KR102509670B1 - 태양광 모듈들의 스트링 연결 방법 및 장치, 디바이스, 및 저장 매체 - Google Patents

태양광 모듈들의 스트링 연결 방법 및 장치, 디바이스, 및 저장 매체 Download PDF

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궈쿤 황
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Abstract

태양광 모듈들의 스트링 연결 방법 및 장치가 개시된다. 방법은: 연결되는 n개의 태양광 모듈들의 위치 정보를 획득하는 단계; 상기 n개의 태양광 모듈들을 상기 n개의 태양광 모듈들의 상기 위치 정보에 기초하여 m개의 파티션들로 카테고리화하는 단계; 상기 m개의 파티션들에서 i번째 파티션의 k개의 후보 연결 솔루션들을 생성하는 단계 - 상기 i번째 파티션은 ni개의 태양광 모듈들을 포함하고, 상기 k개의 후보 연결 솔루션들 각각은 상기 ni개의 태양광 모듈들 중 하나를 시작점으로 사용하고, 미리 설정된 연결 솔루션에 따라 상기 ni개의 태양광 모듈들의 연결을 시뮬레이션함으로써 태양광 모듈들의 적어도 하나의 스트링을 얻음 -; 및 상기 k개의 후보 연결 솔루션들에 대응하는 상기 추정 케이블 사용량에 기초하여 상기 k개의 후보 연결 솔루션들로부터 타겟 연결 솔루션을 선택하는 단계를 포함한다.

Description

태양광 모듈들의 스트링 연결 방법 및 장치, 디바이스, 및 저장 매체
본 개시의 실시 예들은 태양광 발전 기술 분야에 관한 것으로, 특히 태양광 모듈들의 스트링 연결(string connecting photovoltaic modules) 방법 및 장치, 디바이스, 및 저장 매체에 관한 것이다.
태양광 발전소의 기본 발전 단위(unit)는 태양광 모듈이다. 태양광 발전소를 건설하는 과정에서, 태양광 모듈들이 스트링들로 연결되어야 한다.
종래 기술에서, 각각의 스트링의 태양광 모듈들이 연결된 후, 스트링의 양극 및 음극이 양 단부(ends)에 남는다. 태양광 모듈들의 스트링을 결합기 박스(combiner box)에 연결하기 위해, 태양광 모듈들의 스트링의 양극 및 음극 중 하나가 케이블에 의해 다른 극의 부근에 연결되어야 하고, 그런 다음 태양광 모듈들의 스트링이 동일한 케이블 채널을 통해 결합기 박스 또는 인버터에 연결된다. 따라서, 태양광 모듈들의 각각의 스트링의 양극 및 음극 사이의 거리가 짧을수록 케이블들의 사용량이 적다. 태양광 모듈들이 태양광 영역에 배치된 후, 해당자가 도면에 태양광 모듈들을 스트링 연결하기 위한 방법을 수동으로 설계할 수 있지만, 도면의 반복적인 수정들이 요구되므로 효율은 낮다.
본 개시의 실시 예들은 태양광 모듈들의 스트링 연결 방법 및 장치, 디바이스, 저장 매체를 제공하고, 이는 태양광 모듈들의 스트링 연결 방식을 수동으로 설계함으로써 야기되는 낮은 효율의 기술적 문제를 해결할 수 있다. 기술적 솔루션은 다음과 같다.
일 측면에서, 본 개시의 실시 예들은 컴퓨터 디바이스에 적용되는, 태양광 모듈들의 스트링 연결 방법을 제공한다. 방법은:
연결되는 n개의 태양광 모듈들의 위치 정보를 획득하는 단계 - n은 1보다 큰 정수임 -;
상기 n개의 태양광 모듈들을 상기 n개의 태양광 모듈들의 상기 위치 정보에 기초하여 m개의 파티션들로 카테고리화하는 단계(categorizing) - 상기 파티션들 각각은 복수의 태양광 모듈들을 포함하고, m은 1보다 크고 n보다 작은 정수임 -;
상기 m개의 파티션들에서 i번째 파티션의 k개의 후보 연결 솔루션들(candidate connection solutions)을 생성하는 단계 - 상기 i번째 파티션은 ni개의 태양광 모듈들을 포함하고, 상기 k개의 후보 연결 솔루션들 각각은 상기 ni개의 태양광 모듈들 중 하나를 시작점(starting point)으로 사용하고, 미리 설정된 연결 솔루션에 따라 상기 ni개의 태양광 모듈들의 연결을 시뮬레이션함으로써 태양광 모듈들의 적어도 하나의 스트링을 얻고, i는 m보다 작거나 같은 양의 정수이고, ni는 1보다 크고 n보다 작은 정수이고, k는 1보다 큰 정수임;
상기 k개의 후보 연결 솔루션들에 각각 대응하는 추정 케이블 사용량(estimated cable use amounts)을 계산하는 단계; 및
상기 k개의 후보 연결 솔루션들에 각각 대응하는 상기 추정 케이블 사용량에 기초하여 상기 k개의 후보 연결 솔루션들로부터 상기 i번째 파티션에 대응하는 타겟 연결 솔루션을 선택하는 단계를 포함한다.
일부 선택적인 실시 예들에서, 상기 m개의 파티션들에서 상기 i번째 파티션의 상기 k개의 후보 연결 솔루션들을 생성하는 단계는:
상기 i번째 파티션의 매트릭스를 생성하는 단계 - 상기 매트릭스는 상기 i번째 파티션에서 상기 ni개의 태양광 모듈들의 위치 분포에 특징이 있도록(characterize) 구성됨 -; 및
상기 매트릭스에 기초하여 상기 k개의 후보 연결 솔루션들을 생성하는 단계를 포함한다.
일부 선택적인 실시 예들에서, 상기 매트릭스에 기초하여 상기 k개의 후보 연결 솔루션들을 생성하는 단계는:
상기 ni개의 태양광 모듈들 중 하나의 태양광 모듈을 상기 시작점으로 선택하고, 미리 설정된 모듈 스트링 용량(capacity) 및 미리 설정된 모듈 선택 우선순위(priority)에 따라 상기 ni개의 태양광 모듈들을 연결함으로써 하나의 후보 연결 솔루션을 얻는 단계; 및
상기 k개의 후보 연결 솔루션들이 생성될 때까지, 상기 시작점을 교체하고, 상기 단계에 의해 상기 ni개의 태양광 모듈들을 연결함으로써 다른 후보 연결 솔루션을 얻는 단계를 포함하고,
상기 모듈 스트링 용량은 태양광 모듈들의 상기 스트링에 포함된 태양광 모듈들의 수이고, 상기 매트릭스는 적어도 하나의 태양광 어레이를 포함하고, 상기 모듈 선택 우선순위는: 제1 태양광 어레이의 상기 태양광 모듈들, 제2 태양광 어레이의 상기 태양광 모듈들, 및 제3 태양광 어레이의 상기 태양광 모듈들의 내림차순이고;
상기 제1 태양광 어레이는 현재 생성된 태양광 모듈들의 스트링 내의 상기 태양광 모듈들이 위치하는 태양광 어레이이고, 상기 제2 태양광 어레이는 제1 방향으로 상기 제1 태양광 어레이의 인접한 태양광 어레이이고, 상기 제3 태양광 어레이는 제2 방향으로 상기 제1 태양광 어레이의 인접한 태양광 어레이이고; 상기 제1 태양광 어레이 및 상기 제2 태양광 어레이 사이의 거리는 상기 제1 태양광 어레이 및 상기 제3 태양광 어레이 사이의 거리보다 작다.
일부 선택적인 실시 예들에서, 상기 ni개의 태양광 모듈들 중 하나의 태양광 모듈을 상기 시작점으로 선택하고, 상기 미리 설정된 모듈 스트링 용량 및 상기 미리 설정된 모듈 선택 우선순위에 따라 상기 ni개의 태양광 모듈들을 연결함으로써 하나의 후보 연결 솔루션을 얻는 단계는:
상기 ni개의 태양광 모듈들 중 하나의 태양광 모듈을 상기 시작점으로 선택하고, 상기 모듈 스트링 용량에 따라 동일한 태양광 어레이의 상기 태양광 모듈들을 우선적으로 연결함으로써 태양광 모듈들의 상기 스트링을 얻는 단계;
연결되지 않은 태양광 모듈이 상기 태양광 어레이에 존재할 때 상기 태양광 어레이를 가로질러 상기 태양광 모듈을 연결하는 단계; 및
상기 ni개의 태양광 모듈들이 연결된 후 하나의 후보 연결 솔루션을 얻는 단계를 포함한다.
일부 선택적인 실시 예들에서, 상기 태양광 어레이를 가로질러 상기 태양광 모듈을 연결하는 단계는:
상기 연결되지 않은 태양광 모듈과 다른 태양광 어레이에 속하고 상기 연결되지 않은 태양광 모듈에 가장 가까운 타겟 태양광 모듈을 결정하는 단계;
상기 타겟 태양광 모듈이 상기 스트링에 연결되었을 때 상기 타겟 태양광 모듈이 위치하는 태양광 모듈들의 상기 스트링을 연결 해제하는 단계(disconnecting); 및
상기 타겟 태양광 모듈을 상기 연결되지 않은 태양광 모듈에 연결함으로써 상기 태양광 어레이를 가로질러 태양광 모듈들의 스트링을 얻는 단계를 포함한다.
일부 선택적인 실시 예들에서, 상기 m개의 파티션들에서 상기 i번째 파티션의 상기 k개의 후보 연결 솔루션들을 생성하는 단계 전에, 방법은:
상기 ni개의 태양광 모듈들의 이력 환경 정보(history environmental information) 및 파라미터들을 획득하는 단계;
상기 ni개의 태양광 모듈들의 상기 이력 환경 정보 및 상기 파라미터들에 기초하여 태양광 모듈들의 스트링들에 포함된 태양광 모듈들의 수의 최대값 및 최소값을 결정하는 단계; 및
상기 최대값 및 상기 최소값에 기초하여 상기 i번째 파티션의 모듈 스트링 용량을 설정하는 단계 - 상기 모듈 스트링 용량은 태양광 모듈들의 상기 스트링에 포함된 태양광 모듈들의 상기 수이고, 상기 모듈 스트링 용량은 상기 최대값 및 상기 최소값 사이임 -를 더 포함한다.
일부 선택적인 실시 예들에서, 상기 k개의 후보 연결 솔루션들에 각각 대응하는 상기 추정 케이블 사용량에 기초하여 상기 k개의 후보 연결 솔루션들로부터 상기 i번째 파티션에 대응하는 상기 타겟 연결 솔루션을 선택하는 단계는:
상기 k개의 후보 연결 솔루션들에 각각 대응하는 상기 추정 케이블 사용량의 최소값을 결정하는 단계; 및
상기 추정 케이블 사용량의 상기 최소값에 대응하는 상기 후보 연결 솔루션을 상기 i번째 파티션에 대응하는 상기 타겟 연결 솔루션으로 결정하는 단계를 포함한다.
다른 측면에서, 본 개시의 실시 예들은 태양광 모듈들의 스트링 연결 장치를 제공하고, 이는:
연결되는 n개의 태양광 모듈들의 위치 정보를 획득하도록 구성되는, 정보 획득 모듈 - n은 1보다 큰 정수임 -;
상기 n개의 태양광 모듈들을 상기 n개의 태양광 모듈들의 상기 위치 정보에 기초하여 m개의 파티션들로 카테고리화하도록(categorize) 구성되는, 모듈 카테고리화 모듈 - 상기 파티션들 각각은 복수의 태양광 모듈들을 포함하고, m은 1보다 크고 n보다 작은 정수임 -;
상기 m개의 파티션들에서 i번째 파티션의 k개의 후보 연결 솔루션들(candidate connection solutions)을 생성하도록 구성되는, 솔루션 생성 모듈 - 상기 i번째 파티션은 ni개의 태양광 모듈들을 포함하고, 상기 k개의 후보 연결 솔루션들 각각은 상기 ni개의 태양광 모듈들 중 하나를 시작점(starting point)으로 사용하고, 미리 설정된 연결 솔루션에 따라 상기 ni개의 태양광 모듈들의 연결을 시뮬레이션함으로써 태양광 모듈들의 적어도 하나의 스트링을 얻고, i는 m보다 작거나 같은 양의 정수이고, ni는 1보다 크고 n보다 작은 정수이고, k는 1보다 큰 정수임;
상기 k개의 후보 연결 솔루션들에 각각 대응하는 추정 케이블 사용량(estimated cable use amounts)을 계산하도록 구성되는, 사용량 계산 모듈; 및
상기 k개의 후보 연결 솔루션들에 각각 대응하는 상기 추정 케이블 사용량에 기초하여 상기 k개의 후보 연결 솔루션들로부터 상기 i번째 파티션에 대응하는 타겟 연결 솔루션을 선택하도록 구성되는, 솔루션 선택 모듈을 포함한다.
일부 선택적인 실시 예들에서, 솔루션 생성 모듈은:
i번째 파티션의 매트릭스를 생성하도록 구성되는, 매트릭스 생성 서브모듈 - 매트릭스는 i번째 파티션에서 ni개의 태양광 모듈들의 위치 분포에 특징이 있도록 구성됨 -; 및
매트릭스에 기초하여 k개의 후보 연결 솔루션들을 생성하도록 구성되는, 솔루션 생성 서브모듈을 포함한다.
일부 선택적인 실시 예들에서, 솔루션 생성 서브모듈은 ni개의 태양광 모듈들 중 하나의 태양광 모듈을 시작점으로 선택하고, 미리 설정된 모듈 스트링 용량(capacity) 및 미리 설정된 모듈 선택 우선순위(priority)에 따라 ni개의 태양광 모듈들을 연결함으로써 하나의 후보 연결 솔루션을 얻도록 구성된다.
솔루션 생성 서브모듈은 k개의 후보 연결 솔루션들이 생성될 때까지, 시작점을 교체하고, 단계에 의해 ni개의 태양광 모듈들을 연결함으로써 다른 후보 연결 솔루션을 얻도록 더 구성된다.
모듈 스트링 용량은 태양광 모듈들의 스트링에 포함된 태양광 모듈들의 수이고, 매트릭스는 적어도 하나의 태양광 어레이를 포함하고, 모듈 선택 우선순위는: 제1 태양광 어레이의 태양광 모듈들, 제2 태양광 어레이의 태양광 모듈들, 및 제3 태양광 어레이의 태양광 모듈들의 차례로 내림차순이다.
제1 태양광 어레이는 현재 생성된 태양광 모듈들의 스트링 내의 태양광 모듈들이 위치하는 태양광 어레이이고, 제2 태양광 어레이는 제1 방향으로 제1 태양광 어레이의 인접한 태양광 어레이이고, 제3 태양광 어레이는 제2 방향으로 제1 태양광 어레이의 인접한 태양광 어레이이고; 제1 태양광 어레이 및 제2 태양광 어레이 사이의 거리는 제1 태양광 어레이 및 제3 태양광 어레이 사이의 거리보다 작다.
일부 선택적인 실시 예들에서, 솔루션 생성 서브모듈은 ni개의 태양광 모듈들 중 하나의 태양광 모듈을 시작점으로 선택하고, 모듈 스트링 용량에 따라 동일한 태양광 어레이의 태양광 모듈들을 우선적으로 연결함으로써 태양광 모듈들의 스트링을 얻도록 구성되는, 모듈 스트링 연결 유닛;
연결되지 않은 태양광 모듈이 태양광 어레이에 존재할 때 태양광 어레이를 가로질러 태양광 모듈을 연결하도록 구성되는, 어레이간(inter-array) 연결 유닛; 및
ni개의 태양광 모듈들이 연결된 후 하나의 후보 연결 솔루션을 얻도록 구성되는, 솔루션 생성 유닛을 포함한다.
일부 선택적인 실시 예들에서, 어레이간 연결 유닛은 연결되지 않은 태양광 모듈과 다른 태양광 어레이에 속하고 연결되지 않은 태양광 모듈에 가장 가까운 타겟 태양광 모듈을 결정하고; 타겟 태양광 모듈이 스트링에 연결되었을 때 타겟 태양광 모듈이 위치하는 태양광 모듈들의 스트링을 연결 해제하고(disconnect); 및 타겟 태양광 모듈을 연결되지 않은 태양광 모듈에 연결함으로써 태양광 어레이를 가로질러 태양광 모듈들의 스트링을 얻도록 구성된다.
일부 선택적인 실시 예들에서, 장치는 ni개의 태양광 모듈들의 이력 환경 정보(history environmental information) 및 파라미터들을 획득하고; ni개의 태양광 모듈들의 이력 환경 정보 및 파라미터들에 기초하여 태양광 모듈들의 스트링들에 포함된 태양광 모듈들의 수의 최대값 및 최소값을 결정하고; 및 최대값 및 최소값에 기초하여 i번째 파티션의 모듈 스트링 용량을 설정하도록 - 모듈 스트링 용량은 태양광 모듈들의 스트링에 포함된 태양광 모듈들의 수이고, 모듈 스트링 용량은 최대값 및 최소값 사이임 - 구성되는 용량 설정 모듈을 더 포함한다.
일부 선택적인 실시 예들에서, 솔루션 선택 모듈은 k개의 후보 연결 솔루션들에 각각 대응하는 추정 케이블 사용량의 최소값을 결정하고; 및 추정 케이블 사용량의 최소값에 대응하는 후보 연결 솔루션을 i번째 파티션에 대응하는 타겟 연결 솔루션으로 결정하도록 구성된다.
또 다른 측면에서, 본 개시의 실시 예들은 컴퓨터 디바이스를 제공한다. 컴퓨터 디바이스는 프로세서 및 컴퓨터 프로그램을 저장하는 메모리를 포함한다. 컴퓨터 프로그램은, 프로세서에 의해 로드 및 실행될 때, 프로세서가 위에서 설명된 바와 같이 태양광 모듈들의 스트링 연결 방법을 수행하도록 한다.
또 다른 측면에서, 본 개시의 실시 예들은 컴퓨터 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 제공한다. 컴퓨터 프로그램은, 프로세서에 의해 로드 및 실행될 때, 프로세서가 위에서 설명된 바와 같이 태양광 모듈들의 스트링 연결 방법을 수행하도록 한다.
본 개시의 실시 예들에 따른 기술적 솔루션들은 적어도 다음과 같은 유익한 효과들을 달성한다:
태양광 모듈들의 위치 정보를 획득함으로써, 태양광 모듈들은 분할된다(partitioned). 각각의 파티션에서, 상이한 태양광 모듈들을 시작점으로 하여, 미리 설정된 연결에 따라, k개의 후보 연결 솔루션들이 생성되고, 그 다음 k개의 후보 연결 솔루션들 각각에 대응하는 추정 케이블 사용량을 기초로 타겟 연결 솔루션이 선택된다. 본 개시의 실시 예들에 의해 제공되는 기술적 솔루션에서, 한 편, k개의 후보 연결 솔루션들이 미리 설정된 연결 솔루션에 따라 자동으로 생성되고, 그 중에서 타겟 연결 솔루션이 생성됨으로써 태양광 모듈들의 스트링 연결 효율이 개선된다. 반면에, 태양광 모듈들은 분할되고, 각각의 파티션에 대응하는 타겟 연결 솔루션이 결정된다. 태양광 모듈들의 누락(missing) 문제가 발생하기 쉬운 수동 스트링 연결과 비교하여, 본 개시는 태양광 모듈들의 연결이 누락되는 조건을 방지하고 완전함(integrity)을 보장할 수 있다.
위의 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명은 단지 예시적이고 설명적인 것이며, 본 개시를 제한할 수 없음이 이해되어야 한다.
본 개시의 실시 예들에 따른 기술적 솔루션들의 더 명확한 설명을 위해, 이하에서는 실시 예들을 설명하기 위해 요구되는 첨부 도면들을 간략히 소개한다. 명백하게, 다음 설명에서 첨부 도면들은 단지 본 개시의 일부 실시 예들을 도시하고, 당업자는 창조적 노력 없이도 첨부 도면들로부터 다른 도면들을 여전히 도출할 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 태양광 시스템의 개략적인 구조도를 도시하고;
도 2는 직선으로 연결된 태양광 모듈들의 스트링의 개략도를 예시적으로 도시하고;
도 3은 U자 형태로 연결된 태양광 모듈들의 스트링의 개략도를 예시적으로 도시하고;
도 4는 U자 형태로 연결된 태양광 모듈들의 다른 스트링의 개략도를 예시적으로 도시하고;
도 5는 S자 형태로 연결된 태양광 모듈들의 스트링의 개략도를 예시적으로 도시하고;
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른 태양광 모듈들의 스트링 연결 방법의 흐름도를 도시하고;
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 태양광 모듈들의 다른 스트링 연결 방법의 흐름도를 도시하고;
도 8은 본 개시의 일 실시 예에 따른 태양광 매트릭스의 개략도를 도시하고;
도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 다른 태양광 매트릭스의 개략도를 도시하고;
도 10은 본 개시의 일 실시 예에 따른 태양광 어레이를 가로지르는 태양광 모듈들의 스트링의 개략도를 도시하고;
도 11은 본 개시의 일 실시 예에 따른 태양광 모듈들의 스트링 연결 장치의 블록도를 도시하고;
도 12는 본 개시의 다른 실시 예에 따른 태양광 모듈들의 스트링 연결 장치의 블록도를 도시하고; 및
도 13은 본 개시의 일 실시 예에 따른 컴퓨터 디바이스의 구조적 블록도를 도시한다.
예시적인 실시 예들이 여기에서 상세히 설명되고, 그 예들이 첨부 도면들에 도시된다. 이하의 설명이 첨부 도면들을 참조할 때, 달리 명시되지 않는 한, 다른 첨부 도면들의 동일한 번호는 동일하거나 유사한 요소들을 나타낸다. 이하의 예시적인 실시 예들에서 설명되는 구현 방식들은 본 개시와 일치하는 모든 구현 방식들을 나타내는 것은 아니다. 오히려, 이들은 첨부된 청구범위에 상세히 기술된 바와 같이 본 개시의 일부 측면들과 일치하는 방법들의 예들일 뿐이다.
도 1을 참조하면, 도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 태양광 시스템의 개략적인 구조도를 도시한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 태양광 시스템(100)은 태양광 모듈들의 스트링(110), 인버터(120), 결합기 박스(combiner box)(130), 박스형 변압기(140) 및 격자 연결 지점(grid connection point)(150)을 포함한다. 태양광 모듈들의 스트링(110), 인버터(120), 결합기 박스(130), 박스형 변압기(140) 및 격자 연결 지점(150)이 차례로 연결될 수 있다.
태양광 시스템(100)은 복수의 태양광 모듈들의 스트링들(110)을 포함하고, 태양광 모듈들의 스트링(110)은 복수의 태양광 모듈들(111)을 직렬로 연결함으로써 얻어진다.
도 2, 3, 4, 및 5를 참조하면, 도 2는 직선으로 연결된 태양광 모듈들의 스트링의 개략도를 예시적으로 도시하고; 도 3은 U자 형태로 연결된 태양광 모듈들의 스트링의 개략도를 예시적으로 도시하고; 도 4는 U자 형태로 연결된 태양광 모듈들의 다른 스트링의 개략도를 예시적으로 도시하고; 및 도 5는 S자 형태로 연결된 태양광 모듈들의 스트링의 개략도를 예시적으로 도시한다. 태양광 모듈들의 스트링(110)의 연결 방식은 도 2에 도시된 바와 같은 직선 연결, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같은 U자 형태의 연결, 및 도 5에 도시된 바와 같은 S자 형태의 연결을 포함할 수 있다.
태양광 모듈(111)은 태양광 시스템(100)의 기본 발전 단위(unit)이고, 고효율 결정성 실리콘 태양 전지, 초백색(ultra-white) 질감 강화 유리, 에틸렌-비닐 아세테이트(EVA) 공중합체, 투명한 폴리불화비닐 복합 필름 백플레인(polyvinyl fluoride composite film backplane) 및 알루미늄 합금 프레임으로 구성된다. 태양광 모듈(111)은 긴 수명 및 좋은 압력 저항의 특성을 가진다. 태양광 모듈의 출력 전력은 햇빛의 조도(irradiance of sunlight)에 비례한다. 햇빛이 강할수록, 모듈의 출력 전력이 높아진다. 태양광 모듈(111)의 구조적 유형은 유리 쉘(glass shell) 유형, 바텀 박스(bottom box) 유형, 평판(flat plate) 유형, 및 커버 플레이트가 없는 풀 글루 밀봉(full glue-sealed) 유형을 포함한다.
인버터(120)는 정류 및 역전(inversion) 기능을 구현하도록 구성된다. 정류는 교류를 직류로 변환하는 과정이고, 역전은 직류를 교류로 변환하는 과정이다.
결합기 박스(130)는 태양광 모듈들의 질서 있는(orderly) 연결을 보장하도록 구성된다. 결합기 박스(130)는 태양광 시스템(100)의 유지보수 점검 동안 회로 차단이 쉽도록 하고, 태양광 시스템 고장 시 정전의 범위를 줄일 수 있다. 사용자는 동일한 사양(specification)의 태양광 모듈들(111)의 일정 개수를 직렬로 연결하여 태양광 모듈들의 하나의 스트링(110)을 형성한 후, 태양광 모듈들의 여러 스트링들(110)을 결합기 박스(130)에 병렬로 연결할 수 있다. 태양광 모듈들의 개별 스트링들(110)의 전류가 결합기 박스(130)에 집중된 후, 태양광 모듈들의 개별 스트링들이 박스형 변압기(140)에 연결된다.
박스형 변압기(140)는 결합기 박스(130)의 전류의 전압을 변경하도록 구성된다. 박스형 변압기(140)에 의해 변형된(transformed) 전류는 격자 연결 지점(150)을 통해 도시 전력 망(municipal power grid)에 연결될 수 있다. 박스형 변압기(140)에 따르면, 기존의 변압기는 박스형 쉘에 집중되어 있다. 박스형 변압기는 소형, 경량, 저소음, 저손실, 및 고신뢰성과 같은 특성을 가지고, 주거지역, 상업시설, 등대, 공항, 공장 및 광산, 기업체, 병원, 학교 및 다른 장소에서 널리 사용된다.
본 개시의 실시 예에 따른 방법에서, 각각의 단계를 실행하는 주체는 컴퓨터 디바이스일 수 있다. 컴퓨터 디바이스는 데이터 계산, 처리 및 저장 기능을 갖춘 전자 디바이스이다. 컴퓨터 디바이스는 태블릿 컴퓨터, 개인용 컴퓨터(PC), 스마트 로봇과 같은 단말일 수 있고, 서버일 수도 있다.
이하, 본 개시의 기술적 솔루션들이 여러 실시 예들을 통해 소개 및 설명된다.
도 6을 참조하면, 도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른 태양광 모듈들의 스트링 연결 방법의 흐름도를 도시한다. 본 실시 예에서, 방법은 예시를 위해 위에서 소개된 컴퓨터 디바이스에 주로 적용된다. 방법은 다음 단계들을 포함할 수 있다:
단계 601에서, 연결되는 n개의 태양광 모듈들의 위치 정보(position information)가 획득되고, n은 보다 큰 정수이다.
태양광 모듈들이 배치된 후, 각각의 태양광 모듈의 위치 정보가 입력될 수 있다. 위치 정보는 지붕, 평지, 카포트(carport) 지붕과 같이 태양광 모듈들이 위치하는 영역들을 포함할 수 있다. 태양광 모듈들이 행 및 열로 배치될 때, 위치 정보는 각각의 태양광 모듈이 위치하는 행 및 열의 정보를 포함할 수 있다.
일부 선택적인 실시 예들에서, 태양광 모듈들의 부설 조건(laying condition)은 처음에 그림으로 표시될 수 있다. 그림은 사진 또는 단순화된 엔지니어링 도면일 수 있다. 그 후, 컴퓨터 디바이스는 이미지 인식과 같은 기술을 이용하여 사진을 분석함으로써 태양광 모듈들의 위치 정보를 얻고 저장할 수 있다.
단계 602에서, n개의 태양광 모듈들은 n개의 태양광 모듈들의 위치 정보에 기초하여 m개의 파티션들로 카테고리화된다.
각각의 파티션은 복수의 태양광 모듈들을 포함하고, m은 1보다 크고 n보다 작은 정수이다.
일부 선택적인 실시 예들에서, n개의 태양광 모듈들은 지붕, 평지 및 카포트 지붕과 같이 태양광 모듈들이 위치하는 영역들 및 개별 영역들의 태양광 모듈들의 수 및 분포 조건에 따라 상이한 파티션들로 카테고리화된다.
일부 선택적인 실시 예들에서, 동일한 파티션의 태양광 모듈들은 동일한 영역에 있을 수 있고; 및/또는, 동일한 파티션에서 태양광 모듈들에 의해 형성된 도형(figure)의 형태는 규칙적인 기하학적 도형이다.
일부 선택적인 실시 예들에서, 태양광 모듈들이 지붕 및 평지 모두에 배치되는 경우, 지붕 위의 태양광 모듈들 및 평지 위의 태양광 모듈들은 상이한 파티션들에 있다.
일부 선택적인 실시 예들에서, 태양광 모듈들이 배치된 동일한 면적을 가지는 지붕 및 평지에 대해, 지붕 위의 태양광 모듈들의 수가 평지 위의 태양광 모듈들의 수의 두 배인 경우, 즉, 지붕 위의 태양광 모듈들의 밀도가 평지 위의 태양광 모듈들의 밀도의 두 배인 경우, 지붕 위의 태양광 모듈들의 파티션들의 수는 평지 위의 태양광 모듈들의 파티션들의 수보다 클 수 있다.
단계 603에서, m개의 파티션들에서 i번째 파티션의 k개의 후보 연결 솔루션들이 생성된다.
i번째 파티션은 ni개의 태양광 모듈들을 포함한다. k개의 후보 연결 솔루션들 각각은 ni개의 태양광 모듈들 중 하나를 시작점으로 사용하고, 미리 설정된 연결 솔루션에 따라 ni개의 태양광 모듈들의 연결을 시뮬레이션함으로써 태양광 모듈들의 적어도 하나의 스트링을 얻고, i는 m보다 작거나 같은 양의 정수이고, ni는 1보다 크고 n보다 작은 정수이고, k는 1보다 큰 정수이다.
각각의 파티션 내에서, 복수의 후보 연결 솔루션들이 태양광 모듈들에 대해 이용 가능할 수 있다. i번째 파티션에 대해, i번째 파티션의 ni개의 태양광 모듈들의 연결은 컴퓨터 디바이스에서 미리 설정된 프로그램을 호출함으로써 시뮬레이션될 수 있고, 이에 의해 k개의 후보 연결 솔루션들을 생성할 수 있다. 미리 설정된 연결 솔루션은 미리 설정된 프로그램에서 설정된다.
일부 선택적인 실시 예들에서, 미리 설정된 연결 솔루션은 태양광 모듈들을 연결하기 위한 미리 설정된 규칙을 나타낸다.
단계 604에서, k개의 후보 연결 솔루션들에 각각 대응하는 추정 케이블 사용량이 계산된다.
k개의 후보 연결 솔루션들 각각에 대해, 동일한 계산 방식으로 추정 케이블 사용량이 계산되어, k개의 후보 연결 솔루션들 각각에 대응하는 추정 케이블 사용량이 얻어질 수 있다.
일부 선택적인 실시 예들에서, 태양광 모듈들의 스트링은 케이블들에 의해 태양광 모듈들을 직렬로 연결함으로써 얻어진다.
일부 선택적인 실시 예들에서, 각각의 태양광 모듈에 양극 및 음극이 제공된다. 두 개의 태양광 모듈들이 연결될 때, 하나의 태양광 모듈의 양극이 다른 태양광 모듈의 음극에 케이블을 통해 연결된다.
일부 선택적인 실시 예들에서, g개의 태양광 모듈들은 각각 1, 2, 3, 4, ??로 번호가 매겨지고, h는 2보다 크거나 같은 정수이고, (g-1)개의 케이블들은 각각 1, 2, 3, 4, ?? (g-1)로 번호가 매겨진다. g개의 태양광 모듈들이 직렬로 연결되어 태양광 모듈들의 스트링을 형성하는 경우, 제2 태양광 모듈의 양극은 제1 케이블로 제1 태양광 모듈의 음극에 연결될 수 있고; 제3 태양광 모듈의 양극은 제2 케이블로 제2 태양광 모듈의 양극에 연결되고; 제4 태양광 모듈의 양극은 제3 케이블로 제3 태양광 모듈의 음극에 연결되고; 등등, 그리고 최종적으로 g번째 태양광 모듈의 양극은 (g-1)번째 케이블로 (g-1)번째 태양광 모듈의 음극에 연결됨으로써, g개의 태양광 모듈들을 포함하는 태양광 모듈들의 스트링을 얻는다. 태양광 모듈들의 스트링의 두 개의 단부들은 각각 제1 태양광 모듈의 양극 및 g번째 태양광 모듈의 음극이다. 제1 태양광 모듈의 양극 및 g번째 태양광 모듈의 음극은 케이블을 통해 동일한 인버터 또는 동일한 결합기 박스에 연결된다.
일부 선택적인 실시 예들에서, 추정 케이블 사용량은 개별 태양광 모듈들 사이에 연결된 케이블들의 총 길이로 표현될 수 있다. 태양광 모듈들의 위치 정보에 기초하여, 함께 연결된 인접한 태양광 모듈들 사이의 거리가 얻어질 수 있다. 후보 연결 솔루션이 결정된 후, 함께 연결된 인접한 태양광 모듈들 사이의 거리에 기초하여 후보 연결 솔루션의 추정 케이블 사용량이 계산될 수 있다.
일부 선택적인 실시 예들에서, 함께 연결된 인접한 태양광 모듈들 사이의 거리들의 합이 후보 연결 솔루션의 추정 케이블 사용량으로 대략적으로 결정된다; 또는, 함께 연결된 인접한 태양광 모듈들 사이에 연결된 양극 및 음극 사이의 거리들의 합이 후보 연결 솔루션의 추정 케이블 사용량으로 대략적으로 결정된다.
단계 605에서, k개의 후보 연결 솔루션들에 각각 대응하는 추정 케이블 사용량에 기초하여 k개의 후보 연결 솔루션들로부터 i번째 파티션에 대응하는 타겟 연결 솔루션이 선택된다.
타겟 연결 솔루션은 i번째 파티션의 태양광 모듈들의 연결의 실제로 실행되는 연결 솔루션이다.
일부 실현 가능한(feasible) 실시 예들에서, 단계 605는 다음의 하위 단계들을 포함할 수 있다.
1. k개의 후보 연결 솔루션에 각각 대응하는 추정 케이블 사용량의 최소값이 결정된다.
2. 추정 케이블 사용량의 최소값에 대응하는 후보 연결 솔루션이 타겟 연결 솔루션으로 결정된다.
추정 케이블 사용량의 최소값을 결정하는 방법은 개별 추정 케이블 사용량을 사이즈 순서로 기계적으로 정렬한(sorting) 다음, 추정 케이블 사용량의 최소값을 선택하는 단계; 또는 두 개의 비교되는 추정 케이블 사용량의 더 작은 값을 선택하기 위해 개별 추정 케이블 사용량에 대해 쌍대 비교(pairwise comparison)을 수행하고, 모든 추정 케이블 사용량이 비교될 때까지 더 작은 값을 남아있는 추정 케이블 사용량과 비교를 계속하는 단계를 포함할 수 있고, 최종 비교로부터 얻어지는 더 작은 값이 추정 케이블 사용량의 최소값이다.
요약하면, 본 개시의 실시 예들에서, 태양광 모듈들의 위치 정보를 얻음으로써, 태양광 모듈들이 분할된다. 각각의 파티션에서, 상이한 태양광 모듈들을 시작점으로 하여, 미리 설정된 연결 솔루션에 따라, k개의 후보 연결 솔루션들이 생성된 다음, k개의 후보 연결 솔루션들 각각에 대응하는 추정 케이블 사용량을 기초로 타겟 연결 솔루션이 선택된다. 한 편, 본 개시의 실시 예에 의해 제공되는 기술적 솔루션에서, 미리 설정된 연결 솔루션에 따라 k개의 후보 연결 솔루션들이 자동으로 생성되고, 그 중에서 타겟 연결 솔루션이 생성됨으로써 태양광 모듈들의 스트링 연결 효율이 개선된다. 반면에, 태양광 모듈들은 분할되고, 각각의 파티션에 대응하는 타겟 연결 솔루션이 결정된다. 태양광 모듈들의 누락 문제가 발생하기 쉬운 수동 스트링 연결과 비교하여, 본 개시는 태양광 모듈들의 연결이 누락되는 조건을 방지하고 완전함을 보장할 수 있다.
도 7을 참조하면, 도 7은 본 개시의 다른 실시 예에 따른 태양광 모듈들의 스트링 연결 방법의 흐름도를 도시한다. 본 실시 예에서, 방법은 예시를 위해 위에서 소개된 컴퓨터 디바이스에 주로 적용된다. 방법은 다음 단계를 포함할 수 있다:
단계 701에서, 연결되는 n개의 태양광 모듈들의 위치 정보가 얻어지고, n은 1보다 큰 정수이다.
이 단계의 세부사항은 도 6의 실시 예의 단계 601의 세부사항과 동일하거나 유사하고, 여기에서 반복되지 않는다.
단계 702에서, n개의 태양광 모듈들은 n개의 태양광 모듈들의 위치 정보에 기초하여 m개의 파티션들로 카테고리화된다.
이 단계의 세부사항은 도 6의 실시 예의 단계 602의 세부사항과 동일하거나 유사하고, 여기에서 반복되지 않는다.
단계 703에서, i번째 파티션의 매트릭스가 생성된다.
매트릭스는 i번째 파티션에서 ni개의 태양광 모듈들의 위치 분포에 특징이 있도록 구성된다.
i번째 파티션의 태양광 모듈들이 행 및 열로 배치될 때, 매트릭스는 2비트 매트릭스일 수 있다. 매트릭스의 요소들은 매트릭스의 행 및 열의 교차 지점들에 위치하고, 매트릭스의 요소는 파티션의 교차 지점의 대응하는 위치에 태양광 모듈이 있는지 여부를 나타낸다.
예시적으로, 파티션에서 교차 지점의 대응하는 위치에 태양광 모듈이 있는 경우, 교차 지점에 있는 요소는 1로 표시될 수 있다. 그렇지 않고, 파티션에서 교차 지점의 대응하는 위치에 태양광 모듈이 없는 경우, 교차 지점에 있는 요소는 0으로 표현될 수 있다. 따라서, 매트릭스는 ni 1개의 요소들을 포함한다.
단계 704에서, k개의 후보 연결 솔루션들이 매트릭스에 기초하여 생성된다.
위의 매트릭스에 기초하여, ni 1개의 요소들은 미리 설정된 연결 솔루션에 따라 연결될 수 있고, 이에 의해 k개의 후보 연결 솔루션들을 얻을 수 있다.
일부 선택적인 실시 예들에서, 하나의 태양광 모듈은 처음에 시작점으로 ni개의 태양광 모듈들로부터 선택될 수 있고, 후보 연결 솔루션은 미리 설정된 모듈 스트링 용량 및 미리 설정된 모듈 선택 우선순위에 따라 ni개의 태양광 모듈들을 연결함으로써 얻어진다. 그런 다음 시작점이 교체되고, k개의 후보 연결 솔루션들이 생성될 때까지 위의 단계에 의해 ni개의 태양광 모듈들을 연결함으로써 다른 후보 연결 솔루션이 얻어진다.
도 8을 참조하면, 도 8은 본 개시의 일 실시 예에 따른 태양광 매트릭스의 개략도를 도시한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 모듈 스트링 용량은 태양광 모듈들의 스트링에 포함된 태양광 모듈들의 수이고, 매트릭스는 적어도 하나의 태양광 어레이를 포함하고, 우선순위의 내림차순으로 모듈 선택 우선순위는: 제1 태양광 어레이의 태양광 모듈들, 제2 태양광 어레이의 태양광 모듈들, 및 제3 태양광 어레이의 태양광 모듈들 차례(in sequence)이다.
도 9를 참조하면, 도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 다른 태양광 매트릭스의 개략도를 도시한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 태양광 어레이는 현재 생성된 태양광 모듈들의 스트링 내의 태양광 모듈들이 위치하는 태양광 어레이이고, 제2 태양광 어레이는 제1 방향으로 제1 태양광 어레이의 인접한 태양광 어레이이고, 제3 태양광 어레이는 제2 방향으로 제1 태양광 어레이의 인접한 태양광 어레이이고; 제1 태양광 어레이 및 제2 태양광 어레이 사이의 거리는 제1 태양광 어레이 및 제3 태양광 어레이 사이의 거리보다 작다.
일부 선택적인 실시 예들에서, ni개의 태양광 모듈들의 일부를 각각 시작점들로 하여, ni개의 태양광 모듈들이 개별 시작점들에 대응하는 후보 연결 솔루션들을 생성하기 위해 연결되거나; ni개의 태양광 모듈들 각각을 시작점으로 하여, ni개의 태양광 모듈들이 개별 시작 점들의 후보 연결 솔루션들을 생성하기 위해 연결된다.
일부 선택적인 실시 예들에서, ni개의 태양광 모듈들의 일부는 매트릭스의 개별 모서리(corner) 지점들에 있는 요소들에 대응하는 태양광 모듈들이다.
일부 선택적인 실시 예들에서, ni개의 태양광 모듈들의 일부는 매트릭스의 가장자리들(edges)에 있는 요소들에 대응하는 태양광 모듈들이다.
일부 선택적인 실시 예들에서, 후보 연결 솔루션을 얻는 방법은 다음 단계들을 포함할 수 있다:
1. 하나의 태양광 모듈이 ni개의 태양광 모듈들로부터 시작점으로 선택되고, 모듈 스트링 용량에 따라, 동일한 태양광 어레이의 태양광 모듈들이 태양광 모듈들의 스트링에 우선적으로 연결된다.
2. 태양광 어레이에 연결되지 않은 태양광 모듈이 있을 때, 태양광 모듈은 태양광 어레이를 가로질러 연결된다.
3. ni개의 태양광 모듈들이 연결될 때, 후보 연결 솔루션이 얻어진다.
일부 선택적인 실시 예들에서, U자형 연결이 태양광 모듈들을 스트링으로 연결하도록 우선적으로 선택되고, 직선 연결이 태양광 모듈들을 스트링으로 연결하기 위해 두 번째로 선택되고, 그 다음 S자형 연결이 태양광 모듈들을 스트링으로 연결하기 위해 선택된다.
연결되지 않은 태양광 모듈은 그러한 연결되지 않은 태양광 모듈이 위치하는 태양광 어레이에서 다른 연결되지 않은 태양광 모듈과 함께 스트링으로 우선적으로 연결된다. 이러한 연결되지 않은 태양광 모듈이 위치하는 태양광 어레이의 연결되지 않은 태양광 모듈들의 수가 모듈 스트링 용량보다 적을 때, 태양광 모듈들의 스트링이 태양광 어레이를 가로질러 인접한 태양광 어레이의 태양광 모듈들에 연결된다.
일부 선택적인 실시 예들에서, 태양광 모듈들의 스트링들의 모듈 스트링 용량들은 동일하다.
도 10을 참조하면, 도 10은 본 개시의 일 실시 예에 따른 태양광 어레이를 가로지르는 태양광 모듈들의 스트링의 개략도를 도시한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 단계 2는 다음의 하위 단계들을 포함할 수 있다:
(1) 연결되지 않은 태양광 모듈과 다른 태양광 어레이에 속하고 연결되지 않은 태양광 모듈에 가장 근접한 타겟 태양광 모듈이 결정된다.
(2) 타겟 태양광 모듈이 스트링에 연결될 때 타겟 태양광 모듈이 위치하는 태양광 모듈들의 스트링은 연결 해제된다.
(3) 태양광 어레이를 가로지르는 태양광 모듈들의 스트링이 타겟 태양광 모듈을 연결되지 않은 태양광 모듈에 연결함으로써 얻어진다.
일부 선택적인 실시 예들에서, 모듈 스트링 용량보다 적은 태양광 모듈들의 수를 가지는 태양광 모듈들의 스트링이 개별 태양광 어레이들의 연결되지 않은 태양광 모듈들을 스트링으로 연결함으로써 얻어질 수 있다.
일부 선택적인 실시 예들에서, 모듈 스트링 용량과 동일한 태양광 모듈들의 수를 가지는 태양광 모듈들의 스트링이 태양광 모듈들의 연결된 스트링을 연결 해제할 필요 없이, 연결되지 않은 태양광 모듈들을 서로 연결함으로써 얻어질 수 있다.
단계 705에서, k개의 후보 연결 솔루션들에 각각 대응하는 추정 케이블 사용량이 계산된다.
이 단계의 세부사항은 도 6의 단계 604의 세부사항과 동일하거나 유사하고, 여기에서 반복되지 않는다.
단계 706에서, k개의 후보 연결 솔루션들에 각각 대응하는 추정 케이블 사용량에 기초하여 k개의 후보 연결 솔루션들로부터 i번째 파티션에 대응하는 타겟 연결 솔루션이 선택된다.
이 단계의 세부사항은 도 6의 단계 605의 세부사항과 동일하거나 유사하고, 여기에서 반복되지 않는다.
요약하면, 본 개시의 실시 예에서, 태양광 모듈들의 배열(arrangement)이 파티션에 대응하는 매트릭스를 생성함으로써 단순화되고, 타겟 연결 솔루션을 결정하는 프로세스가 단순화된다.
본 개시의 실시 예에서, 태양광 모듈들이 연결될 때, 동일한 태양광 어레이의 태양광 모듈들이 우선적으로 연결된다. 태양광 모듈들이 태양광 어레이를 가로질러 연결될 때, 거리가 더 가까운 제2 태양광 어레이의 태양광 모듈들이 우선적으로 연결되고, 전체 연결 거리를 최대한 줄임으로써 케이블들의 사용량을 줄인다.
예시적인 일 실시 예에서, 단계 704 이전에, 다음의 하위 단계들이 더 포함될 수 있다:
1. ni개의 태양광 모듈들의 이력 환경 정보 및 파라미터들이 얻어진다.
2. 태양광 모듈들의 스트링들에 포함된 태양광 모듈들의 수의 최대값 및 최소값이 ni개의 태양광 모듈들의 이력 환경 정보 및 파라미터들에 기초하여 결정된다.
3. 모듈 스트링 용량이 최소값 및 최소값을 기초로 설정되고, 모듈 스트링 용량은 태양광 모듈들의 스트링에 포함된 태양광 모듈들의 수이고, 모듈 스트링 용량은 최대값 및 최소값 사이에 있다.
태양광 모듈들의 파라미터들은 태양광 모듈들의 개방 회로 전압, 작동 전압, 정격 전력, 개방 회로 전압 온도 계수, 작동 전압 온도 계수, 작동 조건에서의 극도의(extreme) 고온 및 극도의 저온 등을 포함한다. 이력 환경 정보는 i번째 파티션의 이력 최고 온도, 이력 최저 온도 등을 포함한다.
일부 선택적인 실시 예들에서, 최대값 및 최소값을 결정하는 단계는 각각 아래의 식1 및 식 2를 참조할 수 있다:
식 1:
Figure 112022066143389-pct00001
식 2:
Figure 112022066143389-pct00002
Nmin은 모듈 스트링 용량의 가장 작은 정수 값을 나타내고; Nmax는 모듈 스트링 용량의 가장 큰 정수 값을 나타내고; Kv는 태양광 모듈의 개방 회로 전압 온도 계수를 나타내며, 단위는 %/°C이고; Kv'는 태양광 모듈의 개방 회로 전압 온도 계수를 나타내며, 단위는 %/°C이고; t는 태양광 모듈의 작업 조건에서 극도의 저온을 나타내며, 단위는 °C이고; t'는 태양광 모듈의 작업 조건에서 극도의 고온을 나타내며, 단위는 °C이고; Vdcmax는 인버터에 의해 허용되는 최대 직류 입력 전압을 나타내며, 단위는 V(볼트)이고; Vmpptmin은 인버터의 최대전력점추정(MPPT) 태양광 컨트롤러(solar controller)의 최소 전압 값을 나타내며, 단위는 V이고; Voc는 태양광 모듈의 개방 회로 전압을 나타내며, 단위는 V이고; Vpm은 태양광 모듈의 작동 전압을 나타내며, 단위는 V이고; rmin은 오버 매치(over-match) 비율의 최소값을 나타내고; rmax는 오버 매치 비율의 최대값을 나타내고; Pinv는 인버터의 정격을 나타내며, 단위는 W(와트)이고; Pmod는 태양광 모듈의 정격 전력을 나타내며 단위는 W이고; Min은 인버터의 입력들의 수를 나타낸다.
위의 실시 예들에서, 모듈 스트링 용량의 최대값 및 최소값은 식들에 의해 계산되고, 합리적인 모듈 스트링 용량은 최대값 및 최소값 사이에서 선택될 수 있다. 한 편, 태양광 시스템의 발전 효율은 과도한 낮은 모듈 스트링 용량으로 인해 너무 낮지 않을 것이므로, 태양광 시스템의 발전 효율을 가능한 한 많이 개선한다. 반면에, 태양광 모듈들 또는 인버터는 과도하게 높은 모듈 스트링 용량으로 인해 타지(burnt) 않을 것이므로, 태양광 모듈들 및 인버터의 수명이 연장된다.
다음은 본 개시의 방법 실시 예를 구현하도록 구성될 수 있는 본 개시의 장치 실시 예를 설명한다. 본 개시의 장치 실시 예에서 개시되지 않은 세부사항에 대해, 본 개시의 방법 실시 예가 참조될 수 있다.
도 11을 참조하면, 도 11은 본 개시의 실시 예에 따른 태양광 모듈들의 스트링 연결 장치의 블록도를 도시한다. 도 11과 결합하여, 장치(11000)는 위의 방법 예를 실현하는 기능을 가지고, 기능은 하드웨어에 의해, 또는 하드웨어를 통해 대응하는 소프트웨어를 실행함으로써 실현될 수 있다. 장치(11000)는 컴퓨터 디바이스일 수 있거나, 컴퓨터 디바이스에 설정될 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 장치(11000)는 정보 획득 모듈(11100), 모듈 카테고리화 모듈(11200), 솔루션 생성 모듈(11300), 사용량 계산 모듈(11400), 및 솔루션 선택 모듈(11500)을 포함할 수 있다.
정보 획득 모듈(11100)은 연결되는 n개의 태양광 모듈들의 위치 정보를 획득하도록 구성된다 - n은 1보다 큰 정수임 -.
모듈 카테고리화 모듈(11200)은 n개의 태양광 모듈들을 n개의 태양광 모듈들의 위치 정보에 기초하여 m개의 파티션들로 카테고리화하도록 구성된다 - 파티션들 각각은 복수의 태양광 모듈들을 포함하고, m은 1보다 크고 n보다 작은 정수임 -.
솔루션 생성 모듈(11300)은 m개의 파티션들에서 i번째 파티션의 k개의 후보 연결 솔루션들(candidate connection solutions)을 생성하도록 구성된다 - i번째 파티션은 ni개의 태양광 모듈들을 포함하고, k개의 후보 연결 솔루션들 각각은 ni개의 태양광 모듈들 중 하나를 시작점(starting point)으로 사용하고, 미리 설정된 연결 솔루션에 따라 ni개의 태양광 모듈들의 연결을 시뮬레이션함으로써 태양광 모듈들의 적어도 하나의 스트링을 얻고, i는 m보다 작거나 같은 양의 정수이고, ni는 1보다 크고 n보다 작은 정수이고, k는 1보다 큰 정수임 -.
사용량 계산 모듈(11400)은 k개의 후보 연결 솔루션들에 각각 대응하는 추정 케이블 사용량(estimated cable use amounts)을 계산하도록 구성된다.
솔루션 선택 모듈(11500)은 k개의 후보 연결 솔루션들에 각각 대응하는 추정 케이블 사용량에 기초하여 k개의 후보 연결 솔루션들로부터 i번째 파티션에 대응하는 타겟 연결 솔루션을 선택하도록 구성된다.
요약하면, 본 개시의 실시 예에서, 태양광 모듈들의 위치 정보를 얻음으로써, 태양광 모듈들은 분할된다. 각각의 파티션에서, 상이한 태양광 모듈들을 시작점으로 하여, 미리 설정된 연결 솔루션에 따라, k개의 후보 연결 솔루션들이 생성된 다음, k개의 후보 연결 솔루션들 각각에 대응하는 추정 케이블 사용량을 기초로 타겟 연결 솔루션이 선택된다. 본 개시의 실시 예에 의해 제공되는 기술적 솔루션에서, 미리 설정된 연결 솔루션에 따라 k개의 후보 연결 솔루션들이 자동으로 생성되고, 그 중에서 타겟 연결 솔루션이 생성됨으로써 태양광 모듈들의 스트링 연결 효율이 개선된다. 또한, 태양광 모듈들이 분할되고, 각각의 분할에 대응하는 타겟 연결 솔루션이 결정된다. 태양광 모듈들의 누락(missing) 문제가 발생하기 쉬운 수동 스트링 연결과 비교하여, 본 개시는 태양광 모듈들의 연결이 누락되는 조건을 방지하고 완전함(integrity)을 보장할 수 있다.
예시적인 실시 예에서, 도 12에 도시된 바와 같이, 솔루션 생성 모듈(11300)은: 매트릭스 생성 서브 모듈(11310) 및 솔루션 생성 서브 모듈(11320)을 포함한다.
매트릭스 생성 서브 모듈(11310)은 i번째 파티션의 매트릭스를 생성하도록 구성되고, 매트릭스는 i번째 파티션에서 ni개의 태양광 모듈들의 위치 분포에 특징이 있도록(characterize) 구성된다.
솔루션 생성 서브 모듈(11320)은 매트릭스에 기초하여 k개의 후보 연결 솔루션을 생성하도록 구성된다.
예시적인 일 실시 예에서, 도 12에 도시된 바와 같이, 솔루션 생성 서브 모듈(11320)은 ni개의 태양광 모듈들 중 하나의 태양광 모듈을 시작점으로 선택하고, 미리 설정된 모듈 스트링 용량(capacity) 및 미리 설정된 모듈 선택 우선순위(priority)에 따라 ni개의 태양광 모듈들을 연결함으로써 하나의 후보 연결 솔루션을 얻도록 구성된다.
솔루션 생성 서브 모듈(11320)은 k개의 후보 연결 솔루션들이 생성될 때까지, 시작점을 교체하고, 단계에 의해 ni개의 태양광 모듈들을 연결함으로써 다른 후보 연결 솔루션을 얻도록 더 구성된다.
모듈 스트링 용량은 태양광 모듈들의 스트링에 포함된 태양광 모듈들의 수이고, 매트릭스는 적어도 하나의 태양광 어레이를 포함하고, 모듈 선택 우선순위는: 제1 태양광 어레이의 태양광 모듈들, 제2 태양광 어레이의 태양광 모듈들, 및 제3 태양광 어레이의 태양광 모듈들의 차례로 내림차순이다.
제1 태양광 어레이는 현재 생성된 태양광 모듈들의 스트링 내의 태양광 모듈들이 위치하는 태양광 어레이이고, 제2 태양광 어레이는 제1 방향으로 제1 태양광 어레이의 인접한 태양광 어레이이고, 제3 태양광 어레이는 제2 방향으로 제1 태양광 어레이의 인접한 태양광 어레이이고; 제1 태양광 어레이 및 제2 태양광 어레이 사이의 거리는 제1 태양광 어레이 및 제3 태양광 어레이 사이의 거리보다 작다.
예시적인 일 실시 예에서, 도 12에 도시된 바와 같이, 솔루션 생성 서브 모듈(11320)은: 모듈 스트링 연결 유닛(11331), 어레이간(inter-array) 연결 유닛(11332) 및 솔루션 생성 유닛(11333)을 포함한다.
모듈 스트링 연결 유닛(11331)은 ni개의 태양광 모듈들로부터 하나의 태양광 모듈을 시작점으로 선택하고, 모듈 스트링 용량에 따라 동일한 태양광 어레이의 태양광 모듈들을 태양광 모듈들의 스트링에 우선적으로 연결하도록 구성된다.
어레이간 연결 유닛(11332)은 연결되지 않은 태양광 모듈이 태양광 어레이에 존재할 때 태양광 어레이를 가로질러 태양광 모듈을 연결하도록 구성된다.
솔루션 생성 유닛(11333)은 ni개의 태양광 모듈들이 연결된 후 하나의 후보 연결 솔루션을 얻도록 구성된다.
예시적인 일 실시 예에서, 도 12에 도시된 바와 같이, 어레이간 연결 유닛(11332)은 연결되지 않은 태양광 모듈과 다른 태양광 어레이에 속하고 연결되지 않은 태양광 모듈에 가장 가까운 타겟 태양광 모듈을 결정하고; 타겟 태양광 모듈이 스트링에 연결되었을 때 타겟 태양광 모듈이 위치하는 태양광 모듈들의 스트링을 연결 해제하고; 및 타겟 태양광 모듈을 연결되지 않은 태양광 모듈에 연결함으로써 태양광 어레이를 가로질러 태양광 모듈들의 스트링을 얻도록 구성된다.
예시적인 일 실시 예에서, 도 12에 도시된 바와 같이, 장치(11000)는 ni개의 태양광 모듈들의 이력 환경 정보(history environmental information) 및 파라미터들을 획득하고; ni개의 태양광 모듈들의 이력 환경 정보 및 파라미터들에 기초하여 태양광 모듈들의 스트링들에 포함된 태양광 모듈들의 수의 최대값 및 최소값을 결정하고; 및 최대값 및 최소값에 기초하여 모듈 스트링 용량을 설정하도록 구성되는 - 모듈 스트링 용량은 태양광 모듈들의 스트링에 포함된 태양광 모듈들의 수이고, 모듈 스트링 용량은 최대값 및 최소값 사이에 있음 -, 용량 설정 모듈(11600)을 더 포함한다.
예시적인 일 실시 예에서, 솔루션 선택 모듈(11500)은 k개의 후보 연결 솔루션들에 각각 대응하는 추정 케이블 사용량의 최소값을 결정하고; 및 추정 케이블 사용량의 최소값에 대응하는 후보 연결 솔루션을 타겟 연결 솔루션으로 결정하도록 구성된다.
도 13은 본 개시의 일 실시 예에 따른 컴퓨터 디바이스의 구조적 블록도를 도시한다. 컴퓨터 디바이스는 위의 실시 예에 따른 태양광 모듈들의 스트링 연결 방법을 구현하도록 구성된다. 도 13을 참조하면, 구체적으로:
컴퓨터 디바이스(1300)는 중앙 처리 장치(CPU)(1301), 랜덤 액세스 메모리(RAM)(1302) 및 읽기 전용 메모리(ROM)(1303)를 포함하는 시스템 메모리(1304), 및 시스템 메모리(1304) 및 중앙 처리 장치(1301)에 연결된 시스템 버스(1305)를 포함한다. 컴퓨터 디바이스(1300)는 또한 컴퓨터의 다양한 디바이스들 간의 정보 전송을 돕는 기본 입력/출력(I/O) 시스템(1306), 및 운영 체제(1313), 응용 프로그램(1314) 및 다른 프로그램 모듈들(1312)을 저장하기 위한 대용량 기억 장치(1307)를 포함한다.
기본 입력/출력 시스템(1306)은 정보를 표시하기 위한 디스플레이(1308) 및 사용자가 정보를 입력하기 위한 마우스 및 키보드와 같은 입력 디바이스(1309)를 포함한다. 디스플레이(1308) 및 입력 디바이스(1309)는 모두 시스템 버스(1305)에 연결된 입력 및 출력 컨트롤러(1310)를 통해 중앙 처리 장치(1301)에 연결된다. 기본 입력/출력 시스템(1306)은 또한 키보드, 마우스 또는 전자 스타일러스(stylus)와 같은 복수의 다른 디바이스들로부터 입력을 수신 및 처리하기 위한 입력 및 출력 컨트롤러(1310)를 포함할 수 있다. 유사하게, 입력 및 출력 컨트롤러(1310)는 또한 출력을 디스플레이 스크린, 프린터, 또는 다른 유형의 출력 디바이스들에 제공한다.
대용량 기억 장치(1307)는 시스템 버스(1305)에 연결된 대용량 저장 컨트롤러(미도시)를 통해 중앙 처리 장치(1301)에 연결된다. 대용량 기억 장치(1307) 및 이와 관련된 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터 디바이스(1300)에 대한 비휘발성 저장장치를 제공한다. 즉, 대용량 기억 장치(1307)는 하드 디스크 또는 CD-ROM(Compact Disc Read-Only Memory) 드라이브와 같은 컴퓨터 판독 가능 매체(미도시)를 포함할 수 있다.
일반성을 잃지 않으면서, 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독 가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보를 저장하기 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현되는 휘발성 및 비휘발성, 이동식 및 비이동식 매체를 포함한다. 컴퓨터 저장 매체는 RAM, ROM, EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), 플래시 메모리 또는 기타 솔리드 스테이트 저장 기술, CD-ROM, 디지털 비디오 디스크(DVD) 또는 기타 광학 저장장치, 테이프 카트리지, 자기 테이프, 디스크 저장장치 또는 기타 자기 저장 디바이스들을 포함한다. 당업자는 컴퓨터 저장 매체가 전술한 것에 제한되지 않는다는 것을 알고 있다. 위의 시스템 메모리(1304) 및 대용량 기억 장치(1307)를 통칭하여 메모리라고 할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 컴퓨터 디바이스(1300)는 또한 동작을 위해 인터넷과 같은 네트워크에 의해 네트워크 상의 원격 컴퓨터에 연결될 수 있다. 즉, 컴퓨터 디바이스(1300)는 시스템 버스(1305) 상에 연결된 네트워크 인터페이스 유닛(1311)에 의해 네트워크(1312)에 연결될 수 있거나, 또는 다시 말해, 네트워크 인터페이스 유닛(1311)에 의해 다른 유형의 네트워크 또는 원격 컴퓨터 시스템(미도시)에 연결될 수도 있다.
예시적인 일 실시 예에서, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 또한 제공되고, 컴퓨터 프로그램이 저장 매체에 저장된다. 컴퓨터 프로그램이 프로세서에 의해 실행될 때, 위의 태양광 모듈들의 스트링 연결 방법이 구현된다.
예시적인 일 실시 예에서, 컴퓨터 프로그램 제품이 또한 제공된다. 프로세서에 의해 실행될 때 컴퓨터 프로그램 제품은 위의 태양광 모듈들의 스트링 연결 방법을 구현하도록 구성된다.
여기에 설명된 단계들의 수는 단계들의 실행 가능한 순서를 예시적으로만 나타내는 것으로 이해되어야 한다. 일부 다른 실시 예들에서, 위의 단계들은 또한 번호 순서와 상관없이 실행될 수 있고, 예를 들어, 다른 번호들을 가진 두 단계들이 동시에 실행되거나, 다른 번호를 가진 두 단계가 도면의 역순으로 실행되고, 이는 본 개시의 실시 예에서 제한되지 않는다.
위에서 설명된 것은 단지 본 개시의 예시적인 실시 예들이고, 이는 본 개시를 제한하도록 의도되지 않는다. 본 개시의 정신 및 원칙 내에서 이루어진 임의의 수정, 동등한 교체 및 개선은 모두 본 개시의 보호 범위에 속한다.
110: 태양광 모듈들의 스트링
111: 태양광 모듈
120: 인버터
130: 결합기 박스
140: 박스형 변압기
150: 격자 연결 지점

Claims (10)

  1. 컴퓨터 디바이스에 적용 가능한, 태양광 모듈들의 스트링을 정의하기 위해 태양광 모듈들을 직렬로 연결하는 방법(method for connecting photovoltaic modules in series to define a string of photovoltaic modules)에 있어서 - 상기 태양광 모듈들 각각은 태양광 시스템의 기본 발전 유닛(basic power generation unit)임 -,
    연결되는 n개의 태양광 모듈들의 위치 정보를 획득하는 단계 - n은 3보다 큰 정수이고 상기 n개의 태양광 모듈들은 이미 배치됨 -;
    상기 n개의 태양광 모듈들을 상기 n개의 태양광 모듈들의 상기 위치 정보에 기초하여 m개의 파티션들로 카테고리화하는 단계(categorizing) - 상기 파티션들 각각은 복수의 태양광 모듈들을 포함하고, m은 1보다 크고 n보다 작은 정수임 -;
    상기 m개의 파티션들에서 i번째 파티션의 k개의 후보 연결 솔루션들(candidate connection solutions)을 생성하는 단계 - 상기 i번째 파티션은 ni개의 태양광 모듈들을 포함하고, 상기 k개의 후보 연결 솔루션들 각각은 상기 ni개의 태양광 모듈들 중 다른 하나를 시작점(starting point)으로 사용하고, 미리 설정된 연결 솔루션에 따라 상기 ni개의 태양광 모듈들의 연결을 시뮬레이션함으로써 태양광 모듈들의 적어도 두 개의 스트링들을 얻고, i는 m보다 작거나 같은 양의 정수이고, ni는 1보다 크고 n보다 작은 정수이고, k는 1보다 큰 정수임 -;
    상기 k개의 후보 연결 솔루션들에 각각 대응하는 추정 케이블 사용량(estimated cable use amounts)을 계산하는 단계; 및
    상기 k개의 후보 연결 솔루션들에 각각 대응하는 상기 추정 케이블 사용량에 기초하여 상기 k개의 후보 연결 솔루션들로부터 상기 i번째 파티션에 대응하는 타겟 연결 솔루션을 선택하는 단계
    를 포함하는,
    방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 m개의 파티션들에서 상기 i번째 파티션의 상기 k개의 후보 연결 솔루션들을 생성하는 단계는:
    상기 i번째 파티션의 매트릭스를 생성하는 단계 - 상기 매트릭스는 상기 i번째 파티션에서 상기 ni개의 태양광 모듈들의 위치 분포에 특징이 있도록(characterize) 구성됨 -; 및
    상기 매트릭스에 기초하여 상기 k개의 후보 연결 솔루션들을 생성하는 단계
    를 포함하는,
    방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 매트릭스에 기초하여 상기 k개의 후보 연결 솔루션들을 생성하는 단계는:
    상기 ni개의 태양광 모듈들 중 하나의 태양광 모듈을 상기 시작점으로 선택하고, 미리 설정된 모듈 스트링 용량(capacity) 및 미리 설정된 모듈 선택 우선순위(priority)에 따라 상기 ni개의 태양광 모듈들을 연결함으로써 하나의 후보 연결 솔루션을 얻는 단계; 및
    상기 k개의 후보 연결 솔루션들이 생성될 때까지, 상기 시작점을 교체하고, 상기 단계에 의해 상기 ni개의 태양광 모듈들을 연결함으로써 다른 후보 연결 솔루션을 얻는 단계
    를 포함하고,
    상기 모듈 스트링 용량은 태양광 모듈들의 상기 적어도 두 개의 스트링들 각각에 포함된 태양광 모듈들의 수이고, 상기 매트릭스는 각각 복수의 상기 태양광 모듈들을 포함하고 다른 두 개의 태양광 어레이들로부터 이격된(spaced apart), 제1 태양광 어레이, 제2 태양광 어레이 및 제3 태양광 어레이를 포함하고, 상기 모듈 선택 우선순위는: 상기 제1 태양광 어레이의 상기 태양광 모듈들, 상기 제2 태양광 어레이의 상기 태양광 모듈들, 및 상기 제3 태양광 어레이의 상기 태양광 모듈들의 차례로(in sequence) 내림차순이고;
    상기 제1 태양광 어레이는 현재 생성된 태양광 모듈들의 스트링 내의 상기 태양광 모듈들이 위치하는 태양광 어레이이고, 상기 제2 태양광 어레이는 제1 방향으로 상기 제1 태양광 어레이의 인접한 태양광 어레이이고, 상기 제3 태양광 어레이는 제2 방향으로 상기 제1 태양광 어레이의 인접한 태양광 어레이이고; 상기 제1 태양광 어레이 및 상기 제2 태양광 어레이 사이의 거리는 상기 제1 태양광 어레이 및 상기 제3 태양광 어레이 사이의 거리보다 작은,
    방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 ni개의 태양광 모듈들 중 하나의 태양광 모듈을 상기 시작점으로 선택하고, 상기 미리 설정된 모듈 스트링 용량 및 상기 미리 설정된 모듈 선택 우선순위에 따라 상기 ni개의 태양광 모듈들을 연결함으로써 하나의 후보 연결 솔루션을 얻는 단계는:
    상기 ni개의 태양광 모듈들 중 하나의 태양광 모듈을 상기 시작점으로 선택하고, 상기 모듈 스트링 용량에 따라 상기 제1 태양광 어레이의 상기 태양광 모듈들을 직렬로 우선적으로 연결함으로써 태양광 모듈들의 상기 적어도 두 개의 스트링들 중 하나를 얻는 단계;
    연결되지 않은(disconnected) 태양광 모듈이 상기 제1 태양광 어레이에 존재할 때, 상기 제1 태양광 어레이를 가로질러(across) 상기 연결되지 않은 태양광 모듈을 연결하는 단계; 및
    상기 ni개의 태양광 모듈들이 연결된 후 하나의 후보 연결 솔루션을 얻는 단계
    를 포함하는,
    방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 태양광 어레이를 가로질러 상기 연결되지 않은 태양광 모듈을 연결하는 단계는:
    상기 제1 태양광 어레이와 다른 태양광 어레이에 속하고 상기 연결되지 않은 태양광 모듈에 가장 가까운 타겟 태양광 모듈을 결정하는 단계;
    상기 타겟 태양광 모듈이 상기 스트링에 연결되었을 때 상기 타겟 태양광 모듈이 위치하는 태양광 모듈들의 상기 스트링을 연결 해제하는 단계(disconnecting); 및
    상기 타겟 태양광 모듈을 상기 연결되지 않은 태양광 모듈에 연결함으로써 상기 제1 태양광 어레이를 가로질러 태양광 모듈들의 스트링을 얻는 단계
    를 포함하는,
    방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 m개의 파티션들에서 상기 i번째 파티션의 상기 k개의 후보 연결 솔루션들을 생성하는 단계 전에, 방법은:
    배치된 상기 ni개의 태양광 모듈들의 이력 환경 정보(history environmental information) 및 파라미터들을 획득하는 단계;
    상기 ni개의 태양광 모듈들의 상기 이력 환경 정보 및 상기 파라미터들에 기초하여 태양광 모듈들의 스트링들에 포함된 태양광 모듈들의 수의 최대값 및 최소값을 결정하는 단계; 및
    상기 최대값 및 상기 최소값에 기초하여 상기 i번째 파티션의 모듈 스트링 용량을 설정하는 단계 - 상기 모듈 스트링 용량은 태양광 모듈들의 상기 스트링에 포함된 태양광 모듈들의 수(the number of photovoltaic modules contained in the string of photovoltaic modules)이고, 상기 모듈 스트링 용량은 상기 최대값 및 상기 최소값 사이에 있음 -
    를 더 포함하는,
    방법.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 k개의 후보 연결 솔루션들에 각각 대응하는 상기 추정 케이블 사용량에 기초하여 상기 k개의 후보 연결 솔루션들로부터 상기 i번째 파티션에 대응하는 상기 타겟 연결 솔루션을 선택하는 단계는:
    상기 k개의 후보 연결 솔루션들에 각각 대응하는 상기 추정 케이블 사용량의 최소값을 결정하는 단계; 및
    상기 추정 케이블 사용량의 상기 최소값에 대응하는 상기 후보 연결 솔루션을 상기 i번째 파티션에 대응하는 상기 타겟 연결 솔루션으로 결정하는 단계
    를 포함하는,
    방법.
  8. 태양광 모듈들의 스트링을 정의하기 위해 태양광 모듈들을 직렬로 연결하는 장치에 있어서 - 상기 태양광 모듈들 각각은 태양광 시스템의 기본 발전 유닛(basic power generation unit)임 -,
    연결되는 n개의 태양광 모듈들의 위치 정보를 획득하도록 구성되는, 정보 획득 모듈 - n은 3보다 큰 정수이고 상기 n개의 태양광 모듈들은 이미 배치됨 -;
    상기 n개의 태양광 모듈들을 상기 n개의 태양광 모듈들의 상기 위치 정보에 기초하여 m개의 파티션들로 카테고리화하도록(categorize) 구성되는, 모듈 카테고리화(categorizing) 모듈 - 상기 파티션들 각각은 복수의 태양광 모듈들을 포함하고, m은 1보다 크고 n보다 작은 정수임 -;
    상기 m개의 파티션들에서 i번째 파티션의 k개의 후보 연결 솔루션들(candidate connection solutions)을 생성하도록 구성되는, 솔루션 생성 모듈 - 상기 i번째 파티션은 ni개의 태양광 모듈들을 포함하고, 상기 k개의 후보 연결 솔루션들 각각은 상기 ni개의 태양광 모듈들 중 다른 하나를 시작점(starting point)으로 사용하고, 미리 설정된 연결 솔루션에 따라 상기 ni개의 태양광 모듈들의 연결을 시뮬레이션함으로써 태양광 모듈들의 적어도 두 개의 스트링들을 얻고, i는 m보다 작거나 같은 양의 정수이고, ni는 1보다 크고 n보다 작은 정수이고, k는 1보다 큰 정수임;
    상기 k개의 후보 연결 솔루션들에 각각 대응하는 추정 케이블 사용량(estimated cable use amounts)을 계산하도록 구성되는, 사용량 계산 모듈; 및
    상기 k개의 후보 연결 솔루션들에 각각 대응하는 상기 추정 케이블 사용량에 기초하여 상기 k개의 후보 연결 솔루션들로부터 상기 i번째 파티션에 대응하는 타겟 연결 솔루션을 선택하도록 구성되는, 솔루션 선택 모듈
    을 포함하는,
    장치.
  9. 컴퓨터 디바이스에 있어서,
    프로세서 및 컴퓨터 프로그램을 저장하는 메모리를 포함하고,
    상기 컴퓨터 프로그램은, 상기 프로세서에 의해 로드 및 실행될 때, 상기 프로세서가 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 정의된 상기 태양광 모듈들의 스트링 연결 방법을 수행하도록 하는,
    컴퓨터 디바이스.
  10. 컴퓨터 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 있어서,
    상기 컴퓨터 프로그램은, 프로세서에 의해 로드 및 실행될 때, 상기 프로세서가 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 정의된 상기 태양광 모듈들의 스트링 연결 방법을 수행하도록 하는,
    컴퓨터 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
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