KR101738625B1 - 태양광 발전 장치의 선로 이상 감지 시스템 - Google Patents

태양광 발전 장치의 선로 이상 감지 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 태양광 발전 장치의 선로 이상 상태 확인 시스템은 복수의 태양전지 어레이 패널군(10), 상기 복수의 태양전지 어레이 패널군(10) 상에 전력 선로를 통해 연결되는 동시에 선로감시유닛(100)이 내장되는 접속반(20) 및 상기 접속반(20)에 연결되는 전력변환장치(30,PCS)를 포함하고, 상기 선로감시유닛(100)은, 상기 복수의 태양전지 어레이 패널군(10) 각각에서 연장되는 전력 선로(1) 상에 위치하는 복수의 선로감지센서(110); 상기 선로감지센서(110)에서 수신된 신호를 필터링하는 신호 필터링부(120); 상기 신호 필터링부(120)를 통해 나오는 신호 크기를 조절하는 증폭부(130); 상기 증폭부(130)를 통해 토출된 신호를 판단하는 판독부(140); 상기 복수의 선로감지센서(110) 상에 기 설정된 전기신호를 공급하는 펄스 발생부(150); 및 상기 판독부(140)에 연결된 채널 감시부(160)를 포함하며, 상기 선로감시유닛(100)은 상기 복수의 선로감지센서(110)를 통해 상기 복수의 태양전지 어레이 패널군(10) 각각에서 상기 전력 선로(1)를 통해 전송되는 전기신호를 디지털 및 아날로그 방식으로 판독하고, 상기 복수의 선로감지센서(110)를 구성하는 한쌍의 펄스 라인(112,113)을 통해 각각 인가 및 유도되는 펄스 신호를 디지털 방식으로 판독하여 전력 선로의 전기적 접촉 불량에 의한 펄스 신호의 왜곡 빈도를 1차적으로 판단하고, 상기 한쌍의 펄스 라인(112,113)을 통해 각각 인가 및 유도되는 펄스 신호를 아날로그 방식으로 판독하여 펄스 신호의 왜곡 상태를 2차적으로 판단한다.

Description

태양광 발전 장치의 선로 이상 감지 시스템{System for diagnosing defect of line in solar power generation apparatus}
본 발명은 태양광 발전 시스템의 선로 이상 상태 확인 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양광 발전 시스템에서의 접촉 불량 발생 여부뿐 만 아니라 접촉 불량이 발생한 위치까지도 검출할 수 있도록 하는 태양광 발전 시스템의 선로 이상 상태 확인 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 널리 사용되는 화석에너지는 그 양이 한정되어 있으므로 언젠가는 고갈되고 여러 오염물질을 배출하기 때문에 대부분의 국가에서는 이를 대체하여 사용할 수 있는 대체에너지를 개발하고 있는 실정이다.
화석에너지를 대체할 수 있는 에너지는 여러 종류가 있는바, 조수 간만의 차를 이용하여 에너지를 생성하는 조력, 파도를 이용하여 에너지를 생성하는 파력, 바람의 힘을 이용하여 에너지를 생성하는 풍력, 그리고 땅속의 열을 이용하여 에너지를 생성하는 지열, 그리고 이들 에너지의 근원이 되는 태양 에너지가 있다.
이러한 태양 에너지를 생산하는 태양광 발전은 태양 및 에너지를 전기 에너지로 변환하여 발전하는 시스템을 말하며, 발전된 직류 전기 에너지는 전력 변환 장치인 인버터 등을 통하여 교류 전기에너지로 변환된다.
생산된 전기는 한전계통과 연계되어 부하 측에 공급하게 되며, 나머지 전력은 한전계통으로 역전송된다. 여기서 부족한 전기는 한전으로부터 공급받게 된다.
이와 같이 계통과 연계되어 시스템이 구축될 경우, 태양전지모듈을 어레이 형태로 사용하게 되며, 접속함에는 태양전지모듈과 연결하기 위한 회로 군을 내장하고, 접속함과 전력 변환 장치인 인버터 간에는 전력선을 이용하여 접속하게 된다.
그러나 이러한 일반적인 태양광 발전 시스템은, 복수의 태양전지모듈을 접속함에서 묶어서 4선을 통해 인버터로 전력을 송신하게 되는 데, 이때 어느 태양전지모듈에 접촉 불량이 발생했는지를 감시하지 못하는 단점이 있으며, 발전량 등에 문제가 발생한 경우에는 일일이 태양전지모듈을 개별적으로 확인해야 하기 때문에 보수 시간도 많이 걸리고 보수도 어려운 단점이 있다.
여기서 특정 회로에 접촉 불량이 발생한 경우, 단시간에는 시스템에 별반 문제가 없으나, 장기적으로 보면 화재라든지 단선 등의 고장을 일으키게 된다.
이에 국내 등록번호 제10-1479285호 등에서는 접촉 불량 여부를 검출 및 통보하는 기술을 제안하고 있으나, 이는 접속함 내부에서의 접촉 불량 여부만을 검출할 수 있다는 한계가 있다.
또한, 국내 등록번호 제10-1176012호 등에서는 접속반에 연결되는 복수의 태양전지모듈을 채널별로 그룹화하여 태양전지모듈의 관리효율을 향상하는 방안을 제안하고 있으나, 이는 복수의 태양전지모듈에서 출력되는 전압 내지 전류를 감지하여 이를 근거로 이상 유무를 판별한다는 한계가 있다.
(특허문헌 1) KR10-1479285 B
(특허문헌 2) KR10-1176012 B
본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하고자 하는 것으로서, 태양광 발전 장치에서의 선로 이상 상태를 확인할 수 있도록 하며, 이를 위해서 태양전지모듈에 연결된 복수의 전력 선로가 지나가는 센서 상에 공급되는 펄스의 변동을 아날로그 및 디지털 방식을 통해 판독하는 과정을 통해서 전기적 접촉 불량에 의한 펄스 신호의 왜곡을 정확히 판독할 수 있는 태양광 발전 장치의 선로 이상 상태 확인 시스템을 제공하는 것이 목적이다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 태양광 발전 장치의 선로 이상 상태 확인 시스템은 복수의 태양전지 어레이 패널군(10), 상기 복수의 태양전지 어레이 패널군(10) 상에 전력 선로를 통해 연결되는 동시에 선로감시유닛(100)이 내장되는 접속반(20) 및 상기 접속반(20)에 연결되는 전력변환장치(30,PCS)를 포함하고, 상기 선로감시유닛(100)은, 상기 복수의 태양전지 어레이 패널군(10) 각각에서 연장되는 전력 선로(1) 상에 위치하는 복수의 선로감지센서(110); 상기 선로감지센서(110)에서 수신된 신호를 필터링하는 신호 필터링부(120); 상기 신호 필터링부(120)를 통해 나오는 신호 크기를 조절하는 증폭부(130); 상기 증폭부(130)를 통해 토출된 신호를 판단하는 판독부(140); 상기 복수의 선로감지센서(110) 상에 기 설정된 전기신호를 공급하는 펄스 발생부(150); 및 상기 판독부(140)에 연결된 채널 감시부(160)를 포함하며, 상기 선로감시유닛(100)은 상기 복수의 선로감지센서(110)를 통해 상기 복수의 태양전지 어레이 패널군(10) 각각에서 상기 전력 선로(1)를 통해 전송되는 전기신호를 디지털 및 아날로그 방식으로 판독하고, 상기 복수의 선로감지센서(110)를 구성하는 한쌍의 펄스 라인(112,113)을 통해 각각 인가 및 유도되는 펄스 신호를 디지털 방식으로 판독하여 전력 선로의 전기적 접촉 불량에 의한 펄스 신호의 왜곡 빈도를 1차적으로 판단하고, 상기 한쌍의 펄스 라인(112,113)을 통해 각각 인가 및 유도되는 펄스 신호를 아날로그 방식으로 판독하여 펄스 신호의 왜곡 상태를 2차적으로 판단한다.
상기 복수의 선로감지센서(110)는, 상기 복수의 태양전지 어레이 패널군(10)에서 연장된 선로(1)가 내부를 관통하여 지나가도록 형성되는 링 형상의 센서 코어(111) 및 상기 센서 코어(111)를 따라 권취된 상기 한쌍의 펄스 라인(112,113)을 포함하고, 상기 한쌍의 펄스 라인(112,113)은, 상기 펄스 발생부(150)에서 공급되는 전기적 신호인 펄스가 인가되는 펄스 공급 라인(112) 및 상기 펄스 공급 라인(112)을 따라 상기 센서 코어(111)를 따라 권취되는 동시에 상기 신호 필터링부(120)에 연결되는 펄스 유도 라인(113)을 포함한다.
상기 판독부(140)에서는, 상기 펄스 유도 라인(113)을 통해 감지된 펄스 파형에 대해 기준 dB 전위값을 갖도록 설정된 복수의 기준선 중 어느 하나의 기준선을 이용하여 상기 감지된 펄스 파형의 왜곡된 피크점을 필터링한다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 태양광 발전 장치의 선로 이상 상태 확인 시스템은 태양광 발전 장치에서의 전력 선로 이상 상태를 확인할 수 있도록 하며, 이를 위해서 태양전지모듈에 연결된 복수의 선로가 지나가는 센서 상에 공급되는 펄스의 변동을 아날로그 및 디지털 방식을 통해 판독하는 과정을 통해서 전기적 접촉 불량에 의한 펄스 신호의 왜곡을 정확히 판독할 수 있게 한다.
본 발명은 태양전지모듈에 연결된 선로 상에 일정한 펄스 신호를 공급한 상태에서 상기 선로 상태를 센싱하는 센서 상에서 감지된 왜곡 신호에 대한 판단 기준점을 다단으로 설정함으로써, 태양광 발전 장치의 운용 과정에 따라 적절한 기준점에 따른 왜곡 신호 발생 선로를 탐지함으로써 접촉 불량 발생한 라인 종류 및 접촉 불량 발생 지점을 정밀하게 확인할 수 있게 한다.
도 1은 본 발명에 따른 태양광 발전 장치의 선로 이상 감지 시스템을 전체적으로 보인다.
도 2는 선로 이상 감지 시스템을 이루는 선로 감시 유닛을 보인다.
도 3은 도 2의 선로 감시 유닛의 구체적인 구성을 보이는 도면이다.
도 4는 선로 감시 유닛을 이루는 페라이트 코어 형상의 감지 센서를 보인다.
도 5는 감지 센서 상에 감긴 A-A' 코일 상에 펄스 공급부에서 전달되는 펄스 변동을 보인다.
도 6은 감지 센서 상에 감긴 B-B' 코일 상에서 감지되는 펄스 변동을 보인다.
도 7은 전기적 접촉 불량에 의한 펄스 신호의 왜곡에 의해서, 감지 센서 상에 감긴 B-B' 코일 상에서 감지되는 펄스 변동을 보인다.
도 8은 도 7의 펄스 변동 그래프 상에서 음의 값을 갖는 전압 발생 부위를 인위적으로 양의 값으로 변환한 상태를 보인다.
도 9는 도 8 상에서 기준점을 설정하여 디지털 처리한 상태의 그래프를 보인다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면 상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하, 본 발명에 따른 태양광 발전 장치의 선로 이상 감지 시스템을 설명한다.
선로 이상 감지 시스템은 복수의 태양전지 어레이 패널군(10), 상기 복수의 태양전지 어레이 패널군(10) 상에 각각의 선로를 통해 연결되는 접속반(20), 접속반(20)에 연결되는 전력변환장치(30,PCS) 및 전력변환장치(30,PCS)에 연결되는 전력망을 포함한다.
복수의 태양전지 어레이 패널군(10)은 태양광 에너지를 전기에너지로 변환하여 출력하는 것으로서, 다수의 태양전지모듈(cell)이 어레이 형태로 설치된다.
접속반(20)은 상기 복수의 태양전지 어레이 패널군(10)에서 변환한 전기에너지를 결합하여 출력하는 부분으로서, 이러한 접속반(20)에는 하나의 태양전지 어레이 패널군과 관련된 라인 상에 퓨즈(F)와 다이오드(D)가 구비되며, 각각의 태양전지 어레이 패널군에서 출력되는 전기에너지를 결합하여 출력할 때 최후단에는 차단기(MCCB)가 구비된다.
접속반(20) 상에서 접촉 불량 지점에 소정의 신호가 인가되면, 해당 지점에서는 신호 충돌 및 간섭 등의 현상이 발생하고, 이에 따라 10KH~100KHz 주파수 대역의 노이즈가 발생하게 된다. 접촉 불량 지점에서 발생된 노이즈 신호 또한 펄스 신호와 유사하게 신호 라인을 통해 전파되는 특성을 가지나, 이는 휘발성이 강한 RF 성분이므로, 신호 전송 거리에 비례하여 신호 세기가 점차 감소되는 특징을 가지게 된다.
접속반(20)은 복수의 태양전지 어레이 패널군(또는 그룹화된 태양 전지 모듈)로부터 출력되는 직류 전류를 입력받는다. 이때, 상기 접속반(20)은 복수의 입력 단자 내지 복수의 채널을 포함하며, 상기 복수의 입력 단자를 통해 복수의 태양전지 어레이 패널군로부터 출력되는 직류 전류(DC)를 각각 입력받아 하나의 전류로 통합하여 출력한다.
접속반(20)은 예를 들어 복수의 입력 단자, 복수의 퓨즈, 복수의 홀센서, 복수의 다이오드 및, 복수의 출력 단자를 포함할 수 있다.
전력변환장치(30)는 인버터의 기능을 하는 것으로서, 접속반(20)으로부터 출력되는 직류 전류를 수신하고, 수신한 직류 전류를 교류 전류로 변환한다. 또한, 전력변환장치(30)는 변환된 교류 전류를 전력 계통의 전압과 동기화하여 출력한다.
한편, 상기 전력변환장치(30)는, 수신된 직류 전류, 직류 전압, 변환된 교류 전류, 교류 전압, 전력변환장치(30)의 온도 및 전력변환장치(30)의 이상 여부를 감지할 수 있는 센서를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 전력변환장치(30)는 현재의 출력 전력, 금일 발전량, 누적 발전량, 이산화탄소 저감량 등의 정보를 감지하여 태양광 패널용 모니터링 시스템에 전송할 수 있다.
접속반(20)은 그 내부 상에 선로감시유닛(100)을 포함한다.
선로감시유닛(100)은 복수의 선로감지센서(110)를 통해 복수의 태양전지 어레이 패널군(10) 각각에서 전력 선로(1)를 통해 전송되는 전기신호를 감지한다.
선로감시유닛(100)은 복수의 태양전지 어레이 패널군(10) 각각에서 연장되는 전력 선로(1) 상에 위치하는 복수의 선로감지센서(110), 선로감지센서(110)에서의 수신된 신호를 필터링하는 신호 필터링부(120), 신호 필터링부(120)를 통해 나오는 신호 크기를 조절하는 증폭부(130), 증폭부(130)를 통해 토출된 신호를 판단하는 판독부(140), 복수의 선로감지센서(110) 상에 기 설정된 전기신호를 공급하는 펄스 발생부(150) 및 판독부(140)에 연결된 채널 감시부(160)를 포함한다. 상기 신호 필터링부(120), 증폭부(130), 판독부(140), 펄스 발생부(150), 및 채널 감시부(160)는 전체적을 신호 분석부(101)를 구성할 수 있고, 상기 신호 분석부(101)는 별도의모듈 형태로 이루어져 복수의 선로감지센서(110)에 연결되는 구조일 수 있다.
판독부(140)는 디지털 판독부(141) 및 아날로그 판독부(142)를 포함한다.
복수의 선로감지센서(110)는 복수의 태양전지 어레이 패널군(10)에서 연장된 선로(1)가 내부를 관통하여 지나가도록 형성되는 링 형상의 센서 코어(111), 센서 코어(111)를 따라 권취된 한쌍의 펄스 라인(112,113)을 포함한다. 상기 복수의 선로감지센서(110)는 일예로서 4개의 채널이 한 세트로 설정된다.
센서 코어(111)는 페라이트 재질의 코어로서 중앙이 관통된 링 형상의 구조체이다.
한쌍의 펄스 라인(112,113)은 펄스 발생부(150)에서 발생 및 공급되는 전기적 신호인 펄스가 인가되는 펄스 공급 라인(112) 및 상기 펄스 공급 라인(112)을 따라 센서 코어(111)를 따라 권취되는 동시에 신호 필터링부(120)에 연결되는 펄스 유도 라인(113)을 포함한다. 펄스 공급 라인(112)은 도 4 상에서 A-A'을 따른 라인이고, 펄스 유도 라인(113)은 도 4 상에서 B-B'을 따른 라인이다.
상기 한쌍의 펄스 라인(112,113)은 예를 들어, 센서 코어(111) 상에 200회 정도로 감기게 되고, 전체적으로 100mH의 임피던스를 갖는 것일 수 있다.
도 5는 감지 센서 상에 감긴 A-A' 코일 상에 펄스 발생부에서 전달되는 펄스 변동을 보인다.
즉, 펄스 발생부(150)에서 발생되어 펄스 공급 라인(112) 상으로 전송되는 펄스 신호는 장주기의 안정된 파형을 갖는 것으로 설정한다. 구체적으로는, 일정한 시간 간격으로 소정의 전압 준위을 감지하는 형태일 수 있다. 예를 들어, 상기 준위는 5V일 수 있다.
도 6은 감지 센서 상에 감긴 B-B' 코일 상에서 감지되는 펄스 변동 파형을 보인다.
즉, 복수의 태양전지 어레이 패널군(10)에서 연장된 선로(1)를 통해 발전된 에너지가 전송되는 과정에서, 펄스 공급 라인(112)을 통해 공급된 신호는 펄스 유도 라인(113)을 거치면서 유도전류가 발생하여 응답이 다소 딜레이되는 현상을 확인할 수 있다.
상기 도 6의 아날로그 파형은 h-브릿지를 통한 변환 과정을 통해 도 5와 같은 상태의 정상 파형으로 복원하여 판단 가능하다.
본 발명에서는 상기 도 6에 도시된 파형을 선로(1) 상에 전기적 접촉 불량이 없는 정상 상태로 설정하여 운용할 수 있다.
도 7은 전기적 접촉 불량에 의한 펄스 신호의 왜곡에 의해서, 감지 센서 상에 감긴 B-B' 코일 상에서 감지되는 펄스 변동 파형을 보인다.
전력 선로(1) 상에 전기적 접촉 불량이 발생한 경우에는 펄스 공급 라인(112)을 통해 공급된 펄스 신호 상에 전기적인 영향이 가해지는 것을 확인할 수 있다.
도 6 및 도 7을 비교하여 보면, 각각 정상적인 파형에서 돌출된 피크점이 발생하는 것을 확인할 수 있다. 구체적으로는, t1에서 t2 사이의 구간 사이에는 상부 측으로 양의 방향으로 피크점이 형성되고, t3에서 t4 사이의 구간 사이에도 상부 측으로 양의 방향으로 피크점이 형성되며, t5에서 t8 사이의 구간 사이에는 하부 측으로 음의 방향으로 피크점이 형성되는 것을 확인할 수 있다. 여기에서, t3에서 t4 사이의 구간 상에서는 별도의 정상적인 구간 없이 갑자기 피크점이 시작된다. t5에서 t8 사이의 구간 사이에서는 t5에서 t6까진 정상적인 흐름을 보이고 t6에서 t7까진 하부 방향으로 급격한 피크점이 형성되며 이후 t7에서 t8까진 다시 정상적인 흐름을 보이는 것을 볼 수 있다.
상기 도 7의 그래프 상에서 x축인 시간축에 평행하게 복수의 기준선(a,b,c)이 설정된다.
상기 복수의 기준선(a,b,c)은 전기적 접촉 불량에 의한 펄스 신호의 왜곡을 다양한 기준점을 통해 파악하기 위한 기준 준위를 설정한 것으로서, 펄스 신호의 왜곡 정도에 따라 차등적으로 복수의 태양전지 어레이 패널군(10)에서 연장된 전력 선로(1)의 이상 정도를 파악할 수 있게 한다.
상기의 복수의 기준선(a,b,c)을 통한 펄스 신호의 왜곡 판단은 아날로그 판독부(142)를 통해 가능할 수 있다.
도 8은 도 7의 펄스 변동 그래프 상에서 음의 값을 갖는 전압 발생 부위를 인위적으로 양의 값으로 변환한 상태를 보인다.
즉, 펄스 신호의 왜곡을 용이하게 파악하기 위한 것으로서 음의 방향으로 형성된 피크점을 양의 방향으로 절대값화시키는 과정을 통해서 판독을 편리하게 한다. 구체적으로는, t6에서 t7까진 하부 방향으로 급격한 피크점이 x축을 기준으로 반대로 변경된 것을 확인한다.
도 9는 도 8 상에서 기준점을 설정하여 디지털 처리한 상태의 그래프를 보인다.
즉, 복수의 기준선(a,b,c) 중 제일 하단의 제1 기준선(a)을 통해 필터링된 상태에서 왜곡된 펄스 신호가 시간축 상에서 상기 기준선을 넘는지 여부만을 판단하는 과정을 통해 디지털 방식으로 펄스 신호의 왜곡을 판단할 수 있다.
이상, 본 발명인 태양광 발전 장치의 선로 이상 감지 시스템을 이용한 펄스 신호의 왜곡 판단 과정을 간단히 설명한다.
먼저, 복수의 태양전지 어레이 패널군(10)에서 발생된 DC를 전력 선로(1)를 통해 전송한다.
펄스 발생부(150)에서는 전력 선로(1)가 관통하는 복수의 선로감지센서(110) 상에 기 설정된 전기신호를 공급한다.
판독부(140)는 상기 복수의 선로감지센서(110)를 통해 유도되는 펄스 신호를 판단한다.
상기 판독부(140)에서의 신호 왜곡 여부의 판단 과정은 하기와 같다.
판독부(140)에서 판독된 아날로그 및 디지털 방식의 펄스 신호를 판단값을 근거로 신호 왜곡을 판단한다.
먼저, 감지 센서(110) 상에 감긴 B-B' 코일인 펄스 유도 라인(113) 상에서 감지되는 펄스 변동을 토대로, 피크점 발생 여부 등을 중심으로 신호 왜곡 여부를 1차적으로 판단한다.
신호 왜곡이 있는 것으로 판단된 경우에는, 신호 빈도를 판단한다.
상기 신호 빈도의 경우는 도 9를 참조하여, 디지털 방식의 펄스 신호 판단값을 근거로 하여 판단 가능하다. 즉, 기설정된 시간 간격 내에서 어느 정도의 빈도로 피크가 발생하였는지를 먼저 판단한다.
상기 신호 빈도가 기설정된 기준 빈도값을 벗어나는 것으로 결정된 경우에는, 별도의 상태 판독이 가능하다.
상기 상태 판독은 아날로그 방식으로 실행될 수 있는데, 이는 도 7의 그래프 상에 보인 바와 같이 소정의 펄스 전압인 준위를 근거로 설정된 복수의 기준선(a,b,c)을 기점으로 하여, 상기 기준선(a,b,c)을 넘는 피크점의 준위가 어느 정도의 세기에 해당하는지 여부를 검토함으로써 신호 왜곡의 강도 내지 세기를 판단한다. 구체적으로는, 아날로그 신호의 데시벨 값인 피크점의 준위가 클수록 신호 왜곡의 정도가 큰 것으로 판단할 수 있다.
즉, 본 발명은 펄스 신호의 왜곡 판단을 디지털 내지 아날로그 방식으로 진행하는 과정을 통해 전력 선로(1) 상에서의 전기적 접촉 불량 여부를 다양하게 판독함으로써 정밀한 판독을 가능하게 한다.
채널 감시부(160)는 판독부(140)에서 판단된 신호 왜곡 여부를 기준으로 하여 복수의 전력 선로(1) 중 어디에서 신호 왜곡이 발생하는지 여부를 최종적으로 판단한다.
한편, 전력변환장치(30)에서는 전기적 접촉 불량에 의한 신호 왜곡이 아니고 상기 전력변환장치(30)의 자체적인 문제로 인해서 노이즈 및 주파수 성분이 발생하여 접속반(20) 상으로 역류하는 현상이 발생할 수 있다. 상기 전력변환장치(30)의 노이즈 주파수 발생은 상당히 미약한 신호 부분일 수 있는바, 상기 신호를 감지한 경우에는 이를 왜곡 신호가 아닌 것으로 처리하는 것이 필요하다.
즉, 채널 감시부(160)를 통해 기설정된 기준값 이하의 미약한 신호가 감지되고, 상기 신호가 복수의 채널을 통해 동시에 감지되는 경우에는 이를 주변값으로 보고 무시하는 과정을 수행한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 태양광 발전 장치의 선로 이상 상태 확인 시스템은 태양광 발전 장치에서의 선로 이상 상태를 확인할 수 있도록 하며, 이를 위해서 태양전지모듈에 연결된 복수의 선로가 지나가는 센서 상에 공급되는 펄스의 변동을 아날로그 및 디지털 방식을 통해 판독하는 과정을 통해서 전기적 접촉 불량에 의한 펄스 신호의 왜곡을 정확히 판독할 수 있게 한다.
이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (3)

  1. 복수의 태양전지 어레이 패널군(10), 상기 복수의 태양전지 어레이 패널군(10) 상에 전력 선로를 통해 연결되는 동시에 선로감시유닛(100)이 내장되는 접속반(20) 및 상기 접속반(20)에 연결되는 전력변환장치(30,PCS)를 포함하는 선로 이상 감지 시스템에 있어서,
    상기 선로감시유닛(100)은,
    상기 복수의 태양전지 어레이 패널군(10) 각각에서 연장되는 전력 선로(1) 상에 위치하는 복수의 선로감지센서(110);
    상기 선로감지센서(110)에서 수신된 신호를 필터링하는 신호 필터링부(120);
    상기 신호 필터링부(120)를 통해 나오는 신호 크기를 조절하는 증폭부(130);
    상기 증폭부(130)를 통해 토출된 신호를 판단하는 판독부(140);
    상기 복수의 선로감지센서(110) 상에 기 설정된 전기신호를 공급하는 펄스 발생부(150); 및
    상기 판독부(140)에 연결된 채널 감시부(160)를 포함하고,
    상기 복수의 선로감지센서(110)는,
    상기 복수의 태양전지 어레이 패널군(10)에서 연장된 선로(1)가 내부를 관통하여 지나가도록 형성되는 링 형상의 센서 코어(111) 및 상기 센서 코어(111)를 따라 권취된 한쌍의 펄스 라인(112,113)을 포함하고,
    상기 한쌍의 펄스 라인(112,113)은, 상기 펄스 발생부(150)에서 공급되는 전기적 신호인 펄스가 인가되는 펄스 공급 라인(112) 및 상기 펄스 공급 라인(112)을 따라 상기 센서 코어(111)를 따라 권취되는 동시에 상기 신호 필터링부(120)에 연결되는 펄스 유도 라인(113)을 포함하고,
    상기 선로감시유닛(100)은 상기 복수의 선로감지센서(110)를 통해 상기 복수의 태양전지 어레이 패널군(10) 각각에서 상기 전력 선로(1)를 통해 전송되는 전기신호를 디지털 및 아날로그 방식으로 판독하고,
    상기 복수의 선로감지센서(110)를 구성하는 한쌍의 펄스 라인(112,113)을 통해 각각 인가 및 유도되는 펄스 신호를 디지털 방식으로 판독하여 전력 선로의 전기적 접촉 불량에 의한 펄스 신호의 왜곡 빈도를 1차적으로 판단하고,
    상기 한쌍의 펄스 라인(112,113)을 통해 각각 인가 및 유도되는 펄스 신호를 아날로그 방식으로 판독하여 펄스 신호의 왜곡 상태를 2차적으로 판단하는,
    선로 이상 감지 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 판독부(140)에서는,
    상기 펄스 유도 라인(113)을 통해 감지된 펄스 파형에 대해 기준 dB 전위값을 갖도록 설정된 복수의 기준선 중 어느 하나의 기준선을 이용하여 상기 감지된 펄스 파형의 왜곡된 피크점을 필터링하는,
    선로 이상 감지 시스템.
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