KR102424064B1 - 태양광 에코모듈 운영관리시스템 - Google Patents

태양광 에코모듈 운영관리시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 태양광 에코모듈 운영관리시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 동일 스트링에 포함된 태양광모듈들의 노후 정도를 비교하여 상대적으로 열화된 태양광모듈을 검출하도록 하고, 열화된 태양광모듈의 노후정도와 전체적인 스트링의 출력 상태를 고려하여 교체여부를 결정하도록 함으로써, 에코모듈이 포함된 태양광발전장치의 효율적인 관리와 운영이 가능하도록 하는 태양광 에코모듈 운영관리시스템에 관한 것이다.

Description

태양광 에코모듈 운영관리시스템{A Managing System for Solar Eco-module}
본 발명은 태양광 에코모듈 운영관리시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 동일 스트링에 포함된 태양광모듈들의 노후 정도를 비교하여 상대적으로 열화된 태양광모듈을 검출하도록 하고, 열화된 태양광모듈의 노후정도와 전체적인 스트링의 출력 상태를 고려하여 교체여부를 결정하도록 함으로써, 에코모듈이 포함된 태양광발전장치의 효율적인 관리와 운영이 가능하도록 하는 태양광 에코모듈 운영관리시스템에 관한 것이다.
신재생에너지의 한 분야인 태양광 발전은 많은 장점으로 인해 최근 그 수요가 급증하고 있으며, 발전 효율을 높이기 위한 기술도 많이 발전해오고 있다. 특히, 최근에는 태양광 발전장치들이 건물 옥상이나 수상은 물론 건물일체형 태양광 발전장치(BIPV) 등 다양한 형태로 설치되고 있다.
태양광발전설비 중 직접적으로 태양에너지를 전기에너지로 변환시켜주는 태양광모듈의 경우 최대 25년의 수명을 가지고 있지만, 설치환경 및 운영상황에 따라 운영 중에 성능이 차이를 보이며, 불량이 빈번히 발생할 경우 설비의 피로도가 높아져 노화진행을 가속시킬 우려가 있다.
따라서, 아래 특허문헌과 같이 스트링의 발전 전력을 모니터링하여 최적의 출력이 유지되도록 하고 있으나, 태양광모듈들의 세부적인 노화 상태까지는 파악할 수 없어 태양광모듈에 대한 효율적인 관리가 이루어지지 못하는 문제가 있다.
또한, 태양광 모듈이 노화할 경우 대부분 폐모듈 처리되어 매립되고 있으며, 이에 따라 막대한 공간과 예산이 소모되고 환경오염을 발생시키는 문제가 있다.
따라서, 최근에는 노후된 태양광 모듈을 수리, 보강하여 에코모듈로 재사용하도록 함으로써 태양광 모듈의 경제성을 높일 수 있도록 하고 있으나, 태양광모듈들의 정확한 노후 상태를 파악할 수 없어 에코모듈에 대한 효율적인 관리가 이루어지지 못하고 있는 실정이다.
(특허문헌) 등록특허공보 제10-1857916호(2018 05 08 등록)"전압 인가 제어 시스템을 이용한 태양광 발전장치의 스트링별 발전전력 제어 모니터링 시스템"
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,
본 발명은 동일 스트링에 포함된 태양광모듈들의 노후 정도를 비교하여 상대적으로 열화된 태양광모듈을 검출하도록 하고, 열화된 태양광모듈의 노후정도와 전체적인 스트링의 출력 상태를 고려하여 교체여부를 결정하도록 함으로써, 에코모듈이 포함된 태양광발전장치의 효율적인 관리와 운영이 가능하도록 하는 태양광 에코모듈 운영관리시스템을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은 일정기간 동안의 태양광모듈의 평균전압값을 산출하고, 동일 스트링 내의 태양광모듈 사이에서 평균전압값의 변화정도에 따라 열화모듈을 검출하도록 함으로써 일시적인 전압 변화에 상관없이 정확한 열화모듈의 검출이 가능하도록 하는 태양광 에코모듈 운영관리시스템을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은 열화모듈이 검출되는 경우에도 열화모듈의 노후정도가 한계값 미만이고, 스트링 출력이 정상범위 내에 존재하는 경우에는 태양광모듈의 계속적 사용이 이루어지도록 함으로써 태양광모듈의 사용 수명을 연장하고 관리의 효율성을 높일 수 있도록 하는 태양광 에코모듈 운영관리시스템을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은 스트링의 상태 진단시 전압-전류 곡선을 이용하여 이상 상태를 검출하도록 함으로써 스트링의 정확한 상태 진단이 가능하도록 하는 태양광 에코모듈 운영관리시스템을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은 태양광모듈의 고장이 발생되거나 스트링의 이상이 발생되는 경우 고장이 발생된 태양광모듈, 스트링 이상이 발생된 기간의 해당 스트링의 태양광모듈들의 전압값을 열화모듈 검출을 위한 데이터에서 제거하도록 함으로써 열화모듈 검출의 정확성을 높일 수 있도록 하는 태양광 에코모듈 운영관리시스템을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은 태양광모듈을 에코모듈로 교체할 때 동일 스트링 내 주변 태양광모듈과의 성능 수준을 맞추어 교체가 이루어지도록 함으로써 에코모듈의 사용에도 최적의 성능을 확보할 수 있도록 하는 태양광 에코모듈 운영관리시스템을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위해서 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해서 구현된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 태양광 에코모듈 운영관리시스템은 에코모듈이 포함된 태양광모듈이 직렬로 연결되어 스트링을 형성하며, 복수개의 스트링이 병렬로 형성되는 태양광발전장치와; 상기 태양광발전장치의 상태를 모니터링하는 모니터링서버;를 포함하고, 상기 모니터링서버는 태양광모듈의 노후 상태를 진단하는 노후진단부를 포함하며, 상기 노후진단부는 스트링 내 태양광모듈 사이의 상대적 노후정도를 진단하여 열화된 태양광모듈을 검출하는 상대노후검출부와, 열화된 태양광모듈의 개별 노후 정도 및 스트링의 출력 상태에 따라 열화된 태양광모듈의 교체 여부를 판단하는 교체판단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 태양광 에코모듈 운영관리시스템에 있어서, 상기 상대노후검출부는 태양광모듈의 전압을 측정하는 전압측정모듈과, 측정된 전압에 기상정보를 반영하여 보정하는 기상정보반영모듈과, 보정된 전압에 대해 일정기간 동안의 각 태양광모듈에 대한 평균전압값을 산출하는 평균전압산출모듈과, 일정기간 사이의 평균전압의 변화정도를 산정하는 기울기산정모듈과, 일정기간이 복수회 반복되는 설정기간 동안의 평균전압 변화정도에 대한 평균값을 산출하는 평균산출모듈과, 상기 평균산출모듈에 의해 산출되는 각 태양광모듈의 평균값에 대한 평균을 산출하여 기준값을 설정하는 기준값설정모듈과, 설정기간 동안의 평균전압 변화정도에 대한 평균값이 기준값에서 일정정도 이상 벗어나는 태양광모듈을 열화된 모듈로 검출하는 열화모듈검출모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 태양광 에코모듈 운영관리시스템에 있어서, 상기 교체판단부는 상기 열화모듈검출모듈에 의해 열화 모듈로 검출된 태양광모듈에 대해 개별적인 기능 저하 정도를 판단하는 개별저하도판단모듈과, 상기 개별저하도판단모듈에 의해 판단된 기능 저하 정도를 설정된 한계값과 비교하는 한계값비교모듈과, 기능 저하 정도가 한계값을 초과하지 않는 경우 스트링의 출력 상태를 진단하도록 하는 스트링진단모듈과, 태양광모듈의 교체 여부를 결정하는 교체여부결정모듈을 포함하고, 상기 교체여부결정모듈은 상기 스트링진단모듈에 의한 진단결과 스트링 출력 상태가 정상범위를 벗어나거나 또는 상기 한계값비교모듈에 의한 비교 결과 기능 저하 정도가 한계값을 초과하는 경우 태양광모듈의 교체가 필요한 것으로 결정하도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 태양광 에코모듈 운영관리시스템에 있어서, 상기 모니터링서버는 스트링의 출력 상태를 점검하는 스트링점검부를 포함하고, 상기 스트링점검부는 스트링의 전압, 전류를 측정하는 상태측정모듈과, 측정되는 전압, 전류에 따라 전압-전류 곡선 그래프를 생성하는 곡선생성모듈과, 생성된 전압-전류 곡선을 이용하여 정상상태에서의 최대전력값, 최대전압, 최대전류를 검출하여 기준값으로 설정하는 기준값설정모듈과, 실제 측정되는 최대전력값, 최대전압, 최대전류를 기준값과 비교하는 측정값비교모듈과, 기준값과 측정값의 오차정도를 산출하는 오차도산출모듈과, 오차정도와 스트링 상태의 상관관계를 분석하는 상관분석모듈과, 분석된 상관관계를 이용하여 오차정도에 따른 이상 스트링을 검출하는 이상진단모듈을 포함하며, 상기 스트링진단모듈은 상기 스트링점검부에 의해 스트링 상태를 진단하도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 태양광 에코모듈 운영관리시스템에 있어서, 상기 스트링점검부는 상기 이상진단모듈에 의해 진단된 결과와 실제 스트링의 상태를 비교하는 결과대비모듈과, 상기 결과대비모듈에 의한 비교결과에 따라 상기 상관분석모듈에 의해 분석되는 상관관계를 수정하는 상관갱신모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 태양광 에코모듈 운영관리시스템에 있어서, 상기 노후진단부는 데이터 조정을 통해 노후 진단의 정확성을 높이는 진단최적화부를 포함하고, 상기 진단최적화부는 태양광모듈의 고장 발생시 고장이 발생된 태양광모듈의 데이터를 제거하여 열화 모듈의 검출이 이루어지도록 하는 고장제거부를 포함하며, 상기 고장제거부는 동일 스트링 내에서 상기 기울기산정모듈에 의해 산정되는 기울기의 태양광모듈들의 평균값을 산정하는 기울기평균산정모듈과, 산정된 평균값에 대한 각 태양광모듈 기울기의 편차를 산정하는 편차산정모듈과, 산정된 편차를 설정값과 비교하는 설정값비교모듈과, 산정된 편차가 설정값을 초과하는 태양광모듈을 검출하는 고장검출모듈과, 고장이 검출된 태양광모듈의 전압값을 제거하여 열화모듈의 검출이 이루어지도록 하는 데이터삭제모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 태양광 에코모듈 운영관리시스템에 있어서, 상기 진단최적화부는 스트링의 이상 발생시 이상 발생 기간 동안의 해당 스트링 내 태양광모듈의 전압값 데이터를 제거하여 열화 모듈의 검출이 이루어지도록 하는 스트링제거부를 포함하고, 상기 스트링제거부는 상기 스트링점검부에 의해 스트리의 이상이 진단되는 정보를 수신하는 이상정보수신모듈과, 이상이 발생되는 기간을 산정하는 이상기간산정모듈과, 이상이 발생된 기간동안의 해당 스트링의 태양광모듈들의 전압값을 열화모듈 검출에서 제외하도록 하는 기간데이터제거모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 태양광 에코모듈 운영관리시스템에 있어서, 상기 모니터링서버는 교체가 결정된 태양광모듈을 대체할 에코모듈을 검색하여 매칭시키는 모듈장착부를 포함하고, 상기 모듈장착부는 상기 교체판단부에 의해 교체가 결정된 태양광모듈에 관한 정보를 수신하는 교체정보수신모듈과, 교체가 결정된 태양광모듈을 제외한 동일 스트링 내 태양광모듈들의 개별 성능 저하 정도를 검출하는 개별저하도검출모듈과, 상기 개별저하도검출모듈에 의해 검출되는 성능 저하 정도의 평균값을 산정하는 저하도평균산정모듈과, 산정된 평균값에 매칭되는 전압레벨을 가진 에코모듈을 검색하는 전압레벨서칭모듈과, 매칭되는 전압레벨을 가진 에코모듈을 교체할 태양광모듈로 결정하는 에코모듈결정모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 동일 스트링에 포함된 태양광모듈들의 노후 정도를 비교하여 상대적으로 열화된 태양광모듈을 검출하도록 하고, 열화된 태양광모듈의 노후정도와 전체적인 스트링의 출력 상태를 고려하여 교체여부를 결정하도록 함으로써, 에코모듈이 포함된 태양광발전장치의 효율적인 관리와 운영이 가능하도록 하는 효과가 있다.
본 발명은 일정기간 동안의 태양광모듈의 평균전압값을 산출하고, 동일 스트링 내의 태양광모듈 사이에서 평균전압값의 변화정도에 따라 열화모듈을 검출하도록 함으로써 일시적인 전압 변화에 상관없이 정확한 열화모듈의 검출이 가능하도록 하는 효과가 있다.
본 발명은 열화모듈이 검출되는 경우에도 열화모듈의 노후정도가 한계값 미만이고, 스트링 출력이 정상범위 내에 존재하는 경우에는 태양광모듈의 계속적 사용이 이루어지도록 함으로써 태양광모듈의 사용 수명을 연장하고 관리의 효율성을 높일 수 있도록 하는 효과가 있다.
본 발명은 스트링의 상태 진단시 전압-전류 곡선을 이용하여 이상 상태를 검출하도록 함으로써 스트링의 정확한 상태 진단이 가능하도록 하는 효과가 있다.
본 발명은 태양광모듈의 고장이 발생되거나 스트링의 이상이 발생되는 경우 고장이 발생된 태양광모듈, 스트링 이상이 발생된 기간의 해당 스트링의 태양광모듈들의 전압값을 열화모듈 검출을 위한 데이터에서 제거하도록 함으로써 열화모듈 검출의 정확성을 높일 수 있도록 하는 효과가 있다.
본 발명은 태양광모듈을 에코모듈로 교체할 때 동일 스트링 내 주변 태양광모듈과의 성능 수준을 맞추어 교체가 이루어지도록 함으로써 에코모듈의 사용에도 최적의 성능을 확보할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 에코모듈 운영관리시스템의 구성도
도 2는 도 1의 태양광발전장치의 구성도
도 3은 도 1의 모너터링서버의 구성을 나타내는 블럭도
도 4는 도 3의 노후진단부의 구성을 나타내는 블럭도
도 5는 도 4의 상대노후검출부의 구성을 나타내는 블럭도
도 6은 도 4의 교체판단부의 구성을 나타내는 블럭도
도 7은 도 4의 교장제거부의 구성을 나타내는 블럭도
도 8은 도 4의 스트링제거부의 구성을 나타내는 블럭도
도 9는 도 3의 스트링점검부의 구성을 나타내는 블럭도
도 10은 전압-전류 곡선의 일 예를 나타내는 참고도
도 11은 도 3의 모듈장착부의 구성을 나타내는 블럭도
이하에서는 본 발명에 따른 태양광 에코모듈 운영관리시스템의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하고, 또한 명세서에 기재된 "...부", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 에코모듈 운영관리시스템을 도 1 내지 도 11을 참조하여 설명하면, 상기 태양광 에코모듈 운영관리시스템은 에코모듈이 포함된 태양광모듈(11)이 직렬로 연결되어 스트링(12)을 형성하며, 복수개의 스트링(12)이 병렬로 형성되는 태양광발전장치(1)와; 상기 태양광발전장치(1)의 상태를 모니터링하는 모니터링서버(3);를 포함한다.
여기서, 에코모듈이란 노후, 고장 등이 발생한 태양광모듈을 수리, 복원하여 재사용되는 태양광모듈로 폐태양광모듈의 발생을 최소화하고 효율적인 태양광 발전 시스템의 운영을 위해 최근 그 사용이 증가하고 있다. 특히, 본 발명에서는 에코모듈이 장착된 태양광발전장치의 효율적인 운영을 위해 태양광모듈(11)들의 상대적인 노후 정도를 진단하도록 하고, 열화된 태양광모듈(11)에 대한 교체 여부를 결정할 수 있도록 한다. 또한, 상기 운영관리시스템은 기능이 복원된 에코모듈들에 대한 정보를 저장하도록 하고, 열화 또는 고장이 발생된 태양광모듈의 교체시 적절한 에코모듈로의 교체를 통해 에코모듈의 사용에도 태양광발전장치의 성능을 유지할 수 있도록 한다.
상기 태양광발전장치(1)는 태양광에 의해 전력을 생산하는 장치로 모니터링서버(3)와 연결되어 다수개가 설치될 수 있으며, 태양광모듈(11)이 직렬로 연결되어 있는 스트링(12); 상기 스트링(12)이 복수 개 병렬로 연결되어 있는 어레이(13); 태양광을 이용하여 발전된 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 수용가에 공급하는 인버터(14); 상기 어레이(13)와 인버터(14) 사이에서 결선을 용이하게 하고 각종 보호 기능을 수행하는 접속반(15); 태양광모듈(11)의 전압을 측정하는 전압측정센서(16); 스트링(12)의 전류, 전압을 측정하는 스트링측정센서(17);를 포함한다.
상기 스트링(12)은 태양광모듈(11)이 직렬로 연결되어 이루는 구성으로, 태양광 발전이 이루어지는 최소단위인 태양광모듈(11)들이 직렬로 연결되어 직류회로를 구성하는 하나의 단위를 스트링(12)으로 정의한다.
상기 어레이(13)는 상기 스트링(12)이 복수 개 병렬로 연결되어 이루는 구성으로, 태양광 발전의 규모에 따라 작게는 수개의 스트링에서 많게는 수십~수백 개의 스트링이 병렬로 연결되어 하나의 어레이(13)를 이룰 수 있으며, 이러한 어레이(13)를 다른 표현으로 태양광 패널로 표현하기도 한다.
상기 인버터(14)는 태양광을 이용하여 발전된 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 수용가에 공급하는 구성으로, 직렬 회로를 구성하는 각각의 상기 스트링(12) 단에서 발전되는 직류 전원(DC)을 수용가에서 사용이 가능한 교류 전원(AC)으로 변환하여 계통에 보내게 되는데, 이러한 전력 변환을 수행하는 구성으로 상기 인버터(14)가 각각의 어레이(13)에 연결되어 기능을 수행하게 된다.
상기 접속반(15)은 상기 어레이(13)와 인버터(14) 사이에서 결선을 용이하게 하고 각종 보호 기능을 수행하는 구성으로, 본 발명의 시스템에서도 역전류 방지용 구성 등 일반적으로 태양광 발전 접속반에 포함되는 구성들을 포함할 수 있다.
상기 전압측정센서(16)는 상기 태양광모듈(11)의 전압을 측정하는 구성으로, 각 태양광모듈(11)의 전압을 실시간으로 측정하여 상기 모니터링서버(3)로 전달하도록 하며, 이를 통해 각 태양광모듈들의 노후 상태를 진단할 수 있도록 한다.
상기 스트링측정센서(17)는 각 스트링(12)의 전류 및 전압을 측정하는 구성으로, 이에 의해 측정되는 전압, 전류 정보 또한 모니터링서버(3)로 실시간으로 전송된다. 상기 스트링측정센서(17)에 의해 측정된 정보를 통해 스트링의 상태를 진단할 수 있도록 하며, 스트링의 상태에 따라 상대적으로 노후된 태양광모듈(11)의 교체 여부를 결정하고, 상대적 노후화를 판단하기 위한 기초 데이터의 조정에 활용되도록 한다.
상기 모니터링서버(3)는 태양광발전장치(1)의 상태를 모니터링하는 구성으로, 태양광모듈(11)의 노후화를 진단하고, 노후화진단을 위한 스트링 상태의 점검이 이루어지도록 하며, 교체되는 태양광모듈(11)을 대체할 에코모듈의 검색과 결정이 이루어질 수 있도록 한다. 이를 위해, 상기 모니터링서버(3)는 노후진단부(31), 스트링점검부(33), 모듈장착부(35)를 포함할 수 있다.
상기 노후진단부(31)는 열화된 태양광모듈(11)을 검출하여 교체 여부를 결정하도록 하는 구성으로, 각 태양광모듈(11)의 전압을 모니터링하여 열화된 태양광모듈(11)의 검출이 이루어지도록 한다. 이때, 상기 노후진단부(31)는 태양광모듈(11)의 고장이 발생하거나 스트링(12) 출력의 이상이 발생한 경우에는 해당되는 태양광모듈(11)의 전압 데이터를 노후화 검출에서 제외하도록 하여 노후화 검출의 정확성을 높일 수 있도록 한다. 이를 위해, 상기 노후진단부(31)는 상대노후검출부(311), 교체판단부(313), 진단최적화부(315)를 포함할 수 있다.
상기 상대노후검출부(311)는 열화된 태양광모듈(11)을 검출하는 구성으로, 동일한 스트링(12) 내에서 상대적으로 열화된 태양광모듈(11)을 검출하도록 한다. 동일 스트링(12) 내에서는 특정 태양광모듈(11)에 절대적인 기능 저하가 발생하더라도 다른태양광모듈(11)에 의해 보상되며 최대 출력을 발생시키는 방향으로 제어되며, 각 태양광모듈(11)은 기상 상황이나 주변 환경에 따라 수시로 전압이 오르 내리는 상황이 반복된다. 따라서, 상기 노후진단부(31)는 개별적인 태양광모듈(11)의 노후 정도를 먼저 진단하는 것이 아니라 동일 스트링(12) 내 태양광모듈(11)의 상대 비교를 통해 상대적으로 열화된 태양광모듈(11)을 먼저 검출하고, 열화된 것으로 검출된 태양광모듈(11)에 대한 교체 여부의 결정이 이루어질 수 있도록 한다. 또한, 상기 상대노후검출부(311)는 수시로 오르내리는 전압의 변동에도 정확한 전압의 감소추세를 판단하기 위해 일정기간 동안 축적되는 전압의 평균값을 이용하도록 하며, 일정기간 동안의 평균 전압값이 변하는 정도(기울기)에 따라 상대적 노후 정도를 검출하도록 한다. 이때, 상기 상대노후검출부(311)는 동일 스트링(12) 내의 열화된 태양광모듈(11)을 검출하기 위해 일정기간이 상당기간 반복되는 기간동안 각 태양광모듈(11)의 평균전압값의 변화정도에 대한 평균값을 산출하도록 하고, 이러한 평균값에 대한 태양광모듈(11)들의 평균값을 산출하여 노후 정도에 대한 기준값으로 사용되도록 한다. 그리고 이러한 기준값 대비 전압의 감소간 큰 태양광모듈(11)을 열화모듈로 검출하도록 하여 상대적으로 열화정도가 큰 태양광모듈(11)을 정확하게 검출할 수 있도록 한다. 이를 위해, 상기 상대노후검출부(311)는 전압측정모듈(311a), 기상정보반영모듈(311b), 평균전압산출모듈(311c), 기울기산정모듈(311d), 평균산출모듈(311e), 기준값설정모듈(311f), 열화모듈검출모듈(311g)을 포함할 수 있다.
상기 전압측정모듈(311a)은 동일 스트링(12) 내 태양광모듈(11) 들의 전압을 측정하는 구성으로, 상기 전압측정센서(16)에 의해 측정된 전압을 수신하여 열화모듈 검출에 이용되도록 한다.
상기 기상정보반영모듈(311b)은 측정된 전압에 기상정보를 반영하는 구성으로, 기상상황에 따른 전압값의 변화를 과거 데이터를 기반으로 분석하여 측정된 전압을 수정하도록 할 수 있다. 다시 말해, 태양광모듈(11)의 전압은 기상 상태에 따라 증감될 수 있으므로, 이를 측정된 전압값에 반영하여 기상 상태에 따른 영향을 배제시킴으로써 노후 정도의 산출이 더욱 정확하게 이루어지도록 할 수 있으며, 예를 들어 우천시의 전압 정보롤 수정하여 분석된 상관관계에 따라 전압을 증가시키도록 조정할 수 있다.
상기 평균전압산출모듈(311c)은 일정기간 동안의 태양광모듈(11)에 대한 평균전압값을 산출하는 구성으로, 수시로 변하는 태양광모듈(11)의 전압에도 정확한 추세 분석이 이루어지도록 하기 위해 일정기간 동안의 전압에 대한 평균값을 산출하여 상대적 노후화 진단에 사용하도록 할 수 있으며, 일 예로 1일 동안의 평균전압값을 산출하도록 할 수 있다.
상기 기울기산정모듈(311d)은 상기 평균전압산출모듈(311c)에 의해 산출되는 평균전압값의 변화 정도를 산정하는 구성으로, 일정기간 사이에 평균전압값이 변화하는 기울기를 산정하도록 한다.
상기 평균산출모듈(311e)은 상기 기울기산정모듈(311d)에 의해 산정되는 변화정도의 평균값을 산출하는 구성으로, 일정기간이 복수회 반복되는 기간 동안 기울기의 평균값을 산출하도록 하며, 일 예로 일주일 또는 한달 기준으로 평균 기울기를 산출하도록 할 수 있다.
상기 기준값설정모듈(311f)은 상대적 열화정도를 판단하는 기준값을 설정하는 구성으로, 상기 평균산출모듈(311e)에 의해 산출되는 각 태양광모듈(11)의 평균값에 대해 동일 스트링(12) 내 태양광모듈(11)들의 평균값을 산출하여 기준값으로 설정되도록 한다. 따라서, 상기 기준값설정모듈(311f)은 설정된 기간동안 동일 스트링(12) 내 태양광모듈(11)들의 평균전압값이 평균적으로 변화한 정도를 기준값으로 설정하도록 하여 상대적으로 변화가 큰, 많이 감소된 열화모듈을 정확하게 검출할 수 있도록 한다.
상기 열화모듈검출모듈(311g)은 상대적으로 노후된 열화모듈을 검출하는 구성으로, 상기 기준값설정모듈(311f)에 의해 설정된 기준값 대비 상기 평균산출모듈(311e)에 의해 산출된 평균값이 일정정도 이상 벗어나는 태양광모듈(11)을 열화모듈로 검출하도록 한다. 다시 말해, 상기 열화모듈검출모듈(311g)은 동일 스트링(12) 내 다른 태양광모듈(11)들에 비해 상대적으로 평균전압이 많이 감소된 태양광모듈(11)을 열화모듈로 검출하도록 한다.
상기 교체판단부(313)는 상기 상대노후검출부(311)에 의해 열화모듈로 검출된 태양광모듈(11)에 대해 교체 여부를 판단하는 구성으로, 열화모듈로 검출되었다고 해서 모두 교체하는 것이 아니라 절대적 노후 정도가 한계값을 초과하지 않고 스트링(12)의 출력 상태가 정상범위 내인 경우에는 열화모듈로 검출되었더라도 지속적인 사용이 이루어질 수 있도록 한다. 따라서, 상기 교체판단부(313)는 태양광모듈(11)의 사용기간을 최대한 확보하도록 하면서도 스트링(12)의 출력을 정상범위 내로 유지할 수 있고, 이를 통해 태양광발전장치(1)의 효율적인 운영이 이루어지도록 할 수 있다. 이를 위해, 상기 교체판단부(313)는 개별저하도판단모듈(313a), 한계값비교모듈(313b), 스트링진단모듈(313c), 교체여부결정모듈(313d)을 포함할 수 있다.
상기 개별저하도판단모듈(313a)은 열화모듈로 판단된 태양광모듈(11)에 대해 개별적인 기능 저하 정도를 판단하는 구성으로, 상기 평균산출모듈(311e)에 의해 산출되는 평균전압값의 평균 변화정도에 따라 기능 저하 정도를 판단하도록 한다.
상기 한계값비교모듈(313b)은 개별저하도판단모듈(313a)에 의해 판단되는 기능 저하 정도를 설정된 한계값과 비교하는 구성으로, 더 이상 사용하지 못할 정도로 기능이 저하된 것으로 판단할 수 있는 한계값을 설정하여 비교가 이루어지도록 한다.
상기 스트링진단모듈(313c)은 스트링(12)의 출력 상태를 진단하는 구성으로, 상기 한계값비교모듈(313b)에 의한 비교결과 열화모듈의 기능 저하 정도가 아직 한계값에 미치지 않은 경우, 즉 아직 사용이 가능한 수준인 경우 스트링(12)의 상태를 진단하여 열화모듈의 교체 여부를 결정할 수 있도록 한다. 이때, 상기 스트링진단모듈(313c)은 상기 스트링점검부(33)에 의해 스트링(12) 출력 상태의 점검이 이루어지도록 할 수 있으며, 스트링점검부(33)에 관한 상세한 설명은 후술한다.
상기 교체여부결정모듈(313d)은 열화모듈의 교체 여부를 결정하는 구성으로, 상기 한계값비교모듈(313b)에 의한 비교결과 기능의 저하 정도가 한계값을 초과하거나 또는 상기 스트링진단모듈(313c)에 의한 진단결과 해당 스트링(12)의 출력 상태가 정상범위를 벗어나는 경우 열화모듈의 교체를 결정하도록 한다.
상기 진단최적화부(315)는 열화모듈의 검출에 대한 정확성을 높일 수 있도록 하는 구성으로, 태양광모듈(11)의 고장이 발생한 경우 또는 스트링(12)의 출력 상태에 이상이 발생한 경우에 해당 태양광모듈(11) 또는 스트링(12) 내 태양광모듈(11)들의 전압값을 노후 검출 데이터에서 제거하도록 한다. 상기 상대노후검출부(311)는 일정기간 동안의 평균전압값을 산출하고, 일정기간 사이의 평균전압값의 변화정도를 모니터링하여 변화정도의 평균값에 따라 열화모듈을 검출하도록 한다. 따라서, 노후화를 진단하는 평균전압값 및 변화율 데이터에 고장이 발생한 태양광모듈(11) 이나 스트링(12) 출력에 이상이 발생할 시기의 데이터가 포함될 경우 정확한 정상상태에서의 평균전압값 및 변화율이 생성될 수 없고, 이에 따라 상대적 노후 정도의 진단 및 열화모듈의 검출에 대한 정확성을 떨어지게 된다. 따라서, 상기 진단최적화부(315)는 이러한 데이터들을 삭제하여 정확한 열화모듈의 검출이 이루어질 수 있도록 하며, 이를 위해, 고장제거부(315a) 및 스트링제거부(315b)를 포함할 수 있다.
상기 고장제거부(315a)는 태양광모듈(11)의 고장 발생시 고장이 발생된 태양광모듈(11)의 데이터를 제거한 상태로 상대노후검출부(311)가 작동하도록 하는 구성으로, 상기 기울기산정모듈(311d)에 의해 산정되는 변화 정도가 다른 태양광모듈(11) 대비 현저하게 크게 감소하는 것으로 나타나는 경우 태양광모듈(11)의 고장으로 진단하도록 하여 해당 태양광모듈(11)의 전압값을 상대 노후 진단에서 제거하도록 한다. 이를 위해, 상기 고장제거부(315a)는 기울기평균산정모듈(315a-1), 편차산정모듈(315a-2), 설정값비교모듈(315a-3), 고장검출모듈(315a-4), 데이터삭제모듈(315a-5)을 포함할 수 있다.
상기 기울기평균산정모듈(315a-1)은 평균전압값의 변화정도에 대한 기준값을 설정하는 구성으로, 상기 기울기산정모듈(311d)에 의해 산정되는 평균전압값의 변화정도에 대해 동일 스트링(12) 내 태양광모듈(11) 들의 평균값을 산정하도록 한다.
상기 편차산정모듈(315a-2)은 상기 기울기평균산정모듈(315a-1)에 의해 산정된 평균값에 대해 각 태양광모듈(11)들의 편차를 산정하는 구성으로, 평균값 대비 각 태양광모듈(11)들의 평균전압값 변화율이 얼마나 큰 지를 산정하도록 한다.
상기 설정값비교모듈(315a-3)은 상기 편차산정모듈(315a-2)에 의해 산정된 편차를 설정값과 비교하는 구성으로, 태양광모듈(11)들의 평균값 대비 평균전압값이 얼마나 크게 감소했는지 판단할 수 있도록 하며, 고장으로 판단할 수 있을 정도의 편차를 설정값으로 설정하도록 한다.
상기 고장검출모듈(315a-4)은 편차산정모듈(315a-2)에 의해 산정된 편차가 설정값보다 큰 경우 태양광모듈(11)을 고장이 발생한 태양광모듈(11)로 검출하도록 한다.
상기 데이터삭제모듈(315a-5)은 고장으로 발생된 태양광모듈(11)의 전압값을 상대노후 검출에서 제거하도록 하는 구성으로, 상기 상대노후검출부(311)에 의한 평균전압값 및 평균전압값의 변화율 산정에서 모두 제거하도록 한다.
상기 스트링제거부(315b)는 출력 이상이 발생된 스트링(12)의 태양광모듈(11)들의 전압데이터를 상대 노후 검출에서 제거하는 구성으로, 스트링(12)의 이상이 발생하는 동안의 전압 데이터를 모두 삭제하도록 한다. 스트링(12)의 출력에 이상이 발생하는 경우 태양광모듈(11)의 고장으로 진단되지는 않더라도 스트링(12)을 구성하는 태양광모듈(11) 간의 조합이나 기타 연결 구성에 문제가 발생한 것으로 볼 수 있고, 또는 주변 환경 등에 문제가 발생한 것일 수 있으므로, 이때의 태양광모듈(11)들의 전압 데이터를 상대 노후 검출에서 제외하여 열화모듈 검출의 정확성을 높일 수 있도록 한다. 이를 위해, 상기 스트링제거부(315b)는 이상정보수신모듈(315b-1), 이상기간산정모듈(315b-2), 기간데이터제거모듈(315b-3)을 포함할 수 있다.
상기 이상정보수신모듈(315b-1)은 스트링(12)의 출력 상태에 이상이 발생하는 정보를 수신하는 구성으로, 상기 스트링점검부(33)에 의해 이상이 진단되는 정보를 수신하도록 한다.
상기 이상기간산정모듈(315b-2)은 스트링(12)의 출력이 이상 상태에 놓이는 기간을 산정하는 구성으로, 상기 이상정보수신모듈(315b-1)에 의해 이상정보가 수신될 때부터 출력 상태가 회복될 때까지의 기간을 산정하도록 한다.
상기 기간데이터제거모듈(315b-3)은 이상기간산정모듈(315b-2)에 의해 산정되는 기간동안 이상이 발생된 스트링(12)에 포함된 태양광모듈(11)들의 전압데이터를 삭제하는 구성으로, 상기 상대노후검출부(311)에 의한 열화모듈의 검출시 반영되지 않도록 한다.
상기 스트링점검부(33)는 스트링(12)의 출력 상태를 점검하는 구성으로, 실시간으로 출력 상태를 점검하여 이상이 발생된 스트링(12)을 진단할 수 있도록 한다. 상기 스트링점검부(33)는 열화모듈이 검출되어 상기 스트링진단모듈(313c)에 의해 해당 스트링(12)의 상태를 진단할 때 사용될 수 있으며, 또한 이상이 발생될 때 상기 스트링제거부(315b)에 의해 관련 데이터의 삭제가 이루어지도록 할 수 있다. 상기 스트링점검부(33)는 각 스트링의 전류-전압 곡선을 이용하여 상태를 진단하도록 하며, 전류-전압 곡선은 도 10에 도시된 바와 같이 전류와 전압의 변화를 나타내는 그래프를 의미한다. 상기 스트링점검부(33)는 각 스트링의 전류-전압곡선에 대해 최대전력값(PMAX)과 최대전력값을 나타내는 점의 최대전압(VMAX), 최대전류(IMAX)값을 이용하여 스트링을 진단하도록 하며, 기준 상태에서의 최대전력, 최대전압, 최대전류값과 실측된 전류-전압곡선의 최대전력, 최대전압, 최대전류값을 비교하여 스트링의 상태를 진단하도록 한다. 더욱 구체적으로, 상기 스트링점검부(33)는 일정기간 동안의 데이터를 바탕으로 정상상태에서의 전류-전압곡선을 통해 기준이 되는 최대전력, 최대전압, 최대전류값을 산출하도록 하며, 이를 실제 측정되는 값과 비교하고, 그 오차와 스트링 상태에 따른 상관관계를 분석하도록 하여 오차에 따른 스트링(12)의 상태가 진단될 수 있도록 한다. 또한, 상기 스트링점검부(33)는 실제 스트링(12)의 상태를 확인하여 진단 결과와 비교하도록 함으로써 진단 과정을 갱신하고 진단의 정확성을 높일 수 있도록 한다. 이를 위해, 상기 스트링점검부(33)는 상태측정모듈(331), 곡선생성모듈(332), 기준값설정모듈(333), 측정값비교모듈(334), 오차도산출모듈(335), 상관분석모듈(336), 이상진단모듈(337), 결과대비모듈(338), 상관갱신모듈(339)을 포함할 수 있다.
상기 상태측정모듈(331)은 스트링(12)의 전압, 전류를 측정하는 구성으로, 상기 스트링측정센서(17)에 의해 각 스트링(12)의 전압, 전류값을 실시간으로 측정하여 저장하도록 한다.
상기 곡선생성모듈(332)은 상태측정모듈(331)에 의해 측정되는 전압, 전류값에 따라 전류-전압곡선 그래프를 형성하도록 하는 구성으로, 전압 및 전류의 변화를 측정하고 최대전력값(PMAX), 최대전력값에서의 전압, 전류를 최대전압(VMAX), 최대전류(IMAX)로 구할 수 있도록 한다.
상기 기준값설정모듈(333)은 상태 진단의 기준이 되는 최대전력값(PMAX), 최대전압(VMAX), 최대전류(IMAX)를 설정하는 구성으로, 일정기간 동안 정상상태에서의 데이터들을 분석하여 최대전력값(PMAX), 최대전압(VMAX), 최대전류(IMAX)의 기준값을 설정하도록 한다. 이때, 상기 기준값설정모듈(333)은 기상상태, 일사량, 표면온도 등의 정보를 반영하여 기준값의 보정이 이루어지도록 할 수 있다.
상기 측정값비교모듈(334)은 일정기간 동안 실제 측정되는 최대전력값(PMAX), 최대전압(VMAX), 최대전류(IMAX)의 측정값과 기준값을 비교하는 구성으로, 오차에 따른 스트링(12) 상태 진단이 이루어질 수 있도록 한다.
상기 오차도산출모듈(335)은 기준값과 실측값의 오차를 산출하는 구성으로, 최대전력값(PMAX), 최대전압(VMAX), 최대전류(IMAX)에 대해 기준값에 대한 측정값의 오차 정도를 산출하도록 한다.
상기 상관분석모듈(336)은 오차 정도와 스트링 상태와의 상관관계를 분석하는 구성으로, 일정기간 동안 축적된 데이터를 이용하여 빅데이터를 형성하도록 하고, 오차 정도와 스트링의 이상 상태와의 상관관계를 기계적 학습 알고리즘 등에 분석하도록 한다. 일 예로, 상기 상관분석모듈(336)은 최대전력값(PMAX), 최대전압(VMAX), 최대전류(IMAX) 각각에 대한 오차도의 범위에 따라 각 스트링(12)에서 태양광모듈(11)의 이상이 없는 정상상태, 특정 개수의 태양광모듈(11)의 열화가 발생되거나 손상이 발생한 상태 등을 구분하여 상관관계의 분석이 이루어지도록 할 수 있다.
상기 이상진단모듈(337)은 상기 상관분석모듈(336)에 의해 분석된 오차도와 스트링(12) 이상 상태의 상관관계에 따라 스트링(12)의 이상 상태를 검출하는 구성으로, 일정기간 단위로 형성되는 전류-전압곡선을 이용하여 실측되는 최대전력값(PMAX), 최대전압(VMAX), 최대전류(IMAX)과 기준값과의 오차도에 따라 스트링(12)의 상태를 진단하도록 한다.
상기 결과대비모듈(338)은 상기 이상진단모듈(337)에 의해 진단된 결과와 실제 상태를 비교하는 구성으로, 실제 상태를 상기 상관분석모듈(336)에 의한 상관관계의 분석에 이용할 수 있도록 한다.
상기 상관갱신모듈(339)은 상기 결과대비모듈(338)에 의한 비교결과에 따라 상관관계의 분석이 실제 결과와 일치하도록 오차도에 따른 이상 상태의 상관관계를 수정하도록 하며, 이를 통해 상태 진단의 정확성을 높일 수 있도록 한다.
상기 모듈장착부(35)는 태양광모듈(11)의 교체시 대체할 에코모듈을 검색하여 매칭시키는 구성으로, 교체될 태양광모듈(11)의 스트링(12) 내에서 다른 태양광모듈(11)과 균형을 맞추어 에코모듈로의 교체가 이루어질 수 있도록 한다. 따라서, 상기 모니터링서버(3)는 기능이 복원되는 에코모듈에 관한 정보를 저장하도록 하며, 성능 정보도 함께 저장되도록 하고, 다른 태양광모듈(11)과 균형이 맞는 에코모듈로 교체가 이루어질 수 있도록 한다. 상기 모듈장착부(35)는 교체될 태양광모듈(11)의 스트링(12) 내 다른 태양광모듈(11)들의 전압 레벨에 대한 평균값을 산정하도록 하며, 산정된 평균 전압레벨에 맞는 에코모듈을 검색하여 교체될 태양광모듈(11)로 결정하도록 한다. 이를 위해, 상기 모듈장착부(35)는 교체정보수신모듈(351), 개별저하도검출모듈(352), 저하도평균산정모듈(353), 전압레벨서칭모듈(354), 에코모듈결정모듈(355)을 포함할 수 있다.
상기 교체정보수신모듈(351)은 태양광모듈(11)의 교체가 요청되는 정보를 수신하는 구성으로, 상기 교체여부결정모듈(313d)에 의해 열화모듈의 교체가 결정되는 경우 이에 관한 정보를 수신하도록 한다.
상기 개별저하도검출모듈(352)은 교체될 태양광모듈(11)이 포함된 스트링(12)의 다른 태양광모듈(11) 각각에 대한 기능 저하정도를 검출하는 구성으로, 상기 기울기산정모듈(311d)에 의해 산정되는 평균전압값의 감소 정도에 따라 기능의 저하 정도를 검출하도록 한다.
상기 저하도평균산정모듈(353)은 개별저하도검출모듈(352)에 의해 검출되는 각 태양광모듈(11)의 기능 저하 정도에 대한 평균값을 산정하는 구성으로, 산정된 평균값에 맞추어 에코모듈의 선정이 이루어지도록 한다.
상기 전압레벨서칭모듈(354)은 나머지 태양광모듈(11)들과 같은 수준의 전압레벨을 가진 에코모듈을 검색하는 구성으로, 모니터링서버(3)에 저장된 에코모듈을 검색하도록 하며, 상기 저하도평균산정모듈(353)에 의해 산정되는 평균 기능 저하정도에 따라 평균 전압레벨을 산정하여 이에 맞는 에코모듈의 검색이 이루어지도록 한다.
상기 에코모듈결정모듈(355)은 교체할 것으로 결정된 태양광모듈(11)을 교체할 에코모듈을 결정하는 구성으로, 상기 전압레벨서칭모듈(354)에 의해 검색되는 동일한 전압레벨을 갖는 에코모듈로 교체할 태양광모듈(11)을 결정하도록 한다. 따라서, 에코모듈로 교체하는 경우에도 동일 스트링(12) 내 태양광모듈(11)들간의 성능을 균등하게 맞출 수 있고, 이를 통해 최적의 출력 확보와 수명 향상이 기여하도록 할 수 있다.
이상에서, 출원인은 본 발명의 다양한 실시예들을 설명하였지만, 이와 같은 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 일 실시예일 뿐이며, 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 한 어떠한 변경예 또는 수정예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
1: 태양광발전장치
11: 태양광모듈 12: 스트링 13: 어레이 14: 인버터
15: 접속반 16: 전압측정센서 17: 스트링측정센서
3: 모니터링서버
31: 노후진단부 311: 상대노후검출부 313: 교체판단부
315: 진단최적화부 315a: 고장제거부 315b: 스트링제거부
33: 스트링점검부 35: 모듈장착부

Claims (8)

  1. 에코모듈이 포함된 태양광모듈이 직렬로 연결되어 스트링을 형성하며, 복수개의 스트링이 병렬로 형성되는 태양광발전장치와; 상기 태양광발전장치의 상태를 모니터링하는 모니터링서버;를 포함하고,
    상기 모니터링서버는 태양광모듈의 노후 상태를 진단하는 노후진단부와, 스트링의 출력 상태를 점검하는 스트링점검부를 포함하며,
    상기 노후진단부는,
    스트링 내 태양광모듈 사이의 상대적 노후정도를 진단하여 열화된 태양광모듈을 검출하는 상대노후검출부와, 열화된 태양광모듈의 개별 노후 정도 및 스트링의 출력 상태에 따라 열화된 태양광모듈의 교체 여부를 판단하는 교체판단부와, 데이터 조정을 통해 노후 진단의 정확성을 높이는 진단최적화부를 포함하고,
    상기 상대노후검출부는,
    태양광모듈의 전압을 측정하는 전압측정모듈과, 측정된 전압에 기상정보를 반영하여 보정하는 기상정보반영모듈과, 보정된 전압에 대해 일정기간 동안의 각 태양광모듈에 대한 평균전압값을 산출하는 평균전압산출모듈과, 일정기간 사이의 평균전압의 변화정도를 산정하는 기울기산정모듈과, 일정기간이 복수회 반복되는 설정기간 동안의 평균전압 변화정도에 대한 평균값을 산출하는 평균산출모듈과, 상기 평균산출모듈에 의해 산출되는 각 태양광모듈의 평균값에 대한 평균을 산출하여 기준값을 설정하는 기준값설정모듈과, 설정기간 동안의 평균전압 변화정도에 대한 평균값이 기준값에서 일정정도 이상 벗어나는 태양광모듈을 열화된 모듈로 검출하는 열화모듈검출모듈을 포함하며,
    상기 교체판단부는,
    상기 열화모듈검출모듈에 의해 열화 모듈로 검출된 태양광모듈에 대해 개별적인 기능 저하 정도를 판단하는 개별저하도판단모듈과, 상기 개별저하도판단모듈에 의해 판단된 기능 저하 정도를 설정된 한계값과 비교하는 한계값비교모듈과, 기능 저하 정도가 한계값을 초과하지 않는 경우 스트링의 출력 상태를 진단하도록 하는 스트링진단모듈과, 태양광모듈의 교체 여부를 결정하는 교체여부결정모듈을 포함하고,
    상기 개별저하도판단모듈은,
    열화 모듈로 검출된 태양광모듈에 대해 상기 평균산출모듈에 의해 산출되는 평균전압값의 변화정도에 따라 기능 저하 정도를 판단하도록 하며,
    상기 교체여부결정모듈은,
    상기 스트링진단모듈에 의한 진단결과 스트링 출력 상태가 정상범위를 벗어나거나 또는 상기 한계값비교모듈에 의한 비교 결과 기능 저하 정도가 한계값을 초과하는 경우 태양광모듈의 교체가 필요한 것으로 결정하도록 하고,
    상기 스트링점검부는,
    스트링의 전압, 전류를 측정하는 상태측정모듈과, 측정되는 전압, 전류에 따라 전압-전류 곡선 그래프를 생성하는 곡선생성모듈과, 생성된 전압-전류 곡선을 이용하여 정상상태에서의 최대전력값, 최대전압, 최대전류를 검출하여 기준값으로 설정하는 기준값설정모듈과, 실제 측정되는 최대전력값, 최대전압, 최대전류를 기준값과 비교하는 측정값비교모듈과, 기준값과 측정값의 오차정도를 산출하는 오차도산출모듈과, 오차정도와 스트링 상태의 상관관계를 분석하는 상관분석모듈과, 분석된 상관관계를 이용하여 오차정도에 따른 이상 스트링을 검출하는 이상진단모듈을 포함하며,
    상기 스트링진단모듈은 상기 스트링점검부에 의해 스트링 상태를 진단하도록 하고,
    상기 진단최적화부는,
    태양광모듈의 고장 발생시 고장이 발생된 태양광모듈의 데이터를 제거하여 상기 상대노후검출부에 의한 열화 모듈의 검출이 이루어지도록 하는 고장제거부와, 스트링의 이상 발생시 이상 발생 기간 동안의 해당 스트링 내 태양광모듈의 전압값 데이터를 제거하여 상기 상대노후검출부에 의한 열화 모듈의 검출이 이루어지도록 하는 스트링제거부를 포함하며,
    상기 고장제거부는,
    동일 스트링 내에서 상기 기울기산정모듈에 의해 산정되는 기울기의 태양광모듈들의 평균값을 산정하는 기울기평균산정모듈과, 산정된 평균값에 대한 각 태양광모듈 기울기의 편차를 산정하는 편차산정모듈과, 산정된 편차를 설정값과 비교하는 설정값비교모듈과, 산정된 편차가 설정값을 초과하는 태양광모듈을 검출하는 고장검출모듈과, 고장이 검출된 태양광모듈의 전압값을 제거하여 열화모듈의 검출이 이루어지도록 하는 데이터삭제모듈을 포함하고,
    상기 스트링제거부는,
    상기 스트링점검부에 의해 스트리의 이상이 진단되는 정보를 수신하는 이상정보수신모듈과, 이상이 발생되는 기간을 산정하는 이상기간산정모듈과, 이상이 발생된 기간동안의 해당 스트링의 태양광모듈들의 전압값을 열화모듈 검출에서 제외하도록 하는 기간데이터제거모듈을 포함하며,
    상기 모니터링서버는,
    교체가 결정된 태양광모듈을 대체할 에코모듈을 검색하여 매칭시키는 모듈장착부를 포함하고,
    상기 모듈장착부는,
    상기 교체판단부에 의해 교체가 결정된 태양광모듈에 관한 정보를 수신하는 교체정보수신모듈과, 교체가 결정된 태양광모듈을 제외한 동일 스트링 내 태양광모듈들의 개별 성능 저하 정도를 검출하는 개별저하도검출모듈과, 상기 개별저하도검출모듈에 의해 검출되는 성능 저하 정도의 평균값을 산정하는 저하도평균산정모듈과, 산정된 평균값에 매칭되는 전압레벨을 가진 에코모듈을 검색하는 전압레벨서칭모듈과, 매칭되는 전압레벨을 가진 에코모듈을 교체할 태양광모듈로 결정하는 에코모듈결정모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 에코모듈 운영관리시스템.
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