 패널에 대한 청소 시점을 판단하기 위해 유사한 발전 환경 조건을 가진 날들에 대해 그룹핑을 수행할 수 있다. 설명의 편의상 발전 환경 조건 중 일사량만을 고려하여 유사한 발전 환경 조건을 가진 날들에 대해 그룹핑을 수행하는 방법이 개시된다. 일사량뿐만 아니라, 온도, 구름양 등을 개별적으로 고려하거나 종합적으로 고려하여 유사한 발전 환경을 가진날을 그룹핑할 수도 있다.Referring to FIG. 9, grouping may be performed on days having similar power generation environmental conditions to determine a cleaning time for a panel. For convenience of explanation, a method of performing grouping for days having similar power generation environmental conditions by considering only solar radiation in power generation environment conditions is disclosed. It is also possible to group days with similar development environments by taking into consideration or comprehensively considering the amount of solar radiation as well as the amount of temperature and cloud separately.
일사량은 일정 면적에 일정 시간 동안 입사된 태양광의 에너지의 크기를 나타낸 단위일 수 있다.The amount of solar radiation may be a unit representing the magnitude of the energy of sunlight incident on a certain area for a certain period of time.
예를 들어, 제1 범위의 일사량에 포함되는 일사량을 가지는 날의 경우, 제1 발전 환경 그룹(910)으로 그룹핑하고, 제2 범위의 일사량에 포함되는 일사량을 가지는 날의 경우, 제2 발전 환경 그룹(920)으로 그룹핑하고, 제3 범위의 일사량에 포함되는 일사량을 가지는 날의 경우, 제3 발전 환경 그룹(930)으로 그룹핑할 수 있다.For example, in the case of a blade having a solar radiation amount included in the first range of solar radiation amount, in the case of a blade grouping into the first power
본 발명의 실시예에 따르면, 동일한 발전 환경 그룹에 포함되는 날에 측정된 전류 및/또는 전압을 기반으로 산출된 전력량의 변화를 기반으로 태양광 모듈의 패널에 대한 청소가 필요한지 여부가 탐지될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to detect whether the cleaning of the panel of the solar module is necessary based on the change in the amount of power calculated based on the current and / or the voltage measured on the day included in the same power generation environment group have.
예를 들어, 제1 발전 환경 그룹(910)에 포함된 복수의 날들 각각의 발전량을 비교할 수 있다. 제1 발전 환경 그룹(910)에 포함된 복수의 날들 각각의 발전량이 지속적으로 감소하여 제1 발전 환경 그룹(910)에 대응되는 임계 발전량 이하로 감소하거나 특정한 날을 기준으로 임계 발전량 이하로 감소한 경우, 태양광 패널에 대한 청소가 필요한 것으로 판단할 수 있다. 황사가 발생하거나 눈, 비 등으로 인해 패널이 가려지고 이러한 경우, 패널로 입사되는 태양광의 양이 감소될 수 있다. 복수의 일사량 그룹 각각에 대해 태양광 패널에 대한 청소의 필요성을 판단하기 위한 임계 발전량이 정의될 수 있다. 임계 발전량은 태양광 발전 설비의 정상 운영시 특정 발전 환경에서 태양광 어레이(또는 태양광 모듈)의 사이즈를 기반으로 발전되는 최소 발전량일 수 있다.For example, the generation amounts of each of the plurality of days included in the first
즉, 특정 발전 환경 그룹에 포함된 복수의 날들 각각의 발전량이 지속적으로 감소하여 특정 발전 환경 그룹에 대응되는 임계 발전량 이하로 감소하거나 특정 발전 환경 그룹에 포함된 복수의 날들 중 특정 날을 기준으로 발전량이 임계값 발전량 이하로 감소한 경우, 제어 장치는 태양광 패널에 대한 청소가 필요한 것으로 판단할 수 있다.That is, the power generation amount of each of the plurality of days included in the specific power generation environment group is continuously decreased to be less than the critical power generation amount corresponding to the specific power generation environment group, or the power generation amount Is less than or equal to the threshold power generation amount, the control device can judge that cleaning of the solar panel is necessary.
제어 장치는 태양광 모니터링부로 태양광 모듈에 대한 청소의 필요성을 알릴 수 있다. 태양광 모니터링부는 태양광 패널 청소 요청에 대한 알람을 디스플레이에 출력하거나, 관리자의 사용자 장치로 태양광 패널 청소 요청 메시지를 전달할 수 있다.The control unit can inform the solar monitoring unit of the need to clean the solar module. The solar monitoring unit may output an alarm to the display of the request for cleaning the solar panel, or may transmit a message requesting the cleaning of the solar panel to the user equipment of the administrator.
위와 같은 태양광 패널에 대한 청소의 필요성을 더욱 정확하게 판단하기 위해 제어 장치는 특정 발전 환경 그룹에 포함된 복수의 날들 각각의 발전량이 지속적으로 감소하거나 특정 발전 환경 그룹에 포함된 복수의 날들 중 특정 날을 기준으로 발전량이 임계값 이상 감소하였는지 여부에 대한 판단을 모든 발전 환경 그룹 각각에 대해 수행할 수도 있다. 모든 발전 환경 그룹 각각에 대한 판단 결과 모든 발전 환경 그룹 각각이 위와 같은 조건을 만족할 경우에만 태양광 패널에 대한 청소가 필요한 것으로 판단하여 제어 장치는 태양광 모니터링부로 태양광 모듈에 대한 청소의 필요성을 알릴 수 있다.In order to more accurately determine the necessity of cleaning for the above-described solar panel, the control device determines whether the power generation amount of each of the plurality of days included in the specific power generation environment group is continuously decreased, It may be determined for each of the power generation environment groups whether or not the power generation amount has decreased by a threshold value or more. As a result of the judgment on each of the power generation environment groups, it is determined that cleaning of the solar panel is necessary only when each of the power generation environment groups satisfies the above conditions, and the controller informs the solar monitoring unit of the necessity of cleaning the solar module .
또는 태양광이 태양광 패널에 도달시 생성되는 그림자로 태양광 패널의 청소가 필요한지 여부에 대해 판단할 수도 있다. 예를 들어, 태양광 패널의 하단에는 태양광의 입사에 따른 그림자가 존재하는지 여부에 대해 판단할 수 있는 음영 센서가 구현될 수 있다. 태양광 패널이 다양한 원인에 의해 오염된 경우, 태양광 입사시 다양한 형태의 음영이 발생할 수 있고, 이러한 음영의 존재를 기반으로 태양광 패널이 현재 오염이 되었는지 여부를 판단하여 태양광 패널에 대한 청소 여부를 판단할 수도 있다. 구체적으로 임계 음영값이 존재하여 태양광 입사시 음영부위가 일정 %이상인 경우, 태양광 패널에 대한 청소가 필요한 것으로 결정할 수 있다.
Or whether the solar panel needs to be cleaned with shadows generated when the sunlight reaches the solar panel. For example, a shade sensor can be implemented at the bottom of the solar panel to determine whether there is a shadow due to incidence of sunlight. When a solar panel is contaminated by various causes, various types of shading may occur when the solar panel is incident. Based on the presence of such a shadow, it is determined whether or not the solar panel is currently contaminated. It can be judged whether or not. Specifically, if there is a critical shadow value and the shaded area is more than a certain percentage when the sunlight is incident, it can be determined that the solar panel needs to be cleaned.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈단에서의 이상 전류/이상 전압 차단 동작을 나타낸 개념도이다. FIG. 10 is a conceptual diagram illustrating an abnormal current / abnormal voltage blocking operation in a solar module end according to an embodiment of the present invention.
도 10에서는 태양광 모듈과 연계된 전력 계통에서 이상 전류, 이상 전압이 발생한 경우, 태양광 모듈에 의해 발전되는 전류/전압을 우회하여 저장하는 방법에 대해 개시한다. 이하, 설명의 편의상 태양광 어레이 단위로 설명하나 태양광 모듈 단위로 적용될 수도 있다.10 shows a method of bypassing a current / voltage generated by a solar module when an abnormal current or an abnormal voltage occurs in a power system associated with the solar module. Hereinafter, for convenience of explanation, the description will be made on a solar array unit basis, but may be applied to a solar module unit.
태양광 발전 설비에 포함된 복수의 태양광 어레이 중 특정 태양광 어레이(1000)와 연계된 전력 계통에 이상이 발생할 수 있다. 이러한 경우, 특정 태양광 어레이(1000)와 연계된 전력 계통에 대한 차단이 수행되는 경우, 전력 계통에 대한 복구가 이루어질 때까지 특정 태양광 어레이(1000)를 기반으로 한 전력 발전이 수행되지 않을 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 설비에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 태양광 어레이 별 우회 발전 경로가 정의될 수 있다.An abnormality may occur in a power system associated with a specific
태양광 어레이(1000)는 정상 상황에서는 주 경로를 통해 발전된 전력을 태양광 접속반으로 전달할 수 있다. 하지만, 이상 상황이 발생한 경우, 태양광 어레이(1000)는 주경로가 아닌 보조 경로를 통해 발전된 전력을 태양광 접속반으로 전달할 수 있다. The
태양광 어레이(1000)는 연관된 다른 태양광 어레이(1020)의 전력 계통과 보조 경로를 통해 연결될 수 있다. 즉, 이상 상황이 발생한 경우, 태양광 어레이(1000)는 연관된 다른 태양광 어레이(1020)의 전력 계통을 보조 경로로 이용하여 전력을 전달할 수 있다. The
이러한 경우, 보조 경로가 이용되는 경우, 보조 경로와 관련된 탐지부를 기반으로 수신되는 전류/전압이 변할 수 있다. 제어 장치는 변환된 전류/전압을 고려하여 추가적인 이상 상황을 판단하기 위한 설정 기준값을 변화시킬 수 있다.In this case, when a secondary path is used, the received current / voltage based on the detection part associated with the secondary path may vary. The control device can change the setting reference value for judging the additional abnormal situation in consideration of the converted current / voltage.
또는 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 보조 경로는 태양광 발전 설비에 구현된 전력 저장부(1040)와 연결될 수도 있다. 일반 상황에서는 생성된 전력이 인버터를 통해 바로 수요자에게 공급될 수 있으나, 이상 상황이 발생한 경우, 이상 상황과 연계된 태양광 어레이(1000)에서 발전된 전력이 보조 경로를 통해 전력 저장부(1040)로 전달될 수 있다. 보조 경로가 태양광 어레이(1000)와 전력 저장부(1040) 사이에 구현되고, 특정 태양광 어레이(1000)와 연계된 전력 계통에 이상이 발생한 경우, 특정 태양광 어레이(1000)에 의해 발전된 전력이 전력 저장부(1040)로 전달될 수 있다.Alternatively, in accordance with another embodiment of the present invention, the auxiliary path may be coupled to a
이와 같은, 태양광 발전 설비의 보호 방법 및 장치는 애플리케이션으로 구현되거나 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.Such a method and apparatus for protecting a photovoltaic power plant may be implemented in an application or may be implemented in the form of program instructions that may be executed through various computer components and recorded on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium may include program commands, data files, data structures, and the like, alone or in combination.
상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거니와 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.The program instructions recorded on the computer-readable recording medium may be ones that are specially designed and configured for the present invention and are known and available to those skilled in the art of computer software.
컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD 와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, magneto-optical media such as floptical disks, media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like.
프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.Examples of program instructions include machine language code such as those generated by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device may be configured to operate as one or more software modules for performing the processing according to the present invention, and vice versa.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It will be possible.
Claims (14)
상기 태양광 발전 설비의 태양광 접속반과 직접적으로 연결된 복수의 태양광 모듈 각각과 연계된 복수의 개별 모듈 탐지부 각각이 상기 복수의 태양광 모듈 각각에 의해 발생되는 제1 직류 전류/제1 직류 전압을 탐지하는 단계;
상기 복수의 태양광 모듈과 연계된 중앙 탐지부가 상기 복수의 태양광 모듈과 제1 차단기를 연결하는 전력 계통에서 발생되는 제2 직류 전류/제2 직류 전압을 탐지하는 단계;
상기 복수의 개별 모듈 탐지부 각각이 상기 제1 직류 전류/상기 제1 직류 전압에 대한 정보를 포함하는 제1 아날로그 신호를 제1 제어 장치로 전송하는 단계;
상기 중앙 탐지부가 상기 제1 직류 전류/상기 제1 직류 전압을 기반으로 결정된 상기 제2 직류 전류/상기 제2 직류 전압에 대한 정보를 포함하는 제2 아날로그 신호를 상기 제1 제어 장치로 전송하는 단계; 및
상기 제1 제어 장치가 상기 제1 아날로그 신호를 변환한 제1 디지털 신호 변환값 및 상기 제2 아날로그 신호를 변환한 제2 디지털 신호 변환값을 기반으로 상기 태양광 접속반의 전력 계통에 발생된 이상을 탐지하는 단계를 포함하되,
상기 제1 제어 장치가 상기 이상을 탐지한 경우, 상기 제1 제어 장치에서 발생한 이상 발생 정보가 상기 태양광 발전 설비의 계통 연계 태양광 배전반에 구현된 제2 제어 장치로 전달되는 것을 특징으로 하고,
태양광 인버터가 상기 제2 직류 전류/상기 제2 직류 전압을 인버팅하여 제1 교류 전류/제1 교류 전압을 생성하는 단계;
변류기/변압기가 상기 제1 교류 전류/상기 제1 교류 전압을 제2 교류 전류/제2 교류 전압으로 변류/변압하는 단계;
상기 태양광 발전 설비의 계통 연계 태양광 배전반에 구현된 고압 계전기, 저압 계전기, 배전반 탐지부 각각이 상기 제2 교류 전류/상기 제2 교류 전압을 기반으로 한 상기 계통 연계 태양광 배전반에 흐르는 전류/전압을 탐지하는 단계;
상기 고압 계전기, 상기 저압 계전기, 상기 배전반 탐지부 각각이 상기 계통 연계 태양광 배전반에 흐르는 상기 전류/ 상기 전압에 대한 제3 아날로그 신호를 제2 제어 장치로 전송하는 단계; 및
상기 제2 제어 장치가 상기 제3 아날로그 신호를 변환한 제3 디지털 신호 변환값을 기반으로 상기 계통 연계 태양광 배전반의 전력 계통에 발생된 이상을 탐지하는 단계를 포함하되,
상기 제2 제어 장치가 상기 이상을 탐지한 경우, 상기 제2 제어 장치에서 발생한 이상 발생 정보가 상기 태양광 접속반에 구현된 상기 제1 제어 장치로 전달되는 것을 특징으로 하며,
상기 제1 제어 장치는 상기 제1 디지털 신호 변환값 및 상기 제2 디지털 신호 변환값과 상기 제1 디지털 신호 변환값 및 상기 제2 디지털 신호 변환값 각각과 대응되는 제1 설정 기준값을 기반으로 상기 태양광 접속반의 상기 전력 계통에 발생한 상기 이상을 탐색하고,
상기 제2 제어 장치는 상기 제3 디지털 신호 변환값과 상기 제3 디지털 신호 변환값과 대응되는 제2 설정 기준값을 비교하여 상기 계통 연계 태양광 배전반의 상기 전력 계통에 발생한 이상을 탐색하고,
상기 제1 설정 기준값 및 상기 제2 설정 기준값은 상기 태양광 발전 설비에 발생된 이상을 탐지하기 위해 상기 태양광 발전 설비 내에서 구동되는 태양광 모듈의 개수, 태양광 발전 환경 정보에 따라 적응적으로 설정되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 설비의 보호 방법.In a method of protecting a photovoltaic power generation facility,
Wherein each of the plurality of individual module detectors associated with each of the plurality of solar modules connected directly to the solar cell module of the solar power generating facility comprises a first DC current / first DC voltage generated by each of the plurality of solar modules ;
Detecting a second DC current / second DC voltage generated in a power system connecting the plurality of solar modules and the first circuit breaker, the central detecting unit associated with the plurality of solar modules;
Each of the plurality of individual module detectors transmitting a first analog signal to the first controller, the first analog signal including information on the first DC current / the first DC voltage;
The central detection unit transmitting to the first control device a second analog signal including information on the second DC current / the second DC voltage determined based on the first DC current / the first DC voltage ; And
Wherein the first control device is operable to calculate an abnormality generated in the power system of the photovoltaic connection module based on a first digital signal conversion value obtained by converting the first analog signal and a second digital signal conversion value obtained by converting the second analog signal, Comprising:
When the first control device detects the abnormality, the abnormality information generated in the first control device is transmitted to the second control device implemented in the grid-connected solar power distribution panel of the photovoltaic power generation facility,
Generating a first AC current / a first AC voltage by inverting the second DC current / the second DC voltage;
Transforming / transforming the first AC current / the first AC voltage into a second AC current / a second AC voltage by a current transformer / transformer;
The solar cell module according to claim 1, wherein each of the high-voltage relay, the low-voltage relay, and the switchboard detection unit implemented in the grid-connected solar panel of the photovoltaic power generation system includes a second current / second current / Detecting a voltage;
Each of the high-voltage relay, the low-voltage relay, and the switchboard detecting unit transmits a third analog signal for the current / voltage flowing in the grid-connected solar panel to the second controller; And
And detecting an abnormality occurring in the power system of the grid-connected solar panel based on the third digital signal conversion value obtained by converting the third analog signal by the second controller,
Wherein when the second control device detects the abnormality, the abnormality occurrence information generated in the second control device is transmitted to the first control device implemented in the photovoltaic connection module,
Wherein the first control device controls the first and second digital signal conversion values based on the first digital signal conversion value and the second digital signal conversion value and the first setting reference value corresponding to each of the first digital signal conversion value and the second digital signal conversion value, Searching for the abnormality occurring in the power system of the optical connection module,
The second control device compares the third digital signal conversion value with the third digital signal conversion value and a second setting reference value corresponding thereto to search for an abnormality occurring in the power system of the grid-
The first setting reference value and the second setting reference value may be adaptively set in accordance with the number of solar modules driven in the solar power generating facility and the solar power generation environment information to detect an abnormality generated in the solar power generating facility Wherein the photovoltaic power generation equipment is installed in the building.
상기 제1 제어 장치는 상기 태양광 접속반의 전력 계통에 이상이 발생한 경우, 상기 제1 차단기를 기반으로 상기 태양광 접속반의 상기 전력 계통을 차단하고 태양광 모니터링부 및 등록된 관리자에게 이상 발생 정보를 전달하고,
상기 제2 제어 장치는 상기 계통 연계 태양광 배전반의 상기 전력 계통에 이상이 발생한 경우, 제2 차단기를 기반으로 상기 계통 연계 태양광 배전반의 상기 전력 계통을 차단하고 상기 태양광 모니터링부 및 등록된 관리자에게 상기 이상 발생 정보를 전달하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 설비의 보호 방법.The method according to claim 1,
Wherein the first control device interrupts the power system of the photovoltaic module on the basis of the first circuit breaker when the power system of the photovoltaic connection module fails, For example,
The second control device is configured to shut off the power system of the grid-connected solar power distribution board based on the second circuit breaker when an abnormality occurs in the power system of the grid-connected solar power distribution board, And transmits the abnormality occurrence information to the photovoltaic generation facility.
상기 제1 제어 장치는 상기 태양광 발전 환경 정보를 기반으로 태양광 발전을 수행한 복수의 날들을 복수의 발전 환경 그룹 각각으로 그룹핑하고,
상기 복수의 발전 환경 그룹 각각에 포함된 적어도 하나의 날 각각에 대한 발전량의 변화를 기반으로 상기 복수의 태양광 모듈 각각의 패널에 대한 청소 시점을 결정하고,
상기 태양광 발전 환경 정보는 일사량 정보 및 구름양 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 설비의 보호 방법.5. The method of claim 4,
Wherein the first control unit groups the plurality of days of solar power generation based on the solar power generation environment information into a plurality of power generation environment groups,
Determining a cleaning time for each panel of the plurality of solar modules based on a change in power generation amount for each of at least one blade included in each of the plurality of power generation environment groups,
Wherein the photovoltaic power generation environment information includes solar radiation amount information and cloud amount information.
상기 복수의 태양광 모듈 각각은 상기 복수의 태양광 모듈 각각과 연계된 전력 계통 중 특정 전력 계통에 이상이 발생한 경우, 특정 전력 계통과 연계된 상기 복수의 태양광 모듈 중 하나의 태양광 모듈은 별도로 구현된 전력 전달 경로인 보조 경로를 통해 전력을 전달하고,
상기 보조 경로를 통한 전력 전달의 수행시 상기 제1 설정 기준값 및 상기 제2 설정 기준값은 상기 보조 경로를 통해 전달되는 전류/전압을 고려하여 재설정되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 설비의 보호 방법.6. The method of claim 5,
Wherein each of the plurality of solar modules includes a plurality of photovoltaic modules each of which is associated with a specific power system when an abnormality occurs in a specific power system among the power systems associated with each of the plurality of solar modules, The power is transmitted through the auxiliary path, which is the implemented power transmission path,
Wherein the first set reference value and the second set reference value are reset in consideration of a current / voltage transmitted through the auxiliary path when power is transmitted through the auxiliary path.
상기 제1 제어 장치는 상기 복수의 태양광 모듈 각각에 구현된 음영 판단 센서를 기반으로 음영이 임계 퍼센트 이상인 경우, 상기 복수의 태양광 모듈 각각의 패널에 대한 청소 시점을 결정하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 설비의 보호 방법.5. The method of claim 4,
Wherein the first control device determines a cleaning timing for each of the plurality of solar modules based on a shade judgment sensor implemented in each of the plurality of solar modules, Protection of photovoltaic installations.
상기 태양광 발전 설비의 태양광 접속반과 직접적으로 연결된 복수의 태양광 모듈 각각과 연계되어 상기 복수의 태양광 모듈 각각에 의해 발생되는 제1 직류 전류/제1 직류 전압을 탐지하고 상기 제1 직류 전류/상기 제1 직류 전압에 대한 정보를 포함하는 제1 아날로그 신호를 제1 제어 장치로 전송하도록 구현되는 복수의 개별 모듈 탐지부;
상기 복수의 태양광 모듈과 연계되어 상기 복수의 태양광 모듈과 제1 차단기를 연결하는 전력 계통에서 발생되는 상기 제1 직류 전류/상기 제1 직류 전압을 기반으로 결정된 제2 직류 전류/제2 직류 전압을 탐지하고, 상기 제2 직류 전류/상기 제2 직류 전압에 대한 정보를 포함하는 제2 아날로그 신호를 상기 제1 제어 장치로 전송하도록 구현되는 중앙 탐지부;
상기 제1 아날로그 신호를 제1 디지털 신호 변환값으로 변환하고 상기 제2 아날로그 신호를 제2 디지털 신호 변환값으로 변환하여 상기 태양광 접속반의 전력 계통에 발생된 이상을 탐지하도록 구현되는 상기 제1 제어 장치를 포함하되.
상기 제1 제어 장치가 상기 이상을 탐지한 경우, 상기 제1 제어 장치에서 발생한 이상 발생 정보가 상기 태양광 발전 설비의 계통 연계 태양광 배전반에 구현된 제2 제어 장치로 전달되는 것을 특징으로 하고,
상기 태양광 발전 설비는,
상기 제2 직류 전류/상기 제2 직류 전압을 인버팅하여 제1 교류 전류/제1 교류 전압을 생성하도록 구현되는 태양광 인버터;
상기 제1 교류 전류/상기 제1 교류 전압이 제2 교류 전류/제2 교류 전압으로 변류/변압하도록 구현되는 변류기/변압기;
상기 태양광 발전 설비의 계통 연계 태양광 배전반에 구현되어 상기 제2 교류 전류/상기 제2 교류 전압을 기반으로 한 상기 계통 연계 태양광 배전반에 흐르는 전류/전압을 탐지하고, 상기 전류/ 상기 전압에 대한 제3 아날로그 신호를 제2 제어 장치로 전송하도록 구현되는 고압 계전기, 저압 계전기, 배전반 탐지부; 및
상기 제3 아날로그 신호를 변환한 제3 디지털 신호 변환값을 기반으로 상기 계통 연계 태양광 배전반의 전력 계통에 발생된 이상을 탐지하도록 구현되는 상기 제2 제어 장치를 포함하되.
상기 제2 제어 장치가 상기 이상을 탐지한 경우, 상기 제2 제어 장치에서 발생한 이상 발생 정보가 상기 태양광 접속반에 구현된 상기 제1 제어 장치로 전달되는 것을 특징으로 하며,
상기 제1 제어 장치는 상기 제1 디지털 신호 변환값 및 상기 제2 디지털 신호 변환값과 상기 제1 디지털 신호 변환값 및 상기 제2 디지털 신호 변환값 각각과 대응되는 제1 설정 기준값을 기반으로 상기 태양광 접속반의 상기 전력 계통에 발생한 상기 이상을 탐색하도록 구현되고,
상기 제2 제어 장치는 상기 제3 디지털 신호 변환값과 상기 제3 디지털 신호 변환값과 대응되는 제2 설정 기준값을 비교하여 상기 계통 연계 태양광 배전반의 상기 전력 계통에 발생한 이상을 탐색하도록 구현되고,
상기 제1 설정 기준값 및 상기 제2 설정 기준값은 상기 태양광 발전 설비에 발생된 이상을 탐지하기 위해 상기 태양광 발전 설비 내에서 구동되는 태양광 모듈의 개수, 태양광 발전 환경 정보에 따라 적응적으로 설정되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 설비.A photovoltaic power generation system in which protection against a power system is performed,
A first DC current / first DC voltage generated by each of the plurality of solar modules in association with each of a plurality of solar modules directly connected to the solar cell module of the solar power generation facility, A plurality of individual module detectors configured to transmit a first analog signal including information on the first direct current voltage to a first control device;
A second direct current / second direct current determined based on the first direct current / first direct current voltage generated in a power system connecting the plurality of solar modules and the first circuit breaker in association with the plurality of solar modules; A central detector configured to detect a voltage and transmit a second analog signal to the first controller, the second analog signal including information about the second DC current / the second DC voltage;
The first control being implemented to convert the first analog signal to a first digital signal conversion value and convert the second analog signal to a second digital signal conversion value to detect an anomaly generated in a power system of the solar photovoltaic module, Including devices.
When the first control device detects the abnormality, the abnormality information generated in the first control device is transmitted to the second control device implemented in the grid-connected solar power distribution panel of the photovoltaic power generation facility,
In the solar power generation facility,
A solar inverter configured to generate a first AC current / a first AC voltage by inverting the second DC current / the second DC voltage;
A current transformer / transformer in which the first AC current / the first AC voltage is converted to a second AC current / a second AC voltage;
Connected solar power distribution board of the photovoltaic power generation facility to detect a current / voltage flowing in the grid-connected solar panel based on the second alternating current / the second alternating voltage, and detecting the current / A low-voltage relay, and a switchboard detection unit, which are configured to transmit the third analog signal to the second control unit; And
And a second control unit configured to detect an abnormality occurring in a power system of the grid-connected solar panel, based on a third digital signal conversion value obtained by converting the third analog signal.
Wherein when the second control device detects the abnormality, the abnormality occurrence information generated in the second control device is transmitted to the first control device implemented in the photovoltaic connection module,
Wherein the first control device controls the first and second digital signal conversion values based on the first digital signal conversion value and the second digital signal conversion value and the first setting reference value corresponding to each of the first digital signal conversion value and the second digital signal conversion value, And to detect the abnormality occurring in the power system of the optical connection module,
And the second controller is configured to search for an abnormality occurring in the power system of the grid-connected solar panel by comparing the third digital signal conversion value and the third digital signal conversion value with a second setting reference value corresponding to the third digital signal conversion value,
The first setting reference value and the second setting reference value may be adaptively set in accordance with the number of solar modules driven in the solar power generating facility and the solar power generation environment information to detect an abnormality generated in the solar power generating facility And the solar power generation facility is set up.
상기 제1 제어 장치는 상기 태양광 접속반의 전력 계통에 이상이 발생한 경우, 상기 제1 차단기를 기반으로 상기 태양광 접속반의 상기 전력 계통을 차단하고 태양광 모니터링부 및 등록된 관리자에게 이상 발생 정보를 전달하도록 구현되고,
상기 제2 제어 장치는 상기 계통 연계 태양광 배전반의 상기 전력 계통에 이상이 발생한 경우, 제2 차단기를 기반으로 상기 계통 연계 태양광 배전반의 상기 전력 계통을 차단하고 상기 태양광 모니터링부 및 등록된 관리자에게 상기 이상 발생 정보를 전달하도록 구현되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 설비.9. The method of claim 8,
Wherein the first control device interrupts the power system of the photovoltaic module on the basis of the first circuit breaker when the power system of the photovoltaic connection module fails, ≪ / RTI >
The second control device is configured to shut off the power system of the grid-connected solar power distribution board based on the second circuit breaker when an abnormality occurs in the power system of the grid-connected solar power distribution board, And to transmit the abnormality occurrence information to the photovoltaic generation facility.
상기 제1 제어 장치는 상기 태양광 발전 환경 정보를 기반으로 태양광 발전을 수행한 복수의 날들을 복수의 발전 환경 그룹 각각으로 그룹핑하고 상기 복수의 발전 환경 그룹 각각에 포함된 적어도 하나의 날 각각에 대한 발전량의 변화를 기반으로 상기 복수의 태양광 모듈 각각의 패널에 대한 청소 시점을 결정하도록 구현되고,
상기 태양광 발전 환경 정보는 일사량 정보 및 구름양 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 설비.12. The method of claim 11,
Wherein the first control device groups the plurality of days of solar power generation based on the solar power generation environment information into each of a plurality of power generation environment groups and generates power for each of at least one blade Wherein the cleaning time of each of the plurality of solar modules is determined based on a change in the amount of electricity generated by the plurality of solar modules,
Wherein the solar power generation environment information includes solar radiation amount information and cloud amount information.
상기 복수의 태양광 모듈 각각은 상기 복수의 태양광 모듈 각각과 연계된 전력 계통 중 특정 전력 계통에 이상이 발생한 경우, 특정 전력 계통과 연계된 상기 복수의 태양광 모듈 중 하나의 태양광 모듈은 별도로 구현된 전력 전달 경로인 보조 경로를 통해 전력을 전달하도록 구현되고,
상기 보조 경로를 통한 전력의 전달이 수행시 상기 제1 설정 기준값 및 상기 제2 설정 기준값은 상기 보조 경로를 통해 전달되는 전류/전압을 고려하여 재설정되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 설비.13. The method of claim 12,
Wherein each of the plurality of solar modules includes a plurality of photovoltaic modules each of which is associated with a specific power system when an abnormality occurs in a specific power system among the power systems associated with each of the plurality of solar modules, And is implemented to carry power through a sub path that is an implemented power transfer path,
Wherein the first set reference value and the second set reference value are reset in consideration of a current / voltage transmitted through the auxiliary path when power is delivered through the auxiliary path.
상기 제1 제어 장치는 상기 복수의 태양광 모듈 각각에 구현된 음영 판단 센서를 기반으로 음영이 임계 퍼센트 이상인 경우, 상기 복수의 태양광 모듈 각각의 패널에 대한 청소 시점을 결정하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 설비.12. The method of claim 11,
Wherein the first control device determines a cleaning timing for each of the plurality of solar modules based on a shade judgment sensor implemented in each of the plurality of solar modules, Photovoltaic equipment.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150034588A KR101552096B1 (en) | 2015-03-12 | 2015-03-12 | The method and apparatus for protecting solar cell power system |
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| KR (1) | KR101552096B1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR101728690B1 (en) * | 2016-12-29 | 2017-04-20 | 한양전공주식회사 | Real-time anomaly notice system and method in solar energy generation |
| KR101881411B1 (en) * | 2017-01-18 | 2018-07-24 | (주)다쓰테크 | Arc detection and shutdown method in pv system and pv energy storage system |
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| KR101306772B1 (en) * | 2013-07-19 | 2013-09-10 | (주)에이치에스쏠라에너지 | A protection system of solar power generation facility |
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2015
- 2015-03-12 KR KR1020150034588A patent/KR101552096B1/en active IP Right Grant
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