KR102574797B1 - 태양광 패널의 정상 작동 여부 확인 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양광 패널의 정상 작동 상태 확인 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 태양광 패널의 상, 하부 일사량과 패널 온도를 감지하고, 이를 기초로 딥러닝 학습 모델을 이용하여 태양광 패널의 정상 작동 여부를 확인할 수 있는 태양광 패널의 정상 작동 여부 확인 장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

태양광 패널의 정상 작동 여부 확인 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CHECKING NORMAL OPERATION OF SOLAR PANEL}
본 발명은 태양광 패널의 정상 작동 상태 확인 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 태양광 패널의 상, 하부 일사량과 패널 온도를 감지하고, 이를 기초로 딥러닝 학습 모델을 이용하여 태양광 패널의 정상 작동 여부를 확인할 수 있는 태양광 패널의 정상 작동 여부 확인 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 태양광 발전 시스템(PV; Power Generation System)은 태양 에너지의 무공해성에 힘입어 지구 환경 문제와 미래 에너지원의 다각화 대책으로서 세계 각국에서 활발히 연구 개발이 진행되고 있다.
태양광 발전에서는 태양 빛을 솔라셀(solar cell) 또는 태양광 모듈(photovoltaic module)에 집광시켜 전력을 생산한다. 태양광 모듈은 태양광 전지판의 일종으로 솔라 모듈 등으로 호칭 되며, 빛에너지를 전기에너지로 변환하는 중요한 역할을 한다. 따라서, 태양광 발전을 위해서는 태양광 패널이 해가 잘 드는 양지에 설치되어야 하고 깨끗하게 청소되어야 한다. 특히 겨울철 태양광 패널에 두텁게 눈이 쌓이는 경우 태양광 모듈의 발전 효율이 현저하게 저하된다는 문제점을 가지고 있었다.
국내 공개특허 10-2020-0064465호 공보(이하, 종래기술이라 함)에는 태양광 패널 고장 검출 방법이 개시되어 있다. 이 태양광 패널 고장 검출 방법은 계통에서 태양광 발전 시스템의 PV(photovoltaic) 패널에 전류를 인가하는 흐름 제어부; 전류가 인가된 상기 PV(photovoltaic) 패널의 EL 영상을 관측하는 관측부; 및 상기 EL 영상을 통해 상기 PV(photovoltaic) 패널의 고장 여부를 진단하는 검출부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그러나, 종래기술은 복수의 PV 어레이에 대한 전체 영상을 획득하여 고장 위치를 찾아내어야 하는 방식이므로 지상에서 일정 거리 떨어진 위치에서 촬영할 수 있도록 드론과 같은 무인비행체를 이용해야 하므로 비용이 많이 들고, 카메라의 촬영 각도가 조금이라도 틀어질 경우, 고장 여부 판단에 있어서 정확성이 떨어진다는 문제점이 있었다.
국내 특허 공개 제10-2020-0064465호(공개일:2020년 06월 08일)
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 태양광 패널의 고장 여부 판단 정확성을 높일 수 있고 유지비용을 최소화할 수 있는 태양광 패널의 정상 작동 여부 확인 장치 및 방법을 제공하는 데에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시형태에 의한 태양광 패널의 정상 작동 여부 확인 장치는 양면 태양광 패널의 상부에 장착되어 태양광 패널 상부 일사량을 감지하도록 구성된 상부 일사량 감지부; 상기 태양광 패널의 하부에 장착되어 태양광 패널 하부 일사량을 감지하도록 구성된 하부 일사량 감지부; 상기 태양광 패널에 장착되어 태양광 패널의 온도를 감지하도록 구성된 온도 감지부; 감지된 상기 태양광 패널 상부 일사량 및 태양광 패널 하부 일사량에 각각 설정된 가중치를 부여하고 합산하여 입력 일사량을 산출하도록 구성된 입력 일사량 산출부; 산출된 상기 입력 일사량 및 감지된 상기 태양광 패널의 온도를 기초로 인버터 출력 전력을 계산하도록 구성된 인버터 출력 전력 계산부; 산출된 상기 입력 일사량 및 감지된 상기 태양광 패널의 온도를 학습된 딥러닝 모델에 입력시켜 인버터 출력 전력의 정상 범위를 산출하도록 구성된 인버터 출력 전력 정상 범위 산출부; 계산된 상기 인버터 출력 전력의 상기 인버터 출력 전력 정상 범위 내 포함여부에 따라 상기 태양광 패널의 정상 상태 또는 비정상 상태를 결정하도록 구성된 태양광 패널 상태 결정부; 및 상기 태양광 패널 상태 결정부에 결정된 태양광 패널의 정상 상태 또는 비정상 상태를 디스플레이하도록 구성된 결과 표시부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 실시형태에 의한 태양광 패널의 정상 작동 여부 확인 장치에 있어서, 상기 인버터 출력 전력 계산부는 다음의 [수학식 1]에 의해 인버터 출력 전력을 산출할 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112021078000710-pat00001
[여기서,
Figure 112021078000710-pat00002
: 상부 일사량[
Figure 112021078000710-pat00003
],
Figure 112021078000710-pat00004
: 하부 일사량[
Figure 112021078000710-pat00005
],
Figure 112021078000710-pat00006
: 태양광 패널 출력의 하부면 발전 기여 계수,
Figure 112021078000710-pat00007
: 태양광 패널 설치 용량,
Figure 112021078000710-pat00008
: 태양광 패널 온도,
Figure 112021078000710-pat00009
: 정상 작동 태양광 패널 온도 계수,
Figure 112021078000710-pat00010
: 출력 전력 온도 계수,
Figure 112021078000710-pat00011
: 인버터 전력변환 효율,
Figure 112021078000710-pat00012
: 열화에 의한 태양광시스템 효율 가중치, PO: 인버터 출력 전력]
상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 다른 실시형태에 의한 태양광 패널의 정상 작동 여부 확인 장치는 양면 태양광 패널의 상부에 장착되어 태양광 패널 상부 일사량을 감지하도록 구성된 상부 일사량 감지부; 상기 태양광 패널의 하부에 장착되어 태양광 패널 하부 일사량을 감지하도록 구성된 하부 일사량 감지부; 상기 태양광 패널에 장착되어 상기 태양광 패널의 온도를 감지하도록 구성된 온도 감지부; 감지된 상기 태양광 패널 상부 일사량 및 태양광 패널 하부 일사량에 각각 설정된 가중치를 부여하고 합산하여 입력 일사량을 산출하도록 구성된 입력 일사량 산출부; 인버터의 출력측에 설치된 인버터 출력 전력 측정기로부터 측정된 인버터 출력 전력을 입력받도록 구성된 인버터 출력 전력 입력부; 산출된 상기 입력 일사량 및 감지된 상기 태양광 패널의 온도를 기초로 인버터 출력 전력을 계산하도록 구성된 인버터 출력 전력 계산부; 산출된 상기 입력 일사량 및 감지된 상기 태양광 패널의 온도를 학습된 딥러닝 모델에 입력시켜 인버터 출력 전력의 정상 범위를 산출하도록 구성된 인버터 출력 전력 정상 범위 산출부; 계산된 상기 인버터 출력 전력의 상기 인버터 출력 전력 정상 범위 내 포함여부에 따라 상기 태양광 패널의 정상 상태 또는 비정상 상태를 결정하도록 구성된 태양광 패널 상태 결정부; 및 상기 태양광 패널 상태 결정부에 결정된 상기 태양광 패널의 정상 상태 또는 비정상 상태를 디스플레이하도록 구성된 결과 표시부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 실시형태들에 의한 태양광 패널의 정상 작동 여부 확인 장치에 있어서, 상기 인버터 출력 전력 정상 범위 산출부는 일사량 데이터, 태양광 패널 온도 데이터, 태양광 패널 제조 후 경과 시간 데이터, 및 인버터 출력 전력 정상 범위 데이터를 데이터 세트로 하여 학습시킨 딥러닝 모델을 이용할 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 또 다른 실시형태에 의한, 태양광 패널의 정상 작동 여부 확인 장치를 이용한 태양광 패널의 정상 작동 여부 확인 방법은 상부 일사량 감지부 및 하부 일사량 감지부 각각에 의해 태양광 패널 상부 일사량 및 태양광 패널 일사량이 감지되는 단계; 온도 감지부에 의해 상기 태양광 패널의 온도가 감지되는 단계; 입력 일사량 산출부가 상기 태양광 패널 상부 일사량 및 태양광 패널 하부 일사량에 각각 설정된 가중치를 부여하고 합산하여 입력 일사량을 산출하는 단계; 인버터 출력 전력 계산부가 상기 입력 일사량 및 태양광 패널의 온도를 기초로 인버터 출력 전력을 계산하거나, 또는 인버터 출력 전력 입력부에서 인버터의 출력측에 설치된 인버터 출력 전력 측정기로부터 측정된 인버터 출력 전력을 입력받는 단계; 인버터 출력 전력 정상 범위 산출부가 상기 입력 일사량 및 태양광 패널의 온도 데이터를 학습된 딥러닝 모델에 입력시켜 인버터 출력 전력의 정상 범위를 산출하는 단계; 태양광 패널 상태 결정부가 상기 인버터 출력 전력 계산 또는 입력 단계에서 획득된 인버터 출력 전력이 상기 인버터 출력 전력 정상 범위 내에 포함되는 지의 여부를 결정하는 단계; 및 상기 결정 단계에서 상기 인버터 출력 전력이 상기 인버터 출력 전력 정상 범위 내에 포함되면, 결과 표시부에 의해 상기 태양광 패널의 정상 상태가 디스플레이되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 또 다른 실시형태에 의한 태양광 패널의 정상 작동 여부 확인 방법은 상기 결정 단계에서 상기 인버터 출력 전력이 상기 인버터 출력 전력 정상 범위 내에 포함되지 않으면, 상기 결과 표시부에 의해 태양광 패널의 비정상 상태가 디스플레이되는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시형태에 의한 태양광 패널의 정상 작동 여부 확인 장치 및 방법에 의하면, 태양광 패널 상부 일사량 및 태양광 패널 일사량을 감지하고, 태양광 패널의 온도를 감지하여 상기 태양광 패널 상부 일사량 및 태양광 패널 하부 일사량에 각각 설정된 가중치를 부여하고 합산하여 입력 일사량을 산출하며, 상기 입력 일사량 및 태양광 패널의 온도를 기초로 인버터 출력 전력을 계산하거나, 또는 인버터의 출력측에 설치된 인버터 출력 전력 측정기로부터 측정된 인버터 출력 전력을 입력받으며, 상기 입력 일사량 및 태양광 패널의 온도 데이터를 학습된 딥러닝 모델에 입력시켜 인버터 출력 전력의 정상 범위를 산출하고, 상기 인버터 출력 전력이 상기 인버터 출력 전력 정상 범위 내에 포함되는 지의 여부를 결정하여 상기 인버터 출력 전력이 상기 인버터 출력 전력 정상 범위 내에 포함되면 태양광 패널의 정상 상태가 디스플레이되도록 구성됨으로써, 태양광 패널의 고장 여부 판단 정확성을 높일 수 있고 유지비용을 최소화할 수 있다는 뛰어난 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 태양광 패널의 정상 작동 여부 확인 장치의 블록 구성도이다.
도 2는 도 1에 포함된 상부 일사량 감지부 및 하부 일사량 감지부가 태양광 패널에 장착된 것을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 태양광 패널의 정상 작동 여부 확인 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 태양광 패널의 정상 작동 여부 확인 장치의 블록 구성도이다.
본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예를 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적으로 해석되어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
도면에서 도시된 각 시스템에서, 몇몇 경우에서의 요소는 각각 동일한 참조 번호 또는 상이한 참조 번호를 가져서 표현된 요소가 상이하거나 유사할 수가 있음을 시사할 수 있다. 그러나 요소는 상이한 구현을 가지고 본 명세서에서 보여지거나 기술된 시스템 중 몇몇 또는 전부와 작동할 수 있다. 도면에서 도시된 다양한 요소는 동일하거나 상이할 수 있다. 어느 것이 제1 요소로 지칭되는지 및 어느 것이 제2 요소로 불리는지는 임의적이다.
본 명세서에서 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터 또는 신호를 '전송', '전달' 또는 '제공'한다 함은 어느 한 구성요소가 다른 구성요소로 직접 데이터 또는 신호를 전송하는 것은 물론, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 데이터 또는 신호를 다른 구성요소로 전송하는 것을 포함한다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 태양광 패널의 정상 작동 여부 확인 장치의 블록 구성도이고, 도 2는 도 1에 포함된 상부 일사량 감지부 및 하부 일사량 감지부가 태양광 패널에 장착된 것을 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시예에 의한 태양광 패널의 정상 작동 여부 확인 장치는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상부 일사량 감지부(100), 하부 일사량 감지부(110), 온도 감지부(130), 입력 입사량 산출부(120), 인버터 출력 전력 계산부(200), 인버터 출력 전력 정상 범위 산출부(210), 태양광 패널 상태 결정부(300), 및 결과 표시부(400)를 포함한다. 여기서, 사용되는 태양광 패널(P)은 양면 태양광 패널을 사용한다.
상부 일사량 감지부(100)는 태양광 패널(P)의 상부 일측에 장착되어 태양광 패널(P)의 상부에 도달하는 태양 복사 에너지의 양인 태양광 패널 상부 일사량을 감지하는 센서이다.
하부 일사량 감지부(110)는 태양광 패널(P)의 하부에 장착되어 태양광 패널(P)의 하부에 도달하는 태양 복사 에너지의 양인 태양광 패널 하부 일사량을 감지하는 센서이다.
온도 감지부(130)는 태양광 패널(P)에 장착되어 태양광 패널(P)의 온도를 감지하는 센서이다.
입력 일사량 산출부(120)는 상부 일사량 감지부(100) 및 하부 일사량 감지부(110)에 의해 감지된 태양광 패널 상부 일사량 및 태양광 패널 하부 일사량에 각각 설정된 가중치(예컨대, 1 및 0.3)를 부여하고 합산하여 입력 일사량을 산출하는 역할을 한다.
인버터 출력 전력 계산부(200)는 입력 입사량 산출부(120)에 의해 산출된 입력 일사량 및 온도 감지부(130)에 의해 감지된 태양광 패널(P)의 온도를 기초로 인버터 출력 전력을 계산하는 역할을 한다.
인버터 출력 전력 계산부(200)는 다음의 [수학식 1]에 의해 인버터 출력 전력을 산출할 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112021078000710-pat00013
[여기서,
Figure 112021078000710-pat00014
: 상부 일사량[
Figure 112021078000710-pat00015
],
Figure 112021078000710-pat00016
: 하부 일사량[
Figure 112021078000710-pat00017
],
Figure 112021078000710-pat00018
: 태양광 패널 출력의 하부면 발전 기여 계수,
Figure 112021078000710-pat00019
: 태양광 패널 설치 용량,
Figure 112021078000710-pat00020
: 태양광 패널 온도,
Figure 112021078000710-pat00021
: 정상 작동 태양광 패널 온도 계수,
Figure 112021078000710-pat00022
: 출력 전력 온도 계수,
Figure 112021078000710-pat00023
: 인버터 전력변환 효율,
Figure 112021078000710-pat00024
: 열화에 의한 태양광시스템 효율 가중치, PO: 인버터 출력 전력]
인버터 출력 전력 정상 범위 산출부(210)는 입력 일사량 산출부(120)에 의해 산출된 입력 일사량 및 온도 감지부(130)에 의해 감지된 태양광 패널의 온도를, 일사량 데이터, 태양광 패널 온도 데이터, 태양광 패널 제조 후 경과 시간 데이터, 및 인버터 출력 전력 정상 범위 데이터를 데이터 세트로 하여 학습시킨 딥러닝 모델에 입력시켜 인버터 출력 전력의 정상 범위를 산출하는 역할을 한다. 여기서 학습시키는 데이터 세트(즉, 일사량 데이터, 태양광 패널 온도 데이터, 태양광 패널 제조 후 경과 시간 데이터, 및 인버터 출력 전력 정상 범위 데이터)는 예컨대, 빅데이터 플랫폼을 통해 제공받을 수 있다. 또한, 학습시키는 데이터 세트에는 입력 일사량 산출부(120) 및 온도 감지부(130)에 의해 얻어지는 일사량 데이터 및 태양광 패널 온도 데이터도 포함될 수 있다.
태양광 패널 상태 결정부(300)는 인버터 출력 전력 계산부(200)에 의해 계산된 인버터 출력 전력이 인버터 출력 전력 정상 범위 산출부(210)에 의해 산출된 인버터 출력 전력 정상 범위 내에 포함되는지의 여부에 따라 태양광 패널(P)의 정상 상태 또는 비정상 상태를 결정하는 역할을 한다. 즉, 인버터 출력 전력이 인버터 출력 전력 정상 범위 내에 포함되면 태양광 패널(P)을 정상 상태로 결정하고, 반면에 인버터 출력 전력이 인버터 출력 전력 정상 범위 내에 포함되지 않으면 태양광 패널(P)을 비정상 상태로 결정한다.
결과 표시부(400)는 태양광 패널 상태 결정부(300)에 의해 결정된 태양광 패널의 정상 상태 또는 비정상 상태를 디스플레이하는 출력장치이다.
한편, 인버터 출력 전력 계산부(200)를 사용하는 대신, 도 4에 도시된 바와 같이, 인버터의 출력측에 설치된 인버터 출력 전력 측정기(미 도시됨)로부터 측정된 인버터 출력 전력을 입력받는 인버터 출력 전력 입력부(205)를 사용할 수 있다.
이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 의한 태양광 패널의 정상 작동 여부 확인 장치를 이용한 패양광 패널의 정상 적동 여부 확인 방법에 대해서 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 태양광 패널의 정상 작동 여부 확인 방법을 설명하기 위한 플로우챠트로서, 여기서 S는 스텝(step)을 나타낸다.
먼저, 상부 일사량 감지부(100)가 태양광 패널(P)의 상부 일사량을 감지하고, 하부 일사량 감지부(110)가 태양광 패널(P)의 하부 일사량을 감지한다(S10).
다음, 온도 감지부(130)가 태양광 패널(P)의 온도를 감지한다(S20).
다음, 입력 일사량 산출부(120)가 스텝(S10)에서 감지된 태양광 패널(P)의 상부 일사량 및 태양광 패널(P)의 하부 일사량에 각각 설정된 가중치(예컨대, 1 및 0.3)를 부여하고 합산하여 입력 일사량을 산출한다(S30).
다음, 인버터 출력 전력 계산부(200)가 스텝(S30)에서 산출된 입력 일사량 및 스텝(S20)에서 감지된 태양광 패널(P)의 온도를 기초로 다음의 [수학식 1]을 이용하여 인버터 출력 전력을 계산하거나, 또는 인버터 출력 전력 입력부(205)에서 인버터의 출력측에 설치된 인버터 출력 전력 측정기로부터 측정된 인버터 출력 전력을 입력받는다(S40).
[수학식 1]
Figure 112021078000710-pat00025
[여기서,
Figure 112021078000710-pat00026
: 상부 일사량[
Figure 112021078000710-pat00027
],
Figure 112021078000710-pat00028
: 하부 일사량[
Figure 112021078000710-pat00029
],
Figure 112021078000710-pat00030
: 태양광 패널 출력의 하부면 발전 기여 계수,
Figure 112021078000710-pat00031
: 태양광 패널 설치 용량,
Figure 112021078000710-pat00032
: 태양광 패널 온도,
Figure 112021078000710-pat00033
: 정상 작동 태양광 패널 온도 계수,
Figure 112021078000710-pat00034
: 출력 전력 온도 계수,
Figure 112021078000710-pat00035
: 인버터 전력변환 효율,
Figure 112021078000710-pat00036
: 열화에 의한 태양광시스템 효율 가중치, PO: 인버터 출력 전력]
다음, 인버터 출력 전력 정상 범위 산출부(210)가 스텝(S30)에서 산출된 입력 일사량, 및 스텝(S20)에서 감지된 태양광 패널(P)의 온도 데이터를 학습된 딥러닝 모델에 입력시켜 인버터 출력 전력의 정상 범위를 산출한다(S50).
다음, 태양광 패널 상태 결정부(300)가 스텝(S40)에서 획득된 인버터 출력 전력이 스텝(S50)에서 산출된 인버터 출력 전력 정상 범위 내에 포함되는 지의 여부를 결정한다(S60).
상기 스텝(S60)에서 인버터 출력 전력이 인버터 출력 전력 정상 범위 내에 포함되면(Y), 결과 표시부(400)에 의해 태양광 패널(P)의 정상 상태가 디스플레이된다(S70).
한편, 상기 스텝(S60)에서 인버터 출력 전력이 인버터 출력 전력 정상 범위 내에 포함되지 않으면(N), 결과 표시부(400)에 의해 태양광 패널의 비정상 상태가 디스플레이된다(S80).
본 발명의 실시예에 의한 태양광 패널의 정상 작동 여부 확인 장치 및 방법에 의하면, 태양광 패널 상부 일사량 및 태양광 패널 일사량을 감지하고, 태양광 패널의 온도를 감지하여 상기 태양광 패널 상부 일사량 및 태양광 패널 하부 일사량에 각각 설정된 가중치를 부여하고 합산하여 입력 일사량을 산출하며, 상기 입력 일사량 및 태양광 패널의 온도를 기초로 인버터 출력 전력을 계산하거나, 또는 인버터의 출력측에 설치된 인버터 출력 전력 측정기로부터 측정된 인버터 출력 전력을 입력받으며, 상기 입력 일사량 및 태양광 패널의 온도 데이터를 학습된 딥러닝 모델에 입력시켜 인버터 출력 전력의 정상 범위를 산출하고, 상기 인버터 출력 전력이 상기 인버터 출력 전력 정상 범위 내에 포함되는 지의 여부를 결정하여 상기 인버터 출력 전력이 상기 인버터 출력 전력 정상 범위 내에 포함되면 태양광 패널의 정상 상태가 디스플레이되도록 구성됨으로써, 태양광 패널의 고장 여부 판단 정확성을 높일 수 있고 유지비용을 최소화할 수 있다.
도면과 명세서에는 최적의 실시예가 개시되었으며, 특정한 용어들이 사용되었으나 이는 단지 본 발명의 실시형태를 설명하기 위한 목적으로 사용된 것이지 의미를 한정하거나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 상부 일사량 감지부
110: 하부 일사량 감지부
120: 입력 일사량 산출부
130: 온도 감지부
200: 인버터 출력 전력 계산부
210: 인버터 출력 전력 정상 범위 산출부
300: 태양광 패널 상태 결정부
400: 결과 표시부
P: 양면 태양광 패널

Claims (6)

  1. 양면 태양광 패널의 상부에 장착되어 태양광 패널 상부 일사량을 감지하도록 구성된 상부 일사량 감지부(100);
    상기 태양광 패널의 하부에 장착되어 태양광 패널 하부 일사량을 감지하도록 구성된 하부 일사량 감지부(110);
    상기 태양광 패널에 장착되어 태양광 패널의 온도를 감지하도록 구성된 온도 감지부(130);
    상기 상부 일사량 감지부 및 하부 일사량 감지부에 의해 감지된 상기 태양광 패널 상부 일사량 및 태양광 패널 하부 일사량에 각각 설정된 가중치를 부여하고 합산하여 입력 일사량을 산출하도록 구성된 입력 일사량 산출부(120);
    산출된 상기 입력 일사량 및 감지된 상기 태양광 패널의 온도를 기초로 인버터 출력 전력을 계산하도록 구성된 인버터 출력 전력 계산부(200);
    산출된 상기 입력 일사량 데이터, 감지된 상기 태양광 패널의 온도 데이터, 및 태양광 패널 제조 후 경과 시간 데이터를, 일사량 데이터, 태양광 패널 온도 데이터, 태양광 패널 제조 후 경과 시간 데이터, 및 인버터 출력 전력 정상 범위 데이터를 데이터 세트로 하여 학습된 딥러닝 모델에 입력시켜 인버터 출력 전력의 정상 범위를 산출하도록 구성된 인버터 출력 전력 정상 범위 산출부(210);
    계산된 상기 인버터 출력 전력의 상기 인버터 출력 전력 정상 범위 내 포함여부에 따라 상기 태양광 패널의 정상 상태 또는 비정상 상태를 결정하도록 구성된 태양광 패널 상태 결정부(300); 및
    상기 태양광 패널 상태 결정부에 결정된 상기 태양광 패널의 정상 상태 또는 비정상 상태를 디스플레이하도록 구성된 결과 표시부(400);를 포함하는, 태양광 패널의 정상 작동 여부 확인 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인버터 출력 전력 계산부는 다음의 [수학식 1]에 의해 인버터 출력 전력을 산출하는, 태양광 패널의 정상 작동 여부 확인 장치.

    [수학식 1]
    Figure 112021078000710-pat00037


    [여기서,
    Figure 112021078000710-pat00038
    : 상부 일사량[
    Figure 112021078000710-pat00039
    ],
    Figure 112021078000710-pat00040
    : 하부 일사량[
    Figure 112021078000710-pat00041
    ],
    Figure 112021078000710-pat00042
    : 태양광 패널 출력의 하부면 발전 기여 계수,
    Figure 112021078000710-pat00043
    : 태양광 패널 설치 용량,
    Figure 112021078000710-pat00044
    : 태양광 패널 온도,
    Figure 112021078000710-pat00045
    : 정상 작동 태양광 패널 온도 계수,
    Figure 112021078000710-pat00046
    : 출력 전력 온도 계수,
    Figure 112021078000710-pat00047
    : 인버터 전력변환 효율,
    Figure 112021078000710-pat00048
    : 열화에 의한 태양광시스템 효율 가중치, PO: 인버터 출력 전력]
  3. 양면 태양광 패널의 상부에 장착되어 태양광 패널 상부 일사량을 감지하도록 구성된 상부 일사량 감지부(100);
    상기 태양광 패널의 하부에 장착되어 태양광 패널 하부 일사량을 감지하도록 구성된 하부 일사량 감지부(110);
    상기 태양광 패널에 장착되어 태양광 패널의 온도를 감지하도록 구성된 온도 감지부(130);
    상기 상부 일사량 감지부 및 하부 일사량 감지부에 의해 감지된 상기 태양광 패널 상부 일사량 및 태양광 패널 하부 일사량에 각각 설정된 가중치를 부여하고 합산하여 입력 일사량을 산출하도록 구성된 입력 일사량 산출부(120);
    인버터의 출력측에 설치된 인버터 출력 전력 측정기로부터 측정된 인버터 출력 전력을 입력받도록 구성된 인버터 출력 전력 입력부(205);
    산출된 상기 입력 일사량 데이터, 감지된 상기 태양광 패널의 온도 데이터, 및 태양광 패널 제조 후 경과 시간 데이터를, 일사량 데이터, 태양광 패널 온도 데이터, 태양광 패널 제조 후 경과 시간 데이터, 및 인버터 출력 전력 정상 범위 데이터를 데이터 세트로 하여 학습된 딥러닝 모델에 입력시켜 인버터 출력 전력의 정상 범위를 산출하도록 구성된 인버터 출력 전력 정상 범위 산출부(210);
    입력된 상기 인버터 출력 전력의 상기 인버터 출력 전력 정상 범위 내 포함여부에 따라 태양광 패널의 정상 상태 또는 비정상 상태를 결정하도록 구성된 태양광 패널 상태 결정부(300); 및
    상기 태양광 패널 상태 결정부에 결정된 태양광 패널의 정상 상태 또는 비정상 상태를 디스플레이하도록 구성된 결과 표시부(400);를 포함하는, 태양광 패널의 정상 작동 여부 확인 장치.
  4. 삭제
  5. 태양광 패널의 정상 작동 여부 확인 장치를 이용한 태양광 패널의 정상 작동 여부 확인 방법으로서,
    상부 일사량 감지부(100) 및 하부 일사량 감지부(110) 각각에 의해 태양광 패널 상부 일사량 및 태양광 패널 일사량이 감지되는 단계;
    온도 감지부(130)에 의해 상기 태양광 패널의 온도가 감지되는 단계;
    입력 일사량 산출부(120)가 상기 상부 일사량 감지부 및 하부 일사량 감지부에 의해 감지된 상기 태양광 패널 상부 일사량 및 태양광 패널 하부 일사량에 각각 설정된 가중치를 부여하고 합산하여 입력 일사량을 산출하는 단계;
    인버터 출력 전력 계산부(200)가 상기 입력 일사량 및 태양광 패널의 온도를 기초로 인버터 출력 전력을 계산하거나, 또는 인버터 출력 전력 입력부(205)에서 인버터의 출력측에 설치된 인버터 출력 전력 측정기로부터 측정된 인버터 출력 전력을 입력받는 단계;
    인버터 출력 전력 정상 범위 산출부(210)가 산출된 상기 입력 일사량 데이터, 감지된 상기 태양광 패널의 온도 데이터, 및 태양광 패널 제조 후 경과 시간 데이터를, 일사량 데이터, 태양광 패널 온도 데이터, 태양광 패널 제조 후 경과 시간 데이터, 및 인버터 출력 전력 정상 범위 데이터를 데이터 세트로 하여 학습된 딥러닝 모델에 입력시켜 인버터 출력 전력의 정상 범위를 산출하는 단계;
    태양광 패널 상태 결정부(300)가 상기 인버터 출력 전력 계산 또는 입력 단계에서 획득된 인버터 출력 전력이 상기 인버터 출력 전력 정상 범위 내에 포함되는 지의 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 결정 단계에서 상기 인버터 출력 전력이 상기 인버터 출력 전력 정상 범위 내에 포함되면, 결과 표시부(400)에 의해 태양광 패널의 정상 상태가 디스플레이되는 단계;를 포함하는 태양광 패널의 정상 작동 여부 확인 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 결정 단계에서 상기 인버터 출력 전력이 상기 인버터 출력 전력 정상 범위 내에 포함되지 않으면, 상기 결과 표시부에 의해 태양광 패널의 비정상 상태가 디스플레이되는 단계;를 더 포함하는, 태양광 패널의 정상 작동 여부 확인 방법.
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