KR101695218B1 - 태양광 발전 설비 운용시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 태양광 발전 설비를 현재 검지된 전력값에 따라 정상 가동시키거나 일부 구성 요소의 동작을 중지시키도록 한 기술이다. 본 발명은 태양광 발전 설비의 전력값을 검지하는 전력검지부; 검지된 전력값을 기초로 사물 인터넷 기반으로 태양광 발전 설비의 정상 가동 또는 일부 구성 요소가 동작 중지되도록 제어하는 제어부; 원격지 운용서버로부터 전송되어 오는 태양광 발전 설비의 정상 가동 또는 일부 구성 요소의 동작 중지를 위한 원격 제어신호를 수신하는 수신부; 검지된 전력값을 운용서버로 송신하는 송신부; 검지된 전력값과 비교되어 태양광 발전 설비의 정상 가동 또는 일부 구성 요소의 동작 중지를 판단하는 기준전력값이 저장되는 메모리; 및 검지된 전력값이 기준 발전 전력값에 못미치는 경우 제어부의 제어를 받아 일부 구성들의 동작이 중지되도록 동작 전원을 차단하거나 또는 검지된 전력값이 기준 발전 전력값을 만족하는 경우 태양광 발전 설비를 정상 가동하기 위하여 동작 중지되었던 일부 구성 요소에 대하여 동작 전원을 공급하는 전원공급 및 차단부를 포함하여 구성되는 태양광 발전 설비 제어장치; 및 태양광 발전 설비의 정상 가동 또는 일부 구성 동작 중지를 원격으로 제어하는 운용서버로 이루어진다.

Description

태양광 발전 설비 운용시스템{OPERATING SYSTEM OF POWER GENERATION DEVICE USING SUN LIGHT}

본 발명은 태양광 발전 설비 운용시스템에 관한 것이다.

더 구체적으로 본 발명은, 태양광 발전 설비의 현재 전력값에 따라 정상 가동시키거나 발전이 되지 않을 때는 일부 구성 요소의 동작을 중지시키도록 한 기술에 관한 것이다.

태양에너지를 이용한 발전 방법은 크게 태양열을 이용하는 방법과 태양광을 이용하는 방법으로 구분되며, 일반적으로 태양광을 직접 전기에너지로 변환시키는 발전 방식을 태양광 발전이라 일컫는다.

태양광 발전은 실리콘 결정 위에 n형 도핑을 하여 p-n 접합을 한 태양광 전지판에 태양광을 조사하면 광 에너지에 의해 전자-정공에 의한 기전력이 발생하게 되는 원리를 이용한 것으로, 이를 광기전력 효과(photovoltaic effect)라고 한다.

태양광은 화석원료 등의 기존 에너지원과는 달리 지구 온난화를 유발하는 온실가스 배출, 소음, 환경파괴 등의 위험성이 없는 청정 에너지원이며 고갈의 염려도 없다. 또한 여타 풍력이나 해수력과 달리 태양광 발전설비는 설치가 자유롭고 유지비용이 저렴하다는 장점을 갖는다.

태양광 발전은 발전기의 도움 없이 태양전지를 이용하여 태양에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 발전방식이다. 이러한 태양광발전은 일반적으로 태양광을 집광하여 전기에너지로 변환시키는 태양전지수단인 태양광 패널(solar pannel)을 설치하여 구성한다. 이와 같은 태양광 발전은 공해가 없고 필요한 장소에 필요한 만큼만 발전할 수 있으며, 유지보수가 용이하여 근래에는 친환경 발전설비로 폭발적으로 증가추세에 있다.

이러한 태양광 발전설비는 기존의 발전설비가 갖추고 있는 발전기를 제외한 다른 구성들은 일반 발전설비와 동일하게 갖추어야 한다. 즉 일반 발전설비가 갖추고 있는 진공차단기나 계기용 변압변류기 등 기본적으로 갖추어야 할 것들은 태양광 발전 설비도 동일하게 갖추어야 하는 것이다.

따라서 태양광 발전설비가 주로 태양광을 이용할 수 있는 경우에만 발전을 위하여 가동될 수 있음을 감안할 때, 발전을 위한 가동이 되지 않을 경우에도 예를 들어, 변압기 등 일부 구성이 정상적으로 동작하면, 결과적으로 많은 전력 손실을 유발하게 되는 문제점이 있었다.

종래 태양광 발전 설비 운용시스템에 관련된 기술로는 한국특허등록 제10-1252536호가 있다.

이 등록기술은, 태양광 발전시스템의 서버에 인버터를 내장 구성하고, 인버터 선택 모드부를 통신 케이블로 연결하여 태양광 발전시스템에서 생산된 전력 및 발전량에 대한 데이터를 감시하는 등의 방법으로 태양광 발전 시스템을 감지 제어하는 기술이다.

그러나 이러한 기술은, 태양광 발전시스템이 항상 정상 가동하는 것으로 가정하고, 발전되는 전력 상태를 실시간으로 감시 제어하는 기술일 뿐, 태양광 발전 설비가 정상 가동되지 못하는 상태에 대한 기술은 아니었다.

본 발명은 종래 태양광 발전설비의 상시 가동으로 인해 유발되는 문제점을 개선하기 위하여 이루어진 것으로써, 본 발명의 목적은 태양광 발전 설비의 현재 전력값에 따라 정상 가동을 하여 발전된 전력을 전력공급업체를 통해 일반 수용가에게 송전하도록 하거나 또는 일부 구성 요소의 동작을 중지시켜 전력 소모를 방지하는 등의 동작을 선택적으로 수행하도록 한, 태양광 발전 설비 운용시스템을 제공하는데 있다.

기타, 본 발명의 목적들은 이하에서 설명되는 바에 따라 유추 가능할 것이다

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 태양광 발전 설비 운용시스템은, 태양광 발전 설비의 전력값을 검지하는 전력검지부; 검지된 전력값을 기초로 사물 인터넷 기반으로 태양광 발전 설비의 정상 가동 또는 일부 구성요소가 동작 중지되도록 제어하는 제어부; 원격지 운용서버로부터 전송되어 오는 태양광 발전 설비의 정상 가동 또는 일부 구성 요소의 동작 중지를 위한 원격 제어신호를 수신하는 수신부; 검지된 전력값과 태양광 발전 설비의 식별수단을 운용서버로 송신하는 송신부; 검지된 전력값과 비교되어 태양광 발전 설비의 정상 가동 또는 일부 구성 요소의 동작 중지를 판단하는 기준전력값이 저장되는 메모리; 및 검지된 전력값이 기준전력값에 못미치는 경우 제어부의 제어를 받아 일부 구성 요소의 동작이 중지되도록 동작 전원을 차단하거나 또는 검지된 전력값이 기준전력값을 만족하는 경우 태양광 발전 설비를 정상 가동하기 위하여 동작 중지되었던 일부 구성 요소에 대하여 동작 전원을 공급하는 전원공급 및 차단부를 포함하여 구성되는 태양광 발전 설비 제어장치; 및 태양광 발전 설비의 정상 가동 또는 일부 구성 요소의 동작 중지를 원격으로 제어하는 운용서버로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 운용서버는, 태양광 발전 설비로부터 전송되어 오는 태양광 발전 설비의 검지된 전력값을 처리하고, 이를 토대로 태양광 발전 설비를 정상 가동하거나 또는 일부 구성 요소를 동작 중지시키는 원격제어 동작을 제어하는 제어부; 태양광 발전 설비로부터 전송되어 오는 검지된 전력값을 수신하는 수신부; 수신부에 의해 수신되어 제어부에서 처리된 결과를 토대로 태양광 발전 설비의 정상 가동 또는 일부 구성 요소의 동작 중지용 원격 제어신호를 태양광 발전 설비로 전송하는 송신부; 및 태양광 발전 설비의 정상 구동을 위한 기준전력값을 저장하는 메모리를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 동작 중지되는 태양광 발전 설비의 일부 구성은, 변압기인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 전력검지부는 인버터 또는 접속반으로부터 출력되는 전력값을 검지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 태양광 발전 설비의 일부 구성 요소에 대한 전원 투입 또는 차단시 딜레이 타입 선택 기능이 적용되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 전원공급 및 차단부는 태양광 발전 설비의 각 구성요소별로 연결된 릴레이의 접속 또는 차단에 의해 구성요소들에 대한 동작 전원을 선별적으로 차단하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 태양광 발전 설비의 전력값을 검지하는 전력검지부는 상기 인버터 내부의 전압, 전류 또는 전력값; 상기 접속반의 DC 전압, 전류, 전력값; 집광판에 조사되며 조도 센서에 의해 검출되는 조도 검출값; 사계절 점멸기의 GPS 출력값; 24시간용 타이머; 4계절용 타이머; 또는 일몰/일출 타이머를 이용하여 전력을 검지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 태양광 발전 설비 운용시스템에 따르면, 태양광 발전 설비의 정상 가동을 위한 기준전력값을 설정하고, 태양광 발전 설비의 검지된 전력이 기준발전 전력값에 도달한 것으로 판단되는 경우에는 발전 설비를 정상 가동하여 발전이 이루어지도록 하고, 그렇지 않은 경우에는 발전 설비의 일부 구성 요소의 동작을 중지시켜 전력 소모를 방지할 수 있게 된다.

본 발명의 효과를 구체적인 수치로 들어 보면, 발전이 이루어지지 않은 경우 변압기의 손실 전력 1,000KVA 기준으로 한 달 평균 50~60만원 정도의 금전적인 손실이 발생한다.

이를 태양광 발전 설비의 개수를 단순 대비해볼 때, 1,000KW 기준 50KW의 손실이 발생하므로 태양광 발전설비 1,000 곳을 기준으로 하면 50KW x 1,000 = 50,000KW의 커다란 전력 손실이 발생함을 알 수 있다. 따라서 본 발명에 따르면, 이러한 전력 손실을 크게 줄일 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따르면, 전원 투입 또는 차단시 딜레이 타입 선택요소를 적용하여 이상 기후에서의 오동작을 방지할 수 있도록 함으로써 발전 설비의 효율적인 가동이 가능하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 설비 운용시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 설비 운용 개념도.
도 3은 도 1의 태양광 발전 설비의 단선결선도 예시도.
도 4는 도 1의 태양광 발전 설비에 구성된 제어장치의 구성도.
도 5는 도 1의 운용서버에 구성된 제어장치의 구성도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 설비 운용시스템의 동작 흐름도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 설비 운용시스템의 운용서버의 동작 흐름도.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 태양광 발전 설비 운용시스템은, 복수의 태양광 발전 설비(100)가 원격지 운용서버(300)와 유무선 네트워크(200)를 통해 네트워크화된다.

태양광 발전 설비(100)는 태양광을 이용하여 발전을 하고, 발전된 전력을 전력공급업체, 예를 들어 한전으로 송전하는 구성으로, 발전기를 제외하고는 일반 전력공급업체와 동일한 발전 설비가 구성된다.

태양광 발전 설비(100)는 또한, 전력값을 검지하여, 그 검지된 전력값에 따라 발전 설비를 정상 가동하거나 전력 소모 방지를 위해 일부 구성을 동작 중지시키는 제어장치가 구성된다.

상기 검지된 전력값은 태양광 발전 설비(100)의 인버터 또는 접속반으로부터 출력되는 전력값으로서, 태양광 발전 설비(100)를 정상 가동하거나 또는 일부 구성을 동작 중지하기 위한 판단에 반영되는 전력값을 말한다.

여기서, 태양광 발전 설비(100)의 정상 가동이라 함은, 예를 들어 주간에 태양광을 이용하여 발전을 한 후, 이를 일반 수용가에게 송전하도록 한전 등 전력공급업체에 송전하는 동작이 정상적으로 수행되는 상황을 말한다. 또한, 일부 구성 요소의 동작 중지라 함은, 예를 들어, 야간에 태양광을 이용하여 발전을 할 수 없을 경우 태양광 발전 설비(100)의 기본적인 가동은 이루어지되, 일부 구성 요소를 동작 중지하여 전력 소모를 방지하는 상황을 말한다.

여기서 말하는 주간 또는 야간은 단순히 예시된 것으로서, 예를 들어 주간에 태양광을 집광하고, 이를 야간에 발전하여 한전 등 전력공급업체에 송전하는 등, 주야간 상관없이 발전이 가능한 상태로 동작하는 경우에는 해당하지 않을 수도 있을 것이다.

이를 감안하여 본 발명은 전력검지부에서 검지되는 전력값이 일정 전력 이상일 경우에만 태양광 발전 설비(100)를 정상 가동하고, 그렇지 않은 경우에는 일부 구성 요소를 동작 중지하도록 설정한다. 상기에서 말하는 일정 전력은 예를 들어, 700V이다.

태양광 발전 설비(100)에 구성된 제어장치에서 판단된 상기 검지된 전력값은 네트워크(200)를 통해 원격지에 위치한 운용서버(300)로도 전송된다.

운용서버(300)는 상기 태양광 발전 설비(100)의 정상 가동 또는 일부 구성 요소의 동작 중지 상황을 실시간으로 파악하는 구성으로, 태양광 발전 설비(100)의 제어장치에서 판단된 검지된 전력값을 전송받아 태양광 발전 설비(10)가 정상 가동되도록 하거나 또는 일부 구성 요소를 동작 중지시키도록 원격 제어신호를 발생하는 제어장치가 구성된다. 운용서버(300)는 네트워크화된 복수의 태양광 발전 설비를 구분 가능하도록 각 태양광 발전 설비마다 고유의 식별수단을 부여하여 관리할 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 태양광 발전 설비 운용시스템은, 태양광 발전 설비(100)의 인버터 또는 접속반으로부터 출력되는 전력값을 검지하고, 그 검지된 전력값이 제어장치에서 처리되면, 그 처리된 결과에 따라 태양광 발전 설비(100)의 정상 가동 또는 일부 구성 요소를 동작 중지시키는 것으로, 태양광 발전 설비(100)의 가동이 조건에 따라 선택적으로 수행됨을 알 수 있다.

태양광 발전 설비(100)의 검지된 전력값을 비교하여 정상 가동 또는 일부 구성 요소의 동작 중지를 판단하기 위한 기준 발전 전력값은 태양광 발전 설비(100)에 구성된 제어장치와 원격지에 구성된 운용서버(300)의 제어장치에서 공유하게 된다. 상기 기준 전력값은 예를 들어, 550V로 설정될 것이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 시스템은 태양광 발전 설비(100)의 각 구성 요소들(구성 1 ~ 구성 5 등)의 동작을 실시간 감시하며, 태양광 발전 설비(100)의 검지된 전력값에 따라 각 구성들의 동작을 정상으로 유지하시키거나 또는 중지시킨다.

각 구성 요소들의 정상 동작 유지 또는 동작 중지는 각 구성 요소들과 전원공급 및 차단수단 사이에 연결된 릴레이를 통해 선별적으로 이루어지게 할 수 있을 것이다. 도 2에서 구성요소들의 개수는 제한하는 것은 아니다.

이들 구성들은 도 3에 도시된 단선결선도로 나타날 수 있다.

도 3의 태양광 발전 설비의 단선결선도는 기본적으로 전력공급업체의 단선결선도와 동일 유사하게 구성된다.

도 3에서 주요 구성들을 살펴보면 다음과 같다.

접속반 또는 인버터(1)는 본 발명의 목적인 태양광 발전 설비(100)의 정상 가동 또는 일부 구성 요소의 동작 중지를 판단하기 위한 기본 데이터인 전력값을 출력하는 것이다. 한편, 상기 인버터 또는 접속반으로부터의 전력값 대신에, 예를 들어, 집광판에 조사되며 조도 센서에 의해 검출되는 조도 검출값, 사계절 점멸기의 GPS 출력값, 24시간용 타이머, 4계절용 타이머, 일몰/일출 타이머 등을 이용할 수도 있다. 즉, 본 발명에서 상기 태양광 발전 설비의 전력값을 검지하는 전력검지부는 인버터 또는 접속반으로부터 출력되는 전력값 외에, 상기 인버터 내부의 전압/전류/전력값, 상기 접속반의 DC 전압/전류/전력값, 집광판에 조사되며 조도 센서에 의해 검출되는 조도 검출값, 사계절 점멸기의 GPS 출력값, 24시간용 타이머, 4계절용 타이머, 또는 일몰/일출 타이머를 이용하여 전력을 검지할 수 있다.

MCCB(Molded case circuit breaker)(2)는 배선용 차단기로서, 전 상태의 전로를 수동 또는 전기조작에 의해 개폐하는 전원스위치로 사용할 수 있으며, 과부하 및 단락 등의 이상 상태시 자동적으로 전류를 차단하게 된다.

ACB(Air Circuit Breaker)(3)는 기중차단기로서 선로 개폐시 발생되는 아크를 대기중에서 소호하는 차단기이다.

Transformer(4)는 변압기로서 용도에 맞게 전압을 높이거나 낮추는 것이다. 즉 태양광 발전 설비의 정상 가동에 따라 발전된 전력을 필요한 범위내에서 조절하여 전력공급업체로 송전되도록 하는 것이다. 변압기(4)는 인버터 출력전압을 한전 선로전압과 함께 균등하기 하기 위하여 설치된다.

VCB(Vacumm Circuit Breaker)(5)는 진공 차단기로서 선로 개폐시 발생되는 아크를 높은 진공내에서 소호하는 차단기로 고압 선로의 개폐를 행한다.

MOF(Metring Out Fit)(6)는 한전용 계기용 변압변류기로 계기용 변압기와 계기용 변류기를 한곳에 내장하고 있고 한전 계량기를 위한 설비이다.

MOF(Metring Out Fit)(7)는 발전용 계기용 변압변류기로 계기용 변압기와 계기용 변류기를 한곳에 내장하고 있고 발전소 전용 설비이다.

LBS(Load Breaker Switch)(8)는 부하개폐기로서 아크 소호실이 마련되어 있어 직접적으로 부하상태의 선로를 개폐하며, 단독으로 설치되어 사용되지 않고 보통 전력용 퓨즈와 결합되어 사용된다.

이와 같이 예시된 구성들의 동작 중지를 제어하게 되는데, 본 발명에서는 정상 가동이 이루어지지 않는 경우, 즉 인버터(1)로 입력되는 전력값이 기준값(예 : DC 550V) 이하일 경우 예를 들어, 변압기(4)의 전원을 차단하여 전력 소모를 방지하게 된다.

즉 도 3에 도시된 바와 같이 접속반 또는 인버터(1)에서 전압, 전류 및 전력값이 인출되어 검지되면, 태양광 발전 설비(100)의 정상 가동 여부를 판단하기 위한 동작이 진행되며, 만일 태양광 발전 설비(100)의 정상 가동이 완료되면, 즉 인버터(1)로 입력되는 전력값이 기준값(예를 들어, 550V) 이하로 검지되면, 진공 차단기(5)를 차단하여 변압기(4)의 동작을 중지시킴으로써 전력 소모를 방지하게 된다.

이러한 상태에서, 인버터(1)로 입력되는 전력값은 상시 검지되며, 이 값이 기준값(발전 시작값)(예를 들어, DC 550V)에 접근하는 것으로 판단되면, 진공 차단기(5)를 투입하여 변압기(4)가 정상 동작하도록 함으로써 정상적인 발전 선로가 형성된다.

한편, 태양광 발전 설비(100)의 정상 가동시에는 발전된 전력을 이용하여 설비를 동작 운용하며, 이때 축전지를 충전하여 정상 발전이 정지된 후의 가동 전력으로 충당할 수 있다. 이러한 경우, MOF(7) 및 WHM을 동작 구성에서 제외할 수 있으므로 설비 비용을 절감할 수 있다. 또한, 축전지 대신 UPS를 설치할 수도 있다.

도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 태양광 발전 설비(100)에 구성된 제어장치는, 제어부(110), 수신부(120), 송신부(130), 전력검지부(140), 메모리(150), 표시부(160), 전원공급 및 차단부(170)로 구성된다.

제어부(110)는, 본 발명의 목적인 태양광 발전 설비(100)의 전력값을 판단하여 이를 표시하고, 전력값을 기초로 사물 인터넷 기반의 태양광 발전 설비(100)의 정상 가동 또는 일부 구성 요소의 동작 중지가 수행되도록 제어함과 동시에, 운용서버(300)에 의한 원격 제어가 가능하도록 제어한다.

상기에서 검지된 전력값과 비교되어 태양광 발전 설비(100)의 정상 가동 또는 일부 구성 요소의 동작 중지를 판단하는 기준전력값은 메모리(150)에 저장 관리된다.

수신부(120)는, 상기 운용서버(300)로부터 전송되어 오는 태양광 발전 설비(100)의 정상 가동 또는 일부 구성 요소의 동작 중지를 위한 원격제어신호를 수신하는 것이다.

송신부(130)는, 검지된 전력값의 처리신호를 운용서버(300)로 송신하는 것이다. 송신부(130)는 태양광 발전 설비의 식별수단을 운용서버(300)에 전송할 수 있다.

전력검지부(140)는, 태양광 발전 설비(100)의 전력값을 검지하는 것이다. 전력검지부(140)는 예를 들어, 도 3의 인버터(1)로 구성될 수 있다.

메모리(150)는, 상기 전력검지부(140)에 의해 검지된 전력값이 제어부(110)에서 처리되면, 이를 저장함과 동시에, 검지된 전력값과 비교되어 발전 설비(100)의 정상 가동 또는 일부 구성 요소의 동작 중지를 판단하기 위한 기준전력값을 저장한다.

표시부(160)는, 상기 제어부(110)에서 처리되어 메모리(150)에 저장되는 검지된 전력값을 사용자의 확인이 가능하도록 외부로 표시하는 것이다.

전원공급 및 차단부(170)는, 태양광 발전 설비(100)의 검지된 전력값이 기준전력값에 못미치는 경우 제어부(110)의 제어를 받아 일부 구성들의 동작이 중지되도록 동작 전원을 차단하거나 또는 검지된 전력값이 기준전력값을 만족하는 경우 태양광 발전 설비(100)를 정상 가동하기 위하여 동작 중지되었던 일부 구성 요소에 대하여 동작 전원을 공급하는 것이다.

상기 전원공급 및 차단부(170)는, 예를 들어 변압기, 진공차단기, 계기용 전압전류변류기, 전력량계 등에 대한 동작 전원 차단을 수행할 수 있다.

한편, 상기 전원공급 및 차단부(170)는 이상 기후에서의 오동작 방지를 위하여 태양광 발전 설비의 일부 구성 요소에 대한 전원 투입 또는 차단시 딜레이 타입 선택 기능이 적용될 수 있다. 또한, 이상 기후에서의 오동작을 방지하기 위하여 지속타임이 적용될 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 운용서버(300)는, 제어부(310), 수신부(320), 송신부(330), 조작부(340), 메모리(350), 표시부(360)로 구성된다.

제어부(310)는, 상기 태양광 발전 설비(100)에 구성된 제어장치의 송신부(130)로부터 전송되어 오는 태양광 발전 설비(100)의 검지된 전력값을 처리하고, 이를 토대로 발전 설비(100)를 정상 가동하거나 또는 일부 구성 요소를 동작 중지시키는 원격제어 동작을 수행한다. 제어부(310)는 실질적으로 도 2의 제어부(110)와 거의 동일한 동작을 수행하게 된다.

수신부(320)는, 상기 태양광 발전 설비(100)로부터 전송되어 오는 검지된 전력값과, 태양광 발전 설비의 식별수단을 수신하는 것이다.

송신부(330)는, 상기 수신부(320)에 의해 수신되어 제어부(310)에서 처리된 결과를 토대로 태양광 발전 설비(100)의 정상 가동 또는 일부 구성 요소의 동작 중지용 원격 제어신호를 태양광 발전 설비(100)로 송신하는 것이다.

상기 제어부(310)에서 처리된 결과는, 검지된 전력값이 발전 개시에 필요한 범위의 값인지를 판단한 결과이다. 이를 위해 운용서버(300)는 태양광 발전 설비(100)의 제어장치와 마찬가지로 발전 개시를 위한 기준전력값을 메모리(350)에 저장 관리하게 된다.

조작부(340)는, 상기 검지된 전력값의 기준전력값에 대한 부합 여부에 따라 태양광 발전 설비(100)를 원격 제어하도록 조작되는 구성이다. 조작부(340)에 의한 조작신호는 제어부(310)에서 처리되고, 제어부(310)에서는 조작부(340)에 의한 조작신호에 부합하는 동작이 수행되도록 태양광 발전 설비(100)를 원격제어한다.

메모리(350)는, 상기 제어부(310)에서 처리된 검지된 전력값과, 검지된 전력값과 비교되어 태양광 발전 설비의 정상 가동 또는 일부 구성 요소의 동작 중지를 판단하기 위한 기준전력값을 저장하는 것이다.

표시부(360)는, 상기 제어부(310)에서 처리된 검지된 전력값을 원격 제어자가 인지할 수 있도록 외부로 표시하는 것이다.

이와 같이 구성된 운용서버(300)는 태양광 발전 설비(100)로부터 전송되어 온 검지된 전력값이 태양광 발전 설비(100)의 정상 가동 또는 일부 구성들의 동작 중지 중 어느 쪽에 필요한 값인지를 판단하고, 그 판단 결과에 따라 정상 가동 또는 일부 구성 동작 중지를 수행하도록 조작부(340)를 통해 원격 제어신호를 입력하게 된다.

즉 운용서버(300)의 제어 블록은 사용자의 판단에 의한 발전 설비(100)의 정상 가동 또는 일부 구성들의 동작 중지를 위한 원격제어이고, 태양광 발전 설비(100)의 제어 블록은 자동판단에 의한 발전 설비의 정상 가동 또는 일부 구성들의 동작 중지를 위한 제어이다.

그러나 이에 한정하지 않고, 서버(300)에도 자동판단에 의한 한 발전 설비의 정상 가동 또는 일부 구성들의 동작 중지 제어가 가능하도록 구성할 수도 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 태양광 발전 설비 운용시스템의 동작 흐름을 도 6 및 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

태양광 발전 설비(100)가 정상 가동하지 않고 일부 구성 요소의 동작이 중지된 상태라고 가정한다.

먼저, 전력검지부(140)에 의해 실시간 검지되는 태양광 발전 설비(100)의 전력값이 제어부(110)에 입력된다(S100).

상기 검지된 전력값은 제어부(110)에서 처리된 후(S110) 메모리(150)에 저장된다(S120).

상기 제어부(110)에서 처리된 검지된 전력값과 메모리(150)에 미리 저장 관리되는 기준전력값이 비교된다(S130).

그 비교결과, 검지된 전력값이 기준전력값에 도달 또는 초과할 경우에는, 제어부(110)가 전원공급 및 차단부(170)에 제어신호를 전송하여 동작 중지되었던 일부 구성 요소에 동작 전원을 인가하여 정상 동작하도록 하고(S140), 태양광 발전 설비(100)를 정상 가동하여 발전하도록 한다(S150).

따라서 태양광 발전 설비(100)의 정상 가동에 따라 발전된 전력이 전력공급업체로 송전되고, 이를 일반 수용가로 송전된다.

태양광 발전 설비(100)의 정상 가동하에서도 전력검지부(140)에 의해 전력값이 검지되고, 그 검지된 전력값이 기준전력값과 비교되어 태양광 발전 설비(100)의 정상 가동을 유지시킬 것인지 또는 태양광 발전 설비(100) 정상 가동을 중지시키고, 일부 구성 요소에 대한 동작 전원을 차단하여 전력 소모를 방지할 것인지를 판단하여, 그 판단결과에 따라 적절하게 태양광 발전 설비(100)를 제어한다.

한편, 상기 제어부(110)에 의해 처리되어 메모리(150)에 저장된 검지된 전력값은 도 7에 도시된 바와 같이 송신부(130)를 통해 원격지에 위치한 운용서버(300)로 전송된다.

따라서 운용서버(300)의 수신부(320)는 이를 수신하여(S100) 제어부(310)에 입력하고, 제어부(310)는 이를 처리하여(S110) 메모리(250)에 저장한 후(S120), 표시부(360)를 통해 표시하여 원격지에 위치한 사용자가 인지 가능하도록 한다.

이와 동시에, 관리자가 태양광 발전 설비(100)의 가동을 제어할 필요가 있을 것으로 판단하면, 조작부(340)를 이용하여 원격 제어신호를 입력한다. 따라서 이 원격 제어신호가 제어부(310)의 제어에 의해 송신부(330)를 통해 태양광 발전 설비(100)로 전송된다.

따라서 태양광 발전 설비(100)의 제어장치(100)는 이를 수신부(120)에서 수신받아 제어부(110)에서 처리한 후, 현장에서 태양광 발전 설비(100)를 제어하게 된다.

이상, 본 발명에 따른 태양광 발전설비 운영시스템에 관하여 도면을 참조하여 상세히 설명하였다. 본 발명에 따른 태양광 발전설비 운영시스템을 이용할 경우, 현재 전력값에 따라 정상 가동을 하여 발전된 전력을 전력공급업체를 통해 일반 수용가에게 송전하도록 하거나 또는 일부 구성 요소의 동작을 중지시켜 전력 소모를 방지하는 등의 동작을 선택적으로 수행하도록 할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 태양광 발전설비 운영시스템은 기존의 태양광 발전 뿐만 아니라, 태양열 발전, 풍력 발전, 조력 발전 등 대체 에너지 발전 설비에도 포괄적으로 활용될 수 있을 것이다.

100 : 태양광 발전 설비 110, 310 : 제어부
120, 320 : 수신부 130, 330 : 송신부
140 : 전력검지부 150, 350 : 메모리
160, 360 : 표시부 170 : 전원공급 및 차단부
300 : 운용서버

Claims (8)

1. 태양광 발전 설비의 전력값을 주간 또는 야간에 상관없이 상시 검지하는 전력검지부;
   상기 전력검지부는 인버터 내부의 전압, 전류 또는 전력값과, 접속반의 DC 전압, 전류, 전력값과, 집광판에 조사되며 조도 센서에 의해 검출되는 조도 검출값과, 사계절 점멸기의 GPS 출력값과, 24시간용 타이머와, 4계절용 타이머와, 일몰/일출 타이머 중 어느 하나를 이용하여 전력을 검지하며,
   상기 검지된 전력값을 기초로 사물 인터넷 기반으로 동작 중지되었던 일부 구성인 변압기의 동작 재가동에 의하여 전력공급업체에 대한 송전이 이루어지도록 태양광 발전 설비를 정상 가동시키거나 또는 일부 구성 요소의 동작 중지에 의해 태양광 발전 설비의 정상 가동이 중지됨으로써 전력공급업체에 대한 송전이 이루어지지 않도록 제어하는 제어부;
   원격지 운용서버로부터 전송되어 오는 동작 중지되었던 일부 구성의 동작 재가동에 의한 태양광 발전 설비의 정상 가동 또는 일부 구성 요소의 동작 중지를 위한 원격 제어신호를 수신하는 수신부;
   상기 검지된 전력값과 태양광 발전 설비의 식별수단을 운용서버로 송신하는 송신부;
   상기 검지된 전력값과 비교되어 동작 중지되었던 일부 구성의 동작 재가동에 의한 태양광 발전 설비의 정상 가동 또는 일부 구성 요소의 동작 중지를 판단하는 기준전력값이 저장되는 메모리; 및
   상기 검지된 전력값이 기준전력값에 못미치는 경우 제어부의 제어를 받아 일부 구성 요소의 동작이 중지되도록 동작 전원을 차단하여 태양광 발전 설비의 정상 가동을 중지시키거나 또는 검지된 전력값이 기준전력값을 만족하는 경우 동작 중지되었던 일부 구성 요소에 대하여 동작 전원을 공급하여 태양광 발전 설비를 정상 가동시키는 전원공급 및 차단부를 포함하여 구성되고,
   주간이나 야간에 상관없이 동작하면서 태양광 발전 설비를 정상 가동 또는 일부 구성의 동작을 중지시키는 태양광 발전 설비 제어장치; 및
   상기 동작 중지되었던 일부 구성의 동작 재가동에 의한 태양광 발전 설비의 정상 가동에 의하여 전력공급업체에 대한 송전이 이루어지도록 하거나 또는 일부 구성 요소의 동작 중지에 의한 태양광 발전 설비의 정상 가동 중지에 따라 전력공급업체에 대한 송전이 이루어지지 않도록 원격으로 제어하도록
   상기 태양광 발전 설비로부터 전송되어 오는 태양광 발전 설비의 검지된 전력값을 처리하고, 이를 토대로 태양광 발전 설비를 정상 가동하거나 또는 일부 구성 요소를 동작 중지시키는 원격제어 동작을 제어하는 제어부;
   상기 태양광 발전 설비로부터 전송되어 오는 검지된 전력값을 수신하는 수신부;
   상기 수신부에 의해 수신되어 제어부에서 처리된 결과를 토대로 태양광 발전 설비의 정상 가동 또는 일부 구성 요소의 동작 중지용 원격 제어신호를 태양광 발전 설비로 전송하는 송신부; 및
   상기 태양광 발전 설비의 정상 구동을 위한 기준전력값을 저장하는 메모리를 포함하여 구성되는 운용서버로 이루어지고,
   상기 태양광 발전 설비의 일부 구성 요소에 대한 전원 투입 또는 차단시 딜레이 타입 선택 기능이 적용되고,
   상기 전원공급 및 차단부는 태양광 발전 설비의 각 구성요소별로 연결된 릴레이의 접속 또는 차단에 의해 구성 요소들에 대한 동작 전원을 선별적으로 차단하며,
   상기 운용서버는 태양광 발전 설비의 식별수단을 관리하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 설비 운용시스템.
   
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