KR102144350B1 - 태양광 발전시스템의 고장 진단 시스템 - Google Patents

태양광 발전시스템의 고장 진단 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 태양광 발전시스템의 고장 진단 시스템, 및 이를 이용한 태양광 발전시스템의 고장 진단방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 솔라셀 모듈들이 직렬로 연결된 복수의 단위 스트링들을 갖는 태양광 발전 시스템에 설치되어, 해당 단위 스트링 별 고장 발생여부와 고장 유형을 진단하는 태양광 발전시스템의 고장 진단 시스템, 및 이를 이용한 태양광 발전시스템의 고장 진단방법에 관한 것이다.

Description

태양광 발전시스템의 고장 진단 시스템{Failure diagnosing system of solar power generating system}
본 발명은 태양광 발전시스템의 고장 진단 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 솔라셀 모듈들이 직렬로 연결된 복수의 단위 스트링들을 갖는 태양광 발전 시스템에 설치되어, 해당 단위 스트링 별 고장 발생여부와 고장 유형을 진단하는 태양광 발전시스템의 고장 진단 시스템에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이 태양광 발전 시스템은, 복수의 솔라셀 모듈들이 직렬 연결되어 원하는 발전 출력량을 제공하는 단위 스트링으로 구성되고, 복수의 단위 스트링들은 인버터의 회로 접속반에 개별적으로 연결되어 해당 단위 스트링들로부터 얻어지는 합산된 발전 전력이 인버터로 제공되도록 한다.
그런데, 상기 단위 스트링을 구성하는 태양광 모듈은 여러 장애 요인들에 의해 발전효율이 저하되는 현상이 야기되며, 경우에 따라 인접 모듈이나 전체 시스템으로 피해가 확산되는 문제점이 발생되기도 한다.
대표적인 고장요인으로는, 태양광 모듈의 전기적, 또는 물리적인 손상, 조류 등의 배설물에 의한 오염, 그림자로 인한 음영 발생, 그리고 접촉불량 등이 있다.
그리고, 단위 스트링 내에 위치한 특정 태양광 모듈에서 이러한 태양광 모듈 손상이나 외부 요인에 의한 발전량 감소가 발생하면 해당 모듈과 직렬연결을 통해 스트링을 구성하는 인접 모듈에 좋지 않은 영향을 미치며 전체 스트링의 발전량 감소를 유발하게 된다.
그리고, 만일 복수 단위 스트링이 연결된 회로 접속반에서 특정 단위 스트링의 전력이 감소하면 정상적인 스트링의 발전량과의 차이에 의해 회로 접속반 내 역방향 전류 흐름을 방지하고자 구성한 다이오드에 부하가 발생하며 이러한 부하는 열로 방사되므로 기기 손상과 발전 효율에 상당한 악영향을 미치게 된다.
한편, 현재는 이러한 태양광 발전시스템에 있어 단위 스트링의 이상을 감시하기 위해 회로 접속반에 스트링의 전력을 감시하는 구성을 부가하거나, 좀 더 구체적인 이상 부위를 특정하기 위해 각 모듈에 해당 모듈의 전압과 전류를 포함하는 전력에 관한 정보를 확인하는 감시 장치를 구성한 후 스트링 내의 감시 장치들로부터 수집되는 정보를 통합하여 관리 센터에 전달하는 모니터링부를 부가하여 이상 여부를 모니터링하고 있다.
그리고, 경우에 따라서는 이러한 모니터링 결과에 따라 원격 관리 센터에서 이상 발생 스트링이나 모듈의 연결을 차단하도록 함으로써 발전 장비를 보호하도록 하는 적극적인 제어 방식도 적용되고 있다.
하지만, 태양광 발전 환경이 대면적화, 농장화됨에 따라 하나의 장소에 설치되는 태양광 모듈의 수가 급증하고 있으며, 하나의 관리 센터에서 여러 지역의 태양광 발전 장치의 상태를 모니터링하고 있어 하나의 관리 센터가 관리할 모듈의 수가 수천~수만 개에 이르고 있는 실정이다.
특히, 이러한 모듈 각각에 대한 상태와 상황에 따라 가변될 수 있는 모듈과 스트링의 집합 관계, 각 모듈의 정보와 노후 정보 등을 관리 센터가 모두 통합하여 관리하면서 각 모듈의 이상 상황에 대응하기에는 관리 부하가 너무 크며 네트워크 상황이나 정보 입력의 오류 등에 의한 문제가 발생할 경우 대응이 어려운 실정이다.
KR 10-0195686 B1 KR 10-0983236 B1 KR 제10-1039050 B1
상기한 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 복수의 솔라셀 모듈들이 직렬로 연결된 복수의 단위 스트링들을 갖는 태양광 발전 시스템에 설치되어, 각 단위 스트링에서 동시 계측 및 제공되는 실시간 발전 정보값을 이용하여 태양광 발전시스템을 구성하는 해당 단위 스트링 별 고장 발생여부와 고장 유형을 진단하는 태양광 발전시스템의 고장 진단 시스템을 제공함에 있다.
상기한 목적은, 본 발명에서 제공되는 하기 구성에 의해 달성된다.
본 발명에 따른 태양광 발전시스템의 고장 진단 시스템은,
솔라셀 모듈들이 직렬로 연결된 복수의 단위 스트링과 인버터의 회로 접속반 사이에 배치되어, 각 단위 스트링에서 인버터의 회로 접속반으로 인가되는 발전 전력에 대한 발전 정보값을 단위시간 동안 설정주기로 동시 계측하여 출력하는 단위 계측센서 유닛들과;
상기 각 단위 계측센서 유닛들을 통해 계측된 발전 정보값을 단위시간 동안 누적시킨 단위 스트링별 누적 발전 정보값을 산출하고, 상기 각 단위 계측센서 유닛들을 통해 계측된 발전 정보값과, 단위 스트링별 누적 발전 정보값을 전송하는 단위 계측센서 콘트롤러; 및
상기 단위 계측센서 콘트롤러에서 제공되는 각 단위 스트링 별 발전 정보값과 각 단위 스트링별 누적 발전 정보값을 통해, 태양광 발전시스템을 구성하는 단위 스트링 중 고장이 발생된 단위 스트링을 검출하는 진단 평가부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 단위 계측센서 콘트롤러는 각 단위 계측센서들을 통해 아날로그 방식으로 동시 계측되는 각 단위 스트링의 발전 전력의 발전 정보값을 디지털 방식으로 전환하는 변환모듈과;
상기 변환모듈에 의해 디지털 방식으로 변환된 단위 스트링의 발전 전력에 대한 발전 정보값을 누적시킨 단위 스트링별 누적 발전 정보값을 산출하고, 상기 단위 스트링의 발전 전력에 대한 발전 정보값과 산출된 단위 스트링별 누적 발전 정보값을 통신모듈을 통해 진단 평가부로 전송하는 제어모듈을 포함한다.
보다 바람직하게는, 상기 진단 평가부는 상기 단위 계측센서 콘트롤러와 통신하는 통신모듈과; 상기 통신모듈을 통해 단위 계측센서 콘트롤러에서 제공되는 각 단위 스트링 별 발전 정보값과, 각 단위 스트링별 누적 발전 정보값을 통해 단위 스트링의 고장 발생여부를 판정하는 고장 판정모듈; 및 상기 고장 판정모듈에 의해 고장이 발생된 것으로 판정된 단위 스트링의 고장 유형을 추출하는 고장 유형 추출모듈을 포함한다.
전술한 바와 같이 본 발명에서는, 태양광 발전시스템을 구성하는 단위 스트링의 발전 정보값을 실시간으로 동시 계측하고 일조량과 온도를 포함하는 동일한 발전 조건에서 동시 계측된 단위 스트링의 발전 정보값들을 종합적으로 상호 대조 및 분석함으로써, 태양광 발전시스템을 구성하는 복수의 단위 스트링들 중 고장이 발생된 단위 스트링의 검출과, 고장이 발생된 해당 단위 스트링의 고장 유형의 판정이 가능하다.
이와 같이 동시 계측을 실시하면, 상기 단위 스트링들은 동일한 일조량과 온도 및 습도를 포함하는 동일한 발전조건에서 발전된 발전 정보값이 취득되고, 취득된 발전 정보값들을 토대로 고장 발생여부와 고장 유형이 판독되므로 보다 정밀한 고장 발생의 진단이 가능하다.
그리고, 본 발명은 고장이 발생된 단위 스트링의 발전 정보값을 통해 발전패턴을 생성하고, 이를 음영발생, 열화발생, 접촉불량, 오염발생에 따른 표준 고장 유형패턴과 대조함으로써, 고장이 발생된 해당 단위 스트링의 고장 유형을 정확하게 판정할 수 있다.
따라서, 본 발명은 등의 고장 유형별로 단위 스트링의 이상 발생을 개별적으로 진단 및 검출함으로써, 각 고장 유형별로 이상이 발생된 단위 스트링을 신속히 후속 조치하여 효율적인 태양광 발전의 구현이 가능하다.
도 1은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 태양광 발전시스템의 고장 진단 시스템의 전체 구성을 보여주는 블록도이고,
도 2는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 태양광 발전시스템의 고장 진단 시스템을 태양광 발전시스템에 시설한 상태를 보여주는 모식도이고,
도 3은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 태양광 발전시스템의 고장 진단 시스템을 통한 태양광 발전시스템의 고장 진단시스템의 고장 진단 과정을 순차적으로 보여주는 흐름도이고,
도 4는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 태양광 발전시스템의 고장 진단 시스템을 통한 태양광 발전시스템의 고장 진단시스템에 있어, 단위 계측센서 콘트롤러의 재구동 상태를 보여주는 것이며,
도 5는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 태양광 발전시스템의 고장 진단 시스템을 통한 태양광 발전시스템의 고장 진단시스템에 있어, 발전 패턴과 고장 유형패턴의 대조를 통한 고장이 발생된 단위 스트링의 고장 유형의 판독상태를 보여주는 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 태양광 발전시스템의 고장 진단 시스템을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 태양광 발전시스템의 고장 진단 시스템의 전체 구성을 보여주는 블록도이고, 도 2는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 태양광 발전시스템의 고장 진단 시스템을 태양광 발전시스템에 시설한 상태를 보여주는 모식도이고, 도 3은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 태양광 발전시스템의 고장 진단 시스템을 통한 태양광 발전시스템의 고장 진단시스템의 고장 진단 과정을 순차적으로 보여주는 흐름도이고, 도 4는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 태양광 발전시스템의 고장 진단 시스템을 통한 태양광 발전시스템의 고장 진단시스템에 있어, 단위 계측센서 콘트롤러의 재구동 상태를 보여주는 것이며, 도 5는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 태양광 발전시스템의 고장 진단 시스템을 통한 태양광 발전시스템의 고장 진단시스템에 있어, 발전 패턴과 고장 유형패턴의 대조를 통한 고장이 발생된 단위 스트링의 고장 유형의 판독상태를 보여주는 것이다.
본 발명에 따른 태양광 발전시스템의 고장 진단시스템(1)은, 태양광 발전시스템(100)을 구성하는 각 단위 스트링(110)들에서 출력되는 발전 전력에 대한 발전 정보값을 실시간으로 동시에 계측하고 상기 실시간으로 동시에 계측되는 각 단위 스트링(110) 별 발전 정보값을 처리 및 분석하여서, 각 단위 스트링(110) 별로 고장 발생 여부와 고장 발생 유형을 판독하는 것이다.
상기 태양광 발전시스템의 고장 진단시스템(1)은, 솔라셀 모듈(111)들이 직렬로 연결된 복수의 단위 스트링(110)과 인버터(120)의 회로 접속반(121) 사이에 배치되어, 각 단위 스트링(110)에서 인버터(120)의 회로 접속반(121)으로 인가되는 발전 전력에 대한 발전 정보값을 단위시간 동안 설정주기로 동시 계측하여 출력하는 단위 계측센서 유닛(10)들과; 상기 각 단위 계측센서 유닛(10)들을 통해 계측된 발전 정보값을 단위시간 동안 누적시킨 단위 스트링별 누적 발전 정보값을 산출하고, 상기 각 단위 계측센서 유닛(10)들을 통해 계측된 발전 정보값과, 단위 스트링별 누적 발전 정보값을 전송하는 단위 계측센서 콘트롤러(20); 및 상기 단위 계측센서 콘트롤러(20)에서 제공되는 각 단위 스트링 별 발전 정보값과 각 단위 스트링별 누적 발전 정보값을 통해, 태양광 발전시스템(100)을 구성하는 단위 스트링(110) 중 고장이 발생된 단위 스트링(110)을 검출하는 진단 평가부(30)를 포함한다.
본 실시예에 따르면, 상기 각 단위 계측센서 유닛(10)은 단위 계측센서 콘트롤러(20)의 제어에 의해 해당 단위 스트링(110)에서 출력되는 발전 전력에 대하여 초당 20 내지 50회의 계측을 동시 실시하여서, 각 단위 스트링(110)에서 발전된 발전 전력의 발전 정보값들을 실시간으로 수득한다.
그리고, 상기 각 단위 스트링(110)과 인터버(120)의 회로 접속반(121) 사이에 각각 배치되는 단위 계측센서 유닛(10)은, 해당 단위 스트링(110)에서 인버터(120)의 회로 접속반(121)으로 인가되는 발전 전력의 발전 정보값인, 발전 전력의 전류 정보값을 계측하는 아날로그 방식의 전류값 계측센서(11)과, 발전 전력의 전압 정보값을 계측하는 아날로그 방식의 전압값 계측센서(12)로 구성된다.
또한, 상기 단위 계측센서 콘트롤러(20)에는, 각 단위 계측센서 유닛(10)들에서 무선으로 전송되는 각 발전 정보값을 동시에 수신하는 다채널을 갖는 다채널 수신모듈(25)이 마련되어, 상기 단위 계측센서 콘트롤러는 각 단위 계측센서 유닛(20)에서 전송되는 정보값을 무선으로 수신한다.
따라서, 상기 각 단위 스트링(110)에 배치된 단위 계측센서 유닛(10)들은 해당 단위 스트링(110)에서 발전된 발전 전력의 전류 정보값과 전압 정보값을 포함하는 발전 정보값들을 실시간으로 계측하여 단위 계측센서 콘트롤러(20)의 각 수신채널을 통해 전송한다.
그리하여, 상기 각 단위 스트링(110)들은 동시 계측에 의해 동일한 발전 조건 즉, 일조량과 온도 및 습도가 동일한 상태에서 발전되는 발전 전력에 대한 발전 정보값의 계측이 이룩된다.
그리고, 상기 단위 계측센서 콘트롤러(20)는 각 단위 계측센서(10)들을 통해 아날로그 방식으로 동시 계측되는 각 단위 스트링(110)의 발전 전력의 발전 정보값을 디지털 방식으로 전환하는 변환모듈(21)과; 상기 변환모듈(21)에 의해 디지털 방식으로 변환된 단위 스트링(110)의 발전 전력에 대한 발전 정보값을 누적시킨 단위 스트링별 누적 발전 정보값을 산출하고, 상기 단위 스트링의 발전 전력에 대한 발전 정보값과 산출된 단위 스트링별 누적 발전 정보값을 통신모듈(22)을 통해 진단 평가부(30)로 전송하는 제어모듈(23)을 포함한다.
본 실시예에서는 상기 단위 계측센서 콘트롤러(20)와 진단 평가부(30) 사이에 지그비 방식의 통신모듈(22, 31)을 마련하여, 단위 계측센서 콘트롤러(20)는 지그비 방식을 통해 각 단위 스트링(110)의 발전 전력에 대한 발전 정보값과 산출된 단위 스트링별 누적 발전 정보값을 진단 평가부(30)에 무선 전송한다.
따라서, 상기 단위 계측센서 콘트롤러(20)의 제어모듈(23)은 변환모듈(21)을 통해 각 단위 계측센서 유닛(10)들을 통해 아날로그 형태로 동시 계측되는 각 단위 스트링(110)의 발전 정보값을 디지털 신호로 전환하고, 디지털 신호로 전환된 발전 전력의 발전 정보값을 단위시간 동안 누적시킨 단위 스트링별 누적 발전 정보값을 산출한다.
이후, 상기 제어모듈(23)은 통신모듈(22)을 통해 상기 각 단위 계측센서 유닛(10)들을 통해 계측된 각 단위 스트링 별 발전 정보값과, 단위 스트링별 누적 발전 정보값을 진단 평가부(30)로 무선 전송한다.
따라서, 상기 진단 평가부(30)는 단위 계측센서 콘트롤러(20)를 과도한 연산 부하없이, 디지털 신호로 전환된 각 단위 스트링 별 발전 전력의 발전 정보값과, 상기 발전 정보값을 단위시간 동안 누적시킨 단위 스트링별 누적 발전 정보값을 실시간으로 수득한다.
특히, 본 발명은 단위 계측센서 콘트롤러(20)를 통해 동시에 태양광 발전시스템을 구성하는 각 단위 스트링들의 발전 정보값을 계측하도록 구성된 관계로, 진단 평가부(30)에는 일조량과 온도 및 습도를 포함하는 동일한 발전조건에서 발전된 발전 전력에 대한 각 단위 스트링의 발전 정보값과 누적 발전 정보값을 수득한다.
즉, 본 발명에서는 태양광 발전시스템(100)을 구성하는 단위 스트링(110)의 발전 정보값을 실시간으로 동시 계측하고 일조량과 온도 및 습도를 포함하는 동일한 발전조건에서 동시 계측된 단위 스트링의 발전 정보값들을 종합적으로 상호 대조 및 분석함으로써, 태양광 발전시스템(100)을 구성하는 복수의 단위 스트링(110)들 중 고장이 발생된 단위 스트링(110)의 검출과 고장이 발생된 단위 스트링(110)의 고장 유형의 판독이 가능하다.
이와 더불어, 본 실시예에서는 상기 단위 계측센서 콘트롤러(20)가 고온의 외부 환경에 노출될 수 있는 점을 고려하여 설정 주기로 재부팅하도록 구성함으로써, 고온 등의 외부 환경에 지속적으로 구동함에 따라 장기의 기동이 비정상적으로 동작중지 현상(다운현상, 랙현상)을 방지하여서, 요하는 시점에 각 단위 스트링(110)의 발전 정보값을 처리 및 외부 전송이 가능하도록 한다.
즉, 본 실시예에서는 상기 단위 계측센서 콘트롤러(20)에 기동전류를 설정주기 마다 일시적으로 차단한 다음 재공급하는 타이머 모듈(24)을 부가하여, 타이머 모듈(24)의 제어에 의해 단위 계측센서 콘트롤러(24)는 설정주기 마다 재부팅하도록 구성된다.
따라서, 장기간 외부환경에서 기동함에 따라 기동이 비정상적으로 정지함에 따른 제반적인 문제점이 해소되고, 결과적으로 태양광 발전시스템(100)의 진단에 따른 안정성이 확보될 수 있다.
한편, 상기 진단 평가부(30)는 단위 계측센서 콘트롤러(20)와 무선 통신하는 지그비 방식의 통신모듈(31)과; 상기 통신모듈(31)을 통해 단위 계측센서 콘트롤러(20)에서 제공되는 각 단위 스트링 별 발전 정보값과, 각 단위 스트링별 누적 발전 정보값을 통해 단위 스트링의 고장 발생여부를 판정하는 고장 판정모듈(32)과; 상기 고장 판정모듈(32)에 의해 고장이 발생된 것으로 판정된 단위 스트링(110)의 고장 유형을 추출하는 고장 유형 추출모듈(33)을 포함한다.
따라서, 상기 고장 판정모듈(32)은 단위 계측센서 콘트롤러(20)로부터 수득되는 각 단위 계측센서 유닛(110)들을 통해 계측된 각 단위 스트링 별 발전 정보값과, 각 단위 스트링별 누적 발전 정보값 중, 각 단위 스트링 별 누적 발전 정보값들을 합산처리 한 다음 합산값을 합산한 단위 스트링의 개수로 나눠 평균 누적 발전 정보값을 산출한다.
이후, 상기 산출된 평균 누적 발전 정보값과 각 개별 단위 스트링별 누적 발전 정보값을 대조하여 표준 편차값 이상의 편차값이 발생된 개별 단위 스트링을 검출하여서, 해당 개별 단위 스트링(110)의 고장으로 판정하도록 구성된다.
예컨대, 평균 누적 발전 정보값과 각 개별 단위 스트링별 누적 발전 정보값을 대조하여, 어느 단위 스트링별 누적 발전 정보값이 평균 누적 발전 정보값에 대비하여 평균 편차값(3%)이상의 편차가 발생되면, 편차가 발생된 단위 스트링을 고장이 발생된 것으로 판정한다.
이와 같이 해당 단위 스트링의 이상이 발생된 것으로 판정되면, 고장 유형 추출모듈(33)은 고장으로 판정된 단위 스트링의 발전 정보값들을 통해 발전 패턴을 산출하고, 상기 산출된 해당 단위 스트링의 발전 패턴과 데이터 베이스(35)에 사전 저장된 고장 패턴들을 상호 대조시켜서 고장 유형을 검출한다.
본 실시예에서는 상기 데이터 베이스(35)에, 솔라셀 모듈의 고장에 따른 고장 패턴과, 솔라셀 모듈의 열화에 따른 고장패턴, 음영에 따른 고장패턴, 솔라셀 모듈 오염에 따른 고장패턴, 접촉불량에 따른 고장패턴을 각각 사전 저장하고, 이들 고장패턴과 고장으로 판정된 단위 스트링의 발전 패턴을 오버랩시켜서, 패턴 유형이 가장 근접된 고장 유형을 검출한다.
따라서, 관리자는 태양광 발전시스템(100)에 있어, 고장 발생이 예상되는 해당 단위 스트링(110)을 1차적으로 검출한 다음, 상기 고장 발생이 검출된 단위 스트링(110)의 발전 정보값에 대해서만 발전 패턴을 생성하고, 상기 생성된 발전 패턴을 고장패턴들과 대조하여 고장 유형을 검출한다.
한편, 상기 진단 평가부(30)는 GIS 서버(40)에 접속하여 태양광 발전 시스템(100)이 배치된 좌표 지점의 일사량에 따른 표준 발전량 정보값을 수득하고, 상기 일사량에 따른 표준 발전량 정보값과 단위 계측센서 콘트롤러를 통해 제공 및 누적된 실 발전량 정보를 대조하여서, 해당 태양광 발전시스템(100)을 구성하는 단위 스트링 모두의 성능을 평가하는 성능 평가모듈(34)을 더 포함한다.
상기 성능 평가모듈(34)은, 각 단위 스트링(110)을 통해 발전된 태양광 발전시스템의 일사량에 따른 일일 총 발전량과, GIS 서버(40)에 접속하여 GIS 서버(40)의 데이터 베이스에 등재된 국내 30년간 일사량 별 기상 자원지도에서 해당 지점의 일사량 별 일일 평균 발전량을 수득한다.
그리고, 상기 일사량에 따른 태양광 발전시스템의 일일 총 발전량과 해당 지점의 일사량 별 일일 평균 발전량을 대조하여서, 해당 태양광 발전시스템의 단위 스트링들의 전체적인 성능을 평가하게 된다.
그리하여, 관리자는 해당 태양광 발전 시스템의, 단위 스트링의 고장 발생여부를 검출할 수 있고, 또 태양광 발전 시스템의 전체적인 성능저하 여부를 평가할 수 있다.
1. 태양광 발전시스템의 고장 진단 시스템
10. 단위 계측센서 유닛 11. 전류값 계측센서
12. 전압값 계측센서
20. 단위 계측센서 콘트롤러 21. 변환모듈
22. 통신모듈 23. 제어모듈
24. 타이머 모듈
30. 진단 평가부 31. 통신모듈
32. 고장 판정모듈 33. 고장 유형 추출모듈
34. 성능평가모듈
40. GIS 서버
100. 태양광 발전시스템 110. 단위 스트링
120. 인버터 121. 회로 접속반

Claims (3)

  1. 태양광 발전 시스템에서 솔라셀 모듈들이 직렬로 연결된 복수의 단위 스트링과 인버터의 회로 접속반 사이에 배치되어, 각 단위 스트링에서 인버터의 회로 접속반으로 인가되는 일조량과 온도 및 습도를 포함하는 동일한 발전 조건에서 발전된 발전 전력에 대한 발전 정보값을 단위시간 동안 설정주기로 동시 계측하여 출력하는 단위 계측센서 유닛들과;
    상기 각 단위 계측센서 유닛들을 통해 계측된 단위 스트링별 발전 정보값을 단위시간 동안 누적시킨 단위 스트링별 누적 발전 정보값을 산출하고, 상기 각 단위 계측센서 유닛들을 통해 계측된 단위 스트링별 발전 정보값과, 단위 스트링별 누적 발전 정보값을 전송하는 단위 계측센서 콘트롤러;
    상기 단위 계측센서 콘트롤러에 기동전류를 설정된 주기마다 일시적으로 차단한 다음 재공급함으로써, 단위 계측센서 콘트롤러가 설정된 주기마다 재부팅되도록 제어하는 타이머 모듈; 및
    상기 단위 계측센서 콘트롤러에서 제공되는 각 단위 스트링별 발전 정보값과 각 단위 스트링별 누적 발전 정보값을 통해, 태양광 발전시스템을 구성하는 단위 스트링 중 고장이 발생된 단위 스트링을 검출하는 진단 평가부를 포함하고,
    상기 진단 평가부는
    상기 단위 계측센서 콘트롤러와 통신하는 통신모듈과;
    상기 통신모듈을 통해 단위 계측센서 콘트롤러에서 제공되는 각 단위 스트링별 발전 정보값과 각 단위 스트링별 누적 발전 정보값을 수신하고, 각 단위 스트링별 누적 발전 정보값의 합산값으로부터 평균 누적 발전 정보값을 산출하고, 상기 평균 누적 발전 정보값과 각 단위 스트링별 누적 발전 정보값을 비교하여 표준편차값 이상의 편차값이 발생된 단위 스트링을 고장이라고 판정하는 고장 판정모듈;
    상기 고장 판정모듈에서 고장으로 판정된 단위 스트링의 발전 정보값에 대해서만 발전 패턴을 산출하고, 고장으로 판정된 단위 스트링의 발전 패턴과 데이터 베이스에 사전 저장된 솔라셀 모듈의 고장 패턴들을 오버랩시켜서 패턴 유형이 가장 근접하는 고장 패턴을 검출하고, 검출된 고장 패턴에 대응하여 고장 유형을 추출하는 고장 유형 추출모듈; 및
    GIS 서버에 접속하여 상기 태양광 발전 시스템이 위치한 좌표 지점의 일사량에 따른 표준 발전량 정보값을 획득하여 일사량별 일일 평균 발전량을 구하고, 상기 태양광 발전 시스템의 일사량에 따른 일일 총 발전량을 비교하여 상기 태양광 발전 시스템의 전체적인 성능 저하 여부를 평가하는 성능평가모듈을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템의 고장 진단 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 단위 계측센서 콘트롤러는 각 단위 계측센서들을 통해 아날로그 방식으로 동시 계측되는 각 단위 스트링의 발전 전력의 발전 정보값을 디지털 방식으로 전환하는 변환모듈과;
    상기 변환모듈에 의해 디지털 방식으로 변환된 단위 스트링의 발전 전력에 대한 발전 정보값을 누적시킨 단위 스트링별 누적 발전 정보값을 산출하고, 상기 단위 스트링의 발전 전력에 대한 발전 정보값과 산출된 단위 스트링별 누적 발전 정보값을 통신모듈을 통해 진단 평가부로 전송하는 제어모듈을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템의 고장 진단 시스템.
  3. 삭제
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