KR102501188B1 - 역전력 차단 예방 및 화재 감시장치가 구비된 태양광 접속함 - Google Patents

역전력 차단 예방 및 화재 감시장치가 구비된 태양광 접속함 Download PDF

Info

Publication number
KR102501188B1
KR102501188B1 KR1020210018975A KR20210018975A KR102501188B1 KR 102501188 B1 KR102501188 B1 KR 102501188B1 KR 1020210018975 A KR1020210018975 A KR 1020210018975A KR 20210018975 A KR20210018975 A KR 20210018975A KR 102501188 B1 KR102501188 B1 KR 102501188B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power
relay
junction box
reverse
solar
Prior art date
Application number
KR1020210018975A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220115236A (ko
Inventor
이명규
김영수
김정훈
Original Assignee
주식회사 건기
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 건기 filed Critical 주식회사 건기
Priority to KR1020210018975A priority Critical patent/KR102501188B1/ko
Publication of KR20220115236A publication Critical patent/KR20220115236A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102501188B1 publication Critical patent/KR102501188B1/ko

Links

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
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/30—Electrical components
    • H02S40/34—Electrical components comprising specially adapted electrical connection means to be structurally associated with the PV module, e.g. junction boxes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H47/00—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
    • H01H47/002—Monitoring or fail-safe circuits
    • 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
    • H02S40/32—Electrical components comprising DC/AC inverter means associated with the PV module itself, e.g. AC modules
    • 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
    • H02S40/40—Thermal components
    • H02S40/42—Cooling means
    • 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
    • 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
    • Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

본 발명은 역전력 차단 예방 및 화재 감시장치가 구비된 태양광 접속함에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태양광 접속함(온도상승. 기기과열 등) 이상 발생 시 전 단계에서 전원을 미리 차단 또는 순차적으로 차단함으로서 각종 사고를 최대한 빠른 시간에 예방을 할 수 있는 역전력 차단 예방 및 화재 감시장치가 구비된 태양광 접속함에 관한 것으로서,
태양광 에너지를 전기 에너지로 변환하여 직류 전력을 생산하는 태양광 모듈; 상기 태양광 모듈과 네트워크로 연결되고, 접속함이 연결되는 공급 경로의 릴레이를 절체하도록 제어하는 릴레이 컨트롤함;
상기 릴레이 컨트롤함과 네트워크로 연결되며, 적외선 온도 센서가 부착되어, 내부의 온도 및 각종 기기의 온도를 체크하는 접속함; 상기 접속함과 네트워크로 연결되며, 상기 접속함으로부터 출력되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 전력회사에 전송하는 인버터; 상기 인버터로 공급되는 AC 메인 전원을 차단하는 수전반; 상기 수전반으로부터 상기 전력계통으로 역송전되는 역송전 전력량을 측정하고, 한전으로 역송전되는 전력을 일정치 이상 감지 시 릴레이 컨트롤함에서 순차적으로 릴레이를 오프시킴으로서 한전으로 역전송되는 현상을 사전에 방지하여 태양광 메인 차단기 트립을 방지하는 수전반 역전력 계전기;를 포함한다.

Description

역전력 차단 예방 및 화재 감시장치가 구비된 태양광 접속함{CONNECTION BOARD OF SOLAR POWER GENERATOR WITH PROTECTING REVERSE POWER and its Method for Trip Prevention}
본 발명은 역전력 차단 예방 및 화재 감시장치가 구비된 태양광 접속함에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태양광 접속함의 온도상승. 기기과열 등 이상 발생 시 전 단계에서 전원을 미리 차단 또는 순차적으로 차단함으로서 각종 사고를 최대한 빠른 시간에 예방을 할 수 있는 역전력 차단 예방 및 화재 감시장치가 구비된 태양광 접속함에 관한 것이다.
일반적으로 자가용전기설비에 해당하는 태양광발전장치는 자체적으로 발전된 전력은 자체부하(전원사용처)에만 공급하도록 되어 있으며, 발전된 전력량이 자체부하의 사용량보다 클 경우 한전계통(전원공급처)으로 다시 역송전(逆送電)이 이루어지도록 하고 있다.
그러나 사용량이 없는 주말 휴일에는 한전으로 계약량의 20%이상이 한전으로 역송전시 차단을 하게 된다.
이러한 역전력 차단장치 설치로 인하여 태양광 메인차단기를 하루에도 수십번씩 트립시킴으로서 현장에서 관리자들이 엄청난 불편함을 호소하고 있다.
차단기가 트립도면 지하실에 있는 수배전반까지 직접가서 차단기를 올려야 하는 불편을 겪고 있는 실정이다. 따라서 대부분 주말 ㆍ휴일에는 차단기가 꺼져 있다고 보면 된다.
또한 태양광 접속함 KS제품 사용으로 인하여 접속함 내부에 환기 팬을 설치를 할 수가 없는 문제가 발생한다.
한편 종래 발명인 한국등록특허 제2042964호는 전력계통과 연계하여 수용가에 전력을 공급하는 계통연계형 태양광 발전장치의 무선 감지시스템에 있어서, 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환하여 직류 전력을 생산하는 태양광 발전모듈; 상기 태양광 발전모듈로부터 출력되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 인버터; 상기 인버터로부터 상기 전력계통으로 역송전되는 역송전 전력량 및 상기 수용가의 역률을 측정하여 상기 인버터로 전송하는 검출부; 및 상기 인버터로부터 무선 통신을 통해 전송되는 모니터링 정보를 바탕으로 상기 태양광 발전장치의 동작 상태를 모니터링하고 상기 인버터의 동작을 제어하는 무선 단말기를 포함하며, 상기 검출부는 상기 인버터로부터 상기 전력계통으로 역송전되는 역송전 전력량을 측정하는 역전력 계전기, 및
상기 수용가의 역률을 측정하는 전력량계를 포함하며, 상기 인버터는, 상기 태양광 발전모듈로부터 출력되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 전력 변환부;
상기 태양광 발전모듈로부터의 출력 전력이 최대 전력을 생산하는 동작점에서 운전되도록 제어하는 최대전력점 추종제어부; 상기 역전력 계전기로부터 전송된 역송전 정보를 기초로 상기 최대전력점 추종제어부의 제어를 통해 상기 전력 계통으로 역송전되는 전력을 제어하는 역송전 제어부; 상기 전력량계로부터 전송된 역률 정보를 기초로 상기 전력 변환부의 제어를 통해 상기 수용가의 역률을 제어하는 역률 제어부; 및 상기 무선 단말기와의 무선 통신을 위한 무선 통신부를 포함하며, 상기 역송전 제어부는 상기 역전력 계전기에서 측정된 역송전 전력량이 설정된 한계용량 이하인 경우, 상기 인버터의 출력 전력을 조절하는 역송전 제어 모드로 제어하고, 상기 역전력 계전기에서 측정된 역송전 전력량이 상기 한계용량을 초과할 경우, 상기 인버터의 출력을 차단하는 출력 차단 모드로 제어하며, 상기 역전력 계전기에서 역송전이 감지되지 않을 경우, 상기 최대전력점 추종제어부가 정상적인 상태에서 최대 전력점 추종 기능을 수행하는 최대전력점 추종 모드로 제어하는 것을 특징으로 하는 계통연계형 태양광 발전장치의 무선 감지시스템을 제공한다.
그러나 종래 발명은 전력계통으로의 역송전 및 수용가의 역률을 제어하는 기능을 인버터에 내장하여 이용 효율을 최대로 향상시킴과 동시에, 관리자의 무선 단말기를 통해 태양광 발전장치의 모니터링 및 동작을 용이하게 제어할 수 있지만 만일 제어가 제대로 되지 않아 태양광 메인차단기를 하루에도 수십번씩 트립시킴으로서 현장에서 관리자들이 상주해야 하는 불편은 계속되어 왔다.
특히 태양광 50KW 이상의 설치 현장에는 의무적으로 수배전반에 역전력 계전기를 설치하여 건물에서 사용하고 남는 전력이 한전으로 20%이상 역 전송시 태양광 메인 차단기를 강제로 트립시킬 수 있도록 법으로 규정하여 이에 대한 체계적인 관리가 필요하게 되었다.
또한 태양광 접속반의 KS 의무 설치 법이 규정됨에 의해 IP65 이상의 밀폐 기능을 갖추고 있는 종래의 접속함에는 환풍기를 설치하여 고열의 일부를 환기시키는 방법을 사용할 수 없게 되었다.
또한 태양광 접속반의 KS 의무 설치 법이 규정됨에 의해 IP65 이상의 밀폐 기능을 갖추고 있는 종래의 접속함에는 환풍기를 설치하여 고열의 일부를 환기시키는 방법을 사용할 수 없게 되었다.
따라서 KS 규정으로 인하여 완전 밀폐된 접속반에서도 만일 발생할 수 있고, 각종 기기 및 전선 접속부에서 발생할 수 있는 온도 상승을 사전에 방지할 필요가 생겼다.
한국등록특허 제2042964호 한국등록특허 제1706591호 한국등록특허 제0999978호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 태양광 접속함의 온도상승. 기기과열 등 이상 발생 시 릴레이 함에서 모듈 측 DC전원을 미리 차단함으로서 각종 사고를 최대한 빠른 시간에 예방을 할 수 있는 역전력 차단 예방 및 화재 감시장치가 구비된 태양광 접속함을 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명은 릴레이 컨트롤함에서 한전으로 역송전되는 전력 10% 이상 감지 시 순차적으로 릴레이를 오프시킴으로써, 한전으로 역전송되는 현상을 사전에 방지하여 태양광 메인 차단기 트립을 방지할 수가 있는 역전력 차단 예방 및 화재 감시장치가 구비된 태양광 접속함을 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 접속함 도어의 내면에 복수개의 적외선 온도 센서를 통하여 내부의 각종 기기의 온도를 체크하고 실시간 모니터링을 할 수 있는 역전력 차단 예방 및 화재 감시장치가 구비된 태양광 접속함을 제공하는 데 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환하여 직류 전력을 생산하는 태양광 모듈; 상기 태양광 모듈과 네트워크로 연결되고, 접속함이 연결되는 공급 경로의 릴레이를 절체하도록 제어하는 릴레이 컨트롤함; 상기 릴레이 컨트롤함과 네트워크로 연결되며, 적외선 온도 센서가 부착되어, 내부의 온도 및 각종 기기의 온도를 체크하는 접속함; 상기 접속함과 네트워크로 연결되며, 상기 접속함으로부터 출력되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 전력회사에 전송하는 인버터; 상기 인버터로 공급되는 AC 메인 전원을 차단하는 수전반; 상기 수전반으로부터 상기 전력계통으로 역송전되는 역송전 전력량을 측정하고, 한전으로 역송전되는 전력을 일정치 이상 감지 시 릴레이 컨트롤함에서 순차적으로 릴레이를 오프시킴으로서 한전으로 역전송되는 현상을 사전에 방지하여 태양광 메인 차단기 트립을 방지하는 수전반 역전력 계전기;를 포함한다.
상기 릴레이 컨트롤함; 접속함; 인버터; 수전반 역전력 계전기; 각 상호 통신을 통하여 역전력 발생시 릴레이 컨트롤함에서 릴레이를 순차적으로 트립시켜 태양광 메인 차단기가 트립되는 것을 사전에 방지한다.
상기 릴레이 컨트롤함은 밀폐형으로 내부에 온도센서가 내장되어 있으며 방열 기능을 갖추고, 수전반 역전력 계전기와 서로 통신을 하면서 실시간 상황을 공유한다.
상기 릴레이 컨트롤함에서 한전으로 역송전되는 전력 10% 이상 감지 시 순차적으로 릴레이를 오프시킴으로서 한전으로 역전송되는 현상을 사전에 방지하여 태양광 메인 차단기 트립을 방지할 수가 있고, 한전으로 역송전되는 전기가 없을 때는 순차적으로 릴레이를 on시켜 발전량을 높인다.
상기 접속함의 상단부에 가로로 관통하는 알루미늄 방열판을 설치하여 평상시에는 자연 순환으로 온도를 낮춘다.
상기 접속함의 도어의 내면에 복수개의 적외선 온도 센서를 통하여 내부의 각종 기기의 온도를 체크하여 실시간 모니터링으로 화재 위험 발생 시 차단기를 제어하여 OFF시키는 역할을 한다.
상기 릴레이는 건물 내부 전력량 사용이 많아지면 순차적으로 동작시켜 내부 사용량을 높일 수 있다.
본 발명은 접속함이 적외선 온도 센서로 내부의 온도 및 각종 기기의 온도를 체크하는 단계; 상기 인버터가 상기 접속함으로부터 출력되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 전력회사에 전송하는 단계; 상기 수전반 역전력 계전기가 접속함으로부터 전력회사나 자가발전기에서 공급되는 전기를 받아들여 각 부하로 배전하고, 한전으로 역송전되는 전력을 일정치 이상 감지 시 릴레이 컨트롤함에서 순차적으로 릴레이를 오프시킴으로서 한전으로 역전송되는 현상을 사전에 방지하여 태양광 메인 차단기 트립을 방지하는 단계;를 포함한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명은 주말 또는 휴일에 하루에도 수십번씩 태양광 메인 차단기가 트립되기 전 미리 차단하거나 순차적으로 차단되게 함으로써 관리자가 겪을 수 있는 불편을 방지하고, 이를 예방할 수 있다.
또한, 본 발명은 릴레이 컨트롤함; 접속함; 인버터; 수전반 역전력 계전기; 각 상호 통신을 통하여 역전력 발생시 릴레이 컨트롤함에서 릴레이를 순차적으로 트립시켜 태양광 메인 차단기가 트립되는 것을 사전에 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 상단부에 가로로 관통하는 알루미늄 방열판을 설치하여 평상시에는 자연 순환으로 온도를 낮출 수 있다.
또한, 건물 내부 전력량이 많아지면 릴레이를 순차적으로 동작시켜 내부 사용량을 높이고, 이를 통해 태양광 모듈의 발전 효율을 최대한으로 끌어 올리는 효과를 볼 수 있어 현장의 관리도 편리하다.
또한, 본 발명은 건물 내부 전력량 사용이 많아지면 상기 릴레이를 순차적으로 동작시켜 내부 사용량을 높일 수 있어 태양광 발전 효율을 최대한 끌어 올릴 수 있다.
또한, 본 발명은 접속함의 도어의 내면에 상측 적외선 온도 센서 한쌍과 중간측 적외선 온도 센서 한쌍과 하측 적외선 온도 센서 한쌍을 설치하여 접속함 내부의 기기들을 중첩하여 정밀하게 각 기기의 온도를 측정하여 모니터링함으로써, 각 기기의 열화 상태를 확인할 수 있다.
또한, 본 발명은 릴레이 컨트롤함, 적외선 온도 센서를 포함하는 접속함, 수전반 역전력 계전기, 인버터 상호간 RS-485 시리얼통신을 통해 역전력 발생시 릴레이 컨트롤함에서 릴레이를 순차적으로 트립시켜 태양광 메인 차단기가 트립되는 것을 사전에 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 건물 내부 전력량이 많아지면 릴레이를 순차적으로 동작시켜 내부 사용량을 높일 수 있다. 이러한 기능을 통해 태양광 발전효율을 최대한으로 끌어 올리는 효과를 볼 수 있으며 현장의 관리도 편하다.
도 1은 종래 발명에 따른 역전력 계전기의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 역전력 차단 예방 및 화재 감시장치가 구비된 태양광 접속함의 구성도를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 접속함 등을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 릴레이 컨트롤함의 모습을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 접속함의 전체적인 모습을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 접속함 도어의 내면에 설치된 복수개의 적외선 온도 센서를 보여주는 도면이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명은 태양광 모듈(50); 릴레이 컨트롤함(40); 접속함(30); 인버터(10); 수전반 역전력 계전기(20); 등을 포함한다.
상기 릴레이 컨트롤함(40)은 태양광 모듈과 네트워크로 연결되고, 접속함이 연결되는 공급 경로의 릴레이를 절체하도록 제어하는 데, 한전으로 역송전되는 전력이 일정치 이상인 경우 순차적으로 릴레이가 오프되도록 제어하는 장치이다.
상기 접속함(30)은 릴레이 컨트롤함과 네트워크로 연결되며, 적외선 온도 센서(240), 누전 감지 센서(1)가 부착되어, 내부의 온도 및 각종 기기의 온도를 체크하여 접속함 내부의 각 기기의 열화 상태를 확인할 수 있다.
상기 접속함(30)의 문쪽에 설치된 적외선 온도 센서(240)를 통하여 접속함 내부 온도 및 각종 기기 온도가 80도 이상 상승시 실시간 모니터링 하여 이상이 있을 경우 릴레이 컨트롤함(40)에서 각 모듈에서 전송되는 DC 전원을 사전에 차단하여 화재를 미연에 방지할 수 있다.
즉 1회 온도 상승으로 인하여 릴레이 동작 후 수초 후 재 부팅하여 같은 용도 상승으로 릴레이 2회 OFF 동작시 재부팅을 할 수가 없으며 모니터링 화면으로 관리자가 고장 유, 무를 알 수 있도록 한다. 특히 수전반(15)에서 인버터(10)로 공급되는 AC 메인 전원을 차단하는 기능도 할 수 있다.
상기 인버터(10)는 접속함과 네트워크로 연결되며, 상기 접속함으로부터 출력되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 전력회사에 전송하는 장치이다.
상기 수전반 역전력 계전기(20)는 RS-485 시리얼통신으로 릴레이 컨트롤함(40)과 통신하고, 한전으로 역송전되는 전력을 일정치 이상 감지 시 릴레이 컨트롤함(40)에서 순차적으로 릴레이를 오프시킴으로서 한전으로 역전송되는 현상을 사전에 방지하여 태양광 메인 차단기 트립을 방지할 수 있어, 주말 또는 휴일에 하루에도 수십번씩 태양광 메인 차단기가 트립되기 전 미리 차단하거나 순차적으로 차단되게 함으로써 관리자가 겪을 수 있는 불편을 방지한다.
상기 수전반 역전력 계전기(20)는 상기 수전반(15)으로부터 상기 전력계통으로 역송전되는 역송전 전력량을 측정하는 역전력 측정기(25), 및 상기 수용가의 역률을 측정하는 전력량계를 포함하며, 건물 내부 전력량 사용이 많아지면 상기 릴레이를 순차적으로 ON 동작시켜 내부 사용량을 높일 수 있어 태양광 발전 효율을 최대한 끌어 올릴 수 있고 현장의 관리도 편리하게 할 수 있다.
일실시예로서 접속함(30), 릴레이 컨트롤함(40) 등의 하단부 및 구조물에 지진 감지 센서(2)를 부착하여 지진 발생 감지시 AC 및 DC 전원을 사전에 차단함으로서 모든 상황으로부터 사고를 방지할 수 있다.
특히 태양광 50KW 이상의 설치 현장에는 의무적으로 수배전반에 역전력 계전기를 설치하여 건물에서 사용하고 남는 전력이 한전으로 20% 이상 역 송전시 태양광 메인 차단기를 강제로 트립시킬 수 있도록 법으로 규정하고 있어, 주말 치 휴일에 수십번씩 태양과 차단기가 트립되어 관리자가 상당한 불편을 겪고 있다.
따라서 본 발명은 릴레이 컨트롤함(40), 적외선 온도 센서(240)를 포함하는 접속함(30), 수전반 역전력 계전기(20), 인버터(10) 상호간 RS-485 시리얼통신을 통해 역전력 발생시 릴레이 컨트롤함(40)에서 릴레이를 순차적으로 트립시켜 태양광 메인 차단기가 트립되는 것을 사전에 방지할 수 있다.
또한 건물 내부 전력량이 많아지면 릴레이를 순차적으로 동작시켜 내부 사용량을 높일 수 있다. 이러한 기능을 통해 태양광 발전효율을 최대한으로 끌어 올리는 효과를 볼 수 있으며 현장의 관리도 편하다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 릴레이 릴레이 컨트롤함(40); 접속함(30); 인버터(10); 수전반 역전력 계전기(20); 각 상호 통신을 통하여 역전력 발생시 릴레이 컨트롤함에서 릴레이를 순차적으로 트립시켜 태양광 메인 차단기가 트립되는 것을 사전에 방지할 수 있다.
상기 릴레이 컨트롤함(40)은 밀폐형으로 내부에 온도센서가 내장되어 있으며 알루미늄 방열판 등을 포함하는 방열 기능을 갖추고, 수전반 역전력 계전기와 서로 통신을 하면서 실시간 상황을 공유한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 릴레이 컨트롤함(40)은 한전으로 역송전되는 전력 10% 이상 감지 시 순차적으로 릴레이를 오프시킴으로서 한전으로 역전송되는 현상을 사전에 방지하여 태양광 메인 차단기 트립을 방지할 수가 있다.
일실시예로서, 상기 릴레이 컨트롤함에서 한전으로 역송전되는 전력의 10% 내지 20% 감지 시 순차적으로 릴레이를 오프시킴으로서 한전으로 역전송되는 현상을 사전에 방지할 수 있다.
예를 들어 역전력 측정기(25)로 역전력의 11% 감지시 첫 번째 릴레이 컨트롤함(40-1)을 off하고, 12% 감지시 두 번째 릴레이 컨트롤함(40-2)을 off하여, 마지막 20% 감지시 마지막 10번째 릴레이 컨트롤함(40-10)을 off하여 한전으로 역전송되는 현상을 차등하여 컨트롤 할 수 있다.
이 때 역전력 측정기(25)의 기준치는 역전력의 10% 내지 11%로 설정할 수도 있다.
또한, 한전으로 역송전되는 전기가 기준치에 미달되었을 때는 릴레이를 모두 on시켜 발전량을 높일 수가 있으며, 역송전되는 전기가 기준치 이상이 되었을 때는 릴레이를 순차적으로 OFF시켜 한전으로 역전송되는 현상을 차등하여 컨트롤 할 수 있다.
상기 접속함(30)의 상단부에 가로로 관통하는 알루미늄 방열판을 설치하여 평상시에는 자연 순환으로 온도를 낮추는 방식이다.
도 5, 6에 도시된 바와 같이, 상기 접속함(30)의 본체(100)에 부착된 도어의 내면(200)에 복수개의 적외선 온도 센서(240)를 통하여 내부의 각종 기기의 온도를 체크하여 실시간 모니터링으로 화재 위험 발생 시 차단기를 제어하여 OFF시키는 역할을 할 수도 있다.
예를 들어 상기 접속함(30) 도어의 내면(200)에는 상측 적외선 온도 센서 한쌍(240-1)과 중간측 적외선 온도 센서 한쌍(240-2)과 하측 적외선 온도 센서 한쌍(240-3)이 물리적 결합되어 특정 위치에 있는 각종 기기의 온도를 정밀하게 체크하여 실시간 모니터링으로 각종 기기의 열화 상태를 확인함과 동시에 화재 위험 발생 시 차단기를 제어할 수 있게 된다.
또는 본 발명의 다른 실시예로서 상기 수전반 역전력 계전기(20)에는 제어부가 네트워크로 연결되어 컨트롤함(40); 접속함(30); 인버터(10); 수전반 역전력 계전기(20); 등을 포함하는 각종 부하의 고장을 실시간 모니터링 및 감지하고, 상기 릴레이에 차단신호를 보낼 수도 있다.
또한 상기 태양광 발전모듈(10)로부터의 출력 전력이 최대 전력을 생산하는 동작점에서 운전되도록 제어할 수도 있고, 건물 내부 전력량 사용이 많아지면 상기 릴레이를 순차적으로 동작시켜 내부 사용량을 높일 수 있다.
또한 상기 적외선 온도 센서의 온도를 실시간 모니터링하고, 상기 인버터로부터 전송되는 모니터링 정보를 바탕으로 상기 태양광 모듈의 동작 상태를 모니터링하고 상기 인버터의 동작을 제어하는 무선 단말기를 포함할 수 있다.
이하 본 발명의 실시를 위한 태양광 자가소비 현장 역전력 트립 방지 장치를 이용한 트립 방지 방법에 대하여 자세히 설명한다.
먼저 상기 접속함(30)이 적외선 온도 센서로 내부의 온도 및 각종 기기의 온도를 체크한다.
그리고 상기 인버터(10)가 상기 접속함으로부터 출력되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 전력회사에 전송한다.
마지막으로 상기 수전반 역전력 계전기(20)가 접속함으로부터 전력회사나 자가발전기에서 공급되는 전기를 받아들여 각 부하로 배전하고, 한전으로 역송전되는 전력을 일정치 이상 감지 시 릴레이 컨트롤함에서 순차적으로 릴레이를 오프시킴으로서 한전으로 역전송되는 현상을 사전에 방지하여 태양광 메인 차단기가 불필요하게 트립되는 것을 방지한다.
1 : 누전 감지 센서
2 : 지진 감지 센서
10 : 인버터
15 : 수전반
20 : 수전반 역전력 계전기
30 : 접속함
40 : 릴레이 컨트롤함
50 : 태양광 모듈
100 : 본체
200 : 도어의 내면
240 : 온도센서
240-1 : 상측 적외선 온도 센서 한쌍
240-2 : 중간측 적외선 온도 센서 한쌍
240-3 : 하측 적외선 온도 센서 한쌍

Claims (9)

  1. 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환하여 직류 전력을 생산하는 태양광 모듈;
    상기 태양광 모듈과 네트워크로 연결되고, 접속함이 연결되는 공급 경로의 릴레이를 절체하도록 제어하는 릴레이 컨트롤함;
    상기 릴레이 컨트롤함과 네트워크로 연결되며, 적외선 온도 센서가 부착되어, 내부의 온도 및 각종 기기의 온도를 체크하는 접속함;
    상기 접속함과 네트워크로 연결되며, 상기 접속함으로부터 출력되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 전력회사에 전송하는 인버터;
    상기 인버터로 공급되는 AC 메인 전원을 차단하는 수전반;
    상기 수전반으로부터 전력계통으로 역송전되는 역송전 전력량을 측정하고, 한전으로 역송전되는 전력을 일정치 이상 감지 시 릴레이 컨트롤함에서 순차적으로 릴레이를 오프시킴으로서 한전으로 역전송되는 현상을 사전에 방지하여 태양광 메인 차단기 트립을 방지하는 수전반 역전력 계전기;를 포함하며,
    상기 릴레이 컨트롤함에서 한전으로 역송전되는 전력의 10% 내지 20%을 역전력 측정기를 통해 감지 시 순차적으로 릴레이를 오프시킴으로서 한전으로 역전송되는 현상을 사전에 방지하여 태양광 메인 차단기 트립을 방지할 수가 있고, 한전으로 역송전되는 전기가 없을 때는 순차적으로 릴레이를 on시켜 발전량을 높이고,
    상기 역전력 측정기로 역전력의 11% 감지시 첫 번째 릴레이 컨트롤함을 off하고, 12% 감지시 두 번째 릴레이 컨트롤함을 off하여, 마지막 20% 감지시 마지막 10번째 릴레이 컨트롤함을 off하여 한전으로 역전송되는 현상을 차등하여 컨트롤 할 수 있는 것을 특징으로 하는 역전력 차단 예방 및 화재 감시장치가 구비된 태양광 접속함.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 릴레이 컨트롤함; 접속함; 인버터; 수전반 역전력 계전기; 각 상호 통신을 통하여 역전력 발생시 릴레이 컨트롤함에서 릴레이를 순차적으로 트립시켜 태양광 메인 차단기가 트립되는 것을 사전에 방지하는 것을 특징으로 하는 역전력 차단 예방 및 화재 감시장치가 구비된 태양광 접속함.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 릴레이 컨트롤함은 밀폐형으로 내부에 온도센서가 내장되어 있으며 방열 기능을 갖추고, 수전반 역전력 계전기와 서로 통신을 하면서 실시간 상황을 공유하는 것을 특징으로 하는 역전력 차단 예방 및 화재 감시장치가 구비된 태양광 접속함.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 접속함의 상단부에 가로로 관통하는 알루미늄 방열판을 설치하여 평상시에는 자연 순환으로 온도를 낮추는 것을 특징으로 하는 역전력 차단 예방 및 화재 감시장치가 구비된 태양광 접속함.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 접속함의 도어의 내면에 복수개의 적외선 온도 센서를 통하여 내부의 각종 기기의 온도를 체크하여 실시간 모니터링으로 화재 위험 발생 시 차단기를 제어하여 OFF시키는 역할을 하는 것을 특징으로 하는 역전력 차단 예방 및 화재 감시장치가 구비된 태양광 접속함.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 릴레이는 건물 내부 전력량 사용이 많아지면 순차적으로 동작시켜 내부 사용량을 높일 수 있는 것을 특징으로 하는 역전력 차단 예방 및 화재 감시장치가 구비된 태양광 접속함.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 접속함 내부의 적외선 온도 센서는 상기 접속함의 도어의 내면에는 상측 적외선 온도 센서 한쌍과 중간측 적외선 온도 센서 한쌍과 하측 적외선 온도 센서 한쌍을 설치하여 접속함 내부의 기기들을 중첩하여 정밀하게 각 기기의 온도를 측정하여 모니터링하는 것을 특징으로 하는 역전력 차단 예방 및 화재 감시장치가 구비된 태양광 접속함.

  9. 삭제
KR1020210018975A 2021-02-10 2021-02-10 역전력 차단 예방 및 화재 감시장치가 구비된 태양광 접속함 KR102501188B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210018975A KR102501188B1 (ko) 2021-02-10 2021-02-10 역전력 차단 예방 및 화재 감시장치가 구비된 태양광 접속함

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210018975A KR102501188B1 (ko) 2021-02-10 2021-02-10 역전력 차단 예방 및 화재 감시장치가 구비된 태양광 접속함

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220115236A KR20220115236A (ko) 2022-08-17
KR102501188B1 true KR102501188B1 (ko) 2023-02-17

Family

ID=83110274

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210018975A KR102501188B1 (ko) 2021-02-10 2021-02-10 역전력 차단 예방 및 화재 감시장치가 구비된 태양광 접속함

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102501188B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102552151B1 (ko) * 2023-03-22 2023-07-06 주식회사 일렉콤 에너지 효율을 위한 태양광 발전 제어 시스템

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101470348B1 (ko) * 2014-08-20 2014-12-09 주식회사 코텍에너지 화재방지 장치를 구비한 태양광 발전 시스템
KR101706591B1 (ko) * 2016-08-11 2017-02-15 (주)지엔피 화재 예방을 위한 트립 기능을 갖는 태양광 발전 시스템
KR102042964B1 (ko) * 2019-09-26 2019-11-08 박동식 계통연계형 태양광 발전장치의 무선 감지시스템
KR102136877B1 (ko) 2020-03-09 2020-07-22 주식회사 케이디파워솔루션 태양광발전장치용 접속반 시스템

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100999978B1 (ko) 2010-06-25 2010-12-13 박기주 태양광 발전 시스템의 감시 제어 장치
KR20160141573A (ko) * 2015-06-01 2016-12-09 엘에스산전 주식회사 리던던시 적용 시스템의 릴레이 고장 감지 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101470348B1 (ko) * 2014-08-20 2014-12-09 주식회사 코텍에너지 화재방지 장치를 구비한 태양광 발전 시스템
KR101706591B1 (ko) * 2016-08-11 2017-02-15 (주)지엔피 화재 예방을 위한 트립 기능을 갖는 태양광 발전 시스템
KR102042964B1 (ko) * 2019-09-26 2019-11-08 박동식 계통연계형 태양광 발전장치의 무선 감지시스템
KR102136877B1 (ko) 2020-03-09 2020-07-22 주식회사 케이디파워솔루션 태양광발전장치용 접속반 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220115236A (ko) 2022-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10686403B2 (en) System and method for enhanced watch dog in solar panel installations
US9225285B2 (en) Photovoltaic installation with automatic disconnect device
US8837098B2 (en) Method for limiting the generator voltage of a photovoltaic installation in case of danger and photovoltaic installation
KR101822820B1 (ko) 스마트 센서를 이용하여 화재 확대 예방이 가능한 태양광발전시스템
WO2015087638A1 (ja) 太陽光発電システム
KR101306772B1 (ko) 태양광 발전시설의 종합보호 시스템
US11855578B2 (en) System and method for enhanced watch dog in solar panel installations
TWI513144B (zh) Power supply system interconnection device, power consumption using the power interconnection system interconnection device to another system, and a disaster for the use of the power interconnection system, and the like.
KR102501188B1 (ko) 역전력 차단 예방 및 화재 감시장치가 구비된 태양광 접속함
US9571032B2 (en) Junction box for solar cell module and method for driving same
WO2016156309A1 (en) Energy supply system with power meter and selective load shedding
JP3722901B2 (ja) 太陽光発電システム
JP5652814B2 (ja) 分散型電源供給システム
KR101975756B1 (ko) 긴급대응을 위한 스페어인버터가 구비된 태양광 발전시스템
ES2823924A1 (es) Procedimiento y dispositivo de proteccion ante arranque de carga fria
KR102685129B1 (ko) 태양광 발전용 소방안전장치
JP2016129475A (ja) 電力供給システム
JP2011223853A (ja) 分散型電源の系統連系解列システム
KR20240008584A (ko) DC 지락 검출 및 Rapid shutdown 일체형 태양광 스마트 멀티 발전장치
AU2012101220C4 (en) Solar panel safety isolator
KR20240008583A (ko) 동작 환경을 고려한 ai 기반 스마트 발전장치
KR20200098319A (ko) 태양광발전시스템의 전력공급 제어장치
JP2019068673A (ja) 電源システム及び電源制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant