KR102207244B1 - IoT 일체형 3kW 인버터 및 통합 관리 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 통신 모듈을 포함하는 통신 기능 일체형 인버터에 관한 것이다. 본 발명에 따른 통신 기능 일체형 인버터는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 전력 변환 모듈, 데이터를 수집하는 컨트롤 유닛, 및 수집된 데이터를 전송하는 통신 모듈을 포함하고, 상기 데이터는 발전 정보 및 발전 관련 상태 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

IoT 일체형 3kW 인버터 및 통합 관리 시스템 {Internet on Thing (IoT) integrated Inverter and Integrated management system}
본 발명은 발전 설비에 사용되는 인버터 및 발전 설비의 상태 정보를 모니터링하는 통합 관리 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
최근 태양광 발전 시스템의 보급으로 인하여, 개인이 운영하는 소규모 태양광 발전 시스템부터 기업형 태양광 발전시스템까지 그 규모가 다양해 졌다. 또한 태양광 발전 시스템의 규모와 설치 위치가 다양해짐에 따라, 개별 사용자가 태양광 발전시스템의 설정 상태나, 고장 여부, 전력 생산 현황, 동작상태 등을 점검하고 유지보수하기는 어려운 실정이다. 따라서, 태양광 발전시스템의 동작상태 등을 스마트폰과 같은 휴대 단말기 등을 통해 실시간으로 편리하게 종합적으로 모니터링 할 필요성이 증대되고 있다.
태양광 발전 시스템을 모니터링 하기 위해서는 데이터 수집 모듈 및 통신 모듈을 추가적으로 설치해야 하는 문제점이 있다. 또한 복수의 태양광 발전 시스템의 프로토콜이 상이하면 데이터 수집 및 전송을 위한 호환성이 문제될 수 있으며, 이에 따라 서로 다른 데이터 수집 모듈 및 통신 모듈을 설치해야 하는 문제점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 통신 기능 일체형 인버터는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 전력 변환 모듈, 데이터를 수집하는 컨트롤 유닛 및 수집된 데이터를 전송하는 통신 모듈을 포함하고, 상기 데이터는 발전 정보 및 발전 관련 상태 정보를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 직류 전력은 태양광 발전 패널에서 생산된 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 발전 정보는 상기 직류 전력 및 상기 변환된 교류 전력에 대해 측정된 수치에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 통신 모듈은 저전력 장거리 (Low-Power Wide-Area, LPWA) 통신 방식을 사용하여 데이터를 전송하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 컨트롤 유닛과 상기 통신 모듈은 RS-232C 또는 RS 485/422 인터페이스를 사용하여 데이터를 송수신하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 전송되는 데이터는 표준화된 API (application programming interface)를 통해 서버로 전송되는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 서버는 중계서버, 통신서버 및 DB (data base) 서버 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발전 전력 통합 관리 방법은 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 단계, 데이터를 수집하는 단계 및 수집된 데이터를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 데이터는 발전 정보 및 발전 관련 상태 정보를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 직류 전력은 태양광 발전 패널에서 생산된 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 발전 정보는 상기 직류 전력 및 상기 변환된 교류 전력에 대해 측정된 수치에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 전송 단계는 저전력 장거리 (Low-Power Wide-Area, LPWA) 통신 방식을 사용하여 데이터를 전송하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 수집된 데이터는 RS-232C 또는 RS 485/422 인터페이스를 사용하여 전송 단계로 전달되는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 전송되는 데이터는 표준화된 API (application programming interface)를 통해 서버로 전송되는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 서버는 중계서버, 통신서버 및 DB (data base) 서버 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발전 설비 통합 관리 시스템은 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 전력 변환하고, 데이터를 수집하고, 수집된 데이터를 전송하는 통신 기능 일체형 인버터, 전송된 데이터를 수신하여 재전송하는 서버 및 재전송된 데이터를 수신하여 디스플레이하는 사용자 디바이스를 포함하고, 상기 데이터는 발전 정보 및 발전 관련 상태 정보를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발전 설비 통합 관리 방법은 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 전력 변환하고, 데이터를 수집하고, 수집된 데이터를 서버로 전송하는 단계, 전송된 데이터를 수신하여 사용자 디바이스로 재전송하는 단계 및 재전송된 데이터를 수신하여 디스플레이하는 단계를 포함하고, 상기 데이터는 발전 정보 및 발전 관련 상태 정보를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 인버터 및 통합 관리 시스템은 발전 설비의 프로토콜을 단일화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 인버터 및 통합 관리 시스템은 단일 프로토콜을 사용하는 발전 설비 통합 모니터링 시스템을 구축할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 인버터 및 통합 관리 시스템은 발전 설비에 대한 사후 관리 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 관리 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 관리 시스템을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기술 일체형 인버터를 적용한 통합 관리 시스템을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기술 일체형 인버터의 구성을 나타낸다.
도 5는 본원 발명의 일 실시예에 따른 LPWA 통신 일체형 모듈의 구성을 나타낸 도면이다.
도 6은 본원 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기술 일체형 인버터의 동작 방법을 나타낸 도면이다.
도 7은 본원 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기술 일체형 인버터를 이용한 통합 관리 시스템의 동작 방법을 나타낸다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대해 구체적으로 설명하며, 그 예는 첨부된 도면에 나타낸다. 첨부된 도면을 참조한 아래의 상세한 설명은 본 발명의 실시예에 따라 구현될 수 있는 실시예만을 나타내기보다는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위한 것이다. 다음의 상세한 설명은 본 발명에 대한 철저한 이해를 제공하기 위해 세부 사항을 포함한다. 그러나 본 발명이 이러한 세부 사항 없이 실행될 수 있다는 것은 당업자에게 자명하다.
본 발명에서 사용되는 대부분의 용어는 해당 분야에서 널리 사용되는 일반적인 것들에서 선택되지만, 일부 용어는 출원인에 의해 임의로 선택되며 그 의미는 필요에 따라 다음 설명에서 자세히 서술한다. 따라서 본 발명은 용어의 단순한 명칭이나 의미가 아닌 용어의 의도된 의미에 근거하여 이해되어야 한다.
아래에서는 태양광 발전을 예로 들어 설명하지만, 본원 발명의 IoT 일체형 인버터 및 통합 관리 시스템은 지열 발전, 풍력 발전, 조력 발전 등 다른 신재생에너지 분야에도 동일하게 적용될 수 있으며 본원 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 관리 시스템을 나타낸 도면이다. 발전 설비를 모니터링하기 위한 통합 관리 시스템은 데이터 전송부(1010), 중앙관제 시스템(1020) 및 사용자 디바이스(1030)을 포함할 수 있다. 데이터 전송부(1010)는 태양광발전 시스템 (Photovoltaics System, PV system)으로부터 생성된 발전 정보 및 상태 정보를 중앙관제 시스템에 전송할 수 있다. 태양광발전 시스템 (Photovoltaics System, PV system)으로부터 생성된 발전 정보 및 상태 정보는 PV 보급 지원사업에 의해 설치된 주택용 또는 공공기관용 태양광발전 시스템에서 발생된 정보를 포함할 수 있다. 또한 발전 정보 및 상태 정보는 PV 상업 발전 시스템에서 발생된 정보 및 발전 시설에 연계된 사물 인터넷 (Internet on Things, IoT) 센서에서 발생된 정보를 포함할 수 있다. 또한 발전 정보 및 상태 정보는 기상 센서에 의해 측정된 정보를 더 포함할 수 있다.
데이터 전송부에 의해 전송된 발전 정보 및 상태 정보는 중앙관제 시스템(1020)에 의해 수신될 수 있다. 중앙관제 시스템은 네트워크를 통해 사용자 디바이스(1030)에게 발전 정보 및 상태 정보를 전송할 수 있다. 중앙관제 시스템은 실시간 종합 관제 및 장애상황 이벤트에 대한 알림 서비스를 제공할 수 있다. 또한 수신된 발전 정보 및 상태 정보를 취합하고 가공할 수 있으며, 이를 통해 수신된 정보를 보고서의 형태나 통계분석 그래프의 형태로 나타낼 수 있다. 또한 중앙관제 시스템은 빅데이터 분석기술을 활용하여 수신된 정보들을 관리하고 의미있는 데이터를 추출할 수 있다. 이와 관련하여, 중앙관제 시스템은 실시간 계측 데이터 및 환경 데이터 영향도 분석을 통한 발전량 예측을 수행할 수 있다. 또한 중앙관제 시스템은 설비간 발전효율 비교분석을 통한 장애 진단 및 원인분석을 수행할 수 있다. 또한 중앙관제 시스템은 발전 정보와 운영 정보를 리포팅할 수 있다. 발전 정보는 실시간 발전 현황 정보, 예상 발전량 정보, 예상 수익 정보, 장애 정보, 정비 이력 정보 등을 포함할 수 있다. 또한 운영 정보는 운영 가이드라인 정보, 실시간 장애상황 정보 및 예방 정비 지침 관련 정보를 포함할 수 있으며, 이러한 발전 정보 및 운영 정보는 사용자 디바이스에게 리포팅 될 수 있다.
사용자 디바이스(1030)는 수신된 발전 정보 및 상태 정보를 디스플레이할 수 있다. 수신된 발전 정보 및 상태 정보는 통합관리 프로그램에 의해 처리될 수 있으며, 통합관리 프로그램은 웹 버전이나 모바일 버전으로 작성되어 사용자 디바이스의 종류에 적응적으로 수신된 정보를 제공할 수 있다. 통합관리 프로그램은 웹 개발 규격 및 보안 규격에 적합하도록 작성될 수 있으며, 이와 같은 사항들은 중앙 관제 시스템의 설계에 반영되어, 통합관리 프로그램과 중앙관제 시스템은 상호 유기적으로 동작될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 관리 시스템을 나타낸 도면이다. 태양광 발전 관리 시스템은 태양광 패널 (2010) 및 인버터 (2020)를 사용하여 발전된 전력과 관련하여, 이와 연관된 정보들을 수집하고 전송하여 관리할 수 있다. 태양광 발전 관리 시스템은 데이터 수집 장치(2030), 통신 모듈(2040) 및 서버(2050)를 포함할 수 있다. 여기서 연관된 정보란, 도 1에서 설명한 발전 정보 및 상태 정보를 의미할 수 있다. 태양광 패널(2010)은 태양 에너지를 직류 전기 에너지로 변환할 수 있으며, 인버터(2020)는 직류 전기 에너지를 가정이나 산업체에서 사용할 수 있는 교류 전기 에너지로 변환할 수 있다. 이와 같이 인버터가 변환작업을 수행하면서 발생되는 발전 관련 정보 및 상태 정보는 데이터 수집 장치(2030)에 의해 수집될 수 있다. 또한 수집된 정보는 통신 모듈(2040)에 의해 유무선으로 전송될 수 있으며, 전송된 정보는 서버(2050)에 의해 취합되어 관리될 수 있다. 여기서 서버는 중계서버, 통신서버, DB (data base) 서버 등을 포함할 수 있다. 이와 같은 태양광 발전 관리 시스템은 복수의 태양광 패널 및 인버터로부터 정보를 수집하여 관리할 수 있다. 여기서, 복수의 태양광 패널 및 인버터는 서로 다른 제조사에 의해 제작되어 해당 기기에서 사용되는 프로토콜이 서로 다를 수 있다. 또한 동일 제조사에 의해 제작된 경우에도, 기기 버전에 따라 서로 다른 프로토콜을 사용할 수 있다. 이러한 경우, 인버터로부터 데이터를 수집하는 데이터 수집 장치(2030) 및 통신 모듈 (2040)은 각기 다른 프로토콜에 접속하여 데이터를 수집 및 전송할 수 있도록 제작되어야 하며 상호 기기간 호환성에 문제가 발생할 수 있다. 또는 데이터 수집 장치(2030) 및 통신 모듈 (2040)이 복수의 프로토콜을 지원할 수 있도록 설계될 수 있으며, 이 경우 제작 비용이 증가할 수 있다. 이를 위해 발전 설비로부터 전력 정보 및 상태 정보를 효율적으로 수집하고 전송할 수 있는 실시예를 다음 도면에서 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기술 일체형 인버터를 적용한 통합 관리 시스템을 나타낸 도면이다. 태양광 패널(3010)은 IoT 기술 일체형 인버터 (3020)와 연결될 수 있다. 태양광 패널(3010)에 의해 직류 전류/전압이 발생하여 IoT 기술 일체형 인버터(3020)으로 입력되면 IoT 기술 일체형 인버터는 직류 전류/전압을 교류 전류/전압으로 변환할 수 있다. 또한 IoT 기술 일체형 인버터는 자체적으로 데이터 수집 모듈 및 통신 모듈을 포함할 수 있다. IoT 기술 일체형 인버터는 변환 과정에서 획득한 전력 정보 및 각종 센서들을 이용하여 획득한 상태 정보를 데이터 수집 모듈을 이용하여 수집하여 통신 모듈을 통해 중앙관제센터 또는 서버(3030)로 전송할 수 있다. 여기서 태양광 패널과 IoT 기술 일체형 인버터 간에는 표준화된 API (application programming interface)가 사용될 수 있다. 이를 통해 이전 도면에서 설명한 호환성 문제를 해결할 수 있다. 또한 인버터가 IoT 기술 일체형으로 제작되어 데이터 수집 모듈 및 통신 모듈을 자체적으로 포함함으로써, 인터버와 데이터 수집 장치, 데이터 수집 장치와 통신 모듈 간의 프로토콜 호환성이 문제되지 않으며, 인버터 기기 내부통신으로 데이터를 관리할 수 있다. 또한 IoT 기술 일체형 인버터와 중앙관제센터 또는 서버 간에도 표준화된 API를 사용할 수 있다. IoT 기술 일체형 인버터와 중앙관제센터 또는 서버 간의 통신은 저전력 장거리 (Low-Power Wide-Area, LPWA) 통신 방식을 사용할 수 있다. 중앙관제센터 또는 서버는 클라이언트(3040)에게 취합된 자료 및 정보를 전달할 수 있으며, 위에서 설명한 바와 같이 별도의 보고자료를 생성하여 전달할 수 있다. 클라이언트(3040)는 웹 버전 또는 모바일 버전의 통합관리 프로그램을 이용하여 태양광 패널과 인버터에 의해 생성된 전력에 대한 발전 정보 및 각 기기의 상태 정보를 사용자에게 제공할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기술 일체형 인버터의 구성을 나타낸다. 태양광 패널 (4010)은 IoT 기술 일체형 인버터 (4020)에게 태양광 에너지에 의해 발생된 직류 전류/전압을 공급할 수 있다. IoT 기술 일체형 인버터는 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러 유닛 (Micro Controller Unit, MCU), 직류-교류 변환기 (DC/AC) 및 부하 (Loads)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라 IoT 기술 일체형 인버터는 배터리(Battery), 충전 컨트롤(Charge Control), 직류-직류 변환기(DC/DC), 보호회로 (Protection), 절연회로 (isolation) 중 적어도 하나를 선택적으로 포함할 수 있다.
MCU는 절연회로를 통해 직류/직류 변환기 및 직류/교류 변환기의 출력으로부터 전류/전압 (I/V sense) 정보를 획득할 수 있다. 또한 태양광 패널로부터 직류/직류 변환기에 입력되는 전류/전압에서 발생할 수 있는 아크(Arc)를 디텍트할 수 있다. 또한 MCU는 배터리와 연결되어 배터리 컨트롤 기능을 수행할 수 있으며, 부하(Loads)에 연결되어 전력선 통신(power line communication)을 수행할 수 있다. 또한 MCU는 획득한 정보들을 RS232C, RS485/422 등을 이용하여 컨트롤러에 전달할 수 있으며, 릴레이 드라이버를 통해 릴레이에 제어 명령을 전달할 수도 있다. MCU는 실시예에 따라 CPU로 지칭될 수 있다.
컨트롤러는 통신모듈을 포함할 수 있으며, 해당 통신 모듈은 LPWA를 포함한 다양한 통신 방식을 사용하여 전력 정보 및 상태 정보를 서버로 전송할 수 있다. 또한 컨트롤러는 MCU와 RS232C, RS485/422를 이용하여 상호 데이터를 교환할 수 있다. 상호 교환되는 데이터는 MCU로부터 전달되는 정력 정보 및 상태 정보등을 포함할 수 있다.
직류-직류 변환기(DC/DC)는 태양광 패널에 의해 생산된 직류 전류/전압의 크기를 조절하는데 사용될 수 있으며, 인버터 내부에서 사용되는 모듈들에게 적합한 크기의 전류/전압으로 입력 전류/전압을 제어하여 각 모듈들에게 공급할 수 있다. 직류-교류 변환기 (DC/AC)는 직류 전류/전압을 가정에서 산업체에서 사용하는 교류 전류/전압으로 변환할 수 있다. 배터리(Battery)는 태양광 패널에 의해 생산된 직류 전류/전압을 이용하여 충전될 수 있으며, 충전 컨트롤(Charge Control) 회로에 의해 제어될 수 있다. 보호회로 (Protection)는 과부하를 방지하기 위한 작업을 수행할 수 있으며, 절연회로 (isolation)는 인버터 동작 모듈로부터 MCU를 절연시키고 보호하는 기능을 수행할 수 있다.
본원 발명에서 설명하는 인버터는 IoT 통신 모듈을 포함하는 일체형 인버터이며, 3kW 급 계통연계 타입 인터버일 수 있다. 또한 내부 MCU를 통해 전류 제어, 직류 전압 제어, 계통동기 등의 인버터 제어 프로그램을 내장할 수 있으며, 방열을 위한 기구설계가 적용될 수 있다. 또한 본원 발명의 인버터는 정량적 사양을 위한 신재생에너지 설비 KS 인증 심사기준 (KS C 8564) 설계가 반영될 수 있다. 또한 본원 발명의 인버터는 직류 포트 (DC port)에 대한 EMC (Electro Magnetic Compatibility) 인증을 위한 설계가 반영될 수 있다. 즉, 인버터에 의해 발생하는 Noise를 감소시켜 다른 전자기기의 동작에 영향을 주지 않도록 설계될 수 있다.
상기 IoT 기술 일체형 인버터는 통신 모듈을 위한 별도의 전원이 요구되지 않으며, IoT 기술 일체형 인버터 내부에서 변환된 직류 전력을 이용하여 통신 모듈을 구동할 수 있다. 따라서 외부 통신 모듈 사용에 따른 교류/직류 변환 어댑터 등을 추가로 장착하지 않아도 통신 모듈을 사용할 수 있다.
도 5는 본원 발명의 일 실시예에 따른 LPWA 통신 일체형 모듈의 구성을 나타낸 도면이다. 본원 발명의 IoT 기술 일체형 인버터는 LPWA 통신 일체형 모듈을 포함할 수 있다. 본원 발명의 LPWA 통신 일체형 모듈은 IoT 기술 일체형 인버터의 IoT 기능을 구현하기 위해 사용될 수 있다. LPWA 통신 일체형 모듈은 전원부 (power), 중앙처리장치 (central processing unit, CPU), LPWA 모뎀, RS-232C 드라이버, RS422/485 드라이버를 포함할 수 있으며, 선택적으로 Ethernet 모듈을 포함할 수 있다. LPWA 모뎀, RS-232C 드라이버, RS422/485 드라이버, Ethernet 모듈 등은 CPU와 UART (Universal asynchronous receiver/transmitter)에 의해 연결되어 데이터를 송수신할 수 있다. RS-232C 드라이버, RS422/485 드라이버는 인버터 데이터 수집을 위해 사용될 수 있다. UART는 범용 비동기화 송수신기로써, 병렬 데이터의 형태를 직렬 방식으로 전환하여 데이터를 전송하는 하드웨어이다. UART는 전술한 EIA RS-232, RS-422, RS-485와 같은 통신 표준과 함께 사용된다.
전원부는 LPWA 통신 일체형 모듈에 전원을 공급하며, 직류 5V, 1A의 전원을 DC/DC 컨버터를 이용하여 3.3V로 강하시킬 수 있다. 전원부는 안정적인 전원 공급 확보를 위한 저전력 전원 설계가 적용될 수 있다. CPU는 전술한 바와 같이 수집된 발전 정보 및 상태 정보를 통신 모듈에 전달하여 서버로 전송되도록 할 수 있다. 여기서 서버는 중계서버, 통신서버, DB서버 등을 포함할 수 있다. LPWA 모뎀은 저전력 장거리 통신 방식으로 수집된 정보를 서버에 무선으로 전송할 수 있다. 또한 RS-232 는 디버깅(debugging) 및 계측/계량(metering) 데이터를 위해 사용될 수 있으며, RS-422/485는 계측/계량(metering) 데이터를 위해 사용될 수 있다. Ethernet 모듈은 옵셔널 PCB (Printed Circuit Board)로 제작될 수 있다.
도 6은 본원 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기술 일체형 인버터의 동작 방법을 나타낸 도면이다. 도 6에서 설명하는 방법은 발전 전력 통합 관리 방법으로 지칭될 수 있다. IoT 기술 일체형 인버터는 발전설비로부터 데이터를 수신할 수 있다(s6010). 여기서 데이터는 발전설비에 의해 생산된 전력에 대해 IoT 기술 일체형 인버터가 측정한 전류/전압 데이터를 의미할 수 있다. 또한 데이터는 IoT 기술 일체형 인버터에 내장된 센서 등에 의해 센싱된 발전 정보 및 상태 정보를 포함할 수 있다. IoT 기술 일체형 인버터는 데이터를 가공하거나 또는 데이터 자체를 통신 모듈로 전달할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 3 내지 도 4에서 설명한 바와 같다. IoT 기술 일체형 인버터는 데이터를 저전력 장거리 (LPWA) 통신 기술을 이용하여 서버로 전송할 수 있다(s6020). 이 과정에서 해당 데이터들은 통신 기술에 따라 가공될 수 있다. IoT 기술 일체형 인버터는 데이터 전송에 있어서, 유선 통신을 사용할 수도 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 3 내지 5에서 설명한 바와 같다.
도 7은 본원 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기술 일체형 인버터를 이용한 통합 관리 시스템의 동작 방법을 나타낸다. 도 7에서 설명하는 방법은 발전 설비 통합 관리 방법으로 지칭될 수 있다. IoT 기술 일체형 인버터는 발전설비로부터 데이터를 수신할 수 있다(s7010). 여기서 데이터는 발전설비에 의해 생산된 전력에 대해 IoT 기술 일체형 인버터가 측정한 전류/전압 데이터를 의미할 수 있다. 또한 데이터는 IoT 기술 일체형 인버터에 내장된 센서 등에 의해 센싱된 발전 정보 및 상태 정보를 포함할 수 있다. IoT 기술 일체형 인버터는 데이터를 가공하거나 또는 데이터 자체를 통신 모듈로 전달할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 3 내지 도 4에서 설명한 바와 같다. IoT 기술 일체형 인버터는 데이터를 저전력 장거리 (LPWA) 통신 기술을 이용하여 서버로 전송할 수 있다(s7020). 이 과정에서 해당 데이터들은 통신 기술에 따라 가공될 수 있다. IoT 기술 일체형 인버터는 데이터 전송에 있어서, 유선 통신을 사용할 수도 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 3 내지 5에서 설명한 바와 같다.
IoT 기술 일체형 인버터에 의해 서버로 전송된 데이터는 사용자 디바이스에게 전송될 수 있다(s7030). 사용자 디바이스는 도 1 또는 도 3에서 설명한 바와 같이, 모바일 또는 웹 버전의 통합 관리 프로그램, 즉 모니터링 어플리케이션을 통해 수신된 데이터를 디스플레이할 수 있다(s7040).
모듈 또는 유닛은 메모리(또는 저장 유닛)에 저장된 연속된 수행과정들을 실행하는 프로세서들일 수 있다. 전술한 실시예에 기술된 각 단계들은 하드웨어/프로세서들에 의해 수행될 수 있다. 전술한 실시예에 기술된 각 모듈/블락/유닛들은 하드웨어/프로세서로서 동작할 수 있다. 또한, 본 발명이 제시하는 방법들은 코드로서 실행될 수 있다. 이 코드는 프로세서가 읽을 수 있는 저장매체에 쓰여질 수 있고, 따라서 장치(apparatus)가 제공하는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있다.
설명의 편의를 위하여 각 도면을 나누어 설명하였으나, 각 도면에 서술되어 있는 실시 예들을 병합하여 새로운 실시 예를 구현하도록 설계하는 것도 가능하다. 그리고, 통상의 기술자의 필요에 따라, 이전에 설명된 실시 예들을 실행하기 위한 프로그램이 기록되어 있는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체를 설계하는 것도 본 발명의 권리범위에 속한다.
본 발명에 따른 장치 및 방법은 상술한 바와 같이 설명된 실시 예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상술한 실시 예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
한편, 본 발명이 제안하는 방법을 네트워크 디바이스에 구비된, 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체에, 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한, 인터넷을 통한 전송 등과 같은 캐리어 웨이브의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 프로세서가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.
그리고, 당해 명세서에서는 물건 발명과 방법 발명이 모두 설명되고 있으며, 필요에 따라 양 발명의 설명은 보충적으로 적용될 수가 있다.
본 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않고 본 발명에서 다양한 변경 및 변형이 가능함은 당업자에게 이해된다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구항 및 그 동등 범위 내에서 제공되는 본 발명의 변경 및 변형을 포함하는 것으로 의도된다.
본 명세서에서 장치 및 방법 발명이 모두 언급되고, 장치 및 방법 발명 모두의 설명은 서로 보완하여 적용될 수 있다.
1010: 데이터 전송부 1020: 중앙관제 시스템
1030: 사용자 디바이스

Claims (16)

  1. 인버터에 연결된 태양광 발전 패널에서 생산된 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 전력 변환 모듈;
    발전 정보 및 상태 정보를 포함하는 데이터를 수집하는 컨트롤 유닛, 상기 발전 정보는 상기 직류 전력 및 상기 변환된 교류 전력의 수치에 대한 정보를 포함하고, 상기 상태 정보는 상기 태양광 발전 패널의 상태에 관한 정보, 상기 인버터의 상태에 관한 정보 및 기상에 관한 정보를 포함함; 및
    상기 수집된 데이터를 저전력 장거리 (Low-Power Wide-Area, LPWA) 통신 방식에 기반하여 전송하는 통신 모듈; 을 포함하는 상기 인버터로써,
    상기 통신 모듈은 상기 직류 전력에 기반하여 구동되고, 상기 컨트롤 유닛 및 상기 통신 모듈은 RS-232C 또는 RS 485/422 인터페이스를 사용하는, 통신 기능 일체형 인버터.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 태양광 발전 패널 및 상기 인버터 간에 표준화된 API(application programing interface)를 사용하고,
    상기 인버터 및 상기 전송되는 데이터를 수신하는 서버 간에 표준화된 API(application programing interface)를 사용하는, 통신 기능 일체형 인버터.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 서버는 중계서버, 통신서버 및 DB (data base) 서버 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 기능 일체형 인버터.
  8. 인버터에 연결된 태양광 발전 패널에서 생산된 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 단계;
    발전 정보 및 상태 정보를 데이터를 수집하는 단계, 상기 발전 정보는 상기 직류 전력 및 상기 변환된 교류 전력의 수치에 대한 정보를 포함하고, 상기 상태 정보는 상기 태양광 발전 패널의 상태에 관한 정보, 상기 인버터의 상태에 관한 정보 및 기상에 관한 정보를 포함함; 및
    상기 수집된 데이터를 저전력 장거리 (Low-Power Wide-Area, LPWA) 통신 방식에 기반하여 전송하는 단계; 를 포함하고,
    상기 데이터를 수집하는 단계 및 상기 수집된 데이터를 전송하는 단계는 RS-232C 또는 RS 485/422 인터페이스를 사용하는, 발전 전력 통합 관리 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 태양광 발전 패널 및 상기 인버터 간에 표준화된 API(application programing interface)를 사용하고,
    상기 인버터 및 상기 전송되는 데이터를 수신하는 서버 간에 표준화된 API(application programing interface)를 사용하는, 발전 전력 통합 관리 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 서버는 중계서버, 통신서버 및 DB (data base) 서버 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전 전력 통합 관리 방법.
  15. 인버터에 연결된 태양광 발전 패널에서 생산된 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 전력 변환하고, 발전 정보 및 상태 정보를 포함하는 데이터를 수집하고, 상기 수집된 데이터를 저전력 장거리 (Low-Power Wide-Area, LPWA) 통신 방식에 기반하여 전송하는 통신 기능 일체형 인버터,
    상기 발전 정보는 상기 직류 전력 및 상기 변환된 교류 전력의 수치에 대한 정보를 포함하고, 상기 상태 정보는 상기 태양광 발전 패널의 상태에 관한 정보, 상기 인버터의 상태에 관한 정보 및 기상에 관한 정보를 포함하고, 상기 인버터는 상기 직류 전력에 기반하여 상기 수집된 데이터를 전송하고, 상기 인버터는 RS-232C 또는 RS 485/422 인터페이스를 사용하고, 상기 태양광 발전 패널 및 상기 인버터 간에 표준화된 API(application programing interface)를 사용함;
    상기 전송된 데이터를 수신하여 재전송하는 서버, 상기 인버터 및 상기 서버 간에 표준화된 API(application programing interface)를 사용함; 및
    재전송된 데이터를 수신하여 디스플레이하는 사용자 디바이스를 포함하는 발전 설비 통합 관리 시스템.
  16. 인버터에 연결된 태양광 발전 패널에서 생산된 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 전력 변환하고, 발전 정보 및 상태 정보를 포함하는 데이터를 수집하고, 상기 수집된 데이터를 저전력 장거리 (Low-Power Wide-Area, LPWA) 통신 방식에 기반하여 서버로 전송하는 단계,
    상기 발전 정보는 상기 직류 전력 및 상기 변환된 교류 전력의 수치에 대한 정보를 포함하고, 상기 상태 정보는 상기 태양광 발전 패널의 상태에 관한 정보, 상기 인버터의 상태에 관한 정보 및 기상에 관한 정보를 포함하고, 상기 인버터는 상기 직류 전력에 기반하여 상기 수집된 데이터를 전송하고, 상기 인버터는 RS-232C 또는 RS 485/422 인터페이스를 사용하고, 상기 태양광 발전 패널 및 상기 인버터 간에 표준화된 API(application programing interface)를 사용함;
    상기 전송된 데이터를 수신하여 사용자 디바이스로 재전송하는 단계; 및
    재전송된 데이터를 수신하여 디스플레이하는 단계를 포함하는 발전 설비 통합 관리 방법.
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