KR101728692B1 - 태양광 모듈의 고장 예측 모니터링 시스템 및 방법 - Google Patents

태양광 모듈의 고장 예측 모니터링 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

태양광 모듈의 고장 예측 모니터링 시스템 및 방법이 개시된다. 태양광 발전을 수행하는 태양광 발전 모듈; 상기 태양광 발전 모듈에서 수행되는 태양광 발전에 의한 전력량을 실시간 측정하는 실시간 전력 측정 모듈; 상기 태양광 발전 모듈이 설치된 위치의 태양광 발전량에 대한 날짜 및 시간대별 실시간 변화 추이가 미리 저장되는 데이터베이스; 상기 태양광 발전 모듈이 설치된 장소의 일사량 및 상기 태양광 발전 모듈의 온도를 실시간 감지하는 일사량/모듈온도 감지 센서; 상기 데이터베이스에 미리 저장된 날짜 및 시간대별 실시간 변화 추이와 상기 일사량/모듈온도 감지 센서에 의해 실시간 감지된 일사량 및 태양광 발전 모듈의 온도를 고려하여 태양광 발전 실시간 예상량을 산출하는 태양광 발전 모니터링 서버를 구성한다. 상술한 태양광 모듈의 고장 예측 모니터링 시스템 및 방법에 의하면, 시시각각 변화하는 태양광 발전량이 계절이나 실시간 날씨 변화에 따라 적절한 발전량에 부합하게 변화하는지 판단하도록 구성됨으로써, 태양광 발전 모듈의 고장 여부를 정확하게 판단할 수 있는 효과가 있다.

Description

태양광 모듈의 고장 예측 모니터링 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD OF PREDICTING AND MONITORING ANOMALY OF SOLAR MODULE}
본 발명은 태양광 모듈에 관한 것으로서, 구체적으로는 태양광 모듈의 고장 예측 모니터링 시스템 및 방법에 관한 것이다.
태양광 발전 장치는 태양광을 이용하여 전기를 생산하는 장치로서, 태양광 발전 모듈과 태양 전지 모듈 등으로 구성된다. 태양광 발전 모듈에서는 전기를 직류로 생산하여 저장하기 때문에, 인버터(inverter)를 이용하여 교류로 변환하여 가정 내 부하(load)로 공급하여야 한다.
이처럼 태양광 발전 장치는 여러 구성들로 구성되며, 각 구성들에서 고장이나 동작 오류가 발생하는 경우 이를 즉각적으로 감지하여 조치를 취하여야 한다.
그러나, 태양광 발전 모듈에 이상이 있는지 아니면 태양 전지 모듈에 이상이 있는지 또는 인버터에 이상이 있는지 쉽게 감지하기 어렵다.
더군다나 태양광은 날씨에 따라 조사량이 달라지고, 계절에 따라 바뀌는 태양의 고도나 방향에 따라서도 달라지기 때문에 정상적인 태양광 발전량의 기준치를 정하기는 매우 어렵고 난해한 문제이다.
특정 상수의 기준치를 정하여 태양광 발전이 제대로 이루어지고 있는지 판단하는 것은 쉽지만, 앞서 언급한 여러 변수로 인하여 정상적인 태양광 발전이 이루어지는지는 사실상 판단이 불가능하다.
10-1539998 10-1492528
본 발명의 목적은 태양광 모듈의 고장 예측 모니터링 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 태양광 모듈의 고장 예측 모니터링 방법을 제공하는 데 있다.
상술한 본 발명의 목적에 따른 태양광 모듈의 고장 예측 모니터링 시스템은, 태양광 발전을 수행하는 태양광 발전 모듈; 상기 태양광 발전 모듈에서 수행되는 태양광 발전에 의한 전력량을 실시간 측정하는 실시간 전력 측정 모듈; 상기 태양광 발전 모듈이 설치된 위치의 태양광 발전량에 대한 날짜 및 시간대별 실시간 변화 추이가 미리 저장되는 데이터베이스; 상기 태양광 발전 모듈이 설치된 장소의 일사량 및 상기 태양광 발전 모듈의 온도를 실시간 감지하는 일사량/모듈온도 감지모듈; 상기 데이터베이스에 미리 저장된 날짜 및 시간대별 실시간 변화 추이와 상기 일사량/모듈온도 감지 센서에 의해 실시간 감지된 일사량 및 태양광 발전 모듈의 온도를 고려하여 태양광 발전 실시간 예상량을 산출하는 태양광 발전 모니터링 서버를 포함하도록 구성될 수 있다.
여기서, 상기 태양광 발전 모니터링 서버가, 상기 실시간 전력 측정 모듈에서 실시간 측정된 전력량과 상기 산출된 태양광 발전 실시간 예상량을 대비하여 상기 태양광 발전 모듈의 고장이나 이상 여부를 예측하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 태양광 발전 모니터링 서버가, 상기 실시간 측정된 전력량과 상기 태양광 발전 실시간 예상량의 차이가 소정 시간 이상동안 소정 임계치 이상 차이가 나는 경우 상기 태양광 발전 모듈의 고장이나 이상 여부로 판단하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 태양광 발전 모니터링 서버가, 상기 고장이나 이상 여부가 예측된 경우, 사용자 단말로 오류 메시지를 실시간 송신하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 태양광 발전 모니터링 서버가, 상기 데이터베이스에 저장된 날짜 및 시간대별 실시간 변화 추이를 상기 실시간 날씨 및 상기 실시간 측정된 전력량과 대응시켜 상기 데이터베이스에 저장하여 차후 상기 태양광 발전 모듈의 고장이나 이상 여부를 예측하는 데 이용하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 실시간 전력 측정 모듈은, 상기 태양광 발전 모듈의 전류를 측정하는 전류 센서; 상기 태양광 발전 모듈의 전압을 측정하는 전압 센서; 상기 전류 센서에서 측정된 전류 및 상기 전압 센서에서 측정된 전압을 곱하여 실시간 전력을 산출하는 곱셈기를 포함하도록 구성될 수 있다.
여기서, 상기 전류 센서는, 동작 전원 공급을 위한 전원 공급부; 상기 측정된 전류를 전압으로 변환하기 위한 기준 저항 R7과, 전류 측정 감도를 설정하기 위해 상기 기준 저항 R7과 상호 병렬 연결되는 가변 저항 RV2와, 상기 상호 병렬 연결되는 기준 저항 R7 및 가변 저항 RV2와 직렬로 연결되는 저항 R6과, 상기 측정된 전류를 상기 기준 저항 R7을 기준으로 상기 가변 저항 RV2의 전류 측정 감도로 전압으로 변환하는 U2 프로세서를 포함하는 전환 회로부; 상기 U2 프로세서에 의해 변환된 전압을 디지털 값으로 출력하는 ADC(analong-to-digital converter)로 구성될 수 있다.
또한, 전압 센서는, 상기 태양광 발전 모듈의 양단의 전압을 검출할 수 있도록, 상기 태양광 발전 모듈 양단에 연결되는 오피앰프(OP)와, 상기 태양광 발전 모듈과 오피앰프(OP) 사이에 전파 정류 브릿지(BR)를 포함하며, 상기 오피앰프(OP)는 상기 전파 정류 브릿지(BR)에 두 입력단이 연결되도록 구성될 수 있다.
상술한 본 발명의 다른 목적에 따른 태양광 모듈의 고장 예측 모니터링 방법은, 태양광 발전 모듈에서 태양광 발전을 수행하는 단계; 실시간 전력 측정 모듈이 상기 태양광 발전 모듈에서 수행되는 태양광 발전에 의한 전력량을 실시간 측정하는 단계; 일사량/모듈온도 감지 센서가 상기 태양광 발전 모듈이 설치된 장소의 일사량 및 상기 태양광 발전 모듈의 온도를 실시간 감지하는 단계; 태양광 발전 모니터링 서버가 데이터베이스에 미리 저장된 상기 태양광 발전 모듈이 설치된 위치의 태양광 발전량에 대한 날짜 및 시간대별 실시간 변화 추이를 실시간 조회하는 단계; 상기 태양광 발전 모니터링 서버가 상기 실시간 조회된 날짜 및 시간 대별 실시간 변화 추이와 상기 일사량/모듈온도 감지 센서에 의해 실시간 감지된 일사량 및 태양광 발전 모듈의 온도를 고려하여 태양광 발전 실시간 예상량을 산출하는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다.
여기서, 상기 태양광 발전 모니터링 서버가 상기 실시간 전력 측정 모듈에서 실시간 측정된 전력량과 상기 산출된 태양광 발전 실시간 예상량을 대비하여 상기 태양광 발전 모듈의 고장이나 이상 여부를 예측하는 단계를 더 포함하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 태양광 발전 모니터링 서버가 상기 실시간 전력 측정 모듈에서 실시간 측정된 전력량과 상기 산출된 태양광 발전 실시간 예상량을 대비하여 상기 태양광 발전 모듈의 고장이나 이상 여부를 예측하는 단계는, 상기 실시간 측정된 전력량과 상기 태양광 발전 실시간 예상량의 차이가 소정 시간 이상동안 소정 임계치 이상 차이가 나는 경우 상기 태양광 발전 모듈의 고장이나 이상 여부로 판단하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 고장이나 이상 여부가 예측된 경우, 상기 태양광 발전 모니터링 서버가 사용자 단말로 오류 메시지를 실시간 송신하는 단계를 더 포함하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 태양광 발전 모니터링 서버가 차후 상기 태양광 발전 모듈의 고장이나 이상 여부를 예측하는 데 이용할 수 있도록 상기 데이터베이스에 저장된 날짜 및 시간대별 실시간 변화 추이를 상기 실시간 날씨 및 상기 실시간 측정된 전력량과 대응시켜 상기 데이터베이스에 저장하는 단계를 더 포함하도록 구성될 수 있다.
상술한 태양광 모듈의 고장 예측 모니터링 시스템 및 방법에 의하면, 시시각각 변화하는 태양광 발전량이 계절이나 실시간 날씨 변화에 따라 적절한 이론상의 발전량에 부합하게 변화하는지 판단하도록 구성됨으로써, 태양광 발전 모듈의 고장 여부를 정확하게 판단할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈의 고장 예측 모니터링 시스템의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 전력 측정 모듈의 전류 센서의 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 전력 측정 모듈의 전압 센서의 회로도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈의 고장 예측 모니터링 방법의 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 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.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 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 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈의 고장 예측 모니터링 시스템의 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈의 고장 예측 모니터링 시스템(100)은 태양광 발전 모듈(110), 실시간 전력 측정 모듈(120), 데이터베이스(130), 일사량/모듈온도 감지 센서(140), 실시간 날씨 수신 모듈(141), 태양광 발전 모니터링 서버(150)를 포함하도록 구성될 수 있다.
태양광 모듈의 고장 예측 모니터링 시스템(100)은 날짜 및 시간대별로 태양광 발전량의 변화 추이에 대한 데이터베이스(130)를 미리 구축하고, 해당 데이터베이스(130)에 따른 태양광 발전의 변화추이와 일사량/모듈온도 감지 센서(140)에 의해 감지되는 시간 날씨에 따라 태양광 발전이 적절하게 이루어지고 있는지 판단하도록 구성된다. 이에, 태양광 발전 모듈(110)의 고장이나 오류를 예측할 수 있다.
이하, 세부적인 구성에 대하여 설명한다.
태양광 발전 모듈(110)은 태양광 발전을 수행하여 전력을 생산하도록 구성될 수 있다.
실시간 전력 측정 모듈(120)은 태양광 발전 모듈(110)에서 수행되는 태양광 발전에 의한 전력량을 실시간 측정하도록 구성될 수 있다.
실시간 전력 측정 모듈(120)은 전류 센서(121), 전압 센서(122) 및 곱셈기로 구성될 수 있다. 전류 센서(121) 및 전압 센서(122)에 의해 측정되는 전류 및 전압을 곱셈기에 의해 곱하여 전력을 측정하도록 구성될 수 있다.
데이터베이스(130)는 태양광 발전 모듈(110)이 설치된 위치의 태양광 발전량에 대한 날짜 및 시간대별 실시간 변화 추이가 미리 저장되도록 구성될 수 있다. 태양광 발전 모듈(110)이 설치된 위도와 경도에 따라 태양이 지나가는 길이 달라지며, 이에 따라 계절마다 시간마다 태양의 방향, 위치, 고도는 시시각각 달라지게 된다. 이를 미리 산출하여 데이터베이스(130)에 저장하도록 구성될 수 있다.
바람직하게는 태양광 발전 모듈(110)이 설치된 고도와 주변의 산이나 빌딩과 같은 지형을 고려하여 태양광이 가려지는 경우 등을 모두 고려하여 데이터베이스화하도록 구성될 수 있다.
일사량/모듈온도 감지 센서(140)는 태양광 발전 모듈(110)이 설치된 장소의 일사량 및 태양광 발전 모듈(110)의 온도를 실시간 감지하도록 구성될 수 있다.
태양광 발전 모듈(110)이 설치된 장소의 현재 날씨 즉 일사량에 따라서 태양광 발전량이 시시각각 변화하게 되는데, 현재 설치 장소의 태양광 발전량은 일사량을 감지하거나 태양광 발전 모듈(110) 자체의 온도를 감지하여 이를 가늠할 수 있다.
즉, 일사량/모듈온도 감지 센서(140)의 센싱값에 의해 현재 날씨에 따른 태양광 발전량을 실시간으로 가늠할 수 있다.
한편, 실시간 날씨 수신 모듈(141)은 기상청 서버(20)로부터 실시간 날씨를 수신하도록 구성될 수 있다. 비가 오거나 눈이 오거나 구름이 많은 경우에는 태양광이 적어지는데, 이러한 실시간 날씨를 고려하도록 하기 위함이다. 일사량/모듈온도 감지 센서(140)에 의해 현재 날씨를 가늠하여 고려할 수 있지만, 실시간 날씨 수신 모듈(141)은 일사량/모듈온도 감지 센서(140)에 대한 2차적인 구성으로서 활용 가능하다.
태양광 발전 모니터링 서버(150)는 데이터베이스(130)에 미리 저장된 날짜 및 시간대별 실시간 변화 추이와 일사량/모듈온도 감지 센서(140)에 의해 실시간 감지된 일사량 및 태양광 발전 모듈(110)의 온도를 고려하여 태양광 발전 실시간 예상량을 산출하도록 구성될 수 있다.
여기서, 일사량/모듈온도 감지 센서(140)에 의해 실시간 감지된 일사량 및 태양광 발전 모듈(110)의 온도에 대해서는 2차적으로 실시간 날씨 수신 모듈(141)에 의해 수신된 실시간 날씨로서 대체할 수도 있다.
태양광 발전 실시간 예상량은 특정 범위대의 태양광 발전량으로서 확률적으로 예상될 수 있다.
태양광 발전 모니터링 서버(150)는 시간 전력 측정 모듈(130)에서 실시간 측정된 전력량과 앞서 산출된 태양광 발전 실시간 예상량을 대비하여 태양광 발전 모듈(110)의 고장이나 이상 여부를 예측하도록 구성될 수 있다.
앞서 언급한 바와 같이, 소정 상한/하한 임계치를 갖는 확률적인 태양광 발전량과 실시간 측정된 전력량이 소정 시간 이상동안 소정 임계치 이상 차이가 나는 경우 태양광 발전 모듈(110)의 고장이나 이상 여부로 판단하도록 구성될 수 있다.
태양광 발전 모니터링 서버(150)는 고장이나 이상 여부가 예측된 경우, 사용자 단말(30)로 오류 메시지를 실시간 송신하도록 구성될 수 있다.
한편, 태양광 발전 모니터링 서버(150)는 데이터베이스(130)에 저장된 날짜 및 시간대별 실시간 변화 추이를 실시간 날씨 및 실시간 측정된 전력량과 대응시켜 데이터베이스(130)에 저장하여 차후 상기 태양광 발전 모듈(110)의 고장이나 이상 여부를 예측하는 데 이용하도록 구성될 수 있다.
이러한 데이터베이스(130)에 저장되는 값들은 보다 정확한 과거 데이터로서 활용되며, 예측의 정확도를 높일 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 전력 측정 모듈의 전류 센서의 회로도이다.
도 2를 참조하면, 실시간 전력 측정 모듈(120)의 전류 센서(121)의 세부 회로가 개시되어 있다.
전류 센서는 전원 공급부(121a), 전환 회로부(121b) 및 ADC(analog-to-digital conveter)(121c)로 구성될 수 있다.
전원 공급부(121a)는 동작 전원을 전환 회로부(121b) 및 ADC(121c)로 공급하도록 구성될 수 있다.
전환 회로부(121b)는 전류 센서에서 측정된 전류를 전압치로 변환하여 디지털 값으로 출력하도록 구성될 수 있다.
전환 회로부(121b)에서 R7과 RV2는 병렬 연결된다. R7은 전류 센서에서 측정된 전류를 전압으로 변환하기 위한 기준 저항으로서 기준 저항이며, RV2는 전류 측정 감도를 설정하기 위한 가변 저항이다. 가변 저항값을 조정하여 전류 측정 감도 내지는 레졸루션(resolution)을 설정하도록 구성될 수 있다. 저항 R6 기준 저항 R7 및 가변 저항 RV2의 병렬 연결에 대해 직렬로 연결되도록 구성되며, U2 프로세서는 기준 저항 R7을 기준으로 가변 저항 RV2의 전류 측정 감도로 전압으로 변환하여 출력한다.
ADC(121c)는 U2 프로세서에 의해 변환된 전압을 디지털 값으로 출력한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 전력 측정 모듈의 전압 센서의 회로도이다.
도 3을 참조하면, 실시간 전력 측정 모듈(120)의 전압 센서(122)의 세부 회로가 개시되어 있다.
전압 센서(122)는 태양광 발전 모듈(110)의 양단의 전압을 검출할 수 있도록 태양광 발전 모듈(110)의 양단에 연결되는 오피앰프(OP)를 구비하도록 구성될 수 있다.
즉, 오피앰프(OP)를 연결하여 입력 전압 및 출력 전압을 시분할적으로 센싱할 수 있도록 구성된다. 도 3에서, 태양광 발전 모듈(110)과 오피앰프(OP) 사이에는 전파 정류 브릿지(BR)가 구비되며, 오피앰프(OP)는 전파 정류 브릿지(BR)에 두 입력단이 연결된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈의 고장 예측 모니터링 방법의 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 태양광 발전 모듈(110)에서 태양광 발전을 수행한다(S101).
다음으로, 실시간 전력 측정 모듈(120)이 태양광 발전 모듈(110)에서 수행되는 태양광 발전에 의한 전력량을 실시간 측정한다(S102).
다음으로, 일사량/모듈온도 감지 센서(140)가 태양광 발전 모듈(110)이 설치된 장소의 일사량 및 태양광 발전 모듈(110)의 온도를 실시간 감지한다(S103).
다음으로, 태양광 발전 모니터링 서버(150)가 데이터베이스(130)에 미리 저장된 태양광 발전 모듈(110)이 설치된 위치의 태양광 발전량에 대한 날짜 및 시간대별 실시간 변화 추이를 실시간 조회한다(S104).
다음으로, 태양광 발전 모니터링 서버(150)가 실시간 조회된 날짜 및 시간대별 실시간 변화 추이와 일사량/모듈온도 감지 센서(140)에 의해 실시간 감지된 일사량 및 태양광 발전 모듈(110)의 온도를 고려하여 태양광 발전 실시간 예상량을 산출한다(S105).
다음으로, 태양광 발전 모니터링 서버(150)가 실시간 전력 측정 모듈(120)에서 실시간 측정된 전력량과 산출된 태양광 발전 실시간 예상량을 대비하여 태양광 발전 모듈(110)의 고장이나 이상 여부를 예측한다(S106).
여기서, 실시간 측정된 전력량과 태양광 발전 실시간 예상량의 차이가 소정 시간 이상동안 소정 임계치 이상 차이가 나는 경우 태양광 발전 모듈(110)의 고장이나 이상 여부로 판단하도록 구성될 수 있다.
다음으로, 고장이나 이상 여부가 예측된 경우, 태양광 발전 모니터링 서버(150)가 사용자 단말(30)로 오류 메시지를 실시간 송신한다(S107).
다음으로, 태양광 발전 모니터링 서버(150)가 차후 태양광 발전 모듈(110)의 고장이나 이상 여부를 예측하는 데 이용할 수 있도록 데이터베이스(130)에 저장된 날짜 및 시간대별 실시간 변화 추이를 실시간 날씨 및 실시간 측정된 전력량과 대응시켜 데이터베이스(130)에 저장한다(S108).
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110: 태양광 발전 모듈 120: 실시간 전력 측정 모듈
130: 데이터베이스 140: 일사량/모듈온도 감지 센서
141: 실시간 날씨 수신 모듈 150: 태양광 발전 모니터링 서버

Claims (8)

  1. 태양광 발전을 수행하는 태양광 발전 모듈(110);
    상기 태양광 발전 모듈(110)에서 수행되는 태양광 발전에 의한 전력량을 실시간 측정하는 실시간 전력 측정 모듈(120);
    상기 태양광 발전 모듈(110)이 설치된 위치의 태양광 발전량에 대한 날짜 및 시간대별 실시간 변화 추이가 미리 저장되는 데이터베이스(130);
    상기 태양광 발전 모듈(110)이 설치된 장소의 일사량 및 상기 태양광 발전 모듈(110)의 온도를 실시간 감지하는 일사량/모듈온도 감지 센서(140);
    상기 데이터베이스(130)에 미리 저장된 날짜 및 시간대별 실시간 변화 추이와 상기 일사량/모듈온도 감지 센서(140)에 의해 실시간 감지된 일사량 및 태양광 발전 모듈(110)의 온도를 고려하여 태양광 발전 실시간 예상량을 산출하는 태양광 발전 모니터링 서버(150)를 포함하고,
    상기 태양광 발전 모니터링 서버(150)가, 상기 실시간 전력 측정 모듈(120)에서 실시간 측정된 전력량과 상기 산출된 태양광 발전 실시간 예상량을 대비하여 상기 태양광 발전 모듈(110)의 고장이나 이상 여부를 예측하고,
    상기 태양광 발전 모니터링 서버(150)가, 상기 실시간 측정된 전력량과 상기 태양광 발전 실시간 예상량의 차이가 소정 시간 이상동안 소정 임계치 이상 차이가 나는 경우 상기 태양광 발전 모듈(110)의 고장이나 이상 여부로 판단하도록 구성되며,
    상기 실시간 전력 측정 모듈(120)은,
    상기 태양광 발전 모듈(110)의 전류를 측정하는 전류 센서(121);
    상기 태양광 발전 모듈(110)의 전압을 측정하는 전압 센서(122);
    상기 전류 센서(121)에서 측정된 전류 및 상기 전압 센서(122)에서 측정된 전압을 곱하여 실시간 전력을 산출하는 곱셈기를 포함하고,
    상기 전류 센서(121)는,
    동작 전원 공급을 위한 전원 공급부(121a);
    상기 측정된 전류를 전압으로 변환하기 위한 기준 저항 R7과, 전류 측정 감도를 설정하기 위해 상기 기준 저항 R7과 상호 병렬 연결되는 가변 저항 RV2와, 상기 상호 병렬 연결되는 기준 저항 R7 및 가변 저항 RV2와 직렬로 연결되는 저항 R6과, 상기 측정된 전류를 상기 기준 저항 R7을 기준으로 상기 가변 저항 RV2의 전류 측정 감도로 전압으로 변환하는 U2 프로세서를 포함하는 전환 회로부(121b); 상기 U2 프로세서에 의해 변환된 전압을 디지털 값으로 출력하는 ADC(analong-to-digital converter)(121c)로 구성되며,
    상기 전압 센서(122)는,
    상기 태양광 발전 모듈(110)의 양단의 전압을 검출할 수 있도록, 상기 태양광 발전 모듈(110) 양단에 연결되는 오피앰프(OP)와, 상기 태양광 발전 모듈(110)과 오피앰프(OP) 사이에 전파 정류 브릿지(BR)를 포함하며, 상기 오피앰프(OP)는 상기 전파 정류 브릿지(BR)에 두 입력단이 연결되도록 구성되는 태양광 모듈의 고장 예측 모니터링 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 태양광 발전 모니터링 서버(150)가,
    상기 고장이나 이상 여부가 예측된 경우, 사용자 단말(30)로 오류 메시지를 실시간 송신하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈의 고장 예측 모니터링 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 태양광 발전 모니터링 서버(150)가,
    상기 데이터베이스(130)에 저장된 날짜 및 시간대별 실시간 변화 추이를 상기 실시간 날씨 및 상기 실시간 측정된 전력량과 대응시켜 상기 데이터베이스(130)에 저장하여 차후 상기 태양광 발전 모듈(110)의 고장이나 이상 여부를 예측하는 데 이용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈의 고장 예측 모니터링 시스템.
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