KR102107290B1 - System and method for controlling solar power output - Google Patents

System and method for controlling solar power output Download PDF

Info

Publication number
KR102107290B1
KR102107290B1 KR1020180033129A KR20180033129A KR102107290B1 KR 102107290 B1 KR102107290 B1 KR 102107290B1 KR 1020180033129 A KR1020180033129 A KR 1020180033129A KR 20180033129 A KR20180033129 A KR 20180033129A KR 102107290 B1 KR102107290 B1 KR 102107290B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power generation
converters
amount
photovoltaic
output
Prior art date
Application number
KR1020180033129A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20190111244A (en
Inventor
김철우
Original Assignee
알티비피얼라이언스(주)
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 알티비피얼라이언스(주) filed Critical 알티비피얼라이언스(주)
Priority to KR1020180033129A priority Critical patent/KR102107290B1/en
Publication of KR20190111244A publication Critical patent/KR20190111244A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102107290B1 publication Critical patent/KR102107290B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/30—Electrical components
    • H02S40/32—Electrical components comprising DC/AC inverter means associated with the PV module itself, e.g. AC modules
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/30—Electrical components
    • H02S40/36—Electrical components characterised by special electrical interconnection means between two or more PV modules, e.g. electrical module-to-module connection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S50/00—Monitoring or testing of PV systems, e.g. load balancing or fault identification
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Abstract

본 발명은 다수의 태양광 발전 패널 중 유사 발전량을 가지는 태양광 발전 패널들을 그룹화하고, 그룹 별 컨버팅을 거쳐 출력되는 출력값을 이용하여 태양관 발전 패널 전체의 평균 발전량을 산출함으로써, 일부 발전량이 떨어지는 태양광 발전 패널에 의한 전체 발전량의 불균형을 보상하여 발전량이 항시 최적화되도록 하는 태양광 발전출력의 최적화 제어 시스템 및 최적화 제어 방법에 관한 것이다.The present invention groups solar photovoltaic panels having a similar power generation amount among a plurality of photovoltaic power generation panels, calculates the average power generation amount of the entire solar tube power generation panel by using the output value outputted through group-specific conversion, and partially reduces the amount of power generated. The present invention relates to an optimization control system and an optimization control method of photovoltaic power output that compensates for an unbalance in the total amount of power generated by a photovoltaic panel so that the amount of power generated is always optimized.

Description

태양광 발전출력의 최적화 제어 시스템 및 최적화 제어 방법{SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING SOLAR POWER OUTPUT}Optimization control system and optimization control method of solar power output {SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING SOLAR POWER OUTPUT}

본 발명은 태양광 발전출력의 최적화 제어 시스템 및 최적화 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 다수의 태양광 발전 패널 중 유사 발전량을 가지는 태양광 발전 패널들을 그룹화하고, 그룹 별 컨버팅을 거쳐 출력되는 출력값을 이용하여 태양관 발전 패널 전체의 평균 발전량을 산출함으로써, 일부 발전량이 떨어지는 태양광 발전 패널에 의한 전체 발전량의 불균형을 보상하여 발전량이 항시 최적화되도록 하는 태양광 발전출력의 최적화 제어 시스템 및 최적화 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an optimization control system and an optimization control method for photovoltaic power output, and more specifically, to output photovoltaic power generation panels having a similar amount of power generation among a plurality of photovoltaic power generation panels, and output through conversion for each group. Optimal control system and optimization control method of solar power output to calculate the average power generation of the entire solar tube power generation panel by using to compensate for the unbalance of the total power generation by the solar power generation panel where some power generation falls. It is about.

일반적으로, 태양광 발전 시스템은 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 발전 형태로서, 태양광에 반응하는 전지모듈인 햇빛전지를 통해 광기전효과라는 물리적 변화를 이용하여 전기를 생산하게 된다.In general, a photovoltaic power generation system generates electricity by using a physical change called photovoltaic effect through a sunlight module, a battery module that responds to sunlight, as a form of power generation that converts solar energy into electrical energy.

이러한 태양광 발전 시스템은 패널의 설치 형태 혹은 사양이 다르거나, 이물질 혹은 그림자 등으로 패널의 일부가 가려지는 경우, 패널 전체의 발전량이 떨어지게 될 수 있다. 특히, 하나의 패널 발전량이 떨어질 경우 해당 패널과 연결된 모든 패널의 발전량이 함께 떨어지기 때문에 이에 대한 대책이 필요한 실정이다.In the case of the solar power generation system, when the installation form or specification of the panel is different, or when a part of the panel is covered by foreign matter or shadow, the amount of power generated by the entire panel may be reduced. Particularly, when one panel power generation amount falls, the power generation amount of all the panels connected to the panel falls together, so a countermeasure is necessary.

이를 해결하기 위하여, 종래에는 각각의 태양광 패널 별로 소형 인버터를 개별 설치하는 마이크로 인버터(Microinverter) 방식을 적용하거나, 각각의 태양광 패널에 파워 옵티마이저(DCDC컨버터)를 연결하여 각 패널의 출력 전압을 동기화한 후 이를 인버터에 연결하는 방식을 적용하였다.To solve this, conventionally, a microinverter method in which a small inverter is individually installed for each photovoltaic panel is applied, or a power optimizer (DCDC converter) is connected to each photovoltaic panel to output the voltage of each panel. After synchronizing, it was applied to connect it to the inverter.

하지만, 이러한 종래의 기술들은 태양광 패널 가격보다 인버터 가격이 높아지기 때문에 설치 단가가 높아지고 경제성이 떨어진다는 문제점이 있었다.However, these conventional technologies have a problem that the installation cost is high and the economic efficiency is low because the inverter price is higher than the solar panel price.

한국등록특허 제10-1761269호Korean Registered Patent No. 10-1761269

본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 다수의 태양광 발전 패널 중 유사 발전량을 가지는 태양광 발전 패널들을 그룹화하고, 그룹 별 컨버팅을 거쳐 출력되는 출력값을 이용하여 태양관 발전 패널 전체의 평균 발전량을 산출함으로써, 일부 발전량이 떨어지는 태양광 발전 패널에 의한 전체 발전량의 불균형을 보상하여 발전량이 항시 최적화되도록 하는 태양광 발전출력의 최적화 제어 시스템 및 최적화 제어 방법을 제공하고자 한다.The present invention has been derived to solve the above-mentioned problems, grouping the photovoltaic panels having a similar amount of power generation among a plurality of photovoltaic panels, and using the output value output through the conversion for each group of the entire solar tube power panel By calculating the average amount of power generation, it is intended to provide an optimization control system and an optimization control method of photovoltaic power output that compensates for an unbalance in the total amount of power generated by a photovoltaic panel in which some amount of power is reduced, so that the amount of power generation is always optimized.

본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전출력의 최적화 제어 시스템은 다수의 태양광 발전 패널 각각의 전력 발전량을 모니터링하여, 발전량에 따라 다수의 태양광 발전 패널 각각을 다수의 발전량 그룹으로 분류하는 모니터링부, 상기 다수의 발전량 그룹 각각의 개수와 상응하게 마련되는 다수의 컨버터, 상기 다수의 발전량 그룹 각각의 발전량을 토대로, 상기 다수의 발전량 그룹과 상기 다수의 컨버터를 서로 연결시키는 스위칭 모듈 및 상기 다수의 컨버터와 연결되는 인버터를 포함하며, 상기 다수의 컨버터 각각은 각각 연결된 발전량 그룹의 전력 발전량의 최저값에 기초로 한 출력값을 출력하고, 상기 인버터는 각각의 컨버터로부터 출력되는 상기 출력값의 평균값을 토대로 상기 다수의 태양광 발전 패널 전체의 평균 발전량을 판단할 수 있다.The optimization control system for photovoltaic power output according to an embodiment of the present invention monitors the power generation amount of each of the plurality of photovoltaic panels, and monitors each of the plurality of photovoltaic panels according to the amount of power generation to be classified into a plurality of power generation groups A plurality of converters provided to correspond to the number of each of the plurality of power generation groups, a switching module connecting the plurality of power generation groups and the plurality of converters to each other based on the power generation amounts of the plurality of power generation groups, and the plurality of switching modules It includes an inverter connected to a converter, each of the plurality of converters outputs an output value based on the lowest value of the power generation amount of each connected generation group, and the inverter is based on the average value of the output values output from each converter. It is possible to determine the average power generation of the entire solar power panel.

일 실시예에서, 상기 모니터링부는 상기 스위칭 모듈로부터 상기 다수의 태양광 발전 패널 각각의 전력 발전량에 대한 데이터를 획득한 후, 획득된 데이터를 토대로 상기 다수의 발전량 그룹 설정을 위한 그룹 설정 신호를 상기 스위칭 모듈에 제공하고, 상기 스위칭 모듈은 상기 그룹 설정 신호를 토대로 상기 다수의 발전량 그룹을 설정한 후 상기 다수의 태양광 발전 패널 각각을 분류할 수 있다.In one embodiment, the monitoring unit acquires data on the power generation amount of each of the plurality of photovoltaic panels from the switching module, and then switches the group setting signal for setting the plurality of power generation groups based on the obtained data Provided to the module, the switching module may set each of the plurality of photovoltaic panels after setting the plurality of power generation groups based on the group setting signal.

일 실시예에서, 상기 다수의 컨버터 각각은 DCDC컨버터에 해당할 수 있다.In one embodiment, each of the plurality of converters may correspond to a DCDC converter.

일 실시예에서, 상기 모니터링부는 상기 스위칭 모듈로부터 상기 다수의 태양광 발전 패널 각각의 전략 발전량에 대한 데이터를 획득한 후, 획득된 데이터를 토대로 제1 내지 제3 발전량 그룹 설정을 위한 그룹 설정 신호를 상기 스위칭 모듈에 제공하고, 상기 스위칭 모듈은 상기 그룹 설정 신호를 토대로 제1 내지 제3 발전량 그룹을 설정한 후, 상기 다수의 태양광 발전 패널 각각을 제1 내지 제3 발전량 그룹으로 분류하며, 이 때 상기 다수의 컨버터는 제1 내지 제3 컨버터에 해당함에 따라 상기 제1 내지 제3 발전량 그룹과 각각 매칭될 수 있다.In one embodiment, the monitoring unit acquires data on the strategic power generation amount of each of the plurality of photovoltaic panels from the switching module, and then sets a group setting signal for setting the first to third power generation groups based on the obtained data. Provided to the switching module, the switching module sets the first to third power generation groups based on the group setting signal, and then classifies each of the plurality of photovoltaic panels into first to third power generation groups. When the plurality of converters correspond to the first to third converters, the first to third power generation groups may be respectively matched.

일 실시예에서, 상기 제1 내지 제3 컨버터 각각은 컨버터 별로 분류된 태양광 발전 패널 각각의 최저 전력 발전량을 결정하고, 상기 인버터는 컨버터 별로 최저 전력 발전량을 태양광 발전 패널의 개수로 곱하여 상기 출력값을 출력할 수 있다.In one embodiment, each of the first to third converters determines the lowest power generation amount of each photovoltaic panel classified for each converter, and the inverter multiplies the lowest power generation amount for each converter by the number of photovoltaic panels to generate the output value. Can output

본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 발전출력의 최적화 제어 방법은 모니터링부를 통해, 다수의 태양광 발전 패널 각각의 전력 발전량을 모니터링하여, 발전량에 따라 다수의 태양광 발전 패널 각각을 다수의 발전량 그룹으로 분류하는 단계, 스위칭 모듈을 통해, 상기 다수의 발전량 그룹 각각의 발전량을 토대로 상기 다수의 발전량 그룹과 다수의 컨버터를 서로 연결시키는 단계, 상기 다수의 컨버터 각각에서 발전량 그룹의 전력 발전량의 최저값에 기초로 한 출력값을 출력하는 단계 및 상기 다수의 컨버터와 연결된 인터버를 통해, 각각의 컨버터로부터 출력되는 상기 출력값을 토대로 상기 다수의 태양광 발전 패널 전체의 평균 발전량을 판단하는 단계를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the optimization control method of the photovoltaic power output monitors the power generation amount of each of the plurality of photovoltaic panels through a monitoring unit, and each of the plurality of photovoltaic panels according to the amount of power generation generates a plurality of power generation groups Classifying as, through the switching module, connecting the plurality of power generation groups and the plurality of converters to each other based on the power generation of each of the plurality of power generation groups, based on the lowest value of the power generation amount of the power generation group in each of the plurality of converters It may include the step of outputting the output value and the step of determining the average amount of power generation of the whole of the plurality of photovoltaic panels based on the output value output from each converter through an inverter connected to the plurality of converters.

일 실시예에서, 상기 다수의 태양광 발전 패널 각각을 다수의 발전량 그룹으로 분류하는 단계는 상기 모니터링부가 상기 스위칭 모듈로부터 상기 다수의 태양광 발전 패널 각각의 전력 발전량에 대한 데이터를 획득하는 단계, 획득된 데이터를 토대로, 상기 모니터링부에서 상기 다수의 발전량 그룹 설정을 위한 그룹 설정 신호를 상기 스위칭 모듈에 제공하는 단계 및 상기 스위칭 모듈에서 상기 그룹 설정 신호를 토대로 상기 다수의 발전량 그룹을 설정한 후, 상기 다수의 태양광 발전 패널 각각을 분류하는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, classifying each of the plurality of photovoltaic panels into a plurality of power generation groups includes: obtaining, by the monitoring unit, data on the amount of power generation of each of the plurality of photovoltaic panels from the switching module; Based on the generated data, the monitoring unit provides a group setting signal for setting the plurality of power generation groups to the switching module, and after setting the plurality of power generation groups based on the group setting signal in the switching module, the And classifying each of the plurality of photovoltaic panels.

일 실시예에서, 상기 다수의 태양광 발전 패널 각각을 다수의 발전량 그룹으로 분류하는 단계는 상기 모니터링부가 상기 스위칭 모듈로부터 상기 다수의 태양광 발전 패널 각각의 전력 발전량에 대한 데이터를 획득하는 단계, 획득된 데이터를 토대로, 상기 모니터링부에서 제1 내지 제3 발전량 그룹 설정을 위한 그룹 설정 신호를 상기 스위칭 모듈에 제공하는 단계, 상기 스위칭 모듈에서 상기 그룹 설정 신호를 토대로 제1 내지 제3 발전량 그룹을 설정한 후, 상기 다수의 태양광 발전 패널 각각을 제1 내지 제3 발전량 그룹으로 분류하는 단계 및 제1 내지 제3 컨버터에 해당하는 상기 다수의 컨버터가 각각 상기 제1 내지 제3 발전량 그룹과 매칭되는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, classifying each of the plurality of photovoltaic panels into a plurality of power generation groups includes: obtaining, by the monitoring unit, data on the amount of power generation of each of the plurality of photovoltaic panels from the switching module; Providing a group setting signal for the first to third power generation group setting to the switching module based on the generated data, and setting the first to third power generation groups based on the group setting signal in the switching module Then, classifying each of the plurality of photovoltaic panels into first to third power generation groups and the plurality of converters corresponding to the first to third converters are matched to the first to third power generation groups, respectively. It may include steps.

일 실시예에서, 상기 다수의 태양광 발전 패널 전체의 평균 발전량을 판단하는 단계는 상기 제1 내지 제3 컨버터 각각에서 컨버터 별로 분류된 태양광 발전 패널 각각의 최저 전력 발전량을 출력값으로 결정하여 상기 인버터에 제공하고, 상기 인버터에서는 컨버터 별로 최저 전력 발전량을 태양광 발전 패널의 개수로 곱하여 상기 출력값을 출력하는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, the step of determining the average power generation amount of the whole of the plurality of photovoltaic panels is determined by outputting the lowest power generation amount of each photovoltaic panel classified for each converter in each of the first to third converters as an output value. Provided in, the inverter may include the step of outputting the output value by multiplying the lowest power generation for each converter by the number of solar power panels.

본 발명의 일 측면에 따르면, 유사 발전량을 가지는 태양광 발전 패널들을 그룹화하고, 그룹 별 컨버팅을 거쳐 출력되는 출력값을 이용하여 태양관 발전 패널 전체의 평균 발전량을 산출함으로써, 일부 발전량이 떨어지는 태양광 발전 패널에 의한 전체 발전량의 불균형을 보상하여 발전량이 항시 최적화되도록 하는 이점을 가질 수 있다.According to one aspect of the present invention, by grouping the photovoltaic power generation panels having a similar power generation amount, and calculating the average power generation amount of the entire solar tube power generation panel by using an output value outputted through conversion by group, a portion of the photovoltaic power generation in which the power generation amount falls It can have the advantage of compensating for the imbalance of the total power generation by the panel so that the power generation is always optimized.

도 1은 종래의 태양광 발전 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전출력의 최적화 제어 시스템(100)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 태양광 발전출력의 최적화 제어 시스템(100)을 통해 태양광 발전출력을 제어하는 과정을 일련의 순서대로 도시한 도면이다.1 is a view for explaining a conventional solar power system.
2 is a diagram schematically showing the configuration of an optimization control system 100 for solar power output according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a sequence of controlling the photovoltaic output through the optimization control system 100 of the photovoltaic output shown in FIG. 2 in a sequence.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments are provided to help understanding of the present invention. However, the following examples are only provided to more easily understand the present invention, and the contents of the present invention are not limited by the examples.

도 1은 종래의 태양광 발전 시스템을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a conventional solar power system.

먼저 도 1(a)를 살펴보면, 도 1(a)는 일반적인 스트링(String) 타입 태양광 발전 시스템을 도시한 도면이다.Referring first to Figure 1 (a), Figure 1 (a) is a diagram showing a typical string (String) type solar power system.

스트링 타입 태양광 발전 시스템은 인버터에 각각의 태양광 발전 패널을 단순 병렬 연결하는 방식으로서, 태양광 발전 패널 출력의 불균형에 따른 대비책이 없는 일반적인 방식으로서, 대부분의 소형 가정용 태양광 발전 시스템의 주류를 이루고 있다.The string type photovoltaic system is a method of simply connecting each photovoltaic panel to an inverter in parallel, and is a general method without any countermeasures due to the imbalance of the photovoltaic panel output. It is achieved.

도 1(b)는 마이크로 인버터(Microinverter) 방식의 태양광 발전 시스템으로서, 각각의 태양광 발전 패널 별로 소형 인버터를 각각 연결하는 방식으로서, 효율은 가장 좋으나 개별 인버터를 설치하여야 하기 때문에 설비 단가가 가장 높은 문제점을 가지게 된다.Figure 1 (b) is a micro-inverter (Microinverter) type photovoltaic power generation system, a method of connecting a small inverter for each photovoltaic panel, the efficiency is the best, but because the individual inverter must be installed, the unit cost is the most It has a high problem.

도 1(c)는 파워 옵티마이저(Power Optimizer) 방식의 태양광 발전 시스템을 도시한 도면이다.FIG. 1 (c) is a view showing a solar power generation system using a power optimizer.

파워 옵티마이저 방식의 태양광 발전 시스템은 마이크로 인버터 방식의 대안으로써 각각의 태양광 패널에 파워 옵티마이저(DCDC컨버터)를 연결한 후 각 태양광 발전 패널의 출력 전압을 동기화한 후 인버터에 연결하는 방식으로써, 태양광 발전 패널 간의 출력 불균형에 따른 시스템 출력 손실을 방지할 수 있으나 마찬가지로 각 태양광 발전 패널 별로 파워 옵티마이저(DCDC컨버터)가 설치되어야 하기 때문에 설비 단가가 높고 경제성이 떨어진다는 문제점을 가지게 된다.The power optimizer type photovoltaic power generation system is an alternative to the micro-inverter type, which connects a power optimizer (DCDC converter) to each photovoltaic panel, synchronizes the output voltage of each photovoltaic panel, and then connects it to the inverter. As a result, it is possible to prevent the system output loss due to the power imbalance between the photovoltaic panels, but similarly, since a power optimizer (DCDC converter) must be installed for each photovoltaic panel, the cost of equipment is high and economic efficiency is poor. .

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전출력의 최적화 제어 시스템(100)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.2 is a diagram schematically showing the configuration of an optimization control system 100 for solar power output according to an embodiment of the present invention.

도 2를 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전출력의 최적화 제어 시스템(100)은 크게 모니터링부(110), 다수의 컨버터(120), 스위칭 모듈(130) 및 인버터(140)를 포함하여 구성될 수 있다.2, the optimization control system 100 of the photovoltaic power output according to an embodiment of the present invention largely includes a monitoring unit 110, a plurality of converters 120, a switching module 130 and an inverter 140 It can be configured to include.

먼저, 모니터링부(110)는 다수의 태양광 발전 패널(1) 각각의 전력 발전량을 모니터링하여, 발전량에 따라 다수의 태양광 발전 패널(1) 각각을 다수의 발전량 그룹으로 분류하는 역할을 할 수 있다.First, the monitoring unit 110 may serve to classify each of the plurality of photovoltaic panels 1 into a plurality of power generation groups by monitoring the amount of power generation of each of the plurality of photovoltaic panels 1 according to the amount of power generation. have.

보다 구체적으로, 모니터링부(110)는 후술되는 스위칭 모듈(130)로부터 다수의 태양광 발전 패널(1) 각각의 전력 발전량(v)을 획득하게 되며, 이를 토대로, 다수의 태양광 발전 패널(1)을 다수의 발전량 그룹으로 설정하기 위한 그룹 설정 신호를 스위칭 모듈(130)에 제공하게 된다.More specifically, the monitoring unit 110 acquires the power generation amount (v) of each of the plurality of photovoltaic panels 1 from the switching module 130 to be described later, and based on this, the plurality of photovoltaic panels (1) ) Is provided to the switching module 130 with a group setting signal for setting a plurality of power generation groups.

이때, 모니터링부(110)는 일종의 전력 최적화 제어기(power optimization controller) 일 수 있다.At this time, the monitoring unit 110 may be a kind of power optimization controller.

한편, 모니터링부(110)는 예컨데, 8개의 태양광 발전 패널(1)이 있다고 가정할 경우, 80%이상 100%이하의 전력 발전량을 가지는 태양광 패널을 제1 발전량 그룹으로, 60%이상 80%이하의 전력 발전량을 가지는 태양광 패널을 제2 발전량 그룹으로, 60%이하의 전력 발전량을 가지는 태양광 패널을 제3 발전량 그룹으로 설정하도록 하는 그룹 설정 신호를 후술되는 스위칭 모듈(130)에 제공할 수 있다.On the other hand, the monitoring unit 110, for example, assuming that there are eight photovoltaic panels 1, a solar panel having a power generation amount of 80% or more and 100% or less as a first power generation group, 60% or more 80 A group setting signal for setting a solar panel having a power generation amount of less than% as a second power generation group and a solar panel having a power generation amount of 60% or less as a third power generation group is provided to the switching module 130 to be described later. can do.

따라서, 후술되는 스위칭 모듈(130)에서는 상기 그룹 설정 신호에 따라, 도 1에서 2번째, 3번째, 4번째 및 7반째 태양광 발전 패널을 제1 발전량 그룹으로 분류할 수 있고, 첫번째, 5번째 및 8번째 태양광 발전 패널을 제2 발전량 그룹으로 분류할 수 있으며, 6번째 태양광 발전 패널을 제3 발전량 그룹으로 분류할 수 있다.Accordingly, in the switching module 130 to be described later, the 2nd, 3rd, 4th, and 7th half photovoltaic panels in FIG. 1 may be classified into a first power generation group according to the group setting signal. And the eighth photovoltaic panel may be classified as a second power generation group, and the sixth photovoltaic panel may be classified as a third power generation group.

다수의 컨버터(120)는 모니터링부(110)에 의해 분류되는 다수의 발전량 그룹에 상응하는 개수로 마련되며, 후술되는 스위칭 모듈(130)과 연결되어 각 발전량 그룹 내의 다수의 태양광 발전 패널 간의 전력 발전량을 동기화하는 역할을 한다.The plurality of converters 120 is provided in a number corresponding to a plurality of power generation groups classified by the monitoring unit 110, and is connected to a switching module 130, which will be described later, to power between a plurality of photovoltaic power generation panels in each power generation group It plays a role of synchronizing power generation.

이러한 컨버터(120)의 개수는 정해진 것이 아니며, 다수의 태양광 발전 패널(1)이 분류되는 발전량 그룹의 개수와 비례한 개수임을 유의한다. 또한, 이러한 컨버터(120)는 파워 옵티마이저 혹은 DC-DC 컨버터가 적용될 수 있다.Note that the number of such converters 120 is not fixed, and the number of photovoltaic panels 1 is proportional to the number of power generation groups classified. In addition, a power optimizer or a DC-DC converter may be applied to the converter 120.

또한, 이러한 다수의 컨버터(120)는 예컨데 제1 내지 제3 컨버터(120a, 120b, 120c)가 될 수 있는데, 각 컨버터는 컨버터 별로 태양광 발전 패널 각각의 최저 전력 발전량을 결정한 후, 컨버터 별로 최저 전력 발전량을 태양광 발전 패널의 개수로 곱하여 출력값을 출력할 수 있다.In addition, the plurality of converters 120 may be, for example, the first to third converters 120a, 120b, and 120c, and each converter determines the lowest power generation amount of each photovoltaic panel for each converter, and then the lowest for each converter. The output value can be output by multiplying the amount of power generation by the number of solar power panels.

예컨데, 도 1에서 2번째, 3번째, 4번째 및 7번째 태양광 발전 패널은 후술되는 스위칭 모듈(130)에 의해 제1 컨버터(120a)과 매칭되어 연결될 수 있고, 1번째, 5번째 및 8번째 태양광 발전 패널은 스위칭 모듈(130)에 의해 제2 컨버터(120b)와 매칭되어 연결될 수 있으며, 6번째 태양광 발전 패널은 스위칭 모듈(130)에 의해 제3 컨버터(120c)와 매칭되어 연결될 수 있다.For example, in FIG. 1, the second, third, fourth, and seventh photovoltaic panels may be connected to and connected to the first converter 120a by a switching module 130, which will be described later. The second photovoltaic panel may be connected to the second converter 120b by the switching module 130, and the sixth photovoltaic panel may be connected to the third converter 120c by the switching module 130. You can.

이때, 제1 컨버터(120a)는 2번째, 3번째, 4번째 및 7번째 태양광 발전 패널의 전력 발전량 중에서 최저 전력 발전량(95%)을 생산하는 4번째 태양광 발전 패널을 최저 전력 발전량인 출력값으로 결정하여 후술되는 인버터(140)에 제공하게 된다.At this time, the first converter 120a outputs the fourth solar power panel that produces the lowest power generation amount (95%) among the second, third, fourth, and seventh solar power generation panels, which is the lowest power generation amount. It is determined to provide to the inverter 140 to be described later.

제2 컨버터(120b)는 1번째, 5번째 및 8번째 태양광 발전 패널의 전력 발전량 중에서 최저 전력 발전량(68%)을 생산하는 8번째 태양광 발전 패널을 최저 전력 발전량인 출력값으로 결정하게 된다The second converter 120b determines the eighth photovoltaic panel producing the lowest power generation amount (68%) among the first, fifth, and eighth photovoltaic panels as an output value that is the lowest power generation amount.

제3 컨버터(120c)는 8번째 태양광 발전 패널의 전력 발전량(52%)을 최저 전력 발전량인 출력값으로 결정하게 된다.The third converter 120c determines the power generation amount (52%) of the eighth photovoltaic panel as an output value that is the lowest power generation amount.

이러한 제1 내지 제3 컨버터(120a, 120b, 120c)로부터 출력되는 출력값은 후술되는 인버터(140)로 제공될 수 있다.The output values output from the first to third converters 120a, 120b, and 120c may be provided to the inverter 140 described later.

스위칭 모듈(130)은 다수의 발전량 그룹(예컨데, 제1 내지 제3 발전량 그룹)과 다수의 컨버터(예컨데, 제1 내지 제3 컨버터)가 서로 매칭되도록 연결하는 역할을 할 수 있다. 이러한 스위칭 모듈(130)은 다수의 발전량 그룹과 다수의 컨버터가 서로 매칭되도록 회로를 스위칭하는 역할을 할 수 있다.The switching module 130 may serve to connect a plurality of power generation groups (eg, first to third power generation groups) and a plurality of converters (eg, first to third converters) to match each other. The switching module 130 may serve to switch circuits such that a plurality of power generation groups and a plurality of converters match each other.

인버터(140)는 다수의 컨버터(예컨데, 제1 내지 제3 컨버터)로부터 출력값을 수신한 후, 각각의 컨버터로부터 출력되는 출력값의 평균값을 토대로 다수의 태양광 발전 패널 전체의 평균 발전량을 판단하게 된다.The inverter 140 receives output values from a plurality of converters (for example, the first to third converters), and then determines the average amount of power generated by the entire number of photovoltaic panels based on the average value of the output values from each converter. .

예컨데, 인버터(140)는 제1 컨버터(120a)로부터 출력되는 출력값(95%)에 태양광 발전 패널의 개수인 4를 곱하게 된다.For example, the inverter 140 multiplies the output value (95%) output from the first converter 120a by 4, which is the number of photovoltaic panels.

또한 인버터(140)는 제2 컨버터(120b)로부터 출력되는 출력값(68%)에 태양광 발전 패널의 개수인 3을 곱하게 된다.In addition, the inverter 140 multiplies the output value (68%) output from the second converter 120b by 3, the number of photovoltaic panels.

또한, 인버터(140)는 제3 컨버터(120c)로부터 출력되는 출력값(52%)에 태양광 발전 패널의 개수인 1을 곱하게 된다.In addition, the inverter 140 multiplies the output value (52%) output from the third converter 120c by 1, the number of photovoltaic panels.

따라서, 인버터(140)는 이러한 출력값의 합(95%*4 + 68%*3 + 52%*1)을 전체 태양광 발전 패널의 개수인 8로 나눔으로써 평균 발전량을 산출하게 된다.Therefore, the inverter 140 calculates the average power generation amount by dividing the sum (95% * 4 + 68% * 3 + 52% * 1) of these output values by 8, which is the total number of photovoltaic panels.

한편, 본 명세서에서 제시한 태양광 발전 패널의 개수(예컨데, 8개), 발전량 그룹의 개수(예컨데, 제1 내지 제3 발전량 그룹에 해당하는 3개), 컨버터의 개수(예컨데, 제1 내지 제3 컨버터에 해당하는 3개) 등은 모두 정해진 수치가 아님을 유의한다.On the other hand, the number of photovoltaic panels proposed in the present specification (eg, 8), the number of power generation groups (eg, 3 corresponding to the first to third power generation groups), the number of converters (eg, the first to Note that all 3) and the like corresponding to the third converter are not predetermined values.

다음으로는, 도 3을 통해 태양광 발전출력을 효과적으로 제어하는 과정을 순서대로 살펴보기로 한다.Next, the process of effectively controlling the solar power output through FIG. 3 will be described in order.

도 3은 도 2에 도시된 태양광 발전출력의 최적화 제어 시스템(100)을 통해 태양광 발전출력을 제어하는 과정을 일련의 순서대로 도시한 도면이다.FIG. 3 is a diagram illustrating a sequence of controlling the photovoltaic output through the optimization control system 100 of the photovoltaic output shown in FIG. 2 in a sequence.

도 3을 살펴보면, 먼저 모니터링부를 통해 다수의 태양광 발전 패널 각각의 전력 발전량이 모니터링되며(S301), 발전량에 따라 다수의 태양광 발전 패널 각각을 다수의 발전량 그룹으로 분류하기 위한 그룹 설정 신호가 생성되어 스위칭 모듈에 제공된다(S302).Referring to FIG. 3, first, a power generation amount of each of the plurality of photovoltaic panels is monitored through a monitoring unit (S301), and a group setting signal for classifying each of the plurality of photovoltaic panels into a plurality of power generation groups according to the amount of power generation is generated. Is provided to the switching module (S302).

그 다음, 스위칭 모듈에서는 모니터링부로부터 제공되는 그룹 설정 신호와 다수의 발전량 그룹 각각의 발전량을 분류함과 동시에 다수의 발전량 그룹과 다수의 컨버터를 서로 매칭시켜 연결하게 된다(S303).Next, in the switching module, the group setting signal provided from the monitoring unit and the power generation amount of each of the plurality of power generation groups are classified, and a plurality of power generation groups and a plurality of converters are matched and connected to each other (S303).

그 다음 다수의 컨버터 각각에서 발전량 그룹의 전력 발전량의 최저값에 기초한 출력값을 인버터로 제공하게 되고(S304), 인버터에서는 각각의 출력값을 각 컨버터 별 매칭된 태양광 발전 패널의 수로 곱한 후, 전체 태양광 발전 패널의 수로 나눔으로써 태양광 발전 패널 전체의 평균 발전량을 판단하게 된다(S305). Then, in each of the plurality of converters, an output value based on the lowest value of the power generation amount of the power generation group is provided to the inverter (S304), and the inverter multiplies each output value by the number of matched photovoltaic panels for each converter, and then total solar power. By dividing by the number of power generation panels, the average power generation amount of the entire photovoltaic power generation panel is determined (S305).

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to the preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art may variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand that you can.

1: 태양광 발전 패널
110: 모니터링부
120: 컨버터
120a, 120b, 120c: 제1 내지 제3 컨버터
130: 스위칭 모듈
140: 인버터1: Solar power panel
110: monitoring unit
120: converter
120a, 120b, 120c: first to third converters
130: switching module
140: inverter

Claims (10)

다수의 태양광 발전 패널 각각의 전력 발전량을 모니터링하여, 발전량에 따라 다수의 태양광 발전 패널 각각을 다수의 발전량 그룹으로 분류하는 모니터링부;
상기 다수의 발전량 그룹 각각의 개수와 상응하게 마련되는 다수의 컨버터;
상기 다수의 발전량 그룹 각각의 발전량을 토대로, 상기 다수의 발전량 그룹과 상기 다수의 컨버터를 서로 연결시키는 스위칭 모듈; 및
상기 다수의 컨버터와 연결되는 인버터;를 포함하며,
상기 모니터링부는 상기 스위칭 모듈로부터 상기 다수의 태양광 발전 패널 각각의 전략 발전량에 대한 데이터를 획득한 후, 획득된 데이터를 토대로 제1 내지 제3 발전량 그룹 설정을 위한 그룹 설정 신호를 상기 스위칭 모듈에 제공하고, 상기 스위칭 모듈은 상기 그룹 설정 신호를 토대로 제1 내지 제3 발전량 그룹을 설정한 후, 상기 다수의 태양광 발전 패널 각각을 제1 내지 제3 발전량 그룹으로 분류하며, 이 때 상기 다수의 컨버터는 제1 내지 제3 컨버터에 해당함에 따라 상기 제1 내지 제3 발전량 그룹과 각각 매칭되고, 상기 제1 내지 제3 컨버터 각각은 컨버터 별로 분류된 태양광 발전 패널 각각의 최저 전력 발전량을 결정하고, 상기 인버터는 컨버터 별로 최저 전력 발전량을 태양광 발전 패널의 개수로 곱하여 출력값을 출력하며,
상기 다수의 컨버터 각각은 각각 연결된 발전량 그룹의 전력 발전량의 최저값에 기초로 한 출력값을 출력하고, 상기 인버터는 각각의 컨버터로부터 출력되는 상기 출력값의 평균값을 토대로 상기 다수의 태양광 발전 패널 전체의 평균 발전량을 판단하고,
상기 다수의 컨버터 각각은 상기 스위칭 모듈과 연결되어 상기 다수의 발전량 그룹 내에 포함된 다수의 태양광 발전 패널 간의 전력 발전량을 동기화하는 것을 특징으로 하는, 태양광 발전출력의 최적화 제어 시스템.
A monitoring unit that monitors the power generation amount of each of the plurality of photovoltaic panels and classifies each of the plurality of photovoltaic panels into a plurality of power generation groups according to the amount of power generation;
A plurality of converters provided corresponding to the number of each of the plurality of power generation groups;
A switching module connecting the plurality of power generation groups and the plurality of converters to each other based on the power generation amounts of each of the plurality of power generation groups; And
Including; an inverter connected to the plurality of converters,
The monitoring unit acquires data on a strategic power generation amount of each of the plurality of photovoltaic panels from the switching module, and then provides a group setting signal for the first to third power generation group setting based on the obtained data to the switching module Then, the switching module sets the first to third power generation groups based on the group setting signal, and then classifies each of the plurality of photovoltaic panels into first to third power generation groups, wherein the plurality of converters Is corresponding to the first to third converters, and each of the first to third power generation groups is matched, and each of the first to third converters determines a minimum power generation amount of each photovoltaic panel classified for each converter, The inverter outputs an output value by multiplying the lowest power generation for each converter by the number of solar power panels,
Each of the plurality of converters outputs an output value based on the lowest value of the power generation amount of each connected generation group, and the inverter averages the total generation amount of the plurality of photovoltaic panels based on the average value of the output values output from each converter Judging,
Each of the plurality of converters is connected to the switching module, characterized in that for synchronizing the amount of power generation between the plurality of photovoltaic panels included in the plurality of power generation groups, the optimization control system of the photovoltaic output.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 다수의 컨버터 각각은,
DCDC컨버터;인 것을 특징으로 하는, 태양광 발전출력의 최적화 제어 시스템.
According to claim 1,
Each of the plurality of converters,
DCDC converter; characterized in that, the optimization control system of solar power output.
삭제delete 삭제delete 모니터링부에서 스위칭 모듈로부터 다수의 태양광 발전 패널 각각의 전력 발전량을 모니터링하여 상기 다수의 태양광 발전 패널 각각의 전력 발전량에 대한 데이터를 획득하고, 획득된 데이터를 토대로 상기 모니터링부에서 제1 내지 제3 발전량 그룹 설정을 위한 그룹 설정 신호를 상기 스위칭 모듈에 제공하며, 상기 스위칭 모듈에서 상기 그룹 설정 신호를 토대로 제1 내지 제3 발전량 그룹을 설정한 후, 발전량에 따라 상기 다수의 태양광 발전 패널 각각을 제1 내지 제3 발전량 그룹으로 분류하는 단계;
스위칭 모듈을 통해, 상기 다수의 발전량 그룹 각각의 발전량을 토대로 상기 다수의 발전량 그룹과 다수의 컨버터를 서로 연결시키는 단계;
상기 다수의 컨버터 각각에서 발전량 그룹의 전력 발전량의 최저값에 기초로 한 출력값을 출력하는 단계; 및
상기 다수의 컨버터와 연결된 인버터를 통해, 각각의 컨버터로부터 출력되는 상기 출력값을 토대로 상기 다수의 태양광 발전 패널 전체의 평균 발전량을 판단하고, 상기 제1 내지 제3 컨버터 각각에서 컨버터 별로 분류된 태양광 발전 패널 각각의 최저 전력 발전량을 출력값으로 결정하여 상기 인버터에 제공하고, 상기 인버터에서는 컨버터 별로 최저 전력 발전량을 태양광 발전 패널의 개수로 곱하여 상기 출력값을 출력하는 단계;를 포함하고,
상기 다수의 컨버터 각각은 상기 스위칭 모듈과 연결되어 상기 다수의 발전량 그룹 내에 포함된 다수의 태양광 발전 패널 간의 전력 발전량을 동기화하는 것을 특징으로 하는, 태양광 발전출력의 최적화 제어 방법.
The monitoring unit monitors the amount of power generated by each of the plurality of photovoltaic panels from the switching module to obtain data on the amount of power generated by each of the plurality of photovoltaic panels, and based on the obtained data, the monitoring unit performs first to third 3 Provide a group setting signal for setting the power generation group to the switching module, and after setting the first to third power generation groups based on the group setting signal in the switching module, each of the plurality of photovoltaic power generation panels according to the power generation amount Classifying the first to third power generation groups;
Connecting the plurality of power generation groups and the plurality of converters to each other based on the power generation of each of the plurality of power generation groups through a switching module;
Outputting an output value based on the lowest value of the power generation amount of the power generation group in each of the plurality of converters; And
Through the inverter connected to the plurality of converters, based on the output value output from each converter to determine the average amount of power generation of the entire plurality of photovoltaic panels, the photovoltaic classified by each converter in each of the first to third converters Including the step of determining the minimum power generation amount of each power generation panel as an output value and providing it to the inverter, wherein the inverter multiplies the lowest power generation amount for each converter by the number of solar power generation panels to output the output value.
Each of the plurality of converters is connected to the switching module, characterized in that for synchronizing the amount of power generation between the plurality of photovoltaic panels included in the plurality of power generation groups, the optimization control method of the photovoltaic output.
삭제delete 제6항에 있어서,
상기 다수의 컨버터 각각은,
DCDC컨버터;인 것을 특징으로 하는, 태양광 발전출력의 최적화 제어 방법.
The method of claim 6,
Each of the plurality of converters,
DCDC converter; characterized in that, the optimization control method of the solar power output.
삭제delete 삭제delete
KR1020180033129A 2018-03-22 2018-03-22 System and method for controlling solar power output KR102107290B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180033129A KR102107290B1 (en) 2018-03-22 2018-03-22 System and method for controlling solar power output

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180033129A KR102107290B1 (en) 2018-03-22 2018-03-22 System and method for controlling solar power output

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190111244A KR20190111244A (en) 2019-10-02
KR102107290B1 true KR102107290B1 (en) 2020-05-06

Family

ID=68423090

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180033129A KR102107290B1 (en) 2018-03-22 2018-03-22 System and method for controlling solar power output

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102107290B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010267106A (en) * 2009-05-15 2010-11-25 Ntt Facilities Inc Photovoltaic power generation system and control method
KR101445711B1 (en) * 2014-04-22 2014-10-07 (주)에이비엠그린텍 Solar power system.

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101761269B1 (en) 2015-06-12 2017-08-23 (주)알티에스에너지 Solar power systems using micro-converter

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010267106A (en) * 2009-05-15 2010-11-25 Ntt Facilities Inc Photovoltaic power generation system and control method
KR101445711B1 (en) * 2014-04-22 2014-10-07 (주)에이비엠그린텍 Solar power system.

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190111244A (en) 2019-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6800964B2 (en) Plural configurable DC sources to provide optimal power to plural configurable inverters
KR101689315B1 (en) System and method for controlling in multi-frequency microgrid
US9520721B2 (en) Solar photovoltaic three-phase micro-inverter and solar photovoltaic power generation system
JP2004194500A (en) Power conversion apparatus for solar power generation
US20110018353A1 (en) Method and apparatus for multi-source electrical energy grid-tied transformation
US8970065B2 (en) System and method for increasing voltage in a photovoltaic inverter
KR101408855B1 (en) Micro convertor device using photovoltaic module and control method thereof
CN107154647B (en) Power derating method and controller of photovoltaic power generation system
JP2016508709A (en) DC-AC conversion method
US20120217800A1 (en) Solar power systems optimized for use in communications networks
US9712081B2 (en) Power converter
US20150016161A1 (en) Power converter
CN109075740B (en) Solar power generation system
KR102246043B1 (en) Tcs solar generation system and method
KR101445711B1 (en) Solar power system.
KR102175429B1 (en) Apparatus for photovoltaic power generation
WO2019038954A1 (en) Device and method for controlling load frequency of power system
KR20210121588A (en) Differential power conditioning system for improving performance of photovoltaic power generation system
KR102107290B1 (en) System and method for controlling solar power output
JP6149275B2 (en) Power fluctuation suppression device using multiple power storage devices
CN107968433A (en) A kind of direct current topological structure and control method for improving photovoltaic DC-to-AC converter utilization ratio
CN112803480A (en) Optical storage system and control method thereof
JP5260387B2 (en) Converter control device and grid-connected inverter system using the converter control device
CN115566993A (en) Photovoltaic system and optimal selection method of multi-stage confluence scheme thereof
US20110156484A1 (en) Reliable photovoltaic power system employing smart virtual low voltage photovoltaic modules

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant