KR101957188B1 - 태양광발전 장치의 데이터 수집 장치 - Google Patents

태양광발전 장치의 데이터 수집 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101957188B1
KR101957188B1 KR1020150026055A KR20150026055A KR101957188B1 KR 101957188 B1 KR101957188 B1 KR 101957188B1 KR 1020150026055 A KR1020150026055 A KR 1020150026055A KR 20150026055 A KR20150026055 A KR 20150026055A KR 101957188 B1 KR101957188 B1 KR 101957188B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
data
sensing
per unit
control unit
unit time
Prior art date
Application number
KR1020150026055A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160103462A (ko
Inventor
손상기
조충건
Original Assignee
엘에스산전 주식회사
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 엘에스산전 주식회사 filed Critical 엘에스산전 주식회사
Priority to KR1020150026055A priority Critical patent/KR101957188B1/ko
Publication of KR20160103462A publication Critical patent/KR20160103462A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101957188B1 publication Critical patent/KR101957188B1/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
    • G01R22/00Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08CTRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/02Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link
    • 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

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

태양광발전 장치의 상태 정보를 수집하는 데이터 수집 장치가 개시된다. 데이터 수집 장치는 센싱부와의 통신에 사용하는 통신 프로토콜의 특성 및 상기 데이터 수집 장치의 데이터 처리 성능 중 적어도 어느 하나에 기초하여 연결 가능한 센싱부의 개수를 획득하고, 상기 센싱부와의 연결을 설정하는 제어부; 및 상기 센싱부로부터 상기 상태 정보를 수신하여 상기 태양광발전 장치를 관리하는 관리 서버에게 전송하는 통신부를 포함한다.

Description

태양광발전 장치의 데이터 수집 장치{DATA COLLECTING DEVICE FOR PHOTOVOLTAIC DEVICE}
본 발명의 기술 분야는 태양광발전 장치에 관한 것이다.
석유 등 화석에너지의 고갈과 환경오염에 대한 우려로 인하여 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 그 중에서도 태양전지를 부착한 패널을 대규모로 펼쳐 태양광 에너지를 이용, 전기를 대규모로 생산하는 발전인 태양광발전이 각광받고 있다. 태양광발전은 무한정, 무공해의 태양광 에너지를 이용하므로 연료비가 들지 않고, 대기오염이나 폐기물 발생이 없다는 장점이 있다.
태양광 에너지 발전 방식에는 독립형 방식과 계통 연계형 방식이 있다. 독립형 방식은 태양광발전 장치를 계통에 연결되지 않은 독립된 부하에 연결하여 사용한다. 계통 연계형 방식은 태양광발전 장치를 기존의 전력 계통에 연결하여 사용한다. 태양광발전 시스템으로부터 낮에 전기가 발생하면 송전하고 밤이나 우천시에는 계통으로부터 전기를 공급받는다. 계통 연계형 태양광발전 시스템을 효율적으로 사용하기 위해서 경부하시에는 배터리 에너지 저장 시스템(Battery Energy Storage System, BESS)에 유휴전력을 저장하고, 과부하시에는 태양광 발전 전력뿐만 아니라 배터리 에너지 저장 시스템을 방전하여 전력을 계통에 공급하는 형태의 태양광 발전시스템이 도입되었다.
이러한 태양광발전 장치의 발전량은 날씨와 시각 등 환경적 요인에 많은 영향을 받는다. 따라서 이러한 환경적 요인을 계속적으로 감지할 필요가 있다. 또한 태양광발전 장치는 많은 양의 태양광을 흡수하기 위하여 비교적 넓은 면적을 필요로 한다. 따라서 태양광발전 장치는 일반적인 주거 지역이나 태양광발전 장치를 관리하는 관리자의 근무 지역으로부터 멀리 떨어진 원격지에 위치하는 경우가 많다. 이러한 이유로 인하여 태양광 발전 장치는 태양광발전 장치의 상태를 수집하고 외부로 전송하는 데이터 수집 장치를 포함한다. 이때, 데이터 수집 장치는 데이터 로거(data logger)라 명칭할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 태양광발전 장치의 상태를 효율적이고 정확하게 수집하고 이를 수집하는 데이터 수집 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양광발전 장치의 상태 정보를 수집하는 데이터 수집 장치에 있어서, 단위 시간당 처리할 수 있는 데이터의 양, 단위 시간당 수신하는 데이터의 길이, 단위 시간당 데이터 수신 횟수 및 데이터 전송 시 에러 발생 확률 중 적어도 어느 하나에 기초하여 연결 가능한 센싱부의 개수를 획득하고 상기 센싱부와의 연결을 설정하는 제어부; 및 상기 센싱부로부터 상기 상태 정보를 수신하여 전송하는 통신부를 포함한다
상기 제어부는 미리 설정된 이웃한 데이터 수집 장치가 정지하는 경우, 상기 연결 가능한 센싱부의 개수를 획득하여 상기 연결 가능한 센싱부의 개수에 기초하여 상기 센싱부와의 연결을 설정할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 단위 시간당 수신하는 데이터의 길이 및 단위 시간당 데이터 수신 횟수를 상기 센싱부와의 통신 프로토콜에 기초하여 획득할 수 있다.
이때, 상기 제어부는 상기 통신 프로토콜이 변경된 경우, 상기 연결 가능한 센싱부의 개수를 획득하여 상기 연결 가능한 센싱부의 개수에 기초하여 상기 센싱부와의 연결을 설정할 수 있다.
또한, 상기 센싱부는 상기 단위 시간당 처리할 수 있는 데이터의 양에 비례하고. 상기 단위 시간당 수신하는 데이터의 길이, 상기 단위 시간당 데이터 수신 횟수 및 상기 데이터 전송 시 에러 발생 확률에 반비례하여 상기 연결 가능한 센싱부의 개수의 획득할 수 있다.
이때, 상기 센싱부는 상기 데이터 수집 장치의 성능 테스트 또는 이전 동작에 기초하여 획득한 보정 계수에 기초하여 상기 연결 가능한 센싱부의 개수를 획득할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 태양광발전 장치의 상태를 효율적이고 정확하게 수집하고 이를 수집하는 데이터 수집 장치를 제공하여, 태양광발전 장치를 효율적이고 정밀하게 관리할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광발전 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광발전 장치의 동작 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양광발전 장치의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양광발전 장치에 연결되는 데이터 수집 장치의 블록도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양광발전 장치의 센싱부의 동작 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 데이터 수집 장치가 복수의 센싱부에 연결 되는 것을 보여준다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 데이터 수집 장치가 데이터 수집 장치에 연결될 센싱부의 개수를 획득하는 것을 보여준다.
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.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하에서는 도 1 내지 도 2를 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광발전 장치를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광발전 장치의 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양광발전 장치(100)는 태양전지 어레이(101), 인버터(103), 교류 필터(105), 교류/교류 컨버터(107), 계통(109), 충전 제어부(111), 배터리 에너지 저장 시스템(113), 시스템 제어부(115) 및 부하(117)를 포함한다.
태양전지 어레이(101)는 복수의 태양전지 모듈을 결합한 것이다. 태양전지 모듈은 복수의 태양전지 셀을 직렬 또는 병렬로 연결하여 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하여 소정의 전압과 전류를 발생키는 장치이다. 따라서 태양전지 어레이(101)는 태양 에너지를 흡수하여 전기 에너지로 변환한다.
인버터(103)는 직류 전력을 교류 전력으로 인버팅한다. 태양전지 어레이(101)가 공급한 직류 전력 또는 배터리 에너지 저장 시스템(113)이 방전한 직류 전력을 충전 제어부(111)를 통하여 공급받아 교류 전력으로 인버팅한다.
교류 필터(105)는 교류 전력으로 인버팅된 전력의 노이즈를 필터링한다.
교류/교류 컨버터(107)는 교류 전력을 계통(109)과 부하(117)에 공급할 수 있도록 노이즈가 필터링된 교류 전력의 전압의 크기를 컨버팅하여 전력을 계통(109)과 부하(117)에 공급한다.
계통(109)이란 많은 발전소, 변전소, 송배전선 및 부하가 일체로 되어 전력의 발생 및 이용이 이루어지는 시스템이다.
충전 제어부(111)는 배터리 에너지 저장 시스템(113)의 충전 및 방전을 제어한다. 계통(109) 또는 부하(117)가 과부하인 경우, 충전 제어부(111)는 배터리 에너지 저장 시스템(113)으로부터 전력을 공급받아 계통(109) 또는 부하(117)에 전력을 전달한다. 계통(109) 또는 부하(117)가 경부하인 경우, 충전 제어부(111)는 태양전지 어레이(101)로부터 전력을 공급 받아 배터리 에너지 저장 시스템(113)에 전달한다.
배터리 에너지 저장 시스템(113)은 태양전지 어레이(101)로부터 전기에너지를 공급받아 충전하고 계통(109) 또는 부하(117)의 전력 수급상황에 따라 충전된 전기 에너지를 방전한다. 구체적으로 계통(109) 또는 부하(117)가 경부하인 경우, 배터리 에너지 저장 시스템(113)은 태양전지 어레이(101)로부터 유휴 전력을 공급 받아 충전한다. 계통(109) 또는 부하(117)가 과부하인 경우, 배터리 에너지 저장 시스템(113)은 충전된 전력을 방전하여 계통(109)에 전력을 공급한다. 계통의 전력 수급 상황은 시간대별로 큰 차이를 가진다. 따라서 태양광발전 장치(100)가 태양전지 어레이(101)가 공급하는 전력을 계통(109)의 전력 수급상황에 대한 고려 없이 일률적으로 공급하는 것은 비효율적이다. 그러므로 태양광발전 장치(100)는 배터리 에너지 저장 시스템(113)을 사용하여 계통(109) 또는 부하(117)의 전력 수급상황에 따라 전력 공급의 양을 조절 한다. 이를 통해 태양광발전 장치(100)는 계통(109) 또는 부하(117)에 효율적으로 전력을 공급할 수 있다.
시스템 제어부(115)는 충전 제어부(111)와 인버터(103), 교류 필터(105) 및 교류/교류 컨버터(107)의 동작을 제어한다.
부하(117)는 전기 에너지를 공급 받아 소비한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광발전 장치의 동작 흐름도이다.
태양전지 어레이(101)는 태양 에너지를 전기 에너지로 변환한다(S101).
시스템 제어부(115)는 계통(109)에 전력 공급이 필요한지에 대하여 판단한다(S103). 계통(109)에 전력 공급이 필요한지 여부는 계통(109)이 과부하인지 경부하인지를 기준으로 판단할 수 있다.
계통(109)에 전력 공급이 필요하지 않다면, 시스템 제어부(115)는 충전 제어부(111)를 제어하여 배터리 에너지 저장 시스템(113)을 충전한다(S105). 구체적으로 시스템 제어부(115)는 충전 제어부(111)를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 충전 제어부(111)는 제어 신호를 수신하여 배터리 에너지 저장 시스템(113)을 충전할 수 있다.
시스템 제어부(115)는 배터리 에너지 저장 시스템(113)의 방전이 필요한가 판단한다(S107). 태양전지 어레이(101)가 공급하는 전기 에너지만으로 계통(109)의 전력 수요를 충족하지 못하여 배터리 에너지 저장 시스템(113)의 방전이 필요한지 판단할 수 있다. 또한 시스템 제어부(115)는 배터리 에너지 저장 시스템(113)이 방전할 정도로 충분한 전기 에너지를 저장하고 있는지 판단할 수 있다.
배터리 에너지 저장 시스템(113)의 방전이 필요하다면, 시스템 제어부(115)는 충전 제어부(111)를 제어하여 배터리 에너지 저장 시스템(113)을 방전한다(S109). 구체적으로 시스템 제어부(115)는 충전 제어부(111)를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 충전 제어부(111)는 제어 신호를 수신하여 배터리 에너지 저장 시스템(113)을 방전할 수 있다.
인버터(103)는 배터리 에너지 저장 시스템(113)이 방전한 전기 에너지와 태양전지 어레이(101)가 변환한 전기 에너지를 교류로 인버팅한다(S111). 이때 계통 연계형 태양광발전 장치(100)는 배터리 에너지 저장 시스템(113)이 방전한 전기 에너지와 태양전지 어레이(101)가 변환한 전기 에너지를 모두 하나의 인버터(103)를 통해 인버팅한다. 각 전기기구는 사용할 수 있는 전력에 한계가 있다. 이 한계는 순간적인 한계와 장시간 사용했을 때의 한계가 있는데, 장시간 사용해도 기기에 손상이 가지 않고 무리 없이 사용할 수 있는 최대전력으로 정격 전력을 정한다. 인버터(103)의 효율을 최대화하기 위해서는 배터리 에너지 저장 시스템(113)과 태양전지 어레이(101)는 인버터(103)가 이러한 정격 전력의 40% 에서 60% 정도를 전력을 사용하도록 전력을 공급하여야 한다.
교류 필터(105)는 인버팅된 전력의 노이즈를 필터링한다(S113).
교류/교류 컨버터(107)는 필터링된 교류 전력의 전압의 크기를 컨버팅하여 전력을 계통(109) 또는 부하(117)에 공급한다(S115).
태양광발전 장치(100)는 컨버팅된 전력을 계통(109) 또는 부하(117)에 공급한다(S117).
도 1내지 도 2의 실시예에 따른 태양광발전 장치(100)는 태양광발전 장치(100)의 관리자가 현재 태양광발전 장치(300)의 상태 또는 태양광발전 장치(100) 주변의 환경 상태를 알기 힘들다. 특히, 많은 양의 태양광을 흡수하기 위하여 비교적 넓은 면적을 필요로 하는 태양광발전 장치는 일반적인 주거 지역이나 태양광발전 장치를 관리하는 관리자의 근무 지역으로부터 멀리 떨어진 원격지에 위치하는 경우가 많다. 따라서 태양광발전 장치의 상태와 주변 환경을 감지하는 센싱부와 센싱부로부터 태양광발전 장치(300)의 상태와 태양광발전 장치(300)의 주변 환경의 상태를 나타내는 정보를 수신하여 외부로 전송하는 데이터 수집 장치(data logger)가 필요하다. 센싱부와 데이터 수집 장치에 대해서는 도 3 내지 도 9를 통해 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양광발전 장치의 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양광발전 장치(300)는 태양전지 어레이(301), 인버터(303), 교류 필터(305), 교류/교류 컨버터(307), 계통(309), 충전 제어부(311), 배터리 에너지 저장 시스템(313), 시스템 제어부(315), 부하(317), 센싱부(319) 및 데이터 수집 장치(330)를 포함한다.
태양전지 어레이(301)는 태양 에너지를 흡수하여 전기 에너지로 변환한다.
인버터(303)는 직류 전력을 교류 전력으로 인버팅한다. 태양전지 어레이(301)가 공급한 직류 전력 또는 배터리 에너지 저장 시스템(113)이 방전한 직류 전력을 충전 제어부(311)를 통하여 공급받아 교류 전력으로 인버팅한다.
교류 필터(305)는 교류 전력으로 인버팅된 전력의 노이즈를 필터링한다.
교류/교류 컨버터(307)는 교류 전력을 계통(309)과 부하(317)에 공급할 수 있도록 노이즈가 필터링된 교류 전력의 전압의 크기를 컨버팅하여 전력을 계통(309)과 부하(317)에 공급한다.
계통(309)이란 많은 발전소, 변전소, 송배전선 및 부하가 일체로 되어 전력의 발생 및 이용이 이루어지는 시스템이다.
충전 제어부(311)는 배터리 에너지 저장 시스템(313)의 충전 및 방전을 제어한다. 충전 제어부(311)의 구체적인 동작은 앞서 설명한 도 1의 실시예와 같다.
배터리 에너지 저장 시스템(313)은 태양전지 어레이(301)로부터 전기에너지를 공급받아 충전하고 계통(309) 또는 부하(317)의 전력 수급상황에 따라 충전된 전기 에너지를 방전한다. 배터리 에너지 저장 시스템(313) 구체적인 동작은 앞서 설명한 도 1의 실시예와 같다.
시스템 제어부(315)는 충전 제어부(311)와 인버터(303), 교류 필터(305) 및 교류/교류 컨버터(307)의 동작을 제어한다.
부하(317)는 전기 에너지를 공급 받아 소비한다.
센싱부(319)는 태양광발전 장치(300)의 상태 및 태양광발전 장치(300) 주변 환경의 상태 중 적어도 어느 하나를 감지한다. 구체적으로 센싱부(319)는 태양광발전 장치(300)가 생산하는 전력의 전압, 태양광발전 장치(300)가 위치한 곳의 일사량, 태양광발전 장치(300)가 위치한 곳의 온도 및 태양광발전 장치(300) 내의 온도 중 적어도 어느 하나를 감지할 수 있다. 따라서 센싱부(319)는 복수의 센서를 포함할 수 있다. 구체적으로 센싱부(319)는 일사량 센서, 온도 센서 및 전압 센서 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 구체적인 실시예에서 복수의 센서 중 일부는 인버터(303)에 연결되어 태양광발전 장치(300)의 상태를 감지할 수 있다. 예컨대, 센싱부(319)가 포함하는 복수의 센서는 인버터(303)에 연결되어 인버터(300) 동작 상태 및 태양광발전 장치(300)가 생산하는 전력의 전압 중 적어도 어느 하나를 감지할 수 있다. 구체적으로 센싱부(319)는 인버터(303)로부터 전력 생산 및 전송에 관한 정보들을 수신할 수 있다.
데이터 수집 장치(330)는 센싱부(319)로부터 상태 정보를 수신하여 외부의 관리 서버(350)에게 전송한다. 관리 서버(350)는 태양광 발전 장치(300)를 관리한다. 구체적으로 관리 서버(350)는 사용자에게 태양광 발전 장치(300)의 상태를 제공할 수 있다. 또한 관린 서버(350)는 태양광 발전 장치(300)의 동작을 제어할 수 있다.
태양광발전 장치(300)의 관리자는 관리 서버(350)에 전송된 상태 정보를 통해서 태양광발전 장치(300)의 이상 여부와 발전 상태를 확인할 수 있다. 구체적으로 태양광발전 장치(300)의 관리자는 일사량에 비하여 발전량이 적은 경우 태양광발전 장치(300)의 고장 여부를 의심해볼 수 있다. 이에 따라 태양광발전 장치(300)의 관리자는 태양광발전 장치(300)를 점검할 수 있다. 또 다른 구체적인 실시예에서 태양광발전 장치(300)가 생산한 전력의 품질이 좋지 않은 경우, 태양광발전 장치(300)의 관리자는 태양광발전 장치(300)에 필요한 구성의 교체 주기를 가늠해 볼 수 있다. 또 다른 구체적인 실시예에서 태양광발전 장치(300)의 관리자는 태양광발전 장치(300)의 온도가 지나치게 높아지거나 태양광발전 장치(300) 주변의 온도가 지나치게 높은 경우 태양광발전 장치(300)의 동작을 일정 시간 동안 정지할 수 있다. 또 다른 구체적인 실시예에서 계통(309)에 공급한 전력에 따라 태양광발전 장치(300)의 소유자가 수입을 얻는 경우, 데이터 수집 장치(330)가 전송한 정보는 수입에 대한 근거가 자료가 될 수 있다. 구체적으로 다른 날보다 태양광발전 장치(300)의 전력 공급량이 적어 수입이 적게 산정된 경우, 태양광발전 장치(300)의 소유자는 데이터 수집 장치(330)로부터 전송된 일사량이 적은 것을 보고 발전량이 적었던 이유를 확인할 수 있다. 이와 같이 센싱부(319)와 데이터 수집 장치(330)는 태양광발전 장치(300)의 장치를 효율적으로 관리하고 유지 보수할 수 있도록 한다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양광발전 장치에 연결되는 데이터 수집 장치의 블록도이다.
데이터 수집 장치(330)는 제어부(331), 통신부(333) 및 메모리(335)를 포함한다.
제어부(331)는 데이터 수집 장치(330)의 동작을 제어한다.
통신부(333)는 센싱부(319)로부터 태양광발전 장치(300)의 상태 및 태양광발전 장치(300) 주변의 환경 상태 중 적어도 어느 하나를 나타내는 상태 정보를 수신한다. 또한 통신부(333)는 태양광발전 장치(300)의 상태 정보를 관리 서버(350)에게 전송한다. 이때, 통신부(333)는 센싱부(319)로부터 태양광발전 장치(300)의 상태 및 태양광발전 장치(300) 주변의 환경 상태 중 적어도 어느 하나를 나타내는 상태 정보를 수집하는 수신부를 포함할 수 있다. 또한, 통신부(333)는 태양광발전 장치(300)의 상태 정보를 관리 서버(350)에게 전송하는 전송부를 포함할 수 있다.
메모리(335)는 데이터 수집 장치(330)의 동작에 필요한 정보를 저장한다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양광발전 장치의 센싱부의 동작 흐름도이다.
센싱부(319)는 태양광발전 장치(300)의 상태 및 태양광발전 장치(300) 주변의 환경 상태 중 적어도 어느 하나를 감지한다(S301). 앞서 설명한 바와 같이 센싱부(319)는 태양광발전 장치(300)가 생산하는 전력의 전압, 태양광발전 장치(300)가 위치한 곳의 일사량, 태양광발전 장치(300)가 위치한 곳의 온도 및 태양광발전 장치(300) 내의 온도 중 적어도 어느 하나를 감지할 수 있다.
센싱부(319)는 태양광발전 장치(300)의 상태 및 태양광발전 장치(300) 주변의 환경 상태 중 적어도 어느 하나를 나타내는 상태 정보를 전송한다(S303). 구체적으로 센싱부(319)는 태양광발전 장치(300)의 상태 및 태양광발전 장치(300) 주변의 환경 상태 중 적어도 어느 하나를 나타내는 상태 정보를 데이터 수집 장치(330)에게 전송할 수 있다. 구체적인 실시예에서 센싱부(319)는 인버터(303)에 연결될 수 있다. 이때, 센싱부(319)는 인버터(303)로부터 인버터(319)의 동작 및 전력 생산에 관한 정보 중 적어도 어느 하나를 수신할 수 있다. 구체적으로 전력 생산에 관한 정보는 순시 발전량, 순시 발전 전력의 전압, 순시 발전 전력의 전류 중 적어도 어느 하나를 포함하는 순시 발전에 관한 정보 중 어느 하나일 수 있다. 또한 전력 생산에 관한 정보는 발전 이력에 관한 누적 전력량을 포함하는 발전 이력에 관한 정보일 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 데이터 수집 장치가 복수의 센싱부에 연결 되는 것을 보여준다.
데이터 수집 장치(330)는 센싱부(319)로부터 전송된 상태 정보를 관리 서버(350)로 전송한다. 이때, 데이터 수집 장치(330)는 복수의 센싱부(319)부터 각각의 센싱부(319)가 감지한 상태 정보를 수신하여 관리 서버(350)로 전송할 수 있다. 특히 복수의 인버터(303)를 포함하는 태양광발전 장치(300)인 경우, 태양광발전 장치(300)가 포함하는 복수의 센싱부(319)는 하나의 데이터 수집 장치(330)에 연결될 수 있다. 또는 일정한 지역에 복수의 태양광발전 장치(300)가 밀집한 경우, 복수의 태양광발전 장치(300)에 대한 복수의 센싱부(319)가 하나의 데이터 수집 장치(330)에 연결될 수 있다. 데이터 수집 장치(330)의 설치, 유지 및 교체 비용을 줄이기 위해서는 데이터 수집 장치(330)에 연결될 수 있는 센싱부(319)의 수를 합리적으로 정하는 것이 필요하다. 데이터 수집 장치(330)에 연결될 센싱부(319)의 수는 데이터 수집 장치(330)가 설치될 때 결정될 수 있다. 또한 데이터 수집 장치(330)에 연결될 센싱부(319)의 수는 데이터 수집 장치(330) 동작 중 다른 데이터 수집 장치(330)를 교체할 필요가 있거나 센싱부(319)의 수에 변동이 있는 경우에 다시 결정될 수 있다. 데이터 수집 장치(330)에 연결될 센싱부(319)의 수를 결정하는 방법에 대해서는 도 7을 통해서 설명하도록 한다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 데이터 수집 장치가 데이터 수집 장치에 연결될 센싱부의 개수를 획득하는 것을 보여준다.
데이터 수집 장치(330)는 센싱부(319)와의 통신에 사용하는 통신 프로토콜의 특성 및 데이터 수집 장치(330)의 데이터 처리 성능 중 적어도 어느 하나에 기초하여 연결될 센싱부(319)의 개수를 결정할 수 있다. 구체적 센싱부(319)와의 통신에 사용하는 통신 프로토콜의 특성은 데이터 수집 장치(300)가 센싱부(319)로부터 수신하는 단위 시간당 데이터의 길이, 데이터 수집 장치(300)의 단위 시간당 데이터 수신 횟수 및 데이터 수집 장치(300)의 데이터 전송 시 에러 발생 확률을 포함할 수 있다. 데이터 수집 장치(330)의 데이터 처리 성능은 단위 시간당 데이터 수집 장치(330)가 처리할 수 있는 데이터의 양, 단위 시간당 데이터 수집 장치(330)가 센싱부(319)로부터 수신할 수 있는 데이터의 최대 길이, 단위 시간당 데이터 수집 장치(330)가 센싱부(319)로부터 수신할 수 있는 최대 데이터 수신 횟수를 포함할 수 있다. 데이터 수집 장치(330)의 구체적인 동작은 다음과 같을 수 있다.
데이터 수집 장치(330)는 제어부(331)를 통하여 데이터 수집 장치(330)가 단위 시간당 처리할 수 있는 데이터의 양을 획득한다(S501). 데이터 수집 장치(330)가 단위 시간당 처리할 수 있는 데이터의 양은 데이터 수집 장치(330)가 단위 시간당 관리 서버(350)에게 전송할 수 있는 데이터의 양을 나타낼 수 있다. 구체적으로 초당 비트 전송율(Bit Per Second, BPS)을 나타낼 수 있다. 구체적으로 데이터 수집 장치(330)가 단위 시간당 처리할 수 있는 데이터의 양이 클수록 더 많은 센싱부(319)를 연결할 수 있으므로 데이터 수집 장치(330)는 연결될 센싱부(319)의 수를 데이터 수집 장치(330)가 단위 시간당 처리할 수 있는 데이터의 양에 비례 하여 정해질 수 있다. 이때, 데이터 수집 장치(330)는 단위 시간당 처리할 수 있는 데이터의 양을 데이터 수집 장치(330) 생산 시 정해진 한계 수치를 통해 획득할 수 있다. 또 다른 구체적인 실시예에서 데이터 수집 장치(330)는 단위 시간당 처리할 수 있는 데이터의 양을 데이터 수집 장치(330)의 이전 동작시 처리 데이터 양을 통해 획득할 수 있다.
데이터 수집 장치(330)는 제어부(331)를 통하여 데이터 수집 장치(330)가 단위 시간당 수신하는 데이터의 길이를 획득한다(S503). 데이터 수집 장치(330)가 단위 시간당 센싱부(319)로부터 수신하는 데이터의 길이가 길어질수록 각 센싱부(319)에 대하여 데이터 수집 장치(330)가 처리해야 할 데이터의 양이 커진다. 따라서 데이터 수집 장치(330)는 연결될 센싱부(319)의 수를 데이터 수집 장치(330)가 단위 시간당 센싱부(319)로부터 수신하는 데이터의 길이에 반비례 하여 정할 수 있다. 이때, 단위 시간당 센싱부(319)로부터 수신하는 데이터의 길이는 비트 단위로 나타내질 수 있다. 또한, 단위 시간은 초 단위로 나타내질 수 있다. 데이터 수집 장치(330)는 센싱부(319)로부터 단위 시간당 수신하는 데이터의 길이를 센싱부(319)와 데이터 수집 장치(330) 간의 통신 프로토콜에 기초하여 획득할 수 있다. 또 다른 구체적인 실시예에서 데이터 수집 장치(330)는 단위 시간당 수신하는 데이터의 길이를 이전 동작 시 수신한 데이터의 길이에 기초하여 획득할 수 있다.
데이터 수집 장치(330)는 제어부(331)를 통하여 데이터 수집 장치(330)가 센싱부(319)로부터 단위 시간당 데이터를 수신하는 횟수를 획득한다(S505). 데이터 수집 장치(330)가 단위 시간당 데이터를 수신하는 횟수가 커질수록 각 센싱부(319)에 대하여 데이터 수집 장치(330)가 처리해야 할 데이터의 양이 커진다. 따라서 데이터 수집 장치(330)는 연결될 센싱부(319)의 수를 단위 시간당 센싱부(319)로부터 데이터를 수신하는 횟수에 반비례 하여 정할 수 있다. 데이터 수집 장치(330)는 단위 시간당 데이터를 수신하는 횟수를 센싱부(319)와 데이터 수집 장치(330) 간의 통신 프로토콜에 기초하여 획득할 수 있다. 또 다른 구체적인 실시예에서 데이터 수집 장치(330)는 단위 시간당 데이터를 수신하는 횟수를 이전 동작 시 수신한 데이터의 길이에 기초하여 획득할 수 있다.
데이터 수집 장치(330)는 제어부(331)를 통하여 데이터 전송 시 에러 발생 확률을 획득한다(S507). 데이터 수집 장치(330)가 데이터 전송 시 에러 발생 확률이 커질수록 각 센싱부(319)에 대하여 데이터 수집 장치(330)가 처리해야 할 데이터의 양이 커진다. 따라서 데이터 수집 장치(330)는 연결될 센싱부(319)의 수를 데이터 전송 시 에러 발생 확률에 반비례 하여 정할 수 있다. 구체적으로 데이터 수집 장치(330)는 연결될 센싱부(319)의 수를 데이터 전송 시 에러 발생 확률에 1을 더한 값에 반비례 하여 정할 수 있다. 데이터 수집 장치(330)는 데이터 전송 시 에러 발생 확률을 센싱부(319)와 데이터 수집 장치(330) 간의 통신 프로토콜에 기초하여 획득할 수 있다. 또 다른 구체적인 실시예에서 데이터 수집 장치(330)는 단위 데이터 전송 시 에러 발생 확률을 이전 동작 시 수신한 데이터의 길이에 기초하여 획득할 수 있다.
데이터 수집 장치(330)는 제어부(331)를 통하여 보정 계수를 획득한다(S509). 데이터 수집 장치(330)는 연결될 센싱부(319)의 수를 보정 계수에 비례하여 획득할 수 있다. 보정 계수는 데이터 수집 장치(330)의 성능 테스트나 과거 동작 기록을 통하여 데이터 수집 장치(330)에 연결될 센싱부(319)의 개수를 보정하는 수치를 나타낸다. 따라서 데이터 수집 장치(330)는 보정 계수를 데이터 수집 장치(330)의 성능 테스트 및 과거 동작 기록 중 적어도 어느 하나에 기초하여 획득할 수 있다.
데이터 수집 장치(330)는 제어부(331)를 통하여 단위 시간당 처리할 수 있는 데이터의 양, 단위 시간당 수신하는 데이터의 길이, 단위 시간당 데이터 수신 횟수, 데이터 전송시 에러 발생 확률 및 보정 계수 중 적어도 어느 하나에 기초하여 연결될 센싱부(319)의 수 획득한다(S511). 구체적으로 데이터 수집 장치(330)는 다음의 수식을 통해서 연결될 센싱부(319)의 수를 획득할 수 있다.
N = 처리율X(보정계수)/((데이터 길이)X(초당 데이터 전달 횟수)X(에러율+1))
이때, N은 데이터 수집 장치(330)에 연결될 센싱부(319)의 수를 나타낸다.
데이터 수집 장치(330)는 획득한 연결될 센싱부(319)의 수에 기초하여 센싱부(319)와의 연결을 설정한다.
데이터 수집 장치(330)는 이러한 동작을 통하여 데이터 수집 장치(330)에 연결될 수 있는 센싱부(319)의 수를 합리적으로 획득할 수 있다. 또한 센싱부(319)가 인버터(303) 하나에 연결될 경우, 데이터 수집 장치(330)는 데이터 수집 장치(330)에 연결될 수 있는 인버터(303)의 수를 획득할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 데이터 수집 장치(330)는 데이터 수집 장치(330)를 설치할 때뿐만 아니라 다른 데이터 수집 장치(330)를 교체할 필요가 있거나 센싱부(319)의 개수가 변경된 경우에도 도 7의 동작을 수행할 수 있다. 이때 다른 데이터 수집 장치(330)는 인접한 데이터 수집 장치(330)로 미리 설정된 것일 수 있다. 구체적으로 데이터 수집 장치(330)는 다른 데이터 수집 장치(330)가 정지하거나 데이터 수집 장치(330)에 센싱부(319)를 추가 연결할 필요가 있는 경우에도 도 7의 동작을 수행할 수 있다. 또 다른 구체적인 실시예에서 데이터 수집 장치(330)는 통신 프로토콜의 변경, 통신 환경의 변경 등으로 인하여 단위 시간당 처리할 수 있는 데이터의 양, 단위 시간당 수신하는 데이터의 길이, 단위 시간당 데이터 수신 횟수, 데이터 전송시 에러 발생 확률 및 보정 계수 중 적어도 어느 하나가 변경된 경우 도 7의 동작을 수행할 수 있다.
또한, 도 6과 도 7의 실시예에서 데이터 수집 장치(330)에 연결될 센싱부(319)의 수는 데이터 수집 장치(330)에 연결될 수 있는 최대 센싱부(319)의 개수로 사용될 수 있다. 따라서 데이터 수집 장치(330)에 도 6과 도 7의 실시예를 통해 획득한 센싱부(319)의 개수 보다 작은 개수의 센싱부(319)가 연결 될 수 있다.
이러한 동작을 통해 태양광발전 장치(300)에 사용되는 데이터 수집 장치(330)의 수를 효율적으로 관리하고 유지할 수 있다. 이에 따라 태양광발전에 있어서 유지 비용과 시설 투자 비용을 절감할 수 있다.
이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 태양광발전 장치의 상태 정보를 수집하는 데이터 수집 장치에 있어서,
    센싱부와의 통신에 사용하는 통신 프로토콜의 특성 및 상기 데이터 수집 장치의 데이터 처리 성능 중 적어도 어느 하나에 기초하여 연결 가능한 상기 센싱부의 개수를 획득하고, 상기 센싱부와의 연결을 설정하는 제어부; 및
    상기 센싱부로부터 상기 상태 정보를 수신하여 상기 태양광발전장치를 관리하는 관리 서버에게 전송하는 통신부를 포함하고,
    상기 제어부는
    상기 데이터 수집 장치, 다른 데이터 수집 장치 및 상기 센싱부 중에서 적어도 하나에 대한 장치 구성 정보 또는 통신 환경 정보가 변경되는 경우, 상기 변경된 정보를 반영하여 상기 연결 가능한 센싱부의 개수를 결정하고, 상기 센싱부와의 연결을 다시 설정하는
    데이터 수집 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센싱부는 상기 태양광 발전 장치가 포함하는 인버터에 연결되어 상기 인버터의 동작 상태 및 상기 태양광발전 장치가 생산하는 전력의 전압 중 적어도 어느 하나를 감지하는
    데이터 수집장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 통신 프로토콜의 특성은 상기 데이터 수집 장치의 단위 시간당 수신하는 데이터의 길이, 단위 시간당 데이터 수신 횟수 및 데이터 전송 시 에러 발생 확률 중 적어도 어느 하나를 포함하고,
    상기 데이터 처리 성능은 상기 데이터 수집 장치가 단위 시간당 처리할 수 있는 데이터의 양, 상기 데이터 수집 장치가 상기 센싱부로부터 수신할 수 있는 단위 시간당 데이터의 최대 길이, 상기 데이터 수집 장치가 상기 센싱부로부터 수신할 수 있는 단위 시간당 최대 데이터 수신 횟수 중 어느 하나를 포함하는
    데이터 수집 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 단위 시간당 처리할 수 있는 데이터의 양에 비례하고, 상기 단위 시간당 수신하는 데이터의 길이, 상기 단위 시간당 데이터 수신 횟수 및 상기 데이터 전송 시 에러 발생 확률에 반비례하여 상기 연결 가능한 센싱부의 개수의 획득하는
    데이터 수집 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 데이터 수집 장치의 성능 테스트 또는 이전 동작에 기초하여 획득한 보정 계수에 기초하여 상기 연결 가능한 센싱부의 개수를 획득하는
    데이터 수집 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    미리 설정된 다른 데이터 수집 장치가 정지하는 경우, 상기 연결 가능한 센싱부의 개수를 획득하여 상기 연결 가능한 센싱부의 개수에 기초하여 상기 다른 데이터 수집 장치와 연결되어 있던 센싱부와의 연결을 설정하는
    데이터 수집 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 통신 프로토콜이 변경된 경우, 상기 연결 가능한 센싱부의 개수를 획득하여 상기 연결 가능한 센싱부의 개수에 기초하여 상기 센싱부와의 연결을 설정하는
    데이터 수집 장치.
KR1020150026055A 2015-02-24 2015-02-24 태양광발전 장치의 데이터 수집 장치 KR101957188B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150026055A KR101957188B1 (ko) 2015-02-24 2015-02-24 태양광발전 장치의 데이터 수집 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150026055A KR101957188B1 (ko) 2015-02-24 2015-02-24 태양광발전 장치의 데이터 수집 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160103462A KR20160103462A (ko) 2016-09-01
KR101957188B1 true KR101957188B1 (ko) 2019-06-19

Family

ID=56942625

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150026055A KR101957188B1 (ko) 2015-02-24 2015-02-24 태양광발전 장치의 데이터 수집 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101957188B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101183532B1 (ko) * 2012-03-02 2012-09-20 주식회사 유비테크 태양광발전 채널별 감시 및 개별 모니터링 시스템
KR101467537B1 (ko) * 2013-06-03 2014-12-02 세종대학교산학협력단 태양광 수집 센서 노드 및 그 운영 방법

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101234616B1 (ko) * 2011-03-03 2013-02-19 (주) 파이시스네트웍스 저전력 센서네트워크 기반의 태양광 어레이 모니터링 시스템 및 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101183532B1 (ko) * 2012-03-02 2012-09-20 주식회사 유비테크 태양광발전 채널별 감시 및 개별 모니터링 시스템
KR101467537B1 (ko) * 2013-06-03 2014-12-02 세종대학교산학협력단 태양광 수집 센서 노드 및 그 운영 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160103462A (ko) 2016-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR200457335Y1 (ko) 스마트 태양광 발전시스템
KR101950456B1 (ko) 태양광발전 장치의 데이터 수집 장치
EP3046023B1 (en) Photovoltaic system
KR20170007625A (ko) 마이크로그리드 태양광 하베스팅 기반의 에너지 효율화를 위한 에너지 통합 관리 시스템
JP7159444B2 (ja) 太陽光発電システムおよびその制御方法
JP6437473B2 (ja) 太陽光発電システム
KR101429421B1 (ko) 태양광발전용 지능형 접속반 유니트
KR101962329B1 (ko) 태양광발전 장치
KR101957188B1 (ko) 태양광발전 장치의 데이터 수집 장치
KR101957197B1 (ko) 태양광발전 시스템
KR101957195B1 (ko) 태양광 발전 모니터링 장치
JP6638632B2 (ja) 太陽光発電所の発電設備およびその統括制御装置
KR101965820B1 (ko) 태양광발전 데이터 수집 장치
JP2010263755A (ja) 充電制御方法
Sarmah et al. Managed hybrid power supply system for telecom equipment
CN202997694U (zh) 光伏嗅探器
KR102534877B1 (ko) 태양광발전 장치
CN203456558U (zh) 一种中容量免维护蓄电池的充放电维护系统
Shahani et al. The Enhanced Optimization Model for Low Cost Power Backup Model for Solar Energy Harvesting in WSN
KR20150034929A (ko) 전력측정장치를 구비한 계통연계형 태양광 발전 시스템 및 그 제어방법
KR20190088670A (ko) 태양광발전 장치

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant