KR102340591B1 - 채널 감시 기능을 구비한 태양광 전력 변환 장치 - Google Patents
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Abstract
다수의 태양광 어레이를 병렬로 접속하고 병렬로 접속된 다수의 태양광 어레이의 출력측에 단일의 부스트 컨버터를 연결하여 회로 구성을 간단히 함과 더불어 다수의 태양광 어레이의 출력을 감시하고 각각의 태양광 어레이의 고장 판별을 보다 정확히 할 수 있도록 하는 채널 감시 기능을 구비한 태양광 전력 변환 장치를 제시한다. 제시된 태양광 전력 변환 장치는 병렬로 상호 연결된 다수의 태양광 어레이의 전체의 전압을 측정하는 단일의 통합 전압 측정부; 상기 다수의 태양광 어레이에서 출력되는 전압을 승압하여 발생된 전력을 후단의 인버터에게로 제공하는 단일의 부스트 컨버터; 상기 부스트 컨버터에게로 출력되는 태양광 어레이별 전압을 측정하는 전압 측정부; 상기 태양광 어레이별 전류를 측정하는 전류 측정부; 및 상기 통합 전압 측정부와 상기 전압 측정부 및 상기 전류 측정부의 측정값을 근거로 하는 태양광 어레이별 전류, 전력, 전류량, 및 전력량 측정값 중에서 하나 이상을 고장 판단 근거로 상기 다수의 태양광 어레이 중에서 어느 태양광 어레이가 고장인지를 판단하고 알리는 제어부;를 포함한다.
Description
본 발명은 채널 감시 기능을 구비한 태양광 전력 변환 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 태양광 어레이를 각각의 채널로 입력받아 각각의 채널을 감시하여 태양광 어레이의 고장 여부를 파악할 수 있는 태양광 전력 변환 장치에 관한 것이다.
화석연료의 고갈과 지구온난화에 따른 대비책으로, 풍력, 화력, 태양광 발전과 같은 신재생에너지에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다.
태양광을 이용한 발전방식 중 대표적인 것으로 태양전지가 있다. 태양전지는 무한한 청정 에너지인 태양광 에너지를 에너지원으로 하여 전기에너지를 생산해 내는 것으로, 대체적으로 반도체 소자를 이용하고 있다.
태양광 발전의 경우 태양전지에 흡수된 일사량에 따라 전압과 전류가 변하는 특성을 가지고 있다.
따라서, 이러한 태양광 전력을 축전지에 충전하기 위해서는 여러 번의 전력변환과정을 거쳐야 하며, 축전지에 충전된 잉여전력은 축전지에 저장하였다가 피크 전력시나 정전시 등 전원공급이 필요한 경우에 사용하게 된다.
태양광 발전에 의한 전력을 부하에 공급하고, 잉여전력을 축전지에 저장하며 상용전원과의 관계에서 전원공급을 원활히 수행하기 위해서는 일사량에 따른 태양전지의 최대전력을 이끌어 내면서 교류 발전전압을 일정하게 유지시키기 위한 전력 변환부, 태양전지의 직류 전기에너지를 교류부하에서 사용하도록 변환하는 인버터 등을 포함하는 전원공급 시스템을 필요로 한다.
하지만, 태양전지 어레이에서 음영 또는 모듈 이상이 발생할 경우, 어레이의 출력이 변화하게 된다. 직렬회로에서 출력전압은 모듈들의 전압의 합으로 나타나지만 출력전류는 개개의 모듈 상태 중 가장 낮은 출력을 갖는 모듈의 전류로 나타난다. 반대로 병렬회로의 전체 출력전류는 각 모듈들의 전류의 합으로 나타나고 전체출력전압은 각 모듈들의 전압과 동일하다.
일반적인 태양전지 접속반은 태양전지 입력전력을 그대로 태양광 인버터에 출력하는 단순 접속의 형태를 취하고 있다.
통상적으로, 전력변환부는 태양광 인버터에 1개가 내장되어 있어 가장 낮은 출력을 갖는 태양전지 모듈에 의해 전체출력이 저하되는 병목현상이 발생하게 된다. 이러한 이유로 일반적인 태양전지 접속반은 태양광 인버터가 최대의 효율을 낼 수 있는 전압 사양으로 전압을 변환시켜야 하는 문제점이 있다. 또한, 태양광 인버터가 최대 효율을 낼 수 있도록 하는 전압으로 태양전지 어레이를 일일이 직병렬로 조합하여야 하는 번거로움이 있으며, 요구사양으로 직병렬 조합을 하더라도 모듈별로 일사 상태의 차이 등에 의해 출력이 변경되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 다수의 태양광 어레이를 병렬로 접속하고 병렬로 접속된 다수의 태양광 어레이의 출력측에 단일의 부스트 컨버터를 연결하여 회로 구성을 간단히 함과 더불어 다수의 태양광 어레이의 출력을 감시하고 각각의 태양광 어레이의 고장 판별을 보다 정확히 할 수 있도록 하는 채널 감시 기능을 구비한 태양광 전력 변환 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시양태에 따른 태양광 발전 장치는, 병렬로 상호 연결된 다수의 태양광 어레이의 전체의 전압을 측정하는 단일의 통합 전압 측정부; 상기 다수의 태양광 어레이에서 출력되는 전압을 승압하여 발생된 전력을 후단의 인버터에게로 제공하는 단일의 부스트 컨버터; 상기 부스트 컨버터에게로 출력되는 태양광 어레이별 전압을 측정하는 전압 측정부; 태양광 어레이별 전류를 측정하는 전류 측정부; 및 상기 전압, 전류 측정부의 측정값을 근거로 하는 태양광 어레이별 전류, 전력, 전류량, 및 전력량 측정값 중에서 하나 이상을 고장 판단 근거로 상기 다수의 태양광 어레이 중에서 어느 태양광 어레이가 고장인지를 판단하고 알리는 제어부;를 포함한다.
상기 제어부는, 상기 태양광 어레이별 전류, 전력, 전류량, 및 전력량 측정값 중에서 하나 이상의 값과 기설정된 태양광 어레이별 전류, 전력, 전류량, 및 전력량 기준 측정값 중에서 하나 이상의 값과의 비교에 따라 상기 다수의 태양광 어레이 중에서 특정 태양광 어레이의 측정값 감소 시간 데이터를 저장하고, 상기 측정값 감소 시간 데이터에 근거한 측정값 감소 기간과 기설정된 기준 측정값 감소 기간과의 비교에 따라 특정 태양광 어레이의 이상 발생 또는 고장 발생을 알릴 수 있다.
상기 기준 측정값은 모든 태양광 어레이의 전체 측정값을 평균 내어 일정 비율을 곱한 값, 측정값의 최대값에 일정 비율을 곱한 값, 또는 태양광 어레이의 고장을 판별하기 위한 특정한 기준값이거나 비율(%) 등의 방법으로 계산된 값들 중에서 어느 하나일 수 있다.
상기 제어부는, 상기 다수의 태양광 어레이의 측정값 중에서 상기 기설정된 기준 측정값보다 작은 측정값이 측정된 태양광 어레이에 대한 측정값 감소 시간 데이터를 저장할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 다수의 태양광 어레이의 측정값 중에서 상기 기설정된 기준 측정값보다 작은 측정값이 측정된 태양광 어레이의 측정값이 일정 기간 동안 상기 기준 측정값 미만으로 감소하되, 측정값 감소 시간 데이터가 연속적으로 측정되고 측정값 감소 시간 데이터가 주기적으로 근사한 시간동안 같은 패턴으로 발생되면 해당 태양광 어레이에 이상이 발생한 것으로 간주하여 이상 발생을 통신부를 통해 알릴 수 있다. 상기 통신부는 원격감지 서버, 관리자 단말기등에 통신 수단을 이용하여 태양광 어레이에 이상이 발생한 내용을 통보할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 다수의 태양광 어레이의 측정값 중에서 상기 기설정된 기준 측정값보다 작은 측정값이 측정된 태양광 어레이의 측정값이 일정 기간 동안 상기 기준 측정값 미만으로 감소하되, 측정값 감소 시간 데이터가 연속적으로 측정되고 발전되는 전반적인 시간동안 측정값이 감소하면 해당 태양광 어레이에 고장이 발생한 것으로 판단하여 고장 발생을 통신부를 통해 알릴 수 있다. 상기 통신부는 원격감지 서버, 관리자 단말기 등에 통신 수단을 이용하여 태양광 어레이에 고장이 발생한 내용을 통보할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 다수의 태양광 어레이의 측정값중에서 상기 기설정된 기준 측정값보다 작은 측정값이 측정된 태양광 어레이의 측정값이 일정 기간 동안 상기 기준 측정값 미만으로 감소하되, 측정값 감소 데이터가 짧은 시간동안 일시적으로 측정되면 정상상태로 판단하여 고장 발생 알림을 행하지 않을 수 있다.
상기 제어부는, 상기 태양광 어레이별로 전류값을 근거로 전류량을 계산하고, 계산된 태양광 어레이별 전류량을 다른 태양광 어레이와 비교하여 상기 태양광 어레이별 전류량 감소율을 계산하고, 전류량 감소율을 기설정된 전류량 감소율 기준값 및 전류량 감소율 최소값과 비교하여 특정 태양광 어레이의 이상 발생 또는 고장 발생을 통신부를 통해 알릴 수 있다. 상기 통신부는 원격감지 서버, 관리자 단말기 등에 통신 수단을 이용하여 태양광 어레이에 이상 발생과 고장 발생 내용을 통보할 수 있다.
상기 전류량 감소율 기준값은, 정상상태에서 태양광 어레이의 환경적 요인으로 인한 차이로 발생할 수 있는 전류변화의 허용범위내에서 발생할 수 있는 전류량 감소율의 최대값일 수 있다.
상기 전류량 감소율 최소값은, 태양광 어레이에 고장이 발생하여 정상 상태와 비교하여 전류가 감소하는 비율의 최소값을 의미할 수 있다.
상기 제어부는, 계산된 전류량 감소율이 상기 전류량 감소율 기준값 이상이고 상기 전류량 감소율 최소값 미만이면 해당 태양광 어레이에 이상이 발생한 것으로 간주하여 이상 발생을 알릴 수 있다.
상기 제어부는, 계산된 전류량 감소율이 상기 전류량 감소율 기준값 이상이고 상기 전류량 감소율 최소값 이상이면 해당 태양광 어레이에 고장이 발생한 것으로 판단하여 고장 발생을 알릴 수 있다.
상기 제어부는, 상기 태양광 어레이별로 전류값 및 전압값을 근거로 전력량을 계산하고, 계산된 태양광 어레이별 전력량을 다른 태양광 어레이와 비교하여 상기 태양광 어레이별 전력량 감소율을 계산하고, 전력량 감소율을 기설정된 전력량 감소율 기준값 및 전력량 감소율 최소값과 비교하여 특정 태양광 어레이의 이상 발생 또는 고장 발생을 통신부를 통해 알릴 수 있다. 상기 통신부는 원격감지 서버, 관리자 단말기 등에 통신 수단을 이용하여 태양광 어레이에 이상 발생과 고장 발생 내용을 통보할 수 있다.
상기 제어부는, 계산된 전력량 감소율이 상기 전력량 감소율 기준값 이상이고 상기 전력량 감소율 최소값 미만이면 해당 태양광 어레이에 이상이 발생한 것으로 간주하여 이상 발생을 알릴 수 있다.
상기 제어부는, 계산된 전력량 감소율이 상기 전력량 감소율 기준값 이상이고 상기 전력량 감소율 최소값 이상이면 해당 태양광 어레이에 고장이 발생한 것으로 판단하여 고장 발생을 알릴 수 있다.
상기 병렬로 상호 연결된 다수의 태양광 어레이 각각에는 릴레이가 연결되고, 상기 제어부는 상기 태양광 어레이의 고장 판단 방법들을 사용하여 고장이 발생한 태양광 어레이를 판단하였을 경우, 상기 고장 판단된 태양광 어레이를 포함한 전체의 태양광 어레이들의 전류값과 전압값을 근거로 전체 발전 전력량을 계산하고 고장 판단된 태양광 어레이에 연결된 릴레이를 동작시켜 해당 태양광 어레이에서 출력되는 전력을 차단하고, 고장 판단된 태양광 어레이를 제외한 전체의 태양광 어레이들의 전류값과 전압값을 근거로 전체 발전 전력량을 계산하여, 차단 전의 전체 발전량과 차단 후의 전체 발전량의 크기를 비교하여 차단 후의 전체 발전량이 더 큰 경우 고장 판단된 어레이의 릴레이를 계속 동작시키고, 차단 후의 전체 발전량이 더 작은 경우 고장 판단된 어레이의 릴레이를 동작을 멈추어 고장판단된 태양광 어레이에서 출력되는 전력을 연결하여 동작시켜 전체 발전량이 최대로 동작할 수 있도록 운전 할 수 있다.
이러한 구성의 본 발명에 따르면, 다수의 태양광 어레이를 병렬로 접속하고 병렬로 접속된 다수의 태양광 어레이의 출력측에 단일의 부스트 컨버터를 연결함으로써, 회로 구성을 간단하게 할 수 있고 발열을 감소시킬 수 있다.
또한, 다수의 태양광 어레이의 출력을 감시할 수 있어서 각각의 태양광 어레이의 고장 판별을 보다 정확히 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 채널 감시 기능을 구비한 태양광 전력 변환 장치의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 제어부에서의 고장 판별 동작의 제 1 예를 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 3은 도 1에 도시된 제어부에서의 고장 판별 동작의 제 2 예를 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 4는 도 1에 도시된 제어부에서의 고장 판별 동작의 제 3 예를 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 5는 도 1에 도시된 제어부에서의 고장 판별 후 운전 제어 동작의 일 예를 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 2는 도 1에 도시된 제어부에서의 고장 판별 동작의 제 1 예를 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 3은 도 1에 도시된 제어부에서의 고장 판별 동작의 제 2 예를 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 4는 도 1에 도시된 제어부에서의 고장 판별 동작의 제 3 예를 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 5는 도 1에 도시된 제어부에서의 고장 판별 후 운전 제어 동작의 일 예를 설명하기 위한 플로우차트이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 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.
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 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 채널 감시 기능을 구비한 태양광 전력 변환 장치의 구성도이다.
본 발명의 실시예에 따른 태양광 전력 변환 장치는, 태양광 어레이(10a ~ 10n), 전압 측정부(12a ~ 12n), 역조류 방지부(14a ~ 14n), 전류 측정부(16a ~ 16n), 릴레이(18a ~ 18n), 통합 전압 측정부(20), 부스트 컨버터(22), DC링크 커패시터(24), 인버터(26), 계통 연계용 회로부(28), 전원부(30), 구동부(32, 36), 신호 검출부(34, 38), 출력부(40), 통신부(42), 및 제어부(44)를 포함할 수 있다.
태양광 어레이(10a ~ 10n)의 각각은 태양전지가 모여 만들어진 하나의 모듈(판)을 여러장 연결한 태양광 설비를 의미할 수 있다. 다시 말해서, 태양광 어레이(10a ~10n)의 각각은 필요한만큼의 전력을 얻기 위하여 1장 또는 여러 장의 태양전지 모듈을 최상의 조건(경사각, 방위각)을 고려하여 사용여건에 맞게 연결시켜 놓은 설비를 의미할 수 있다. 여기서, 태양전지 모듈은 셀을 직병렬로 연결하여 태양광 아래서 일정한 전압과 전류를 발생시킬 수 있는 장치로서, 그 용도에 따라서 여러가지 형태로 제작될 수 있다. 셀은 태양전지의 가장 기본 소자를 의미한다.
본 발명의 실시예에서는 다수의 태양광 어레이(10a ~ 10n)가 병렬로 접속되는데, 각각의 태양광 어레이가 연결된 선로를 채널이라고 표현할 수 있다. 즉, 각각의 태양광 어레이(10a ~ 10n)의 출력이 전달되는 선로를 채널이라고 할 수 있으므로, 도 1에서는 다수의 채널이 존재한다고 볼 수 있다.
전압 측정부(12a ~ 12n)는 해당하는 태양광 어레이(10a ~ 10n)에 일대일로 연결되어 해당하는 태양광 어레이에서의 전압을 측정할 수 있다. 예를 들어, 전압 측정부(12a)는 태양광 어레이(10a)의 전압을 측정할 수 있고, 전압 측정부(12n)는 태양광 어레이(10n)의 출력을 측정할 수 있다.
역조류 방지부(14a ~ 14n)는 해당하는 태양광 어레이(10a ~ 10n)에 일대일로 연결되어 각각의 태양광 어레이의 출력이 다른 태양광 어레이에 입력되지 않도록 방지할 수 있다. 예를 들어, 역조류 방지부(14a)는 태양광 어레이(10a)의 출력단에 연결된 전압 측정부(12a)에 연결되고, 역조류 방지부(14a)는 태양광 어레이(10n)의 출력단에 연결된 전압 측정부(12n)에 연결될 수 있다.
전류 측정부(16a ~ 16n)는 해당하는 태양광 어레이(10a ~ 10n)에 일대일로 연결되어 해당하는 태양광 어레이에서의 전류를 측정할 수 있다. 예를 들어, 전류 측정부(16a)는 태양광 어레이(10a)의 전류를 측정할 수 있고, 전류 측정부(16n)는 태양광 어레이(10n)의 전류를 측정할 수 있다.
릴레이(18a ~ 18n)는 해당하는 태양광 어레이(10a ~ 10n)에 일대일로 연결되어 각각의 태양광 어레이의 출력을 차단할 수 있다. 릴레이(18a)는 태양광 어레이(10a)의 출력을 차단할 수 있고, 릴레이(18n)는 태양광 어레이(10n)의 출력을 차단할 수 있다.
통합 전압 측정부(20)는 병렬로 연결된 모든 태양광 어레이(10a ~ 10n)의 전체의 전압(통합 전압이라고 함)을 측정할 수 있다.
전압 측정부(12a ~ 12n), 전류 측정부(16a ~ 16n) 및 통합 전압 측정부(20)의 측정값은 제어부(44)에 입력되어 각각의 채널의 고장 판단 근거로 사용할 수 있다.
부스트 컨버터(22)는 태양광 어레이(10a ~ 10n)에서 발생된 전압을 승압하기 위한 것으로서, 부스트 컨버터(22)는 태양광 어레이(10a ~ 10n)에서 발생된 전압을 계통연계 및 계통연계 및 최대전력점 제어를 위해 부스팅한다.
DC링크 커패시터(24)는 부스트 컨버터(22)에서 출력되는 전압(즉, DC 전압)을 저장할 수 있다.
인버터(26)는 부스트 컨버터(22)의 출력측에 연결된 DC링크 커패시터(24)의 DC 링크 전압을 계통 연계용 회로부(28)에게로 제공하기 위해 교류(AC) 전압으로 변환할 수 있다.
계통 연계용 회로부(28)는 인버터(26)로부터의 교류 전압을 계통(Grid)에게로 공급한다. 예를 들어, 계통 연계용 회로부(28)는 릴레이(도시 생략) 및 출력 필터(도시 생략) 등을 포함할 수 있다. 계통 연계용 회로부(28)는 릴레이를 온/오프제어하고 출력 필터를 통해 노이즈 제거 또는 저감시켜 계통에게로 교류 전압을 공급할 수 있다.
전원부(30)는 통합 전압 측정부(20)로부터의 병렬로 연결된 태양광 어레이의 통합 전압을 제어부(44) 및 구동부(32,36), 통신부(42)에 입력되는 전압의 크기로 변환하여 전원을 공급할 수 있다.
구동부(32)는 부스트 컨버터(22)가 최대전력점에서 동작할 수 있도록 하는 구동신호를 부스트 컨버터(22)에게 입력할 수 있다.
예를 들어, 구동부(32)는 PWM(PWM:Pulse Width Modulation) 신호에 의해 도통 제어가 가능한 소자로 구성될 수 있다. 여기서, PWM 신호는 제어부(44)에서 인가될 수 있다. 상술한 소자는 반도체 스위칭 소자(IGBT, MOSFET, GTO, 기타 스위칭 소자)로 실현할 수 있다.
구동부(32)는 제어부(44)로부터의 제어신호(예컨대, PWM 신호)에 근거하여 부스트 컨버터(22)를 구동시킬 수 있다.
신호 검출부(34)는 부스트 컨버터(22)에서 출력되는 전압을 검출하여 제어부(44)에게로 송신한다.
그에 따라, 제어부(44)는 전류 측정부(16a~16n)의 측정값 및 통합 전압 측정부(20)의 측정값, 신호 검출부(34)로부터의 부스트 출력 전압을 근거로 구동부(32)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(44)는 통합 전압 측정부(20)의 측정값, 전류 측정부(16a~16n)의 측정값, 신호 검출부(34)로부터의 부스트 출력 전압을 수신하여 최대 전력점 전압이 되도록 제어신호를 구동부(32)에게로 인가할 수 있다. 또한, 제어부(44)는 전압 측정부(12a ~ 12n), 전류 측정부(16a ~ 16n) 및 통합 전압 측정부(20)의 측정값을 출력부(40)를 통해 화면표시할 수 있다. 여기서, 출력부(40)는 LCD 등으로 구성될 수 있다. 또한, 제어부(44)는 전압 측정부(12a ~ 12n), 전류 측정부(16a ~ 16n) 및 통합 전압 측정부(20)의 측정값을 통신부(42)를 통해 외부로 전송할 수 있다.
구동부(36)는 제어부(44)로부터의 제어신호(예컨대, PWM 신호)에 근거하여 인버터(26)를 구동시킬 수 있다.
여기서, 구동부(36)는 상술한 구동부(32)와 같이 PWM(PWM:Pulse Width Modulation) 신호에 의해 도통 제어가 가능한 소자로 구성될 수 있다.
신호 검출부(38)는 인버터(26)에서 출력되는 전력의 전압과 전류를 검출하여 제어부(44)에게로 송신한다.
그에 따라, 제어부(44)는 신호 검출부(38)로부터의 신호를 근거로 구동부(36)를 제어하여 인버터(26)를 작동시킬 수 있다. 또한, 제어부(44)는 신호 검출부(38)에서 검출된 인버터(26)의 입출력 데이터 및 인버터 운전 데이터를 출력부(40)를 통해 화면에 표시하거나 통신부(42)를 통해 외부로 송출할 수 있다.
다시 말해서, 출력부(40)는 부스트 컨버터 운전 데이터, 인버터 운전 데이터, 고장 정보 등을 화면에 표시할 수 있다. 통신부(42)는 부스트 컨버터 운전 데이터, 인버터 운전 데이터, 고장 정보 등을 외부로 송출할 수 있다.
한편, 제어부(44)는 전압 측정부(12a ~ 12n), 전류 측정부(16a ~ 16n) 및 통합 전압 측정부(20)의 측정값을 근거로 전류, 전력, 전류량, 및 전력량 중에서 어느 하나를 비교하여 다수의 태양광 어레이(10a ~ 10n) 중에서 어느 태양광 어레이가 고장인지를 판단할 수 있다. 상기 설명에서, 제어부(44)는 전류, 전력, 전류량, 및 전력량 중에서 어느 하나를 비교하여 다수의 태양광 어레이(10a ~ 10n) 중에서 어느 태양광 어레이가 고장인지를 판단할 수 있다고 하였으나, 필요에 따라서는 전류, 전력, 전류량, 및 전력량 중에서 하나 이상을 비교하여 어느 태양광 어레이가 고장인지를 판단할 수도 있다.
또한, 제어부(44)는 고장 유무를 알릴 수 있다.
상술한 제어부(44)의 고장 판별 및 알림에 대해서는 도 2 내지 도 5의 플로우차트를 참조하여 후술하기로 한다.
상술한 도 1에서는 부스트 컨버터(22)와 구동부(32) 및 신호 검출부(34)를 각각 별개로 구성시키고, 인버터(26)와 구동부(36) 및 신호 검출부(38)를 각각 별개로 구성시켰으나, 필요에 따라서는 구동부(32) 및 신호 검출부(34)가 부스트 컨버터(22) 또는 제어부(44)에 포함되는 것으로 하여도 되고, 구동부(36) 및 신호 검출부(38)가 인버터(26) 또는 제어부(44)에 포함되는 것으로 하여도 무방하다.
도 2는 도 1에 도시된 제어부에서의 고장 판별 동작의 제 1 예를 설명하기 위한 플로우차트이다.
먼저, 통합 전압 측정부(20)는 병렬로 연결된 태양광 어레이(10a ~ 10n)의 전체의 전압을 측정한다(S10). 이때에는 전압이 가장 작은 태양광 어레이의 전압값으로 조정될 것이다.
그리고, 통합 전압 측정부(20)는 측정된 태양광 어레이(10a ~ 10n)의 전체의 전압을 부스트 컨버터(22)에게로 인가한다.
그에 따라, 전압 측정부(12a ~ 12n) 및 전류 측정부(16a ~ 16n)는 태양광 어레이(10a ~ 10n)별 전압, 전류를 측정한다.
그리고, 전압 측정부(12a ~ 12n) 및 전류 측정부(16a ~ 16n)는 태양광 어레이(10a ~ 10n)별 전류값 및 전압값을 제어부(44)에게로 인가한다.
제어부(44)는 전류 또는 전력 측정값의 감소 정도가 다른 태양광 어레이와 비교하여 일정 비율 이하로 감소하는 태양광 어레이가 있는지를 판단하기 위해, 태양광 어레이(10a ~ 10n)별 전류 또는 전력 측정값을 기설정된 평균값과 비교한다(S16).
여기서, 평균값은 모든 태양광 어레이(10a ~ 10n)의 전체 전류 또는 전력 측정값을 평균 내어 일정 비율을 곱한 값 또는 최고 전류 또는 전력 측정값에 일정 비율을 곱한 값 또는 전류 또는 전력 측정값값의 순위를 매겨 중간순위의 값에 일정 비율을 곱한 값 등이 될 수 있다. 이와 같은 평균값을 기준 측정값이라고 할 수 있다.
만약, 어느 태양광 어레이(예컨대, 태양광 어레이(10a))의 측정값이 기설정된 기준 측정값보다 작다면(S16에서 "Yes") 제어부(44)는 해당 태양광 어레이(즉, 태양광 어레이(10a))에 대한 측정값 감소 시간 데이터를 저장한다(S18). 이를 위해, 제어부(44)는 측정값 감소 시간을 계시할 수 있는 타이머(도시 생략)를 포함한다. 여기서, 측정값 감소 시간 데이터는 측정값이 감소한 것이 외부적인 요인으로 인한 일시적인 감소인지 아니면 고장으로 인한 감소인지를 판단하기 위한 데이터로 사용된다. 상기에서는 어느 태양광 어레이의 측정값 기설정된 기준 측정값보다 작은지를(즉, 미만인지를) 판단하였지만, 필요에 따라서는 어느 태양광 어레이의 측정값이 기설정된 기준 측정값 이하인지를 판단하는 것으로 하여도 무방하다.
이어, 제어부(44)는 측정값 감소 시간 데이터에 근거한 측정값 감소 기간을 기설정된 기준 측정값 감소 기간과 비교한다(S20). 이는 태양광 어레이의 표면 오염, 온도, 구름, 이물질 등의 환경적 요인으로 인한 측정값 감소로 무분별하게 알림을 발생시키지 않도록 측정값이 감소한 기간의 데이터를 사용하여 기준치 이상일 경우만 고장으로 판별하여 알리기 위함이다. 여기서, 측정값 감소 기간 및 기준 측정값 감소 기간은 하루 또는 주간 또는 임의의 기간 동안의 전류 데이터를 기반으로 하는 기간일 수 있다.
만약, 어느 태양광 어레이(예컨대, 태양광 어레이(10a))의 측정값 감소 기간이 기설정된 기준 측정값 감소 기간 이상일 경우(S20에서 "Yes") 제어부(44)는 일시적인 감소인지 아니면 주기적인 감소인지 아니면 대부분 감소인지를 판단한다(S22, S24, S28).
예를 들어, 임의의 기간 또는 일정 기간 동안 특정 태양광 어레이(예컨대, 태양광 어레이(10a))의 측정값이 기준 측정값 이하로 감소하여 측정값 감소 데이터가 연속적으로 짧은 기간동안 측정되는 경우(S22에서 "Yes"), 제어부(44)는 구름, 이물질 등으로 인하여 일시적으로 측정값이 감소한 것으로 판단하여 이상으로 알리지 않는다.
다른 예로서, 임의의 기간 또는 일정 기간 동안 특정 태양광 어레이(예컨대, 태양광 어레이(10a))의 측정값이 기준 측정값 미만으로 감소하여 측정값 감소 시간 데이터가 연속적으로 측정되고 측정갑 감소 시간 데이터가 주기적으로 근사한 시간동안 같은 패턴으로 발생하는 경우(S24에서 "Yes"), 제어부(44)는 주변의 구조물, 나무 등으로 인하여 해당 태양광 어레이(예컨대, 태양광 어레이(10a))에 음영이 발생하여 주기적으로 측정값이 감소한 것으로 판단할 수 있다. 이 경우에는 제어부(44)는 해당 태양광 어레이(예컨대, 태양광 어레이(10a))의 측정값에 이상이 발생한 것으로 간주하여 출력부(40) 및/또는 통신부(42)를 통해 이상 발생을 알린다(S26). 이에 의해, 사용자는 해당 태양광 어레이(예컨대, 태양광 어레이(10a))의 측정값이 감소하는 시간 동안의 측정값 감소 원인을 확인하여 해결할 수 있다.
또 다른 예로서, 임의의 기간 또는 일정 기간 동안 특정 태양광 어레이(예컨대, 태양광 어레이(10a))의 측정값이 기준 측정값 미만으로 감소하여 측정값 감소 시간 데이터가 연속적으로 측정되고 발전되는 전반적인 시간동안 측정값이 감소하는 경우(S28에서 "Yes"), 제어부(44)는 해당 태양광 어레이(예컨대, 태양광 어레이(10a))의 표면의 오염 또는 태양광 모듈의 온도상승, 고장 등으로 인하여 발전량이 저하되어 고장이 발생한 것으로 판단한다(S30). 이 경우에는 제어부(44)는 사용자에게 해당 태양광 어레이(예컨대, 태양광 어레이(10a))의 표면오염 제거 및 모듈 검사 및 교체를 할 수 있도록 고장을 알린다. 이때, 제어부(44)는 출력부(40)에 해당 태양광 어레이(예컨대, 태양광 어레이(10a))에서 고장이 발생하였음을 표시하고, 통신부(42)의 통신 수단을 이용하여 원격감시 서버(도시 생략), 관리자 단말기(도시 생략) 등에 고장 내용을 통보할 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 제어부에서의 고장 판별 동작의 제 2 예를 설명하기 위한 플로우차트이다.
먼저, 통합 전압 측정부(20)는 병렬로 연결된 태양광 어레이(10a ~ 10n)의 전체의 전압을 측정한다(S70). 이때에는 전압이 가장 작은 태양광 어레이의 전압값으로 조정될 것이다.
그리고, 통합 전압 측정부(20)는 측정된 태양광 어레이(10a ~ 10n)의 전체의 전압을 부스트 컨버터(22)에게로 인가한다.
그에 따라, 전압 측정부(12a ~ 12n) 및 전류 측정부(16a ~ 16n)는 태양광 어레이(10a ~ 10n)별 전압, 전류를 측정한다.
그리고, 전압 측정부(12a ~ 12n) 및 전류 측정부(16a ~ 16n)는 태양광 어레이(10a ~ 10n)별 전류값 및 전압값을 제어부(44)에게로 인가한다.
그에 따라, 제어부(44)는 태양광 어레이(10a ~ 10n)별 전류량을 계산한다(S76). 예를 들어, 30분 또는 1시간 또는 하루 등의 임의의 시간동안 전류값을 누적하여 태양광 어레이(10a ~ 10n)별 전류량을 계산할 수 있다.
이어, 제어부(44)는 태양광 어레이(10a ~ 10n)별 전류량 감소율을 계산한다(S78). 예를 들어, 다른 태양광 어레이와 계산된 전류량의 차이를 사용하여 태양광 어레이(10a ~ 10n)별 전류량 감소율을 계산할 수 있다.
그리고 나서, 제어부(44)는 계산된 전류량 감소율이 기설정된 전류량 감소율 기준값 이상인지를 판단한다(S80). 여기서, 전류량 감소율 기준값은 정상상태에서 태양광 어레이의 표면 오염, 온도, 구름, 이물질 등의 환경적 요인으로 인한 차이로 발생할 수 있는 전류변화의 허용범위내에서 발생할 수 있는 전류량 감소율의 최대값을 의미할 수 있다.
만약, 계산된 전류량 감소율이 기설정된 전류량 감소율 기준값 이상이면(S80에서 "Yes") 제어부(44)는 계산된 전류량 감소율을 기설정된 전류량 감소율 최소값과 비교한다(S82). 여기서, 전류량 감소율 최소값은 태양광 어레이에 고장이 발생하여 정상 상태와 비교하여 전류가 감소하는 비율의 최소값을 의미할 수 있다.
만약, 계산된 전류량 감소율이 기설정된 전류량 감소율 최소값 미만이면(S82에서 "Yes") 제어부(44)는 태양광 어레이에 이상이 발생하여 정상 상태보다 전류량이 감소하여 동작중인 것으로 판단하여 사용자에게 이상 상태를 알린다(S84). 이 경우 제어부(44)는 출력부(40) 및/또는 통신부(42)를 통해 이상 상태를 알릴 수 있다.
만약, 계산된 전류량 감소율이 기설정된 전류량 감소율 최소값 이상이면(S82에서 "No") 제어부(44)는 태양광 어레이에 고장이 발생하여 전류량이 감소한 것으로 판단하여 사용자에게 고장을 알린다(S86). 이 경우 제어부(44)는 출력부(40) 및/또는 통신부(42)를 통해 고장을 알릴 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 제어부에서의 고장 판별 동작의 제 3 예를 설명하기 위한 플로우차트이다.
먼저, 통합 전압 측정부(20)는 병렬로 연결된 태양광 어레이(10a ~ 10n)의 전체의 전압을 측정한다(S90). 이때에는 전압이 가장 작은 태양광 어레이의 전압값으로 조정될 것이다.
그리고, 통합 전압 측정부(20)는 측정된 태양광 어레이(10a ~ 10n)의 전체의 전압을 부스트 컨버터(22)에게로 인가한다.
그에 따라, 전압 측정부(12a ~ 12n) 및 전류 측정부(16a ~ 16n)는 태양광 어레이(10a ~ 10n)별 전압, 전류를 측정한다.
그리고, 전압 측정부(12a ~ 12n) 및 전류 측정부(16a ~ 16n)는 태양광 어레이(10a ~ 10n)별 전류값 및 전압값을 제어부(44)에게로 인가한다.
그에 따라, 제어부(44)는 태양광 어레이(10a ~ 10n)별 전력을 계산한다(S96). 태양광 어레이(10a ~ 10n)별 전압과 전류를 곱하여 태양광 어레이(10a ~ 10n)별 전력을 계산할 수 있다.
그리고 나서, 제어부(44)는 태양광 어레이(10a ~ 10n)별 전력량을 계산한다(S98). 예를 들어, 30분 또는 1시간 또는 하루 등의 임의의 시간동안 전력을 누적하여 태양광 어레이(10a ~ 10n)별 전력량을 계산할 수 있다.
이어, 제어부(44)는 태양광 어레이(10a ~ 10n)별 전력량 감소율을 계산한다(S100). 예를 들어, 다른 태양광 어레이와 계산된 전력량의 차이를 사용하여 태양광 어레이(10a ~ 10n)별 전력량 감소율을 계산할 수 있다.
이후, 제어부(44)는 계산된 전력량 감소율이 기설정된 전력량 감소율 기준값 이상인지를 판단한다(S102). 여기서, 전력량 감소율 기준값은 정상상태에서 태양광 어레이의 표면 오염, 온도, 구름, 이물질 등의 환경적 요인으로 인한 차이로 발생할 수 있는 전력변화의 허용범위내에서 발생할 수 있는 전력량 감소율의 최대값을 의미할 수 있다.
만약, 계산된 전력량 감소율이 기설정된 전력량 감소율 기준값 이상이면(S102에서 "Yes") 제어부(44)는 계산된 전력량 감소율을 기설정된 전력량 감소율 최소값과 비교한다(S104). 여기서, 전력량 감소율 최소값은 태양광 어레이에 고장이 발생하여 정상 상태와 비교하여 전력이 감소하는 비율의 최소값을 의미할 수 있다.
만약, 계산된 전력량 감소율이 기설정된 전력량 감소율 최소값 미만이면(S104에서 "Yes") 제어부(44)는 태양광 어레이에 이상이 발생하여 정상 상태보다 전력량이 감소하여 동작중인 것으로 판단하여 사용자에게 이상 상태를 알린다(S106). 이 경우 제어부(44)는 출력부(40) 및/또는 통신부(42)를 통해 이상 상태를 알릴 수 있다.
만약, 계산된 전력량 감소율이 기설정된 전력량 감소율 최소값 이상이면(S104에서 "No") 제어부(44)는 태양광 어레이에 고장이 발생하여 전력량이 감소한 것으로 판단하여 사용자에게 고장을 알린다(S108). 이 경우 제어부(44)는 출력부(40) 및/또는 통신부(42)를 통해 고장을 알릴 수 있다.
도 5는 도 1에 도시된 제어부에서의 고장 판별 후 운전 제어 동작의 일 예를 설명하기 위한 플로우차트이다.
상술한 도 2 내지 도 4에서와 같은 고장 판별에 의해 어느 태양광 어레이(10a ~ 10n 중에서 어느 하나 이상)에서 고장이 난 것으로 판단되면(S110) 전압 측정부(12a ~ 12n) 및 전류 측정부(16a ~ 16n)는 고장 판단된 태양광 어레이가 연결된 상태의 태양광 어레이(10a ~ 10n)별 전압 및 전류를 측정한다(S112, S114).
그리고, 전압 측정부(12a ~ 12n) 및 전류 측정부(16a ~ 16n)는 고장 판단된 태양광 어레이가 연결된 상태에서 검출된(측정된) 태양광 어레이(10a ~ 10n)별 전류값 및 전압값을 제어부(44)에게로 인가한다.
그에 따라, 제어부(44)는 릴레이 차단 전의 총 발전량을 계산한다(S116). 예를 들어, 고장 판단된 태양광 어레이가 연결된 상태의 태양광 어레이별 전압과 전류를 곱하여 고장 판단된 태양광 어레이가 연결된 상태의 태양광 어레이별 전력을 계산해 내고, 각각의 태양광 어레이의 전력을 합함으로써 릴레이 차단 전의 총 발전량을 계산할 수 있다.
이와 같이 릴레이 차단 전의 총 발전량이 계산되면 제어부(44)는 고장 판단된 태양광 어레이에 연결된 릴레이(예컨대, 18a ~ 18n 중에서 하나)를 동작시켜(예컨대, 온(ON)시켜) 해당 태양광 어레이의 연결을 차단한다(S118).
이어, 제어부(44)는 고장 판단된 태양광 어레이를 차단한 상태에서 태양광 어레이별 전압 및 전류를 측정한다(S120, S122). 여기서는 각 채널별 전압 측정부(12a ~ 12n) 및 전류 측정부(16a ~ 16n)에서 측정되는 해당 태양광 어레이의 전압값 및 전류값이 제어부(44)에 인가되는 것으로 볼 수도 있다.
이후, 제어부(44)는 릴레이 차단 후의 총 발전량을 계산한다(S124). 예를 들어, 고장 판단된 태양광 어레이가 차단된 상태의 태양광 어레이별 전압과 전류를 곱하여 고장 판단된 태양광 어레이가 차단된 상태의 태양광 어레이별 전력을 계산해 내고, 각각의 태양광 어레이의 전력을 합함으로써 릴레이 차단 후의 총 발전량을 계산할 수 있다.
그리고 나서, 제어부(44)는 고장 판단된 태양광 어레이를 차단하기 전의 총 발전량과 차단 후의 총 발전량을 비교한다(S126).
만약, 고장 판단된 태양광 어레이를 차단한 후의 총 발전량이 고장 판단된 태양광 어레이를 차단하기 전의 총 발전량보다 더 크면(S126에서 "Yes") 제어부(44)는 고장 판단된 태양광 어레이에 연결된 릴레이를 동작시켜(예컨대, 온(ON)시켜) 고장 판단된 태양광 어레이를 차단한 상태를 유지시킨다(S128).
한편, 고장 판단된 태양광 어레이를 차단한 후의 총 발전량이 고장 판단된 태양광 어레이를 차단하기 전의 총 발전량보다 적으면(S126에서 "No") 제어부(44)는 고장 판단된 태양광 어레이에 연결된 릴레이의 동작을 멈추어(예컨대, 오프(OFF)시켜) 고장 판단된 태양광 어레이를 연결시킨다(S130).
이와 같이 제어부(44)는 고장 판단된 태양광 어레이를 차단하기 전의 총 발전량과 차단 후의 총 발전량을 서로 비교하여 총 발전량이 더 높은 상태로 운전시킴으로써, 최대 발전량으로 운전할 수 있게 한다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10a ~ 10n : 태양광 어레이 12a ~ 12n : 전압 측정부
14a ~ 14n : 역조류 방지부 16a ~ 16n : 전류 측정부
18a ~ 18n : 릴레이 20 : 통합 전압 측정부
22 : 부스트 컨버터 24 : DC링크 커패시터
26 : 인버터 28 : 계통 연계용 회로부
30 : 전원부 32, 36 : 구동부
34, 38 : 신호 검출부 40 : 출력부
42 : 통신부 44 : 제어부
14a ~ 14n : 역조류 방지부 16a ~ 16n : 전류 측정부
18a ~ 18n : 릴레이 20 : 통합 전압 측정부
22 : 부스트 컨버터 24 : DC링크 커패시터
26 : 인버터 28 : 계통 연계용 회로부
30 : 전원부 32, 36 : 구동부
34, 38 : 신호 검출부 40 : 출력부
42 : 통신부 44 : 제어부
Claims (17)
- 다수의 태양광 어레이의 각각에 일대일로 연결되되 상기 각각의 태양광 어레이의 제 1 및 제 2 출력단자에 연결되어, 상기 태양광 어레이별 전압을 측정하는 전압 측정부;
상기 각각의 전압 측정부의 후단에 일대일로 연결되되 상기 각각의 태양광 어레이의 제 1 출력단자에 접속되게 연결되어, 상기 각각의 태양광 어레이의 출력이 다른 태양광 어레이에 입력되지 않게 하는 역조류 방지부;
상기 각각의 역조류 방지부의 후단에 일대일로 연결되되 상기 각각의 태양광 어레이의 제 1 출력단자에 접속되게 연결되어, 상기 태양광 어레이별 전류를 측정하는 전류 측정부;
상기 각각의 전류 측정부의 후단에 단일로 연결되되 상기 각각의 태양광 어레이의 제 1 및 제 2 출력단자에 연결되어, 상기 다수의 태양광 어레이의 전체의 전압을 측정하는 단일의 통합 전압 측정부;
상기 다수의 태양광 어레이에서 출력되는 전압을 승압하여 발생된 전력을 후단의 인버터에게로 제공하는 단일의 부스트 컨버터; 및
상기 통합 전압 측정부와 상기 전압 측정부 및 상기 전류 측정부의 측정값을 근거로 하는 태양광 어레이별 전류, 전력, 전류량, 및 전력량 측정값 중에서 하나 이상을 고장 판단 근거로 상기 다수의 태양광 어레이 중에서 어느 태양광 어레이가 고장인지를 판단하고 알리는 제어부;를 포함하고,
채널 감시 기능을 구비한 태양광 전력 변환 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 태양광 어레이별 전류, 전력, 전류량, 및 전력량 측정값 중에서 하나 이상의 값과 기설정된 기준 측정값과의 비교에 따라 상기 다수의 태양광 어레이 중에서 특정 태양광 어레이의 측정값 감소 시간 데이터를 저장하고, 상기 측정값 감소 시간 데이터에 근거한 측정값 감소 기간과 기설정된 기준 측정값 감소 기간과의 비교에 따라 특정 태양광 어레이의 이상 발생 또는 고장 발생을 알리는,
채널 감시 기능을 구비한 태양광 전력 변환 장치. - 제 2항에 있어서,
상기 기준 측정값은 모든 태양광 어레이의 측정값을 평균 내어 일정 비율을 곱한 값, 최고 측정값의 값에 일정 비율을 곱한 값, 태양광 어레이의 고장을 판별하기 위한 특정한 기준값이거나 비율 등의 방법으로 계산된 값들 중에서 어느 하나인,
채널 감시 기능을 구비한 태양광 전력 변환 장치. - 제 2항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 다수의 태양광 어레이의 측정값중에서 상기 기설정된 기준 측정값보다 작은 측정값이 측정된 태양광 어레이에 대한 측정값 감소 시간 데이터를 저장하는,
채널 감시 기능을 구비한 태양광 전력 변환 장치. - 제 4항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 측정값 감소 시간 데이터가 연속적으로 측정되고 측정값 감소 시간 데이터가 주기적으로 근사한 시간동안 같은 패턴으로 발생되면 해당 태양광 어레이에 이상이 발생한 것으로 간주하여 이상 발생을 알리는,
채널 감시 기능을 구비한 태양광 전력 변환 장치. - 제 4항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 측정값 감소 시간 데이터가 연속적으로 측정되고 발전되는 전반적인 시간동안 측정값이 감소하면 해당 태양광 어레이에 고장이 발생한 것으로 판단하여 고장 발생을 알리는,
채널 감시 기능을 구비한 태양광 전력 변환 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 태양광 어레이별로 전류값을 근거로 전류량을 계산하고, 계산된 태양광 어레이별 전류량을 다른 태양광 어레이와 비교하여 상기 태양광 어레이별 전류량 감소율을 계산하고, 전류량 감소율을 기설정된 전류량 감소율 기준값 및 전류량 감소율 최소값과 비교하여 특정 태양광 어레이의 이상 발생 또는 고장 발생을 알리는,
채널 감시 기능을 구비한 태양광 전력 변환 장치. - 제 7항에 있어서,
상기 전류량 감소율 기준값은,
정상상태에서 태양광 어레이의 환경적 요인으로 인한 차이로 발생할 수 있는 전류변화의 허용범위내에서 발생할 수 있는 전류량 감소율의 최대값인,
채널 감시 기능을 구비한 태양광 전력 변환 장치. - 제 7항에 있어서,
상기 전류량 감소율 최소값은,
태양광 어레이에 고장이 발생하여 정상 상태와 비교하여 전류가 감소하는 비율의 최소값을 의미하는,
채널 감시 기능을 구비한 태양광 전력 변환 장치. - 제 7항에 있어서,
상기 제어부는,
계산된 전류량 감소율이 상기 전류량 감소율 기준값 이상이고 상기 전류량 감소율 최소값 미만이면 해당 태양광 어레이에 이상이 발생한 것으로 간주하여 이상 발생을 알리는,
채널 감시 기능을 구비한 태양광 전력 변환 장치. - 제 7항에 있어서,
상기 제어부는,
계산된 전류량 감소율이 상기 전류량 감소율 기준값 이상이고 상기 전류량 감소율 최소값 이상이면 해당 태양광 어레이에 고장이 발생한 것으로 판단하여 고장 발생을 알리는,
채널 감시 기능을 구비한 태양광 전력 변환 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 태양광 어레이별로 전류값 및 전압값을 근거로 전력량을 계산하고, 계산된 태양광 어레이별 전력량을 다른 태양광 어레이와 비교하여 상기 태양광 어레이별 전력량 감소율을 계산하고, 전력량 감소율을 기설정된 전력량 감소율 기준값 및 전력량 감소율 최소값과 비교하여 특정 태양광 어레이의 이상 발생 또는 고장 발생을 알리는,
채널 감시 기능을 구비한 태양광 전력 변환 장치. - 제 12항에 있어서,
상기 전력량 감소율 기준값은,
정상상태에서 태양광 어레이의 환경적 요인으로 인한 차이로 발생할 수 있는 전력변화의 허용범위내에서 발생할 수 있는 전력량 감소율의 최대값인,
채널 감시 기능을 구비한 태양광 전력 변환 장치. - 제 12항에 있어서,
상기 전력량 감소율 최소값은,
태양광 어레이에 고장이 발생하여 정상 상태와 비교하여 전력이 감소하는 비율의 최소값을 의미하는,
채널 감시 기능을 구비한 태양광 전력 변환 장치. - 제 12항에 있어서,
상기 제어부는,
계산된 전력량 감소율이 상기 전력량 감소율 기준값 이상이고 상기 전력량 감소율 최소값 미만이면 해당 태양광 어레이에 이상이 발생한 것으로 간주하여 이상 발생을 알리는,
채널 감시 기능을 구비한 태양광 전력 변환 장치. - 제 12항에 있어서,
상기 제어부는,
계산된 전력량 감소율이 상기 전력량 감소율 기준값 이상이고 상기 전력량 감소율 최소값 이상이면 해당 태양광 어레이에 고장이 발생한 것으로 판단하여 고장 발생을 알리는,
채널 감시 기능을 구비한 태양광 전력 변환 장치. - 제 1항에 있어서,
병렬로 상호 연결된 다수의 태양광 어레이 각각에는 릴레이가 연결되고,
상기 제어부는 고장이 발생한 태양광 어레이를 판단하였을 경우, 상기 고장 판단된 태양광 어레이를 포함한 전체의 태양광 어레이들의 전류값과 전압값을 근거로 전체 발전 전력량을 계산하고 고장 판단된 태양광 어레이에 연결된 릴레이를 동작시켜 해당 태양광 어레이에서 출력되는 전력을 차단하고, 고장 판단된 태양광 어레이를 제외한 전체의 태양광 어레이들의 전류값과 전압값을 근거로 전체 발전 전력량을 계산하여, 차단 전의 전체 발전량과 차단 후의 전체 발전량의 크기를 비교하여 차단 후의 전체 발전량이 더 큰 경우 고장 판단된 어레이의 릴레이를 계속 동작시키고, 차단 후의 전체 발전량이 더 작은 경우 고장 판단된 어레이의 릴레이를 동작을 멈추어 고장 판단된 태양광 어레이에서 출력되는 전력을 연결하여 동작시켜 전체 발전량이 최대로 동작하는,
채널 감시 기능을 구비한 태양광 전력 변환 장치.
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|---|---|---|---|
| KR1020210003830A KR102340591B1 (ko) | 2021-01-12 | 2021-01-12 | 채널 감시 기능을 구비한 태양광 전력 변환 장치 |
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| KR1020210003830A KR102340591B1 (ko) | 2021-01-12 | 2021-01-12 | 채널 감시 기능을 구비한 태양광 전력 변환 장치 |
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- 2021-01-12 KR KR1020210003830A patent/KR102340591B1/ko active IP Right Grant
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