KR102337580B1 - Photovoltaic system - Google Patents
Photovoltaic system Download PDFInfo
- Publication number
- KR102337580B1 KR102337580B1 KR1020170065362A KR20170065362A KR102337580B1 KR 102337580 B1 KR102337580 B1 KR 102337580B1 KR 1020170065362 A KR1020170065362 A KR 1020170065362A KR 20170065362 A KR20170065362 A KR 20170065362A KR 102337580 B1 KR102337580 B1 KR 102337580B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- solar
- failure
- power
- information
- modules
- Prior art date
Links
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims abstract description 86
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 15
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 claims description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 10
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 9
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims description 9
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 5
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 claims description 4
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
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
- H02S50/00—Monitoring or testing of PV systems, e.g. load balancing or fault identification
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01W—METEOROLOGY
- G01W1/00—Meteorology
- G01W1/02—Instruments for indicating weather conditions by measuring two or more variables, e.g. humidity, pressure, temperature, cloud cover or wind speed
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
- G08B21/18—Status alarms
- G08B21/185—Electrical failure alarms
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
- G08B21/18—Status alarms
- G08B21/187—Machine fault alarms
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B31/00—Predictive alarm systems characterised by extrapolation or other computation using updated historic data
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
- G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
- G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
-
- 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
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Atmospheric Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Ecology (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
태양광 발전 시스템에 대해 개신한다. 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 발전 시스템은 태양전지를 이용하여 전력을 생성하는 복수의 태양광 모듈, 각 태양광 모듈의 고장 이력 데이터를 생성하고 고장 이력 데이터를 이용하여 복수의 태양광 모듈별로 수명 예측 정보를 계산하는 클라우드 서버, 및 외부로부터 발전 제한 신호를 수신하여 복수의 태양광 모듈을 제한 발전시키는 경우, 수명 예측 정보를 이용하여 복수의 태양광 모듈 각각의 발전 전력 생산량을 제한하는 게이트웨이 프로세서를 포함하는바, 태양광 모듈의 로드 밸런스를 조절하고, 태양광 발전 시스템의 관리 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 이룰 수 있다. Renovate the solar power generation system. A photovoltaic power generation system according to an embodiment of the present invention generates a plurality of photovoltaic modules that generate power using a solar cell, failure history data of each photovoltaic module, and uses the failure history data for each of the plurality of photovoltaic modules A cloud server that calculates life expectancy information, and a gateway processor that limits the amount of power generated by each of the plurality of photovoltaic modules by using the life prediction information when receiving a power generation limit signal from the outside to limit power generation of a plurality of photovoltaic modules Including, it is possible to achieve the effect of adjusting the load balance of the photovoltaic module, and improving the management efficiency of the photovoltaic system.
Description
본 발명은 대단위로 조성된 태양광 발전소의 태양광 모듈별로 부속기기들까지 예측 수명을 수시로 계산한 후, 태양광 모듈들을 제한 발전시킬 때, 수명 예측 정보를 이용하여 예측 수명이 짧은 순서로 각 태양광 모듈의 발전 전력 생산량을 제한함으로써, 태양광 모듈의 로드 밸런스를 조절할 수 있는 태양광 발전 시스템에 관한 것이다. The present invention calculates the predicted lifespan of each solar module of a large-scale solar power plant from time to time to the accessory devices, and then uses the life prediction information to generate limited power generation for each solar module in the order of the shortest predicted lifespan. The present invention relates to a photovoltaic power generation system capable of adjusting the load balance of a photovoltaic module by limiting the amount of power generated by the photovoltaic module.
일반적으로 태양광 발전은 태양광을 전기 에너지로 바꾸어 전력을 생산하기 위한 것으로서, 다수의 태양 전지들이 어레이(PV-array)된 태양광 모듈(Photovoltaic Panel)을 이용하여 전기를 대규모로 생산하는 발전 시스템이다. In general, photovoltaic power generation is for generating electricity by converting sunlight into electric energy, and a power generation system that produces electricity on a large scale using a photovoltaic panel in which a plurality of solar cells are PV-arrayed. to be.
이러한 태양광 발전 시스템은 태양의 빛을 받아 직류 전기를 발생시키는 태양전지가 어레이된 태양광 모듈, 각각의 태양광 모듈에서 발생된 직류 전기를 단위 스트링별로 모을 수 있도록 연결되는 접속 모듈, 및 각각의 접속 모듈에 모인 전체 직류 전기를 교류 전기로 변환시키는 전력 변환 장치(PCS: Power Conditioning System)를 포함하는 구성으로 이루어진다. Such a photovoltaic system includes a photovoltaic module in which solar cells that generate direct current by receiving sunlight are arrayed, a connection module connected to collect direct current generated in each photovoltaic module for each unit string, and each It consists of a configuration including a power conversion device (PCS: Power Conditioning System) that converts the entire DC electricity collected in the connection module into AC electricity.
태양전지가 어레이된 다수의 태양광 모듈은 직/병렬 구조로 접속 모듈에 연결되어, 단위 스트링별로 직류 전기들을 접속 모듈로 통합 전송한다. 이러한 다수의 태양광 모듈은 외부 환경에 노출된 상태로 장시간 배치 및 유지되기 때문에, 환경 변화의 영향을 많이 받게 된다. 따라서, 대량으로 배치된 태양광 모듈일수록 고장 진단, 예측 및 유지 관리 보수가 철저해야 그 효율을 유지할 수 있다. A plurality of solar modules in which solar cells are arrayed are connected to the connection module in a series/parallel structure, and DC electricity is integrated and transmitted to the connection module for each unit string. Since such a plurality of solar modules are disposed and maintained for a long time in a state exposed to the external environment, they are greatly affected by environmental changes. Therefore, in order to maintain the efficiency of solar modules deployed in large quantities, failure diagnosis, prediction, and maintenance must be thorough.
종래에는 태양광 모듈의 고장 검출을 위해, 각각의 태양광 모듈에 진동, 충격, 온도, 전력 파라미터 등을 실시간 감지하는 고장 감지장치를 구성하여, 실시간 감지된 신호들로 태양광 모듈의 고장 여부를 판단하기도 하였다. Conventionally, in order to detect a failure of a photovoltaic module, a failure detection device that detects vibration, shock, temperature, power parameters, etc. in real time is configured in each photovoltaic module, and the failure of the photovoltaic module is detected using real-time detected signals. also judged.
하지만, 종래의 고장 감지 가능한 태양광 시스템의 경우에는 단순히 고장 여부를 판단할 뿐, 기기 수명에 대해선 감안하지 않고 동작을 제어하게 된다. 이에, 종래에는 발전 제한 서버로부터의 제어 신호 발생 시, 수명을 고려하지 않고 각 태양 전지패널을 오프시키는 제어 방법을 수행한다. 이 경우, 사이트 내의 기기들의 수명을 고려하지 않았기 때문에 보다 빠른 기기의 교체를 가져오고, 또한 대부분 같은 기기를 사용하는 사이트의 특성 상 아직 수명에 이상이 없는 기기들까지 더불어 교체함으로써 사이트 운용에 부담을 가져오는 문제를 야기시킨다. However, in the case of a conventional photovoltaic system capable of detecting a failure, the operation is controlled without considering the life of the device, merely determining whether there is a failure. Accordingly, in the related art, when a control signal from a power generation limiting server is generated, a control method of turning off each solar panel is performed without considering the lifespan. In this case, since the lifespan of the devices in the site is not taken into account, it results in faster device replacement, and due to the nature of the site that mostly uses the same device, it also replaces the devices that have no abnormality in their lifespan, thereby reducing the burden on the operation of the site. bring problems
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 대단위로 조성된 태양광 발전소의 태양광 모듈별로 부속기기들까지 예측 수명을 수시로 계산한 후, 외부로부터 발전 제한 신호를 수신하여 태양광 모듈들을 제한 발전시킬 때, 수명 예측 정보를 이용하여 예측 수명이 짧은 순서로 각 태양광 모듈의 발전 전력 생산량을 제한함으로써, 태양광 모듈의 로드 밸런스를 조절할 수 있는 태양광 발전 시스템을 제공하는 것이다. The present invention is to solve the above problems, and after frequently calculating the predicted lifespan for each solar module of a large-scale solar power plant, up to the accessory devices, and then receiving a power generation restriction signal from the outside to limit the solar modules To provide a photovoltaic power generation system capable of adjusting the load balance of a photovoltaic module by limiting the generated power output of each photovoltaic module in the order of the shortest predicted lifespan by using the lifespan prediction information when generating power.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 발전 시스템은 태양전지를 이용하여 전력을 생성하는 복수의 태양광 모듈, 각 태양광 모듈의 고장 이력 데이터를 생성하고 고장 이력 데이터를 이용하여 복수의 태양광 모듈별로 수명 예측 정보를 계산하는 클라우드 서버, 및 외부로부터 발전 제한 신호를 수신하여 복수의 태양광 모듈을 제한 발전시키는 경우, 수명 예측 정보를 이용하여 복수의 태양광 모듈 각각의 발전 전력 생산량을 제한하는 게이트웨이 프로세서를 포함한다. A photovoltaic power generation system according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is a plurality of photovoltaic modules that generate power using a solar cell, and generates failure history data of each photovoltaic module and collects the failure history data. A cloud server that calculates life expectancy information for each photovoltaic module using the It includes a gateway processor that limits the generation power output.
상기와 같은 다양한 기술 특징을 갖는 태양광 발전 시스템은 대단위로 조성된 태양광 발전소의 태양광 모듈별로 부속기기들까지 예측 수명을 수시로 계산한 후, 외부로부터 발전 제한 신호를 수신하여 태양광 모듈들을 제한 발전시킬 때, 수명 예측 정보를 이용하여 예측 수명이 짧은 순서로 각 태양광 모듈의 발전 전력 생산량을 제한할 수 있다. 이에, 태양광 모듈의 로드 밸런스를 조절하고, 태양광 발전 시스템의 관리 효율을 향상시킬 수 있다. The photovoltaic power generation system having the above various technical features limits the photovoltaic modules by receiving a power generation restriction signal from the outside after frequently calculating the predicted lifespan for each photovoltaic module of a large-scale photovoltaic power plant and up to the accessory devices. When generating power, using the life prediction information, it is possible to limit the amount of power generated by each solar module in the order of the shortest predicted lifespan. Accordingly, it is possible to adjust the load balance of the photovoltaic module and improve the management efficiency of the photovoltaic power generation system.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 발전 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 클라우드 서버를 구체적으로 나타낸 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 고장 이력 데이터 생성부를 구체적으로 나타낸 구성도이다.
도 4는 도 2에 도시된 게이트웨이 프로세서를 구체적으로 나타낸 구성도이다. 1 is a block diagram showing a solar power generation system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram specifically illustrating the cloud server shown in FIG. 1 .
FIG. 3 is a configuration diagram specifically illustrating the failure history data generation unit shown in FIG. 2 .
FIG. 4 is a configuration diagram specifically illustrating the gateway processor shown in FIG. 2 .
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. The above-described objects, features and advantages will be described below in detail with reference to the accompanying drawings, and accordingly, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to easily implement the technical idea of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 발전 시스템을 나타낸 구성도이다. 1 is a block diagram showing a solar power generation system according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 태양광 발전 시스템은 태양전지를 이용하여 전력을 생성하는 복수의 태양광 모듈(100), 태양광 모듈(100) 각각의 전압 값, 전류 값 또는 전력값을 센싱하고, 센싱된 전압 값, 전류 값 또는 전력 값을 미리 설정된 기준치와 비교하여 고장을 판단하는 복수의 고장 진단부(250), 태양광 모듈(100) 각각의 고장 이력 데이터를 생성하고 고장 이력 데이터를 이용하여 복수의 태양광 모듈(100)별로 수명 예측 정보를 계산하는 클라우드 서버(400), 및 외부로부터 발전 제한 신호를 수신하여 복수의 태양광 모듈을 제한 발전시키는 경우, 수명 예측 정보를 이용하여 복수의 태양광 모듈 각각의 발전 전력 생산량을 제한하는 게이트웨이 프로세서(600)를 포함한다. The photovoltaic power generation system shown in FIG. 1 senses a voltage value, a current value or a power value of each of a plurality of
클라우드 서버(400)는 고장 발생시, 고장 이력 데이터와 제품별 수명 정보, 및 고장패턴 정보를 기초로 고장 원인과 고장 부위를 빠르게 판단하고, 모니터나 메시지를 이용해서 고장 정보를 관리자에게 알린다. 또한, 제조사 및 제품 모델별 고장 복구 이력을 포함하는 고장 원인 정보, 고장 복구 사항, 제품별 수명 정보, 및 고장패턴 정보를 기초로 각 태양광 모듈(100)에 대한 고장 발생 여부를 예측하고, 예측된 고장 발생 정보를 관리자에게 전달한다. When a failure occurs, the
도 1에 도시된, 복수의 태양광 모듈(100)에는 복수의 태양전지가 직사각 또는 곡선형의 프레임에 배열되도록 구성되는바, 각각의 태양광 모듈(100)은 태양 전지들을 이용해서 발전 전력을 생성한다. 이때, 각각의 태양 전지들을 통해서는 직류 또는 교류 전압을 생성하고 전류를 발생시킬 수 있다. 여기서 생성된 직류 또는 교류 전압과 전류는 발전 전력으로서 적어도 하나의 인버팅 장치(300)에 일괄 전송된다. 1, the plurality of
복수로 마련된 태양광 모듈(100)은 서로 직렬 연결되도록 배치될 수 있다. 이에, 도 1에는 직렬 구조만을 도시하였으나, 복수의 태양광 모듈(100)은 병렬로 연결되도록 배치될 수 있고, 직렬 및 병렬이 조합된 구조로 다양하게 배치될 수 있음에, 도 1의 구조로 한정되지 않는다. A plurality of
도 1에서는 고장 진단부(250)가 태양광 모듈(100)에 각각 일대일 대응된 구성을 도시하였지만, 고장 진단부(250)는 태양광 모듈(100)의 개수와 상관 없이 단수개로 별도 구성되어 태양광 모듈(100)의 고장 여부를 검출할 수도 있다. In FIG. 1 , the
고장 진단부(250)는 태양광 모듈(100)에서 각각 생성된 전압 값, 전류 값, 또는 전력 값을 미리 설정된 기준치와 비교한다. 그리고 비교 결과에 따라 고장 여부를 판단하여, 정상 또는 고장을 알리는 고장 판단 신호를 게이트웨이 프로세서(600)로 전송한다. 이에, 고장 판단 신호는 클라우드 서버(400)로 까지 전송될 수 있다. The
특히, 고장 진단부(250)는 센싱된 태양광 모듈(100)의 전압 값, 전류 값, 또는 전력 값을 미리 설정된 기준치와 비교하여, 전압 값, 전류 값, 또는 전력 값이 미리 설정된 기준치보다 높으면 업 레벨로 가변하는 고장 판단 신호를 게이트웨이 프로세서(600)로 전송한다. 반면, 각각의 고장 진단부(250)는 전압 값, 전류 값, 또는 전력 값이 미리 설정된 기준치보다 낮으면 다운 레벨로 가변하는 고장 판단 신호를 출력한다. 따라서, 다운 레벨로 가변하는 고장 판단 신호가 출력되었을 때, 클라우드 서버(400)에서는 고장으로 확정할 수 있다. In particular, the
클라우드 서버(400)는 각각의 태양광 모듈(100)별로 고장 판단되면, 고장 복구시에 관리자의 입력 및 제어에 따라 그 고장 원인과 고장 복구 사항을 저장한다. 그리고 이후에 추가로 태양광 모듈(100)의 고장이 판단되면, 고장 원인 고장 복구 이력, 및 고장 패턴을 포함하는 고장 이력 데이터를 비롯하여, 제조사 및 제품 모델별 고장 복구 이력 정보, 및 수명 정보를 모두 이용하여 고장이 발생한 태양광 모듈(100)의 고장원인을 분석 및 확정한다. When a failure is determined for each
전술한 바와 같이, 클라우드 서버(400)는 각각의 태양광 모듈(100)별 제조사 및 제품 모델별 고장 복구 이력 정보, 및 수명 정보를 포함하는 고장 이력 데이터를 참조하고 감안하여, 각 태양광 모듈(100)의 고장 원인과 고장 예측 정보까지 정확하게 판단할 수 있다. 이에, 클라우드 서버(400)는 각각의 태양광 모듈(100)별 고장 이력 데이터를 참조하여, 각각의 태양광 모듈(100)별로 수명 예측 정보를 계산한다. As described above, the
이와 더불어, 클라우드 서버(400)는 복수의 태양광 모듈(100)별 발전 전력량과 발열 온도 및 외부로부터의 환경 정보를 이용하여 미리 설정된 기간 단위로 복수의 태양광 모듈별로 수명 예측 정보를 계산할 수도 있다. In addition, the
게이트웨이 프로세서(600)는 발전 제한 서버나 외부의 발전 제한 기관으로부터 발전 제한 신호를 수신하여 복수의 태양광 모듈(100)을 제한 발전시키는 경우, 계산된 적어도 어느 하나의 수명 예측 정보를 선택적으로 이용하여 복수의 태양광 모듈 각각의 발전 전력 생산량을 제한한다. When the
여기서, 복수의 태양광 모듈(100)을 제한 발전시키는 경우에는 발전 제한 신호에 따라 복수의 태양광 모듈(100) 중 적어도 하나의 태양광 모듈 발전을 선택해서 중단시키거나, 선택된 각 태양광 모듈의 발전전력 출력량이 낮아지도록 조절하게 된다. 각 태양광 모듈의 발전전력 출력량 제어 방식은 이후에 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하기로 하기로 한다. Here, in the case of limiting power generation of a plurality of
클라우드 서버(400)는 복수의 태양광 모듈(100)별 발전 전력량과 발열 온도 및 외부로부터의 환경 정보 등을 이용하여, 수시로 또는 미리 설정된 기간 단위로 복수의 태양광 모듈(100)별로 예측 수명을 계산하여 수명 예측 정보를 생성할 수 있다. 그리고 생성된 수명 예측 정보는 게이트웨이 프로세서(600)와 공유한다. The
구체적으로, 클라우드 서버(400)는 복수의 태양광 모듈(100)별로 발전 전력량을 센싱하여 태양광 모듈(100)별 발전 전력량 정보를 생성 및 저장한다. 그리고 외부의 환경 정보를 이용해서는 온도, 습도, 풍량, 기온, 태양광 밝기에 대한 기상 데이터를 생성한다. 이때, 클라우드 서버(400)는 복수의 태양광 모듈 각각에 포함된 부속기기들의 온도 변화를 센싱하여, 각 태양광 모듈(100)의 부속기기별로도 온도 데이터를 생성할 수 있다. Specifically, the
클라우드 서버(400)는 태양광 모듈(100)별 발전 전력량 정보, 복수의 태양광 모듈(100) 각각에 포함된 부속기기들의 제조일자와 수명 정보, 기상 데이터, 온도 데이터를 모두 클라우드 DB에 저장한다. 그리고 태양광 모듈(100)별 발전 전력량 정보, 복수의 태양광 모듈(100) 각각에 포함된 부속기기들의 제조일자와 수명 정보, 기상 데이터, 온도 데이터 중 적어도 하나의 정보나 데이터를 이용하여 각각의 태양광 모듈(100)에 대한 수명을 예측하고, 수명 예측 정보를 생성한다. 이때는 복수의 태양광 모듈(100) 각각에 포함된 부속기기들에 대한 수명 예측 정보도 별도로 생성할 수 있다. The
클라우드 서버(400)는 복수의 태양광 모듈(100) 각각에 포함된 부속기기들의 제조일자 대비 수명 정보(평균 수명 정보)만을 이용해서도 제조일자를 기준으로 한 사용 유효 기간, 및 평균 수명에 따른 잔여 사용 기간 등을 예측할 수 있다. 마찬가지로, 태양광 모듈(100) 각각의 부속기기별로도 잔여 사용 기간을 예측하여 각 태양광 모듈(100)의 잔여 수명 또한 예측할 수 있다. The
이와 더불어, 클라우드 서버(400)는 수명 예측 정보에 대한 정확성을 부가하기 위해 클라우드 서버(400)는 복수의 태양광 모듈별 발전 전력량 정보와 기상 데이터, 및 온도 데이터를 미리 설정된 기간(예를 들어, 1개월 기간)별로 비교하고, 비교 결과 동일 온도나 기후에서 발전 전력량이 저하되는 정도에 따라 잔여 사용 기간 등을 예측할 수 있다. 동일 온도나 기후에서, 평균치 대비 발전 전력량 저하 폭이 큰 태양광 모듈(100)이나, 태양광 모듈(100) 각각에 포함된 부속기기들 일수록 잔여 수명은 적게 평가될 수 있다. In addition, in order to add accuracy to the life prediction information, the
클라우드 서버(400)에서 각각의 태양광 모듈(100) 및 부속기기별로 수명 정보가 예측되면, 전력 제한 발전 기간에는 복수의 태양광 모듈(100) 중 수명이 적게 남은 태양광 모듈(100)의 순서로 발전량을 제한하게 된다. When the lifetime information is predicted for each
일반적으로, 전력 계통에 문제가 생겨 전력이 차단되어야 하거나, 전력 소비량이 기준치 이하로 예측되는 경우에는 외부의 발전 제한 서버나 발전 제어 기관 등에서 발전 제한 신호를 각 발전소의 관제 서버나 게이트웨이 프로세서(600) 등으로 전송한다. 이에, 각 발전소의 게이트웨이 프로세서(600)나 관제 서버에서는 발전 제한 신호에 대응하여 발전 전력량을 제한한다. In general, when there is a problem in the power system and power needs to be cut off, or when the power consumption is predicted to be below the reference value, an external power generation limiting server or a power generation control organization sends a power generation restriction signal to the control server or
이렇게 발전 제한 신호에 의해 각 태양광 모듈(100)의 발전 전력량을 제한하는 경우, 본 발명의 게이트웨이 프로세서(600)는 클라우드 서버(400)에서 수시로 계산된 수명 예측 정보를 이용하여, 복수의 태양광 모듈(100) 중 수명이 적게 남은 태양광 모듈(100)의 순서로 발전 가동을 중단시키거나, 각 태양광 모듈(100) 별로 발전전력 출력량이 낮아지도록 조절하게 된다. When limiting the amount of power generated by each
이를 위해, 게이트웨이 프로세서(600)는 클라우드 서버(400)에서의 수명 예측 정보에 따라 예측 수명이 짧은 태양광 모듈일수록 먼저 동작이 중지되도록 복수의 태양광 모듈에 각각 대응되는 제1 발전 제어신호를 생성하거나, 예측 수명이 짧은 태양광 모듈일수록 발전 전력 출력량 적어지도록 복수의 태양광 모듈에 각각 대응되는 제2 발전 제어신호를 생성한다. To this end, the
태양광 모듈의 발전전력 출력량 조절을 위해, 본 발명의 태양광 발전 시스템은 게이트웨이 프로세서(600)로부터 수신되는 제1 발전 제어신호에 따라 복수의 태양광 모듈(100) 중 적어도 하나의 태양광 모듈의 발전 전력 출력을 차단함으로써, 전력 출력이 차단된 태양광 모듈의 동작을 중지시키는 적어도 하나의 선택 출력부(200), 및 게이트웨이 프로세서(600)로부터의 제2 발전 제어신호에 따라 복수의 태양광 모듈(100)별로 발전 전력 출력량을 조절하여 복수의 태양광 모듈(100)별로 동작 시간이 제어되도록 하는 적어도 하나의 인버팅 장치(300)를 포함한다. 그리고 온도, 습도, 풍량, 기온, 태양광 밝기 정보 중 적어도 하나의 환경 정보를 센싱하여 게이트웨이 프로세서(600) 또는 클라우드 서버(400)로 전송하는 외부 센서부(500)를 더 포함하기도 한다. In order to control the amount of power output of the photovoltaic module, the photovoltaic power generation system of the present invention is based on a first power generation control signal received from the
적어도 하나의 선택 출력부(200)는 자신과 전기적으로 연결된 복수의 태양광 모듈(100)로부터 생성된 발전 전력을 수신한 후, 각 태양광 모듈(100)로부터 생성된 발전 전력을 제1 발전 제어신호에 따라 선택적으로 인버팅 장치(300)에 전송하거나, 차단할 수 있는 스위칭 장치를 포함한다. 이에, 적어도 하나의 선택 출력부(200)는 전력 제한 발전 기간에 게이트웨이 프로세서(600)로부터 수신되는 제1 발전 제어신호에 따라 예측 수명이 짧은 순서의 태양광 모듈(100)부터 발전 전력 출력이 차단되도록 함으로써 예측 수명이 짧은 순서의 태양광 모듈(100)부터 동작이 중지되도록 한다. 이러한 선택 출력부(200)는 각각의 태양광 모듈(100) 동작을 중지시키는 온/오프의 역할만 수행하므로, 발전 전력 출력량을 수치적으로 제어하기는 어렵다. The at least one
반면, 적어도 하나의 인버팅 장치(300)는 자신과 전기적으로 연결된 복수의 태양광 모듈(100)로부터 생성된 발전 전력을 수신한 후, 각 태양광 모듈(100)로부터 생성된 발전 전력을 제2 발전 제어신호에 따라 출력량을 수치적으로 제한해서 인버팅 장치(300)에 전송하거나, 차단할 수 있는 출력량 조절 장치를 포함한다. 이에, 적어도 하나의 인버팅 장치(300)는 전력 제한 발전 기간에 게이트웨이 프로세서(600)로부터 수신되는 제2 발전 제어신호에 따라 예측 수명이 짧은 순서의 태양광 모듈(100)부터 발전 전력 출력량이 큰 폭으로 조절되도록 함으로써, 예측 수명이 짧은 순서의 태양광 모듈(100)부터 동작이 중지되거나, 출력량이 큰 폭으로 낮아지도록 조절한다. 이에, 적어도 하나의 인버팅 장치(300)는 발전 전력 출력량을 수치적인 비율로 정확하게 조절하고, 그에 대응되게 각각의 태양광 모듈(100) 동작이 제안되도록 할 수 있다. On the other hand, the at least one
한편, 적어도 하나의 인버팅 장치(300)는 각각의 태양광 모듈(100)로부터 수신되는 발전 전력, 구체적으로는 발전 전압이나 전류를 취합하여 직류/교류 전압으로 인버팅하고, 인버팅된 직류/교류 전압을 계통 전력으로 공급하기도 한다. 이를 위해, 구체적으로, 적어도 하나의 인버팅 장치(300)는 각각의 태양광 모듈(100)로부터 생산되는 전압과 전류를 직류 또는 교류로 변환시켜 계통으로 전달하기 위해, 1차 측과 2차 측의 전력 계통을 전기적으로 절연하는 절연 변압기, 교류 전압을 직류 전압으로 평활화하는 커패시터, 입/출력 전류 리플을 줄이는 필터 인덕터, 대전력의 고속 스위칭이 가능한 반도체 소자인 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor, 절연 게이트 양극성 트랜지스터) 및 입력된 직류전원을 평활화하는 링크 커패시터 등을 포함하여 구성될 수 있다. On the other hand, at least one
도 2는 도 1에 도시된 클라우드 서버를 구체적으로 나타낸 구성도이다. FIG. 2 is a configuration diagram specifically illustrating the cloud server shown in FIG. 1 .
도 2의 클라우드 서버(400)는 전력량 산출부(410), 기상 데이터 생성부(420), 온도 데이터 생성부(430), 클라우드 DB(450), 고장 이력 데이터 생성부(470) 및 수명 예측부(440)를 포함한다. The
구체적으로, 전력량 산출부(410)는 복수의 태양광 모듈(100)별 발전 전력량을 센싱한다. 전력량 산출부(410)에서 센싱된 발전 전력량은 수명 예측 정보에 대한 정확성 부가를 위해 복수의 태양광 모듈별 발전 전력량 정보와 기상 데이터, 및 온도 데이터를 비교할 때 이용된다. 발전 전력량이 동일 온도나 기후에서, 평균치 대비 발전 전력량 저하 폭이 큰 태양광 모듈(100)이나, 태양광 모듈(100) 각각에 포함된 부속기기들 일수록 잔여 수명은 적게 평가될 수 있기 때문이다. Specifically, the amount of
기상 데이터 생성부(420)는 외부의 환경 정보를 이용하여 온도, 습도, 풍량, 기온, 태양광 밝기에 대한 기상 데이터를 생성한다. 생성된 기상 데이터는 발전 전력량 정보와 함께 태양광 모듈(100)이나, 태양광 모듈(100) 각각에 포함된 부속기기들의 잔여 수명 평가시 이용된다. The
온도 데이터 생성부(430)는 복수의 태양광 모듈(100) 각각에 포함된 부속기기들의 온도 변화를 센싱하여 각 태양광 모듈(100)의 부속기기별로 온도 데이터를 생성한다. 여기서, 각 태양광 모듈(100)의 부속기기별로 온도 데이터 부속기기들의 잔여 수명 평가시 이용된다. The temperature
클라우드 DB(450)는 복수의 태양광 모듈별 발전 전력량, 복수의 태양광 모듈 각각에 포함된 부속기기들의 제조일자와 수명 정보, 기상 데이터, 온도 데이터를 모두 저장하고 수명 예측부(440)와 공유한다. The
고장 이력 데이터 생성부(470)는 각각의 태양광 모듈(100)별 고장 원인 정보, 고장 복구 사항, 제조사 및 제품 모델별 고장 복구 이력, 제품별 수명 정보, 및 고장패턴 정보를 포함하는 고장 이력 데이터를 이용하여 고장이 발생한 태양광 모듈(100)에 대한 고장 원인을 확정할 수 있다. 고장 이력 데이터 생성부(470)는 고장 이력 데이터를 클라우드 DB(450)하고, 수명 예측부(440)와 공유한다. Failure history
수명 예측부(440)는 복수의 태양광 모듈 각각에 포함된 부속기기들의 제조일자와 수명 정보, 복수의 태양광 모듈별 발전 전력량, 기상 데이터, 온도 데이터를 이용하여 복수의 태양광 모듈 또는 복수의 태양광 모듈 각각에 포함된 부속기기별로 예측 수명을 계산한 후 수명 예측 정보를 생성한다. The
수명 예측부(440)는 복수의 태양광 모듈(100) 각각에 포함된 부속기기들의 제조일자 대비 수명 정보(평균 수명 정보)만을 이용해서도 제조일자를 기준으로 한 사용 유효 기간, 및 평균 수명에 따른 잔여 사용 기간 등을 예측할 수 있다. 마찬가지로, 태양광 모듈(100) 각각의 부속기기별로도 잔여 사용 기간을 예측하여 각 태양광 모듈(100)의 잔여 수명 또한 예측할 수 있다. 이와 더불어, 수명 예측부(440)는 수명 예측 정보에 대한 정확성을 부가하기 위해 복수의 태양광 모듈별 발전 전력량 정보와 기상 데이터, 및 온도 데이터를 미리 설정된 기간별로 비교하고, 비교 결과 동일 온도나 기후에서 발전 전력량이 저하되는 정도에 따라 잔여 사용 기간 등을 예측할 수 있다. The
또한, 수명 예측부(440)는 관리자 선택에 따라 각각의 태양광 모듈(100)별 고장 원인 정보, 고장 복구 사항, 제조사 및 제품 모델별 고장 복구 이력, 제품별 수명 정보, 및 고장패턴 정보를 포함하는 고장 이력 데이터를 이용하여, 각각의 태양광 모듈(100) 또는 태양광 모듈 각각에 포함된 부속기기별로 예측 수명을 계산한 후 수명 예측 정보를 생성하기도 한다. In addition, the
도 3은 도 2에 도시된 고장 이력 데이터 생성부를 구체적으로 나타낸 구성도이다. FIG. 3 is a configuration diagram specifically illustrating the failure history data generation unit illustrated in FIG. 2 .
도 3에 도시된 고장 이력 데이터 생성부(470)는 고장 위치 판단부(471), 고장 부위 판단부(472), 고장 패턴 분석부(473), 및 고장 시기 예측부(474)를 포함하여 구성될 수 있다. The failure history
구체적으로, 고장 위치 판단부(471)는 각각의 고장 진단부(250)로부터 각각 입력되는 고장 판단 신호에 따라 고장이 발생한 어느 한 태양광 모듈(100)의 위치, 제조사, 제품 모델 등을 판단한다. 고장 위치 판단부(471)는 고장이 발생한 태양광 모듈의 위치, 제조사, 제품 모델 정보 등이 파악되면, 고장 복구시 태양광 모듈에 대한 고장 원인 고장 복구 이력, 및 고장 패턴을 포함하는 고장 이력 데이터를 입력받아 클라우드 DB(450)에 저장한다. 따라서, 클라우드 DB(450)에는 각각의 태양광 모듈(100)별로 고장이 발생할 때마다 고장 원인, 및 고장 복구 사항이 저장된다. Specifically, the failure
태양광 모듈(100)은 각각의 제조사나 제조사별 모델별로 제품의 특성이 모두 다르기 때문에, 각 제조사 서버에는 제품별 수명이나 고장 패턴 등에 대한 정보들이 저장되어 있을 수 있다. 그리고 각각의 모델별로 그동안의 고장 이력과 고장 복구 이력 정보들도 모두 저장되어 있을 수 있다. Since the
고장 부위 판단부(472)는 적어도 어느 하나의 태양광 모듈에서 고장이 발생하면, 클라우드 DB(450)로부터 고장난 태양광 모듈에 대한 고장 복구 이력 정보, 수명 정보, 및 고장패턴 정보를 모두 내려받는다. 그리고 내려받은 고장 복구 이력 정보, 수명 정보, 및 고장패턴 정보를 기초로 고장이 발생한 태양광 모듈의 고장 부위를 판단한다. 이렇게 판단된 고장 부위에 대한 정보는 클라우드 DB(450)에도 저장되고 모니터나 메시지를 통해 관리자에게 실시간으로 알림한다. When a failure occurs in at least one of the solar modules, the failure
고장 패턴 분석부(473는 적어도 어느 하나의 태양광 모듈에서 고장이 발생하면, 클라우드 DB(450)로부터 고장난 태양광 모듈에 대한 고장 복구 이력 정보, 수명 정보, 및 고장패턴 정보를 모두 내려받는다. 그리고 내려받은 고장 복구 이력 정보, 수명 정보, 및 고장패턴 정보를 기초로 고장이 발생한 어느 한 태양광 모듈의 고장 패턴 정보를 분석한다. 이때 분석된 고장 패턴 정보는 클라우드 DB(450)에도 저장되고 모니터나 메시지를 통해 관리자에게 실시간으로 전달한다. When a failure occurs in at least one solar module, the failure
한편, 고장 패턴 분석부(473)는 고장이 발생하지 않더라도, 미리 정해진 순서에 따라 모든 태양광 모듈에 대한 고장 복구 이력 정보, 수명 정보, 및 고장패턴 정보를 모두 내려받을 수 있다. 그리고 내려받은 고장 복구 이력 정보, 수명 정보, 및 고장패턴 정보를 기초로 고장이 발생한 어느 한 태양광 모듈의 고장 패턴 정보를 분석함으로써, 각 태양광 모듈의 고장 패턴 정보를 클라우드 DB(451)에 미리 저장해둘 수 있다. 이렇게 미리 저장된 각 태양광 모듈(100)의 고장 패턴 정보는 태양광 모듈의 유지 보수 과정에서 활용됨으로써 관리자의 관리 효율을 더욱 높일 수 있다. Meanwhile, the failure
한편, 고장 시기 예측부(474)는 미리 정해진 순서에 따라 모든 태양광 모듈(100)에 대한 고장 복구 이력 정보, 수명 정보, 및 고장패턴 정보를 모두 내려받는다. 그리고 내려받은 고장 복구 이력 정보, 수명 정보, 및 고장패턴 정보를 기초로 태양광 모듈 각각의 고장 예측 정보와 노후화 상태 정보를 생성한다. 이렇게 생성된 태양광 모듈 각각의 고장 예측 정보와 노후화 상태 정보는 클라우드 DB(450)에 저장해둘 수 있다. 고장 예측 정보는 고장이 추가로 발생될 수 있는 기간과 고장 원인과 함께 예측한 정보이며, 노후화 상태 정보는 현재 남아있는 사용 수명에 대한 기간 정보가 될 수 있다. 이렇게 미리 예측 및 저장된 각 태양광 모듈(100)의 고장 예측 정보와 노후화 상태 정보는 태양광 모듈의 유지 보수 과정에서 예측 정보로 활용됨으로써 관리자의 관리 효율을 더욱 높일 수 있다. On the other hand, the failure
도 4는 도 2에 도시된 게이트웨이 프로세서를 구체적으로 나타낸 구성도이다. FIG. 4 is a configuration diagram specifically illustrating the gateway processor shown in FIG. 2 .
도 4에 도시된 게이트웨이 프로세서(600)는 수명 예측 정보 입력부(610), 출력 전력량 계산부(620), 출력량 제어부(630), 발전전력 출력 제어부(640), 인버팅 출력 제어부(650)를 포함한다. The
구체적으로, 수명 예측 정보 입력부(610)는 유/무선 통신 모듈을 구비하여, 클라우드 서버(400)로부터 복수의 태양광 모듈(100) 또는 상기 복수의 태양광 모듈 각각에 포함된 부속기기별 수명 예측 정보를 수신한다. Specifically, the life prediction
출력 전력량 계산부(620)는 외부로부터 수신되는 발전 제한 신호에 따라 미리 설정된 시간대별로 발전 전력 출력량을 설정한다. 이러한 출력 전력량 계산부(620)는 발전 제한 신호 입력시, 발전 제한 신호에 따라 제한 발전되는 출력량을 계산한다. 이때는 메 시간대 별로, 총 발전 출력량 100% 대비 70%. 50%, 30% 등의 비율로 발전량이 제한될 수 있다. The output power
출력량 제어부(630)는 미리 설정된 시간대별로 상기 발전 전력 출력량이 설정되면, 수명 예측 정보에 따라 예측 수명이 짧은 태양광 모듈일수록 먼저 동작이 중지되도록 하거나, 발전 전력 출력량 적어지도록 제1 발전 제어신호 또는 제2 발전 제어신호를 생성한다. When the amount of generated power output is set for each preset time period, the first power generation control signal or the second power generation control signal or the first power generation control signal or the first power generation control signal or the first so that the solar module with a shorter predicted lifetime first stops the operation or decreases the generated power output amount according to the lifetime prediction information. 2 Generates power generation control signal.
[표 1][Table 1]
출력량 제어부(630)는 표 1로 도시된 바와 같이, 수명 예측 정보에 따라 예측 수명이 짧은 태양광 모듈(100)일수록 먼저 동작이 중지되도록 복수의 태양광 모듈(100)별로 각각 대응되는 제1 발전 제어신호를 생성하여 발전전력 출력 제어부(640)로 전송한다. As shown in Table 1, the output
식별번호 100_#1의 태양광 모듈 수명이 가장 짧게 예측된 경우, 식별번호 100_#1의 태양광 모듈의 발전 전력이 가장 먼저 차단되도록 하여, 식별번호 100_#1의 태양광 모듈이 가장 먼저 오프되도록 하고, 그 다음으로는 수명이 두번째로 짧은 식별번호 100_#2의 태양광 모듈의 순서로 먼저 오프되도록 제1 발전 제어신호를 생성할 수 있다. When the lifetime of the solar module of identification number 100_#1 is predicted to be the shortest, the power generation of the solar module of identification number 100_#1 is cut off first, so that the solar module of identification number 100_#1 is turned off first Then, the first power generation control signal may be generated so that the solar module of the identification number 100_#2 with the second shortest lifespan is turned off first in the order.
이와 달리, 출력량 제어부(630)는 출력량을 수치적으로 제한해서 출력 전력량이 조절되도록 하기의 표 2와 같이, 제2 발전 제어신호를 생성할 수 있다. Alternatively, the output
[표 2][Table 2]
즉, 예측된 수명에 따라 각 태양광 모듈(100)의 발전 전력 출력량을 제한하기 위해 출력량 제어부(630)는 예측 수명이 짧은 순서의 태양광 모듈(100)부터 발전 전력 출력량이 큰 폭으로 조절되도록 함으로써, 예측 수명이 짧은 순서의 태양광 모듈(100)부터 동작이 중지되거나, 출력량이 큰 폭으로 낮아지도록 제2 발전 제어신호를 생성한다. 이에, 발전 전력 출력량을 수치적인 비율로 정확하게 조절하고, 그에 대응되게 각각의 태양광 모듈(100) 동작이 제한되도록 할 수 있다. That is, in order to limit the amount of power output of each
발전전력 출력 제어부(640)는 제1 발전 제어신호를 적어도 하나의 선택 출력부(200)로 전송하여 제1 발전 제어신호에 의해 복수의 태양광 모듈(100) 중 적어도 하나의 태양광 모듈의 발전 전력 출력이 차단되도록 함으로써, 전력 출력이 차단된 태양광 모듈(100)의 동작을 중지되도록 한다. The power generation power
인버팅 출력 제어부(650)는 제2 발전 제어신호를 적어도 하나의 인버팅 장치(300)로 전송하여 제2 발전 제어신호에 따라 복수의 태양광 모듈별로 발전 전력 출력량을 조절되도록 함으로써, 복수의 태양광 모듈(100)별로 동작시간이 제어되도록 할 수 있다. The inverting
이상, 전술한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 발전 시스템은 대단위로 조성된 태양광 발전소의 태양광 모듈(100)별로 부속기기들까지 예측 수명을 수시로 계산한 후, 외부로부터 발전 제한 신호를 수신하여 태양광 모듈들을 제한 발전시킬 때, 수명 예측 정보를 이용하여 예측 수명이 짧은 순서로 각 태양광 모듈(100)의 발전 전력 생산량을 제한할 수 있다. 이에, 태양광 모듈의 로드 밸런스를 조절하고, 태양광 발전 시스템의 관리 효율을 향상시킬 수 있다. As described above, in the photovoltaic power generation system according to an embodiment of the present invention as described above, the predicted lifespan of each
상기에서는 도면 및 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 실시 예의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 실시 예는 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음은 이해할 수 있을 것이다. Although the above has been described with reference to the drawings and embodiments, it is understood that those skilled in the art can variously modify and change the embodiments without departing from the technical spirit of the embodiments described in the claims below. will be able
100: 태양광 모듈
200: 선택 출력부
300: 인버팅 장치
400: 클라우드 서버
500: 외부 센서부
600: 게이트웨이 프로세서100: solar module
200: selection output
300: inverting device
400: cloud server
500: external sensor unit
600: gateway processor
Claims (14)
상기 태양광 모듈별 고장 이력 데이터를 생성하고 상기 고장 이력 데이터를 이용하여 상기 태양광 모듈별로 수명 예측 정보를 계산하는 클라우드 서버; 및
외부로부터 발전 제한 신호를 수신하여 상기 복수의 태양광 모듈을 제한 발전시키는 경우, 상기 수명 예측 정보를 이용하여 상기 복수의 태양광 모듈 각각의 발전 전력 생산량을 제한하는 게이트웨이 프로세서를 포함하고,
상기 클라우드 서버는 고장이 발생한 태양광 모듈의 위치, 제조사, 제품 모델 중 적어도 어느 하나를 판단하고, 고장난 태양광 모듈에 대한 고장 복구 이력 정보, 수명 정보, 및 고장패턴 정보 중 어느 하나를 기초로 고장이 발생한 태양광 모듈의 고장 부위를 판단하고 고장패턴 정보를 분석하고 고장 예측 정보와 노후화 상태 정보를 생성하며,
상기 클라우드 서버는,
상기 복수의 태양광 모듈별 발전 전력량과 발열 온도 및 외부로부터의 환경 정보를 이용해서도 상기 복수의 태양광 모듈별로 상기 수명 예측 정보를 계산하고,
상기 수명 예측 정보에 따라 예측 수명이 짧은 순서로 상기 태양광 모듈의 동작이 먼저 중지되도록 상기 복수의 태양광 모듈별로 각각 대응되는 제1 발전 제어신호를 생성하고,
상기 수명 예측 정보에 따라 예측 수명이 짧은 태양광 모듈일수록 발전 전력 출력량 더 적어지도록 상기 복수의 태양광 모듈에 각각 대응되는 제2 발전 제어신호를 생성하는
태양광 발전 시스템.
a plurality of solar modules for generating electric power using solar cells;
a cloud server that generates failure history data for each solar module and calculates lifetime prediction information for each solar module using the failure history data; and
When receiving a power generation limit signal from the outside to limit power generation of the plurality of photovoltaic modules, a gateway processor for limiting the amount of power generated by each of the plurality of photovoltaic modules by using the life prediction information,
The cloud server determines at least any one of the location, manufacturer, and product model of the failed solar module, and fails based on any one of failure recovery history information, lifespan information, and failure pattern information for the failed solar module. It determines the failure part of the photovoltaic module that has occurred, analyzes failure pattern information, and generates failure prediction information and aging status information,
The cloud server,
Calculating the lifetime prediction information for each of the plurality of solar modules even using the amount of power generated by each of the plurality of solar modules, heat generation temperature, and environmental information from the outside,
Generate a first power generation control signal corresponding to each of the plurality of photovoltaic modules so that the operation of the photovoltaic module is first stopped in the order of the shorter predicted lifespan according to the life prediction information,
generating a second power generation control signal corresponding to each of the plurality of photovoltaic modules such that the shorter the predicted lifespan is, the smaller the generated power output according to the life prediction information
solar power system.
상기 고장 이력 데이터는
고장 원인 정보, 고장 복구 사항, 제조사 및 제품 모델별 고장 복구 이력, 제품별 수명 정보, 및 고장패턴 정보를 포함하고,
상기 클라우드 서버는
상기 고장 이력 데이터를 이용하여, 상기 고장이 발생한 태양광 모듈에 대한 고장 원인을 확정하고, 상기 확정된 고장 원인을 관리자에게 전달하는
태양광 발전 시스템.
The method of claim 1,
The failure history data is
Includes failure cause information, failure recovery items, failure recovery history by manufacturer and product model, life information by product, and failure pattern information,
the cloud server
Using the failure history data to determine the cause of the failure of the solar module where the failure has occurred, and to deliver the determined failure cause to the manager
solar power system.
상기 각 태양광 모듈의 전압 값, 전류 값 또는 전력값을 센싱하고, 상기 센싱된 전압 값, 전류 값 또는 전력 값을 미리 설정된 기준치와 비교하여 고장을 판단하는 복수의 고장 진단부를 더 포함하며,
상기 클라우드 서버는
상기 각 고장 진단부로부터 입력되는 고장 판단 신호에 따라 고장이 발생한 어느 한 태양광 모듈의 상기 고장 이력 데이터를 추출하여 상기 복수의 태양광 모듈별로 수명 예측 정보를 계산하고, 상기 수명 예측 정보를 상기 게이트웨이 프로세서와 공유하는
태양광 발전 시스템.
3. The method of claim 2,
A plurality of fault diagnosis units for sensing the voltage value, current value, or power value of each solar module, and comparing the sensed voltage value, current value, or power value with a preset reference value to determine a failure;
the cloud server
According to the failure determination signal input from each failure diagnosis unit, the failure history data of any one solar module in which a failure occurs is extracted, life prediction information is calculated for each of the plurality of solar modules, and the life prediction information is used in the gateway shared with the processor
solar power system.
상기 게이트웨이 프로세서는
상기 복수의 태양광 모듈을 제한 발전시키는 경우, 상기 발전 전력량과 발열 온도 및 외부로부터의 환경 정보를 이용해 계산된 수명 예측 정보를 이용하여 상기 복수의 태양광 모듈 각각의 발전 전력 생산량을 제한하는
태양광 발전 시스템.
The method of claim 1,
The gateway processor
When limiting power generation of the plurality of photovoltaic modules, limiting the amount of power generated by each of the plurality of photovoltaic modules by using life prediction information calculated using the amount of power generated, heat generation temperature, and environmental information from the outside
solar power system.
상기 게이트웨이 프로세서로부터의 제1 발전 제어신호에 따라 상기 복수의 태양광 모듈 중 적어도 하나의 태양광 모듈의 발전 전력 출력을 차단함으로써, 상기 전력 출력이 차단된 태양광 모듈의 동작을 중지시키는 적어도 하나의 선택 출력부; 및
온도, 습도, 풍량, 기온, 태양광 밝기 정보 중 적어도 하나의 환경 정보를 센싱하여 상기 게이트웨이 프로세서 또는 상기 클라우드 서버로 전송하는 외부 센서부를 더 포함하는
태양광 발전 시스템.
The method of claim 1,
By blocking the power output of at least one photovoltaic module among the plurality of photovoltaic modules according to the first power generation control signal from the gateway processor, at least one for stopping the operation of the photovoltaic module whose power output is blocked selection output; and
Further comprising an external sensor unit for sensing at least one of environmental information among temperature, humidity, air volume, temperature, and sunlight brightness information and transmitting the sensing information to the gateway processor or the cloud server
solar power system.
상기 게이트웨이 프로세서로부터의 제2 발전 제어신호에 따라 상기 복수의 태양광 모듈별로 발전 전력 출력량을 조절하여 상기 복수의 태양광 모듈별로 동작 시간이 제어되도록 하는 적어도 하나의 인버팅 장치를 더 포함하는
태양광 발전 시스템.
7. The method of claim 6,
At least one inverting device for controlling an operation time for each of the plurality of photovoltaic modules by adjusting the amount of generated power output for each of the plurality of photovoltaic modules according to a second power generation control signal from the gateway processor
solar power system.
상기 클라우드 서버는
상기 복수의 태양광 모듈별 발전 전력량을 센싱하는 전력량 산출부;
상기 환경 정보를 이용하여 온도, 습도, 풍량, 기온, 태양광 밝기에 대한 기상 데이터를 생성하는 기상 데이터 생성부;
상기 복수의 태양광 모듈 각각에 포함된 부속기기들의 온도 변화를 센싱하여 상기 각 태양광 모듈의 부속기기별로 온도 데이터를 생성하는 온도 데이터 생성부;
상기 복수의 태양광 모듈별 발전 전력량, 상기 복수의 태양광 모듈 각각에 포함된 부속기기들의 제조일자와 수명 정보, 상기 기상 데이터, 상기 온도 데이터를 모두 저장하고 공유하는 클라우드 DB;
상기 복수의 태양광 모듈 각각에 포함된 부속기기들의 제조일자와 수명 정보, 상기 복수의 태양광 모듈별 발전 전력량, 상기 기상 데이터, 상기 온도 데이터를 이용하여 상기 복수의 태양광 모듈 또는 상기 복수의 태양광 모듈 각각에 포함된 부속기기별로 상기 수명 예측 정보를 생성하는 수명 예측부를 포함하는
태양광 발전 시스템.
5. The method of claim 4,
the cloud server
an electric power calculation unit for sensing the amount of power generated by each of the plurality of solar modules;
a meteorological data generator for generating meteorological data on temperature, humidity, air volume, temperature, and sunlight brightness by using the environment information;
a temperature data generation unit sensing temperature changes of accessory devices included in each of the plurality of solar modules to generate temperature data for each accessory device of each solar module;
a cloud DB for storing and sharing the amount of power generated by the plurality of solar modules, manufacturing date and lifespan information of accessory devices included in each of the plurality of solar modules, the weather data, and the temperature data;
The plurality of solar modules or the plurality of solar modules using the manufacturing date and lifetime information of accessory devices included in each of the plurality of solar modules, the amount of power generated by the plurality of solar modules, the weather data, and the temperature data Comprising a life prediction unit for generating the life prediction information for each accessory included in each optical module
solar power system.
상기 클라우드 서버는
고장 원인 정보, 고장 복구 사항, 제조사 및 제품 모델별 고장 복구 이력, 제품별 수명 정보, 및 고장패턴 정보를 포함하는 상기 고장 이력 데이터를 이용하여 상기 고장이 발생한 태양광 모듈에 대한 고장 원인을 확정하는 고장 이력 데이터 생성부를 더 포함하는
태양광 발전 시스템.
9. The method of claim 8,
the cloud server
Using the failure history data including failure cause information, failure recovery items, failure recovery history by manufacturer and product model, life information by product, and failure pattern information to determine the cause of failure for the photovoltaic module in which the failure occurred Further comprising a failure history data generation unit
solar power system.
상기 수명 예측부는
상기 복수의 태양광 모듈 각각의 상기 고장 이력 데이터를 이용하여 상기 복수의 태양광 모듈 또는 상기 복수의 태양광 모듈 각각에 포함된 부속기기별로 상기 수명 예측 정보를 생성하는
태양광 발전 시스템.
10. The method of claim 9,
The life expectancy unit
Using the failure history data of each of the plurality of photovoltaic modules to generate the life prediction information for each accessory included in the plurality of photovoltaic modules or each of the plurality of photovoltaic modules
solar power system.
상기 게이트웨이 프로세서는
상기 클라우드 서버로부터 상기 복수의 태양광 모듈 또는 상기 복수의 태양광 모듈 각각에 포함된 부속기기별 수명 예측 정보를 수신하는 수명 예측 정보 입력부;
외부로부터 수신되는 발전제한 제어신호에 따라 미리 설정된 시간대별로 발전 전력 출력량을 설정하는 출력 전력량 계산부;
상기 미리 설정된 시간대별로 상기 발전 전력 출력량이 설정되면, 상기 수명 예측 정보에 따라 예측 수명이 짧은 태양광 모듈일수록 먼저 동작이 중지되도록 하거나, 발전 전력 출력량 적어지도록 제어하는 출력량 제어부를 포함하는
태양광 발전 시스템.
9. The method of claim 8,
The gateway processor
a life prediction information input unit for receiving life prediction information for each accessory device included in the plurality of solar modules or each of the plurality of solar modules from the cloud server;
an output power calculation unit configured to set the generated power output amount for each preset time period according to a power generation limit control signal received from the outside;
When the amount of generated power output for each preset time period is set, according to the life prediction information, the solar module having a shorter predicted life includes an output amount control unit for controlling the operation to be stopped first or to reduce the generated power output amount
solar power system.
상기 출력량 제어부는
상기 수명 예측 정보에 따라 예측 수명이 짧은 태양광 모듈일수록 먼저 동작이 중지되도록 상기 복수의 태양광 모듈별로 각각 대응되는 제1 발전 제어신호를 생성하여 발전전력 출력 제어부로 전송하거나,
상기 수명 예측 정보에 따라 예측 수명이 짧은 태양광 모듈일수록 발전 전력 출력량 적어지도록 상기 복수의 태양광 모듈에 각각 대응되는 제2 발전 제어신호를 생성하여 인버팅 출력 제어부로 전송하는
태양광 발전 시스템.
12. The method of claim 11,
The output amount control unit
According to the life prediction information, a first power generation control signal corresponding to each of the plurality of photovoltaic modules is generated and transmitted to the power generation power output control unit so that the solar modules with a shorter predicted lifespan are first stopped;
According to the life prediction information, a second power generation control signal corresponding to each of the plurality of photovoltaic modules is generated and transmitted to the inverting output control unit so that the shorter the predicted lifespan is, the smaller the generated power output.
solar power system.
상기 발전전력 출력 제어부는
상기 제1 발전 제어신호를 적어도 하나의 선택 출력부로 전송하여 상기 제1 발전 제어신호에 의해 상기 복수의 태양광 모듈 중 적어도 하나의 태양광 모듈의 발전 전력 출력이 차단되도록 함으로써, 상기 발전 전력 출력이 차단된 태양광 모듈의 동작을 중지시키는
태양광 발전 시스템.
13. The method of claim 12,
The power generation power output control unit
By transmitting the first power generation control signal to at least one selection output unit so that the generated power output of at least one solar module among the plurality of solar modules is blocked by the first power generation control signal, the generated power output is to stop the operation of the blocked solar module
solar power system.
상기 인버팅 출력 제어부는
상기 제2 발전 제어신호 적어도 하나의 인버팅 장치로 전송하여 상기 제2 발전 제어신호에 따라 상기 복수의 태양광 모듈별로 발전 전력 출력량을 조절되도록 함으로써, 상기 복수의 태양광 모듈별로 동작 시간이 제어되도록 하는
태양광 발전 시스템.
13. The method of claim 12,
The inverting output control unit
By transmitting the second power generation control signal to at least one inverting device to adjust the amount of generated power output for each of the plurality of photovoltaic modules according to the second power generation control signal, the operation time is controlled for each of the plurality of photovoltaic modules doing
solar power system.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170065362A KR102337580B1 (en) | 2017-05-26 | 2017-05-26 | Photovoltaic system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170065362A KR102337580B1 (en) | 2017-05-26 | 2017-05-26 | Photovoltaic system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20180129399A KR20180129399A (en) | 2018-12-05 |
KR102337580B1 true KR102337580B1 (en) | 2021-12-08 |
Family
ID=64743817
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020170065362A KR102337580B1 (en) | 2017-05-26 | 2017-05-26 | Photovoltaic system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102337580B1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102023465B1 (en) * | 2019-02-12 | 2019-09-20 | 강남욱 | Defect diagnosis system and the method of photovoltaic power generation equipment using Internet of Things |
KR102517403B1 (en) * | 2022-06-23 | 2023-04-04 | 주식회사 티팩토리 | Cloud-based ESS remote safety management system using gateway |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101471059B1 (en) | 2014-06-19 | 2014-12-10 | (주)제이케이알에스티 | Switching system of panel array |
KR101491744B1 (en) | 2014-10-27 | 2015-02-11 | 파워에너텍 주식회사 | Advanced and long lifetime inverter of solar power |
KR101603893B1 (en) * | 2015-12-21 | 2016-03-16 | 부강이엔에스 주식회사 | Connection Board of Photovoltaics System having Sensing Function for PV module |
JP2016149932A (en) * | 2015-02-11 | 2016-08-18 | エルエス産電株式会社Lsis Co., Ltd. | Photovoltaic power generation system |
-
2017
- 2017-05-26 KR KR1020170065362A patent/KR102337580B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101471059B1 (en) | 2014-06-19 | 2014-12-10 | (주)제이케이알에스티 | Switching system of panel array |
KR101491744B1 (en) | 2014-10-27 | 2015-02-11 | 파워에너텍 주식회사 | Advanced and long lifetime inverter of solar power |
JP2016149932A (en) * | 2015-02-11 | 2016-08-18 | エルエス産電株式会社Lsis Co., Ltd. | Photovoltaic power generation system |
KR101603893B1 (en) * | 2015-12-21 | 2016-03-16 | 부강이엔에스 주식회사 | Connection Board of Photovoltaics System having Sensing Function for PV module |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20180129399A (en) | 2018-12-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102084784B1 (en) | Method for managing the operation of Photovoltaic Power Generation based on machine learning | |
KR101793708B1 (en) | Device for detecting unusual situation based on monitoring solar panel | |
KR101238620B1 (en) | Trouble Recognition Apparatus for Photovoltaic System and Methord thereof | |
KR101295529B1 (en) | Remote monitoring system for solar cell problem | |
JP5736530B1 (en) | A method of predicting the future current value or the amount of power generation decline of a photovoltaic power generation system | |
KR20190057974A (en) | System of monitoring photovoltaic power generation | |
US20150333520A1 (en) | Distribution board for independent microgrid | |
KR102268033B1 (en) | An Intergrated Solution System of PV-ESS with Reinforced Safety | |
JP6087200B2 (en) | Abnormality detection device for solar power generation system, abnormality detection method, and solar power generation system | |
JP5393715B2 (en) | Diagnostic device, photovoltaic power generation system, and diagnostic method | |
KR101834776B1 (en) | A system that provides integrated control of devices through re-installed information from servers | |
KR102084783B1 (en) | System for managing the operation of Photovoltaic Power Generation based on machine learning | |
KR102475374B1 (en) | Apparatus and method for active failure predictive diagnosis of solar power generation system in string units using idle time | |
KR102194271B1 (en) | Sunlight generation integrated management system based on model and method thereof | |
US20220149784A1 (en) | Apparatus for diagnosing photovoltaic power generation through analysis of power generation trend | |
KR20230045379A (en) | System and method for fault diagnosis of solar photovoltaic system using environmental sensor | |
KR102337580B1 (en) | Photovoltaic system | |
KR101410333B1 (en) | System and method for monitering of solar cell | |
KR101411648B1 (en) | Monitoring and Diagnostic Device For Solar Module and Driving Method Thereof | |
JP6901345B2 (en) | Power control system storage battery deterioration diagnosis method | |
KR101947508B1 (en) | Operation management system and method of photovoltaic power plant | |
KR20210023077A (en) | PV System Junction Box based on self reflection and Neural Network and Junction Box Check Method | |
KR101541484B1 (en) | Evaluation method of facilities and building via efficiency analysis based on power consumption and system thereof | |
KR101105458B1 (en) | Fault detection apparatus and method for photovoltaic power generation system | |
KR20210026665A (en) | Server |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
X091 | Application refused [patent] | ||
AMND | Amendment | ||
X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
GRNT | Written decision to grant |