KR102011398B1 - System and controlling method for generation of wind power and solar - Google Patents
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Abstract
본 발명은 풍력 및 태양광 발전시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 의한 풍력 및 태양광 발전시스템의 일 양태는, 프레임; 상기 프레임에 대하여 회전 가능하게 설치되는 베이스; 상기 베이스 상에 설치되고, 풍력에 의하여 발전하기 위한 블레이드 및 발전기를 포함하는 풍력 발전부; 상기 베이스 상에 설치되고, 태양광에 의하여 발전하기 위한 태양광 모듈을 포함하는 태양광 발전부; 상기 풍력 발전부 및 태양광 발전부에 의하여 발전된 전력이 저장되는 전력 저장부; 상기 베이스를 상기 프레임에 대하여 수직 방향의 축을 중심으로 회전시키는 베이스 구동부; 풍향, 풍속, 태양의 위치 및 상기 태양광 모듈의 온도를 감지하는 감지부; 및 상기 감지부가 감지한 풍향, 풍속, 태양의 위치 및 상기 태양광 모듈의 온도에 따라서 상기 풍력 발전부 및 태양광 발전부에서 발전되는 전력량의 합이 최대가 되는 위치에 상기 베이스가 위치되도록 상기 베이스 구동부의 동작을 제어하는 제어부; 를 포함한다.The present invention relates to a wind and photovoltaic power generation system and a control method thereof. One aspect of the wind and solar power system according to an embodiment of the present invention, the frame; A base rotatably installed relative to the frame; A wind turbine installed on the base and including a blade and a generator for generating electricity by wind; A solar power generation unit installed on the base and including a solar module for generating power by solar light; A power storage unit for storing electric power generated by the wind power generator and the solar power generator; A base driver for rotating the base about an axis in a vertical direction with respect to the frame; A detector for sensing wind direction, wind speed, position of the sun, and temperature of the solar module; And the base such that the base is positioned at a position at which the sum of the amounts of power generated by the wind power generator and the solar power generator is maximized according to the wind direction, the wind speed, the position of the sun, and the temperature of the solar module detected by the detector. A control unit controlling an operation of the driving unit; It includes.
Description
본 발명은 풍력 및 태양광 발전시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wind and photovoltaic power generation system and a control method thereof.
최근에는, 전통적인 에너지 자원의 고갈과 환경 오염의 증가로 인하여 신재생에너지에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 이와 같은 신재생에너지 중 특히, 풍력 발전과 태양광 발전은, 각각 상이한 에너지원을 사용하여 에너지를 생산하는 것으로, 이미 널리 적용되고 있다.Recently, research on renewable energy has been actively conducted due to the depletion of traditional energy resources and the increase of environmental pollution. Among such renewable energy, wind power generation and photovoltaic power generation, respectively, produce energy using different energy sources, and are widely applied.
선행기술문헌(대한민국 공개특허 제2012-0080155호, 명칭: 태양광발전과 풍력발전이 결합된 발전기)에는, 종래 기술에 의한 태양광 발전 및 풍력 발전이 이루어지는 발전 장치가 개시되어 있다. 그러나 선행기술문헌을 참조하면, 종래에는, 단순히 태양광 발전과 풍력 발전을 위한 부품이 1개의 유닛으로 구성되는 것으로만, 개시되어 있고, 그 구체적인 제어를 위한 구성은 전혀 개시되어 있지 않다.The prior art document (Korean Unexamined Patent Publication No. 2012-0080155, name: a generator in which photovoltaic power generation and wind power generation are combined) discloses a power generation device in which photovoltaic power generation and wind power generation according to the prior art are performed. However, referring to the prior art document, conventionally, only the components for photovoltaic power generation and wind power generation are disclosed, which consists of only one unit, and the structure for the specific control is not disclosed at all.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술에 의한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 보다 효율적인 풍력 및 태양광 발전이 이루어질 수 있도록 구성되는 풍력 및 태양광 발전시스템 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the problems caused by the prior art as described above, an object of the present invention, to provide a wind and photovoltaic power generation system and a control method thereof configured to be more efficient wind and photovoltaic power generation. will be.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 의한 풍력 및 태양광 발전시스템의 일 양태는, 프레임; 상기 프레임에 대하여 회전 가능하게 설치되는 베이스; 상기 베이스 상에 설치되고, 풍력에 의하여 발전하기 위한 블레이드 및 발전기를 포함하는 풍력 발전부; 상기 베이스 상에 설치되고, 태양광에 의하여 발전하기 위한 태양광 모듈을 포함하는 태양광 발전부; 상기 풍력 발전부 및 태양광 발전부에 의하여 발전된 전력이 저장되는 전력 저장부; 상기 베이스를 상기 프레임에 대하여 수직 방향의 축을 중심으로 회전시키는 베이스 구동부; 풍향, 풍속, 태양의 위치 및 상기 태양광 모듈의 온도를 감지하는 감지부; 및 상기 감지부가 감지한 풍향, 풍속, 태양의 위치 및 상기 태양광 모듈의 온도에 따라서 상기 풍력 발전부 및 태양광 발전부에서 발전되는 전력량의 합이 최대가 되는 위치에 상기 베이스가 위치되도록 상기 베이스 구동부의 동작을 제어하는 제어부; 를 포함한다.One aspect of the wind and solar power generation system according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, a frame; A base rotatably installed relative to the frame; A wind turbine installed on the base and including a blade and a generator for generating electricity by wind; A solar power generation unit installed on the base and including a solar module for generating power by solar light; A power storage unit for storing electric power generated by the wind power generator and the solar power generator; A base driver for rotating the base about an axis in a vertical direction with respect to the frame; A detector for sensing wind direction, wind speed, position of the sun, and temperature of the solar module; And the base such that the base is positioned at a position at which the sum of the amounts of power generated by the wind power generator and the solar power generator is maximized according to the wind direction, the wind speed, the position of the sun, and the temperature of the solar module detected by the detector. A control unit controlling an operation of the driving unit; It includes.
본 발명의 실시예에 의한 풍력 및 태양광 발전시스템의 일 양태는, 상기 블레이드를 향하여 유동하는 바람의 적어도 일부를 상기 태양광 모듈의 냉각을 위하여 안내하는 에어 가이드부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 에어 가이드부에 의하여 상기 태양광 모듈로 공기가 안내됨으로써 상기 풍력 발전부에서 발전되는 전력량의 저하분 및 상기 태양광 모듈의 온도 저하에 따른 상기 태양광 발전부에서 발전되는 전력량의 증가를 고려하여, 상기 풍력 발전부 및 태양광 발전부에서 발전되는 전력량의 합이 최대가 되도록 상기 에어 가이드부의 동작을 제어한다.One aspect of the wind and photovoltaic power generation system according to an embodiment of the present invention further includes an air guide unit for guiding at least a portion of the wind flowing toward the blade for cooling the solar module, wherein the control unit, The air is guided to the photovoltaic module by the air guide unit in consideration of the decrease in the amount of power generated in the wind power generation unit and the increase in the amount of power generated in the photovoltaic unit according to the temperature decrease of the photovoltaic module In addition, the air guide unit controls the operation of the air guide unit so that the sum of the amounts of power generated in the solar power generation unit is maximum.
본 발명의 실시예에 의한 풍력 및 태양광 발전시스템의 일 양태에서, 상기 감지부는, 상기 풍력 발전부에서의 발전 과정에서 발생하는 소음을 더 감지하고, 상기 제어부는, 하루 중 기설정된 제1시간대에서는, 상기 감지부가 감지한 풍향, 풍속, 태양의 위치 및 상기 태양광 모듈의 온도에 따라서 상기 풍력 발전부 및 태양광 발전부에서 발전되는 전력량의 합의 저하분이 기설정된 값 이하가 되는 범위에서 상기 감지부에서 감지한 소음이 최소가 되는 위치에 상기 베이스가 위치되도록 상기 베이스 구동부의 동작을 제어하고, 제1시간대를 제외한 하루의 나머지로 기설정된 제2시간대에서는, 상기 감지부가 감지한 풍향, 풍속, 태양의 위치 및 상기 태양광 모듈의 온도에 따라서 상기 풍력 발전부 및 태양광 발전부에서 발전되는 전력량의 합과 무관하게 상기 감지부에서 감지한 소음이 기설정된 값 이하가 되는 위치에 상기 베이스가 위치되도록 상기 베이스 구동부의 동작을 제어한다.In one aspect of the wind and photovoltaic power generation system according to an embodiment of the present invention, the sensing unit further detects the noise generated in the power generation process in the wind power generation unit, the control unit, the predetermined time zone of the day In the above, the detection is detected in a range in which the decrease of the sum of the amounts of power generated in the wind power generator and the solar power generator is less than or equal to a preset value according to the wind direction, the wind speed, the position of the sun and the temperature of the solar module detected by the detector. Control the operation of the base driving unit so that the base is positioned at the position where the noise detected by the unit is the minimum, and in the second time zone set to the rest of the day except the first time zone, the wind direction, wind speed, Depending on the position of the sun and the temperature of the photovoltaic module, irrespective of the sum of the amount of power generated by the wind turbine and the photovoltaic generator It controls the operation of the base drive to the base is located at the position where the noise detected by the period detecting unit group is not more than a set value.
본 발명의 실시예에 의한 풍력 및 태양광 발전시스템의 제어 방법의 일 양태는, 제 1 항의 풍력 및 태양광 발전시스템의 제어 방법에 있어서: 상기 감지부가, 풍향, 풍속, 태양의 위치 및 상기 태양광 모듈의 온도를 감지하는 감지 단계; 상기 제어부가, 상기 감지부가 감지한 풍향, 풍속, 태양의 위치 및 상기 태양광 모듈의 온도에 따라서 상기 풍력 발전부 및 태양광 발전부에서 발전되는 전력량의 합이 최대가 되는 위치에 상기 베이스가 위치되도록 상기 베이스 구동부의 동작을 제어하는 제어 단계; 를 포함한다.An aspect of a control method of a wind power and photovoltaic power generation system according to an embodiment of the present invention, the control method of the wind power and photovoltaic power generation system according to
본 발명의 실시예에 의한 풍력 및 태양광 발전시스템의 제어 방법의 일 양태에서는, 상기 제어 단계에서, 상기 제어부는, 상기 에어 가이드부에 의하여 상기 태양광 모듈로 공기가 안내됨으로써 상기 풍력 발전부에서 발전되는 전력량의 저하분 및 상기 태양광 모듈의 온도 저하에 따른 상기 태양광 발전부에서 발전되는 전력량의 증가를 고려하여, 상기 풍력 발전부 및 태양광 발전부에서 발전되는 전력량의 합이 최대가 되도록 상기 에어 가이드부의 동작을 제어한다.In one aspect of the control method of the wind and photovoltaic power generation system according to an embodiment of the present invention, in the control step, the control unit is guided by air to the solar module by the air guide unit in the wind power generation unit In consideration of the decrease in the amount of power generated and the increase in the amount of power generated in the photovoltaic unit according to the temperature decrease of the photovoltaic module, the sum of the amount of power generated in the wind turbine and the photovoltaic unit is maximized. Control the operation of the air guide unit.
본 발명의 실시예에 의한 풍력 및 태양광 발전시스템의 제어 방법의 일 양태에서는, 상기 감지 단계에서, 상기 감지부는, 상기 풍력 발전부에서의 발전 과정에서 발생하는 소음을 더 감지하고, 상기 제어 단계에서, 상기 제어부는, 하루 중 기설정된 제1시간대에서는, 상기 감지부가 감지한 풍향, 풍속, 태양의 위치 및 상기 태양광 모듈의 온도에 따라서 상기 풍력 발전부 및 태양광 발전부에서 발전되는 전력량의 합의 저하분이 기설정된 값 이하가 되는 범위에서 상기 감지부에서 감지한 소음이 최소가 되는 위치에 상기 베이스가 위치되도록 상기 베이스 구동부의 동작을 제어하고, 제1시간대를 제외한 하루의 나머지로 기설정된 제2시간대에서는, 상기 감지부가 감지한 풍향, 풍속, 태양의 위치 및 상기 태양광 모듈의 온도에 따라서 상기 풍력 발전부 및 태양광 발전부에서 발전되는 전력량의 합과 무관하게 상기 감지부에서 감지한 소음이 기설정된 값 이하가 되는 위치에 상기 베이스가 위치되도록 상기 베이스 구동부의 동작을 제어한다.In one aspect of the control method of the wind and photovoltaic power generation system according to an embodiment of the present invention, in the sensing step, the sensing unit further detects the noise generated in the power generation process in the wind power generation unit, the control step The controller may be configured to determine the amount of power generated by the wind power generator and the solar power generator in accordance with the wind direction, the wind speed, the position of the sun, and the temperature of the solar module, which is detected by the sensing unit in a preset first time period. The base driver controls the operation of the base driving unit so that the base is positioned at a position where the noise detected by the sensing unit is minimized within a range in which the decrease of sum is less than or equal to a preset value, and is set to the rest of the day except the first time zone. In 2 hours, the wind power generation unit according to the wind direction, wind speed, the position of the sun and the temperature of the solar module detected by the detection unit Regardless of the sum of the amount of power generation from the solar power unit is noise detected by the detection unit group so that the base located at a position that is below a set value to control the operation of the base drive unit.
본 발명의 실시예에 의한 풍력 및 태양광 발전시스템 및 그 제어 방법에서는, 풍력 및 태양광 발전에 의한 전력량의 합이 최대가 되도록 제어된다. 특히, 본 발명의 실시예에서는, 풍력 및 태양광 발전에 의한 전력량의 합이 최대가 되도록 풍력 발전을 위하여 블레이드에 의하여 유동되는 공기의 일부를 태양광 모듈을 향하여 선택적으로 유동시킨다. 또한, 본 발명의 실시예에서는, 설정된 시간대에 따라서 풍력 발전시 발생하는 소음이 최소가 되거나 기설정된 값 이하가 되도록 제어된다. 따라서 본 발명의 실시예에 의하면, 보다 효율적인 발전 및 발전시 발생하는 소음에 의한 민원을 최소화할 수 있게 된다.In the wind and photovoltaic power generation system and the control method thereof according to the embodiment of the present invention, the sum of the amounts of power by the wind and the photovoltaic power generation is controlled to be the maximum. In particular, in the embodiment of the present invention, a portion of the air flowing by the blade for the wind power generation selectively flows toward the solar module so that the sum of the amount of power by the wind power and solar power generation is the maximum. In addition, in the embodiment of the present invention, the noise generated during the wind power generation according to the set time period is controlled to be the minimum or less than the predetermined value. Therefore, according to an embodiment of the present invention, it is possible to minimize civil complaints caused by more efficient power generation and noise generated during power generation.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 풍력 및 태양광 발전시스템을 보인 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예를 개략적으로 보인 구성도.1 is a perspective view showing a wind and photovoltaic power generation system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a schematic view showing an embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명의 실시예에 의한 태양광 발전시스템을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a solar power system according to an embodiment of the present invention will be described in more detail.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 풍력 및 태양광 발전시스템을 보인 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예를 개략적으로 보인 구성도이다.1 is a perspective view showing a wind and photovoltaic power generation system according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a schematic view showing an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 의한 풍력 및 태양광 발전시스템(1)은, 프레임(100), 베이스(200), 풍력 발전부(300), 태양광 발전부(400), 전력 저장부(500), 베이스 구동부(600), 감지부(700), 모듈 구동부(800), 에어 가이드부(900) 및 제어부(1000)를 포함한다. 1 and 2, the wind and solar
보다 상세하게는, 상기 프레임(100)은, 상기 풍력 및 태양광 발전시스템(1)을 구성하는 각종 부품이 설치되는 곳이다. 상기 프레임(100)은, 풍력 및 태양광 발전이 이루어질 수 있는 소정의 위치에 배치된다. 상기 프레임(100)은, 이동 수단에 의하여 이동 가능하게 구성될 수 있을 것이다.More specifically, the
상기 베이스(200)는, 상기 프레임(100)에 대하여 회전 가능하게 설치된다. 예를 들면, 상기 베이스(200)는, 원판 형상으로 형성되어 상기 베이스(200)의 상면에 회전 가능하게 설치될 수 있을 것이다.The
그리고 상기 풍력 발전부(300)는, 풍력에 의하여 발전하는 것으로, 상기 베이스(200) 상에 설치된다. 상기 풍력 발전부(300)는, 적어도, 풍력에 의하여 전력을 생산하기 위한 블레이드(310) 및 발전기(320)를 포함할 수 있다. 상기 풍력 발전부(300)를 구성하는 상기 블레이드(310) 및 발전기(320)는, 이미 널리 주지된 것이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.The
한편, 상기 태양광 발전부(400)는, 태양광에 의하여 발전하는 것으로, 상기 베이스(200) 상에 설치된다. 실질적으로 상기 태양광 발전부(400)는, 상기 베이스(200) 상에 설치된 상태에서, 상기 풍력 발전부(300)의 상방에 위치될 것이다. 상기 태양광 발전부(400)는, 태양광에 의하여 전력을 생산하기 위한 태양광 모듈(410)을 포함한다. 상기 태양광 발전부(400)를 구성하는 상기 태양광 모듈(410) 역시 널리 주지된 것으로, 상세한 설명을 생략하기로 한다.On the other hand, the
다음으로, 상기 전력 저장부(500)는, 상기 풍력 발전부(300) 및 태양광 발전부(400)에 의하여 발전된 전력이 저장되는 곳이다. 상기 전력 저장부(500)로는, 이미 주지된 배터리와 같은 에너지 저장 장치가 사용될 수 있을 것이다.Next, the
상기 베이스 구동부(600)는, 상기 베이스(200)를 상기 프레임(100)에 대하여 수직 방향의 축을 중심으로 회전시킨다. 상기 베이스 구동부(600)는, 예를 들면, 상기 베이스(200)의 회전 중심이 되는 회전축, 상기 베이스(200)의 회전을 위한 구동력을 제공하는 구동 모터, 및 상기 구동 모터의 회전력을 상기 베이스(200)에 전달하는 구동력 전달 부재 등을 포함할 수 있을 것이다.The
그리고 상기 감지부(700)는, 풍향, 풍속, 태양의 위치 및 상기 태양광 모듈(410)의 온도를 감지한다. 여기서, '풍향' 및 '풍속'은, 상기 풍력 발전부(300)에서의 풍력 발전과 관련된 변수이고, '태양의 위치' 및 '상기 태양광 모듈(410)의 온도'는, 상기 태양광 발전부(400)에서의 태양광 발전과 관련된 변수이다. 추가적으로, 상기 감지부(700)는, 상기 풍력 발전부(300)에서의 발전 과정에서 발생하는 소음을 더 감지할 수 있다.The
보다 상세하게는, 상기 풍력 발전부(300)는, 실질적으로 바람의 운동에너지에 의하여 회전하는 상기 블레이드(310)의 기계에너지가 상기 발전기(320)에 의하여 전기에너지로 변환하므로, 상기 블레이드(310)가 바람을 마주보는 방향으로 배치되어야 상기 풍력 발전부(300)의 발전효율을 증가시킬 수 있다. 또한, 상기 블레이드(310)의 운동에너지는, 바람의 속도에 비례하므로, 감지된 풍량에 따라서 상기 풍력 발전부(300)의 발전량을 계산할 수 있다. 물론, 이때에는, 상기 블레이드(310)의 형상 및 상기 발전기(320)의 종류에 따른 효율도 고려되어야 할 것이다. 그리고 상기 태양광 발전부(400)는, 태양의 빛에너지를 전기에너지를 변환하므로, 상기 태양광 모듈(410)의 태양을 향하여 배치되어야 상기 태양광 발전부(400)의 발전효율을 증가시킬 수 있다. 한편, 상기 태양광 모듈(410)은, 소정의 온도 이상으로 온도가 증가되면, 그 효율이 저하된다. 일반적으로 상기 태양광 모듈(410)의 온도가 25℃ 이상으로 증가되면, 상기 태양광 모듈(410)의 종류에 따라서 일부 상이하지만, 대략 0.45% 정도씩 발전효율이 저하된다. 따라서 상기 태양광 모듈(410)의 설계된 발전출력에 대하여 감지된 상기 태양광 모듈(410)의 온도에 따른 효율 저하를 반영하면, 상기 태양광 모듈(410)의 발전량을 계산할 수 있다. In more detail, the
또한, 상기 모듈 구동부(800)는, 상기 베이스(200)에 대하여 상기 태양광 모듈(410)을 수평 방향의 축을 중심으로 회동시킨다. 그리고 상기 에어 가이드부(900)는, 상기 블레이드(310)를 향하여 유동하는 바람의 적어도 일부를 상기 태양광 모듈(410)의 냉각을 위하여 안내한다. 다시 말하면, 상기 에어 가이드부(900)에 의하여 상기 풍력 발전부(300)에서의 발전을 위하여 유동하는 바람의 적어도 일부가 상기 태양광 모듈(410)의 냉각을 위하여 사용된다. 상기 모듈 구동부(800) 및 에어 가이드부(900)는, 도 1에 구체적으로 도시되지 않았으나, 일반적인 구동 모터나 댐퍼 등의 형태로 적용될 수 있을 것이다.In addition, the module driver 800 rotates the
상기 제어부(1000)는, 상기 감지부(700)가 감지한 풍향, 풍속, 태양의 위치 및 상기 태양광 모듈(410)의 온도에 따라서 상기 풍력 발전부(300) 및 태양광 발전부(400)에서 발전되는 전력량의 합이 최대가 되는 위치에 상기 베이스(200)가 위치되도록 상기 베이스 구동부(600)의 동작을 제어한다. 다시 말하면, 상기 제어부(1000)는, 상기 감지부(700)의 감지값을 고려하여 상기 풍력 발전부(300) 및 태양광 발전부(400)에서 발전되는 전력량의 합, 즉, 최종적으로 상기 전력 저장부(500)에 저장되는 전력량이 최대가 되도록 상기 베이스(200)의 위치를 제어한다.The
또한, 상기 제어부(1000)는, 상기 에어 가이드부(900)에 의하여 상기 태양광 모듈(410)로 공기가 안내됨으로써 상기 풍력 발전부(300)에서 발전되는 전력량의 저하분 및 상기 태양광 모듈(410)의 온도 저하에 따른 상기 태양광 발전부(400)에서 발전되는 전력량의 증가를 고려하여, 상기 풍력 발전부(300) 및 태양광 발전부(400)에서 발전되는 전력량의 합이 최대가 되도록 상기 에어 가이드부(900)의 동작을 제어한다. 다시 말하면, 상기 제어부(1000)는, 상기 태양광 모듈(410)의 냉각을 위하여 상기 풍력 발전부(300)에서의 발전을 위한 바람의 일부를 소모하더라도, 상기 풍력 발전부(300) 및 태양광 발전부(400)에서 발전되는 전력량의 합이 더 큰 경우에는, 상기 블레이드(310)를 향하여 유동되는 바람을 상기 태양광 모듈(410)의 냉각에 사용하는 것이다.In addition, the
그리고 상기 제어부(1000)는, 하루 중 기설정된 제1시간대에서는, 상기 감지부(700)가 감지한 풍향, 풍속, 태양의 위치 및 상기 태양광 모듈(410)의 온도에 따라서 상기 풍력 발전부(300) 및 태양광 발전부(400)에서 발전되는 전력량의 합의 저하분이 기설정된 값 이하가 되는 범위에서 상기 감지부(700)에서 감지한 소음이 최소가 되는 위치에 상기 베이스(200)가 위치되도록 상기 베이스 구동부(600)의 동작을 제어한다. 한편, 상기 제어부(1000)는, 제1시간대를 제외한 하루의 나머지로 기설정된 제2시간대에서는, 상기 감지부(700)가 감지한 풍향, 풍속, 태양의 위치 및 상기 태양광 모듈(410)의 온도에 따라서 상기 풍력 발전부(300) 및 태양광 발전부(400)에서 발전되는 전력량의 합과 무관하게 상기 감지부(700)에서 감지한 소음이 기설정된 값 이하가 되는 위치에 상기 베이스(200)가 위치되도록 상기 베이스 구동부(600)의 동작을 제어한다. 다시 말하면, 상기 제어부(1000)는, 상대적으로 상기 풍력 발전부(300)의 소음, 실질적으로 상기 블레이드(310)의 회전이나 상기 발전기(300)의 동작 과정에서 발생하는 소음이 허용되는 제1시간대에는, 상기 풍력 발전부(300)에서 소음이 일부 발생하더라도 기설정된 수준까지만 상기 풍력 발전부(300)에서 발전되는 전력량의 저하를 감수하도록 제어한다. 그러나, 상기 제어부(1000)는, 상대적으로 상기 풍력 발전부(300)의 소음이 제한되는 제2시간대에는, 상기 풍력 발전부(300)에서 발전되는 전력량의 저하가 과도하더라도 상기 풍력 발전부(300)에서의 소음의 발생을 최소화하는 것이다.And the
이하에서는 본 발명의 실시예에 의한 풍력 및 태양광 발전시스템의 제어 방법을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the control method of the wind and photovoltaic power generation system according to an embodiment of the present invention will be described in more detail.
본 실시예에 의한 풍력 및 태양광 발전시스템의 제어 방법은, 감지 단계 및 제어 단계를 포함한다. 상기 감지 단계에서는, 상기 감지부(700)가, 풍향, 풍속, 태양의 위치 및 상기 태양광 모듈(410)의 온도를 감지를 감지한다. 그리고 상기 제어 단계에서는, 상기 제어부(1000)가, 상기 감지부(700)가 감지한 풍향, 풍속, 태양의 위치 및 상기 태양광 모듈(410)의 온도에 따라서 상기 풍력 발전부(300) 및 태양광 발전부(400)에서 발전되는 전력량의 합이 최대가 되는 위치에 상기 베이스(200)가 위치되도록 상기 베이스 구동부(600)의 동작을 제어한다.The control method of the wind and photovoltaic power generation system according to the present embodiment includes a sensing step and a control step. In the sensing step, the
한편, 상기 제어 단계에서, 상기 제어부(1000)가, 상기 태양광 모듈(410)의 냉각을 위하여 상기 블레이드(310)를 향하여 유동되는 바람의 일부를 상기 태양광 모듈(410)로 공기가 안내되도록 상기 에어 가이드부(900)의 동작을 제어할 수 있다. 이때 상기 제어부(1000)는, 상기 에어 가이드부(900)에 의하여 바람의 일부가 상기 태양광 모듈(410)로 안내됨으로써 계산되는 상기 풍력 발전부(300)에서 발전되는 전력량의 저하분 및 상기 태양광 모듈(410)의 온도 저하에 따른 상기 태양광 발전부(400)에서 발전되는 전력량의 증가를 고려하여, 상기 풍력 발전부(300) 및 태양광 발전부(400)에서 발전되는 전력량의 합이 최대가 되도록 상기 에어 가이드부(900)의 동작을 제어한다.On the other hand, in the control step, the
또한, 상기 감지 단계에서, 상기 감지부(700)는, 상기 풍력 발전부(300)에서의 발전 과정에서 발생하는 소음을 더 감지할 수 있다. 그리고 상기 제어 단계에서, 상기 제어부(1000)는, 기설정된 제1 및 제2시간대에 따라서 상기 풍력 발전부(300)에서 발전되는 전력량이 확보하거나, 상기 풍력 발전부(300)에서의 발전 과정에서 발생되는 소음을 최소화한다. 예를 들면, 오전 9시부터 오후 6시까지 설정된 제1시간대에서는, 상기 제어부(1000)가, 상기 풍력 발전부(300) 및 태양광 발전부(400)에서 발전되는 전력량의 합의 저하분이 10% 이하가 되는 범위까지는 상기 감지부(700)에서 감지한 소음이 최소가 되는 위치에 상기 베이스(200)가 위치되도록 상기 베이스 구동부(600)의 동작을 제어할 수 있다. 그리고 오후 6시부터 다음날 오전 9시까지는 설정된 제2시간대에서는, 상기 제어부(1000)가, 상기 풍력 발전부(300) 및 태양광 발전부(400)에서 발전되는 전력량의 저하를 고려하지 않고, 상기 감지부(700)에서 감지한 소음이 기설정된 값 이하가 되는 위치에 상기 베이스(200)가 위치되도록 상기 베이스 구동부(600)의 동작을 제어할 수 있다. 이때 상기 제어부(1000)는, 상기 풍력 및 태양광 발전 시스템(1)이 설치되는 장소에 따라서 소음값을 상이하게 설정하여 제어할 수 있을 것이다.In addition, in the sensing step, the
이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 권리범위는 첨부한 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다. Within the scope of the basic technical idea of the present invention, many modifications are possible to those skilled in the art, and the scope of the present invention should be interpreted based on the appended claims. will be.
100: 프레임 200: 베이스
300: 풍력 발전부 400: 태양광 발전부
500: 전력 저장부 600: 베이스 구동부
700: 감지부 800: 모듈 구동부
900: 에어 가이드부 1000: 제어부100: frame 200: base
300: wind power generation unit 400: solar power generation unit
500: power storage unit 600: base driving unit
700: sensing unit 800: module driving unit
900: air guide part 1000: control unit
Claims (6)
상기 프레임(100)에 대하여 회전 가능하게 설치되는 베이스(200);
상기 베이스(200) 상에 설치되고, 풍력에 의하여 발전하기 위한 블레이드(310) 및 발전기(320)를 포함하는 풍력 발전부(300);
상기 베이스(200) 상에 설치되고, 태양광에 의하여 발전하기 위한 태양광 모듈(410)을 포함하는 태양광 발전부(400);
상기 풍력 발전부(300) 및 태양광 발전부(400)에 의하여 발전된 전력이 저장되는 전력 저장부(500);
상기 베이스(200)를 상기 프레임(100)에 대하여 수직 방향의 축을 중심으로 회전시키는 베이스 구동부(600);
풍향, 풍속, 태양의 위치 및 상기 태양광 모듈(410)의 온도를 감지하는 감지부(700);
상기 블레이드(310)를 향하여 유동하는 바람의 적어도 일부를 상기 태양광 모듈(410)의 냉각을 위하여 안내하는 에어 가이드부(900); 및
상기 감지부(700)가 감지한 풍향, 풍속, 태양의 위치 및 상기 태양광 모듈(410)의 온도에 따라서 상기 풍력 발전부(300) 및 태양광 발전부(400)에서 발전되는 전력량의 합이 최대가 되는 위치에 상기 베이스(200)가 위치되도록 상기 베이스 구동부(600)의 동작을 제어하는 제어부(1000); 를 포함하고,
상기 제어부(1000)는, 상기 에어 가이드부(900)에 의하여 상기 태양광 모듈(410)로 공기가 안내됨으로써 상기 풍력 발전부(300)에서 발전되는 전력량의 저하분 및 상기 태양광 모듈(410)의 온도 저하에 따른 상기 태양광 발전부(400)에서 발전되는 전력량의 증가를 고려하여, 상기 풍력 발전부(300) 및 태양광 발전부(400)에서 발전되는 전력량의 합이 최대가 되도록 상기 에어 가이드부(900)의 동작을 제어하는 풍력 및 태양광 발전시스템.
Frame 100;
A base 200 rotatably installed with respect to the frame 100;
A wind power generation unit 300 installed on the base 200 and including a blade 310 and a generator 320 for generating power by wind power;
A solar power generation unit 400 installed on the base 200 and including a solar module 410 for generating power by solar light;
A power storage unit 500 in which power generated by the wind power generator 300 and the solar power generator 400 is stored;
A base driver 600 for rotating the base 200 about an axis in a vertical direction with respect to the frame 100;
A detector 700 which detects a wind direction, a wind speed, a position of the sun, and a temperature of the solar module 410;
An air guide part 900 for guiding at least a portion of the wind flowing toward the blade 310 for cooling the solar module 410; And
The sum of the amounts of power generated by the wind power generator 300 and the solar power generator 400 depends on the wind direction, the wind speed, the position of the sun, and the temperature of the solar module 410 detected by the detector 700. A control unit (1000) for controlling the operation of the base driving unit (600) so that the base (200) is positioned at a maximum position; Including,
The controller 1000 is guided by air to the solar module 410 by the air guide unit 900, the decrease in the amount of power generated in the wind turbine 300 and the solar module 410 In consideration of the increase in the amount of power generated in the solar power generation unit 400 according to the temperature decrease of the air, the air so that the sum of the amount of power generated in the wind power generation unit 300 and the solar power generation unit 400 is the maximum Wind and solar power system for controlling the operation of the guide unit 900.
상기 감지부(700)는, 상기 풍력 발전부(300)에서의 발전 과정에서 발생하는 소음을 더 감지하고,
상기 제어부(1000)는,
하루 중 기설정된 제1시간대에서는, 상기 감지부(700)가 감지한 풍향, 풍속, 태양의 위치 및 상기 태양광 모듈(410)의 온도에 따라서 상기 풍력 발전부(300) 및 태양광 발전부(400)에서 발전되는 전력량의 합의 저하분이 기설정된 값 이하가 되는 범위에서 상기 감지부(700)에서 감지한 소음이 최소가 되는 위치에 상기 베이스(200)가 위치되도록 상기 베이스 구동부(600)의 동작을 제어하고,
제1시간대를 제외한 하루의 나머지로 기설정된 제2시간대에서는, 상기 감지부(700)가 감지한 풍향, 풍속, 태양의 위치 및 상기 태양광 모듈(410)의 온도에 따라서 상기 풍력 발전부(300) 및 태양광 발전부(400)에서 발전되는 전력량의 합과 무관하게 상기 감지부(700)에서 감지한 소음이 기설정된 값 이하가 되는 위치에 상기 베이스(200)가 위치되도록 상기 베이스 구동부(600)의 동작을 제어하는 풍력 및 태양광 발전시스템.
The method of claim 1,
The detection unit 700 further detects the noise generated in the power generation process in the wind power generation unit 300,
The control unit 1000,
In the preset first time period of the day, the wind power generator 300 and the solar power generator (depending on the wind direction, the wind speed, the position of the sun, and the temperature of the solar module 410). Operation of the base driving unit 600 such that the base 200 is positioned at a position where the noise detected by the sensing unit 700 is at a minimum in a range where a decrease of the sum of the amount of power generated at 400 is equal to or less than a preset value. Control the
In the second time zone preset to the rest of the day except for the first time zone, the wind turbine 300 according to the wind direction, wind speed, position of the sun, and temperature of the solar module 410 is detected. And the base driving unit 600 such that the base 200 is positioned at a position at which a noise detected by the sensing unit 700 is equal to or less than a predetermined value regardless of the sum of the amount of power generated by the solar power generating unit 400. Wind and solar power system to control the operation of the).
상기 감지부(700)가, 풍향, 풍속, 태양의 위치 및 상기 태양광 모듈(410)의 온도를 감지하는 감지 단계;
상기 제어부(1000)가, 상기 감지부(700)가 감지한 풍향, 풍속, 태양의 위치 및 상기 태양광 모듈(410)의 온도에 따라서 상기 풍력 발전부(300) 및 태양광 발전부(400)에서 발전되는 전력량의 합이 최대가 되는 위치에 상기 베이스(200)가 위치되도록 상기 베이스 구동부(600)의 동작을 제어하는 제어 단계; 를 포함하고,
상기 제어 단계에서,
상기 제어부(1000)는, 상기 풍력 발전부(300)에서 발전되는 전력량의 저하분 및 상기 태양광 모듈(410)의 온도 저하에 따른 상기 태양광 발전부(400)에서 발전되는 전력량의 증가를 고려하여, 상기 풍력 발전부(300) 및 태양광 발전부(400)에서 발전되는 전력량의 합이 최대가 되도록, 상기 블레이드(310)를 향하여 유동하는 바람의 적어도 일부를 상기 태양광 모듈(410)의 냉각을 위하여 안내하는 에어 가이드부(900)의 동작을 제어하는 풍력 및 태양광 발전시스템의 제어 방법.
In the method of controlling the wind and solar power generation system of claim 1,
A sensing step of detecting, by the sensing unit 700, a wind direction, a wind speed, a position of the sun, and a temperature of the solar module 410;
The control unit 1000 according to the wind direction, wind speed, the position of the sun and the temperature of the photovoltaic module 410 detected by the sensing unit 700, the wind turbine 300 and the photovoltaic generator 400 A control step of controlling an operation of the base driver 600 such that the base 200 is positioned at a position where the sum of the amounts of power generated by the maximum is maximum; Including,
In the control step,
The controller 1000 considers a decrease in the amount of power generated by the wind power generation unit 300 and an increase in the amount of power generated by the solar power generation unit 400 according to a temperature decrease of the solar module 410. Thus, at least a portion of the wind flowing toward the blade 310 so that the sum of the amount of power generated in the wind power generation unit 300 and the photovoltaic unit 400 is the maximum of the photovoltaic module 410 Control method of the wind and solar power system for controlling the operation of the air guide 900 for guiding for cooling.
상기 감지 단계에서,
상기 감지부(700)는, 상기 풍력 발전부(300)에서의 발전 과정에서 발생하는 소음을 더 감지하고,
상기 제어 단계에서,
상기 제어부(1000)는,
하루 중 기설정된 제1시간대에서는, 상기 감지부(700)가 감지한 풍향, 풍속, 태양의 위치 및 상기 태양광 모듈(410)의 온도에 따라서 상기 풍력 발전부(300) 및 태양광 발전부(400)에서 발전되는 전력량의 합의 저하분이 기설정된 값 이하가 되는 범위에서 상기 감지부(700)에서 감지한 소음이 최소가 되는 위치에 상기 베이스(200)가 위치되도록 상기 베이스 구동부(600)의 동작을 제어하고,
제1시간대를 제외한 하루의 나머지로 기설정된 제2시간대에서는, 상기 감지부(700)가 감지한 풍향, 풍속, 태양의 위치 및 상기 태양광 모듈(410)의 온도에 따라서 상기 풍력 발전부(300) 및 태양광 발전부(400)에서 발전되는 전력량의 합과 무관하게 상기 감지부(700)에서 감지한 소음이 기설정된 값 이하가 되는 위치에 상기 베이스(200)가 위치되도록 상기 베이스 구동부(600)의 동작을 제어하는 풍력 및 태양광 발전시스템의 제어 방법.
The method of claim 4, wherein
In the sensing step,
The detection unit 700 further detects the noise generated in the power generation process in the wind power generation unit 300,
In the control step,
The control unit 1000,
In the preset first time period of the day, the wind power generator 300 and the solar power generator (depending on the wind direction, the wind speed, the position of the sun, and the temperature of the solar module 410). Operation of the base driving unit 600 such that the base 200 is positioned at a position where the noise detected by the sensing unit 700 is at a minimum in a range where a decrease of the sum of the amount of power generated at 400 is equal to or less than a preset value. Control the
In the second time zone preset to the rest of the day except for the first time zone, the wind turbine 300 according to the wind direction, wind speed, position of the sun, and temperature of the solar module 410 is detected. And the base driving unit 600 such that the base 200 is positioned at a position at which a noise detected by the sensing unit 700 is equal to or less than a predetermined value regardless of the sum of the amount of power generated by the solar power generating unit 400. Control method of wind and solar power system to control the operation of the).
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