KR102564132B1 - 지속 발전이 가능한 모듈러식 태양광 인버터의 제어 방법, 장치 및 시스템 - Google Patents
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Abstract
일실시예에 따르면, 장치에 의해 수행되는, 지속 발전이 가능한 모듈러식 태양광 인버터의 제어 방법에 있어서, 복수의 태양광 모듈과 복수의 인버터가 복수의 스위치를 통해 연결되어 있는 경우, 상기 복수의 태양광 모듈에서 전력이 생산되고 있지 않는 것으로 확인되면, 제1 태양광 모듈과 제1 인버터 간의 연결을 스위칭 하는 제1 스위치, 상기 제1 인버터와 제2 인버터 간의 연결을 스위칭 하는 제2 스위치, 제2 태양광 모듈과 상기 제2 인버터 간의 연결을 스위칭 하는 제3 스위치 및 상기 제1 태양광 모듈과 상기 제2 태양광 모듈의 연결을 스위칭 하는 제4 스위치 각각을 단절 상태로 설정하는 단계; 상기 제1 태양광 모듈에서 전력이 생산되고 있는 것으로 확인되면, 상기 제1 태양광 모듈에서 생산된 전력량을 제1 생산량으로 확인하고, 상기 제1 생산량이 미리 설정된 제1 기준량 보다 적은지 여부를 확인하는 단계; 상기 제1 생산량이 상기 제1 기준량 보다 적은 것으로 확인되면, 상기 제1 스위치를 연결 상태로 설정하여, 상기 제1 태양광 모듈에서 생산된 전력이 상기 제1 인버터에 공급되도록 제어하는 단계; 상기 제1 생산량이 상기 제1 기준량 보다 많은 것으로 확인되면, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치를 연결 상태로 설정하여, 상기 제1 태양광 모듈에서 생산된 전력이 상기 제1 인버터 및 상기 제2 인버터에 공급되도록 제어하는 단계; 상기 제1 스위치가 연결 상태로 설정되어 있는 경우, 상기 제2 태양광 모듈에서 전력이 생산되고 있는 것으로 확인되면, 상기 제2 태양광 모듈에서 생산된 전력량을 제2 생산량으로 확인하고, 상기 제1 생산량 및 상기 제2 생산량을 합산한 값이 상기 제1 기준량 보다 적은 것으로 확인되면, 상기 제4 스위치를 연결 상태로 설정하여, 상기 제1 태양광 모듈에서 생산된 전력과 상기 제2 태양광 모듈에서 생산된 전력이 상기 제1 인버터에 공급되도록 제어하고, 상기 제1 생산량 및 상기 제2 생산량을 합산한 값이 상기 제1 기준량 보다 많은 것으로 확인되면, 상기 제3 스위치를 연결 상태로 설정하여, 상기 제1 태양광 모듈에서 생산된 전력이 상기 제1 인버터에 공급되고 상기 제2 태양광 모듈에서 생산된 전력이 상기 제2 인버터에 공급되도록 제어하는 단계; 및 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치가 연결 상태로 설정되어 있는 경우, 상기 제2 태양광 모듈에서 전력이 생산되고 있는 것으로 확인되면, 상기 제3 스위치 및 상기 제4 스위치 각각을 연결 상태로 설정하여, 상기 제1 태양광 모듈에서 생산된 전력과 상기 제2 태양광 모듈에서 생산된 전력이 상기 제1 인버터 및 상기 제2 인버터에 공급되도록 제어하는 단계를 포함하는, 지속 발전이 가능한 모듈러식 태양광 인버터의 제어 방법이 제공된다.
Description
아래 실시예들은 지속 발전이 가능한 모듈러식 태양광 인버터를 제어하기 위한 기술에 관한 것이다.
일반적으로 태양광 설비는 태양광 모듈과 인버터를 포함한다. 태양광 모듈은 태양광을 직류 전력으로 변환하여 전력을 생산할 수 있다. 태양광 모듈은 복수의 셀로 이루어지며, 셀에 태양광이 닿으면 광전 효과에 의해 물리적 반응이 일어나며, 이로 인해 태양광 모듈은 직류 전력을 발생시킬 수 있다. 인버터는 태양광 모듈에서 생산된 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 역할을 수행한다. 태양광 모듈에서 생산된 직류 전력이 인버터를 거쳐 교류 전력으로 변환됨으로써, 비로소 가정, 회사 등에서 이용할 수 있는 교류 전기의 형태를 갖추게 된다.
종래에는 하나의 태양광 모듈과 하나의 인버터가 연결되어 구동되는 일대일 방식으로 설치되거나, 하나의 태양광 모듈과 복수의 인버터가 연결되어 구동되는 일대다 방식으로 설치되거나, 복수의 태양광 모듈과 하나의 인버터가 연결되어 구동되는 다대일 방식으로 설치되었다.
일대일 방식, 일대다 방식 및 다대일 방식 각각은 구동 효율이나 운전 방식에 따라 장단점이 있지만, 기존의 운전 방식에서 다른 운전 방식으로 변경하기 위해서는, 새로 인프라를 설치해야 하기 때문에, 운전 방식의 변경이 어려운 문제가 있다.
따라서, 발전 상황에 따라 태양광 모듈과 인버터의 연결을 제어하여, 일대일 방식, 일대다 방식 및 다대일 방식으로 용이하게 변경하고자 하는 요구가 증대되고 있으며, 이를 통해, 태양광 발전의 효율성을 증대시킬 수 있는 기술의 구현이 요구되고 있다.
일실시예에 따르면, 지속 발전이 가능한 모듈러식 태양광 인버터를 제어하는 방법, 장치 및 시스템을 제공하기 위한 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일실시예에 따르면, 장치에 의해 수행되는, 지속 발전이 가능한 모듈러식 태양광 인버터의 제어 방법에 있어서, 복수의 태양광 모듈과 복수의 인버터가 복수의 스위치를 통해 연결되어 있는 경우, 상기 복수의 태양광 모듈에서 전력이 생산되고 있지 않는 것으로 확인되면, 제1 태양광 모듈과 제1 인버터 간의 연결을 스위칭 하는 제1 스위치, 상기 제1 인버터와 제2 인버터 간의 연결을 스위칭 하는 제2 스위치, 제2 태양광 모듈과 상기 제2 인버터 간의 연결을 스위칭 하는 제3 스위치 및 상기 제1 태양광 모듈과 상기 제2 태양광 모듈의 연결을 스위칭 하는 제4 스위치 각각을 단절 상태로 설정하는 단계; 상기 제1 태양광 모듈에서 전력이 생산되고 있는 것으로 확인되면, 상기 제1 태양광 모듈에서 생산된 전력량을 제1 생산량으로 확인하고, 상기 제1 생산량이 미리 설정된 제1 기준량 보다 적은지 여부를 확인하는 단계; 상기 제1 생산량이 상기 제1 기준량 보다 적은 것으로 확인되면, 상기 제1 스위치를 연결 상태로 설정하여, 상기 제1 태양광 모듈에서 생산된 전력이 상기 제1 인버터에 공급되도록 제어하는 단계; 상기 제1 생산량이 상기 제1 기준량 보다 많은 것으로 확인되면, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치를 연결 상태로 설정하여, 상기 제1 태양광 모듈에서 생산된 전력이 상기 제1 인버터 및 상기 제2 인버터에 공급되도록 제어하는 단계; 상기 제1 스위치가 연결 상태로 설정되어 있는 경우, 상기 제2 태양광 모듈에서 전력이 생산되고 있는 것으로 확인되면, 상기 제2 태양광 모듈에서 생산된 전력량을 제2 생산량으로 확인하고, 상기 제1 생산량 및 상기 제2 생산량을 합산한 값이 상기 제1 기준량 보다 적은 것으로 확인되면, 상기 제4 스위치를 연결 상태로 설정하여, 상기 제1 태양광 모듈에서 생산된 전력과 상기 제2 태양광 모듈에서 생산된 전력이 상기 제1 인버터에 공급되도록 제어하고, 상기 제1 생산량 및 상기 제2 생산량을 합산한 값이 상기 제1 기준량 보다 많은 것으로 확인되면, 상기 제3 스위치를 연결 상태로 설정하여, 상기 제1 태양광 모듈에서 생산된 전력이 상기 제1 인버터에 공급되고 상기 제2 태양광 모듈에서 생산된 전력이 상기 제2 인버터에 공급되도록 제어하는 단계; 및 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치가 연결 상태로 설정되어 있는 경우, 상기 제2 태양광 모듈에서 전력이 생산되고 있는 것으로 확인되면, 상기 제3 스위치 및 상기 제4 스위치 각각을 연결 상태로 설정하여, 상기 제1 태양광 모듈에서 생산된 전력과 상기 제2 태양광 모듈에서 생산된 전력이 상기 제1 인버터 및 상기 제2 인버터에 공급되도록 제어하는 단계를 포함하는, 지속 발전이 가능한 모듈러식 태양광 인버터의 제어 방법이 제공된다.
상기 지속 발전이 가능한 모듈러식 태양광 인버터의 제어 방법은, 상기 제1 태양광 모듈의 시간대별 전력 생산량을 기반으로, 상기 제1 태양광 모듈의 전력 생산 패턴을 분석하여, 상기 제1 시간대에 평균적으로 생산되는 전력량인 평균 생산량을 확인하는 단계; 상기 제1 태양광 모듈이 위치하는 지역이 제1 지역으로 확인되면, 상기 제1 지역의 기상 예측 정보를 기반으로, 제1 일자의 상기 제1 시간대에 대한 날씨를 제1 날씨로 확인하는 단계; 상기 제1 날씨가 태양광 발전에 방해가 될수록 0.5부터 1까지 범위 내에서 제1 가중치를 더 낮은 값으로 설정하는 단계; 상기 평균 생산량에 상기 제1 가중치를 적용하여, 상기 제1 일자의 상기 제1 시간대에 생산될 것으로 예측되는 전력량인 예측 생산량을 산출하는 단계; 상기 제1 일자의 상기 제1 시간대에 상기 제1 태양광 모듈에서 생산된 전력량인 실제 생산량을 확인하는 단계; 상기 예측 생산량 및 상기 실제 생산량의 차이를 제1 차이량으로 산출하는 단계; 상기 제1 차이량이 미리 설정된 제2 기준량 보다 적은 것으로 확인되면, 상기 제1 태양광 모듈을 이상이 없는 태양광 모듈로 분류하는 단계; 상기 제1 차이량이 상기 제2 기준량 보다 많은 것으로 확인되면, 상기 제1 차이량이 클수록 상기 제1 태양광 모듈의 고장 확률인 제1 비율을 더 높은 값으로 설정하는 단계; 상기 제1 비율이 미리 설정된 제1 기준 비율 보다 낮은 것으로 확인되면, 상기 제1 태양광 모듈을 수리가 필요한 태양광 모듈로 분류하는 단계; 및 상기 제1 비율이 상기 제1 기준 비율 보다 높은 것으로 확인되면, 상기 제1 태양광 모듈을 교체가 필요한 태양광 모듈로 분류하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 지속 발전이 가능한 모듈러식 태양광 인버터의 제어 방법은, 상기 복수의 태양광 모듈에서 생산되어 상기 제1 인버터로 공급되는 전력량을 제1 공급량으로 확인하는 단계; 상기 제1 인버터에서 변환되어 부하로 공급되는 전력량을 제2 공급량으로 확인하는 단계; 상기 제1 공급량을 상기 제2 공급량으로 나눈 값으로, 상기 제1 인버터의 발전 효율인 제2 비율을 산출하는 단계; 상기 제2 비율이 미리 설정된 제2 기준 비율 보다 높은 것으로 확인되면, 상기 제1 인버터를 이상이 없는 인버터로 분류하는 단계; 상기 제2 비율이 상기 제2 기준 비율 보다 낮지만 미리 설정된 제3 기준 비율 보다 높은 것으로 확인되면, 상기 제1 인버터를 수리가 필요한 인버터로 분류하는 단계; 및 상기 제2 비율이 상기 제3 기준 비율 보다 낮은 것으로 확인되면, 상기 제1 인버터를 교체가 필요한 인버터로 분류하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 지속 발전이 가능한 모듈러식 태양광 인버터의 제어 방법은, 상기 복수의 인버터에서 변환되어 부하로 공급이 가능한 전력량을 총 공급량으로 확인하는 단계; 상기 부하에서 사용되는 전력량을 부하량으로 확인하는 단계; 상기 총 공급량 및 상기 부하량의 차이를 제2 차이량으로 산출하는 단계; 상기 제2 차이량이 미리 설정된 제3 기준량 보다 적은 것으로 확인되면, 상기 복수의 인버터 및 상기 부하와 연결된 ESS의 상태를 대기 모드로 설정하는 단계; 상기 제2 차이량이 상기 제3 기준량 보다 많은 것으로 확인되고, 상기 총 공급량이 상기 부하량 보다 많은 것으로 확인되면, 상기 ESS의 상태를 충전 모드로 설정하는 단계; 및 상기 제2 차이량이 상기 제3 기준량 보다 많은 것으로 확인되고, 상기 총 공급량이 상기 부하량 보다 적은 것으로 확인되면, 상기 ESS의 상태를 방전 모드로 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 ESS의 상태를 충전 모드로 설정하는 단계는, 상기 ESS의 충전 상태(SOC : State of Charge)를 확인하여 상기 ESS의 충전량을 측정하는 단계; 상기 ESS의 충전량을 상기 ESS의 최대 저장 가능량으로 나눈 값으로, 제3 비율을 산출하는 단계; 100%에서 상기 제3 비율을 차감한 값으로, 제4 비율을 산출하는 단계; 상기 제2 차이량 및 상기 제4 비율을 곱한 값으로, 제1 충전량을 산출하는 단계; 및 상기 복수의 인버터에서 변환된 전력 중 상기 제1 충전량이 상기 ESS에 충전되도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 ESS의 상태를 방전 모드로 설정하는 단계는, 상기 ESS의 충전 상태를 확인하여 상기 ESS의 충전량을 측정하는 단계; 상기 ESS의 비상용 저장량을 상기 ESS의 충전량으로 나눈 값으로, 제5 비율을 산출하는 단계; 100%에서 상기 제5 비율을 차감한 값으로, 제6 비율을 산출하는 단계; 상기 제2 차이량 및 상기 제6 비율을 곱한 값으로, 제1 방전량을 산출하는 단계; 및 상기 ESS에 충전된 전력 중 상기 제1 방전량이 상기 부하로 방전되도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 발전 상황에 따라 스위치를 통해 태양광 모듈과 인버터의 연결을 제어하여, 일대일 방식, 일대다 방식 및 다대일 방식으로 용이하게 변경하도록 처리하여, 태양광 발전의 효율성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
한편, 실시예들에 따른 효과들은 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일실시예에 따른 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 일실시예에 따른 복수의 태양광 모듈과 복수의 인버터가 복수의 스위치를 통해 연결된 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 일실시예에 따른 제1 태양광 모듈에서 생산된 전력량에 따라 스위치를 통해 인버터의 연결을 제어하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 일실시예에 따른 제1 스위치가 연결된 상태일 때 전력이 공급되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일실시예에 따른 제1 스위치 및 제2 스위치가 연결된 상태일 때 전력이 공급되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일실시예에 따른 제1 스위치가 연결 상태로 설정되어 있는 경우, 제1 태양광 모듈과 제2 태양광 모듈에서 생산된 전력량에 따라 스위치를 통해 인버터의 연결을 제어하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 일실시예에 따른 제1 스위치 및 제4 스위치가 연결된 상태일 때 전력이 공급되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일실시예에 따른 제1 스위치 및 제3 스위치가 연결된 상태일 때 전력이 공급되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 일실시예에 따른 제1 스위치 및 제2 스위치가 연결 상태로 설정되어 있는 경우, 제1 태양광 모듈과 제2 태양광 모듈에서 생산된 전력량에 따라 스위치를 통해 인버터의 연결을 제어하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 10은 일실시예에 따른 제1 스위치, 제2 스위치, 제3 스위치 및 제4 스위치가 연결된 상태일 때 전력이 공급되는 과정을 설명하기 위한 도면이고,
도 11은 일실시예에 따른 예측 생산량을 산출하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 12는 일실시예에 따른 예측 생산량 및 실제 생산량의 차이를 통해 태양광 모듈의 상태를 분류하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 13은 일실시예에 따른 인버터의 발전 효율을 통해 인버터의 상태를 분류하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 14는 일실시예에 따른 총 공급량 및 부하량의 차이를 통해 ESS의 상태를 설정하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 15는 일실시예에 따른 ESS에 충전되는 전력량을 조절하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 16은 일실시예에 따른 ESS에서 방전되는 전력량을 조절하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 17은 일실시예에 따른 예측 생산량 및 기대 생산량에 따라 스위치를 통해 인버터의 연결을 제어하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 18은 일실시예에 따른 영상 처리를 통해 태양광 모듈의 상태를 모니터링하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 19는 일실시예에 따른 이미지를 합성하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 20은 일실시예에 따른 총 공급량의 변동 추세에 따라 ESS에 충전되는 전력량을 조절하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 21은 일실시예에 따른 부하량의 변동 추세에 따라 ESS에서 방전되는 전력량을 조절하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 22는 일실시예에 따른 장치의 구성의 예시도이다.
도 2는 일실시예에 따른 복수의 태양광 모듈과 복수의 인버터가 복수의 스위치를 통해 연결된 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 일실시예에 따른 제1 태양광 모듈에서 생산된 전력량에 따라 스위치를 통해 인버터의 연결을 제어하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 일실시예에 따른 제1 스위치가 연결된 상태일 때 전력이 공급되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일실시예에 따른 제1 스위치 및 제2 스위치가 연결된 상태일 때 전력이 공급되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일실시예에 따른 제1 스위치가 연결 상태로 설정되어 있는 경우, 제1 태양광 모듈과 제2 태양광 모듈에서 생산된 전력량에 따라 스위치를 통해 인버터의 연결을 제어하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 일실시예에 따른 제1 스위치 및 제4 스위치가 연결된 상태일 때 전력이 공급되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일실시예에 따른 제1 스위치 및 제3 스위치가 연결된 상태일 때 전력이 공급되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 일실시예에 따른 제1 스위치 및 제2 스위치가 연결 상태로 설정되어 있는 경우, 제1 태양광 모듈과 제2 태양광 모듈에서 생산된 전력량에 따라 스위치를 통해 인버터의 연결을 제어하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 10은 일실시예에 따른 제1 스위치, 제2 스위치, 제3 스위치 및 제4 스위치가 연결된 상태일 때 전력이 공급되는 과정을 설명하기 위한 도면이고,
도 11은 일실시예에 따른 예측 생산량을 산출하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 12는 일실시예에 따른 예측 생산량 및 실제 생산량의 차이를 통해 태양광 모듈의 상태를 분류하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 13은 일실시예에 따른 인버터의 발전 효율을 통해 인버터의 상태를 분류하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 14는 일실시예에 따른 총 공급량 및 부하량의 차이를 통해 ESS의 상태를 설정하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 15는 일실시예에 따른 ESS에 충전되는 전력량을 조절하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 16은 일실시예에 따른 ESS에서 방전되는 전력량을 조절하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 17은 일실시예에 따른 예측 생산량 및 기대 생산량에 따라 스위치를 통해 인버터의 연결을 제어하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 18은 일실시예에 따른 영상 처리를 통해 태양광 모듈의 상태를 모니터링하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 19는 일실시예에 따른 이미지를 합성하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 20은 일실시예에 따른 총 공급량의 변동 추세에 따라 ESS에 충전되는 전력량을 조절하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 21은 일실시예에 따른 부하량의 변동 추세에 따라 ESS에서 방전되는 전력량을 조절하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 22는 일실시예에 따른 장치의 구성의 예시도이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있다. 따라서, 실시예들은 특정한 개시형태로 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
실시예들은 퍼스널 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 스마트 폰, 텔레비전, 스마트 가전 기기, 지능형 자동차, 키오스크, 웨어러블 장치 등 다양한 형태의 제품으로 구현될 수 있다.
실시예에서 인공지능(Artificial Intelligence, AI) 시스템은 인간 수준의 지능을 구현하는 컴퓨터 시스템이며, 기존 규칙(Rule) 기반의 스마트 시스템과 달리 기계가 스스로 학습하고 판단하는 시스템이다. 인공지능 시스템은 사용할수록 인식률이 향상되고 판매자 취향을 보다 정확하게 이해할 수 있게 되어, 기존 규칙 기반의 스마트 시스템은 점차 심층 학습(Deep Learning) 기반 인공지능 시스템으로 대체되고 있다.
인공지능 기술은 기계 학습 및 기계 학습을 활용한 요소기술들로 구성된다. 기계 학습은 입력 데이터들의 특징을 스스로 분류/학습하는 알고리즘 기술이며, 요소기술은 심층 학습 등의 기계 학습 알고리즘을 활용하여 인간 두뇌의 인지, 판단 등의 기능을 모사하는 기술로서, 언어적 이해, 시각적 이해, 추론/예측, 지식 표현, 동작 제어 등의 기술 분야로 구성된다.
인공지능 기술이 응용되는 다양한 분야는 다음과 같다. 언어적 이해는 인간의 언어/문자를 인식하고 응용/처리하는 기술로서, 자연어 처리, 기계 번역, 대화시스템, 질의 응답, 음성 인식/합성 등을 포함한다. 시각적 이해는 사물을 인간의 시각처럼 인식하여 처리하는 기술로서, 객체 인식, 객체 추적, 영상 검색, 사람 인식, 장면 이해, 공간 이해, 영상 개선 등을 포함한다. 추론 예측은 정보를 판단하여 논리적으로 추론하고 예측하는 기술로서, 지식/확률 기반 추론, 최적화 예측, 선호 기반 계획, 추천 등을 포함한다. 지식 표현은 인간의 경험정보를 지식데이터로 자동화 처리하는 기술로서, 지식 구축(데이터 생성/분류), 지식 관리(데이터 활용) 등을 포함한다. 동작 제어는 차량의 자율 주행, 로봇의 움직임을 제어하는 기술로서, 움직임 제어(항법, 충돌, 주행), 조작 제어(행동 제어) 등을 포함한다.
일반적으로 기계 학습 알고리즘을 실생활에 적용하기 위해서는 기계 학습의 기본 방법론의 특성상 Trial and Error 방식으로 학습을 수행하게 된다. 특히, 심층 학습의 경우 수십만 번의 반복 실행을 필요로 한다. 이를 실제 물리적인 외부 환경에서 실행하기는 불가능하여 대신 실제 물리적인 외부 환경을 컴퓨터상에서 가상으로 구현하여 시뮬레이션을 통해 학습을 수행한다.
도 1은 일실시예에 따른 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 일실시예에 따른 시스템은 복수의 태양광 모듈(100), 복수의 인버터(200), ESS(300), 부하(400) 및 장치(500)를 포함할 수 있다.
먼저, 복수의 태양광 모듈(100), 복수의 인버터(200), ESS(300) 및 부하(400)는 배전선로를 통해 연결되어, 복수의 태양광 모듈(100)에서 복수의 인버터(200)로 전력이 공급되고, 복수의 인버터(200)에서 ESS(300) 또는 부하(400)로 전력이 공급되고, ESS(300)에서 부하(400)로 전력이 공급될 수 있다.
복수의 태양광 모듈(100), 복수의 인버터(200) 및 ESS(300)는 장치(500)와 통신망을 통해 연결되어, 복수의 태양광 모듈(100), 복수의 인버터(200) 및 ESS(300)는 장치(500)와 데이터를 주고받을 수 있다. 여기서, 통신망은 유선 및 무선 등과 같이 그 통신 양태를 가리지 않고 구성될 수 있다.
복수의 태양광 모듈(100) 각각은 태양광을 직류 전력으로 변환하여 전력을 생산할 수 있다. 구체적으로, 태양광 모듈의 셀에 태양광이 닿으면 광전 효과에 의해 물리적 반응이 일어나며, 이로 인해 셀은 직류 전력을 발생시킬 수 있다. 태양광 모듈은 약 60개 이상의 셀로 이루어질 수 있으며, 셀들을 전기적으로 연결하여 내구성이 강한 유리 패널과 프레임으로 안전하게 결합할 수 있다.
복수의 태양광 모듈(100) 각각에서 생산된 전력은 복수의 인버터(200)로 공급될 수 있다.
복수의 태양광 모듈(100)과 복수의 인버터(200)는 복수의 스위치를 통해 연결될 수 있으며, 이와 관련된 자세한 설명은 도 2를 참조하여 후술하기로 한다.
복수의 인버터(200) 각각은 복수의 태양광 모듈(100)에서 생산된 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 역할을 수행한다. 이를 통해, 태양광 모듈에서 생산된 직류 전력이 인버터를 거쳐 교류 전력으로 변환됨으로써, 비로소 가정, 회사 등의 부하(400)에서 이용할 수 있는 교류 전기의 형태를 갖추게 된다.
ESS(300)는 복수의 인버터(200)로부터 공급되는 전력을 충전하여 저장되도록 처리하고, 충전된 전력을 방전하여 부하(400)로 공급되도록 처리할 수 있다.
부하(400)는 가정, 회사 등에서 전기를 사용할 수 있도록 다양한 기기와 연결될 수 있으며, 복수의 인버터(200) 또는 ESS(300)로부터 전력을 공급받아, 다양한 기기에 전기를 공급할 수 있다.
장치(500)는 장치(500)를 이용하여 서비스를 제공하는 자 내지 단체가 보유한 자체 서버일수도 있고, 클라우드 서버일 수도 있고, 분산된 노드(node)들의 p2p(peer-to-peer) 집합일 수도 있다. 장치(500)는 통상의 컴퓨터가 가지는 연산 기능, 저장/참조 기능, 입출력 기능 및 제어 기능을 전부 또는 일부 수행하도록 구성될 수 있다. 장치(500)는 추론 기능을 수행하는 적어도 하나 이상의 인공지능 모델을 구비할 수 있다.
장치(500)는 복수의 태양광 모듈(100), 복수의 인버터(200) 및 ESS(300)과 유무선으로 통신하도록 구성될 수 있으며, 복수의 태양광 모듈(100), 복수의 인버터(200) 및 ESS(300) 각각의 전체적인 동작을 제어할 수 있다.
도 2는 일실시예에 따른 복수의 태양광 모듈과 복수의 인버터가 복수의 스위치를 통해 연결된 상태를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 복수의 태양광 모듈(100)은 제1 태양광 모듈(110), 제2 태양광 모듈(120) 등을 포함할 수 있고, 복수의 인버터(200)는 제1 인버터(210), 제2 인버터(220) 등을 포함할 수 있다.
제1 태양광 모듈(110)과 제1 인버터(210)는 제1 스위치(610)를 통해 연결되어 있고, 제1 인버터(210)와 제2 인버터(220)는 제2 스위치(620)를 통해 연결되어 있고, 제2 태양광 모듈(120)과 제2 인버터(220)는 제3 스위치(630)를 통해 연결되어 있고, 제1 태양광 모듈(110)과 제2 태양광 모듈(120)은 제4 스위치(640)를 통해 연결되어 있다.
제1 스위치(610)는 제1 태양광 모듈(110)과 제1 인버터(210) 간의 연결을 스위칭 할 수 있다.
제2 스위치(620)는 제1 인버터(210)와 제2 인버터(220) 간의 연결을 스위칭 할 수 있다.
제3 스위치(630)는 제2 태양광 모듈(120)과 제2 인버터(220) 간의 연결을 스위칭 할 수 있다.
제4 스위치(640)는 제1 태양광 모듈(110)과 제2 태양광 모듈(120) 간의 연결을 스위칭 할 수 있다.
일실시예에 따르면, 복수의 스위치 각각은 선로 상에 배치되어 개폐기 역할을 수행할 수 있으며, 이외에도, 과전류를 방지하는 차단기(Circuit Breaker) 역할을 추가로 수행할 수도 있다.
즉, 제1 스위치(610), 제2 스위치(620), 제3 스위치(630) 및 제4 스위치(640) 중 적어도 하나는 개폐기 역할 뿐만 아니라, 과전류 차단기 역할까지 수행할 수 있으며, 이를 위해, 차단기를 포함하거나 차단기와 연결되어 구성될 수 있다.
한편, 설명의 편의를 위해 도 2에서는 복수의 태양광 모듈(100) 중 제1 태양광 모듈(110) 및 제2 태양광 모듈(120) 만을 도시하였으나, 태양광 모듈의 수는 실시예에 따라 얼마든지 달라질 수 있고, 복수의 인버터(200) 중 제1 인버터(210) 및 제2 인버터(220) 만을 도시하였으나, 인버터의 수는 실시예에 따라 얼마든지 달라질 수 있으며, 태양광 모듈 및 인버터의 수에 따라 스위치의 수도 얼마든지 달라질 수 있다.
도 3은 일실시예에 따른 제1 태양광 모듈에서 생산된 전력량에 따라 스위치를 통해 인버터의 연결을 제어하는 과정을 설명하기 위한 순서도이고, 도 4는 일실시예에 따른 제1 스위치가 연결된 상태일 때 전력이 공급되는 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 일실시예에 따른 제1 스위치 및 제2 스위치가 연결된 상태일 때 전력이 공급되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 먼저, S301 단계에서, 장치(500)는 복수의 태양광 모듈(100)에서 전력이 생산되는지 여부를 모니터링할 수 있다. 이를 위해, 복수의 태양광 모듈(100)과 장치(500)는 유무선으로 통신하도록 구성될 수 있으며, 장치(500)는 복수의 태양광 모듈(100) 각각으로부터 전력 생산량에 대한 정보를 획득하여, 복수의 태양광 모듈(100) 각각에서 전력이 생산되고 있는지 여부를 모니터링할 수 있다.
S302 단계에서, 장치(500)는 복수의 태양광 모듈(100)에 대한 전력 생산을 모니터링한 결과, 복수의 태양광 모듈(100) 중 어느 하나인 제1 태양광 모듈(110)에서 전력을 생산하고 있는지 여부를 확인할 수 있다. 이때, 제1 태양광 모듈(110)은 복수의 태양광 모듈(100) 중에서 태양광이 가장 빨리 닿아 전력을 가장 먼저 생산하는 태양광 모듈로 지정될 수 있다.
S302 단계에서 제1 태양광 모듈(110)에서 전력이 생산되고 있지 않은 것으로 확인되면, 장치(500)는 복수의 태양광 모듈(100)에서 전력을 생산하고 있지 않은 것으로 파악할 수 있으며, S303 단계에서, 장치(500)는 제1 스위치(610), 제2 스위치(620), 제3 스위치(630) 및 제4 스위치(640) 각각을 단절 상태로 설정할 수 있다.
즉, 장치(500)는 복수의 태양광 모듈(100)과 복수의 인버터(200)가 복수의 스위치를 통해 연결되어 있는 경우, 복수의 태양광 모듈(100)에서 전력이 생산되고 있지 않은 것으로 확인되면, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 스위치(610), 제2 스위치(620), 제3 스위치(630) 및 제4 스위치(640) 각각을 단절 상태로 설정할 수 있다.
구체적으로, 장치(500)는 제1 스위치(610), 제2 스위치(620), 제3 스위치(630) 및 제4 스위치(640) 각각의 상태가 어느 상태인지 확인하여, 제1 스위치(610), 제2 스위치(620), 제3 스위치(630) 및 제4 스위치(640) 중에서 연결 상태인 스위치가 있는지 확인할 수 있으며, 연결 상태인 스위치가 있는 것으로 확인되면, 연결 상태인 스위치의 상태를 단절 상태로 변경할 수 있다.
이를 통해, 장치(500)는 복수의 스위치의 상태를 미리 확인하여, 복수의 스위치가 전부 단절 상태로 설정되도록 제어할 수 있으며, 복수의 스위치가 전부 단절 상태로 설정된 이후, 이하에서 설명할 스위치 연결의 제어 과정이 수행될 수 있다.
S303 단계 이후, S301 단계로 되돌아가, 장치(500)는 복수의 태양광 모듈(100)에서 전력이 생산되는지 여부를 계속 모니터링할 수 있다.
S302 단계에서 제1 태양광 모듈(110)에서 전력이 생산되고 있는 것으로 확인되면, S304 단계에서, 장치(500)는 제1 태양광 모듈(110)에서 생산된 전력량을 제1 생산량으로 확인할 수 있다.
S305 단계에서, 장치(500)는 제1 생산량이 제1 기준량 보다 적은지 여부를 확인할 수 있다. 여기서, 제1 기준량은 실시예에 따라 상이하게 설정될 수 있다.
S305 단계에서 제1 생산량이 제1 기준량 보다 적은 것으로 확인되면, S306 단계에서, 장치(500)는 제1 스위치(610)를 연결 상태로 설정하여, 제1 태양광 모듈(110)에서 생산된 전력이 제1 인버터(210)에 공급되도록 제어할 수 있다.
즉, 장치(500)는 제1 생산량이 제1 기준량 보다 적은 것으로 확인되면, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 스위치(610)를 연결 상태로 설정하고, 제2 스위치(620), 제3 스위치(630) 및 제4 스위치(640)에 대해 단절 상태가 유지되도록 설정하여, 제1 태양광 모듈(110)에서 생산된 전력이 제1 인버터(210)에 공급되도록 제어할 수 있다.
S306 단계 이후, S601 단계가 수행될 수 있으며, 이와 관련된 자세한 설명은 도 6을 참조하여 후술하기로 한다.
S305 단계에서 제1 생산량이 제1 기준량 보다 적지 않고 많은 것으로 확인되면, S307 단계에서, 장치(500)는 제1 스위치(610) 및 제2 스위치(620)를 연결 상태로 설정하여, 제1 태양광 모듈(110)에서 생산된 전력이 제1 인버터(210) 및 제2 인버터(220)에 공급되도록 제어할 수 있다.
즉, 장치(500)는 제1 생산량이 제1 기준량 보다 많은 것으로 확인되면, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 스위치(610) 및 제2 스위치(620)를 연결 상태로 설정하고, 제3 스위치(630) 및 제4 스위치(640)에 대해 단절 상태가 유지되도록 설정하여, 제1 태양광 모듈(110)에서 생산된 전력이 제1 인버터(210) 및 제2 인버터(220)에 공급되도록 제어할 수 있다.
S307 단계 이후, S901 단계가 수행될 수 있으며, 이와 관련된 자세한 설명은 도 9를 참조하여 후술하기로 한다.
도 6은 일실시예에 따른 제1 스위치가 연결 상태로 설정되어 있는 경우, 제1 태양광 모듈과 제2 태양광 모듈에서 생산된 전력량에 따라 스위치를 통해 인버터의 연결을 제어하는 과정을 설명하기 위한 순서도이고, 도 7은 일실시예에 따른 제1 스위치 및 제4 스위치가 연결된 상태일 때 전력이 공급되는 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 일실시예에 따른 제1 스위치 및 제3 스위치가 연결된 상태일 때 전력이 공급되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
일실시예에 따르면, 도 6에 도시된 각 단계는 S306 단계가 수행된 이후에 수행될 수 있다. 즉, 제1 스위치(610)가 연결 상태로 설정되어 있는 경우, 도 6에 도시된 각 단계가 수행될 수 있다.
도 6을 참조하면, 먼저, S601 단계에서, 장치(500)는 복수의 태양광 모듈(100)에서 전력이 생산되는지 여부를 모니터링할 수 있다. 이때, 장치(500)는 S302 단계를 통해 제1 태양광 모듈(110)에서 전력이 생산되고 있는 것을 파악하고 있으므로, 복수의 태양광 모듈(100) 중 제1 태양광 모듈(110)을 제외한 나머지 태양광 모듈에서 전력이 생산되고 있는지 여부를 모니터링할 수 있다.
S602 단계에서, 장치(500)는 복수의 태양광 모듈(100)에 대한 전력 생산을 모니터링한 결과, 복수의 태양광 모듈(100) 중 다른 하나인 제2 태양광 모듈(120)에서 전력을 생산하고 있는지 여부를 확인할 수 있다. 이때, 제2 태양광 모듈(120)은 복수의 태양광 모듈(100) 중에서 제1 태양광 모듈(110) 다음으로 태양광이 빨리 닿아 전력을 제1 태양광 모듈(110) 다음으로 빠르게 생산하는 태양광 모듈로 지정될 수 있다.
S602 단계에서 제2 태양광 모듈(120)에서 전력이 생산되고 있지 않은 것으로 확인되면, S603 단계에서, 장치(500)는 제1 스위치(610)만 연결된 상태가 유지되도록 제어할 수 있다.
S603 단계 이후, S601 단계로 되돌아가, 장치(500)는 복수의 태양광 모듈(100)에서 전력이 생산되는지 여부를 계속 모니터링할 수 있다.
S602 단계에서 제2 태양광 모듈(120)에서 전력이 생산되고 있는 것으로 확인되면, S604 단계에서, 장치(500)는 제2 태양광 모듈(120)에서 생산된 전력량을 제2 전력량으로 확인할 수 있다.
S605 단계에서, 장치(500)는 제1 생산량 및 제2 생산량을 합산한 값이 제1 기준량 보다 적은지 여부를 확인할 수 있다.
S605 단계에서 제1 생산량 및 제2 생산량을 합산한 값이 제1 기준량 보다 적은 것으로 확인되면, S606 단계에서, 장치(500)는 제4 스위치(640)를 연결 상태로 설정하여, 제1 태양광 모듈(110)에서 생산된 전력과 제2 태양광 모듈(120)에서 생산된 전력이 제1 인버터(210)에 공급되도록 제어할 수 있다. 이때, 장치(500)는 제1 스위치(610)가 연결 상태로 설정되어 있기 때문에, 제4 스위치(640)를 연결 상태로 추가로 설정할 수 있다.
즉, 장치(500)는 제1 생산량 및 제2 생산량을 합산한 값이 제1 기준량 보다 적은 것으로 확인되면, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 스위치(610) 및 제4 스위치(640)를 연결 상태로 설정하고, 제2 스위치(620) 및 제3 스위치(630)에 대해 단절 상태가 유지되도록 설정하여, 제1 태양광 모듈(110)에서 생산된 전력과 제2 태양광 모듈(120)에서 생산된 전력이 제1 인버터(210)에 공급되도록 제어할 수 있다.
S605 단계에서 제1 생산량 및 제2 생산량을 합산한 값이 제1 기준량 보다 적지 않고 많은 것으로 확인되면, S607 단계에서, 장치(500)는 제3 스위치(630)를 연결 상태로 설정하여, 제1 태양광 모듈(110)에서 생산된 전력이 제1 인버터(210)에 공급되고 제2 태양광 모듈(120)에서 생산된 전력이 제2 인버터(220)에 공급되도록 제어할 수 있다. 이때, 장치(500)는 제1 스위치(610)가 연결 상태로 설정되어 있기 때문에, 제3 스위치(630)를 연결 상태로 추가로 설정할 수 있다.
즉, 장치(500)는 제1 생산량 및 제2 생산량을 합산한 값이 제1 기준량 보다 많은 것으로 확인되면, 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 스위치(610) 및 제3 스위치(630)를 연결 상태로 설정하고, 제2 스위치(620) 및 제4 스위치(640)에 대해 단절 상태가 유지되도록 설정하여, 제1 태양광 모듈(110)에서 생산된 전력이 제1 인버터(210)에 공급되고 제2 태양광 모듈(120)에서 생산된 전력이 제2 인버터(220)에 공급되도록 제어할 수 있다.
도 9는 일실시예에 따른 제1 스위치 및 제2 스위치가 연결 상태로 설정되어 있는 경우, 제1 태양광 모듈과 제2 태양광 모듈에서 생산된 전력량에 따라 스위치를 통해 인버터의 연결을 제어하는 과정을 설명하기 위한 순서도이고, 도 10은 일실시예에 따른 제1 스위치, 제2 스위치, 제3 스위치 및 제4 스위치가 연결된 상태일 때 전력이 공급되는 과정을 설명하기 위한 도면이고,
일실시예에 따르면, 도 9에 도시된 각 단계는 S307 단계가 수행된 이후에 수행될 수 있다. 즉, 제1 스위치(610) 및 제2 스위치(620)가 연결 상태로 설정되어 있는 경우, 도 9에 도시된 각 단계가 수행될 수 있다.
도 9를 참조하면, 먼저, S901 단계에서, 장치(500)는 복수의 태양광 모듈(100)에서 전력이 생산되는지 여부를 모니터링할 수 있다. 이때, 장치(500)는 S302 단계를 통해 제1 태양광 모듈(110)에서 전력이 생산되고 있는 것을 파악하고 있으므로, 복수의 태양광 모듈(100) 중 제1 태양광 모듈(110)을 제외한 나머지 태양광 모듈에서 전력이 생산되고 있는지 여부를 모니터링할 수 있다.
S902 단계에서, 장치(500)는 복수의 태양광 모듈(100)에 대한 전력 생산을 모니터링한 결과, 복수의 태양광 모듈(100) 중 다른 하나인 제2 태양광 모듈(120)에서 전력을 생산하고 있는지 여부를 확인할 수 있다. 이때, 제2 태양광 모듈(120)은 복수의 태양광 모듈(100) 중에서 제1 태양광 모듈(110) 다음으로 태양광이 빨리 닿아 전력을 제1 태양광 모듈(110) 다음으로 빠르게 생산하는 태양광 모듈로 지정될 수 있다.
S902 단계에서 제2 태양광 모듈(120)에서 전력이 생산되고 있지 않은 것으로 확인되면, S903 단계에서, 장치(500)는 제1 스위치(610) 및 제2 스위치(620)의 연결된 상태가 유지되도록 제어할 수 있다.
S903 단계 이후, S901 단계로 되돌아가, 장치(500)는 복수의 태양광 모듈(100)에서 전력이 생산되는지 여부를 계속 모니터링할 수 있다.
S902 단계에서 제2 태양광 모듈(120)에서 전력이 생산되고 있는 것으로 확인되면, S904 단계에서, 장치(500)는 제3 스위치(630) 및 제4 스위치(640)를 연결 상태로 설정하여, 제1 태양광 모듈(110)에서 생산된 전력과 제2 태양광 모듈(120)에서 생산된 전력이 제1 인버터(210) 및 제2 인버터(220)에 공급되도록 제어할 수 있다. 이때, 장치(500)는 제1 스위치(610) 및 제2 스위치(620)가 연결 상태로 설정되어 있기 때문에, 제3 스위치(630) 및 제4 스위치(640)를 연결 상태로 추가로 설정할 수 있다.
즉, 장치(500)는 제1 스위치(610) 및 제2 스위치(620)가 연결 상태로 설정되어 있는 경우, 제2 태양광 모듈(120)에서 전력이 추가적으로 생산되고 있는 것으로 확인되면, 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 스위치(610), 제2 스위치(620), 제3 스위치(630) 및 제4 스위치(640)를 전부 연결 상태로 설정하여, 제1 태양광 모듈(110)에서 생산된 전력과 제2 태양광 모듈(120)에서 생산된 전력이 제1 인버터(210) 및 제2 인버터(220)에 공급되도록 제어할 수 있다.
도 11은 일실시예에 따른 예측 생산량을 산출하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 11을 참조하면, 먼저, S1101 단계에서, 장치(500)는 제1 태양광 모듈(110)의 시간대별 전력 생산량을 기반으로, 제1 태양광 모듈(110)의 전력 생산 패턴을 분석할 수 있다. 여기서, 전력 생산 패턴은 어느 시간대에 얼마나 많은 양의 전력을 생산하는지 나타내는 생산 패턴을 의미할 수 있다.
구체적으로, 장치(500)는 복수의 태양광 모듈(100)에 대한 전력 생산을 모니터링한 결과를 태양광 모듈 별로 구분하여 데이터베이스에 저장하여 관리할 수 있으며, 데이터베이스로부터 제1 태양광 모듈(110)에 대한 전력 생산을 모니터링한 결과를 획득하여, 제1 태양광 모듈(110)의 시간대별 전력 생산량을 확인할 수 있고, 제1 태양광 모듈(110)의 시간대별 전력 생산량을 기반으로, 제1 태양광 모듈(110)의 전력 생산 패턴을 분석할 수 있다.
S1102 단계에서, 장치(500)는 제1 태양광 모듈(110)의 전력 생산 패턴을 분석한 결과에서 제1 시간대에 평균적으로 생산되는 전력량인 평균 생산량을 확인할 수 있다.
예를 들어, 장치(500)는 제1 태양광 모듈(110)의 전력 생산 패턴을 분석한 결과, 오후 1시부터 오후 2시까지 평균적으로 20W의 전력이 생산된 것으로 분석되면, 오후 1시부터 오후 2시까지 시간대의 평균 생산량을 20W로 확인할 수 있다.
S1103 단계에서, 장치(500)는 제1 태양광 모듈(110)이 위치하는 지역이 제1 지역으로 확인되면, 제1 지역의 기상 예측 정보를 기반으로, 제1 일자의 상기 제1 시간대에 대한 날씨를 제1 날씨로 확인할 수 있다.
구체적으로, 장치(500)는 제1 태양광 모듈(110)이 위치하는 지역이 제1 지역으로 확인되면, 기상 예측 정보를 관리하는 외부 서버로부터 제1 지역의 기상 예측 정보를 획득할 수 있고, 제1 지역의 기상 예측 정보를 기반으로, 제1 일자의 제1 시간대에 예측된 날씨를 확인하여, 확인된 날씨를 제1 날씨로 지정할 수 있다.
S1104 단계에서, 장치(500)는 제1 날씨가 태양광 발전에 방해가 될수록 제1 가중치를 더 낮은 값으로 설정할 수 있다. 이때, 제1 가중치는 0.5부터 1까지 범위 내에서 설정될 수 있다.
예를 들어, 날씨가 맑지 않고 비가 내리는 경우, 태양광 발전에 방해가 될 수 있으므로, 강수 확률이 높을수록 태양광 발전에 더 방해가 되는 것으로 판단될 수 있으며, 이를 통해, 장치(500)는 제1 날씨가 강수 확률 10%인 것으로 확인되면, 제1 가중치를 0.9로 설정할 수 있고, 제1 날씨가 강수 확률 20%인 것으로 확인되면, 제1 가중치를 0.8로 설정할 수 있다.
S1105 단계에서, 장치(500)는 평균 생산량에 제1 가중치를 적용하여, 제1 일자의 제1 시간대에 생산될 것으로 예측되는 전력량인 예측 생산량을 산출할 수 있다.
예를 들어, 제1 시간대의 평균 생산량이 20W로 확인되고 제1 가중치가 0.9로 설정된 경우, 장치(500)는 “20 X 0.9”를 통해 산출된 18W를 제1 시간대의 예측 생산량으로 산출할 수 있다.
도 12는 일실시예에 따른 예측 생산량 및 실제 생산량의 차이를 통해 태양광 모듈의 상태를 분류하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
일실시예에 따르면, 도 12에 도시된 각 단계는 S1105 단계가 수행된 이후에 수행될 수 있다.
도 12를 참조하면, 먼저, S1201 단계에서, 장치(500)는 제1 일자의 제1 시간대에 제1 태양광 모듈(110)에서 생산된 전력량인 실제 생산량을 확인할 수 있다.
즉, 장치(500)는 제1 일자의 제1 시간대에 제1 태양광 모듈(110)에서 전력이 생산되고 있는 것으로 확인되고, 제1 태양광 모듈(110)에서 생산된 전력량이 제1 생산량으로 확인되면, 제1 생산량을 제1 태양광 모듈(110)의 실제 생산량으로 확인할 수 있다.
S1202 단계에서, 장치(500)는 예측 생산량 및 실제 생산량의 차이를 제1 차이량으로 산출할 수 있다. 이때, 예측 생산량은 S1105 단계를 통해 산출되고, 실제 생산량은 S1201 단계를 통해 확인될 수 있다.
구체적으로, 장치(500)는 예측 생산량 및 실제 생산량을 비교하여, 비교 결과, 예측 생산량이 실제 생산량 보다 많은 것으로 확인되면, 예측 생산량에서 실제 생산량을 차감하여 제1 차이량을 산출할 수 있고, 실제 생산량이 예측 생산량 보다 많은 것으로 확인되면, 실제 생산량에서 예측 생산량을 차감하여 제1 차이량을 산출할 수 있다.
S1203 단계에서, 장치(500)는 제1 차이량이 제2 기준량 보다 적은지 여부를 확인할 수 있다. 여기서, 제2 기준량은 실시예에 따라 상이하게 설정될 수 있다.
S1203 단계에서 제1 차이량이 제2 기준량 보다 적은 것으로 확인되면, S1204 단계에서, 장치(500)는 제1 태양광 모듈(110)을 이상이 없는 태양광 모듈로 분류할 수 있다.
즉, 장치(500)는 제1 태양광 모듈(110)의 예측 생산량과 실제 생산량의 차이가 거의 없는 것으로 확인되면, 제1 태양광 모듈(110)이 정상적으로 구동하여 전력을 생산하고 있는 것으로 판단하여, 제1 태양광 모듈(110)을 이상이 없는 태양광 모듈로 분류할 수 있다.
S1203 단계에서 제1 차이량이 제2 기준량 보다 적지 않고 많은 것으로 확인되면, S1205 단계에서, 장치(500)는 제1 차이량이 클수록 제1 비율을 더 높은 값으로 설정할 수 있다. 여기서, 제1 비율은 제1 태양광 모듈(110)의 고장 확률을 의미할 수 있다.
예를 들어, 장치(500)는 제1 차이량이 10W로 산출되면, 제1 비율을 20%로 설정하고, 제1 차이량이 15W로 산출되면, 제1 비율을 30%로 설정할 수 있다.
S1206 단계에서, 장치(500)는 제1 비율이 제1 기준 비율 보다 낮은지 여부를 확인할 수 있다. 여기서, 제1 기준 비율은 실시예에 따라 상이하게 설정될 수 있다.
S1206 단계에서 제1 비율이 제1 기준 비율 보다 낮은 것으로 확인되면, S1207 단계에서, 장치(500)는 제1 태양광 모듈(110)을 수리가 필요한 태양광 모듈로 분류할 수 있다.
즉, 장치(500)는 제1 태양광 모듈(110)의 예측 생산량과 실제 생산량의 차이가 어느 정도 있는 것으로 확인되면, 제1 태양광 모듈(110)이 정상적으로 구동되지 않아 전력을 제대로 생산하고 있지 않은 것으로 판단하여, 제1 태양광 모듈(110)을 수리가 필요한 태양광 모듈로 분류할 수 있다.
S1206 단계에서 제1 비율이 제1 기준 비율 보다 낮지 않고 높은 것으로 확인되면, S1208 단계에서, 장치(500)는 제1 태양광 모듈(110)을 교체가 필요한 태양광 모듈로 분류할 수 있다.
즉, 장치(500)는 제1 태양광 모듈(110)의 예측 생산량과 실제 생산량의 차이가 많이 있는 것으로 확인되면, 제1 태양광 모듈(110)이 정상적으로 구동되지 않아 전력을 거의 생산하고 있지 않은 것으로 판단하여, 제1 태양광 모듈(110)을 교체가 필요한 태양광 모듈로 분류할 수 있다.
도 13은 일실시예에 따른 인버터의 발전 효율을 통해 인버터의 상태를 분류하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 13을 참조하면, 먼저, S1301 단계에서, 장치(500)는 복수의 태양광 모듈(100)에서 생산되어 제1 인버터(210)로 공급되는 전력량을 제1 공급량으로 확인할 수 있다.
구체적으로, 장치(500)는 복수의 태양광 모듈(100)에서 복수의 인버터(200)로 전력이 공급되는지 여부를 모니터링할 수 있고, 복수의 태양광 모듈(100) 중 적어도 하나에서 전력이 생산되어 생산된 전력이 제1 인버터(210)로 공급되면, 제1 인버터(210)로 공급되는 전력량을 제1 공급량으로 확인할 수 있다.
S1302 단계에서, 장치(500)는 제1 인버터(210)에서 변환되어 부하(400)로 공급되는 전력량을 제2 공급량으로 확인할 수 있다.
구체적으로, 장치(500)는 복수의 인버터(200)에서 부하(400)로 전력이 공급되는지 여부를 모니터링할 수 있고, 제1 인버터(210)에서 직류 전력이 교류 전력으로 변환되어 변환된 전력이 부하(400)로 공급되면, 제1 인버터(210)에서 변환되어 부하(400)로 공급되는 전력량을 제2 공급량으로 확인할 수 있다.
즉, 제1 공급량은 직류 전력으로 제1 인버터(210)로 입력되는 전력량을 의미할 수 있고, 제2 공급량은 교류 전력으로 제1 인버터(210)로부터 출력되는 전력량을 의미할 수 있다.
S1303 단계에서, 장치(500)는 제1 공급량을 제2 공급량으로 나눈 값으로, 제2 비율을 산출할 수 있다. 여기서, 제2 비율은 제1 인버터(210)의 발전 효율을 의미할 수 있다.
예를 들어, 제1 공급량이 18W로 확인되고 제2 공급량이 20W로 확인된 경우, 장치(500)는 “18 / 20”을 통해 산출된 90%를 제2 비율로 산출할 수 있다.
S1304 단계에서, 장치(500)는 제2 비율이 제2 기준 비율 보다 높은지 여부를 확인할 수 있다. 여기서, 제2 기준 비율은 실시예에 따라 상이하게 설정될 수 있다.
S1304 단계에서 제2 비율이 제2 기준 비율 보다 높은 것으로 확인되면, S1305 단계에서, 장치(500)는 제1 인버터(210)를 이상이 없는 인버터로 분류할 수 있다.
즉, 장치(500)는 제1 인버터(210)로 입력된 전력량과 제1 인버터(210)로부터 출력된 전력량의 차이가 거의 없는 것으로 확인되면, 제1 인버터(210)가 정상적으로 구동하여 전력을 변환하고 있는 것으로 판단하여, 제1 인버터(210)를 이상이 없는 인버터로 분류할 수 있다.
S1304 단계에서 제2 비율이 제2 기준 비율 보다 높지 않고 낮은 것으로 확인되면, S1306 단계에서, 장치(500)는 제2 비율이 제3 기준 비율 보다 높은지 여부를 확인할 수 있다. 여기서, 제3 기준 비율은 제2 기준 비율 보다 낮은 값으로, 실시예에 따라 상이하게 설정될 수 있다.
S1306 단계에서 제2 비율이 제3 기준 비율 보다 높은 것으로 확인되면, S1307 단계에서, 장치(500)는 제1 인버터(210)를 수리가 필요한 인버터로 분류할 수 있다.
즉, 장치(500)는 제1 인버터(210)로 입력된 전력량과 제1 인버터(210)로부터 출력된 전력량의 차이가 어느 정도 있는 것으로 확인되면, 제1 인버터(210)가 정상적으로 구동되지 않아 전력을 제대로 변환하고 있는 않은 것으로 판단하여, 제1 인버터(210)를 수리가 필요한 인버터로 분류할 수 있다.
S1306 단계에서 제2 비율이 제3 기준 비율 보다 높지 않고 낮은 것으로 확인되면, S1308 단계에서, 장치(500)는 제1 인버터(210)를 교체가 필요한 인버터로 분류할 수 있다.
즉, 장치(500)는 제1 인버터(210)로 입력된 전력량과 제1 인버터(210)로부터 출력된 전력량의 차이가 많이 있는 것으로 확인되면, 제1 인버터(210)가 정상적으로 구동되지 않아 전력을 거의 생산하고 있지 않은 것으로 판단하여, 제1 인버터(210)를 교체가 필요한 인버터로 분류할 수 있다.
도 14는 일실시예에 따른 총 공급량 및 부하량의 차이를 통해 ESS의 상태를 설정하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 14를 참조하면, 먼저, S1401 단계에서, 장치(500)는 복수의 인버터(200)에서 변환되어 부하(400)로 공급이 가능한 전력량을 총 공급량으로 확인할 수 있다.
즉, 장치(500)는 복수의 인버터(200) 각각에서 변환된 전력량을 확인한 후, 확인된 전력량의 총합을 총 공급량으로 산출할 수 있다.
S1402 단계에서, 장치(500)는 부하(400)에서 사용되는 전력량을 부하량으로 확인할 수 있다.
구체적으로, 장치(500)는 부하(400)에서 전력이 사용되는지 여부를 모니터링할 수 있고, 부하(400)에서 전력이 사용되면, 부하(400)에서 사용되는 전력량을 부하량으로 확인할 수 있다.
S1403 단계에서, 장치(500)는 총 공급량 및 부하량의 차이를 제2 차이량으로 산출할 수 있다. 이때, 총 공급량은 S1401 단계를 통해 확인되고, 부하량은 S1402 단계를 통해 확인될 수 있다.
구체적으로, 장치(500)는 총 공급량 및 부하량을 비교하여, 비교 결과, 총 공급량이 부하량 보다 많은 것으로 확인되면, 총 공급량에서 부하량을 차감하여 제2 차이량을 산출할 수 있고, 부하량이 총 공급량 보다 많은 것으로 확인되면, 부하량에서 총 공급량을 차감하여 제2 차이량을 산출할 수 있다.
S1404 단계에서, 장치(500)는 제2 차이량이 제3 기준량 보다 적은지 여부를 확인할 수 있다. 여기서, 제3 기준량은 실시예에 따라 상이하게 설정될 수 있다.
S1404 단계에서 제2 차이량이 제3 기준량 보다 적은 것으로 확인되면, S1405 단계에서, 장치(500)는 ESS(300)의 상태를 대기 모드로 설정할 수 있다.
즉, 장치(500)는 총 공급량과 부하량의 차이가 거의 없는 것으로 확인되면, 부하(400)로의 전력 공급에 문제가 없는 것으로 판단하여, ESS(300)의 상태를 대기 모드로 설정할 수 있다.
ESS(300)의 상태가 대기 모드로 설정되면, 장치(500)는 ESS(300)에 저장된 전력이 방전 및 충전되지 않도록 제어할 수 있으며, 이를 통해, ESS(300)는 전력이 충전되지 않고 전력이 방전되지도 않는 대기 상태로 설정될 수 있다.
S1404 단계에서 제2 차이량이 제3 기준량 보다 적지 않고 많은 것으로 확인되면, S1406 단계에서, 장치(500)는 총 공급량이 부하량 보다 많은지 여부를 확인할 수 있다.
S1406 단계에서 총 공급량이 부하량 보다 많은 것으로 확인되면, S1407 단계에서, 장치(500)는 ESS(300)의 상태를 충전 모드로 설정할 수 있다.
즉, 장치(500)는 총 공급량과 부하량의 차이가 어느 정도 있으면서 총 공급량이 부하량 보다 많은 것으로 확인되면, 부하(400)로 전력을 공급하더라도 전력이 남는 것으로 판단하여, ESS(300)의 상태를 충전 모드로 설정할 수 있다.
ESS(300)의 상태가 충전 모드로 설정되면, 장치(500)는 ESS(300)에 저장된 전력이 방전되지 않도록 제어하고 복수의 인버터(200)에서 변환된 전력 중 일부가 ESS(300)에 공급되도록 제어할 수 있으며, 이를 통해, ESS(300)는 전력이 공급되어 충전되는 충전 상태로 설정될 수 있다.
S1406 단계에서 총 공급량이 부하량 보다 많지 않고 적은 것으로 확인되면, S1408 단계에서, 장치(500)는 ESS(300)의 상태를 방전 모드로 설정할 수 있다.
즉, 장치(500)는 총 공급량과 부하량의 차이가 어느 정도 있으면서 총 공급량이 부하량 보다 적은 것으로 확인되면, 부하(400)로 전력을 공급할 때 전력이 부족한 것으로 판단하여, ESS(300)의 상태를 방전 모드로 설정할 수 있다.
ESS(300)의 상태가 방전 모드로 설정되면, 장치(500)는 ESS(300)에 저장된 전력이 방전되도록 제어할 수 있으며, 이를 통해, ESS(300)는 저장된 전력이 방출되어 방전되는 방전 상태로 설정될 수 있다.
도 15는 일실시예에 따른 ESS에 충전되는 전력량을 조절하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 15를 참조하면, 먼저, S1501 단계에서, 장치(500)는 ESS(300)의 충전 상태(SOC : State of Charge)를 확인하여 ESS(300)의 충전량을 측정할 수 있다.
S1502 단계에서, 장치(500)는 ESS(300)의 충전량을 ESS(300)의 최대 저장량으로 나눈 값으로, 제3 비율을 산출할 수 있다. 여기서, ESS(300)의 최대 저장량은 ESS(300)에 최대한으로 저장 가능한 충전량을 의미할 수 있다.
예를 들어, ESS(300)의 충전량이 70W로 확인되고 ESS(300)의 최대 저장량이 100W로 확인된 경우, 장치(500)는 “70 / 100”을 통해 산출된 70%를 제3 비율로 산출할 수 있다.
S1503 단계에서, 장치(500)는 100%에서 제3 비율을 차감한 값으로, 제4 비율을 산출할 수 있다.
S1504 단계에서, 장치(500)는 제2 차이량 및 제4 비율을 곱한 값으로, 제1 충전량을 산출할 수 있다.
예를 들어, 제2 차이량이 10W로 산출되고 제4 비율이 30%로 설정된 경우, 장치(500)는 “10 X 0.3”를 통해 산출된 3W를 제1 충전량으로 산출할 수 있다.
S1505 단계에서, 장치(500)는 복수의 인버터(200)에서 변환된 전력 중 제1 충전량이 ESS(300)에 충전되도록 제어할 수 있다. 이때, 장치(500)는 복수의 인버터(200)에서 변환된 전력 중 제1 충전량을 제외한 나머지에 대해 부하(400)로 공급되도록 제어할 수 있다.
도 16은 일실시예에 따른 ESS에서 방전되는 전력량을 조절하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 16을 참조하면, 먼저, S1601 단계에서, 장치(500)는 ESS(300)의 충전 상태(SOC : State of Charge)를 확인하여 ESS(300)의 충전량을 측정할 수 있다.
S1602 단계에서, 장치(500)는 ESS(300)의 비상용 저장량을 ESS(300)의 충전량으로 나눈 값으로, 제5 비율을 산출할 수 있다. 여기서, ESS(300)의 비상용 저장량은 비상 시 사용되기 위해 ESS(300)에 최소 저장되어야만 하는 충전량을 의미할 수 있다.
예를 들어, ESS(300)의 비상용 저장량이 5W로 확인되고 ESS(300)의 충전량이 25W로 확인된 경우, 장치(500)는 “5 / 25”을 통해 산출된 20%를 제5 비율로 산출할 수 있다.
S1603 단계에서, 장치(500)는 100%에서 제5 비율을 차감한 값으로, 제6 비율을 산출할 수 있다.
S1604 단계에서, 장치(500)는 제2 차이량 및 제6 비율을 곱한 값으로, 제1 방전량을 산출할 수 있다.
예를 들어, 제2 차이량이 10W로 산출되고 제6 비율이 80%로 설정된 경우, 장치(500)는 “10 X 0.8”를 통해 산출된 8W를 제1 방전량으로 산출할 수 있다.
S1605 단계에서, 장치(500)는 ESS(300)에 충전된 전력 중 제1 방전량이 부하(400)로 방전되도록 제어할 수 있다. 이때, 장치(500)는 복수의 인버터(200)에서 변환된 전력 전체에 대해 부하(400)로 공급되도록 제어할 수 있다.
도 17은 일실시예에 따른 예측 생산량 및 기대 생산량에 따라 스위치를 통해 인버터의 연결을 제어하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
일실시예에 따르면, 도 17에 도시된 각 단계는 S306 단계가 수행된 이후에 수행될 수 있다.
도 17을 참조하면, 먼저, S1701 단계에서, 장치(500)는 실제 생산량이 제1 기준량 보다 적은 것으로 확인되어 제1 스위치(610)만 연결 상태로 설정되어 있는 것을 확인할 수 있다. 이때, 제1 태양광 모듈(110)에서 생산된 전력량이 제1 생산량으로 확인되면, 실제 생산량은 제1 생산량으로 확인될 수 있다.
S1702 단계에서, 장치(500)는 실제 생산량이 예측 생산량 보다 많은지 여부를 확인할 수 있다. 이때, 예측 생산량은 S1105 단계를 통해 산출되고, 실제 생산량은 S1201 단계를 통해 확인될 수 있다.
S1702 단계에서 실제 생산량이 예측 생산량 보다 많은 것으로 확인되면, S1706 단계에서, 장치(500)는 제1 스위치만 연결된 상태가 유지되도록 제어하여, 제1 태양광 모듈(110)에서 생산된 전력이 제1 인버터(210)에 공급되도록 제어할 수 있다.
S1702 단계에서 실제 생산량이 예측 생산량 보다 많지 않고 적은 것으로 확인되면, S1703 단계에서, 장치(500)는 제1 차이량이 클수록 제2 가중치를 더 높은 값으로 설정할 수 있다. 이때, 제2 가중치는 1부터 1.5까지 범위 내에서 설정될 수 있다.
예를 들어, 장치(500)는 제1 차이량이 5W인 것으로 확인되면, 제2 가중치를 1.1로 설정할 수 있고, 제1 차이량이 10W인 것으로 확인되면, 제2 가중치를 1.2로 설정할 수 있다.
S1704 단계에서, 장치(500)는 실제 생산량에 제2 가중치를 적용하여, 제1 일자의 제1 시간대에 생산될 것으로 기대되는 전력량인 기대 생산량을 산출할 수 있다.
예를 들어, 실제 생산량이 20W이고 제2 가중치가 1.1로 설정된 경우, 장치(500)는 “20 X 1.1”을 통해 산출된 22W를 기대 생산량으로 산출할 수 있다.
S1705 단계에서, 장치(500)는 기대 생산량이 제1 기준량 보다 적은지 여부를 확인할 수 있다.
S1705 단계에서 기대 생산량이 제1 기준량 보다 적은 것으로 확인되면, S1706 단계에서, 장치(500)는 제1 스위치만 연결된 상태가 유지되도록 제어하여, 제1 태양광 모듈(110)에서 생산된 전력이 제1 인버터(210)에 공급되도록 제어할 수 있다.
S1705 단계에서 기대 생산량이 제1 기준량 보다 적지 않고 많은 것으로 확인되면, S1707 단계에서, 장치(500)는 제2 스위치를 연결 상태로 설정하여, 제1 태양광 모듈(110)에서 생산된 전력이 제1 인버터(210) 및 제2 인버터(220)에 공급되도록 제어할 수 있다.
도 18은 일실시예에 따른 영상 처리를 통해 태양광 모듈의 상태를 모니터링하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 18을 참조하면, 먼저, S1801 단계에서, 장치(500)는 열화상 카메라로부터 제1 영상 정보를 획득하고, RGB 카메라로부터 제2 영상 정보를 획득할 수 있다. 여기서, 제1 영상 정보는 열화상 카메라가 제1 태양광 모듈(110)을 촬영하여 생성된 열화상 영상이고, 제2 영상 정보는 RGB 카메라가 제1 태양광 모듈(110)을 촬영하여 생성된 RGB 영상이다. 이를 위해, 장치(500)는 열화상 카메라 및 RGB 카메라와 유무선으로 통신하도록 구성될 수 있으며, 열화상 카메라 및 RGB 카메라 각각의 전체적인 동작을 제어할 수 있다. 열화상 카메라 및 RGB 카메라는 제1 태양광 모듈(110)의 표면을 촬영할 수 있는 위치에 설치될 수 있다.
S1802 단계에서, 장치(500)는 제1 영상 정보로부터 제1 태양광 모듈(110)이 촬영된 부분을 캡처하여 제1 이미지를 추출하고, 제2 영상 정보로부터 제1 태양광 모듈(110)이 촬영된 부분을 캡처하여 제2 이미지를 추출할 수 있다.
장치(500)는 제1 이미지 및 제2 이미지를 추출할 때, 미리 설정된 기간마다 제1 영상 정보에서 제1 이미지를 추출하고 제2 영상 정보에서 제2 이미지를 추출할 수 있다.
S1803 단계에서, 장치(500)는 제1 이미지가 복수로 추출되면, 복수의 제1 이미지를 합성하여 제3 이미지를 생성할 수 있고, 제2 이미지가 복수로 추출되면, 복수의 제2 이미지를 합성하여 제4 이미지를 생성할 수 있다. 이와 관련된 자세한 설명은 도 19를 참조하여 후술하기로 한다.
S1804 단계에서, 장치(500)는 제3 이미지를 미리 학습된 제1 인공지능 모델에 입력하여 출력이 획득되면, 제1 인공지능 모델의 출력을 기반으로, 제1 태양광 모듈(110)에 대한 온도 불량을 검출할 수 있다. 여기서, 제1 인공지능 모델은 열화상 이미지를 통해 태양광 모듈의 온도를 분석하여 태양광 모듈의 온도가 정상인지 또는 불량인지 검출하도록 미리 학습된 상태일 수 있다.
S1805 단계에서, 장치(500)는 제4 이미지를 미리 학습된 제2 인공지능 모델에 입력하여 출력이 획득되면, 제2 인공지능 모델의 출력을 기반으로, 제1 태양광 모듈(110) 표면의 이물질을 검출할 수 있다. 여기서, 제2 인공지능 모델은 RGB 이미지를 통해 태양광 모듈 표면을 분석하여 태양광 모듈 표면에 이물질이 있는지 여부를 검출하도록 미리 학습된 상태일 수 있다.
도 19는 일실시예에 따른 이미지를 합성하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 19를 참조하면, 먼저, S1901 단계에서, 장치(500)는 제1 이미지 또는 제2 이미지로부터, 태양광 모듈 객체를 인식할 수 있다. 이때, 장치(500)는 소정의 객체 인식 알고리즘을 기반으로, 제1 이미지 또는 제2 이미지로부터 태양광 모듈 객체를 인식할 수 있다.
S1902 단계에서, 장치(500)는 태양광 모듈 객체가 인식된 제1 이미지 또는 제2 이미지들을, 제1 후보 이미지들로 지정할 수 있다. 이때, 장치(500)는 분석 및 모니터링에 필요하지 않은 태양광 패널 객체가 인식되지 않은 이미지들을 제거하고, 분석 및 모니터링에 필요한 이미지들만 추출하여 제1 후보 이미지들로 지정할 수 있다.
S1903 단계에서, 장치(500)는 제1 후보 이미지들 중 어느 하나를 제2 후보 이미지로 지정할 수 있다. 이때, 장치(500)는 제1 후보 이미지들 중 어느 하나를 베이스로 지정하고, 다른 이미지들을 베이스에 이어붙이는 방식으로 다수의 이미지들을 합성하기 위해, 베이스가 되는 제2 후보 이미지를 지정할 수 있다.
S1904 단계에서, 장치(500)는 제1 후보 이미지들이 촬영된 시간인 제1 타임 스탬프를 기반으로, 제2 후보 이미지가 촬영된 시간으로부터 미리 정해진 시간 간격 내에 촬영된 제1 후보 이미지들 중 어느 하나를 제3 후보 이미지로 지정할 수 있다. 이때, 장치(500)는 제1 후보 이미지들 중 합성의 베이스가 되는 제2 후보 이미지와 인접한 부분을 촬영한 후보 이미지를 제3 후보 이미지로 지정할 수 있다.
S1905 단계에서, 장치(500)는 제2 후보 이미지의 경계면에 제3 후보 이미지를 합성할 수 있다. 이때, 장치(500)는 제2 후보 이미지와 제3 후보 이미지를 합성하여, 합성 이미지를 생성할 수 있고, 합성 이미지의 크기는 제2 후보 이미지 및 제3 후보 이미지 각각의 크기 보다 큰 크기로 생성될 수 있다.
S1906 단계에서, 장치(500)는 제2 후보 이미지 및 제3 후보 이미지가 합성된 이미지를 제4 후보 이미지로 지정할 수 있다. 이때, 장치(500)는 S1905 단계를 통해 합성된 이미지를 새로운 베이스로 하여, 다른 이미지들을 하나씩 반복하여 이어붙일 수 있도록 제4 후보 이미지를 지정할 수 있다.
S1907 단계에서, 장치(500)는 제3 후보 이미지가 촬영된 제2 타임 스탬프를, 제4 후보 이미지가 촬영된 시간으로 기록할 수 있다. 이때, 장치(500)는 합성된 이미지의 최후 촬영 시간인 제2 타임 스탬프를 기록하여, 합성되었던 다수의 이미지들 중 최후에 촬영된 이미지의 촬영 시간을 기반으로 그 다음에 합성될 이미지를 선택할 수 있도록 처리할 수 있다.
S1908 단계에서, 장치(500)는 제4 후보 이미지에 대해 부정합을 검증할 수 있다. 이때, 장치(500)는 이미지 합성 과정에서 부정확성 등으로 인해 이미지가 잘못 합성되었는지 여부를 확인하여, 제4 부호 이미지에 대한 부정합을 검증할 수 있다.
S1909 단계에서, 장치(500)는 제4 후보 이미지에 대해 부정합이 있는지 여부를 확인할 수 있다.
S1909 단계에서 제4 후보 이미지에 대해 부정합이 확인된 경우, S1910 단계에서, 장치(500)는 제3 후보 이미지 및 제4 후보 이미지를 제거한 후, 제1 후보 이미지들 중 어느 하나를 제3 후보 이미지로 지정할 수 있다.
S1909 단계에서 제4 후보 이미지에 대해 부정합이 확인되지 않은 경우, S1911 단계에서, 제4 후보 이미지를 제2 후보 이미지로 지정한 후, 제1 후보 이미지들 중 어느 하나를 제3 후보 이미지로 지정할 수 있다.
S1912 단계에서, 장치(500)는 제1 후보 이미지들 전부 제2 후보 이미지로 지정되었는지 여부를 확인할 수 있다.
S1912 단계에서 제1 후보 이미지들 전부 제2 후보 이미지로 지정되지 않은 것으로 확인되면, S1905 단계로 되돌아가, 제2 후보 이미지의 경계면에 제3 후보 이미지를 합성하는 과정부터 다시 수행할 수 있다.
즉, 장치(500)는 제4 후보 이미지에 대해 부정합이 확인된 경우, 제1 후보 이미지들 전부 제2 후보 이미지로 지정될 때까지, S1905 단계, S1906 단계, S1907 단계, S1908 단계, S1909 단계, S1910 단계 및 S1912 단계를 반복 수행하여, 부정합을 발생시킨 가장 최근에 합성된 이미지들을 제거하고, 기존 이미지를 기반으로 새로 이미지를 합성하는 과정을 반복 수행할 수 있다.
또한, 장치(500)는 제4 후보 이미지에 대해 부정합이 확인되지 않은 경우, 제1 후보 이미지들 전부 제2 후보 이미지로 지정될 때까지, S1905 단계, S1906 단계, S1907 단계, S1908 단계, S1909 단계, S1911 단계 및 S1912 단계를 반복 수행하여, 부정합이 발생하지 않았으므로 합성된 이미지를 새로운 베이스로 하여 다음 이미지를 이어붙이는 과정을 반복 수행할 수 있다.
S1912 단계에서 제1 후보 이미지들 전부 제2 후보 이미지로 지정된 것으로 확인되면, S1913 단계에서, 장치(500)는 제4 후보 이미지를 제3 이미지 또는 제4 이미지로 지정할 수 있다. 이때, 장치(500)는 S1901 단계에서 제1 이미지로부터 태양광 모듈 객체를 인식한 경우, 제4 후보 이미지를 제3 이미지로 지정하고, S1901 단계에서 제2 이미지로부터 태양광 모듈 객체를 인식한 경우, 제4 후보 이미지를 제4 이미지로 지정할 수 있다.
즉, 장치(500)는 제1 후보 이미지들이 합성에 모두 반영되었으므로, 합성을 위해 반복 수행되는 과정을 종료하고, 최종 산출물인 제4 후보 이미지를 제3 이미지 또는 제4 이미지로 지정할 수 있다.
도 20은 일실시예에 따른 총 공급량의 변동 추세에 따라 ESS에 충전되는 전력량을 조절하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 20을 참조하면, 먼저, S2001 단계에서, 장치(500)는 복수의 인버터(200)에서 변환된 전력 중 제1 충전량이 ESS(300)에 충전되도록 제어할 수 있다.
S2002 단계에서, 장치(500)는 총 공급량의 변동 추세를 모니터링하여 제1 변동량을 측정할 수 있다.
구체적으로, 장치(500)는 복수의 인버터(200) 각각에서 변환된 전력량을 확인한 후, 확인된 전력량의 총합을 총 공급량으로 산출할 수 있는데, 미리 정해진 기간마다 총 공급량을 산출하여 확인하고, 이를 통해, 총 공급량의 변동 추세를 모니터링할 수 있고, 모니터링한 결과, 총 공급량이 얼마나 변동하였는지 파악하여 제1 변동량을 측정할 수 있다.
예를 들어, 장치(500)는 제1 시점에 총 공급량이 500W로 확인되고 제2 시점에 총 공급량이 600W로 확인되면, 제1 시점부터 제2 시점까지 총 공급량이 100W 증가한 것으로 파악하여, 제1 변동량을 100W로 측정할 수 있다.
S2003 단계에서, 장치(500)는 제1 변동량이 기준 범위를 벗어나는지 여부를 확인할 수 있다. 여기서, 기준 범위는 실시예에 따라 상이하게 설정될 수 있다.
S2003 단계에서 제1 변동량이 기준 범위를 벗어나지 않는 것으로 확인되면, S2001 단계로 되돌아가, 장치(500)는 제1 충전량이 ESS(300)에 계속 충전되도록 제어할 수 있다.
S2003 단계에서 제1 변동량이 기준 범위를 벗어난 것으로 확인되면, S2004 단계에서, 장치(500)는 제1 변동량이 일정 이상 감소하였는지 여부를 확인할 수 있다.
S2004 단계에서 제1 변동량이 일정 이상 감소한 것으로 확인되면, S2005 단계에서, 장치(500)는 감소된 제1 변동량에 따라 제1 충전량을 축소하여 조절할 수 있다. 이때, 장치(500)는 감소된 제1 변동량이 클수록 제1 충전량을 더 많이 축소하여 조절할 수 있다.
예를 들어, 제1 충전량이 20W으로 설정되어 있는 경우, 장치(500)는 제1 변동량이 -100W로 확인되면, 제1 충전량을 20W에서 15W로 축소하여 조절할 수 있고, 제1 변동량이 -200W로 확인되면, 제1 충전량을 20W에서 10W로 축소하여 조절할 수 있다.
S2005 단계 이후, S2001 단계로 되돌아가, 장치(500)는 축소하여 조절된 제1 충전량이 ESS(300)에 충전되도록 제어할 수 있다.
한편, S2004 단계에서 제1 변동량이 일정 이상 감소하지 않은 것으로 확인되면, 제1 변동량이 기준 범위를 벗어나 있어 제1 변동량이 일정 이상 증가한 것으로 확인될 수 있고, 제1 변동량이 일정 이상 증가한 것으로 확인되면, S2006 단계에서, 장치(500)는 증가된 제1 변동량에 따라 제1 충전량을 확대하여 조절할 수 있다. 이때, 장치(500)는 증가된 제1 변동량이 클수록 제1 충전량을 더 많이 확대하여 조절할 수 있다.
예를 들어, 제1 충전량이 20W으로 설정되어 있는 경우, 장치(500)는 제1 변동량이 100W로 확인되면, 제1 충전량을 20W에서 25W로 확대하여 조절할 수 있고, 제1 변동량이 200W로 확인되면, 제1 충전량을 20W에서 30W로 확대하여 조절할 수 있다.
S2006 단계 이후, S2001 단계로 되돌아가, 장치(500)는 확대하여 조절된 제1 충전량이 ESS(300)에 충전되도록 제어할 수 있다.
도 21은 일실시예에 따른 부하량의 변동 추세에 따라 ESS에서 방전되는 전력량을 조절하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 21을 참조하면, 먼저, S2101 단계에서, 장치(500)는 ESS(300)에 충전된 전력 중 제1 방전량이 부하(400)로 방전되도록 제어할 수 있다.
S2102 단계에서, 장치(500)는 부하량의 변동 추세를 모니터링하여 제2 변동량을 측정할 수 있다.
구체적으로, 장치(500)는 부하(400)에서 사용되는 전력량을 부하량으로 확인할 수 있는데, 미리 정해진 기간마다 부하량을 확인하고, 이를 통해, 부하량의 변동 추세를 모니터링할 수 있고, 모니터링한 결과, 부하량이 얼마나 변동하였는지 파악하여 제2 변동량을 측정할 수 있다.
예를 들어, 장치(500)는 제1 시점에 부하량이 500W로 확인되고 제2 시점에 부하량이 600W로 확인되면, 제1 시점부터 제2 시점까지 부하량이 100W 증가한 것으로 파악하여, 제2 변동량을 100W로 측정할 수 있다.
S2103 단계에서, 장치(500)는 제2 변동량이 기준 범위를 벗어나는지 여부를 확인할 수 있다. 여기서, 기준 범위는 실시예에 따라 상이하게 설정될 수 있다.
S2103 단계에서 제2 변동량이 기준 범위를 벗어나지 않는 것으로 확인되면, S2101 단계로 되돌아가, 장치(500)는 제1 방전량이 부하(400)로 계속 방전되도록 제어할 수 있다.
S2103 단계에서 제2 변동량이 기준 범위를 벗어난 것으로 확인되면, S2104 단계에서, 장치(500)는 제2 변동량이 일정 이상 감소하였는지 여부를 확인할 수 있다.
S2104 단계에서 제2 변동량이 일정 이상 감소한 것으로 확인되면, S2105 단계에서, 장치(500)는 감소된 제2 변동량에 따라 제1 방전량을 축소하여 조절할 수 있다. 이때, 장치(500)는 감소된 제2 변동량이 클수록 제1 방전량을 더 많이 축소하여 조절할 수 있다.
예를 들어, 제1 방전량이 20W으로 설정되어 있는 경우, 장치(500)는 제2 변동량이 -100W로 확인되면, 제1 방전량을 20W에서 15W로 축소하여 조절할 수 있고, 제2 변동량이 -200W로 확인되면, 제1 방전량을 20W에서 10W로 축소하여 조절할 수 있다.
S2105 단계 이후, S2101 단계로 되돌아가, 장치(500)는 축소하여 조절된 제1 방전량이 부하(400)로 방전되도록 제어할 수 있다.
한편, S2104 단계에서 제2 변동량이 일정 이상 감소하지 않은 것으로 확인되면, 제2 변동량이 기준 범위를 벗어나 있어 제2 변동량이 일정 이상 증가한 것으로 확인될 수 있고, 제2 변동량이 일정 이상 증가한 것으로 확인되면, S2106 단계에서, 장치(500)는 증가된 제2 변동량에 따라 제1 방전량을 확대하여 조절할 수 있다. 이때, 장치(500)는 증가된 제2 변동량이 클수록 제1 방전량을 더 많이 확대하여 조절할 수 있다.
예를 들어, 제1 방전량이 20W으로 설정되어 있는 경우, 장치(500)는 제2 변동량이 100W로 확인되면, 제1 방전량을 20W에서 25W로 확대하여 조절할 수 있고, 제2 변동량이 200W로 확인되면, 제1 방전량을 20W에서 30W로 확대하여 조절할 수 있다.
S2106 단계 이후, S2101 단계로 되돌아가, 장치(500)는 확대하여 조절된 제1 방전량이 부하(400)로 방전되도록 제어할 수 있다.
도 22는 일실시예에 따른 장치의 구성의 예시도이다.
일실시예에 따른 장치(500)는 프로세서(510) 및 메모리(520)를 포함한다. 프로세서(510)는 도 1 내지 도 21을 참조하여 전술된 적어도 하나의 장치들을 포함하거나, 도 1 내지 도 21을 참조하여 전술된 적어도 하나의 방법을 수행할 수 있다. 장치(500)를 이용하는 자 또는 단체는 도 1 내지 도 21을 참조하여 전술된 방법들 일부 또는 전부와 관련된 서비스를 제공할 수 있다.
메모리(520)는 전술된 방법들과 관련된 정보를 저장하거나 후술되는 방법들이 구현된 프로그램을 저장할 수 있다. 메모리(520)는 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리일 수 있다.
프로세서(510)는 프로그램을 실행하고, 장치(500)를 제어할 수 있다. 프로세서(510)에 의하여 실행되는 프로그램의 코드는 메모리(520)에 저장될 수 있다. 장치(500)는 입출력 장치(도면 미 표시)를 통하여 외부 장치(예를 들어, 퍼스널 컴퓨터 또는 네트워크)에 연결되고, 유무선 통신을 통해 데이터를 교환할 수 있다.
장치(500)는 인공지능 모델을 학습시키거나, 학습된 인공지능 모델을 이용하는데 사용될 수 있다. 메모리(520)는 학습 중인 또는 학습된 인공지능 모델을 포함할 수 있다. 프로세서(510)는 메모리(520)에 저장된 인공지능 모델의 알고리즘을 학습시키거나 실행시킬 수 있다. 인공지능 모델을 학습시키는 학습 장치와 학습된 인공지능 모델을 이용하는 장치(500)는 동일할 수도 있고 개별적일 수도 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.
Claims (3)
- 장치에 의해 수행되는, 지속 발전이 가능한 모듈러식 태양광 인버터의 제어 방법에 있어서,
복수의 태양광 모듈과 복수의 인버터가 복수의 스위치를 통해 연결되어 있는 경우, 상기 복수의 태양광 모듈에서 전력이 생산되고 있지 않는 것으로 확인되면, 제1 태양광 모듈과 제1 인버터 간의 연결을 스위칭 하는 제1 스위치, 상기 제1 인버터와 제2 인버터 간의 연결을 스위칭 하는 제2 스위치, 제2 태양광 모듈과 상기 제2 인버터 간의 연결을 스위칭 하는 제3 스위치 및 상기 제1 태양광 모듈과 상기 제2 태양광 모듈의 연결을 스위칭 하는 제4 스위치 각각을 단절 상태로 설정하는 단계;
상기 제1 태양광 모듈에서 전력이 생산되고 있는 것으로 확인되면, 상기 제1 태양광 모듈에서 생산된 전력량을 제1 생산량으로 확인하고, 상기 제1 생산량이 미리 설정된 제1 기준량 보다 적은지 여부를 확인하는 단계;
상기 제1 생산량이 상기 제1 기준량 보다 적은 것으로 확인되면, 상기 제1 스위치를 연결 상태로 설정하여, 상기 제1 태양광 모듈에서 생산된 전력이 상기 제1 인버터에 공급되도록 제어하는 단계;
상기 제1 생산량이 상기 제1 기준량 보다 많은 것으로 확인되면, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치를 연결 상태로 설정하여, 상기 제1 태양광 모듈에서 생산된 전력이 상기 제1 인버터 및 상기 제2 인버터에 공급되도록 제어하는 단계;
상기 제1 스위치가 연결 상태로 설정되어 있는 경우, 상기 제2 태양광 모듈에서 전력이 생산되고 있는 것으로 확인되면, 상기 제2 태양광 모듈에서 생산된 전력량을 제2 생산량으로 확인하고, 상기 제1 생산량 및 상기 제2 생산량을 합산한 값이 상기 제1 기준량 보다 적은 것으로 확인되면, 상기 제4 스위치를 연결 상태로 설정하여, 상기 제1 태양광 모듈에서 생산된 전력과 상기 제2 태양광 모듈에서 생산된 전력이 상기 제1 인버터에 공급되도록 제어하고, 상기 제1 생산량 및 상기 제2 생산량을 합산한 값이 상기 제1 기준량 보다 많은 것으로 확인되면, 상기 제3 스위치를 연결 상태로 설정하여, 상기 제1 태양광 모듈에서 생산된 전력이 상기 제1 인버터에 공급되고 상기 제2 태양광 모듈에서 생산된 전력이 상기 제2 인버터에 공급되도록 제어하는 단계; 및
상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치가 연결 상태로 설정되어 있는 경우, 상기 제2 태양광 모듈에서 전력이 생산되고 있는 것으로 확인되면, 상기 제3 스위치 및 상기 제4 스위치 각각을 연결 상태로 설정하여, 상기 제1 태양광 모듈에서 생산된 전력과 상기 제2 태양광 모듈에서 생산된 전력이 상기 제1 인버터 및 상기 제2 인버터에 공급되도록 제어하는 단계를 포함하는,
지속 발전이 가능한 모듈러식 태양광 인버터의 제어 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제1 태양광 모듈의 시간대별 전력 생산량을 기반으로, 상기 제1 태양광 모듈의 전력 생산 패턴을 분석하여, 제1 시간대에 평균적으로 생산되는 전력량인 평균 생산량을 확인하는 단계;
상기 제1 태양광 모듈이 위치하는 지역이 제1 지역으로 확인되면, 상기 제1 지역의 기상 예측 정보를 기반으로, 제1 일자의 상기 제1 시간대에 대한 날씨를 제1 날씨로 확인하는 단계;
상기 제1 날씨가 태양광 발전에 방해가 될수록 0.5부터 1까지 범위 내에서 제1 가중치를 더 낮은 값으로 설정하는 단계;
상기 평균 생산량에 상기 제1 가중치를 적용하여, 상기 제1 일자의 상기 제1 시간대에 생산될 것으로 예측되는 전력량인 예측 생산량을 산출하는 단계;
상기 제1 일자의 상기 제1 시간대에 상기 제1 태양광 모듈에서 생산된 전력량인 실제 생산량을 확인하는 단계;
상기 예측 생산량 및 상기 실제 생산량의 차이를 제1 차이량으로 산출하는 단계;
상기 제1 차이량이 미리 설정된 제2 기준량 보다 적은 것으로 확인되면, 상기 제1 태양광 모듈을 이상이 없는 태양광 모듈로 분류하는 단계;
상기 제1 차이량이 상기 제2 기준량 보다 많은 것으로 확인되면, 상기 제1 차이량이 클수록 상기 제1 태양광 모듈의 고장 확률인 제1 비율을 더 높은 값으로 설정하는 단계;
상기 제1 비율이 미리 설정된 제1 기준 비율 보다 낮은 것으로 확인되면, 상기 제1 태양광 모듈을 수리가 필요한 태양광 모듈로 분류하는 단계; 및
상기 제1 비율이 상기 제1 기준 비율 보다 높은 것으로 확인되면, 상기 제1 태양광 모듈을 교체가 필요한 태양광 모듈로 분류하는 단계를 더 포함하고,
상기 복수의 태양광 모듈에서 생산되어 상기 제1 인버터로 공급되는 전력량을 제1 공급량으로 확인하는 단계;
상기 제1 인버터에서 변환되어 부하로 공급되는 전력량을 제2 공급량으로 확인하는 단계;
상기 제1 공급량을 상기 제2 공급량으로 나눈 값으로, 상기 제1 인버터의 발전 효율인 제2 비율을 산출하는 단계;
상기 제2 비율이 미리 설정된 제2 기준 비율 보다 높은 것으로 확인되면, 상기 제1 인버터를 이상이 없는 인버터로 분류하는 단계;
상기 제2 비율이 상기 제2 기준 비율 보다 낮지만 미리 설정된 제3 기준 비율 보다 높은 것으로 확인되면, 상기 제1 인버터를 수리가 필요한 인버터로 분류하는 단계; 및
상기 제2 비율이 상기 제3 기준 비율 보다 낮은 것으로 확인되면, 상기 제1 인버터를 교체가 필요한 인버터로 분류하는 단계를 더 포함하는,
지속 발전이 가능한 모듈러식 태양광 인버터의 제어 방법. - 제1항에 있어서,
상기 복수의 인버터에서 변환되어 부하로 공급이 가능한 전력량을 총 공급량으로 확인하는 단계;
상기 부하에서 사용되는 전력량을 부하량으로 확인하는 단계;
상기 총 공급량 및 상기 부하량의 차이를 제2 차이량으로 산출하는 단계;
상기 제2 차이량이 미리 설정된 제3 기준량 보다 적은 것으로 확인되면, 상기 복수의 인버터 및 상기 부하와 연결된 ESS의 상태를 대기 모드로 설정하는 단계;
상기 제2 차이량이 상기 제3 기준량 보다 많은 것으로 확인되고, 상기 총 공급량이 상기 부하량 보다 많은 것으로 확인되면, 상기 ESS의 상태를 충전 모드로 설정하는 단계; 및
상기 제2 차이량이 상기 제3 기준량 보다 많은 것으로 확인되고, 상기 총 공급량이 상기 부하량 보다 적은 것으로 확인되면, 상기 ESS의 상태를 방전 모드로 설정하는 단계를 더 포함하고,
상기 ESS의 상태를 충전 모드로 설정하는 단계는,
상기 ESS의 충전 상태(SOC : State of Charge)를 확인하여 상기 ESS의 충전량을 측정하는 단계;
상기 ESS의 충전량을 상기 ESS의 최대 저장 가능량으로 나눈 값으로, 제3 비율을 산출하는 단계;
100%에서 상기 제3 비율을 차감한 값으로, 제4 비율을 산출하는 단계;
상기 제2 차이량 및 상기 제4 비율을 곱한 값으로, 제1 충전량을 산출하는 단계; 및
상기 복수의 인버터에서 변환된 전력 중 상기 제1 충전량이 상기 ESS에 충전되도록 제어하는 단계를 포함하고,
상기 ESS의 상태를 방전 모드로 설정하는 단계는,
상기 ESS의 충전 상태를 확인하여 상기 ESS의 충전량을 측정하는 단계;
상기 ESS의 비상용 저장량을 상기 ESS의 충전량으로 나눈 값으로, 제5 비율을 산출하는 단계;
100%에서 상기 제5 비율을 차감한 값으로, 제6 비율을 산출하는 단계;
상기 제2 차이량 및 상기 제6 비율을 곱한 값으로, 제1 방전량을 산출하는 단계; 및
상기 ESS에 충전된 전력 중 상기 제1 방전량이 상기 부하로 방전되도록 제어하는 단계를 포함하는,
지속 발전이 가능한 모듈러식 태양광 인버터의 제어 방법.
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2023
- 2023-04-10 KR KR1020230046914A patent/KR102564132B1/ko active IP Right Grant
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