KR101698152B1 - 태양광 어레이 출력 전류 감소율 기반 태양광 발전 유지 장치 및 방법 - Google Patents

태양광 어레이 출력 전류 감소율 기반 태양광 발전 유지 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101698152B1
KR101698152B1 KR1020130147706A KR20130147706A KR101698152B1 KR 101698152 B1 KR101698152 B1 KR 101698152B1 KR 1020130147706 A KR1020130147706 A KR 1020130147706A KR 20130147706 A KR20130147706 A KR 20130147706A KR 101698152 B1 KR101698152 B1 KR 101698152B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cleaning
solar
output current
solar array
current value
Prior art date
Application number
KR1020130147706A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150062740A (ko
Inventor
박찬현
Original Assignee
주식회사 오광개발
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 오광개발 filed Critical 주식회사 오광개발
Priority to KR1020130147706A priority Critical patent/KR101698152B1/ko
Publication of KR20150062740A publication Critical patent/KR20150062740A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101698152B1 publication Critical patent/KR101698152B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S50/00Monitoring or testing of PV systems, e.g. load balancing or fault identification
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16533Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application
    • G01R19/16538Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies
    • G01R19/16542Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies for batteries
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16566Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533
    • G01R19/1659Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533 to indicate that the value is within or outside a predetermined range of values (window)
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01WMETEOROLOGY
    • G01W1/00Meteorology
    • G01W1/02Instruments for indicating weather conditions by measuring two or more variables, e.g. humidity, pressure, temperature, cloud cover or wind speed
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/10Cleaning arrangements
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 태양광 발전 유지 장치 및 방법에 관한 것으로 보다 상세하게는, 태양광 어레이의 전류 모니터링 결과에 기초해 태양광 어레이 세정 동작을 수행할 수 있는 태양광 발전 유지 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 태양광 발전 유지 장치는 기 설정된 주기로, 태양광 어레이 출력 전류값 및 일사량을 수집하는 모니터링부 상기 수집된 일사량에 대응하는 태양광 어레이 기준 출력 전류값을 검출하고, 상기 검출된 태양광 어레이 기준 출력 전류값 대비 태양광 어레이 출력 전류 감소율을 산출하는 평가부 및 상기 태양광 어레이 기준 출력 대비 태양광 어레이 출력 전류 감소율이 기 설정된 임계 감소율 이상이면 세정을 지시하는 세정 지시부를 포함한다.

Description

태양광 어레이 출력 전류 감소율 기반 태양광 발전 유지 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MAINTAINING A SOLAR PHOTOVOLTAIC POWER GENERATION}
본 발명은 태양광 발전 유지 장치 및 방법에 관한 것으로 보다 상세하게는, 태양광 어레이의 전류 모니터링 결과에 기초해 태양광 어레이 세정 동작을 수행할 수 있는 태양광 발전 유지 장치 및 방법에 관한 것이다.
태양광 발전은 태양으로부터의 빛에너지를 직접 전기에너지로 바꾸어주는 발전 방식이다. 태양광 발전 시스템은 에너지원이 청정하고 무제한인 점, 필요한 장소에서 필요한 양만 발전이 가능하다는 점, 유지 보수가 용이하고 무인화가 가능하다는 점, 20년 이상의 장수명이 가능하다는 점, 건설기간이 짧아 수요 증가에 신속한 대응이 가능하다 점에서, 태양광 발전 시스템은 전체 발전량에서 그 비중이 점점 증가하고 있는 추세이다.
이러한 태양광 발전의 핵심은 일반적으로 pn 접합 구조를 가진 태양 전지(solar cell)로서 외부로부터 광자(photon)가 태양전지의 내부로 흡수되면 광자가 지닌 에너지에 의해 태양전지 내부에서 전자와 정공의 쌍이 생성된다. 생성된 전자-정공 쌍은 pm 접합에서 발생한 전기장에 의해 전자는 n 형 반도체로 이동하고, 정공은 p 형 반도체로 이동해서 각각의 표면에 있는 전극에서 수집된다. 각각의 전극에서 수집된 전하는 외부 회로에 부하가 연결된 경우, 부하에 흐르는 전류로서 부하를 동작시키는 에너지의 원천이 된다.
태양전지의 최소 단위를 셀이라고 한다. 실제로 태양전지 셀을 그대로 사용하는 일은 거의 없다. 그 이유는 2 가지로, 하나는 셀 1 개로부터 나오는 전압은 약 0.5V로서 매우 작고 실제로 사용할 전압은 수 V에서 수십 혹은 수백 V 이상이 되고, 따라서, 셀을 몇 개나 몇십개 직렬로 연결하여 사용하지 않으면 안된다. 또 하나의 이유는 야외에서 사용할 경우, 여러 가지 혹독한 환경에 처해지기 때문에 접속된 다수의 셀을 혹독한 환경에서 보호할 필요가 있다. 이와 같은 이유에서 복수의 셀을 패키지로 한 것을 태양광 모듈이라고 말하고 있다. 또, 이 모듈을 복수개로 이어서 용도에 맞게 한 것을 태양광 어레이라 칭하고 있다.
대규모 태양광 발전의 경우, 적게는 수십 개 많게는 수백 개 이상의 태양광 어레이가 설치된다. 태양광 어레이는 운영 중 오염에 의해 출력이 저하될 수 있다. 따라서, 태양광 발전 운영자는 태양광 어레이의 오염 상태를 실시간으로 모니터링하고 특정 태양광 어레이의 출력 저하가 발생한 경우, 그에 따른 적절한 세정 동작을 취해야 한다.
태양광 어레이 세정 관련하여, 한국공개특허 제10-2013-0074686호(출원인: 한국남부발전 주식회사, 주식회사 케이디파워, 발명의 명칭: 태양전지 모듈의 유지 장치 및 그 제어 방법)는 세정 시점을 판단하고 그 판단 결과에 따라 태양전지 모듈을 세정하는 사항을 개시하고 있다. 구체적으로, 한국공개특허 제10-2013-0074686호는 태양광 발전량이 감소한 때의 일사량이 기준 일사량 이상인 경우 오염으로 인식하고 세정을 하는 사항을 개시하고 있다.
다만, 태양광 발전량이 감소한 때의 일사량이 기준 일사량 이상인 경우 오염으로 인식하는 방식은 다소 문제가 있다. 이는 일사량이 기준 일사량 이상인 경우라도 온도에 의한 영향으로 발전량이 감소할 수도 있기 때문이다.
따라서, 온도에 의한 영향을 최대한 배재한 상태에서 태양광 발전의 오염 상태를 인식하고 그에 따라 오염을 제거할 수 있는 기술 개발이 요구된다.
이와 더불어, 태양광 발전에 부속 설치된 자동 세정 장비의 상태를 실시간으로 감시하고, 자동 세정 장비의 이상 상태를 운영자에게 고지할 수 있는 기술 개발 또한 필요하다.
한국공개특허 제10-2013-0074686호
이에, 본 발명은 온도에 의한 영향을 최대한 배재한 상태에서 태양광 발전의 오염 상태를 인식하고 그에 따라 오염을 제거할 수 있는 태양광 발전 유지 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
그리고, 태양광 발전에 부속 설치된 자동 세정 장비의 상태를 실시간으로 감시하고, 자동 세정 장비의 이상 상태를 운영자에게 고지할 수 있는 태양광 발전 유지 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 목적들은 이하의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 태양광 발전 유지 장치는 기 설정된 주기로, 태양광 어레이 출력 전류값 및 일사량을 수집하는 모니터링부 상기 수집된 일사량에 대응하는 태양광 어레이 기준 출력 전류값을 검출하고, 상기 검출된 태양광 어레이 기준 출력 전류값 대비 태양광 어레이 출력 전류 감소율을 산출하는 평가부 및 상기 태양광 어레이 기준 출력 대비 태양광 어레이 출력 전류 감소율이 기 설정된 임계 감소율 이상이면 세정을 지시하는 세정 지시부를 포함한다.
여기서, 세정 시마다 세정에 따른 전류 회복율을 산출하고, 상기 산출된 전류 회복율이 기 설정된 임계 회복율미만이면 상기 전류 회복율 판단 대상이 되는 태양광 어레이에 대한 세정 가능 상태 정보를 세정 불가능 상태로 세팅하고, 상기 산출된 전류 회복율이 기 설정된 임계 회복율이상이면 상기 전류 회복율 판단 대상이 되는 태양광 어레이에 대한 세정 가능 상태 정보를 세정 가능 상태로 세팅하는 세정 가능 상태 업데이트부를 더 포함하고,
상기 세정 지시부는 상기 세정 가능 상태 정보가 세정 가능 상태로 세팅된 경우에 한해 세정을 지시할 수 있다.
그리고, 세정 가능 상태 업데이트부가 상기 세정 가능 상태 정보를 세정 불가능 상태로 세팅하는 것에 대응하여 외부에 알람을 제공하는 알람부를 더 포함할수 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 태양광 발전 유지 방법은 기 설정된 주기로, 태양광 어레이 출력 전류값 및 일사량을 수집하는 단계 상기 수집된 일사량에 대응하는 태양광 어레이 기준 출력 전류값을 검출하고, 상기 검출된 태양광 어레이 기준 출력 전류값 대비 태양광 어레이 출력 전류 감소율을 산출하는 단계 및 상기 태양광 어레이 기준 출력 대비 태양광 어레이 출력 전류 감소율이 기 설정된 임계 감소율 이상이면 세정을 지시하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 세정을 지시하는 단계는, 세정 시마다 업데이트되는 세정 가능 상태 정보가세정 가능 상태로 세팅된 경우에한해 진행되며, 상기 세정 가능 상태 정보는 세정 시마다, 세정에 따른 전류 회복률이 기 설정된 임계 회복율 미만이면 세정 불가능 상태로 세팅되고, 세정에 따른 전류 회복율이 기 설정된 임계 회복율 이상이면 세정 가능 상태로 세팅될 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 태양광 어레이 출력 전류의 감소율을 사용하는 것에 의해, 태양광 어레이의 오염 상태를 정확하게 인지할 수 있다.
그리고, 본 발명은 전류 회복율을 사용하여 태양광 어레이에 부속 설치된 세정 장치의 상태를 운영자가 용이하게 인지하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 태양과 발전 유지 장치가 적용된 태양광 발전 시스템의 개략도를 나타낸다.
도 2는 도 1의 태양광 발전 유지 장치의 기능 블록도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 태양광 발전 세정 프로세스를 나타내는 플로우차트이다.
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.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 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.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
주지된 바와 같이, 태양광 발전의 출력을 좌우하는 주요 인자는 일사량 및 온도이다. 여기서, 일사량은 태양광 발전의 전류값을 좌우하는 주요 인자이며 일사량에 의한 태양광 발전의 전압 변동은 전류값 변동 대비 매우 미비한 수준이다. 그리고, 온도는 태양광 발전의 전압값을 좌우하는 주요 인자이며 온도에 의한 태양광 발전의 전류 변동은 전압값 변동 대비 매우 미비한 수준이다. 오염은 태양광 발전의 일사량을 좌우하는 요인이다. 따라서, 오염 상태는 태양광 발전의 전체 출력 또는 발전량이 아닌 태양광 발전의 전류를 사용하여 모니터링되어야 한다.
이에, 본 발명은 태양광 어레이의 전류값을 사용하여 태양광 어레이의 오염 상태를 모니터링하고, 그 오염 상태에서 따라 태양광 어레이를 자동으로 세정하고자 한다.
이하, 첨부된 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 태양광 발전 유지 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 태양과 발전 유지 장치가 적용된 태양광 발전 시스템의 개략도를 나타낸다. 도 2는 도 1의 태양광 발전 유지 장치의 기능 블록도를 나타낸다. 이하에서 본 발명의 요지를 명확히 하기 위해 종래 주지된 사항에 대한 설명은 생략하거나 간단히 한다.
도 1을 참조하면, 복수의 태양광 모듈(11)이 포함된 태양광 어레이(10) 별로 일사량 측정부(20), 전류 측정부(30)와 세정 장치(60)가 설치될 수 있다. 일사량 측정부(20)는 태양광 어레이(10)에 조사되는 일사량을 기 설정된 주기에 따라 측정하고, 그 측정값을 통신망(50)을 통해 태양광 발전 유지 장치(40)로 전송할 수 있다. 전류 측정부(30)는 태양광 어레이(10)의 출력 전류값을 기 설정된 주기에 따라 측정하고, 그 측정값을 통신망(50)을 통해 태양광 발전 유지 장치(40)로 전송할 수 있다.
세정 장치(60)는 태양광 발전 유지 장치(40)로부터 통신망(50)을 통해, 세정 지시를 수신한 경우, 그에 동기화되어 태양광 어레이(10)에 대한 세정을 할 수 있다. 주지된 바와 같이, 세정 장치(50)는 세정액, 펌프, 노즐을 구비하고, 기 설정 압력으로 태양광 어레이(10)를 향하는 노즐을 통해 세정액을 분사하는 것에 의해 태양광 어레이(10)를 세정할 수 있다. 통신망(50)은 무선망, 유선망 또는 이들의 혼합 형태일 있다. 예를 들어, 통신망은 Zigbee 프로토콜에 의한 무선망을 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 태양광 발전 유지 장치(40)는 모니터링부(41), 평가부(42), 세정 지시부(43), 세정 가능 상태 업데이트부(44), 알람부(45), 저장부(46)를 포함할 수 있다.
모니터링부(41)는 일사량 측정부(20)를 통해 일사량 및 전류 측정부(30)를 통해 태양광 어레이 출력 전류값을 수집할 수 있다.
평가부(42)는 모니터링부(41)를 통해 수집된 일사량 및 태양광 어레이 출력 전류값을 사용하여 태양광 어레이의 오염 상태를 평가할 수 있다. 구체적으로, 저장부(46)는 복수의 일사량과 각각의 일사량에 대응되는 태양광 어레이의 출력 전류값을 저장할 수 있다. 복수의 일사량과 각각의 일사량에 대응되는 태양광 어레이의 출력 전류값는 태양광 어레이 제조사 별로 설정한 정보일 수 있다. 주지된 바와 같이, 다양한 일사량 환경에서의 태양광 어레이의 출력 전류값은 태양광 어레이 제조사 별로 실험에 의해 마련이 가능하다. 따라서, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 또는, 모니터링부(41)에서 실시간으로 측정한 일사량과 출력 전류값을 통해 형성된 DB 정보일 수도 있다.
평가부(42)는 현재 수집된 일사량을 사용하여 저장부에서 그 일사량에 대응하는 태양광 어레이 기준 출력 전류값을 검출할 수 있다. 그리고, 평가부(42)는 아래의 수학식 1에 따라, 기준 출력 전류값 대비 태양광 어레이 출력 전류 감소율을 산출할 수 있다.
Figure 112013109625191-pat00001
그리고, 평가부(42)는 산출된 기준 출력 전류 대비 태양광 어레이 출력 전류 감소율이 기 설정된 임계 감소율 이상인지 여부를 판단할 수 있다.
그 판단 결과, 임계 감소율 이상인 것으로 판단되는 것에 대응하여 세정 지시부(43)는 오염 여부 판단 대상이 되는 태양광 어레이에 대한 세정 절차 진행이 가능 상태인지 여부를 판단할 수 있다. 이를 위해, 세정 지시부(43)는 세정 가능 상태 업데이트부(44)에 의해 세팅되는 기 저장된 세정 가능 상태 정보를 참고할 수 있다. 세정 가능 상태 업데이트부(44)는 세정 시마다 전류 회복율을 산출하고, 그 산출된 전류 회복율이 임계 회복률 미만인 경우, 세정 가능 상태 정보를 세정 불가능 상태로 업데이트할 수 있다. 이와 달리, 세정 가능 상태 업데이트부(33)는 그 산출된 전류 회복율이 임계 회복률 이상인 경우, 세정 가능 상태 정보를 세정 가능 상태로 업데이트할 수 있다. 그 판단 결과, 세정 가능 상태인 것으로 판단되면, 세정 지시부(43)는 세정 장치(60)로 세정을 지시할 수 있다. 세정 지시시 기 설정된 기준에 따라 세정 시간이 세정 장치(60)로 전송될 수 있다. 세정 시간은 기준 출력 전류값 대비 태양광 어레이 출력 전류 감소율에 대응하는 시간일 수 있다.
세정 가능 상태 업데이트부(44)는 세정시 마다 아래의 수학식 2에 따라, 전류 회복율을 산출할 수 있다.
Figure 112013109625191-pat00002
그리고, 세정 가능 상태 업데이트부(44)는 전류 회복율 산출 결과에 따라, 태양광 어레이 세정 가능 상태 정보를 업데이트할 수 있다.
수학식 2에서 세정 전의 태양광 어레이 출력 전류값은 앞서 본 현재 수집된 태양광 어레이 출력 전류값과 동일한 의미일 수 있다. 그리고, 태양광 어레이 기준 출력 전류값은 앞서 본 평가부(42)에 의해 평가시 검출된 기준 출력 전류값일 수 있다. 그리고, 세정 완료 시점에서의 태양광 어레이 출력 전류값은 세정 장치(60)가 세정을 종료하는 것에 대응하여 전송한 세정 완료 메시지를 세정 가능 상태 업데이트부(44)가 수신 한 후 첫번째로 수신된 태양광 어레이 출력 전류값일 수 있다.
세정 가능 상태 업데이트부(44)는 전류 회복율이 기 설정된 임계 회복율 미만인 것으로 판단되면, 해당 태양광 어레이에 대한 세정 가능 상태 정보를 세정 불가능 상태로 업데이트할 수 있다. 세정에 의하여도 전류 회복율이 기 설정된 임계 회복율 미만인 경우, 세정 장치가 이상 상태일 수 있다. 따라서, 세정 효율이 떨어진 상태에서 불필요하게 세정에 필요한 자원 소모가 발생하지 않도록 세정 불가능 상태로 세정 가능 상태 정보를 세팅하는 것에 의해 향후 평가부(42)의 평가 결과, 산출된 기준 출력 전류 대비 태양광 어레이 출력 전류 감소율이 임계 감소율 이상이어도 세정을 진행하지 않도록 하는 것이 바람직하다. 앞서 본 바와 같이, 태양광 어레이에 대한 세정 가능 상태 정보가 불가능 상태로 세팅된 경우, 산출된 기준 출력 전류 대비 태양광 어레이 출력 전류 감소율이 임계 감소율 이상인 경우라도 세정 지시부(43)는 오염 여부 판단 대상이 되는 태양광 어레이에 대한 세정 절차를 진행하지 않을 수 있다.
그리고, 알람부(45)는 운영자가 세정 장치(50)에 대한 정비를 수행할 수 있도록, 세정 가능 상태 업데이트부(44)가 태양광 어레이에 대한 세정 절차 진행 여부를 중지 상태로 세팅한 경우, 이 상황에 대하여 외부에 알람을 제공할 수 있다.
저장부(46)는 세정 가능 상태 업데이트부(44)에 의해 세정시 마다 업데이트되는 세정 가능 정보를 태양광 어레이 별로 저장하고 이를 세정 지시부(43)에 제공할 수 있다.
이하, 첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 태양광 발전 유지 방법에 대하여 설명한다. 도 3은 본 발명의 태양광 발전 세정 프로세스를 나타내는 플로우차트이다. 이하에서 앞서 설명된 사항에 대한 설명은 생략하거나 간단히 한다. 이하의 설명에 의해 앞서 설명된 구성이 보다 명확해질 수 있다.
도 3을 참조하면, 모니터링부(41)는 일사량 측정부(20)를 통해 일사량 및 전류 측정부(30)를 통해 태양광 어레이 출력 전류값을 수집할 수 있다(S31).
이때, 평가부(42)는 기 설정된 주기로, 앞서 본 수학식 1에 따라, 기준 출력 전류값 대비 태양광 어레이 출력 전류 감소율을 산출할 수 있다(S32).
그리고, 평가부(42)는 산출된 기준 출력 전류 대비 태양광 어레이 출력 전류 감소율이 임계 감소율 이상인지 여부를 판단할 수 있다(S33). S33에서의 판단 결과, 임계 감소율 미만인 것으로 판단되면 S31로 복귀할 수 있다.
이와 달리, S33에서의 판단 결과, 임계 감소율 이상인 것으로 판단되는 것에 대응하여 세정 지시부(43)는 오염 여부 판단 대상이 되는 태양광 어레이에 대한 세정이 가능한 상태인지 여부를 판단할 수 있다(S34). 이때, 세정 가능 상태 정보가 참조될 수 있다.
S34에서의 판단 결과, 기 저장된 세정 가능 상태 정보가 세정 불가능 상태라고 세팅된 경우, 후술하는 알람 상태를 유지할 수 있다.
S34에서의 판단 결과, 세정 가능 상태 정보가 세정 가능 상태라고 세팅된 경우, 세정 지시부(43)는 세정 장치(60)로 세정을 지시할 수 있다(S35).
그리고, 세정 가능 상태 업데이트부(44)는 세정 장치(60)가 세정을 완료하는 것에 대응하여, 앞서 본 수학식 2에 따라, 전류 회복율을 산출할 수 있다(S36).
이때, 세정 가능 상태 업데이트부(44)는 전류 회복율이 기 설정된 임계 회복율 미만인지 여부를 판단할 수 있다(S37). S37에서 임계 회복율 미만인 것으로 판단되면, 세정 가능 상태 업데이트부(44)는 해당 태양광 어레이에 대한 세정 가능 상태 정보를 세정 불가능 상태라고 세팅할 수 있다(S38). 그리고, 알람부(45)는 운영자가 세정 장치(50)에 대한 정비를 수행할 수 있도록, 세정 가능 상태 업데이트부(44)가 태양광 어레이에 대한 세정 세정 가능 상태 정보를 세정 불가능 상태라고 세팅한 경우, 이 상황에 대하여 외부에 알람을 제공할 수 있다(S39). 오염 상태의 지속적인 모니터링을 위해, 알람을 제공한 후 프로세스는 S31로 복귀할 수 있다.
이와 달리, S37에서 임계 회복률 이상이라고 판단된 경우, 세정 가능 상태 업데이트부(44)는 해당 태양광 어레이에 대한 세정 가능 상태 정보를 세정 가능 상태라고 세팅할 수 있다(S40).
이와 같이, 본 발명은 태양광 어레이 출력 전류의 감소율을 사용하는 것에 의해, 태양광 어레이의 오염 상태를 정확하게 인지할 수 있다.
그리고, 전류 회복율을 사용하여 태양광 어레이에 부속 설치된 세정 장치(60)의 상태를 운영자가 용이하게 인지하게 할 수 있다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
10: 태양광 어레이
11: 태양광 모듈
20: 일사량 측정부
30: 전류 측정부
40: 태양광 발전 유지 장치
41: 모니터링부
42: 평가부
43: 세정 지시부
44: 세정 가능 상태 업데이트부
45: 알람부
46: 저장부
50: 통신망
60: 세정장치

Claims (5)

  1. 태양광 발전 유지 장치에 있어서,
    기 설정된 주기로 태양광 어레이 출력 전류값 및 일사량을 수집하는 모니터링부;
    상기 수집된 일사량에 대응하는 태양광 어레이 기준 출력 전류값을 검출하고 상기 검출된 태양광 어레이 기준 출력 전류값 대비 태양광 어레이 출력 전류 감소율을 산출하는 평가부;
    상기 태양광 어레이 기준 출력 대비 태양광 어레이 출력 전류 감소율이 기 설정된 임계 감소율 이상이면 세정을 지시하는 세정 지시부를 포함하고,
    상기 세정 지시부는 상기 세정의 지시시 기준 출력 전류값 대비 태양광 어레이 출력 전류 감소율에 대응하는 세정 시간을 세정 장치로 전송하고,
    상기 세정 시간 종료 후 다음의 수학식
    전류 회복율=(세정 완료 시점에서의 태양광 어레이 출력 전류값-세정 전의 태양광 어레이 출력 전류값)/(태양광 어레이 기준 출력 전류값-세정 전의 태양광 어레이 출력 전류값)*100
    에 따라 전류 회복률을 산출하고,
    상기 전류 회복률이 기 설정된 임계 회복율 미만인 것으로 판단되면 세정 장치가 이상이 있는 것으로 판단하고 상기 세정 가능 상태 정보를 세정 불가능 상태로 세팅하며,
    상기 전류 회복률이 기 설정된 임계 회복율 이상인 것으로 판단되면 세정 장치가 정상인 것으로 판단하고 상기 세정 가능 상태 정보를 세정 가능 상태로 세팅하는 세정 가능 상태 업데이트부를 더 포함하고,
    상기 세정 지시부는 상기 세정 가능 상태 정보가 세정 가능 상태인 경우에 한해 세정 장치에 세정을 지시하며,
    상기 세정 가능 상태 업데이트부가 상기 세정 가능 상태 정보를 세정 불가능 상태로 세팅하는 것에 대응하여 상기 세정 장치의 정비를 수행할 수 있도록 외부에 알람을 제공하는 알람부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 유지 장치.

  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
KR1020130147706A 2013-11-29 2013-11-29 태양광 어레이 출력 전류 감소율 기반 태양광 발전 유지 장치 및 방법 KR101698152B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130147706A KR101698152B1 (ko) 2013-11-29 2013-11-29 태양광 어레이 출력 전류 감소율 기반 태양광 발전 유지 장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130147706A KR101698152B1 (ko) 2013-11-29 2013-11-29 태양광 어레이 출력 전류 감소율 기반 태양광 발전 유지 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150062740A KR20150062740A (ko) 2015-06-08
KR101698152B1 true KR101698152B1 (ko) 2017-01-18

Family

ID=53500691

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130147706A KR101698152B1 (ko) 2013-11-29 2013-11-29 태양광 어레이 출력 전류 감소율 기반 태양광 발전 유지 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101698152B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190089640A (ko) * 2018-01-23 2019-07-31 윤병석 태양광 발전시스템의 관리방법
KR20220153762A (ko) 2021-05-12 2022-11-21 (주)선진환경 바이패스 핀이 접촉된 태양전지 모듈 및 이의 공정 방법

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102262361B1 (ko) * 2020-11-13 2021-06-09 (주)제이에이치에너지 태양광 패널 오염도 측정 및 청소 관리 시스템

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101029510B1 (ko) * 2011-03-07 2011-04-18 지투파워 (주) 태양광 발전 시스템의 태양광 센서 모듈의 세척 시기 판단 방법
JP2011181711A (ja) * 2010-03-02 2011-09-15 Shunnosuke Shimano 太陽電池パネルのメンテナンス装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101118548B1 (ko) * 2010-06-15 2012-02-24 연세대학교 산학협력단 태양광 발전 시스템의 출력 저하 진단 장치 및 출력 저하 진단 방법
KR101387103B1 (ko) 2011-12-26 2014-04-24 주식회사 케이디파워 태양전지 모듈의 유지장치 및 그 제어방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011181711A (ja) * 2010-03-02 2011-09-15 Shunnosuke Shimano 太陽電池パネルのメンテナンス装置
KR101029510B1 (ko) * 2011-03-07 2011-04-18 지투파워 (주) 태양광 발전 시스템의 태양광 센서 모듈의 세척 시기 판단 방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190089640A (ko) * 2018-01-23 2019-07-31 윤병석 태양광 발전시스템의 관리방법
KR102010322B1 (ko) * 2018-01-23 2019-10-21 윤병석 태양광 발전시스템의 관리방법
KR20220153762A (ko) 2021-05-12 2022-11-21 (주)선진환경 바이패스 핀이 접촉된 태양전지 모듈 및 이의 공정 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150062740A (ko) 2015-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6336528B2 (ja) 方法およびシステム
JP5977512B2 (ja) 発電システム内の故障センサを識別するためのシステムおよび方法
KR101295529B1 (ko) 태양전지판의 고장진단 원격감시 시스템
JP2015195694A (ja) 異常検知装置
KR101234616B1 (ko) 저전력 센서네트워크 기반의 태양광 어레이 모니터링 시스템 및 방법
JP2013055132A (ja) 太陽光発電システムの故障診断方法
KR101532163B1 (ko) 태양광발전 상태진단 평가시스템
CN109870650A (zh) 电池监控方法及系统
KR101698152B1 (ko) 태양광 어레이 출력 전류 감소율 기반 태양광 발전 유지 장치 및 방법
CN102742022A (zh) 太阳能光伏发电系统
CN202512197U (zh) 一种汇流箱的熔断器状态检测系统
CN102608492B (zh) 一种汇流箱的熔断器状态检测系统及其方法
KR102274898B1 (ko) 태양광 발전 세정 시기 예측 시스템
KR101898006B1 (ko) 셀 저전압 방지용 에너지 저장 장치 및 제어방법
KR102536565B1 (ko) 태양광 발전 설비 모니터링 시스템 및 방법
KR101424165B1 (ko) 최적화된 모니터링 네트워크 환경을 가지는 태양광 발전 모니터링 시스템
Malek et al. Design and implementation of sustainable solar energy harvesting for low-cost remote sensors equipped with real-time monitoring systems
KR102274897B1 (ko) 태양광 발전 수명 예측 시스템
KR101434803B1 (ko) 단일 지그비 통신에 기반한 다채널 태양광 모듈 별 감시 및 누설전류 감시 기능을 가지는 태양광 발전 시스템
KR102221887B1 (ko) 스마트폰을 사용한 태양광 발전 모니터링 시스템
KR101402045B1 (ko) 태양광 발전 모니터링 장치
Harrou et al. Online model-based fault detection for grid connected PV systems monitoring
KR101304022B1 (ko) 단일 지그비 모듈에 기반한 태양광 모듈 감시 기능을 가지는 태양광 발전 시스템
KR20150133880A (ko) 태양광 발전설비용 원격 관리 시스템
KR101395642B1 (ko) 태양광 발전 오염도 산출 가능한 태양광 발전 모니터링 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200113

Year of fee payment: 4