KR102371848B1 - 태양광 모듈의 데이터 관리 시스템 - Google Patents

태양광 모듈의 데이터 관리 시스템 Download PDF

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Abstract

태양광 모듈의 데이터 관리 시스템에 대해 개시한다. 본 발명의 데이터 관리 시스템은 태양전지를 이용하여 전력을 생성하며 태양전지의 상태 정보를 출력하는 복수의 태양광 모듈, 복수의 태양광 모듈들을 적어도 하나의 그룹으로 그룹화하고, 각 그룹에 포함된 복수의 태양광 모듈 중 적어도 하나의 태양광 모듈에서 출력된 태양전지의 상태 정보를 대표 값으로 전송하는 게이트웨이 장치, 및 게이트웨이 장치로부터 수신한 각각의 그룹별 대표 값을 이용하여 그룹별 태양광 모듈의 상태를 파악하는 관리 서버를 포함하는바, 광범위한 지역에 분포된 태양광 모듈들 각각의 상태 정보들을 수집할 때, 태양광 모듈들의 외부 환경, 기상상태, 위치 정보, 또는 발전 전력량 특성 등에 따라 태양광 모듈들을 그룹화한 후, 그룹별로 하나씩의 상태 정보가 대표 값으로 전송될 수 있도록 함으로써, 네트워크 트래픽을 줄이고 태양광 모듈들의 관리 효율을 높일 수 있다.

Description

태양광 모듈의 데이터 관리 시스템{SYSTEM FOR DATA MANAGEMENT OF PHOTOVOLTAIC MODULE}
본 발명은 광범위한 지역에 분포된 태양광 모듈들 각각의 상태 정보들을 수집할 때, 태양광 모듈들의 외부 환경, 기상상태, 위치 정보, 또는 발전 전력량 특성 등에 따라 태양광 모듈들을 그룹화한 후, 그룹별로 하나씩의 상태 정보가 대표 값으로 전송될 수 있도록 함으로써, 네트워크 트래픽을 줄이고 태양광 모듈들의 관리 효율을 높일 수 있는 태양광 모듈의 데이터 관리 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 태양광 발전은 태양광을 전기 에너지로 바꾸어 전력을 생산하기 위한 것으로서, 다수의 태양 전지들이 어레이(array)된 태양광 모듈을 이용하여 전기를 대규모로 생산하는 발전 시스템이다.
이러한 태양광 발전 시스템은 태양의 빛을 받아 직류 전기를 발생시키는 태양전지가 어레이된 다수의 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.
태양전지가 어레이(PV-array)된 다수의 태양광 모듈(Photovoltaic Module)은 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 및 유지 관리 보수가 철저해야 그 효율을 유지할 수 있다.
종래에는 태양광 모듈들의 고장 진단 및 유지 관리 보수를 위해, 게이트웨이 등의 데이터 중계 장치에서 각각의 태양광 모듈별로 상태 정보를 주기적으로 받아 관리 서버로 제공하였다.
하지만, 광범위한 지역에 태양광 모듈이 대단위로 분포된 경우에는 데이터 중계 장치와 관리 서버 간의 트래픽 과다로 인해 전체 시스템의 관리 효율이 저하되고, 네트워크 트래픽 용량에 따른 비용이 과하게 소모되기도 하였다. 이를 보완하기 위해서는 각 태양광 모듈들의 상태 정보 전송 주기를 길게 늘일 수밖에 없는데, 상태 정보 전송 주기를 늘이면 그만큼 고장 진단 및 유지 관리 효율이 저하될 수밖에 없는 문제들이 발생하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 광범위한 지역에 분포된 태양광 모듈들 각각의 상태 정보들을 수집할 때, 태양광 모듈들의 외부 환경, 기상상태, 위치 정보, 또는 발전 전력량 특성 등에 따라 태양광 모듈들을 적어도 하나의 그룹으로 그룹화한다.
그리고 적어도 하나의 그룹별로 하나씩의 상태 정보가 대표 값으로 전송될 수 있도록 함으로써, 상태 정보 전송에 따른 네트워크 트래픽을 줄이고 태양광 모듈들의 관리 효율을 높일 수 있는 태양광 모듈의 데이터 관리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 모듈의 데이터 관리 시스템은 태양전지를 이용하여 전력을 생성하며 태양전지의 상태 정보를 출력하는 복수의 태양광 모듈, 복수의 태양광 모듈을 적어도 하나의 그룹으로 그룹화하고, 각 그룹에 포함된 복수의 태양광 모듈 중 적어도 하나의 태양광 모듈에서 출력된 태양전지의 상태 정보를 대표 값으로 전송하는 게이트웨이 장치, 및 게이트웨이 장치로부터 수신한 각각의 그룹별 대표 값을 이용하여 그룹별 태양광 모듈의 상태를 파악하는 관리 서버를 포함한다.
이와 더불어, 복수의 태양광 모듈에서 수신된 전력을 인버팅하여 전력 계통으로 전송하는 적어도 하나의 인버팅 장치, 복수의 태양광 모듈 중 적어도 하나의 태양광 모듈과 인접하게 배치되어 외부 환경 상태를 센싱하는 복수의 외부 센서 모듈, 및 복수의 태양광 모듈이 설치된 영역별로 일기 예보, 기상 상태, 날씨 정보를 수집하여 복수의 태양광 모듈이 설치된 영역별 기상 정보를 생성하는 기상 정보 서버를 더 포함한다.
상기와 같은 기술 특징을 갖는 본 발명의 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 모듈의 데이터 관리 시스템은 광범위한 지역에 분포된 태양광 모듈들 각각의 상태 정보들을 수집할 때, 태양광 모듈들의 외부 환경, 기상상태, 위치 정보, 또는 발전 전력량 특성 등에 따라 태양광 모듈들을 적어도 하나의 그룹으로 그룹화한다.
그리고 적어도 하나의 그룹별로 하나씩의 상태 정보가 대표 값으로 전송될 수 있도록 함으로써, 상태 정보 전송에 따른 네트워크 트래픽을 줄이고 태양광 모듈들의 관리 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
특히, 상태 정보 전송에 따른 네트워크 트래픽을 줄이면 상태 정보 전송 주기를 단축시킬 수 있으며, 상태 정보들을 더욱 빠르게 많이 축적하여 데이터 활용에 따른 정확성을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 모듈의 데이터 관리 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 게이트웨이 장치를 구체적으로 나타낸 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 그룹 설정부에서 태양광 모듈들의 복수의 그룹으로 설정 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 전송 데이터 생성부의 상태 데이터 생성 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 2에 도시된 그룹 설정부에서 태양광 모듈들의 복수의 그룹으로 설정 예를 나타낸 다른 도면이다.
도 6은 도 2에 도시된 그룹 설정부에서 태양광 모듈들의 복수의 그룹으로 설정 예를 나타낸 또 다른 도면이다.
도 7은 도 2에 도시된 그룹 설정부에서 태양광 모듈들의 복수의 그룹으로 설정 예를 나타낸 또 다른 도면이다.
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.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 모듈의 데이터 관리 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 1에 도시된 본 발명의 데이터 관리 시스템은 태양전지를 이용하여 전력을 생성하며, 상기 태양전지의 상태 정보를 출력하는 복수의 태양광 모듈(100), 복수의 태양광 모듈(100) 각각의 설치 환경 및 동작 특성에 따라 복수의 태양광 모듈(100)들을 적어도 하나의 그룹으로 그룹화하고, 각 그룹에 포함된 복수의 태양광 모듈(100) 중 하나의 태양광 모듈(100)에서 출력된 태양전지의 상태 정보를 대표 값으로 전송하는 게이트웨이 장치(400), 및 게이트웨이 장치(400)로부터 수신한 각각의 그룹별 대표 값을 이용하여 그룹별 태양광 모듈(100)의 상태, 즉 고장 여부 및 발전 상태를 파악하는 관리 서버(400)를 포함한다.
또한, 복수의 태양광 모듈(100)에서 수신된 전력을 인버팅하여 전력 계통으로 전송하는 적어도 하나의 인버팅 장치(100), 복수의 태양광 모듈(100) 중 적어도 하나의 태양광 모듈(100)과 인접하게 배치되어 외부 환경 상태를 센싱하는 복수의 외부 센서 모듈(200), 및 복수의 태양광 모듈(100)이 설치된 영역별로 일기 예보, 기상 상태, 날씨 정보를 수집하여 상기 복수의 태양광 모듈이 설치된 영역별 기상 정보를 생성하는 기상 정보 서버(600)를 더 포함한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 본 발명의 데이터 관리 시스템을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 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, 별도의 전송 경로를 통해 각각 연결된 인버팅 장치(300)로 일괄 전송된다.
각각의 태양광 모듈(100)에는 적어도 하나의 온도 센서, 발전 전력량 검출 센서, 기울기 센서, 진동 센서, 촬상 소자, 가속도 센서 중 적어도 하나의 센서가 더 구비된다. 이에, 각각의 태양광 모듈(100)은 미리 설정된 시간 단위로 각각의 센서를 이용해서 태양전지들의 고장 판단 정보, 발전 전력량 정보, 설비 상태 정보, 온도 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 상태 정보를 생성한다.
이때는 기울기 센서, 진동 센서, 가속도 센서의 상태 센싱 결과에 따라 각 태양광 모듈(100)의 고장을 자체 판단할 수 있다. 또한, 온도 센서 및 발전 전력량 검출 센서의 센싱 결과에 따라서도 각 태양광 모듈(100)의 고장을 자체 판단할 수 있다. 고장이 나면 자체 온도가 급감하면서도 전력량이 감소되기 때문에 고장 여부는 바로 판단할 수 있다. 진동 센서나 촬상 소자를 이용해서는 주변 상황에 따라 설비 상태를 확인할 수 있다. 이렇게 생성된 상태 정보는 미리 설정된 시간 단위로 게이트웨이 장치(400)로 전송된다.
게이트웨이 장치(400)는 복수의 태양광 모듈 각각의 외부 환경, 기상상태, 위치 정보, 및 발전 전력량 중 적어도 하나의 특성에 따라 복수의 태양광 모듈(100)들을 적어도 하나의 그룹으로 그룹화한다. 그리고 각 그룹에 포함된 복수의 태양광 모듈(100) 중 하나의 태양광 모듈(100)에서 출력된 상태 정보를 관리 서버(500)로 전송한다. 이때는 각 그룹에 포함된 복수의 태양광 모듈(100) 중, 랜덤하게 적어도 하나의 태양광 모듈(100)을 선택하거나, 식별 번호가 가장 낮거나 높은 하나의 하나의 태양광 모듈(100)을 선택하거나, 태양광 발전 전력량 평균치에 따라 평균치에 가장 근접한 적어도 하나의 태양광 모듈을 선택한 후, 선택된 적어도 하나의 태양광 모듈(100)의 상태 정보를 대표 값으로 출력할 수 있다.
게이트웨이 장치(400)는 복수의 태양광 모듈(100)들을 외부 환경, 기상상태, 위치 정보, 및 발전 전력량 중 적어도 하나의 특성에 따라 적어도 하나의 그룹으로 그룹화한 후, 각 그룹에 포함된 복수의 태양광 모듈(100) 중 하나의 태양광 모듈(100)에서 출력된 상태 정보만 관리 서버(500)로 전송하기 때문에, 상태정보 즉, 상태 정보를 포함하는 데이터의 전송 용량을 줄여서 전체적으로 데이터 트래픽을 감소시킬 수 있다.
관리 서버(500)는 각 그룹별 대표 값으로 전송되는 상태 정보로부터 고장 판단 정보, 발전 전력량 정보, 설비 상태 정보, 온도 정보 중 적어도 하나의 정보를 미리 설정된 기준 정보와 비교함으로써, 기준 이상 또는 기준 이하의 비교 결과에 따라 적어도 하나의 그룹별 태양광 모듈의 이상 여부를 파악한다.
또한, 관리 서버(500)는 게이트웨이 장치(400)를 통해 수신되는 각 그룹별 대표 값, 즉, 각 그룹의 대표 값으로 입력된 상태 정보를 미리 설정된 시간 단위로 저장한 후, 빅 데이터로 활용할 수 있다. 예를 들면, 관리 서버(500)는 각 그룹의 대표 값으로 입력된 상태 정보들을 미리 설정된 기간, 계절, 날짜별로 분류하여 저장할 수 있다. 그리고 저장된 상태 정보들을 분류에 따라 클라우딩 분석함으로써, 태양광 모듈(100)의 발전 전력량, 수명, 고장 등을 예측할 수 있다.
인버팅 장치(300)는 복수의 태양광 모듈(100)에서 수신된 전력을 미리 설정된 직류 또는 교류 전압으로 인버팅하고, 인버팅된 전압을 별도의 전력 계통으로 전송한다. 이를 위해, 각각의 인버팅 장치(300)는 선택 출력부(300)로부터 수신된 전력을 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.
복수의 외부 센서 모듈(200)은 복수의 태양광 모듈(100) 중 적어도 하나의 태양광 모듈(100)과 인접하게 배치된다. 이러한 복수의 외부 센서 모듈(200)은 자신과 인접하게 설치된 적어도 하나의 태양광 모듈(100)의 외부 환경 상태를 센싱하기 위해 설지된다. 복수의 외부 센서 모듈(200)은 외부 기온, 태양광 발생 여부, 진동 등을 센싱하여, 현재 위치한 곳에 태양광이 비추는지, 날씨가 흐려서 태양광을 받을 수 없는지, 기온이 금갑하는지 등의 상황을 판단하는데 도움을 준다.
기상 정보 서버(600)는 복수의 태양광 모듈(100)이 설치된 영역별로 일기 예보, 기상 상태, 날씨 정보를 수집하여 상기 복수의 태양광 모듈이 설치된 영역별 기상 정보를 생성한다.
도 2는 도 1에 도시된 게이트웨이 장치를 구체적으로 나타낸 구성도이다.
도 2에 도시된 게이트웨이 장치(400)는 센싱 데이터 수집부(410), 위치 정보 수집부(420), 발전 정보 검출부(430), 기상 데이터 수집부(440), 그룹 설정부(450), 전송 데이터 생성부(460), 및 인터페이스부(470)를 포함한다.
구체적으로, 센싱 데이터 수집부(410)는 복수의 태양광 모듈 각각의 외부 환경 상태를 센싱한 정보를 상기 복수의 외부 센서 모듈로부터 수신하여, 상기 복수의 태양광 모듈이 설치된 영역별로 상기 외부 환경 상태를 매칭시켜 구분한다.
이에, 그룹 설정부(450)가 센싱 데이터 수집부(410)의 외부 환경 상태 정보를 이용하는 경우, 그룹 설정부(450)는 외부 환경 상태가 미리 설정된 기준 이하로 유사한 영역들을 구분하고, 구분된 영역에 설치되어 있는 태양광 모듈별로 적어도 하나의 그룹을 설정하게 된다.
위치 정보 수집부(420)의 경우는 복수의 태양광 모듈이 각각 설치된 위치 정보를 수집하고 미리 저장하여 상기 그룹 설정부와 공유한다.
이에, 그룹 설정부(450)가 위치 정보 수집부(420)의 태양광 모듈이 각각 설치된 위치 정보를 이용하는 경우, 그룹 설정부(450)는 복수의 태양광 모듈(100)이 각각 설치된 위치 정보를 이용하여 미리 설정된 범위 이내로 서로 인접하게 설치된 태양광 모듈별로 적어도 하나의 그룹을 설정하게 된다.
발전 정보 검출부(430)는 복수의 태양광 모듈(100) 각각의 발전 전력량을 실시간으로 검출하고, 미리 설정된 범위 이내로 발전 전력량이 유사한 태양광 모듈들을 분류하여 저장한다.
이에, 그룹 설정부(450)가 발전 정보 검출부(430)의 발전 전력량이 유사한 태양광 모듈들을 분류 정보를 이용하는 경우, 그룹 설정부(450)는 발전 정보 검출부(430)에서 분류된 태양광 모듈들의 분류 정보를 이용하여 서로 유사한 발전 전력량 정보에 따라 복수의 태양광 모듈(100)을 적어도 하나의 그룹으로 설정하게 된다.
기상 데이터 수집부(440)는 기상 정보 서버(600)로부터 복수의 태양광 모듈(100)이 설치된 영역별 일기 예보, 기상 상태, 날씨 정보를 받아서, 복수의 태양광 모듈(100)이 설치된 영역별로 일기 예보, 기상 상태, 날씨 정보를 매칭시켜 구분한다.
이에, 그룹 설정부(450)가 기상 데이터 수집부(440)의 복수의 태양광 모듈(100)이 설치된 영역별, 일기 예보, 기상 상태, 날씨 정보 매칭 정보를 이용하는 경우, 그룹 설정부(450)는 복수의 태양광 모듈(100)이 설치된 영역별 일기 예보, 기상 상태, 날씨 정보 중 적어도 하나의 특성이 미리 설정된 기준 이내로 유사한 영역에 포함된 복수의 태양광 모듈을 구분한다. 그리고 일기 예보, 기상 상태, 날씨 정보 중 적어도 하나의 특성이 유사한 영역에 포함된 복수의 태양광 모듈별로 그룹을 설정한다.
한편, 전송 데이터 생성부(460)는 설정된 적어도 하나의 그룹별로 그룹 식별 번호, 각 그룹에 포함된 태양광 모듈들의 고유번호, 및 상기 하나의 상태 정보를 포함하는 전송 데이터를 생성하여, 전송 데이터를 대표 값으로 전송한다.
이때, 인터페이스부(470)는 관리 서버(500)와 인터페이스 동작을 수행하여 유/무선 통신으로 전송 데이터 생성부(460)로부터의 전송 데이터를 관리 서버(500)로 전송한다.
도 3은 도 2에 도시된 그룹 설정부에서 태양광 모듈들의 복수의 그룹으로 설정 예를 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 센싱 데이터 수집부(410)에서는 복수의 태양광 모듈 각각의 외부 환경 상태를 센싱한 정보를 복수의 외부 센서 모듈로부터 수신하여, 복수의 태양광 모듈이 설치된 영역별로 외부 환경 상태를 매칭시켜 구분할 수 있다.
이에 따라, 그룹 설정부(450)는 센싱 데이터 수집부(410)의 외부 환경 상태 정보를 이용할 수 있으며, 이때는 외부 환경 상태가 미리 설정된 기준 이하로 유사한 영역들을 구분하고, 구분된 영역에 설치되어 있는 태양광 모듈별로 적어도 하나의 그룹(#GR no.1 내지 4)을 설정하게 된다.
도 4는 도 2에 도시된 전송 데이터 생성부의 상태 데이터 생성 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 전송 데이터 생성부(460)에서는 적어도 하나의 그룹별로 그룹 식별 번호, 각 그룹에 포함된 태양광 모듈(100)들의 고유번호, 및 하나의 상태 정보를 포함하는 전송 데이터를 생성하여, 전송 데이터를 대표 값으로 전송한다. 구체적으로, 전송 데이터에는 그룹 식별 번호(GR no.), 인버팅 장치(300)의 고유번호(PCS no.), 태양광 모듈들의 고유번호(PV no.), 그리고 발전 전력량(Power w)에 대한 정보들이 포함될 수 있다.
도 5는 도 2에 도시된 그룹 설정부에서 태양광 모듈들의 복수의 그룹으로 설정 예를 나타낸 다른 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 게이트웨이 장치(400)는 복수의 태양광 모듈(100) 각각의 위치 정보를 우선한 기준으로 적어도 하나의 그룹을 설정할 수 있다.
이때, 위치 정보 수집부(420)는 복수의 태양광 모듈(100)이 각각 설치된 위치 정보를 수집하고, 미리 저장하여 그룹 설정부(450)와 공유한다.
이에, 그룹 설정부(450)는 위치 정보 수집부(420)의 태양광 모듈이 각각 설치된 위치 정보를 이용하는 경우, 그룹 설정부(450)는 복수의 태양광 모듈(100)이 각각 설치된 위치 정보를 이용하여 미리 설정된 범위 이내로 서로 인접하게 설치된 태양광 모듈별로 적어도 하나의 그룹을 설정하게 된다.
도 6은 도 2에 도시된 그룹 설정부에서 태양광 모듈들의 복수의 그룹으로 설정 예를 나타낸 또 다른 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 게이트웨이 장치(400)는 복수의 태양광 모듈(100) 각각의 발전 전력량을 우선한 기준으로 적어도 하나의 그룹을 설정할 수 있다.
이때, 발전 정보 검출부(430)는 복수의 태양광 모듈(100) 각각의 발전 전력량을 실시간으로 검출하고, 미리 설정된 범위 이내로 발전 전력량이 유사한 태양광 모듈들을 분류하여 저장한다.
이에, 그룹 설정부(450)는 발전 정보 검출부(430)의 발전 전력량이 유사한 태양광 모듈들을 분류 정보를 이용하는 경우, 그룹 설정부(450)는 발전 정보 검출부(430)에서 분류된 태양광 모듈들의 분류 정보를 이용하여 서로 유사한 발전 전력량 정보에 따라 복수의 태양광 모듈(100)을 적어도 하나의 그룹으로 설정하게 된다.
도 7은 도 2에 도시된 그룹 설정부에서 태양광 모듈들의 복수의 그룹으로 설정 예를 나타낸 또 다른 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 게이트웨이 장치(400)는 복수의 태양광 모듈(100)이 설치된 영역별로 일기 예보, 기상 상태, 날씨 정보에 따라 유사한 상태나 정보들도 매칭된 태양광 모듈(100)들을 적어도 하나의 그룹을 설정할 수 있다.
이때, 기상 데이터 수집부(440)는 기상 정보 서버(600)로부터 복수의 태양광 모듈(100)이 설치된 영역별 일기 예보, 기상 상태, 날씨 정보를 받아서, 복수의 태양광 모듈(100)이 설치된 영역별로 서로 동일하거나 유사한 일기 예보, 기상 상태, 또는 날씨 정보를 매칭시켜 구분한다.
이에, 그룹 설정부(450)가 기상 데이터 수집부(440)의 복수의 태양광 모듈(100)이 설치된 영역별, 일기 예보, 기상 상태, 날씨 정보 매칭 정보를 이용하는 경우, 그룹 설정부(450)는 복수의 태양광 모듈(100)이 설치된 영역별 일기 예보, 기상 상태, 날씨 정보 중 적어도 하나의 특성이 미리 설정된 기준 이내로 유사한 영역에 포함된 복수의 태양광 모듈을 구분한다. 그리고 일기 예보, 기상 상태, 날씨 정보 중 적어도 하나의 특성이 유사한 영역에 포함된 복수의 태양광 모듈별로 그룹을 설정한다.
전술한 바에 따르면, 본 본 발명의 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 모듈의 데이터 관리 시스템으로는 광범위한 지역에 분포된 태양광 모듈들 각각의 상태 정보들을 수집할 때, 태양광 모듈들의 외부 환경, 기상상태, 위치 정보, 또는 발전 전력량 특성 등에 따라 태양광 모듈들을 적어도 하나의 그룹으로 그룹화할 수 있다. 이에, 적어도 하나의 그룹별로 하나씩의 상태 정보가 대표 값으로 전송될 수 있도록 함으로써, 상태 정보 전송에 따른 네트워크 트래픽을 줄이고 태양광 모듈들의 관리 효율을 높일 수 있게 된다.
특히, 상태 정보 전송에 따른 네트워크 트래픽을 줄이면 상태 정보 전송 주기를 단축시킬 수 있으며, 상태 정보들을 더욱 빠르게 많이 축적하여 데이터 활용에 따른 정확성을 더욱 향상시킬 수 있다.
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.
100: 태양광 모듈
200: 외부 환경 센서
300: 인버팅 장치
400: 게이트웨이 장치
500: 관리 서버
600: 기상 정보 서버

Claims (10)

  1. 태양전지를 이용하여 전력을 생성하며, 상기 태양전지의 상태 정보를 출력하는 복수의 태양광 모듈;
    상기 복수의 태양광 모듈들을 적어도 하나의 그룹으로 그룹화하고, 상기 각 그룹에 포함된 복수의 태양광 모듈 중 적어도 하나의 태양광 모듈에서 출력된 태양전지의 상태 정보를 대표 값으로 전송하는 게이트웨이 장치; 및
    상기 게이트웨이 장치로부터 수신한 상기 각각의 그룹별 상기 대표 값을 이용하여 상기 그룹별 태양광 모듈의 상태를 파악하는 관리 서버를 포함하고,
    상기 게이트웨이 장치는 상기 복수의 태양광 모듈 각각의 외부 환경, 기상상태, 위치 정보, 및 발전 전력량 중 적어도 하나의 특성에 따라 상기 복수의 태양광 모듈들을 적어도 하나의 그룹으로 그룹화하고, 상기 각 그룹에 포함된 복수의 태양광 모듈 중 하나의 태양광 모듈에서 출력된 상기 태양전지의 상태 정보를 상기 관리 서버로 전송하는
    상기 게이트웨이 장치는,
    상기 복수의 태양광 모듈에 대한 외부 환경 상태가 미리 설정된 기준 이하인 영역에 포함된 태양광 모듈들을 제1 그룹으로 설정하고, 상기 복수의 태양광 모듈에 대한 기상상태 특성이 미리 설정된 기준 이내인 영역에 포함된 태양광 모듈들을 제2 그룹으로 설정하며, 상기 복수의 태양광 모듈에 대한 위치 정보가 미리 설정된 범위 이내로 서로 인접하게 설치된 태양광 모듈들을 제3 그룹을 설정하고, 상기 복수의 태양광 모듈에 대한 발전 전력량이 미리 설정된 범위 이내인 태양광 모듈들을 제4 그룹으로 설정하며,
    상기 게이트웨이 장치는,
    상기 제1 그룹의 태양광 모듈의 상태 정보 중 상기 외부 환경 상태가 상기 미리 설정된 기준 이하인 하나를 제1 대표 값으로 선택하고, 상기 제2 그룹의 태양광 모듈의 상태 정보 중 상기 기상 상태 특성이 상기 미리 설정된 기준 이내인 하나를 제2 대표 값으로 선택하며, 상기 제3 그룹의 태양광 모듈의 상태 정보 중 상기 위치 정보가 상기 미리 설정된 범위 이내인 하나를 제3 대표 값으로 선택하고, 상기 제4 그룹의 태양광 모듈의 상태 정보 중 태양광 발전 전력량 평균치에 가장 근접한 하나를 제4 대표 값으로 선택하는,
    태양광 모듈의 데이터 관리 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 태양광 모듈에서 수신된 전력을 인버팅하여 전력 계통으로 전송하는 적어도 하나의 인버팅 장치;
    복수의 태양광 모듈 중 적어도 하나의 태양광 모듈과 인접하게 배치되어 외부 환경 상태를 센싱하는 복수의 외부 센서 모듈; 및
    상기 복수의 태양광 모듈이 설치된 영역별로 일기 예보, 기상 상태, 날씨 정보를 수집하여 상기 복수의 태양광 모듈이 설치된 영역별 기상 정보를 생성하는 기상 정보 서버를 더 포함하는
    태양광 모듈의 데이터 관리 시스템;
  3. 삭제
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 게이트웨이 장치는
    상기 복수의 태양광 모듈 각각의 외부 환경 상태를 센싱한 정보를 상기 복수의 외부 센서 모듈로부터 수신하여, 상기 복수의 태양광 모듈이 설치된 영역별로 상기 외부 환경 상태를 매칭시켜 구분하는 센싱 데이터 수집부;
    상기 외부 환경 상태가 미리 설정된 기준 이하로 유사한 영역들을 구분하고 상기 구분된 영역에 설치되어 있는 태양광 모듈별로 적어도 하나의 그룹을 설정하는 그룹 설정부;
    상기 설정된 적어도 하나의 그룹별로 그룹 식별 번호, 각 그룹에 포함된 태양광 모듈들의 고유번호, 및 상기 하나의 상태 정보를 포함하는 전송 데이터를 생성하여 상기 전송 데이터를 상기 대표 값으로 전송하는 전송 데이터 생성부;
    상기 관리 서버와 인터페이스 동작을 수행하여 유/무선 통신으로 상기 전송 데이터를 전송하는 인터페이스부를 포함하는
    태양광 모듈의 데이터 관리 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 게이트웨이 장치는
    상기 복수의 태양광 모듈이 각각 설치된 위치 정보를 수집하고 미리 저장하여 상기 그룹 설정부와 공유하는 위치 정보 수집부를 더 포함하는,
    태양광 모듈의 데이터 관리 시스템.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 게이트웨이 장치는
    상기 복수의 태양광 모듈 각각의 발전 전력량을 실시간으로 검출하고, 미리 설정된 범위 이내로 발전 전력량이 유사한 상기 태양광 모듈들을 분류하여 저장하는 발전 정보 검출부를 더 포함하는,
    태양광 모듈의 데이터 관리 시스템.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 게이트웨이 장치는
    상기 기상 정보 서버로부터 상기 복수의 태양광 모듈이 설치된 영역별 일기 예보, 기상 상태, 날씨 정보를 받아서, 상기 복수의 태양광 모듈이 설치된 영역별로 상기 일기 예보, 기상 상태, 날씨 정보를 매칭시켜 구분하는 기상 데이터 수집부를 더 포함하는,
    태양광 모듈의 데이터 관리 시스템.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 게이트웨이 장치는
    상기 설정된 적어도 하나의 그룹에 각각 포함된 복수의 태양광 모듈 중,
    랜덤하게 적어도 하나의 태양광 모듈을 선택하거나, 상기 복수의 태양광 모듈 각각의 식별 번호가 가장 낮거나 높은 하나의 태양광 모듈을 선택 한 후,
    상기 선택된 적어도 하나의 태양광 모듈의 상태 정보를 상기 대표 값으로 출력하는
    태양광 모듈의 데이터 관리 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 태양광 모듈 각각에서 출력되는 상기 상태 정보는
    고장 판단 정보, 발전 전력량 정보, 설비 상태 정보, 온도 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함하는
    태양광 모듈의 데이터 관리 시스템.
  10. 삭제
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