KR102534877B1

KR102534877B1 - Photovoltaic device

Info

Publication number: KR102534877B1
Application number: KR1020180027999A
Authority: KR
Inventors: 손상기
Original assignee: 엘에스일렉트릭(주)
Priority date: 2018-03-09
Filing date: 2018-03-09
Publication date: 2023-05-19
Also published as: KR20190106465A

Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 태양광 발전 장치는 태양전지 어레이로부터 공급받은 전력을 충전하고, 충전된 전력을 계통에 방전하는 배터리 에너지 저장 시스템 및 고 매전 가격 시간대에서 상기 태양전지 어레이로부터 공급받은 전력을 상기 배터리 에너지 저장 시스템의 메인 배터리에 충전하고, 저 매전 가격 시간대에서, 상기 태양전지 어레이로부터 공급받은 전력을 상기 배터리 에너지 저장 시스템의 보조 배터리에 충전하는 프로세서를 포함할 수 있다.A photovoltaic power generation device according to an embodiment of the present invention is a battery energy storage system that charges power supplied from a solar cell array and discharges the charged power to a grid, and stores the power supplied from the solar cell array in a high sales price period. and a processor for charging a main battery of the battery energy storage system and charging an auxiliary battery of the battery energy storage system with power supplied from the solar cell array in a low selling price time period.

Description

Photovoltaic device {PHOTOVOLTAIC DEVICE}

본 발명은 태양광 발전 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 태양 전지 어레이의 발전량을 이용하여, 배터리 에너지 저장 시스템을 충전하는 태양광 발전 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a photovoltaic device, and more particularly, to a photovoltaic device that charges a battery energy storage system using the amount of power generated by a solar cell array.

석유 등 화석에너지의 고갈과 환경오염에 대한 우려로 인하여 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 그 중에서도 태양전지를 부착한 패널을 대규모로 펼쳐 태양광 에너지를 이용, 전기를 대규모로 생산하는 발전인 태양광발전이 각광받고 있다. 태양광발전은 무한정, 무공해의 태양광 에너지를 이용하므로 연료비가 들지 않고, 대기오염이나 폐기물 발생이 없다는 장점이 있다.Due to the depletion of fossil energy such as petroleum and concerns about environmental pollution, interest in alternative energy is increasing. Among them, photovoltaic power generation, which is a power generation that produces electricity on a large scale using solar energy by spreading a panel with solar cells on a large scale, is in the spotlight. Photovoltaic power generation uses unlimited, non-polluting solar energy, so there is no fuel cost, and there is no air pollution or waste generation.

태양광 에너지 발전 방식에는 독립형 방식과 계통 연계형 방식이 있다. Solar energy generation methods include a stand-alone method and a grid-connected method.

독립형 방식은 태양광발전 장치를 계통에 연결되지 않은 독립된 부하에 연결하여 사용한다. In the stand-alone method, a photovoltaic device is connected to an independent load that is not connected to the grid.

계통 연계형 방식은 태양광발전 장치를 기존의 전력 계통에 연결하여 사용한다. In the grid-connected method, a photovoltaic device is connected to an existing power grid and used.

태양광 발전 장치로부터 낮에 전기가 발생하면 송전하고 밤이나 우천시에는 계통으로부터 전기를 공급받는다. 계통 연계형 태양광 발전 장치를 효율적으로 사용하기 위해서 경부하시에는 배터리 에너지 저장 시스템(Battery Energy Storage System, BESS)에 유휴전력을 저장하고, 과부하시에는 태양광 발전 전력뿐만 아니라 배터리 에너지 저장 시스템을 방전하여 전력을 계통에 공급하는 형태의 태양광 발전 장치가 도입되었다.When electricity is generated during the day from the photovoltaic generator, it is transmitted and supplied from the grid at night or during rainy weather. In order to efficiently use the grid-connected photovoltaic power generation device, idle power is stored in the Battery Energy Storage System (BESS) during light loads, and during overload, the battery energy storage system as well as solar power is discharged. A photovoltaic power generation device was introduced to supply power to the grid.

현재, 정부의 시책에 따르면, 오전 10시부터 오후 16시까지 발전된 태양광 전력은 태양광 발전소를 운영하는데 소모되는 전력 및 배터리 에너지 저장 시스템에 저장되어 판매하는 전력으로 사용되고 있다.Currently, according to government policies, solar power generated from 10:00 am to 16:00 pm is used as power consumed in operating a photovoltaic power plant and power stored in a battery energy storage system and sold.

태양광 전력을 통해 최대의 수익을 내기 위해서는 오전 10시부터 오후 16시까지 발전되는 발전량을 손실 없이, 배터리 에너지 저장 시스템에 저장하는 것이 중요하다. In order to generate maximum profits through solar power, it is important to store the amount of power generated from 10:00 am to 16:00 pm in a battery energy storage system without loss.

오전 10시부터 오후 16시까지 배터리 에너지 저장 시스템에 저장된 전력은 추후, 값비싼 가격으로 매전될 수 있기 때문이다.This is because the electricity stored in the battery energy storage system between 10:00 am and 16:00 pm can be sold at a high price later.

그러나, 현재, 시스템에서는, 오전 10시부터 오후 16시까지 배터리 에너지 저장 시스템에 저장된 전력의 일부가 계통에 공급해야 되는 전력, 태양광 발전 장치의 구성 요소의 동작을 위해 소비되는 전력으로 사용되고 있어, 전력 수익에 손실이 발생하는 문제가 있다.However, currently, in the system, some of the power stored in the battery energy storage system from 10:00 am to 16:00 pm is used as power to be supplied to the grid and power consumed for the operation of components of the photovoltaic device, There is a problem of loss in electricity revenue.

본 발명은 고 매전 가격 시간대에서 확보한 전력의 매전 수익률을 극대화할 수 있는 태양광 발전 장치의 제공을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a solar power generation device capable of maximizing the rate of return on electricity secured in a high sale price period.

상기 프로세서는 상기 고 매전 가격 시간대에 상기 태양전지 어레이로부터 공급받은 전력을 상기 메인 배터리에 충전할 시, 상기 보조 배터리에 충전된 전력을 이용하여, 상기 태양광 발전 장치의 운용에 필요한 전원을 공급할 수 있다.When the main battery is charged with the power supplied from the solar cell array during the high selling price period, the processor may supply power required for operation of the photovoltaic device using the power charged in the auxiliary battery. there is.

상기 태양광 발전 장치의 운용에 필요한 전원은 상기 태양광 발전 장치를 구성하는 상기 배터리 에너지 저장 시스템 및 상기 프로세서의 동작을 위해 소비되는 전력을 포함할 수 있다.Power required for operation of the photovoltaic device may include power consumed for the operation of the battery energy storage system and the processor constituting the photovoltaic device.

상기 프로세서는 상기 저 매전 가격 시간대에, 상기 메인 배터리에 충전된 전력을 상기 계통에 공급하고, 상기 태양전지 어레이로부터 공급된 전력 또는 상기 계통으로부터 공급된 전력을 이용하여, 상기 보조 배터리를 충전할 수 있다.The processor may supply power charged in the main battery to the grid and charge the auxiliary battery using power supplied from the solar cell array or power supplied from the grid in the low selling price time period. there is.

상기 프로세서는 상기 고 매전 가격 시간대에, 상기 메인 배터리가 완충된 경우, 상기 태양전지 어레이로부터 공급받은 전력을 이용하여, 상기 보조 배터리를 충전할 수 있다.The processor may charge the auxiliary battery using power supplied from the solar cell array when the main battery is fully charged during the high selling price period.

상기 고 매전 가격 시간대는 오전 10시부터 오후 4시까지이며, 상기 저 매전 가격 시간대는 상기 고 매전 가격 시간대 이외의 시간대일 수 있다.The high sale price period may be from 10:00 am to 4:00 pm, and the low sale price period may be a time period other than the high sale price period.

상기 배터리 에너지 저장 시스템의 충전 및 방전을 제어하는 충전 제어부를 더 포함하고, 상기 프로세서는 상기 획득된 변동 마진 충전량을 상기 배터리 에너지 저장 시스템에 공급하도록 상기 충전 제어부를 제어할 수 있다.The battery energy storage system may further include a charging control unit that controls charging and discharging of the battery energy storage system, and the processor may control the charging control unit to supply the obtained variable margin charging amount to the battery energy storage system.

상기 프로세서는 상기 계통으로의 전력 공급이 불필요한 경우, 상기 고 매전 가격 시간대에서 상기 태양전지 어레이로부터 공급받은 전력을 상기 배터리 에너지 저장 시스템의 메인 배터리에 충전하고, 저 매전 가격 시간대에서, 상기 태양전지 어레이로부터 공급받은 전력을 상기 배터리 에너지 저장 시스템의 보조 배터리에 충전할 수 있다.When power supply to the grid is unnecessary, the processor charges the main battery of the battery energy storage system with power supplied from the solar cell array in the high resale price time period, and in the low resale price time period, the solar cell array Power supplied from may be charged to the auxiliary battery of the battery energy storage system.

본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 보조 배터리에 충전된 전력을 태양광 발전 장치의 운용을 위한 전력으로 사용함에 따라 메인 배터리에 충전된 전력을 모두 매전할 수 있어, 배터리 에너지 저장 시스템의 운용 수익을 극대화시킬 수 있다.According to various embodiments of the present disclosure, as the power charged in the auxiliary battery is used as power for operating the photovoltaic device, all of the power charged in the main battery can be sold, thereby increasing operating profits of the battery energy storage system. can be maximized.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 발전 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 그룹의 구성을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 발전 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따라 고 매전 가격 시간대에서, 메인 배터리가 완충되지 않은 경우, 각 배터리의 수행 동작을 도식화한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따라, 저 매전 가격 시간대에서 각 배터리의 수행 동작을 도식화한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따라, 고 매전 가격 시간대에서, 메인 배터리가 완충된 경우, 각 배터리의 수행 동작을 도식화한 도면이다.1 is a block diagram for explaining the configuration of a photovoltaic device according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a configuration of a battery group according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart for explaining a method of operating a photovoltaic device according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic diagram illustrating an operation performed by each battery when the main battery is not fully charged in a high sale price time period according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating an operation performed by each battery in a low selling price time period according to an embodiment of the present invention.
6 is a schematic diagram illustrating an operation performed by each battery when the main battery is fully charged in a high sale price time period according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

또한 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 의미한다.In addition, when a certain component is said to "include", this means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 장치의 블록도이다.1 is a block diagram of a photovoltaic device according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 발전 장치(100)는 태양전지 어레이(101), 인버터(103), 교류 필터(105), 교류/교류 컨버터(107), 계통(109), 충전 제어부(111), 배터리 에너지 저장 시스템(113), 프로세서(115), 부하(117), 센싱부(119) 및 데이터 로거(130)를 포함한다.The photovoltaic device 100 according to an embodiment of the present invention includes a solar cell array 101, an inverter 103, an AC filter 105, an AC/AC converter 107, a system 109, a charging controller ( 111), a battery energy storage system 113, a processor 115, a load 117, a sensing unit 119, and a data logger 130.

태양전지 어레이(101)는 태양 에너지를 흡수하여 전기 에너지로 변환한다. 변환된 전기 에너지는 직류 전력일 수 있다.The solar cell array 101 absorbs solar energy and converts it into electrical energy. The converted electrical energy may be DC power.

인버터(103)는 직류 전력을 교류 전력으로 인버팅한다. 태양전지 어레이(101)가 공급한 직류 전력 또는 배터리 에너지 저장 시스템(113)이 방전한 직류 전력을 충전 제어부(111)를 통하여 공급받아 교류 전력으로 인버팅한다.The inverter 103 inverts DC power into AC power. DC power supplied by the solar cell array 101 or DC power discharged by the battery energy storage system 113 is supplied through the charging controller 111 and inverted into AC power.

교류 필터(105)는 교류 전력으로 인버팅된 전력의 노이즈를 필터링한다.The AC filter 105 filters noise of power inverted into AC power.

교류/교류 컨버터(107)는 교류 전력을 계통(109)과 부하(117)에 공급할 수 있도록 노이즈가 필터링된 교류 전력의 전압의 크기를 컨버팅하여 전력을 계통(109)과 부하(117)에 공급한다.The AC/AC converter 107 converts the voltage of the noise-filtered AC power to supply the AC power to the grid 109 and the load 117, and supplies the power to the grid 109 and the load 117. do.

계통(109)이란 많은 발전소, 변전소, 송배전선 및 부하가 일체로 되어 전력의 발생 및 이용이 이루어지는 시스템이다.The system 109 is a system in which many power plants, substations, transmission and distribution lines, and loads are integrated to generate and use electric power.

충전 제어부(111)는 배터리 에너지 저장 시스템(113)의 충전 및 방전을 제어한다.The charging controller 111 controls charging and discharging of the battery energy storage system 113 .

배터리 에너지 저장 시스템(113)은 태양전지 어레이(101)로부터 전기에너지를 공급받아 충전하고, 계통(109) 또는 부하(117)의 전력 수급상황에 따라 충전된 전기 에너지를 방전한다.The battery energy storage system 113 receives electric energy from the solar cell array 101 and charges it, and discharges the charged electric energy according to the power supply/demand conditions of the system 109 or the load 117.

배터리 에너지 저장 시스템(113)은 후술할, 매전을 위한 메인 배터리와 태양광 발전 장치(100)의 운용을 위한 전원 제공 목적의 보조 배터리를 포함할 수 있다.The battery energy storage system 113 may include a main battery for electricity sale and an auxiliary battery for providing power for operation of the photovoltaic device 100, which will be described later.

메인 배터리와 보조 배터리에 대해서는 자세히 후술한다.The main battery and the auxiliary battery will be described later in detail.

프로세서(115)는 충전 제어부(111)와 인버터(103), 교류 필터(105) 및 교류/교류 컨버터(107)의 동작을 제어한다.The processor 115 controls the operation of the charging controller 111, the inverter 103, the AC filter 105, and the AC/AC converter 107.

본 발명의 실시 예에서, 충전 제어부(111)는 별도의 구성으로 설명하나, 이는 예시에 불과하고, 충전 제어부(111)의 구성은 프로세서(115)에 포함될 수도 있다.In the embodiment of the present invention, the charging control unit 111 is described as a separate configuration, but this is only an example, and the configuration of the charging control unit 111 may be included in the processor 115.

프로세서(151)는 태양전지 어레이(101)의 발전량에 기초하여, 고정 마진 알고리즘 또는 변동 마진 알고리즘 중 어느 하나를 구동시킬 수 있다.The processor 151 may drive either a fixed margin algorithm or a variable margin algorithm based on the amount of power generated by the solar cell array 101 .

일 실시 예에서, 고정 마진 알고리즘은 발전량에서 고정된 마진을 제외한 나머지 발전량을 배터리 에너지 저장 시스템(113)에 공급하는 알고리즘일 수 있다.In one embodiment, the fixed margin algorithm may be an algorithm for supplying the battery energy storage system 113 with the amount of power remaining after excluding the fixed margin from the amount of power generation.

변동 마진 알고리즘은 발전량의 변화에 따라 변동된 마진을 제외한 나머지 발전량을 배터리 에너지 저장 시스템(113)에 공급하는 알고리즘일 수 있다.The variable margin algorithm may be an algorithm for supplying the battery energy storage system 113 with the amount of power generation excluding the margin changed according to the change in the amount of power generation.

고정 마진 알고리즘 및 변동 마진 알고리즘에 대해서는 자세히 후술한다.The fixed margin algorithm and the variable margin algorithm will be described later in detail.

부하(117)는 전기 에너지를 공급 받아 소비한다.The load 117 receives and consumes electrical energy.

센싱부(119)는 태양광발전 장치(100)의 상태 및 태양광발전 장치(100) 주변 환경의 상태 중 적어도 어느 하나를 감지한다. The sensing unit 119 detects at least one of a state of the photovoltaic device 100 and a state of an environment around the photovoltaic device 100 .

구체적으로 센싱부(119)는 태양광발전 장치(100)의 상태를 감지할 수 있다. Specifically, the sensing unit 119 may detect the state of the photovoltaic device 100 .

이때, 태양광발전 장치(100)의 상태는 태양광발전 장치(100)가 생산하는 전력의 전압 및 태양광발전 장치(100) 내의 온도 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. In this case, the state of the photovoltaic device 100 may include at least one of a voltage of power produced by the photovoltaic device 100 and a temperature within the photovoltaic device 100 .

또한, 센싱부(119)는 태양광발전 장치(100) 주변 환경의 상태를 감지할 수 있다. 이때, 태양광발전 장치(100) 주변 환경의 상태는 태양광발전 장치(100)가 위치한 곳의 일사량 및 태양광발전 장치(100)가 위치한 곳의 온도 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 따라서 센싱부(119)는 복수의 센서를 포함할 수 있다. 구체적으로 센싱부(119)는 일사량 센서, 온도 센서 및 전압 센서 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.In addition, the sensing unit 119 may detect the state of the surrounding environment of the photovoltaic device 100 . At this time, the state of the surrounding environment of the photovoltaic device 100 may include at least one of insolation of the location where the photovoltaic device 100 is located and temperature of the location where the photovoltaic device 100 is located. Accordingly, the sensing unit 119 may include a plurality of sensors. In detail, the sensing unit 119 may include at least one of a solar radiation sensor, a temperature sensor, and a voltage sensor.

데이터 로거(130)는 센싱부(119)로부터 상태 정보를 수신하여 외부의 관리 서버(150)에게 전송한다.The data logger 130 receives state information from the sensing unit 119 and transmits it to the external management server 150 .

태양광발전 장치(100)의 관리자는 관리 서버(150)에 전송된 상태 정보를 통해서 태양광발전 장치(100)의 이상 여부와 발전 상태를 확인할 수 있다. The manager of the photovoltaic device 100 may check whether the photovoltaic device 100 is abnormal and the power generation state through the status information transmitted to the management server 150 .

구체적으로 태양광발전 장치(100)의 관리자는 일사량에 비하여 발전량이 적은 경우 태양광발전 장치(100)의 고장 여부를 의심해볼 수 있다. Specifically, the manager of the photovoltaic device 100 may suspect whether the photovoltaic device 100 is out of order when the amount of power generation is less than the amount of solar radiation.

이에 따라 태양광발전 장치(100)의 관리자는 태양광발전 장치(100)를 점검할 수 있다. Accordingly, the manager of the photovoltaic device 100 can inspect the photovoltaic device 100 .

또 다른 구체적인 실시예에서 태양광발전 장치(100)가 생산한 전력의 품질이 좋지 않은 경우, 태양광발전 장치(100)의 관리자는 태양광발전 장치(100)에 필요한 구성의 교체 주기를 가늠해 볼 수 있다. In another specific embodiment, when the quality of the power produced by the photovoltaic device 100 is poor, the manager of the photovoltaic device 100 may estimate a replacement cycle of components required for the photovoltaic device 100. can

또 다른 구체적인 실시예에서 태양광발전 장치(100)의 관리자는 태양광발전 장치(100)의 온도가 지나치게 높아지거나 태양광발전 장치(100) 주변의 온도가 지나치게 높은 경우 태양광발전 장치(100)의 동작을 일정 시간 동안 정지할 수 있다. In another specific embodiment, the manager of the photovoltaic device 100 controls the photovoltaic device 100 when the temperature of the photovoltaic device 100 is too high or the temperature around the photovoltaic device 100 is too high. operation can be stopped for a certain period of time.

또 다른 구체적인 실시예에서 계통(109)에 공급한 전력에 따라 태양광발전 장치(100)의 소유자가 수입을 얻는 경우, 데이터 로거(130)가 전송한 정보는 수입에 대한 근거가 자료가 될 수 있다. 구체적으로 다른 날보다 태양광발전 장치(100)의 전력 공급량이 적어 수입이 적게 산정된 경우, 태양광발전 장치(100)의 소유자는 데이터 로거(130)로부터 전송된 일사량이 적은 것을 보고 발전량이 적었던 이유를 확인할 수 있다. 이와 같이 센싱부(119)와 데이터 로거(130)는 태양광발전 장치(100)의 장치를 효율적으로 관리하고 유지 보수할 수 있도록 한다.In another specific embodiment, when the owner of the photovoltaic device 100 earns income according to the power supplied to the grid 109, the information transmitted by the data logger 130 can be the basis for the income. there is. Specifically, when the amount of electricity supplied by the photovoltaic device 100 is less than that of other days and the income is calculated as low, the owner of the photovoltaic device 100 sees that the amount of solar radiation transmitted from the data logger 130 is small, and the amount of power generation is small. You can ascertain why it was. As such, the sensing unit 119 and the data logger 130 enable efficient management and maintenance of the photovoltaic device 100 .

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 그룹의 구성을 설명하는 도면이다.2 is a diagram illustrating a configuration of a battery group according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 그룹(200)은 메인 배터리(210) 및 보조 배터리(230)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , a battery group 200 according to an embodiment of the present invention may include a main battery 210 and an auxiliary battery 230 .

배터리 그룹(200)은 도 1에서 설명된 배터리 에너지 저장 시스템(113)에 포함될 수 있다.The battery group 200 may be included in the battery energy storage system 113 described in FIG. 1 .

메인 배터리(210)은 복수의 리튬 이온 배터리 셀들을 포함할 수 있다.The main battery 210 may include a plurality of lithium ion battery cells.

보조 배터리(230) 또한, 복수의 리튬 이온 배터리 셀들을 포함할 수 있다.The auxiliary battery 230 may also include a plurality of lithium ion battery cells.

메인 배터리(210)는 고 매전 가격 시간대에 수집된 전력을 저장할 수 있다. The main battery 210 may store the collected power during a high selling price period.

일 실시 예에서 고 매전 가격 시간대는 오전 10시부터 오후 4시까지일 수 있으나, 이는 예시에 불과한 시간대이다.In one embodiment, the high sale price period may be from 10:00 am to 4:00 pm, but this time period is only an example.

보조 배터리(230)는 저 매전 가격 시간대에서 수집된 전력을 저장할 수 있다. 저 매전 가격 시간대는 오전 10시부터 오후 4시 이외의 시간대일 수 있다.The auxiliary battery 230 may store the collected power in a low sale price period. The low sale price time period may be a time period other than 10:00 am to 4:00 pm.

저 매전 가격 시간대에 수집된 전력은 저 매전 가격 시간대에서, 태양전지 어레이(101)가 발전한 전력 또는 심야 시간대에, 계통(109)으로부터 전달된 싼 가격의 전력일 수 있다.The power collected during the low sale price time period may be power generated by the solar cell array 101 during the low sale price time period or cheap power delivered from the system 109 during the late night time period.

또 다른 예로, 보조 배터리(230)는 고 매전 가격 시간대에서, 수집된 전력으로, 메인 배터리(210)가 100% 충전(완충)된 경우, 태양전지 어레이(101)가 발전한 전력을 저장할 수 있다.As another example, the auxiliary battery 230 may store the power generated by the solar cell array 101 when the main battery 210 is 100% charged (fully charged) with the collected power in a high selling price period.

일 실시 예에서, 메인 배터리(210)의 용량은 보조 배터리(230)의 용량보다 클 수 있다.In one embodiment, the capacity of the main battery 210 may be greater than the capacity of the auxiliary battery 230 .

메인 배터리(210)는 고 매전 가격 시간대에서 충전한 전력을 계통(109)에 공급할 수 있다.The main battery 210 may supply the grid 109 with the charged power during the high sale price period.

보조 배터리(230)는 고 매전 가격 시간대 또는 저 매전 가격 시간대에서 충전한 전력을 태양광 발전 장치(100)의 운용에 필요한 각 구성요소에 공급할 수 있다.The auxiliary battery 230 may supply power charged in a high or low sales price time zone to each component required for operation of the photovoltaic device 100 .

구체적으로, 보조 배터리(230)는 인버터(103), 교류 필터(107), 교류/교류 컨버터(107), 배터리 에너지 저장 시스템(113), 프로세서(115) 각각에 전원을 공급할 수 있다.Specifically, the auxiliary battery 230 may supply power to each of the inverter 103, the AC filter 107, the AC/AC converter 107, the battery energy storage system 113, and the processor 115.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 발전 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.3 is a flowchart for explaining a method of operating a photovoltaic device according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 태양광 발전 장치(100)의 프로세서(115)는 태양전지 어레이(101)가 발전한 전력을 획득한다(S301). Referring to FIG. 3 , the processor 115 of the photovoltaic device 100 obtains power generated by the solar cell array 101 (S301).

태양전지 어레이(101)로부터 생성된 전력의 타입은 직류 전력일 수 있다.The type of power generated from the solar cell array 101 may be DC power.

프로세서(115)는 계통(109)으로의 전력 공급이 필요한지를 판단하고(S303), 계통(109)으로의 전력 공급이 필요하다고 판단한 경우, 태양전지 어레이(101)가 발전한 전력을 계통(109)에 공급한다(S305).The processor 115 determines whether power supply to the system 109 is necessary (S303), and if it is determined that power supply to the system 109 is necessary, the power generated by the solar cell array 101 is transferred to the system 109. supplied to (S305).

일 실시 예에서 프로세서(115)는 계통(109) 또는 부하(117)로부터 전력을 요구하는 명령을 수신한 경우, 계통(109)에 전력을 공급할 수 있다.In one embodiment, the processor 115 may supply power to the system 109 when receiving a command requesting power from the system 109 or the load 117 .

프로세서(115)는 태양전지 어레이(101)가 발전한 직류 전력을 인버터(103)를 통해 교류 전력으로 변환하고, 변환된 교류 전력의 크기를 교류/교류 컨버터(107)를 통해 조절하여, 조절된 교류 전력을 계통(109) 또는 부하(117)에 공급할 수 있다.The processor 115 converts the DC power generated by the solar cell array 101 into AC power through the inverter 103 and adjusts the size of the converted AC power through the AC/AC converter 107 to adjust the AC power. Electric power can be supplied to the grid 109 or the load 117 .

프로세서(115)는 계통(109)으로의 전력 공급이 불필요하다고 판단한 경우(S303), 현재 시간이 고 매전 가격 시간대에 속하는지를 확인한다(S307).When the processor 115 determines that power supply to the system 109 is unnecessary (S303), it checks whether the current time belongs to the high sale price time zone (S307).

일 실시 예에서, 고 매전 가격 시간대는 전력의 매전 시, 동일한 전력량에 대해 높은 가격으로 팔 수 있는 시간대를 나타낼 수 있다. In an embodiment, the high sale price time period may indicate a time period during which electricity can be sold at a high price for the same amount of electricity.

일 예로, 고 매전 가격 시간대는 오전 10시부터 오후 4시까지일 수 있다.For example, the high sale price period may be from 10:00 am to 4:00 pm.

정부의 시책에 따르면, 태양전지 어레이(101)와 배터리 에너지 저장 시스템(113)가 연계된 시스템의 경우, 오전 10시부터 오후 4시까지 태양전지 어레이(101)로부터 발전되어, 배터리 에너지 저장 시스템(113)에 저장된 전력은 5의 가중치를 두어, 매전될 수 있다. 오전 10시부터 오후 4시 이외의 시간대에 배터리 에너지 저장 시스템(113)에 저장된 전력은 1의 가중치를 두어, 매전될 수 있다.According to the government policy, in the case of a system in which the solar cell array 101 and the battery energy storage system 113 are linked, power is generated from the solar cell array 101 from 10:00 am to 4:00 pm, and the battery energy storage system ( 113) can be reclaimed with a weight of 5. Power stored in the battery energy storage system 113 in a time zone other than 10:00 am to 4:00 pm may be sold with a weight of 1.

따라서, 고 매전 가격 시간대의 전력을 배터리 에너지 저장 시스템(113)에 저장시키는 것이 중요하다.Therefore, it is important to store power in the battery energy storage system 113 during the high sales price period.

프로세서(115)는 현재 시간이 고 매전 가격 시간대에 속하는 경우, 메인 배터리(210)에 태양전지 어레이(101)가 발전한 전력을 충전한다(S309).The processor 115 charges the main battery 210 with power generated by the solar cell array 101 when the current time is within the sale price time zone (S309).

프로세서(115)는 현재 시간이 고 매전 가격 시간대에 속하는 경우, 태양전지 어레이(101)가 발전한 직류 전력을 배터리 에너지 저장 시스템(113)의 메인 배터리(210)에 충전하도록 충전 제어부(111)를 제어할 수 있다.The processor 115 controls the charging control unit 111 to charge the main battery 210 of the battery energy storage system 113 with DC power generated by the solar cell array 101 when the current time is within the sale price period. can do.

추후, 고 매전 가격 시간대에서 메인 배터리(210)에 충전된 전력은 계통(109)에 공급 시, 높은 가중치를 갖도록 매전될 수 있다. In the future, when the power charged in the main battery 210 is supplied to the grid 109 in a high sales price period, it may be sold to have a high weight.

프로세서(115)는 고 매전 가격 시간대에서 메인 배터리(210)에 충전된 전력을 저 매전 가격 시간대에서, 계통(109)에 공급할 수 있다.The processor 115 may supply power charged in the main battery 210 in the high sales price time period to the grid 109 in the low sales price time period.

그 후, 프로세서(115)는 메인 배터리(210)가 완충되었는지를 판단하고(S311), 메인 배터리(210)가 완충된 경우, 남는 전력을 보조 배터리(230)에 충전한다(S313).After that, the processor 115 determines whether the main battery 210 is fully charged (S311), and when the main battery 210 is fully charged, charges the auxiliary battery 230 with remaining power (S313).

프로세서(115)는 고 매전 가격 시간대에서, 메인 배터리(210)가 100% 충전된 경우, 태양전지 어레이(101)가 발전한 전력이 보조 배터리(230)에 충전되도록 충전 제어부(111)를 제어할 수 있다.The processor 115 may control the charging control unit 111 to charge the auxiliary battery 230 with the power generated by the solar cell array 101 when the main battery 210 is 100% charged in the high sale price period. there is.

예를 들어, 프로세서(115)는 오후 1시에, 메인 배터리(210)가 완충된 경우, 오후 1시부터 오후 4시까지 태양전지 어레이(101)가 발전한 전력을 보조 배터리(230)에 충전하도록 충전 제어부(111)를 제어할 수 있다.For example, when the main battery 210 is fully charged at 1:00 PM, the processor 115 charges the auxiliary battery 230 with power generated by the solar cell array 101 from 1:00 PM to 4:00 PM. The charging controller 111 may be controlled.

종래에는, 고 매전 가격 시간대에서 태양전지 어레이(101)에서 발전된 전체 전력 중 계통(109) 또는 부하(117)가 요구하는 전력 및 태양광 발전 장치(100)의 구성요소에 제공하는 전원을 제외한 나머지 전력이 배터리 에너지 저장 시스템(113)에 저장되었다. Conventionally, among the total power generated by the solar cell array 101 in the high sale price time period, the remaining power except for the power required by the system 109 or the load 117 and the power provided to the components of the photovoltaic device 100 Power was stored in the battery energy storage system 113.

이 경우, 고 매전 가격 시간대에서, 배터리 에너지 저장 시스템(113)에 충전된 전력을 줄어들어, 매전 수익이 감소할 수 있다.In this case, in the high sale price period, the electricity charged in the battery energy storage system 113 is reduced, and thus the sale profit may decrease.

본 발명의 실시 예에 따르면, 매전용이 아닌 전원 운용을 위한 보조 배터리(230)를 두어, 고 매전 가격 시간대에서 발전된 전력을 최대한 메인 배터리(210)에 저장시켜, 매전 수익을 극대화시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by placing the auxiliary battery 230 for power supply operation not for sale, it is possible to maximize the profit per sale by storing the generated power in the main battery 210 as much as possible during a high sale price time period.

한편, 프로세서(115)는 현재 시간이 저 매전 가격 시간대에 속하는 경우(S307), 보조 배터리(230)에 태양전지 어레이(101)가 발전한 전력을 충전한다(S315).Meanwhile, the processor 115 charges the auxiliary battery 230 with the power generated by the solar cell array 101 when the current time belongs to the low selling price time zone (S307).

프로세서(115)는 현재 시간이 저 매전 가격 시간대에 속하는 경우, 보조 배터리(230)에 전력을 충전하도록 충전 제어부(111)의 동작을 제어할 수 있다.The processor 115 may control the operation of the charging controller 111 to charge the auxiliary battery 230 with power when the current time belongs to the low selling price time zone.

예를 들어, 프로세서(115)는 현재 시간이 오전 10시부터 오후 4시 이외의 시간인 경우, 태양전지 어레이(101)가 발전한 전력을 보조 배터리(230)에 충전시킬 수 있다.For example, the processor 115 may charge the auxiliary battery 230 with power generated by the solar cell array 101 when the current time is a time other than 10 am to 4 pm.

이는, 저 매전 가격 시간대의 발전 전력을 메인 배터리(210)에 충전하는 것은 매전 수익률 면에서 큰 실익이 없기 때문이다.This is because charging the main battery 210 with the generated power in a low sale price time slot has no practical benefit in terms of profit per sale.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따라 고 매전 가격 시간대에서, 메인 배터리가 완충되지 않은 경우, 각 배터리의 수행 동작을 도식화한 도면이다.4 is a schematic diagram illustrating an operation performed by each battery when the main battery is not fully charged in a high sale price time period according to an embodiment of the present invention.

고 매전 가격 시간대는 오전 10시부터 오후 4시까지임을 가정한다.Assume that the high sell price period is from 10:00 am to 4:00 pm.

또한, 계통(109)이나 부하(117)에 전력의 공급이 불필요한 상황임을 가정한다.In addition, it is assumed that the supply of power to the system 109 or the load 117 is unnecessary.

배터리의 타입은 도 2에서 설명한 메인 배터리(210) 및 보조 배터리(230)로 구분될 수 있다.The type of battery may be divided into a main battery 210 and an auxiliary battery 230 described in FIG. 2 .

즉, 메인 배터리(210)는 저장된 전력을 계통(109)에 매전하기 위한 용도의 배터리이고, 보조 배터리(230)는 저장된 전력을 태양광 발전 장치(100)의 구성 요소의 전원 제공을 위한 용도의 배터리일 수 있다.That is, the main battery 210 is a battery for distributing the stored power to the grid 109, and the auxiliary battery 230 is a battery for supplying the stored power to the components of the photovoltaic device 100. It could be a battery.

먼저, 고 매전 가격 시간대에서, 메인 배터리(210)가 완충되지 않은 경우, 메인 배터리(210)는 추후, 매전을 위해, 태양전지 어레이(101)로부터 공급된 전력을 저장할 수 있다.First, in a high sales price period, when the main battery 210 is not fully charged, the main battery 210 may store power supplied from the solar cell array 101 for later sale.

프로세서(115)는 고 매전 가격 시간대에서, 메인 배터리(210)가 완충될 때까지 태양전지 어레이(101)로부터 공급된 전력을 이용하여, 메인 배터리(210)를 충전시킬 수 있다.The processor 115 may charge the main battery 210 using power supplied from the solar cell array 101 until the main battery 210 is fully charged in the high selling price period.

프로세서(115)는 고 매전 가격 시간대에서, 보조 배터리(230)에 충전된 전력을 이용하여, 태양광 발전 장치(100)의 각 구성요소의 동작을 위한 전원을 제공할 수 있다.The processor 115 may provide power for the operation of each component of the photovoltaic device 100 by using the power charged in the auxiliary battery 230 in a high sale price period.

이와 같이, 고 매전 가격 시간대에서, 메인 배터리(210)가 완충되지 않은 경우, 메인 배터리(210)는 충전 동작을, 보조 배터리(230)는 방전 동작을 각각 수행할 수 있다.In this way, in a high selling price period, when the main battery 210 is not fully charged, the main battery 210 may perform a charging operation and the auxiliary battery 230 may perform a discharging operation, respectively.

즉, 메인 배터리(210)에 저장된 전력을 이용하여, 태양광 발전 장치(100)의 운용을 위한 전원 제공을 할 필요가 없게 된다. 이러한 역할은 보조 배터리(230)가 대신 수행할 수 있기 때문이다.That is, it is not necessary to provide power for the operation of the photovoltaic device 100 by using the power stored in the main battery 210 . This is because the auxiliary battery 230 can perform this role instead.

이에 따라, 추후, 메인 배터리(210)에 저장된 값비싼 전력을 계통(109)에 팔 수 있어, 전력 수익을 극대화시킬 수 있다.Accordingly, the expensive power stored in the main battery 210 can be sold to the system 109 later, so that power revenue can be maximized.

다음으로, 도 5를 설명한다.Next, Fig. 5 will be described.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따라, 저 매전 가격 시간대에서 각 배터리의 수행 동작을 도식화한 도면이다.5 is a diagram illustrating an operation performed by each battery in a low selling price time period according to an embodiment of the present invention.

저 매전 가격 시간대는 오전 10시부터 오후 4시 이외의 시간대임을 가정한다.It is assumed that the low sale price period is a time period other than 10:00 am to 4:00 pm.

저 매전 가격 시간대에서, 메인 배터리(210)는 충전된 전력을 방전하여, 방전된 전력을 계통(109)에 공급할 수 있다.In the low sales price period, the main battery 210 may discharge the charged power and supply the discharged power to the system 109 .

저 매전 가격 시간대에서, 메인 배터리(210)는 완충되었는지 여부에 관계 없이, 전력을 방전하여, 방전된 전력을 계통(109)에 공급할 수 있다.In the low per-sale price period, the main battery 210 may discharge power regardless of whether it is fully charged and supply the discharged power to the system 109 .

저 매전 가격 시간대에서, 보조 배터리(210)는 태양광 발전 장치(100)의 운용 전원을 위해 전력을 저장할 수 있다.In a low sale price period, the auxiliary battery 210 may store power for operation power of the photovoltaic device 100 .

프로세서(115)는 저 매전 가격 시간대에서, 태양전지 어레이(101)로부터 제공된 전력을 이용하여, 보조 배터리(230)를 충전시킬 수 있다.The processor 115 may charge the auxiliary battery 230 by using power provided from the solar cell array 101 in a low selling price time period.

프로세서(115)는 저 매전 가격 시간대에서, 계통(109)으로부터 제공된 전력을 이용하여, 보조 배터리(230)를 충전시킬 수 있다.The processor 115 may charge the auxiliary battery 230 using power provided from the grid 109 in a low sale price period.

이와 같이, 저 매전 가격 시간대에서, 메인 배터리(210)는 매전을 위한 방전 동작을 수행하고, 보조 배터리(230)는 운용 전원을 위한 충전 동작을 수행할 수 있다.In this way, in a low selling price period, the main battery 210 may perform a discharging operation for selling electricity, and the auxiliary battery 230 may perform a charging operation for operating power.

메인 배터리(210)의 매전을 위한 방전을 통해, 가격 가중치가 높은 전력을 팔 수 있어, 전력 수익을 높일 수 있고, 보조 배터리(230)의 충전 동작을 통해 태양광 발전 장치(100)의 운용 전력을 확보할 수 있게 된다.Through the discharging of the main battery 210 for sale, power with a high price weight can be sold, thereby increasing power revenue, and operating power of the photovoltaic device 100 through the charging operation of the auxiliary battery 230. can be obtained.

다음으로 도 6을 설명한다.Next, Fig. 6 will be described.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따라, 고 매전 가격 시간대에서, 메인 배터리가 완충된 경우, 각 배터리의 수행 동작을 도식화한 도면이다.6 is a schematic diagram illustrating an operation performed by each battery when the main battery is fully charged in a high sale price time period according to an embodiment of the present invention.

메인 배터리(210)는 고 매전 가격 시간대에서, 완충된 경우, 아무런 동작을 수행하지 않을 수 있다.The main battery 210 may not perform any operation when it is fully charged in a high sale price period.

보조 배터리(230)는 고 매전 가격 시간대에서, 메인 배터리(210)가 완충된 경우, 충전 동작을 수행할 수 있다.The auxiliary battery 230 may perform a charging operation when the main battery 210 is fully charged in a high selling price period.

즉, 프로세서(115)는 고 매전 가격 시간대에서, 메인 배터리(210)가 완충된 경우, 태양전지 어레이(101)가 발전한 전력을 이용하여, 보조 배터리(230)를 충전시킬 수 있다.That is, the processor 115 may charge the auxiliary battery 230 using power generated by the solar cell array 101 when the main battery 210 is fully charged in a high selling price time zone.

또 다른 실시 예에서, 프로세서(115)는 고 매전 가격 시간대에서, 메인 배터리(210)가 완충되고, 계통(109)으로부터 전력 공급 요청이 수신된 경우, 태양전지 어레이(101)가 발전한 전력을 계통(109)에 공급하고, 남은 전력을 이용하여, 보조 배터리(230)를 충전시킬 수 있다.In another embodiment, the processor 115 transfers the power generated by the solar cell array 101 to the grid when the main battery 210 is fully charged and a request for power supply is received from the grid 109 in a high sale price period. 109 and the auxiliary battery 230 can be charged using the remaining power.

즉, 프로세서(115)는 고 매전 가격 시간대 내에서, 메인 배터리(210)가 완충된 경우, 메인 배터리(210)를 더 이상 충전시킬 필요가 없으므로, 보조 배터리(230)를 충전시켜, 추후, 태양광 발전 장치(100)의 운용에 소비되는 전력을 확보할 수 있다.That is, when the main battery 210 is fully charged within the high selling price period, the processor 115 does not need to charge the main battery 210 any more, so the auxiliary battery 230 is charged, Power consumed in the operation of the photovoltaic device 100 may be secured.

이와 같이, 용도가 다른 메인 배터리(210) 및 보조 배터리(230)를 이용하여, 태양광 발전 장치(100)의 전력 운용 효율이 극대화될 수 있다.In this way, by using the main battery 210 and the auxiliary battery 230 having different uses, the power management efficiency of the photovoltaic device 100 can be maximized.

이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Features, structures, effects, etc. described in the embodiments above are included in at least one embodiment of the present invention, and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects, etc. illustrated in each embodiment can be combined or modified with respect to other embodiments by a person having ordinary knowledge in the field to which the embodiments belong. Therefore, contents related to these combinations and variations should be construed as being included in the scope of the present invention.

이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although the above has been described with reference to the embodiments, this is only an example and does not limit the present invention, and those skilled in the art to which the present invention belongs will not deviate from the essential characteristics of the present embodiment. It will be appreciated that various variations and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiment can be modified and implemented. And differences related to these modifications and applications should be construed as being included in the scope of the present invention as defined in the appended claims.

Claims

In the solar power generation device,
a battery energy storage system that charges power supplied from the solar cell array and discharges the charged power to a system; and
During the high sale price period, the main battery of the battery energy storage system is charged with the power supplied from the solar cell array, and during the low sale price period, the power supplied from the solar cell array is charged to the auxiliary battery of the battery energy storage system. Including a processor that charges,
The processor
When the main battery is charged with the power supplied from the solar cell array during the high sale price time period, the power charged in the auxiliary battery is used to supply power necessary for the operation of the photovoltaic device.
solar power device.

delete

According to claim 1,
The power required for the operation of the photovoltaic device is
Including power consumed for the operation of the battery energy storage system constituting the photovoltaic device and the processor
solar power device.

According to claim 1,
The processor
Supplying the power charged in the main battery to the system in the low selling price time period, and charging the auxiliary battery using the power supplied from the solar cell array or the power supplied from the system
solar power device.

According to claim 1,
The processor
Charging the auxiliary battery using power supplied from the solar cell array when the main battery is fully charged during the high selling price period
solar power device.

According to claim 1,
The high sale price period is from 10:00 am to 4:00 pm,
The low sale price period is a time period other than the high sale price period
solar power device.

According to claim 1,
Further comprising a charging control unit for controlling charging and discharging of the battery energy storage system,
The processor
Controlling the charging control unit to supply power supplied from the solar cell array to the battery energy storage system.
solar power device.

According to claim 1,
The processor
When power supply to the system is unnecessary, the main battery of the battery energy storage system is charged with the power supplied from the solar cell array in the high sale price time period, and the power supplied from the solar cell array is charged in the low sale price time period. Charging power to the auxiliary battery of the battery energy storage system
solar power device.