KR102221887B1 - 스마트폰을 사용한 태양광 발전 모니터링 시스템 - Google Patents

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KR102221887B1 KR1020130164697A KR20130164697A KR102221887B1 KR 102221887 B1 KR102221887 B1 KR 102221887B1 KR 1020130164697 A KR1020130164697 A KR 1020130164697A KR 20130164697 A KR20130164697 A KR 20130164697A KR 102221887 B1 KR102221887 B1 KR 102221887B1
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Abstract

본 발명은 태양광 발전 모니터링 장치에 관한 것으로 보다 상세하게는, 태양광 발전 운영자의 스마트폰을 사용해 태양광 발전 상태를 모니터링할 수 있는 태양광 발전 모니터링 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 스마트폰을 사용한 태양광 발전 모니터링 시스템은 복수의 발전 구역 별로 태양광 발전 유닛의 정보가 저장된 발전 유닛 정보 데이터베이스-상기 태양광 발전 유닛의 정보는 상기 태양광 발전 유닛의 기준 온도, 기준 전압값, 기준 일조량, 기준 전류값, 전압/온도 특성, 전류/일조량 특성을 포함함- 및 상기 태양광 발전 유닛 운영자의 스마트폰으로부터 진단 요청을 수신하면, 상기 태양광 발전 유닛의 식별 정보를 사용해 상기 발전 유닛 정보 데이터베이스에서 상기 태양광 발전 유닛의 정보를 검색하고 상기 검색된 태양광 발전 유닛을 진단하는 서비스 장치를 포함한다.

Description

스마트폰을 사용한 태양광 발전 모니터링 시스템{SYSTEM FOR MONITORING A SOLAR PHOTOVOLTAIC POWER GENERATION USING A SMARTPHONE}
본 발명은 태양광 발전 모니터링 장치에 관한 것으로 보다 상세하게는, 태양광 발전 운영자의 스마트폰을 사용해 태양광 발전 상태를 모니터링할 수 있는 태양광 발전 모니터링 시스템에 관한 것이다.
태양광 발전은 태양으로부터의 빛에너지를 직접 전기에너지로 바꾸어주는 발전 방식이다. 태양광 발전 시스템은 에너지원이 청정하고 무제한인 점, 필요한 장소에서 필요한 양만 발전이 가능하다는 점, 유지 보수가 용이하고 무인화가 가능하다는 점, 20년 이상의 장수명이 가능하다는 점, 건설기간이 짧아 수요 증가에 신속한 대응이 가능하다 점에서, 태양광 발전 시스템은 전체 발전량에서 그 비중이 점점 증가하고 있는 추세이다.
이러한 태양광 발전의 핵심은 일반적으로 pn 접합 구조를 가진 태양 전지(solar cell)로서 외부로부터 광자(photon)가 태양전지의 내부로 흡수되면 광자가 지닌 에너지에 의해 태양전지 내부에서 전자와 정공의 쌍이 생성된다. 생성된 전자-정공 쌍은 pm 접합에서 발생한 전기장에 의해 전자는 n 형 반도체로 이동하고, 정공은 p 형 반도체로 이동해서 각각의 표면에 있는 전극에서 수집된다. 각각의 전극에서 수집된 전하는 외부 회로에 부하가 연결된 경우, 부하에 흐르는 전류로서 부하를 동작시키는 에너지의 원천이 된다.
이러한, 태양광 발전은 MW 급 이상에서 수 KW 급까지 다양한 용량으로 설치된다. MW 급 이상인 대용량의 경우 적게는 수십개 많게는 수백개 이상의 태양광 어레이가 설치된다. 이러한 다수의 태양광 어레이의 상태를 운영자가 직접 진단하는데는 매우 많은 인력 및 시간이 소요된다. 따라서, 대용량 태양광 발전의 경우, 태양광 발전 상태를 실시간 자동으로 모니터링하기 위한 시스템이 구축된다.
대규모 태양광 발전 모니터링을 위해서 매우 많은 수의 센서 노드가 구축된다. 대규모 태양광 발전에 특화된 기술로서, 태양광 발전 모니터링 네트워크 운영 기술이 주를 이룬다.
이와 관련해, 일본공개특허 제2013-157409호(출원인: SHARP, 발명의 명칭: 태양광 발전 시스템)는 태양광 발전 모니터링 네트워크 관련 기술을 개시하고 있다. 일본공개특허 제2013-157409호는 매우 많은 센서 노드로부터 태양광 발전 관련 데이터를 수집한 중간 노드가 상위 노드로 데이터를 전송하는 기법에 대한 기술이다.
이와 같은 대규모 태양광 발전 모니터링 기술은 다량의 센서 노드(최하위 노드), 중간 노드(게이트 웨이) 및 상위 노드(서버)를 기본 구조로 하고, 센서 노드와 중간 노드는 근거리 무선 통신 프로토콜로 통신하며 중간 노드와 상위 노드는 TCP/IP에 따라 통신한다. 그리고, 센서 노드에서 센싱된 태양광 발전 관련 데이터는 실시간으로 중간 노드를 거쳐 상위 노드에 전달된다.
다만, 이와 같은 방식은 소용량 태양광 발전 설비(예를 들어, 가정용 태양광 발전)의 경우 적용에 어려움이 있다. 이는 광역에 간헐적으로 존재하는 소규모 태양광 발전 설비를 모니터링하기 위해서는 대규모 네트워크가 구축되어야 하기 때문이다. 또한, 대규모 태양광 발전과 달리 소규모 태양광 발전은 소규모 발전 단위 별로 운영 주체 및 시공자가 상이하여 다수의 소규모 태양광 발전을 일괄적으로 관리하는 것은 어렵다는 문제점이 있다.
일본공개특허 제2013-157409호
이에, 본 발명은 광역에 퍼져있는 소규모 태양광 발전 설비의 발전 상태를 운영자가 용이하게 파악하게 할 수 있는 태양광 발전 상태 모니터링 시스템을 제공하고자 한다.
그리고, 본 발명은 운용 주체 및 시공자가 상이한 소규모 태양광 발전 설비의 발전 상태를 용이하게 진단할 수 있는 태양광 발전 상태 모니터링 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 목적들은 이하의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 스마트폰을 사용한 태양광 발전 모니터링 시스템은 복수의 발전 구역 별로 태양광 발전 유닛의 정보가 저장된 발전 유닛 정보 데이터베이스-상기 태양광 발전 유닛의 정보는 상기 태양광 발전 유닛의 기준 온도, 기준 전압값, 기준 일조량, 기준 전류값, 전압/온도 특성, 전류/일조량 특성을 포함함- 및 상기 태양광 발전 유닛 운영자의 스마트폰으로부터 진단 요청을 수신하면, 상기 태양광 발전 유닛의 식별 정보를 사용해 상기 발전 유닛 정보 데이터베이스에서 상기 태양광 발전 유닛의 정보를 검색하고 상기 검색된 태양광 발전 유닛을 진단하는 서비스 장치를 포함한다.
여기서, 상기 서비스 장치는 아래의 수학식,
Figure 112013119307212-pat00001
에 의해, 상기 태양광 발전 유닛의 오염도를 산출할 수 있다.
그리고, 상기 서비스 장치는 아래의 수학식,
Figure 112013119307212-pat00002
에 의해, 상기 태양광 발전 유닛의 열화도를 산출할 수 있다.
또한, 상기 서비스 장치는 아래의 수학식,
Figure 112013119307212-pat00003
에 의해, 상기 태양광 발전 유닛의 발전 효율을 산출할 수 있다.
또한, 상기 서비스 장치는 동일 발전 구역에 설치된 복수의 태양광 발전 유닛에서의 일조량 값의 평균과 기 설정된 임계 일조량 차를 가지는 일조량이 센싱된 태양광 발전 유닛 상에 설치된 일조량 센서에 이상이 있다고 인식할 수 있다.
또한, 상기 서비스 장치는 동일 발전 구역에 설치된 복수의 태양광 발전 유닛에서의 온도의 평균과 기 설정된 임계 온도 차를 가지는 온도가 센싱된 태양광 발전 유닛 상에 설치된 온도 센서에 이상이 있다고 인식할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 광역에 퍼져있는 소규모 태양광 발전 설비의 발전 상태를 운영자가 용이하게 파악하게 할 수 있다.
그리고, 본 발명은 운용 주체 및 시공자가 상이한 소규모 태양광 발전 설비의 발전 상태를 용이하게 진단할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 태양광 발전 모니터링 시스템의 구성도를 나타낸다.
도 2는 도 1의 스마트폰에 설치된 모니터링 장치의 기능 블록도를 나타낸다.
도 3은 도 1의 서비스 장치의 기능 블록도를 나타낸다.
도 4는 도 1의 발전 유닛 정보 데이터베이스에 저장된 발전 유닛 정보를 나타낸다.
도 5는 도 2의 인터페이싱부를 통해 디스플레이되는 태양광 발전 상태 진단 결과를 나타낸다.
도 6은 도 1의 센싱 정보 데이터베이스에 저장된 센싱 정보를 나타낸다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 태양광 발전 모니터링 시스템에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 태양광 발전 모니터링 시스템의 구성도를 나타낸다. 도 2는 도 1의 스마트폰에 설치된 모니터링 장치의 기능 블록도를 나타낸다. 도 3은 도 1의 서비스 장치의 기능 블록도를 나타낸다. 도 4는 도 1의 발전 유닛 정보 데이터베이스에 저장된 발전 유닛 정보를 나타낸다. 도 5는 도 2의 인터페이싱부를 통해 디스플레이되는 태양광 발전 상태 진단 결과를 나타낸다. 도 6은 도 1의 센싱 정보 데이터베이스에 저장된 센싱 정보를 나타낸다.
태양광 발전 유닛은 복수의 발전 구역에 걸쳐 분포한다. 여기서 복수의 발전 구역은 지리적 위치에 따라 구분될 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해, 복수의 발전 구역이 두 개 즉, 제 1 발전 구역(1000-1) 및 제 2 발전 구역(1000-2)인 것으로 가정한다. 각각의 발전 구역에 복수의 태양광 발전 유닛(1101-1, 1102-1, ..., 1101-2, 1102-2, ... ,이하, "1100"으로 통칭함)이 설치될 수 있다. 여기서, 동일 발전 구역은 동일 기상 조건에서 그 동일 발전 구역에 속하는 복수의 태양광 발전 유닛(1100)에서의 일조량 및 온도가 동일할 수 있다. 태양광 발전 모니터링 시스템 구축자에 의해, 발전 구역은 구획될 수 있다. 그리고, 그 발전 구역에 속하는 복수의 태양광 발전 유닛(1100)의 식별 정보는 발전 유닛 정보 데이터베이스(4000)와 센싱 정보 데이터베이스(5000)에 저장될 수 있다. 복수의 발전 구역에 설치된 복수의 태양광 발전 유닛(1100) 각각은 운영 주체가 상이할 수 있다. 즉, 태양광 발전 유닛(1100)이라 함은 동일 운영자에 의해 운영되는 태양광 발전 설비 단위일 수 있다. 태양광 발전 유닛 각각은 소용량일 수 있다.
태양광 발전 유닛(1100) 각각에는 모니터링 모듈(1200)이 장착될 수 있다. 모니터링 모듈(1200)은 태양광 발전 유닛(1100)에서의 일조량, 온도, 출력 전압 및 출력 전류를 기 설정된 주기로 센싱하고, 그 센싱된 일조량, 온도, 출력 전압값 및 출력 전류값을 센싱 시간에 매칭하여 저장할 수 있다.
스마트폰(1300) 상에는 모니터링 장치(1310)가 설치될 수 있다. 모니터링 장치(1310)는 스마트폰(1300) 상에 모니터링 어플리케이션 형태로 설치될 수 있다. 그리고, 운영자가 스마트폰(1300) 상에 설치된 모니터링 어플리케이션을 실행하는 것에 의해, 스마트폰(1300) 상에서 인터페이싱 기능과 진단 요청 기능을 가질 수 있다. 즉, 모니터링 장치(1310)는 스마트폰(1300) 상에서 인터페이싱부(1311)와 진다 요청부(1312)를 가질 수 있다. 여기서, 스마트폰(1300)은 태양광 발전 유닛의 운영자 소유일 수 있다. 후술하는 바와 같이, 본 발명은 태양광 발전 유닛 운영자 소유인 스마트폰을 사용해 태양광 발전 상태를 진단할 수 있게 한다. 이때, 스마트폰은 통신망을 통해 서비스 장치의 리소스를 활용하여 태양광 발전 유닛의 발전 상태를 진단할 수 있다.
인터페이싱부(1311)는 운영자에게 인터페이싱 예를 들어, 조작 수신, 조작 화면 디스플레이 및 진단 결과 디스플레이를 제공할 수 있다.
진단 요청부(1312)는 운영자가 진단 요청 버튼을 터치하는 것에 대응하여 모니터링 모듈(1200)로부터 블루투스 방식으로 태양광 발전 유닛(1100)에서의 일조량, 온도, 출력 전압값 및 출력 전류값을 수신할 수 있다. 이때 수신되는 태양광 발전 유닛(1100)에서의 일조량, 온도, 출력 전압값 및 출력 전류값은 모니티링 모듈(1200)이 저장하고 있는 모든 센싱 시간 별 일조량, 온도, 출력 전압값 및 출력 전류값일 수 있다.
진단 요청부(1312)는 일조량, 온도, 출력 전압값 및 출력 전류값의 수신이 완료되면, 통신망(2000)을 통해 서비스 장치(3000)로 진단 요청을 할 수 있다. 진단 요청시 태양광 발전 유닛 식별 정보, 센싱 시간 별 일조량, 온도, 출력 전압값 및 출력 전류값이 서비스 장치(3000)로 전달될 수 있다. 여기서, 태양광 발전 유닛 식별 정보는 태양광 발전 유닛을 식별하기 위한 임의의 정보 예를 들어, 고유 번호, 운영자 ID 등일 수 있다.
서비스 장치(3000)는 진단부(3100), 수집부(3200) 및 상태 감시부(3300)를 포함할 수 있다. 여기서, 진단부(3100)는 진단 요청부(1312)로부터 진단 요청을 수신하면, 발전 유닛 정보 데이터베이스(4000) 상에서 태양광 발전 유닛 식별 정보에 매칭되는 태양광 발전 유닛 정보를 검색할 수 있다. 여기서, 태양광 발전 유닛 정보는 태양광 발전 유닛 제조사, 기준 온도, 기준 온도에서의 태양광 발전 유닛 전압값, 태양광 발전 유닛 전압값/온도 특성(V/℃), 기준 일조량, 기준 일조량에서의 태양광 발전 유닛의 전류값, 태양광 발전 유닛 전류값/일조량 특성(A/kW/m^2)을 포함할 수 있다. 여기서, 태양광 발전 유닛 전압값/온도 특성은 온도 변화에 따른 태양광 발전 유닛의 전압값 변동 특성으로 도 4에서와 같이 기준 온도 예를 들어, 25 ℃에서 온도가 기준 온도 단위 예를 들어, 1 ℃ 증가시 마다 감소되는 전압값과 같은 형태로 제공될 수 있고, 이와 달리, 전압값/온도 특성을 대변하는 기 설정된 방정식의 형태로 제공될 수도 있다. 그리고, 태양광 발전 유닛 전류값/일조량 특성은 일조량 변화에 따른 태양광 발전 유닛의 전류값 변동 특성으로 도 4에서와 같이 기준 일조량 예를 들어, 1000 kW/m^2에서 일조량이 기준 일조량 단위 예를 들어, 100 kW/m^2 증가시 마다 증가되는 전류값과 같은 형태로 제공될 수 있고, 이와 달리, 전류값/일조량 특성을 대변하는 기 설정된 방정식의 형태로 제공될 수도 있다. 진단부(3100)는 검색된 태양광 발전 유닛 정보를 사용해, 태양광 발전 유닛을 진단할 수 있다. 진단부(3100)는 전류값/일조량 특성을 참고해 진단 요청부로부터 수신한 일조량에 대응되는 전류값을 산출하고, 그 산출된 전류값을 사용해 태양광 발전 유닛의 오염도를 산출할 수 있다.
오염도는 다음의 수학식 1에 의해 산출될 수 있다.
Figure 112013119307212-pat00004
여기서, 진단 요청부로부터 수신한 일조량을 사용해 산출된 전류값은 다음의 수학식 2에 의해 산출될 수 있다.
Figure 112013119307212-pat00005
수학식 1 및 2에서 진단 요청부로부터 수신한 일조량 및 전류값은 센싱 시간 별 일조량 및 전류값 중 최종 센싱 시간 에서의 일조량 및 전류값일 수 있다.
진단부(3100)는 전압값/온도 특성을 참고해 진단 요청부(1312)로부터 수신한 온도에 대응되는 전압값을 산출하고, 그 산출된 전압값을 사용해 태양광 발전 유닛의 열화도를 산출할 수 있다.
열화도는 다음의 수학식 3에 의해 산출될 수 있다.
Figure 112013119307212-pat00006
여기서, 진단 요청부(1312)로부터 수신한 온도를 사용해 산출된 전압값은 다음의 수학식 4에 의해 산출될 수 있다.
Figure 112013119307212-pat00007
수학식 3 및 4에서 진단 요청부(1312)로부터 수신한 온도 및 전압값은 센싱 시간 별 온도 및 전압값 중 최종 센싱 시간 에서의 온도 및 전압값일 수 있다.
진단부(3100)는 다음의 수학식 5에 따라 태양광 발전 유닛의 발전 효율을 산출할 수 있다.
Figure 112013119307212-pat00008
진단부(3100)는 위와 같은 방식으로 산출된 태양광 발전 유닛의 발전 효율, 열화도 및 오염도는 진단 요청부(1312)로 전송될 수 있고 이때, 진단 요청부(1312)는 인터페이싱부(1311)를 통해 수신한 태양광 발전 유닛의 발전 효율, 열화도 및 오염도를 도 5에서와 같이 디스플레이할 수 있다.
수집부(3200)는 복수 발전 구역에 설치된 태양광 발전 유닛(1100)에 대응하는 모니터링 장치(1310)로부터 수신한 태양광 발전 유닛 상의 온도 및 일조량을 발전 구역 및 태양광 발전 유닛 식별 정보에 매칭하여 센싱 정보 데이터 베이스(5000)에 저장할 수 있다.
상태 감시부(3300)는 태양광 발전 유닛 상에 설치되어 일조량을 센싱하는 일조량 센서(미도시), 온도를 센싱하는 온도 센서(미도시)의 상태를 기 설정된 주기로 모니터링 할 수 있다. 이때, 상태 감시부(3300)는 동일 구역에 위치한 복수의 태양광 발전 모듈 각각의 동일 센싱 시간에의 온도를 추출하고, 그 추출된 온도의 평균값을 산출하고, 그 산출된 온도 평균값과 기 설정된 임계 온도차를 가지는 온도에 매칭하는 태양광 유닛 식별 정보를 추출할 수 있다. 앞서 본 바와 같이, 본 발명은 동일 발전 구역은 동일 온도를 가지는 것으로 가정한다. 이 같은 전제에서, 동일 발전 구역에 위치한 복수의 온도 센서 중 온도 평균값과 임계 온도차를 가지는 온도를 센싱한 온도 센서는 고장으로 인식할 수 있다. 위 같은 프로세스에서 임계 온도차를 가지는 온도가 발견되면, 온도 센서의 교체를 위해 그 온도와 매칭되는 태양광 유닛 식별 정보 및 발전 구역에 대한 정보가 서비스 장치 운영자에게 제공될 수 있다.
이와 별도로, 상태 감시부(3300)는 동일 구역에 위치한 복수의 태양광 발전 모듈 각각의 동일 센싱 시간에의 일조량을 추출하고, 그 추출된 일조량의 평균값을 산출하고, 그 산출된 일조량 평균값과 기 설정된 임계 일조량차를 가지는 일조량에 매칭하는 태양광 유닛 식별 정보를 추출할 수 있다. 앞서 본 바와 같이, 본 발명은 동일 발전 구역은 동일 일조량을 가지는 것으로 가정한다. 이 같은 전제에서, 동일 발전 구역에 위치한 복수의 일조량 센서 중 일조량 평균값과 임계 일조량차를 가지는 일조량을 센싱한 일조량 센서는 고장으로 인식할 수 있다. 위 같은 프로세스에서 임계 일조량차를 가지는 일조량이 발견되며, 일조량 센서의 교체를 위해 그 일조량과 매칭되는 태양광 유닛 식별 정보 및 발전 구역에 대한 정보가 서비스 장치 운영자에게 제공될 수 있다.
이에 의해, 광역에 분포하는 온도 센서 및 일조량 센서의 유지/보수가 용이할 수 있다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
1000-1, 1000-2: 발전 구역
1101-1, 1101-2, 1102-1, 1102-2: 태양광 발전 유닛
1200: 모니터링 모듈
1300: 스마트폰
1310: 모니터링 장치
1311: 인터페이싱부
1312: 진단 요청부
3000: 서비스 장치
3100: 진단부
3200: 수집부
3300: 상태 감시부
4000: 발전 유닛 정보 데이터베이스
5000: 센싱 정보 데이터베이스

Claims (6)

  1. 스마트폰을 사용한 태양광 발전 모니터링 시스템에 있어서,
    복수의 발전 구역 별로 태양광 발전 유닛의 정보가 저장된 발전 유닛 정보 데이터베이스; 및
    상기 태양광 발전 유닛 운영자의 스마트폰으로부터 진단 요청을 수신하면, 상기 태양광 발전 유닛의 식별 정보를 사용해 상기 발전 유닛 정보 데이터베이스에서 상기 태양광 발전 유닛의 정보를 검색하고 상기 검색된 태양광 발전 유닛을 진단하는 서비스 장치를 포함하고,
    상기 스마트폰 상에는 모니터링 장치가 설치되고, 상기 모니터링 장치는 인터페이싱부와 진단 요청부를 포함하며,
    상기 진단 요청부는 상기 태양광 발전 유닛에서의 일조량, 온도, 출력 전압값 및 출력 전류값을 수신하고,
    상기 태양광 발전 유닛의 정보는 상기 태양광 발전 유닛의 제조사, 상기 태양광 발전 유닛의 기준 온도, 기준 전압값, 기준 일조량, 기준 전류값, 전압/온도 특성, 전류/일조량 특성을 포함하며,
    상기 전압/온도 특성은 온도 변화에 따른 상기 태양광 발전 유닛의 전압값 변동 특성으로 1 ℃ 증가시 마다 감소되는 전압값 형태로 제공되고,
    상기 전류/일조량 특성은 일조량 변화에 따른 상기 태양광 발전 유닛의 전류값 변동 특성으로 100 kW/m^2 증가시 마다 증가되는 전류값 형태로 제공되며,
    상기 서비스 장치는 아래의 수학식 1에 의해 상기 태양광 발전 유닛의 오염도를 산출하며,
    상기 진단 요청부로부터 수신한 일조량을 사용해 산출된 전류값은 아래의 수학식 2에 의해 산출되고,
    상기 서비스 장치는 아래의 수학식 3에 의해 상기 태양광 발전 유닛의 열화도를 산출하며,
    상기 서비스 장치는 아래의 수학식 5에 의해 상기 태양광 발전 유닛의 발전 효율을 산출하고,
    상기 서비스 장치는 상기 산출된 오염도, 열화도, 발전 효율 각각을 상기 스마트폰으로 전송하여, 상기 스마트폰에 상기 산출된 오염도, 열화도, 발전 효율 각각이 디스플레이되고,
    상기 서비스 장치는
    동일 발전 구역에 설치된 복수의 태양광 발전 유닛에서의 일조량 값의 평균과 기 설정된 임계 일조량 차를 가지는 일조량이 센싱된 태양광 발전 유닛 상에 설치된 일조량 센서에 이상이 있다고 인식하고,
    상기 서비스 장치는
    동일 발전 구역에 설치된 복수의 태양광 발전 유닛에서의 온도의 평균과 기 설정된 임계 온도 차를 가지는 온도가 센싱된 태양광 발전 유닛 상에 설치된 온도 센서에 이상이 있다고 인식하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 모니터링 시스템.
    [수학식 1]
    Figure 112021002558298-pat00018
    ,
    [수학식 2]
    Figure 112021002558298-pat00019
    ,
    [수학식 3]
    Figure 112021002558298-pat00020
    ,
    [수학식 5]
    Figure 112021002558298-pat00021
    .
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