KR101667914B1 - Photovoltaics system having a function of foreknowledge failture intelligently - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 지능형 고장 예지형 태양광 발전 시스템에 관한 것으로, 좀더 자세하게는, 일사량, 접속반 내의 온도, 각 스트링 별 전력 및 전력량, 접속반의 자체 소비전력 측정값을 이용하여 접속반 내부의 과열 정도 및 이상 유무를 감시하고 고장 및 화재 발생을 예지함으로써, 태양광 발전 시스템이 고장으로 인한 휴지없이 최대한 가동할 수 있도록 하는 지능형 고장 예지형 태양광 발전 시스템에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to an intelligent fault-tolerant solar photovoltaic power generation system and, more particularly, to an intelligent fault-tolerant solar photovoltaic power generation system, And more particularly, to an intelligent failure prediction photovoltaic power generation system that monitors the presence of an abnormality and predicts a failure and a fire to enable the solar power generation system to operate as full as possible without being hung due to a failure.
대부분의 태양광 발전 시스템은 무인 원격 운전방식으로 가동되고 있으며, 태양전지 어레이 및 접속반은 건물의 옥상 등 관리자가 접근하기 곤란한 장소에 다수 설치되고 있어 관리가 소홀한 실정이다.Most photovoltaic power generation systems are operated by the unmanned remote operation type, and the solar cell arrays and connection panels are installed in many places where the manager can not access the roof of the building.
이에 따라 태양광 발전 시스템의 핵심설비인 접속반은 외부 대기의 온도 상승이나 내부에 설치된 설비의 고장 또는 전선 및 도체 연결 부분의 접촉 불량으로 인한 발열 및 이로 인한 아크 등으로 내부 온도가 상승하여 고장 및 화재가 발생하는 경우가 다수 발생하고 있다.Accordingly, the connecting panel, which is the core equipment of the photovoltaic power generation system, has a problem in that the internal temperature rises due to a rise in the temperature of the outside air, a failure of the installed equipment, There are many cases where a fire occurs.
이러한 문제를 해결하기 위하여 접속반 내에 온도 센서를 설치하여 온도가 기준값 이상으로 상승하면 냉각팬이 가동하도록 하고, 그래도 온도가 계속 상승하면 차단기를 작동시켜 발전을 정지시키는 기술이 개발되고 있고[특허문헌 1, 2], 온도 센서 외에 추가로 가스 농도를 분석하여 화재 발생 또는 이상 유무를 감시하는 기술이 개발되어 있으며[특허문헌 3], 접속반 내에 전압, 전류 및 주요 설비의 온도를 측정하여 어느 하나가 기준값을 초과하는 경우 경고하는 기술이 개발되어 있다[특허문헌 4].In order to solve such a problem, a technique has been developed in which a temperature sensor is provided in a connection panel to allow the cooling fan to operate when the temperature rises above a reference value, and to stop power generation by operating the circuit breaker when the temperature rises continuously 1, 2]. In addition to the temperature sensor, a technique for monitoring the occurrence or occurrence of a fire by analyzing the gas concentration has been developed. Patent Document 3 discloses a technique for measuring voltage, current, A warning has been developed in the case of exceeding the reference value [Patent Document 4].
그러나 이러한 종래의 기술들은 단순히 접속반 내에 설치된 온도센서 등의 신호를 받아 접속반의 온도 상승 설정치에 도달하면 냉각팬을 가동시키고, 그래도 계속적으로 상승하면 경보를 발령하거나 차단기 작동시키는 단순한 시스템으로 운영되고 있는바, 접속반의 온도가 상승한 원인을 구별하고 이에 상응하도록 작동하는 시스템의 개발이 필요한 실정이다.However, these conventional technologies are operated by a simple system that receives a signal from a temperature sensor or the like installed in the connection panel and activates the cooling fan when the temperature reaches the temperature rise set value of the connection panel, and alerts or operates the breaker when the temperature rises continuously It is necessary to develop a system that distinguishes the cause of temperature rise in the bar and the connection panel and operates in a corresponding manner.
선행기술문헌Prior art literature
(특허문헌 0001) 대한민국 공개특허공보 제2016-6885호(Patent Document 0001) Korean Patent Laid-Open Publication No. 2016-6885
(특허문헌 0002) 대한민국 등록특허공보 제10-1491013호(Patent Document 0002) Korean Patent Publication No. 10-1491013
(특허문헌 0003) 대한민국 등록특허공보 제10-1533439호(Patent Document 3) Korean Patent Publication No. 10-1533439
(특허문헌 0004) 대한민국 등록특허공보 제10-1470348호(Patent Document 0004) Korean Patent Publication No. 10-1470348
이에 본 발명에서는 태양광 발전 시스템의 접속반을 통과하는 스트링 별 전력 및 전력량, 접속반의 자체 소비전력, 일사량, 접속반의 내부와 외부 온도 등을 측정하여 온도의 상승원인이 접속반 내의 각종 부품 및 접속부분에서의 발열에 의한 것인지, 냉각팬의 작동 불량인지, 외부 온도의 상승에 의한 것인지를 알고리즘에 의하여 판별하여 접속반을 보다 효율적으로 제어하기 위한 것이다.Therefore, in the present invention, the power and the amount of power for each string passing through the connection panel of the solar photovoltaic power generation system, the self-consumption power of the connection panel, the solar radiation amount and the inside and outside temperature of the connection panel are measured, To determine whether the temperature of the cooling fan is due to heat generation in the cooling fan, the operation failure of the cooling fan, or the rise of the external temperature by the algorithm to more efficiently control the connection half.
본 발명의 지능형 고장 예지형 태양광 발전 시스템은 태양광으로부터 전력을 생산하는 태양전지 어레이, 태양전지 어레이에서 생산된 전력을 스트링 별로 집합시켜 인버터로 전송하는 접속반, 태양전지 어레이에서 생산된 전력을 직류에서 교류로 변환시켜 부하 또는 상용 전원으로 공급하는 인버터, 태양전지 어레이, 접속반, 인버터 등에서 측정된 데이터를 수집하여 모니터링 시스템으로 전송하는 RTU(Remote Terminal Unit), RTU에서 전송된 데이터를 기반으로 태양광 발전시스템을 제어하는 모니터링 시스템을 포함하여 구성된다.The intelligent fault-tolerant solar photovoltaic power generation system of the present invention comprises a solar cell array for generating electric power from solar light, a connection board for collecting power generated from the solar cell array by a string and transferring it to an inverter, RTU (Remote Terminal Unit) that collects measured data from inverters, solar cell arrays, connection panels, and inverters that are converted from DC to AC and supplied to a load or a commercial power source and transmits them to the monitoring system. Based on the data transmitted from the RTU And a monitoring system for controlling the photovoltaic power generation system.
한편, 접속반에는 내부의 온도를 측정하는 온도센서, 접속반 내부를 냉각하기 위한 냉각팬, 냉각팬의 정상 가동 여부를 감지하는 플로우 스위치, 접속반을 통과하는 각 스트링 별 전력 및 전력량과 접속반 자체 소비전력을 측정하기 위한 전압계 및 전류계, 역류 방지를 위한 다이오드의 불량 여부를 감지하기 위한 전압계가 설치된다.On the other hand, the connection module includes a temperature sensor for measuring the internal temperature, a cooling fan for cooling the inside of the connection panel, a flow switch for detecting whether or not the cooling fan is normally operated, A voltmeter and an ammeter for measuring the self-power consumption, and a voltmeter for detecting whether or not the diode is defective to prevent backflow.
이러한 특징에 따르면, 지능형 고장 예지형 태양광 발전 시스템은 태양전지 어레이, 접속반, 인버터 등에서 측정된 데이터를 이용하여 접속반의 온도 상승 원인, 접속반 내 각종 부품 및 접속부분의 발열 여부, 냉각팬의 정상 가동 여부, 다이오드의 불량 여부 등을 알고리즘에 의하여 판별하여 시스템을 효율적으로 관리할 수 있다.According to this characteristic, the intelligent failure prediction solar photovoltaic power generation system utilizes the data measured in the solar cell array, the connection panel, and the inverter to determine the cause of the temperature rise of the connection panel, the heat generation of various parts and connection parts in the connection panel, It is possible to efficiently manage the system by discriminating whether the normal operation is performed or not, and whether the diode is defective or not by an algorithm.
도 1은 본 발명의 지능형 고장 예지형 태양광 발전 시스템 계통도이다.
도 2는 본 발명의 지능형 고장 예지형 태양광 발전 시스템의 구간별 통과 전력 계측 및 고장 구간 식별 개념도이다.
도 3은 본 발명의 지능형 고장 예지형 태양광 발전 시스템 접속반의 결선도이다.
도 4는 본 발명의 접속반 동작 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 인버터 동작 흐름도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a schematic diagram of an intelligent fault pre-tilt solar power generation system of the present invention.
FIG. 2 is a conceptual diagram for identifying the passage power measurement and the fault section of the intelligent failure prediction type solar power generation system according to the present invention.
Fig. 3 is a wiring diagram of the intelligent failure prediction type photovoltaic system connection unit of the present invention.
4 is a flowchart of the connection half operation of the present invention.
5 is a flowchart of the inverter operation of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.
본 발명의 지능형 고장 예지형 태양광 발전 시스템은 접속반, 인버터의 입력단과 출력단의 전압, 전류를 측정하여 통과 전력을 계산과 동시에 각 구간별 통과 전력 대비 소비 전력이 기준치를 초과하는 구간이 있는 지 모니터링하여 고장이 예지되는 구간을 감지한다.The intelligent failure prediction photovoltaic power generation system of the present invention measures the voltage and current of the input and output terminals of the inverter and the inverter, calculates the pass power, and determines whether there is a period in which the power consumption per pass power exceeds the reference value And detects the section where the failure is predicted.
또한, 본 발명의 지능형 고장 예지형 태양광 발전 시스템은 접속반의 고장 및 화재 예방을 위하여 접속반 내부에 온도 센서를 설치하여 온도 상승을 감시함과 더불어 전력반을 통과하는 각 스트링 별 입력단의 전압과 전류 및 전력반 출력단의 전압과 전류를 측정하여 전력반의 자체 소비전력을 산정하고, 산정된 자체 소비전력이 기준 값을 초과하는 지 여부를 판단하여 전력반의 온도 상승의 원인이 접속반 내 각종 부품 및 접속부분의 발열에 의한 것인지 여부를 판단한다.In addition, in order to prevent the failure of the connection panel and to prevent fire, the intelligent failure prevention type solar photovoltaic power generation system of the present invention monitors the temperature rise by installing a temperature sensor inside the connection panel, The power consumption of the power module is estimated by measuring the voltage and current of the current and power half output stage and it is judged whether the calculated power consumption exceeds the reference value, It is determined whether or not it is caused by the heat of the connection portion.
또한, 본 발명의 지능형 고장 예지형 태양광 발전 시스템은 일사계에서 측정된 일사량과 접속반을 통과하는 각 스트링 별 전력을 비교하여 일사량 대비 발전량 기준값에 미달하는 경우 해당 스트링을 작동 불량 스트링으로 감지한다.In addition, the intelligent failure prejudicial photovoltaic power generation system of the present invention compares the solar radiation measured in the solar system with the power of each string passing through the connection board, and detects the string as an operation failure string when the solar radiation is below the solar radiation reference value.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 지능형 고장 예지형 태양광 발전 시스템에 대해 자세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 지능형 고장 예지형 태양광 발전 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 태양광으로부터 전력을 생산하는 태양전지 어레이(100), 태양전지 어레이(100)에서 생산된 전력을 스트링 별로 집합시켜 인버터(300)로 전송하는 접속반(200), 태양전지 어레이(100)에서 생산된 전력을 직류에서 교류로 변환시켜 부하 또는 상용 전원으로 공급하는 인버터(300), 태양전지 어레이, 접속반, 인버터 등에서 측정된 데이터를 수집하여 모니터링 시스템(500)으로 전송하는 RTU(400), RTU(400)에서 전송된 데이터를 기반으로 태양광 발전 시스템을 제어하는 모니터링 시스템(500)을 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, the intelligent failure prediction type solar photovoltaic power generation system of the present invention includes a solar cell array 100 for generating electric power from solar light, and a solar cell array 100, An inverter 300 for converting electric power generated by the solar cell array 100 into direct current to alternating current and supplying the same to a load or a commercial power source, a solar cell array, a connection panel, an inverter, and the like An RTU 400 for collecting measured data and transmitting the measured data to the
태양전지 어레이(100)는 태양전지 모듈이 다수 개 연결되어 설치되고, 태양전지 어레이(100) 후면에는 어레이 온도계가, 태양전지 어레이(100) 주변에는 대기온도를 측정하기 위한 온도계, 일사량을 측정하는 일사계가 다수 설치된다.A plurality of solar cell modules are connected to the solar cell array 100. An array thermometer is disposed on the rear surface of the solar cell array 100. A thermometer for measuring the atmospheric temperature is disposed around the solar cell array 100, A large number of sunsets are installed.
이러한 본 발명의 지능형 고장 예지형 태양광 발전 시스템은 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 접속반(200), 인버터(300)의 입력단과 출력단의 전압, 전류를 측정하여 통과 전력을 계산과 동시에 각 구간별 통과 전력 대비 소비 전력이 기준치를 초과하는 구간이 있는 지 기본적으로 모니터링한다. As shown in FIG. 2, the intelligent faulty terrestrial photovoltaic power generation system of the present invention measures the voltage and current at the input and output terminals of the connection panel 200 and the inverter 300, calculates the passing power, It is basically monitored whether there is a section where the power consumption per star exceeds the reference value.
구간 S1은 태양전지 어레이(100)에서 접속반(200) 입력단, 구간 S2는 접속반(200) 입력단에서 접속반 스트링 병렬 접속단, 구간 S3는 접속반 스트링 병렬 접속단에서 접속반(200) 출력단, 구간 S4는 접속반(200) 출력단에서 인버터(300) 입력단, 구간 S5는 인버터(300) 입력단에서 인버터(300) 출력단으로, 각각의 구간을 나누어 통과 전력 대비 소비 전력(ΔP1 ~ ΔP4)을 대비하여 기준값를 초과하는 지 감시하고, 초과하는 경우 관리자가 조사를 하여 조치를 취할 수 있도록 경보를 발령하도록 하여 고장을 사전에 예지하도록 한다. 여기에서 기준값은 설계치 또는 히스토리칼 트랜드로부터 추출하여 정할 수 있다.The section S1 is connected to the input terminal 200 of the solar cell array 100. The section S2 is connected to the connection terminal 200 at the input terminal 200. The section S3 is connected to the connection terminal 200 at the connection terminal 200, And the section S4 is divided into sections from the output terminal of the connection block 200 to the input terminal of the inverter 300 and the section S5 from the input terminal of the inverter 300 to the output terminal of the inverter 300 to compare the power consumption? If it is exceeded, it should be alerted so that the manager can investigate and take action, so that the failure is predicted in advance. Here, the reference value can be determined by extracting from the design value or historical cut trend.
한편, 접속반(200)은 도 3의 결선도에 도시된 바와 같이 접속반 내 온도를 측정하는 온도 센서(210), 접속반 내부를 냉각하기 위한 냉각팬(220), 냉각팬(220)의 정상 가동 여부를 감지하는 플로우 스위치(230), 접속반을 통과하는 각 스트링 별 전력 및 전력량과 접속반 자체 소비전력을 측정하기 위한 전압계(V1 ~ V4) 및 전류계(A1 ~ A4), 역류방지 다이오드의 불량여부를 감지하도록 전압을 측정하는 전압계(Vd1 ~ Vd3)가 설치된다. 여기에서는 스트링을 3개로 특정하여 기재하였으나, 이를 가감하여 설치할 수 있음은 자명하다 할 것이다.3, the connection panel 200 includes a temperature sensor 210 for measuring the temperature in the connection panel, a
인버터(300)는 접속반(200) 후단에 설치되어 생산된 전력을 직류에서 교류로 변환시켜 부하 또는 상용 전원으로 공급하며, 전력량 측정을 위하여 전압계(V5) 및 전류계(A5)가 설치될 수 있다.The inverter 300 is installed at the rear end of the connection block 200 and converts the generated power into direct current to alternating current and supplies the power as a load or a commercial power source and a voltmeter V 5 and an ammeter A 5 are installed .
RTU(400)는 태양전지 어레이, 접속반, 인버터 등에서 측정된 데이터를 수집하여 모니터링 시스템(500)으로 전송하며, 수집되는 데이터는 외부 온도, 일사량, 접속반 입력측 각 스트링의 전압 및 전류, 접속반 출력측의 전압 및 전류, 플로우 스위치의 작동 상태, 역류방지 다이오드 양단의 전압, 인버터 입력측의 전압 및 전류, 부하 및 사용 전원 입력측 전압 및 전류 등이 포함될 수 있다.The RTU 400 collects measured data from the solar cell array, the connection panel, the inverter, and the like, and transmits the measured data to the
모니터링 시스템(500)은 RTU(400)에서 전송된 데이터를 기반으로 태양광 발전 시스템을 제어하며, 특히 접속반 입력측 각 스트링의 전압 및 전류와 접속반 출력측의 전압 및 전류 측정값을 이용하여 접속반의 자체 소비전력을 산출하고, 산출된 소비전력을 기준값과 비교하여 접속반 내 각종 부품 및 접속부분의 발열이 있는지 여부를 판별한다. 여기에서 전력반 소비전력의 기준값은 설계치 또는 히스토리칼 트랜드로부터 추출하여 정할 수 있으며, 전력반의 자체 소비전력과 전력량은 다음과 같은 공식으로 산출된다.The
접속반 자체 소비전력(WB) = (V1*A1 + V2*A2 + V3*A3) - V4*A4 (W B ) = (V 1 * A 1 + V 2 * A 2 + V 3 * A 3 ) - V 4 * A 4
접속반 자체 소비전력량(QB) = WB*t
( B B ) = W B * t
이러한 지능형 고장 예지형 태양광 발전 시스템의 접속반 동작을 도 4를 참조하여 살펴본다.The connection half operation of such an intelligent failure preliminary solar power generation system will be described with reference to FIG.
모니터링 시스템(500)은 접속반의 온도 또는 온도 상승률이 기준값을 초과하는 지 판단하고, 초과하는 경우 냉각팬(220)을 작동시킨다.The
냉각팬(220)을 작동시킨 후에는 냉각 공기 플로우 스위치가 ON되어 있는지 여부를 판단하여 ON되지 않은 경우 냉각팬(220)이 작동하지 않는 것으로 판단하여 관리자가 조치를 취할 수 있도록 경보를 발령한다.After the
냉각팬(220)을 작동시킨후 접속반 온도가 기준값 이하로 낮아지면 냉각팬(220)의 가동을 중지한다.After the
한편, 모니터링 시스템(500)은 접속반 내의 온도를 모니터링하면서 동시에 접속반의 자체 소비전력을 산출하여 산출된 자체 소비전력이 기준값을 초과하는지 판단하고, 초과하는 경우 냉각팬(220)을 작동시킨다. On the other hand, the
이와 같이 자체 소비전력이 기준값을 초과하는 경우에는 접속반 내 각종 부품의 과열 또는 접속부분의 접촉 불량에 따른 발열 및 이로 인한 아크 발생으로 인하여 발열이 발생하는 것으로 판단하여 우선적으로 냉각팬(220)을 작동시킨후, 문제가 있는 스트링을 탐지하여 관리자가 조치를 취할 수 있도록 경보를 발령한다.When the self-power consumption exceeds the reference value, it is determined that the heat is generated due to the overheat of various components in the connection panel or the heat generation due to the contact failure of the connection portion and the arc generation thereof. After activation, it detects the problematic string and issues an alarm so that the administrator can take action.
이후 냉각팬(220)의 가동 및 중지 여부는 접속반의 내부 온도가 기준값을 초과하는 경우와 동일하게 동작한다.Then, whether or not the
또한 모니터링 시스템(500)은 일사계(110)에서 측정된 일사량과 접속반(200)을 통과하는 각 스트링 별 전력을 비교하여 일사량 대비 발전량이 기준값에 미달하는 경우 해당 스트링을 작동 불량 스트링으로 감지하여 관리자가 조치를 취할 수 있도록 경보를 발령한다. 여기에서 일사량 대비 발전량 기준값은 설계치 또는 히스토리칼 트랜드로부터 추출하여 정할 수 있다.
In addition, the
인버터(300)의 경우도 도 5에 도시된 바와 같이 접속반(200)과 동일한 흐름으로 동작한다.The inverter 300 operates in the same flow as the connection board 200 as shown in FIG.
인버터(300)의 온도 또는 온도 상승률이 기준값을 초과하는 지 판단하고, 초과하는 경우 냉각팬을 작동시키고, 냉각 공기 플로우 스위치가 ON되어 있는지 여부를 판단하여 ON되지 않은 경우 냉각팬이 작동하지 않는 것으로 판단하여 관리자가 조치를 취할 수 있도록 경보를 발령한다.It is determined whether the temperature or the rate of temperature rise of the inverter 300 exceeds the reference value. If the temperature or the rate of temperature rise exceeds the reference value, the cooling fan is operated to determine whether or not the cooling air flow switch is ON. And an alarm is issued so that the manager can take action.
그리고 인버터(300) 내의 온도를 모니터링하면서 동시에 인버터(300)의 자체 소비전력을 산출하여 산출된 자체 소비전력이 기준값을 초과하는지 판단하고, 초과하는 경우 냉각팬을 작동시키고, 관리자가 조치를 취할 수 있도록 경보를 발령한다.
At the same time as monitoring the temperature in the inverter 300, the power consumption of the inverter 300 is calculated and it is determined whether the calculated power consumption exceeds the reference value. If the power consumption exceeds the reference value, the cooling fan is operated. Alarms will be issued.
이와 같은 지능형 고장 예지형 태양광 발전 시스템은 접속반 내의 온도 또는 온도 상승률을 측정하여 기준치를 초과하는 경우 냉각팬을 가동시키면서 동시에 접속반의 자체 소비전력을 산출하여 기준치를 초과하는 경우에는 접속반 내 각종 부품의 과열 또는 접속부분의 접촉 불량에 따른 발열 및 이로 인한 아크 발생으로 인하여 발열이 발생하는 것으로 판단하여 관리자가 조치를 취할 수 있도록 경보를 발령하고, 일사계에서 측정된 일사량과 접속반을 통과하는 각 스트링 별 전력을 비교하여 일사량 대비 발전량이 기준값에 미달하는 경우 해당 스트링을 작동 불량 스트링으로 감지하여 관리자가 조치를 취할 수 있도록 경보를 발령한다Such an intelligent fail-safe solar photovoltaic power generation system measures the temperature or rate of temperature rise in the connection panel and, when exceeding the reference value, activates the cooling fan and at the same time calculates the self-power consumption of the connection panel. It is determined that the heat is generated due to the overheating of the component or the contact failure of the connection portion and the arc generation due to the occurrence of the arc. Thus, an alarm is issued so that the manager can take measures, If power generation by string is compared, and power generation amount compared with solar radiation is below the reference value, the string is detected as a malfunctioning string, and an alarm is issued so that an administrator can take action
이와 같이 접속반 내 온도와 접속반의 자체 소비전력을 감시함으로써, 접속반의 온도 상승이 단순히 외기에 상승에 의한 것인지, 아니면 접속반 내 각종 부품의 과열 또는 접속 부분의 접촉불량으로 인한 발열에 의한 것인지 구분할 수 있도록하고, 일사량 대비 발전량이 기준값에 미달하는 스트링을 감지함으로써, 관리자가 접속반의 고장을 미리 예지하고 대처할 수 있는 각별한 효과가 있다.By monitoring the internal temperature of the connection half and the self-consumption power of the connection half as described above, it is possible to distinguish whether the temperature rise of the connection half is simply due to rise in the outside air or by heat generation due to overheating of various parts in the connection half, And by detecting a string whose power generation amount is lower than the reference value in comparison with the insolation amount, there is a remarkable effect that the manager can anticipate and cope with the failure of the connection module in advance.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.
100 : 태양전지 어레이 110 : 일사계
200 : 접속반 210 : 온도 센서
220 : 냉각팬 230 : 플로우 스위치
240 : 역류방지 다이오드 250 : SPD(Surge Protector Device)
260 : 주차단기 300 : 인버터
400 : RTU 500 : 모니터링 시스템
V1 ~5 : 전압계 A1~5 : 전류계
Vd1 ~ d3 : 다이오드 불량 여부 감지 전압계100: solar cell array 110:
200: connecting part 210: temperature sensor
220: cooling fan 230: flow switch
240: reverse current prevention diode 250: SPD (Surge Protector Device)
260: parking short term 300: inverter
400: RTU 500: Monitoring system
V 1 to 5 : Voltmeter A 1 to 5 : Ammeter
V d1 ~ d3 : Detection of diode badness voltmeter
Claims (7)
태양전지 어레이에서 생산된 전력을 스트링 별로 집합시켜 인버터로 전송하는 접속반,
태양전지 어레이에서 생산된 전력을 직류에서 교류로 변환시켜 부하 또는 상용 전원으로 공급하는 인버터,
태양전지 어레이, 접속반, 인버터 등에서 측정된 데이터를 수집하여 모니터링 시스템으로 전송하는 RTU,
RTU에서 전송된 데이터를 기반으로 태양광 발전시스템을 제어하는 모니터링 시스템을 포함하되,
상기 모니터링 시스템은
상기 접속반, 인버터의 입력단과 출력단의 전압, 전류를 측정하여 통과 전력을 계산함과 동시에 각 구간별 통과 전력 대비 소비 전력이 기준치를 초과하는 구간이 있는 지 모니터링하고,
상기 접속반의 자체 소비전력과 기준값과 비교하여 접속반 내 부품의 과열 또는 접속부분의 접촉 불량에 따른 발열 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 지능형 고장 예지형 태양광 발전 시스템.Solar cell arrays that produce power from sunlight,
A connection board for collecting the power generated from the solar cell array by string and transmitting it to the inverter,
An inverter for converting the power produced in the solar cell array from a direct current to an alternating current and supplying the same as a load or a commercial power source,
An RTU that collects measured data from a solar cell array, a connection panel, and an inverter, and transmits the collected data to a monitoring system,
And a monitoring system for controlling the photovoltaic power generation system based on data transmitted from the RTU,
The monitoring system
The voltage and current of the input and output terminals of the inverter and the inverter are measured to calculate the passing power and monitoring whether there is an interval in which the power consumption of each section exceeds the reference value,
And judges whether or not there is a heat generation due to overheat of a component in the connection half or a contact failure of a connection part by comparing the self power consumption of the connection module with a reference value.
상기 모니터링 시스템은
일사계에서 측정된 일사량과 접속반을 통과하는 각 스트링 별 전력을 비교하여 일사량 대비 발전량이 기준값에 미달하는 경우 해당 스트링을 작동 불량 스트링으로 감지하는 것을 특징으로 하는 지능형 고장 예지형 태양광 발전 시스템.The method according to claim 1,
The monitoring system
And comparing the solar radiation measured by the solar system with the power of each string passing through the connection module, and detecting the string as a malfunctioning string when the power generation amount with respect to the solar radiation amount is less than the reference value.
상기 접속반에는 접속반을 통과하는 각 스트링 별 전력 및 전력량과 접속반 자체 소비전력을 측정하기 위한 전압계(V1 ~ V4) 및 전류계(A1 ~ A4)가 설치되는 것을 특징으로 하는 지능형 고장 예지형 태양광 발전 시스템.The method according to claim 1,
(V 1 to V 4 ) and ammeters (A 1 to A 4 ) for measuring the power and the electric power for each string passing through the connection half and the connection half self power consumption are provided in the connection half. Fault - tolerant solar photovoltaic system.
상기 접속반에는 내부 온도를 측정하는 온도 센서, 접속반 내부를 냉각하기 위한 냉각팬, 상기 냉각팬의 정상 가동 여부를 감지하는 플로우 스위치가 설치되는 것을 특징으로 하는 지능형 고장 예지형 태양광 발전 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the connection module is provided with a temperature sensor for measuring an internal temperature, a cooling fan for cooling the inside of the connection panel, and a flow switch for detecting whether the cooling fan is normally operating.
상기 접속반에는 역류방지 다이오드의 불량여부를 감지하도록 전압을 측정하는 전압계(Vd1 ~ Vd3)가 설치된 것을 특징으로 하는 지능형 고장 예지형 태양광 발전 시스템.The method according to claim 1,
And a voltmeter (V d1 to V d3 ) for measuring a voltage to detect whether the backflow prevention diode is defective is installed in the connection half.
상기 접속반의 자체 소비전력과 전력량은 다음과 같은 공식으로 산출되는 것을 특징으로 하는 지능형 고장 예지형 태양광 발전 시스템.
접속반 자체 소비전력(WB) = (V1*A1 + V2*A2 + V3*A3) - V4*A4
접속반 자체 소비전력량(QB) = WB*t
The method according to claim 1,
Wherein the self-power consumption and the power consumption of the connection module are calculated by the following formula.
(W B ) = (V 1 * A 1 + V 2 * A 2 + V 3 * A 3 ) - V 4 * A 4
( B B ) = W B * t
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