KR102577207B1 - System and method for predicting photovoltaics power generation - Google Patents

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KR102577207B1
KR102577207B1 KR1020230033519A KR20230033519A KR102577207B1 KR 102577207 B1 KR102577207 B1 KR 102577207B1 KR 1020230033519 A KR1020230033519 A KR 1020230033519A KR 20230033519 A KR20230033519 A KR 20230033519A KR 102577207 B1 KR102577207 B1 KR 102577207B1
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power generation
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solar
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KR1020230033519A
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정병덕
배광용
황규석
유지현
이은찬
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주식회사 이엔에스
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S50/00Monitoring or testing of PV systems, e.g. load balancing or fault identification
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01WMETEOROLOGY
    • G01W1/00Meteorology
    • G01W1/02Instruments for indicating weather conditions by measuring two or more variables, e.g. humidity, pressure, temperature, cloud cover or wind speed
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전량 예측 시스템은, 태양광 모듈의 발전량을 예측하는 시스템에서, 태양광 모듈 주변에 배치되는 적어도 하나의 이미지 센서를 이용하여 태양광 모듈 주변의 하늘을 촬상하여 영상 데이터를 생성하는 영상 데이터 생성부, 태양광 모듈 주변에 대한 기상 데이터를 수집하는 기상 데이터 수집부, 및 영상 데이터를 분석하여 하늘 상의 구름 상태에 대한 정보를 포함하는 구름 특성 데이터를 생성하고, 기상 데이터와 구름 특성 데이터에 기초하여 하늘 상의 구름에 대한 이동 예측 데이터를 생성하며, 이동 예측 데이터와 기상 데이터에 기초하여 태양광 모듈의 발전량을 예측하는 발전량 예측부를 포함한다. The solar power generation prediction system according to an embodiment of the present invention is a system for predicting the power generation amount of a solar power module, by imaging the sky around the solar power module using at least one image sensor disposed around the solar power module. An image data generation unit that generates image data, a weather data collection unit that collects weather data around the solar module, and an image data analysis unit to generate cloud characteristic data including information on the state of clouds in the sky, and weather data. It generates movement prediction data for clouds in the sky based on the data and cloud characteristic data, and includes a power generation prediction unit that predicts the power generation amount of the solar module based on the movement prediction data and weather data.

Description

태양광 발전량 예측 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR PREDICTING PHOTOVOLTAICS POWER GENERATION}Solar power generation prediction system and method {SYSTEM AND METHOD FOR PREDICTING PHOTOVOLTAICS POWER GENERATION}

본 발명은 태양광 발전량 예측 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 기상 데이터와 하늘을 촬상한 영상 데이터를 이용하여 최소 시간 단위로 실시간 발전량을 예측할 수 있는 태양광 발전량 예측 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a solar power generation prediction system and method, and more specifically, to a solar power generation prediction system and method that can predict real-time power generation in minimum time units using meteorological data and image data captured from the sky. will be.

신재생에너지인 태양광 발전은 4차 산업혁명에서 기후변화와 더불어 온실가스 감축 목표 달성에 매우 중요한 역할을 하게 될 것으로 기대되고 있다. 따라서 태양광 발전 사업에 대한 꾸준한 지원 정책과 기술의 발전에 따라 태양광 패널의 수명 및 효율이 개선되었고, 태양광 발전 관련 설비들도 고도화되고 있으며 대형 태양광 발전소는 물론이고 소규모 태양광 발전 역시 활성화되고 있다. 이러한 태양광 발전의 경우 외부 영향에 의존적이기 때문에 발전량 예측이 매우 중요하다. Solar power generation, a new renewable energy, is expected to play a very important role in achieving greenhouse gas reduction goals along with climate change in the 4th Industrial Revolution. Accordingly, with the steady support policy and technological advancement for solar power generation projects, the lifespan and efficiency of solar panels have improved, solar power generation-related facilities are also becoming more advanced, and not only large-scale solar power plants but also small-scale solar power generation is becoming active. It is becoming. In the case of solar power generation, predicting power generation is very important because it is dependent on external influences.

한편, 예측된 발전량이 실제 발전량보다 적을 경우 예측된 발전량 그대로 발전 명령(또는, 충전 명령)을 수행하게 되면 모자란 발전량을 계통에서 끌어오게 되므로 이후 전력 요금의 상향 조정 등에 의해 오히려 금전적 손실이 발생할 수 있다. 이에, 일반적으로 예측된 발전량에 기설정된 설정 비율(예를 들어, 약 0.9)을 곱한 값으로 발전 명령(또는, 충전 명령)을 수행하게 된다. 다만, 설정 비율의 값을 작게 설정할수록 실제 발전량보다 작은 값으로 발전 명령을 수행하게 되므로, 금액적인 손실이 발생할 수 있어 설정 비율을 100%에 가깝게 설정하는 것이 중요하다.On the other hand, if the predicted power generation amount is less than the actual power generation amount, if the power generation command (or charging command) is performed as the predicted power generation amount, the insufficient power generation amount will be drawn from the system, which may result in financial loss due to upward adjustment of the power rate in the future. . Accordingly, generally, a power generation command (or charging command) is performed by multiplying the predicted power generation amount by a preset setting ratio (for example, about 0.9). However, the smaller the value of the setting ratio is set, the more the power generation command is executed at a value smaller than the actual power generation amount, which may result in monetary loss, so it is important to set the setting ratio close to 100%.

본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 최소 시간 단위로 발전량을 예측할 수 있는 태양광 발전량 예측 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a solar power generation prediction system and method that can predict power generation in the minimum time unit.

본 발명에서 해결하고자 하는 다른 과제는 보다 정확하게 발전량을 예측할 수 있는 태양광 발전량 예측 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide a solar power generation prediction system and method that can predict power generation more accurately.

본 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 과제는 실제 발전량에 가깝게 발전 명령(또는, 충전 명령)을 수행할 수 있는 태양광 발전량 예측 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide a solar power generation prediction system and method that can perform a power generation command (or charging command) close to the actual power generation amount.

본 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 과제는 금액적인 손실을 최소화할 수 있는 태양광 발전량 예측 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide a solar power generation prediction system and method that can minimize financial losses.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 태양광 발전량 예측 시스템은, 태양광 모듈의 발전량을 예측하는 시스템에서, 상기 태양광 모듈 주변에 배치되는 적어도 하나의 이미지 센서를 이용하여 상기 태양광 모듈 주변의 하늘을 촬상하여 영상 데이터를 생성하는 영상 데이터 생성부, 상기 태양광 모듈 주변에 대한 기상 데이터를 수집하는 기상 데이터 수집부, 및 상기 영상 데이터를 분석하여 상기 하늘 상의 구름 상태에 대한 정보를 포함하는 구름 특성 데이터를 생성하고, 상기 기상 데이터와 상기 구름 특성 데이터에 기초하여 상기 하늘 상의 구름에 대한 이동 예측 데이터를 생성하며, 상기 이동 예측 데이터와 상기 기상 데이터에 기초하여 상기 태양광 모듈의 발전량을 예측하는 발전량 예측부를 포함할 수 있다.In order to solve the above-described problem, the solar power generation prediction system according to embodiments of the present invention includes at least one image sensor disposed around the solar module in the system for predicting the power generation of the solar module. an image data generator that generates image data by imaging the sky around the solar module, a weather data collection unit that collects weather data around the solar module, and a cloud in the sky by analyzing the image data. Generate cloud characteristic data including information on conditions, generate movement prediction data for clouds in the sky based on the weather data and the cloud characteristic data, and generate movement prediction data for clouds in the sky based on the movement prediction data and the weather data. It may include a power generation prediction unit that predicts the power generation amount of the solar module.

전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 태양광 발전량 예측 방법은, 태양광 모듈의 발전량을 예측하는 방법에서, 상기 태양광 모듈 주변에 배치되는 적어도 하나의 이미지 센서를 이용하여 상기 태양광 모듈 주변의 하늘을 촬상하여 영상 데이터를 생성하는 단계, 상기 태양광 모듈 주변에 대한 기상 데이터를 수집하는 단계, 상기 영상 데이터를 분석하여 상기 하늘 상의 구름 상태에 대한 정보를 포함하는 구름 특성 데이터를 생성하는 단계, 상기 기상 데이터와 상기 구름 특성 데이터에 기초하여 상기 하늘 상의 구름에 대한 이동 예측 데이터를 생성하는 단계, 및 상기 이동 예측 데이터와 상기 기상 데이터에 기초하여 상기 태양광 모듈의 발전량을 예측하는 단계를 포함할 수 있다.In order to solve the above-described problem, the method for predicting the amount of solar power generation according to embodiments of the present invention includes at least one image sensor disposed around the solar module. Generating image data by imaging the sky around the solar module, collecting weather data around the solar module, and analyzing the image data to include information about the state of clouds in the sky. Generating cloud characteristic data, generating movement prediction data for clouds in the sky based on the weather data and the cloud characteristic data, and generating movement prediction data for the clouds in the sky based on the movement prediction data and the weather data. It may include the step of predicting power generation.

전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 컴퓨터 프로그램은, 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로서, 상기 컴퓨터 프로그램은 명령어를 포함하며, 컴퓨터 시스템에 의해 실행될 때, 상기 명령어는 상기 컴퓨터 시스템이 상기 태양광 발전량 예측 방법을 수행하도록 할 수 있다.In order to solve the problems described above, the computer program according to the embodiments of the present invention is a computer program stored in a computer-readable medium, where the computer program includes instructions, and when executed by a computer system, the instructions may cause the computer system to perform the solar power generation prediction method.

본 발명의 실시예들에 따른 태양광 발전량 예측 시스템 및 방법의 경우, 기상 데이터뿐만 아니라 태양광 모듈 주변의 하늘에 대한 영상 데이터를 기초하여 발전량을 예측하므로, 최소 시간 단위로(실시간으로) 보다 정확하게 발전량을 예측할 수 있다.In the case of the solar power generation prediction system and method according to embodiments of the present invention, the power generation is predicted based on image data about the sky around the solar module as well as weather data, so it is more accurate in the minimum time unit (in real time). Power generation can be predicted.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 태양광 발전량 예측 시스템 및 방법의 경우, 실제 발전량에 가깝게 발전 명령(또는, 충전 명령)을 수행할 수 있으므로 금액적인 손실을 최소화할 수 있다.Additionally, in the case of the solar power generation prediction system and method according to embodiments of the present invention, a power generation command (or charging command) can be performed close to the actual power generation amount, thereby minimizing monetary loss.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 발명 내에 포함되어 있다.The effects according to the present invention are not limited to the details exemplified above, and further various effects are included within the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 태양광 발전을 위한 전체적인 시스템을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 태양광 발전량 예측 시스템을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 2의 태양광 발전량 예측 시스템의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 4는 도 3의 태양광 발전량 예측 시스템에 포함되는 영상 데이터 생성부의 동작의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 3의 태양광 발전량 예측 시스템에 포함되는 발전량 예측부의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 6은 도 5의 발전량 예측부에 포함되는 예측 데이터 생성부의 동작의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 태양광 발전량 예측 시스템에 의해 생성된 예측 데이터와 비교예에 따른 태양광 발전량 예측 시스템에 의해 생성된 예측 데이터의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 2의 태양광 발전량 예측 시스템의 다른 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 9는 도 8의 태양광 발전량 예측 시스템에 포함되는 이미지 센서 제어부의 동작의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 도 2의 태양광 발전량 예측 시스템의 또 다른 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 태양광 발전량 예측 방법을 나타내는 순서도이다.
1 is a block diagram schematically showing an overall system for solar power generation according to embodiments of the present invention.
Figure 2 is a block diagram schematically showing a solar power generation prediction system according to embodiments of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing an example of the solar power generation prediction system of FIG. 2.
FIG. 4 is a diagram for explaining an example of the operation of the image data generator included in the solar power generation prediction system of FIG. 3.
FIG. 5 is a block diagram showing an example of a power generation prediction unit included in the solar power generation prediction system of FIG. 3.
FIG. 6 is a diagram for explaining an example of the operation of the prediction data generation unit included in the power generation prediction unit of FIG. 5.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of predicted data generated by a solar power generation prediction system according to embodiments of the present invention and prediction data generated by a solar power generation prediction system according to a comparative example.
FIG. 8 is a block diagram showing another example of the solar power generation prediction system of FIG. 2.
FIG. 9 is a diagram for explaining an example of the operation of the image sensor control unit included in the solar power generation prediction system of FIG. 8.
FIG. 10 is a block diagram showing another example of the solar power generation prediction system of FIG. 2.
Figure 11 is a flowchart showing a method for predicting solar power generation according to embodiments of the present invention.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. While describing each drawing, similar reference numerals are used for similar components. In the attached drawings, the dimensions of the structures are enlarged from the actual size for clarity of the present invention. Terms such as first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first component may be named a second component, and similarly, the second component may also be named a first component without departing from the scope of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

본 출원에서, "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, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In this application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

또한, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결된다"고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다.Additionally, when a part is said to be “connected” to another part, this includes not only the case where it is directly connected, but also the case where it is connected with another element in between.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the attached drawings. The same reference numerals are used for the same components in the drawings, and duplicate descriptions for the same components are omitted.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 태양광 발전을 위한 전체적인 시스템을 개략적으로 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram schematically showing an overall system for solar power generation according to embodiments of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 태양광 발전을 위한 전체적인 시스템(이하, "태양광 발전 시스템"이라 함)은 발전된 전기(전력)를 전력 그리드 시스템(PGS)으로 제공할 수 있다.Referring to FIG. 1, the overall system for solar power generation (hereinafter referred to as “solar power generation system”) according to embodiments of the present invention can provide generated electricity (power) to a power grid system (PGS). there is.

여기서, 전력 그리드 시스템(PGS)이란 태양광 발전 시스템에서 생산된 전기를 소비자에게 수송하는 역할을 하는 송전선로와 변전소 등의 전력 설비로 구성된 시스템을 의미할 수 있다. 한편, 이는 예시적인 것으로, 본 발명의 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들에 따른 태양광 발전 시스템에 의해 생성된 전기(전력)는 전력이 필요한 다양한 시스템 상에 제공될 수 있다.Here, the power grid system (PGS) may refer to a system comprised of power facilities such as transmission lines and substations that transport electricity produced in a solar power generation system to consumers. Meanwhile, this is an example, and the embodiments of the present invention are not limited thereto. For example, electricity (power) generated by a solar power generation system according to embodiments of the present invention can be provided to various systems that require power.

이를 위해, 본 발명의 실시예들에 따른 태양광 발전 시스템은, 태양광 시스템(PV), 전원 제어 시스템(PMS), 및 에너지 저장 시스템(ESS)을 포함할 수 있다.To this end, the solar power generation system according to embodiments of the present invention may include a photovoltaic system (PV), a power control system (PMS), and an energy storage system (ESS).

태양광 시스템(PV)은 자연 에너지인 태양광(햇빛)을 이용하여 자가 발전을 통해 전기(전력)를 생성할 수 있다. 이를 위해, 태양광 시스템(PV)은 태양광 모듈(PVM)과 인버터(IVT)를 포함할 수 있다.A photovoltaic system (PV) can generate electricity (electricity) through self-generation using sunlight (sunlight), a natural energy source. To this end, a photovoltaic system (PV) may include a photovoltaic module (PVM) and an inverter (IVT).

태양광 모듈(PVM)은 자연 에너지인 태양광(햇빛)을 직류 형태의 전기로 변환하여 전력을 생성할 수 있다.A photovoltaic module (PVM) can generate power by converting sunlight (sunlight), a natural energy, into direct current electricity.

이를 위해, 태양광 모듈(PVM)은 복수의 태양광 셀(cell)을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 태양광 모듈(PVM)은 단결정 실리콘 태양광 셀을 포함하거나 및/또는 단결정 실리콘 태양광 셀을 포함하는 태양광 모듈로 구성될 수 있으나, 이는 단순히 예시적인 것으로 본 발명의 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다.To this end, a photovoltaic module (PVM) may include a plurality of photovoltaic cells. Depending on the embodiment, the photovoltaic module (PVM) may include a single crystal silicon photovoltaic cell and/or may be composed of a photovoltaic module including a single crystal silicon photovoltaic cell, but this is merely an example and an embodiment of the present invention It is not limited to this.

한편, 이상에서는 태양광 모듈(PVM)이 복수의 태양광 셀을 포함하는 태양광 모듈로 구성되는 것으로 설명하였으나, 이는 단순히 설명의 편의를 위한 예시적인 것으로서, 본 발명의 실시예들에 있어서 태양광 모듈(PVM)이라 함은 복수의 태양광 모듈을 포함하는 태양광 어레이로 구성되는 것으로 해석될 수도 있다.Meanwhile, in the above, the photovoltaic module (PVM) has been described as consisting of a photovoltaic module including a plurality of photovoltaic cells, but this is simply an example for convenience of explanation, and in the embodiments of the present invention, the photovoltaic module (PVM) is composed of a photovoltaic module including a plurality of photovoltaic cells. A module (PVM) may be interpreted as consisting of a photovoltaic array including a plurality of photovoltaic modules.

인버터(IVT)는 태양광 모듈(PVM)로부터 생성된 직류 형태의 전기를 교류 형태의 전기로 변환할 수 있다. 이와 같이 교류의 형태로 변환된 전기(전력)는 에너지 저장 시스템(ESS) 및/또는 전력 그리드 시스템(PGS)으로 제공될 수 있다.An inverter (IVT) can convert direct current electricity generated from a photovoltaic module (PVM) into alternating current electricity. Electricity (power) converted to alternating current in this way can be provided to an energy storage system (ESS) and/or power grid system (PGS).

에너지 저장 시스템(ESS)은 태양광 시스템(PV)으로부터 제공되는 교류 형태의 전기를 직류 형태의 전기 에너지로 변환하여 저장하고, 필요시 이를 다시 교류 형태의 전기로 변환하여 전력 그리드 시스템(PGS)으로 제공하는 역할을 수행할 수 있다. 에너지 저장 시스템(ESS)은 배터리형 에너지 저장 시스템(Battery Energy Storage System; BESS)일 수 있으나, 이는 단순히 예시적인 것으로 본 발명의 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다.The energy storage system (ESS) converts alternating current electricity provided by the photovoltaic system (PV) into direct current electric energy and stores it, and when necessary, converts it back into alternating current electricity and supplies it to the power grid system (PGS). It can perform the role provided. The energy storage system (ESS) may be a battery-type energy storage system (BESS), but this is merely illustrative and embodiments of the present invention are not limited thereto.

이를 위해, 에너지 저장 시스템(ESS)은 전력 조절부(PCS) 및 배터리(BTR)를 포함할 수 있다.To this end, the energy storage system (ESS) may include a power controller (PCS) and a battery (BTR).

전력 조절부(PCS)는 태양광 시스템(PV)으로부터 제공되는 교류 형태의 전기(전력)를 배터리(BTR)에 저장하기 위해 직류 형태의 전기(전력)로 변환하거나, 배터리(BTR) 상에 저장된 직류 형태의 전기(전력)를 교류 형태의 전기(전력)로 변환하여 전력 그리드 시스템(PGS)으로 제공하는 역할을 수행할 수 있다. 즉, 상술한 인버터(IVT)의 경우 단방향으로 전력을 변환하는 반면, 전력 조절부(PCS)는 양방향으로 전력을 변환할 수 있다.The power control unit (PCS) converts alternating current electricity (power) provided from the photovoltaic system (PV) into direct current electricity (power) for storage in the battery (BTR), or It can perform the role of converting electricity (power) in the form of direct current into electricity (power) in the form of alternating current and providing it to the power grid system (PGS). That is, while the above-described inverter (IVT) converts power in one direction, the power control unit (PCS) can convert power in two directions.

실시예에 따라, 전력 조절부(PCS)는 상술한 전력의 교류 및 직류의 변환뿐만 아니라 주파수, 전압 등을 조정하기 위한 역할을 수행할 수도 있다.Depending on the embodiment, the power control unit (PCS) may perform the role of not only converting alternating current and direct current of power as described above, but also adjusting frequency, voltage, etc.

배터리(BTR)는 전력 조절부(PCS)로부터 제공되는 직류 형태의 전기(전력)를 저장하는 저장 장치일 수 있다. 예를 들어, 배터리(BTR)는 리튬 이온 배터리, 리튬 폴리머 배터리, 또는 납 배터리일 수 있으나, 이는 단순히 예시적인 것으로, 본 발명의 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다.The battery (BTR) may be a storage device that stores electricity (power) in the form of direct current provided from the power control unit (PCS). For example, the battery (BTR) may be a lithium ion battery, a lithium polymer battery, or a lead battery, but this is merely illustrative and embodiments of the present invention are not limited thereto.

전원 제어 시스템(PMS)은 본 발명의 실시예들에 따른 태양광 발전 시스템(예를 들어, 태양광 발전 시스템 내에 포함되는 태양광 시스템(PV)과 에너지 저장 시스템(ESS) 등)의 전체적인 동작을 제어할 수 있다.The power control system (PMS) controls the overall operation of the solar power generation system (for example, the photovoltaic system (PV) and energy storage system (ESS) included in the solar power generation system) according to embodiments of the present invention. You can control it.

예를 들어, 전원 제어 시스템(PMS)은 다양한 통신 하드웨어와 소프트웨어 기반의 정보 통신 기술(Information & Communications Technology; ICT)을 활용하여 태양광 발전 시스템 내의 에너지 관리를 최적으로 수행하도록 태양광 발전 시스템을 제어할 수 있다.For example, the Power Management System (PMS) utilizes various communication hardware and software-based Information & Communications Technology (ICT) to control the solar power generation system to optimally manage energy within the solar power system. can do.

전원 제어 시스템(PMS)은 다양한 데이터를 수집하여 모니터링 및 분석을 수행하고, 이를 기반으로 태양광 발전 시스템을 제어함으로써 시스템 설치 목적에 맞게 에너지를 관리할 수 있다. 예를 들어, 전원 제어 시스템(PMS)은 시스템 설치 목적에 따른 설치 위치 및 용도 별 에너지 소비 패턴을 측정하여 이를 적절하게 제어하는 등의 역할을 수행할 수 있다.The power control system (PMS) collects various data, performs monitoring and analysis, and controls the solar power generation system based on this to manage energy according to the purpose of system installation. For example, a power control system (PMS) can measure energy consumption patterns for each installation location and purpose according to the purpose of system installation and control them appropriately.

일 실시예에서, 전원 제어 시스템(PMS)은 태양광 시스템(PV) 내 발전량을 예측하고, 이에 기초하여 에너지 저장 시스템(ESS) 및/또는 전력 그리드 시스템(PGS)으로 제공될 전력(전기)의 값에 대한 발전 명령(또는, 충전 명령)을 태양광 시스템(PV)으로 제공할 수 있다.In one embodiment, the power control system (PMS) predicts the amount of power generation in the photovoltaic system (PV) and, based on this, the amount of power (electricity) to be provided to the energy storage system (ESS) and/or power grid system (PGS). A power generation command (or charging command) for the value can be provided to the photovoltaic system (PV).

한편, 예측된 발전량이 실제 발전량보다 적을 경우 예측된 발전량 그대로 발전 명령(또는, 충전 명령)을 수행하게 되면 모자란 발전량을 계통에서 끌어오게 되므로 이후 전력 요금의 상향 조정 등에 의해 오히려 금전적 손실이 발생할 수 있다.On the other hand, if the predicted power generation amount is less than the actual power generation amount, if the power generation command (or charging command) is performed as the predicted power generation amount, the insufficient power generation amount will be drawn from the system, which may result in financial loss due to upward adjustment of the power rate in the future. .

이에 따라, 전원 제어 시스템(PMS)은 예측된 발전량에 대해 일정 마진을 위하여 기설정된 설정 비율을 곱한 값으로 발전 명령(또는, 충전 명령)을 수행하게 된다. 여기서, 설정 비율의 값을 100%에 최대한 가깝게 설정하여 금액적인 손실을 최소화하는 것이 중요한데, 이를 위해서는, 발전량의 예측이 최소 시간 단위로 이루어질 필요가 있으며, 발전량의 예측 값이 실제 발전량에 가깝게(즉, 정확하게) 산출될 필요가 있다.Accordingly, the power control system (PMS) performs a power generation command (or charging command) by multiplying the predicted power generation amount by a preset setting ratio for a certain margin. Here, it is important to minimize financial losses by setting the value of the set ratio as close to 100% as possible. To achieve this, prediction of power generation needs to be made in minimum time units, and the predicted value of power generation must be close to the actual power generation (i.e. , accurately) needs to be calculated.

이를 위해, 일 실시예에서, 전원 제어 시스템(PMS)은 태양광 발전량 예측 시스템(100)을 포함할 수 있다. 태양광 발전량 예측 시스템(100)은 태양광 시스템(PV)에 포함되는 태양광 모듈(PVM) 주변의 기상 데이터와 태양광 모듈(PVM) 주변의 하늘을 촬상한 영상 데이터를 이용하여 최소 시간 단위로 실시간 발전량을 예측함으로써, 설정 비율을 100%에 최대한 가깝게 설정함으로써 발전 명령(또는, 충전 명령)에 따른 값을 실제 발전량에 최대한 가깝게 설정할 수 있다. 이에 따라, 금액적인 손실을 최소화할 수 있다.To this end, in one embodiment, the power control system (PMS) may include a solar power generation prediction system 100. The solar power generation prediction system 100 uses weather data around the photovoltaic module (PVM) included in the photovoltaic system (PV) and image data captured of the sky around the photovoltaic module (PVM) in the minimum time unit. By predicting real-time power generation, the value according to the power generation command (or charging command) can be set as close as possible to the actual power generation by setting the setting ratio as close to 100% as possible. Accordingly, monetary loss can be minimized.

도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 태양광 발전량 예측 시스템을 개략적으로 나타내는 블록도이다.Figure 2 is a block diagram schematically showing a solar power generation prediction system according to embodiments of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 태양광 발전량 예측 시스템(100)은 통신부(110), 프로세서(120) 및 데이터베이스(130)를 포함할 수 있다. 한편, 도 2에서는 태양광 발전량 예측 시스템(100)이 데이터베이스(130)를 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 이는 단순히 예시적인 것으로, 본 발명의 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 실시예에 따라, 태양광 발전량 예측 시스템(100)은 데이터베이스(130)를 포함하지 않고 구성될 수도 있다.Referring to FIGS. 1 and 2 , the solar power generation prediction system 100 according to embodiments of the present invention may include a communication unit 110, a processor 120, and a database 130. Meanwhile, in FIG. 2, the solar power generation prediction system 100 is shown as including a database 130, but this is merely an example and the embodiment of the present invention is not limited thereto. For example, depending on the embodiment, the solar power generation prediction system 100 may be configured without including the database 130.

태양광 발전량 예측 시스템(100)은 통신부(110)를 통해 다양한 시스템과 정보를 송수신할 수 있다. 이를 위해, 통신부(110)는 다양한 통신 기술로 구현될 수 있다. 예를 들어, 통신부(110)에 와이파이(WIFI), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), HSPA(High Speed Packet Access), 모바일 와이맥스(Mobile WiMAX), 와이브로(WiBro), LTE(Long Term Evolution), 5G, 블루투스(bluetooth), 적외선 통신(IrDA, infrared data association), NFC(Near Field Communication), 지그비(Zigbee), 무선랜 기술 등이 적용될 수 있다. 또한, 태양광 발전량 예측 시스템(100)이 인터넷과 연결되는 경우, 통신부(110)는 인터넷에서 정보전송을 위한 표준 프로토콜인 TCP/IP를 따를 수도 있으며, GPS(Global Positioning System) 기술을 이용할 수도 있다.The solar power generation prediction system 100 can transmit and receive information to and from various systems through the communication unit 110. To this end, the communication unit 110 may be implemented with various communication technologies. For example, the communication unit 110 includes Wi-Fi, Wideband CDMA (WCDMA), High Speed Downlink Packet Access (HSDPA), High Speed Uplink Packet Access (HSUPA), High Speed Packet Access (HSPA), and Mobile WiMAX. WiMAX), WiBro, LTE (Long Term Evolution), 5G, Bluetooth, IrDA (infrared data association), NFC (Near Field Communication), Zigbee, and wireless LAN technologies will be applied. You can. In addition, when the solar power generation prediction system 100 is connected to the Internet, the communication unit 110 may follow TCP/IP, a standard protocol for information transmission on the Internet, and may also use GPS (Global Positioning System) technology. .

데이터베이스(130)는 태양광 발전량 예측 시스템(100)의 발전량 예측을 위한 정보 등을 저장할 수 있다. 예를 들어, 데이터베이스(130)는 발전량 예측을 위해 수집된 기상 데이터, 기상 데이터와 영상 데이터를 분석하기 위한 알고리즘 및/또는 머신 러닝을 위한 다양한 기계 학습 데이터, 설정 비율을 정하기 위한 데이터 등을 저장할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The database 130 may store information for predicting the power generation amount of the solar power generation prediction system 100. For example, the database 130 may store weather data collected to predict power generation, various machine learning data for algorithms and/or machine learning for analyzing weather data and image data, data for determining a setting ratio, etc. However, it is not limited to this.

프로세서(120)는 통신부(110)를 통해 데이터베이스(130)에 접근할 수 있다. 한편, 태양광 발전량 예측 시스템(100)이 상술한 바와 같이 데이터베이스(130)를 포함하지 않고 외부의 데이터베이스를 이용하는 경우, 태양광 발전량 예측 시스템(100)은 통신부(110)를 통해 상기 외부의 데이터베이스에 접근할 수 있을 것이다.The processor 120 can access the database 130 through the communication unit 110. On the other hand, when the solar power generation prediction system 100 does not include the database 130 as described above and uses an external database, the solar power generation prediction system 100 connects to the external database through the communication unit 110. You will be able to access it.

프로세서(120) 상에서는 발전량 예측을 위한 동작들이 수행될 수 있으며, 이하에서는, 도 3 내지 도 10을 더 참조하여, 본 발명의 실시예들에 따른 태양광 발전량 예측 시스템(100)의 프로세서(120) 상에서 이루어지는 동작, 과정 등에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Operations for predicting power generation may be performed on the processor 120. Hereinafter, with further reference to FIGS. 3 to 10, the processor 120 of the solar power generation prediction system 100 according to embodiments of the present invention. We will explain in more detail the operations and processes that occur on the screen.

도 3은 도 2의 태양광 발전량 예측 시스템의 일 예를 나타내는 블록도이다.FIG. 3 is a block diagram showing an example of the solar power generation prediction system of FIG. 2.

도 4는 도 3의 태양광 발전량 예측 시스템에 포함되는 영상 데이터 생성부의 동작의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 4 is a diagram for explaining an example of the operation of the image data generator included in the solar power generation prediction system of FIG. 3.

도 5는 도 3의 태양광 발전량 예측 시스템에 포함되는 발전량 예측부의 일 예를 나타내는 블록도이다.FIG. 5 is a block diagram showing an example of a power generation prediction unit included in the solar power generation prediction system of FIG. 3.

도 6은 도 5의 발전량 예측부에 포함되는 예측 데이터 생성부의 동작의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 6 is a diagram for explaining an example of the operation of the prediction data generation unit included in the power generation prediction unit of FIG. 5.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 태양광 발전량 예측 시스템(100)은 태양광 시스템(PV)의 태양광 모듈(PVM) 주변의 하늘을 촬상한 영상 데이터(ID)를 분석하여 상기 태양광 모듈(PVM) 주변의 하늘 상의 구름 상태에 대한 정보를 추출하여 구름 특성 데이터(CD, 도 5 참조)를 생성하고, 구름 특성 데이터(CD, 도 5 참조)와 태양광 모듈(PVM) 주변에 대한 기상 데이터(WD)에 기초하여 상기 하늘 상의 구름에 대한 이동 경로 및 이동 속도 등에 대한 이동 예측 데이터(MD, 도 5 참조)를 생성하며, 이와 같은 이동 예측 데이터(MD, 도 5 참조)와 기상 데이터(WD)에 기초하여 태양광 모듈(PVM)의 발전량을 예측할 수 있다.Referring to FIGS. 1 to 3, the solar power generation prediction system 100 according to embodiments of the present invention uses image data (ID) captured of the sky around a photovoltaic module (PVM) of a photovoltaic system (PV). By analyzing the information on the cloud conditions in the sky around the photovoltaic module (PVM), cloud characteristic data (CD, see FIG. 5) is generated, and the cloud characteristic data (CD, see FIG. 5) and the photovoltaic module are analyzed. (PVM) generates movement prediction data (MD, see FIG. 5) about the movement path and movement speed of the clouds in the sky based on surrounding meteorological data (WD), and such movement prediction data (MD, FIG. 5) and weather data (WD), the power generation amount of the photovoltaic module (PVM) can be predicted.

이를 위해, 일 실시예에서, 태양광 발전량 예측 시스템(100)은 영상 데이터 생성부(IDG), 기상 데이터 수집부(WDG), 및 발전량 예측부(PGP)를 포함할 수 있다.To this end, in one embodiment, the solar power generation prediction system 100 may include an image data generator (IDG), a weather data collection unit (WDG), and a power generation prediction unit (PGP).

영상 데이터 생성부(IDG)는 태양광 시스템(PV)의 태양광 모듈(PVM) 주변에 배치되는 적어도 하나의 이미지 센서를 이용하여, 태양광 모듈(PVM) 주변의 하늘을 촬상하여 영상 데이터(ID)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 영상 데이터 생성부(IDG)에 의해 생성된 영상 데이터(ID)는 상술한 바와 같이 태양광 모듈(PVM) 주변의 하늘 상의 구름 상태에 대한 정보를 추출하기 위해 사용될 수 있다.The image data generator (IDG) uses at least one image sensor disposed around the photovoltaic module (PVM) of the photovoltaic system (PV) to image the sky around the photovoltaic module (PVM) and generate image data (ID). ) can be created. For example, the image data (ID) generated by the image data generator (IDG) can be used to extract information about the state of clouds in the sky around the photovoltaic module (PVM) as described above.

예를 들어, 도 4를 더 참조하면, 영상 데이터 생성부(IDG)는 태양광 모듈(PVM) 주변에 배치되는 이미지 센서(IMS)를 이용하여 태양광 모듈(PVM) 주변의 하늘을 촬상할 수 있다.For example, further referring to FIG. 4, the image data generator (IDG) can capture the sky around the photovoltaic module (PVM) using an image sensor (IMS) disposed around the photovoltaic module (PVM). there is.

이를 위해, 이미지 센서(IMS)는 태양광 모듈(PVM)이 설치된 장소(또는, 그 주변의 장소)에 설치될 수 있으나, 이는 예시적인 것으로, 이미지 센서(IMS)는 별도의 장소에 설치될 수도 있다.For this purpose, the image sensor (IMS) may be installed in the location where the photovoltaic module (PVM) is installed (or in a location nearby), but this is an example and the image sensor (IMS) may be installed in a separate location. there is.

이미지 센서(IMS)는 수신된 빛을 디지털 신호로 변환하여 이미지(영상)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서(IMS)는 카메라, CCD(Charge-Coupled Device) 센서, 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 센서 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 그 외 다양한 공지의 영상 촬상 소자가 이미지 센서(IMS)로서 채택될 수 있다.An image sensor (IMS) can generate an image (video) by converting received light into a digital signal. For example, the image sensor (IMS) may include, but is not limited to, a camera, a charge-coupled device (CCD) sensor, or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) sensor, and various other known image capture sensors. The device may be employed as an image sensor (IMS).

실시예에 따라, 이미지 센서(IMS)는 광량이 조절된 영상 데이터(ID)를 획득할 수 있는 전자동 셔터 기능을 포함하여 구성될 수 있다.Depending on the embodiment, the image sensor (IMS) may be configured to include a fully automatic shutter function capable of acquiring image data (ID) with the light amount adjusted.

한편, 도 4에서는 단일(single)의 이미지 센서(IMS)가 영상을 촬상하는 것으로 도시되어 있으나, 이는 단순히 예시적인 것으로, 본 발명의 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 복수의 이미지 센서(IMS)들이 배치되어 영상을 촬상할 수도 있다.Meanwhile, in FIG. 4, a single image sensor (IMS) is shown to capture an image, but this is merely an example and the embodiment of the present invention is not limited thereto. For example, a plurality of image sensors (IMS) may be arranged to capture images.

일 실시예에서, 영상 데이터 생성부(IDG)는, 이미지 센서(IMS)가 태양광 모듈(PVM) 주변의 하늘 중 태양광 모듈(PVM)이 배치되는 영역에 대응하는 제1 영역(A1) 및 제1 영역(A1) 주변의 제2 영역(A2) 각각에 대한 영상을 촬상하도록 제어할 수 있다.In one embodiment, the image data generator (IDG) configures the image sensor (IMS) to select a first area (A1) corresponding to the area in which the photovoltaic module (PVM) is placed among the sky surrounding the photovoltaic module (PVM), and Control can be made to capture images for each of the second areas (A2) around the first area (A1).

한편, 제1 영역(A1)이란 태양광 모듈(PVM)이 배치되는 영역과 현재 태양의 위치에 따라, 태양으로부터 태양광 모듈(PVM)로 실질적으로 태양광(SOL)이 제공되는 하늘 상의 영역을 의미하는 것으로, 실질적으로 하늘 상에서 태양이 위치하는 영역을 의미할 수 있다.Meanwhile, the first area (A1) refers to an area in the sky where solar light (SOL) is actually provided from the sun to the photovoltaic module (PVM), depending on the area where the photovoltaic module (PVM) is placed and the current position of the sun. This means that it can actually mean the area where the sun is located in the sky.

즉, 영상 데이터 생성부(IDG)는 이미지 센서(IMS)를 이용하여, 현재 시점에서 태양광 모듈(PVM) 주변 하늘 상의 구름 상태에 따른 태양광(SOL)의 광량, 즉, 일사량 등에 따라 태양광 모듈(PVM)의 발전량에 영향을 주는 제1 영역(A1)의 하늘에 대한 영상뿐만 아니라, 제1 영역(A1) 주변의 제2 영역(A2), 즉, 태양으로부터 멀리 떨어진(또는, 태양광 모듈(PVM)로부터 멀리 떨어진) 하늘에 대한 영상을 함께 촬상하여 영상 데이터(ID)를 생성할 수 있다.In other words, the image data generator (IDG) uses an image sensor (IMS) to generate sunlight according to the amount of sunlight (SOL) according to the cloud conditions in the sky around the solar module (PVM) at the current time, that is, the amount of solar radiation, etc. In addition to the image of the sky in the first area (A1) that affects the power generation of the module (PVM), the second area (A2) around the first area (A1), that is, far from the sun (or solar energy) Image data (ID) can be generated by capturing images of the sky (far away from the module (PVM)).

일 실시에에서, 영상 데이터 생성부(IDG)는 이미지 센서(IMS)가 기설정된 시간 단위(예를 들어, 초 단위, 분 단위 등)로 영상을 촬상하도록 제어할 수 있으나, 이는 단순히 예시적인 것으로, 영상 데이터 생성부(IDG)는 이미지 센서(IMS)가 실시간으로 영상을 촬상하도록 제어할 수도 있다.In one embodiment, the image data generator (IDG) may control the image sensor (IMS) to capture images in preset time units (e.g., seconds, minutes, etc.), but this is merely an example. , the image data generator (IDG) may control the image sensor (IMS) to capture images in real time.

다시 도 3을 참조하면, 기상 데이터 수집부(WDG)는 태양광 모듈(PVM) 주변에 대한 기상 데이터(WD)를 수집(또는, 생성)할 수 있다.Referring again to FIG. 3, the weather data collection unit (WDG) may collect (or generate) weather data (WD) around the photovoltaic module (PVM).

일 실시예에서, 기상 데이터 수집부(WDG)는 태양광 모듈(PVM) 주변에 대한 일사량, 온도, 습도, 풍향, 풍속, 태양의 위치, 및 태양의 고도 중 적어도 하나에 대한 기상 데이터(WD)를 수집(또는, 생성)할 수 있다.In one embodiment, the weather data collection unit (WDG) collects weather data (WD) for at least one of solar radiation, temperature, humidity, wind direction, wind speed, sun position, and sun altitude around the photovoltaic module (PVM). You can collect (or create).

다만, 이는 단순히 예시적인 것으로, 기상 데이터(WD)에 포함되는 정보가 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 기상 데이터 수집부(WDG)는 상술한 정보뿐만 아니라 강수량, 일조시간, 미세먼지 농도 등에 대한 기상 데이터(WD)를 더 수집(또는, 생성)할 수 있다.However, this is simply an example, and the information included in the weather data (WD) is not limited thereto. For example, the weather data collection unit (WDG) may further collect (or generate) weather data (WD) on precipitation, sunlight hours, fine dust concentration, etc. in addition to the above-described information.

실시예에 따라, 기상 데이터 수집부(WDG)는 기상 관측소로부터 상기 기상 데이터(WD)를 수집할 수 있으나, 이는 단순히 예시적인 것으로 본 발명의 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 태양광 발전량 예측 시스템(100)은 태양광의 광량을 센싱하기 위한 광 센서, 주변 온도를 센싱하기 위한 온도 센서, 습도를 센신하기 위한 습도 센서 중 적어도 하나를 포함하는 기상 센서를 더 포함하여, 자체적으로 상술한 기상 데이터(WD)를 생성할 수도 있다.Depending on the embodiment, the weather data collection unit (WDG) may collect the weather data (WD) from a weather station, but this is simply illustrative and the embodiment of the present invention is not limited thereto. For example, the solar power generation prediction system 100 further includes a weather sensor including at least one of an optical sensor for sensing the amount of sunlight, a temperature sensor for sensing the surrounding temperature, and a humidity sensor for sensing humidity. Therefore, the above-described weather data (WD) can be generated independently.

일 실시에에서, 기상 데이터 수집부(WDG)는 기설정된 시간 단위(예를 들어, 초 단위, 분 단위 등)로 기상 데이터(WD)를 수집(또는, 생성)할 수 있으나, 이는 단순히 예시적인 것으로, 기상 데이터 수집부(WDG)는 실시간으로 기상 데이터(WD)를 수집(또는, 생성)할 수도 있다.In one embodiment, the weather data collection unit (WDG) may collect (or generate) weather data (WD) in preset time units (e.g., seconds, minutes, etc.), but this is merely an example. In other words, the weather data collection unit (WDG) may collect (or generate) weather data (WD) in real time.

발전량 예측부(PGP)는 영상 데이터 생성부(IDG)로부터 영상 데이터(ID)를 수신하고, 기상 데이터 수집부(WDG)로부터 기상 데이터(WD)를 수신할 수 있다. 발전량 예측부(PGP)는 영상 데이터(ID)와 기상 데이터(WD)에 기초하여 발전량 예측에 대한 예측 데이터(GPD)를 생성할 수 있다.The power generation prediction unit (PGP) may receive image data (ID) from the image data generation unit (IDG) and weather data (WD) from the weather data collection unit (WDG). The power generation prediction unit (PGP) may generate prediction data (GPD) for predicting power generation based on image data (ID) and weather data (WD).

예를 들어, 발전량 예측부(PGP)는 영상 데이터(ID)에 포함되는 영상을 분석하여 태양광 모듈(PVM) 주변의 하늘 상의 구름 상태에 대한 정보를 포함하는 구름 특성 데이터(CD, 도 5 참조)를 생성하고, 기상 데이터(WD)와 구름 특성 데이터(CD, 도 5 참조)에 기초하여 상기 하늘 상의 구름에 대한 이동 예측 데이터(MD, 도 5 참조)를 생성하며, 이동 예측 데이터(MD, 도 5 참조)와 기상 데이터(WD)에 기초하여 태양광 시스템(PV)(예를 들어, 태양광 모듈(PVM))의 발전량을 예측함으로써, 예측 데이터(GPD)를 생성할 수 있다.For example, the power generation prediction unit (PGP) analyzes the image included in the image data (ID) and generates cloud characteristic data (CD, see FIG. 5) containing information about the state of clouds in the sky around the photovoltaic module (PVM). ) and generate movement prediction data (MD, see FIG. 5) for the clouds in the sky based on meteorological data (WD) and cloud characteristic data (CD, see FIG. 5), and movement prediction data (MD, Predicted data (GPD) can be generated by predicting the power generation amount of a photovoltaic system (PV) (eg, photovoltaic module (PVM)) based on (see FIG. 5) and weather data (WD).

보다 구체적으로 설명하기 위해, 도 5를 더 참조하면, 일 실시예에서, 발전량 예측부(PGP)는 구름 특성 데이터 생성부(CDG), 이동 예측 데이터 생성부(MDG), 및 예측 데이터 생성부(PDG)를 포함할 수 있다.For a more specific explanation, further referring to FIG. 5, in one embodiment, the power generation prediction unit (PGP) includes a cloud characteristics data generation unit (CDG), a movement prediction data generation unit (MDG), and a prediction data generation unit ( PDG) may be included.

구름 특성 데이터 생성부(CDG)는 영상 데이터(ID)를 수신하고, 영상 데이터(ID)에 기초하여 태양광 모듈(PVM) 주변의 하늘 상의 구름 상태를 분석하여 구름 특성 데이터(CD)를 생성할 수 있다.The cloud characteristics data generation unit (CDG) receives image data (ID) and analyzes the state of clouds in the sky around the photovoltaic module (PVM) based on the image data (ID) to generate cloud characteristics data (CD). You can.

일 실시예에서, 구름 특성 데이터 생성부(CDG)는 영상 데이터(ID)에 포함되는 영상을 입체적으로 가공하여 구름 상태에 대한 정보를 추출할 수 있다. 예를 들어, 구름 특성 데이터 생성부(CDG)는 영상 데이터(ID)에 포함되는 2D 영상(2차원 영상)에 대해 시뮬레이션 등을 이용하여 3D 영상(3차원 영상)으로 변환하고, 변환된 3D 영상(3차원 영상)을 이용하여 구름 상태에 대한 정보를 추출할 수 있으나, 이는 단순히 예시적인 것으로, 구름 특성 데이터 생성부(CDG)가 영상 데이터(ID)에 포함되는 영상을 입체적으로 가공하는 방법은 다양하게 변형될 수 있다.In one embodiment, the cloud characteristic data generator (CDG) may extract information about cloud conditions by three-dimensionally processing the image included in the image data (ID). For example, the cloud characteristics data generation unit (CDG) converts the 2D image (two-dimensional image) included in the image data (ID) into a 3D image (three-dimensional image) using simulation, and the converted 3D image. (3D image) can be used to extract information about cloud conditions, but this is simply an example, and the method for the cloud characteristic data generator (CDG) to three-dimensionally process the image included in the image data (ID) is It can be modified in various ways.

예를 들어, 실시예에 따라, 상술한 바와 같이, 단일(singla)의 이미지 센서(IMS)가 아닌 복수의 이미지 센서(IMS)가 영상을 촬상하여 영상 데이터(ID)가 생성되는 경우, 구름 특성 데이터 생성부(CDG)는 영상 데이터(ID)에 포함되는 복수의 2D 영상들(복수의 2차원 영상들)을 병합함으로써 3D 영상(3차원 영상)을 생성할 수도 있다.For example, according to an embodiment, as described above, when image data (ID) is generated by capturing an image by a plurality of image sensors (IMS) rather than a single image sensor (IMS), cloud characteristics The data generator (CDG) may generate a 3D image (3D image) by merging a plurality of 2D images (multiple 2D images) included in the image data (ID).

구름 특성 데이터 생성부(CDG)는 이와 같이 입체적으로 가공된 영상을 이용하여, 태양광 모듈(PVM) 주변의 하늘 상의 구름 상태를 분석할 수 있다. 예를 들어, 구름 특성 데이터 생성부(CDG)는 상기 입체적으로 가공된 영상에 대한 영상 처리를 수행하여 태양광 모듈(PVM) 주변의 하늘 상의 구름 상태를 분석할 수 있다. 일 예로, 구름 특성 데이터 생성부(CDG)는 상기 입체적으로 가공된 영상에 대해 색도 및 RGB값 분석의 영상 처리를 수행함으로써, 구름의 형상, 구름의 종류, 구름의 높이, 구름의 분포 넓이, 구름의 운량, 및 구름의 위치 등을 분석할 수 있다. 다만, 상기 영상 처리 방법은 단순히 예시적인 것으로, 본 발명의 실시예가 이에 제한되는 것은 아니며, 구름 특성 데이터 생성부(CDG)는 다양한 영상 처리 방법을 통해 구름 상태를 분석할 수 있다.The cloud characteristics data generator (CDG) can analyze the state of clouds in the sky around the photovoltaic module (PVM) using this three-dimensionally processed image. For example, the cloud characteristics data generator (CDG) may perform image processing on the three-dimensionally processed image to analyze the state of clouds in the sky around the photovoltaic module (PVM). As an example, the cloud characteristics data generation unit (CDG) performs image processing of chromaticity and RGB value analysis on the three-dimensionally processed image, thereby determining the shape of the cloud, type of cloud, height of the cloud, distribution area of the cloud, and cloud distribution area. The amount of clouds and the location of clouds can be analyzed. However, the above image processing method is merely illustrative, and the embodiment of the present invention is not limited thereto, and the cloud characteristic data generator (CDG) can analyze cloud conditions through various image processing methods.

일 실시예에서, 상술한 바와 같이, 영상 데이터 생성부(IDG)는 태양광 모듈(PVM) 주변의 하늘 중 태양광 모듈(PVM)이 배치되는 영역에 대응하는 제1 영역(A1) 및 제1 영역(A1) 주변의 제2 영역(A2)에 대한 영상을 모두 촬상하여 영상 데이터(ID)를 생성하므로, 구름 특성 데이터 생성부(CDG)는 태양광 모듈(PVM) 주변의 하늘 중 제1 영역(A1)의 구름 상태 및 제2 영역(A2)의 구름 상태를 모두 분석함으로써, 구름 특성 데이터(CD)를 생성할 수 있다.In one embodiment, as described above, the image data generator (IDG) includes a first area (A1) and a first area (A1) corresponding to the area in which the photovoltaic module (PVM) is disposed among the sky surrounding the photovoltaic module (PVM). Since image data (ID) is generated by capturing all images of the second area (A2) around the area (A1), the cloud characteristic data generator (CDG) generates image data (ID) in the first area of the sky around the solar module (PVM). By analyzing both the cloud conditions in (A1) and the cloud conditions in the second area (A2), cloud characteristic data (CD) can be generated.

한편, 구름 특성 데이터(CD)는 후술하는 바와 같이 예측 데이터 생성부(PDG)에 의해 발전량을 예측하는데 있어서 사용될 수 있다.Meanwhile, cloud characteristic data (CD) can be used to predict power generation by the prediction data generator (PDG), as will be described later.

예를 들어, 구름이 생기기 위해서는 응결핵이 필요하다. 구름은 작은 물방울들로 이루어져 있는데, 수증기가 엉겨붙어 물방울이 되기 위해서는 수증기가 달라붙을 수 있는 작은 입자, 즉, 응결핵이 필요하다. 일반적으로는, 허공에 떠다니는 소금 입자나 흙알갱이가 응결핵의 역할을 하는데, 미세 먼지가 응결핵의 역할을 하게 되면 일반적인 경우보다 작은 입자가 응결핵이 된다. 이 경우, 구름 입자의 크기가 더 작아지게 되고, 구름의 표면적이 늘어 더 밝은 구름이 형성될 수 있다. 여기서, 더 밝은 구름이라는 것은 태양 복사를 더 많이 반사시킨다는 것으로서 지표면에 도달하는 일사를 더 감소시킬 수 있다.For example, condensation nuclei are needed to form clouds. Clouds are made up of small water droplets, and in order for water vapor to condense to form water droplets, small particles that water vapor can stick to, that is, condensation nuclei, are needed. Generally, salt particles or soil grains floating in the air act as condensation nuclei, but when fine dust acts as a condensation nucleus, particles smaller than normal become condensation nuclei. In this case, the size of cloud particles becomes smaller and the surface area of the cloud increases, allowing brighter clouds to form. Here, brighter clouds reflect more solar radiation, which can further reduce solar radiation reaching the ground.

또한, 구름 안에서 물방울이 서로 엉겨붙어 크기가 커지면 빗방울 크기가 되어 비가 내리기 시작할 수 있다. 여기서, 상술한 바와 같이 구름 입자의 크기가 작아진다는 것은 빗방울 크기로 커지기 위해서는 더 오랜 시간이 필요하며, 이에 따라 구름이 더 오래 지속될 수 있다는 것을 의미할 수 있다. 즉, 구름이 강수로 소멸되기 더 어려워지며, 구름이 더 오래 유지되어 일사량이 더욱 줄어들게 된다.Additionally, when water droplets in a cloud clump together and grow in size, they become the size of raindrops and can start to rain. Here, as described above, the smaller size of cloud particles may mean that a longer time is needed to grow to the size of a raindrop, and thus the cloud can last longer. In other words, it becomes more difficult for clouds to dissipate through precipitation, and the clouds remain longer, further reducing solar radiation.

또한, 발전량을 예측하는데 있어서 구름의 높이, 형상이나 종류를 구분하는 것도 매우 중요하다. 구름은 일반적으로 상층운, 중층운, 하층운 등으로 나뉘며, 수직발달 구름으로 적운 및 적란운 등이 있다. 권층운, 권운, 권적운 등과 같은 상층운보다 수직발달 구름인 적운, 적란운 등의 수직발달 구름을 만날 경우에는, 발전량이 심각하게 저하될 수 있다.Additionally, in predicting power generation, it is very important to distinguish the height, shape, and type of clouds. Clouds are generally divided into upper-level clouds, middle-level clouds, and lower-level clouds, and vertically developing clouds include cumulus clouds and cumulonimbus clouds. When encountering vertically developing clouds such as cumulus or cumulonimbus, which are vertically developing clouds rather than upper-level clouds such as cirrostratus, cirrocumulus, etc., power generation may be seriously reduced.

이와 같이, 태양광 발전량을 정확하게 예측하기 위해서는, 구름의 형상, 구름의 종류, 구름의 높이, 구름의 분포 넓이, 구름의 운량, 및 구름의 위치 등에 대한 구름 특성 데이터(CD)를 생성할 필요가 있다.In this way, in order to accurately predict solar power generation, it is necessary to generate cloud characteristic data (CD) about cloud shape, cloud type, cloud height, cloud distribution area, cloud cloud amount, and cloud location. there is.

한편, 구름 특성 데이터(CD)는 이동 예측 데이터 생성부(MDG)와 예측 데이터 생성부(PDG)로 제공될 수 있다.Meanwhile, cloud characteristic data (CD) may be provided to a movement prediction data generation unit (MDG) and a prediction data generation unit (PDG).

다음으로, 이동 예측 데이터 생성부(MDG)는 기상 데이터(WD), 구름 특성 데이터(CD)에 기초하여, 하늘 상의 구름의 이동 경로 및 이동 속도 등에 대한 이동 예측 데이터(MD)를 생성할 수 있다.Next, the movement prediction data generator (MDG) can generate movement prediction data (MD) for the movement path and movement speed of clouds in the sky based on weather data (WD) and cloud characteristic data (CD). .

일 실시예에서, 이동 예측 데이터 생성부(MDG)는 기상 데이터(WD)에 기초하여 바람의 풍속 및 풍향에 대한 정보를 추출할 수 있다. 예를 들어, 이동 예측 데이터 생성부(MDG)는 상술한 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2)의 바람의 풍속 및 풍향에 대한 정보를 추출할 수 있다.In one embodiment, the movement prediction data generator (MDG) may extract information about wind speed and direction based on weather data (WD). For example, the movement prediction data generator (MDG) may extract information about the wind speed and direction of the wind in the above-described first area A1 and second area A2.

또한, 이동 예측 데이터 생성부(MDG)는 구름 특성 데이터 생성부(CDG)로부터 제공된 구름 특성 데이터(CD)에 기초하여, 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)에 각각 위치하는 구름의 상태(예를 들어, 구름의 형상, 구름의 종류, 구름의 높이, 구름의 분포 넓이, 구름의 운량, 및 구름의 위치 등)를 추출하고, 기상 데이터(WD)에 기초하여 추출한 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2)의 바람의 풍속 및 풍향에 대한 정보를 이용하여 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)에 각각 위치하는 구름의 예상 이동 경로 및 예상 이동 속도를 추출하고, 이에 기초하여 이동 예측 데이터(MD)를 생성할 수 있다.In addition, the movement prediction data generator (MDG) determines the cloud characteristics of the clouds located in the first area (A1) and the second area (A2) based on the cloud characteristic data (CD) provided from the cloud characteristic data generator (CDG). The state (e.g., cloud shape, cloud type, cloud height, cloud distribution area, cloud cloud amount, and cloud location, etc.) is extracted, and the first area extracted based on meteorological data (WD) ( Using information about the wind speed and direction of the wind in the first area (A1) and the second area (A2), extract the expected movement path and expected movement speed of the clouds located in the first area (A1) and the second area (A2), respectively. , Based on this, movement prediction data (MD) can be generated.

예를 들어, 구름은 바람을 따라 이동하게 되며, 구름의 높이에 따라 바람의 풍속 및 풍향이 다를 수 있다. 이에 따라, 이동 예측 데이터 생성부(MDG)는 높이 별 구름의 상태 및 바람의 풍속과 풍향에 대한 정보를 이용하여, 이동 예측 데이터(MD)를 생성할 수 있다.For example, clouds move along the wind, and the wind speed and direction may vary depending on the height of the cloud. Accordingly, the movement prediction data generator (MDG) can generate movement prediction data (MD) using information about the state of clouds by height and the wind speed and direction of the wind.

다른 예로, 구름의 형상, 종류, 분포 넓이, 및 운량 등에 따라 동일한 풍속의 바람이라도 구름의 이동 속도는 상이할 수 있다. 이에 따라, 이동 예측 데이터 생성부(MDG)는 구름의 형상, 종류, 분포 넓이, 및 운량 등에 따른 상대적인 이동 속도의 차이를 분석함으로써, 이동 예측 데이터(MD)를 생성할 수 있다.As another example, the movement speed of clouds may be different even if the wind speed is the same, depending on the shape, type, distribution area, and cloud cover of the clouds. Accordingly, the movement prediction data generator (MDG) can generate movement prediction data (MD) by analyzing differences in relative movement speeds depending on the shape, type, distribution area, and cloudiness of clouds.

일 실시예에서, 이동 예측 데이터 생성부(MDG)는 제1 영역(A1)에 위치하는 구름 및 제2 영역(A2)에 위치하는 구름 각각에 대한 예상 이동 경로와 예상 이동 속도를 추출할 수 있다.In one embodiment, the movement prediction data generator (MDG) may extract the expected movement path and expected movement speed for each of the clouds located in the first area (A1) and the clouds located in the second area (A2). .

즉, 본 발명의 실시예들에 따른 태양광 발전량 예측 시스템(100)(또는, 발전량 예측부(PGP))의 경우, 태양광 모듈(PVM) 주변 영역으로서 태양이 위치하는 하늘에 대한 영상 및 기상 상태뿐만 아니라, 태양이 위치하는 영역의 주변 영역의 하늘에 대한 영상 및 기상 상태를 함께 분석하여, 태양광 모듈(PVM) 주변에 위치하는 구름 및 태양광 모듈(PVM)로부터 멀리 떨어진 영역에 위치하는 구름에 대해 각각 예상 이동 경로 및 예상 이동 속도를 산출할 수 있다.That is, in the case of the solar power generation prediction system 100 (or power generation prediction unit (PGP)) according to embodiments of the present invention, images and weather of the sky where the sun is located as an area around the solar power module (PVM) In addition to the condition, the image and weather conditions of the sky in the area surrounding the area where the sun is located are analyzed together to determine the clouds located around the photovoltaic module (PVM) and the clouds located in areas far away from the photovoltaic module (PVM). The expected movement path and expected movement speed can be calculated for each cloud.

마지막으로, 예측 데이터 생성부(PDG)는 기상 데이터(WD), 구름 특성 데이터(CD), 및 이동 예측 데이터(MD)를 수신하고, 기상 데이터(WD), 구름 특성 데이터(CD), 및 이동 예측 데이터(MD)에 기초하여 태양광 시스템(PV)(예를 들어, 태양광 모듈(PVM))의 발전량을 예측하고, 예측된 발전량에 대한 예측 데이터(GPD)를 생성할 수 있다.Finally, the prediction data generation unit (PDG) receives meteorological data (WD), cloud characteristics data (CD), and movement prediction data (MD), and receives meteorological data (WD), cloud characteristics data (CD), and movement prediction data (MD). Based on the prediction data (MD), the power generation amount of a photovoltaic system (PV) (eg, a photovoltaic module (PVM)) may be predicted, and prediction data (GPD) for the predicted power generation amount may be generated.

예를 들어, 예측 데이터 생성부(PDG)는 기상 데이터(WD)에 기초하여 태양광 발전량에 직접적으로 영향을 주는 일사량뿐만 아니라, 온도, 습도, 태양의 위치, 및 태양의 고도 등을 종합적으로 고려하여 발전량을 예측할 수 있다.For example, based on weather data (WD), the predictive data generation unit (PDG) comprehensively considers not only the amount of solar radiation that directly affects solar power generation, but also temperature, humidity, the position of the sun, and the altitude of the sun. Thus, the amount of power generation can be predicted.

또한, 태양광 발전량을 보다 정확하게 예측하기 위해서는 현재 일사량에 대한 정보뿐만 아니라 실시간으로 변화하는 일사량의 변동을 예측할 필요가 있다. 여기서, 상술한 바와 같이 구름의 형상, 구름의 종류, 구름의 높이, 구름의 분포 넓이, 구름의 운량, 및 구름의 위치 등에 따라 일사량은 달라지므로, 현재 구름의 위치 내지 상태뿐만 아니라 실시간으로 변화하는 구름의 위치 내지 상태 등을 종합적으로 고려하여 일사량의 변동을 예측하고, 이에 기반하여 태양광 발전량을 예측할 필요가 있다.In addition, in order to predict solar power generation more accurately, it is necessary to predict not only information on the current solar radiation amount but also changes in solar radiation that change in real time. Here, as described above, the amount of solar radiation varies depending on the shape of the cloud, type of cloud, height of the cloud, distribution area of the cloud, amount of clouds, and location of the cloud, so it changes in real time as well as the current location or state of the cloud. It is necessary to predict changes in solar radiation by comprehensively considering the location and condition of clouds, and predict solar power generation based on this.

이에 따라, 예측 데이터 생성부(PDG)는 구름 특성 데이터(CD)와 이동 예측 데이터(MD)에 기초하여, 태양광 모듈(PVM) 주변의 하늘 상의 구름의 예상 이동 경로 및 예상 이동 속도에 따른 태양광 모듈(PVM)에 대한 일사량의 변동을 실시간으로 예측하고, 이에 기초하여 예측 데이터(GPD)를 생성할 수 있다.Accordingly, the prediction data generation unit (PDG) generates solar energy according to the expected movement path and expected movement speed of clouds in the sky around the solar module (PVM) based on cloud characteristic data (CD) and movement prediction data (MD). Changes in solar radiation for the optical module (PVM) can be predicted in real time, and predicted data (GPD) can be generated based on this.

일 실시예에서, 예측 데이터 생성부(PDG)는 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)에 각각 위치하는 구름들의 예상 이동 경로 및 예상 이동 속도에 따른 일사량의 변동을 예측할 수 있다.In one embodiment, the prediction data generator (PDG) may predict changes in solar radiation according to the expected movement path and expected movement speed of clouds located in the first area (A1) and the second area (A2), respectively.

예를 들어, 도 6을 더 참조하면, 도 6에는 태양광 모듈(PVM)이 배치되는 영역에 대응하는 제1 영역(A1) 및 제1 영역(A1) 주변의 제2 영역(A2) 각각에 위치하는 구름들(CL1, CL2)을 도시하였다. 예를 들어, 현재 시점(예를 들어, 측정 시점)을 기준으로 제1 영역(A1)에는 제1 구름들(CL1)이 위치할 수 있으며, 제2 영역(A2)에는 제2 구름들(CL2)이 위치할 수 있다.For example, further referring to FIG. 6, in FIG. 6, a first area (A1) corresponding to the area where the photovoltaic module (PVM) is disposed and a second area (A2) around the first area (A1) are shown, respectively. The located clouds (CL1, CL2) are shown. For example, based on the current time (eg, measurement time), first clouds CL1 may be located in the first area A1, and second clouds CL2 may be located in the second area A2. ) can be located.

한편, 도 6에서는 오른쪽 방향, 왼쪽 방향, 아래쪽 방향, 및 위쪽 방향을 각각 동쪽 방향(E), 서쪽 방향(W), 남쪽 방향(S), 및 북쪽 방향(N)으로 도시하였다.Meanwhile, in FIG. 6, the right direction, left direction, downward direction, and upward direction are shown as east direction (E), west direction (W), south direction (S), and north direction (N), respectively.

현재 시점(예를 들어, 측정 시점)을 기준으로는, 태양광 모듈(PVM)과 멀리 떨어진(또는, 태양(SUN)의 위치하는 하늘 상의 영역으로부터 멀리 떨어진) 제2 영역(A2)에 위치하는 제2 구름들(CL2)의 경우, 태양광 모듈(PVM)의 발전량에 영향을 미칠 수 있는 태양광 모듈(PVM)에 대한 일사량에 대해 실질적인 영향이 없을 수 있다. 즉, 현재 시점(예를 들어, 측정 시점)을 기준으로는, 제1 영역(A1)에 위치하는 제1 구름들(CL1)의 형상, 종류, 높이, 분포 넓이, 운량, 및 위치 등에 따라 태양광 모듈(PVM)에 대한 일사량이 결정될 수 있다.Based on the current time (e.g., measurement time), it is located in the second area (A2) far from the solar module (PVM) (or far from the area on the sky where the sun (SUN) is located). In the case of the second clouds CL2, there may be no substantial influence on solar radiation to the photovoltaic module (PVM), which may affect the power generation amount of the photovoltaic module (PVM). That is, based on the current time (for example, the measurement time), the sun depends on the shape, type, height, distribution area, cloud amount, and location of the first clouds CL1 located in the first area A1. The amount of solar radiation for the optical module (PVM) may be determined.

다만, 이후 바람의 영향에 따라 구름의 위치 등이 변동되는 경우 태양광 모듈(PVM)에 대한 일사량에 영향을 미칠 수 있는 구름이 달라질 수 있다.However, if the location of the clouds changes due to the influence of the wind, the clouds that can affect the amount of solar radiation to the solar photovoltaic module (PVM) may change.

예를 들어, 제1 영역(A1)에 위치하는 제1 구름들(CL1) 중 제1 구름(CL1a)은 북서풍의 제1 바람(WIN1)의 영향에 따라 일정 시간이 지난 후에도 제1 영역(A1)에 위치하게 될 수 있다. 이에 반해, 제1 영역(A1)에 위치하는 제1 구름들(CL1) 중 제1 구름(CL1b)은 북풍의 제2 바람(WIN2)의 영향에 따라 일정 시간이 지나는 경우 제2 영역(A2)에 위치하게 될 수 있다.For example, among the first clouds CL1 located in the first area A1, the first cloud CL1a remains in the first area A1 even after a certain period of time due to the influence of the first northwest wind WIN1. ) can be located in. On the other hand, the first cloud (CL1b) among the first clouds (CL1) located in the first area (A1) changes to the second area (A2) after a certain period of time according to the influence of the second wind (WIN2) of the north wind. It may be located in .

또한, 제2 영역(A2)에 위치하는 제2 구름들(CL2) 중 제2 구름(CL2a)과 제2 구름(CL2c)은 각각 북서풍의 제1 바람(WIN1)과 북풍의 제2 바람(WIN2)의 영향에 따라 일정 시간이 지나게 되면 제1 영역(A1)으로 위치하게 될 수 있다. 이에 반해, 제2 영역(A2)에 위치하는 제2 구름들(CL2) 중 제2 구름(CL2b)은 북서풍의 제1 바람(WIN1)의 영향에 따라 일정 시간이 지나더라도 여전히 제2 영역(A2)에 위치하게 될 수 있다.In addition, among the second clouds CL2 located in the second area A2, the second cloud CL2a and the second cloud CL2c are the first northwest wind WIN1 and the north wind second wind WIN2, respectively. ), after a certain period of time, it may be located in the first area (A1). On the other hand, among the second clouds CL2 located in the second area A2, the second cloud CL2b still remains in the second area A2 even after a certain period of time due to the influence of the first northwest wind WIN1. ) can be located.

이와 같이, 현재 시점을 기준으로는 제1 구름들(CL1a, CL1b)이 제1 영역(A1)에 위치하므로, 제1 구름들(CL1a, CL1b)의 형상, 종류, 높이, 분포 넓이, 운량, 및 위치 등에 따라 태양광 모듈(PVM)에 대한 일사량이 결정될 수 있으나, 현재 시점 이후의 시점(예를 들어, 예측 시점)을 기준으로는 주변의 바람(예를 들어, 제1 바람(WIN1) 및 제2 바람(WIN2))의 영향으로, 구름들(CL1, CL2) 중 일부의 구름들(예를 들어, 제1 구름(CL1a) 및 제2 구름들(CL2a, CL2c))이 제1 영역(A1)에 배치되어 해당 구름들(CL1a, CL2a, CL2c)의 형상, 종류, 높이, 분포 넓이, 운량, 및 위치 등에 따라 태양광 모듈(PVM)에 대한 일사량이 결정될 수 있다.As such, based on the current time, the first clouds (CL1a, CL1b) are located in the first area (A1), so the shape, type, height, distribution area, cloud amount, and location, etc., the amount of solar radiation for the photovoltaic module (PVM) may be determined, but based on a time after the current point (e.g., the predicted time), the surrounding wind (e.g., the first wind (WIN1) and Due to the influence of the second wind (WIN2), some of the clouds (CL1, CL2) (e.g., the first cloud (CL1a) and the second clouds (CL2a, CL2c)) are in the first area ( A1), the amount of solar radiation to the solar module (PVM) can be determined depending on the shape, type, height, distribution area, cloud cover, and location of the corresponding clouds (CL1a, CL2a, CL2c).

이에 따라, 예측 데이터 생성부(PDG)는 구름 특성 데이터(CD)에 기초하여 현재 시점(또는, 측정 시점)을 기준으로 제1 영역(A1)에 위치하는 구름들(예를 들어, 도 6의 제1 구름들(CL1))의 형상, 종류, 높이, 분포 넓이, 운량, 및 위치 등을 추출하고, 이동 예측 데이터(MD)에 기초한 상기 구름들(CL1, CL2)의 예상 이동 경로 및 예상 이동 속도를 이용하여 현재 시점 이후의 예측 시점에서 제1 영역(A1)에 위치하는 구름들(예를 들어, 도 6의 구름들(CL1a, CL2a, CL2c))의 형상, 종류, 높이, 분포 넓이, 운량, 및 위치 등을 분석함으로써, 태양광 모듈(PVM)에 대한 일사량의 실시간 변동을 추출하고, 이에 기초하여 태양광 시스템(PV)(또는, 태양광 모듈(PVM))의 발전량을 실시간으로 예측함으로써, 예측 데이터(GPD)를 생성할 수 있다.Accordingly, the prediction data generator (PDG) generates clouds located in the first area (A1) based on the current time (or measurement time) based on the cloud characteristic data (CD) (e.g., in FIG. 6). The shape, type, height, distribution area, cloud amount, and location of the first clouds (CL1) are extracted, and the expected movement path and expected movement of the clouds (CL1, CL2) are based on movement prediction data (MD). Using the velocity, the shape, type, height, distribution area, and By analyzing cloud cover and location, real-time changes in solar radiation to the photovoltaic module (PVM) are extracted, and based on this, the power generation amount of the photovoltaic system (PV) (or photovoltaic module (PVM)) is predicted in real time. By doing so, prediction data (GPD) can be generated.

여기서, 전원 제어 시스템(PMS, 도 1 참조)은 본 발명의 실시예들에 따른 태양광 발전량 예측 시스템(100)(또는, 발전량 예측부(PGP))에 의해 생성된 예측 데이터(GPD)를 이용하여, 태양광 시스템(PV)으로 발전 명령(또는, 충전 명령)을 수행하게 된다.Here, the power control system (PMS, see FIG. 1) uses prediction data (GPD) generated by the solar power generation prediction system 100 (or power generation prediction unit (PGP)) according to embodiments of the present invention. Thus, a power generation command (or charging command) is performed by the photovoltaic system (PV).

이때, 상술한 바와 같이, 전원 제어 시스템(PMS, 도 1 참조)이 발전 명령(또는, 충전 명령)을 수행함에 있어서 예측된 발전량에 대해 기설정된 설정 비율을 곱하여 발전 명령(또는, 충전 명령)을 수행하게 되는데, 본 발명의 실시예들에 따른 태양광 발전량 예측 시스템(100)에 의해 예측된 발전량(즉, 예측 데이터(GPD))과 관련하여, 태양광 발전량 예측 시스템(100)은 기상 데이터(WD)와 영상 데이터(ID)에 기초하여 실시간으로 태양광 모듈(PVM)에 대한 일사량의 변동을 산출함으로써 발전량을 산출(예측)하므로, 전원 제어 시스템(PMS, 도 1 참조)은 실질적으로 설정 비율을 100%에 가깝도록 설정하더라도, 발전 명령(또는, 충전 명령)의 값이 실제 발전량을 초과하는 문제가 발생하지 않게 된다. 이에 따라, 금액적인 손실을 최소화할 수 있다.At this time, as described above, when the power control system (PMS, see FIG. 1) performs a power generation command (or charging command), it multiplies the predicted power generation amount by a preset setting ratio to issue a power generation command (or charging command). In relation to the power generation (i.e., predicted data (GPD)) predicted by the solar power generation prediction system 100 according to embodiments of the present invention, the solar power generation prediction system 100 uses weather data ( Since the power generation amount is calculated (predicted) by calculating the change in insolation amount to the photovoltaic module (PVM) in real time based on the WD) and image data (ID), the power control system (PMS, see FIG. 1) actually calculates the set ratio. Even if is set close to 100%, the problem of the value of the power generation command (or charging command) exceeding the actual power generation does not occur. Accordingly, monetary loss can be minimized.

도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 태양광 발전량 예측 시스템에 의해 생성된 예측 데이터와 비교예에 따른 태양광 발전량 예측 시스템에 의해 생성된 예측 데이터의 일 예를 나타내는 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating an example of predicted data generated by a solar power generation prediction system according to embodiments of the present invention and prediction data generated by a solar power generation prediction system according to a comparative example.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 도 7에는 본 발명의 실시예들에 따른 태양광 발전량 예측 시스템(100)에 의해 생성된 예측 데이터(GPD)와 비교예에 따른 태양광 발전량 예측 시스템에 의해 생성된 예측 데이터(GPD_C)가 각각 도시되어 있다.Referring to FIGS. 1 to 7 , FIG. 7 shows prediction data (GPD) generated by the solar power generation prediction system 100 according to embodiments of the present invention and the solar power generation prediction system according to the comparative example. The predicted data (GPD_C) is shown, respectively.

여기서, 비교예에 따른 태양광 발전량 예측 시스템은, 기존의 태양광 발전량 예측 시스템으로서, 기상 관측 데이터를 이용하여 태양광 발전량을 예측할 수 있으며, 여기서, 기상 관측 데이터의 경우 시간대 별 기상 데이터를 포함하므로, 비교예에 따른 태양광 발전량 예측 시스템에 의해 생성된 예측 데이터(GPD_C)는 시간대 별(예를 들어, 시간 단위)로 생성될 수 밖에 없다. 따라서, 실시간으로 변화하는 일사량에 대한 정보가 반영되기 어려우므로, 비교예에 따른 예측 데이터(GPD_C)는 시간대 별로 생성될 수밖에 없다.Here, the solar power generation prediction system according to the comparative example is an existing solar power generation prediction system that can predict solar power generation using weather observation data. Here, the weather observation data includes weather data by time zone. , the prediction data (GPD_C) generated by the solar power generation prediction system according to the comparative example cannot help but be generated by time zone (eg, hourly unit). Therefore, since it is difficult to reflect information on solar radiation that changes in real time, the predicted data (GPD_C) according to the comparative example has no choice but to be generated for each time zone.

이에 반해, 본 발명의 실시예들에 따른 태양광 발전량 예측 시스템(100)에 의해 생성된 예측 데이터(GPD)의 경우, 상술한 바와 같이, 실시간으로 변동되는 일사량을 모두 반영하여 생성되므로 실시간으로 예측 데이터(GPD)가 생성될 수 있으며, 기상 데이터(WD)뿐만 아니라 영상 데이터(ID)에 기초하여 생성되므로 비교예에 따른 예측 데이터(GPD_C)에 비해 정확도가 현저하게 높을 수 있다.On the other hand, in the case of prediction data (GPD) generated by the solar power generation prediction system 100 according to embodiments of the present invention, as described above, it is generated by reflecting all solar radiation that changes in real time, so it is predicted in real time. Data (GPD) may be generated, and since it is generated based on image data (ID) as well as weather data (WD), accuracy may be significantly higher than the prediction data (GPD_C) according to the comparative example.

도 8은 도 2의 태양광 발전량 예측 시스템의 다른 일 예를 나타내는 블록도이다.FIG. 8 is a block diagram showing another example of the solar power generation prediction system of FIG. 2.

도 9는 도 8의 태양광 발전량 예측 시스템에 포함되는 이미지 센서 제어부의 동작의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 9 is a diagram for explaining an example of the operation of the image sensor control unit included in the solar power generation prediction system of FIG. 8.

도 8은 이미지 센서 제어부(ISC)의 구성과 관련하여 도 3의 실시예에 대한 변형 실시예를 나타낸다.FIG. 8 shows a modified embodiment of the embodiment of FIG. 3 with respect to the configuration of an image sensor control unit (ISC).

도 8 및 도 9에 있어서, 중복된 설명을 피하기 위하여 상술한 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명하며, 특별히 설명하지 않는 부분은 상술한 실시예에 따르며, 동일한 번호는 동일한 구성 요소를, 유사한 번호는 유사한 구성 요소를 나타낸다.In FIGS. 8 and 9 , in order to avoid redundant explanation, the explanation is centered on points that are different from the above-described embodiment. Parts not specifically explained follow the above-described embodiment, the same numbers indicate the same components, and similar numbers indicate the same components. represents similar components.

도 8을 참조하면, 태양광 발전량 예측 시스템(100_1)은 영상 데이터 생성부(IDG), 기상 데이터 수집부(WDG), 발전량 예측부(PGP), 및 이미지 센서 제어부(ISC)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8, the solar power generation prediction system 100_1 may include an image data generator (IDG), a weather data collection unit (WDG), a power generation prediction unit (PGP), and an image sensor control unit (ISC). .

이미지 센서 제어부(ISC)는 태양의 이동 궤도(OTS)에 대응하여 이미지 센서(IMS)가 촬상하는 하늘의 위치를 적응적으로 제어할 수 있다.The image sensor control unit (ISC) can adaptively control the position of the sky captured by the image sensor (IMS) in response to the moving orbit (OTS) of the sun.

보다 구체적으로, 도 9를 더 참조하면, 시간의 흐름에 따라 지구의 자전에 따라 태양(SUN)은 그 궤도(OTS)가 변화할 수 있다.More specifically, referring to FIG. 9, the orbit (OTS) of the Sun (SUN) may change according to the rotation of the Earth over time.

여기서, 상술한 바와 같이, 제1 영역(A1)이란 태양광 모듈(PVM)이 배치되는 영역과 현재 태양의 위치에 따라, 태양으로부터 태양광 모듈(PVM)로 실질적으로 태양광(SOL)이 제공되는 하늘 상의 영역을 의미하는 것으로, 실질적으로 하늘 상에서 태양(SUN)이 위치하는 영역을 의미하므로, 태양의 궤도(OTS) 변화에 따라 해당 영역들(A1, A2)도 하늘 상에서 그 위치가 함께 변화할 수 있다.Here, as described above, the first area A1 refers to the area where the photovoltaic module (PVM) is placed and, depending on the current position of the sun, solar light (SOL) is substantially provided from the sun to the photovoltaic module (PVM). This refers to the area in the sky where the sun (SUN) is located in the sky, so as the orbit (OTS) of the sun changes, the positions of the corresponding areas (A1, A2) also change in the sky. can do.

이에 따라, 이미지 센서 제어부(ISC)는 태양의 이동 궤도(OTS)에 대응하여 이미지 센서(IMS)가 촬상하는 하늘의 위치를 적응적으로 제어함으로써, 이미지 센서(IMS)가 영상을 촬상하도록 제어할 수 있다.Accordingly, the image sensor control unit (ISC) can control the image sensor (IMS) to capture images by adaptively controlling the position of the sky where the image sensor (IMS) captures images in response to the moving orbit (OTS) of the sun. You can.

도 10은 도 2의 태양광 발전량 예측 시스템의 또 다른 일 예를 나타내는 블록도이다.FIG. 10 is a block diagram showing another example of the solar power generation prediction system of FIG. 2.

도 10은 발전 명령부(CCU)의 구성과 관련하여 도 3의 실시예에 대한 변형 실시예를 나타낸다.FIG. 10 shows a modified embodiment of the embodiment of FIG. 3 with respect to the configuration of a power generation command unit (CCU).

도 10에 있어서, 중복된 설명을 피하기 위하여 상술한 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명하며, 특별히 설명하지 않는 부분은 상술한 실시예에 따르며, 동일한 번호는 동일한 구성 요소를, 유사한 번호는 유사한 구성 요소를 나타낸다.In FIG. 10, in order to avoid redundant explanation, the explanation is centered on differences from the above-described embodiment. Parts not specifically explained follow the above-described embodiment, the same numbers indicate the same components, and similar numbers indicate similar components. represents an element.

도 10을 참조하면, 태양광 발전량 예측 시스템(100_2)은 영상 데이터 생성부(IDG), 기상 데이터 수집부(WDG), 발전량 예측부(PGP), 및 발전 명령부(CCU)(또는, 충전 명령부)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 10, the solar power generation prediction system 100_2 includes an image data generation unit (IDG), a weather data collection unit (WDG), a power generation prediction unit (PGP), and a power generation command unit (CCU) (or charging command). part) may be included.

발전 명령부(CCU)는 발전량 예측부(PGP)로부터 제공되는 예측 데이터(GPD)를 수신하고, 예측 데이터(GPD)에 기초하여 예측된 태양광 모듈(PVM)의 발전량에 대해 설정 비율을 곱한 값을 발전 명령 값(CC)(또는, 충전 명령 값)으로서 출력할 수 있다.The power generation command unit (CCU) receives prediction data (GPD) provided from the power generation prediction unit (PGP), and multiplies the predicted power generation amount of the photovoltaic module (PVM) by a set ratio based on the prediction data (GPD). Can be output as a power generation command value (CC) (or charging command value).

여기서, 상술한 바와 같이 설정 비율의 경우, 발전량의 예측 정확도가 높을수록 설정 비율을 100%(또는, 1)에 가깝게 설정하더라도 발전 명령(또는, 충전 명령)의 값이 실제 발전량을 초과하는 문제가 발생하지 않게 되나, 발전량의 예측 정확도가 상대적으로 낮은 경우에는 발전 명령(또는, 충전 명령)의 값이 실제 발전량을 초과하는 문제가 발생할 수도 있다.Here, in the case of the setting ratio as described above, the higher the prediction accuracy of the power generation, the more likely it is that the value of the power generation command (or charging command) will exceed the actual power generation even if the setting ratio is set close to 100% (or 1). This will not occur, but if the prediction accuracy of power generation is relatively low, a problem may occur in which the value of the power generation command (or charging command) exceeds the actual power generation.

여기서, 상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 태양광 발전량 예측 시스템(100, 100_1, 100_2)의 경우, 비교예에 따른 태양광 발전량 예측 시스템에 비해 발전량 예측의 정확도가 현저하게 높은 것은 별론, 그 예측 정확도는 기상 상태 등에 따라 달라질 수 있다.Here, as described above, in the case of the solar power generation prediction system (100, 100_1, 100_2) according to the embodiments of the present invention, the accuracy of power generation prediction is significantly higher than the solar power generation prediction system according to the comparative example. Aside from that, the prediction accuracy may vary depending on weather conditions, etc.

보다 구체적으로, 상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 들에 따른 태양광 발전량 예측 시스템(100, 100_1, 100_2)에 있어서, 현재 시점과 현재 시점 이후의 예측 시점에서 구름 상태의 변화를 실시간으로 예측하여 태양광 모듈(PVM)에 대한 일사량 변동을 실시간으로 예측하는데 있어서, 기상 상태에 따라 바람의 풍속이 강하거나, 바람의 풍향이 시시각각으로 변화하거나, 및/또는 구름의 상태(예를 들어, 구름의 형상, 구름의 종류, 구름의 높이, 구름의 분포 넓이, 구름의 운량, 및 구름의 위치 등)에 따른 요인으로 인해 예측 시점에서의 구름 상태의 변화 예측의 정확도는 달라질 수 있다.More specifically, as described above, in the solar power generation prediction system (100, 100_1, 100_2) according to the embodiments of the present invention, changes in cloud conditions are monitored in real time at the current time and the predicted time after the current time. In predicting changes in solar radiation to a photovoltaic module (PVM) in real time, depending on weather conditions, the wind speed may be strong, the wind direction may change from moment to moment, and/or the state of clouds (e.g., The accuracy of predicting changes in cloud conditions at the time of prediction may vary due to factors depending on the shape of the cloud, type of cloud, height of the cloud, distribution area of the cloud, cloud amount, and location of the cloud, etc.

예를 들어, 바람의 풍속이 강하거나 및/또는 바람의 풍향이 시시각각으로 변화하는 등의 기상 상태에 있어서, 예측 시점에서의 구름 상태의 변화 예측의 정확도는 비교적으로 낮을 수 있다.For example, in weather conditions where the wind speed is strong and/or the wind direction changes from moment to moment, the accuracy of predicting changes in cloud conditions at the prediction time may be relatively low.

이에 따라, 발전 명령부(CCU)는 영상 데이터(ID) 및 기상 데이터(WD)를 더 수신하고, 영상 데이터(ID) 및 기상 데이터(WD)에 기초하여 예측 정확도에 영향을 줄 수 있는 바람의 풍속, 풍향, 및/또는 구름의 상태에 대한 정보를 추출하고, 이에, 예측 정확도가 상대적으로 낮은 것으로 판단되는 경우 상대적으로 낮은 값을 가지는 가중치를 산출하고, 예측 정확도가 상대적으로 높은 것으로 판단되는 경우 상대적으로 높은 값을 가지는 가중치를 산출할 수 있다. 여기서, 가중치는 0에서 1 사이의 값을 가질 수 있다.Accordingly, the power generation command unit (CCU) further receives image data (ID) and weather data (WD), and based on the image data (ID) and weather data (WD), determines the wind condition that can affect the prediction accuracy. Extract information about wind speed, wind direction, and/or cloud conditions, and calculate weights with relatively low values if prediction accuracy is judged to be relatively low, and if prediction accuracy is judged to be relatively high. Weights with relatively high values can be calculated. Here, the weight can have a value between 0 and 1.

이를 위해, 발전 명령부(CCU)는 바람의 풍속, 풍향, 및/또는 구름의 상태에 대한 정보에 따라 가중치의 값을 산출하기 위한 알고리즘, 수학식 등을 이용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.To this end, the power generation command unit (CCU) may use algorithms, mathematical equations, etc. to calculate the weight value according to information about wind speed, wind direction, and/or cloud status, but is not limited thereto.

한편, 실시예에 따라 발전 명령부(CCU)는 예측 정확도가 현저하게 높은 것으로 판단되는 경우 1의 값을 가지는 가중치를 산출할 수 있다.Meanwhile, depending on the embodiment, the power generation command unit (CCU) may calculate a weight with a value of 1 when it is determined that the prediction accuracy is significantly high.

이후, 발전 명령부(CCU)는 기준 설정 비율에 대해, 예측 정확도 판단에 따른 가중치를 곱하여 설정 비율을 산출하고, 예측 데이터(GPD)에 기초하여 예측된 태양광 모듈(PVM)의 발전량에 대해 상기 설정 비율을 곱한 값을 발전 명령 값(CC)(또는, 충전 명령 값)으로서 출력할 수 있다.Afterwards, the power generation command unit (CCU) calculates the setting ratio by multiplying the standard setting ratio by a weight according to the judgment of prediction accuracy, and calculates the power generation amount of the photovoltaic module (PVM) predicted based on the prediction data (GPD). The value multiplied by the set ratio can be output as a generation command value (CC) (or charging command value).

예를 들어, 기준 설정 비율이 100%, 즉, 1의 값으로 설정되며, 가중치가 0.97로 산출되는 경우, 설정 비율은 1과 0.97을 곱한 0.97의 값으로 결정되어 발전 명령 값(CC)은 예측된 발전량의 97%로 설정될 수 있다.For example, if the standard setting ratio is set to 100%, that is, a value of 1, and the weight is calculated as 0.97, the setting ratio is determined as the value of 0.97 multiplied by 1 and 0.97, and the generation command value (CC) is predicted. It can be set to 97% of the generated power generation.

다른 예로, 기준 설정 비율이 99%, 즉, 0.99의 값으로 설정되며, 가중치가 0.95로 산출되는 경우, 설정 비율은 0.99와 0.95를 곱한 약 0.94의 값으로 결정되어 발전 명령 값(CC)은 예측된 발전량의 94%로 설정될 수 있다.As another example, if the standard setting ratio is set to 99%, that is, a value of 0.99, and the weight is calculated as 0.95, the setting ratio is determined to be a value of approximately 0.94 multiplied by 0.99 and 0.95, and the generation command value (CC) is predicted. It can be set to 94% of the generated power generation.

또 다른 예로, 기준 설정 비율이 100%, 즉, 1의 값으로 설정되며, 가중치도 1의 값으로 산출되는 경우, 설정 비율은 1의 값으로 결정되어 발전 명령 값(CC)은 예측된 발전량의 100%로 설정될 수 있다.As another example, if the standard setting ratio is set to 100%, that is, a value of 1, and the weight is also calculated to a value of 1, the setting ratio is determined to be a value of 1, and the generation command value (CC) is equal to the predicted power generation amount. Can be set to 100%.

한편, 상기 예시된 기준 설정 비율의 값, 가중치의 값은 단순히 설명의 편의를 위한 예시적인 것에 불과하며, 이에 제한되는 것이 아니다.Meanwhile, the above-exampled standard setting ratio values and weight values are merely illustrative for convenience of explanation and are not limited thereto.

이와 같이, 발전 명령부(CCU)는 영상 데이터(ID)와 기상 데이터(WD)를 종합적으로 고려하여, 예측 정확도를 판단하고 이에 기초하여 가중치를 산출하여 최종적인 설정 비율을 산출할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시예들에 따른 태양광 발전량 예측 시스템(100_2)은 기상 상태 등에 따라 적응적으로 발전 명령(또는, 충전 명령)을 수행할 수 있게 된다.In this way, the power generation command unit (CCU) can comprehensively consider the image data (ID) and weather data (WD), determine the prediction accuracy, and calculate the weight based on this to calculate the final setting ratio. Accordingly, the solar power generation prediction system 100_2 according to embodiments of the present invention can adaptively perform power generation commands (or charging commands) depending on weather conditions, etc.

도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 태양광 발전량 예측 방법을 나타내는 순서도이다.Figure 11 is a flowchart showing a method for predicting solar power generation according to embodiments of the present invention.

도 1 내지 도 11을 참조하면, 도 11의 태양광 발전량 예측 방법은 도 3의 태양광 발전량 예측 시스템(100), 도 8의 태양광 발전량 예측 시스템(100_1), 또는 도 10의 태양광 발전량 예측 시스템(100_2) 상에서 수행될 수 있다. 여기서, 도 11의 태양광 발전량 예측 방법은 도 1 내지 도 10을 참조하여 설명한 태양광 발전량 예측 시스템(100, 100_1, 100_2)의 동작과 실질적으로 동일하거나 유사하므로, 중복되는 설명은 반복하지 않기로 한다.Referring to FIGS. 1 to 11, the solar power generation prediction method of FIG. 11 includes the solar power generation prediction system 100 of FIG. 3, the solar power generation prediction system 100_1 of FIG. 8, or the solar power generation prediction system 100 of FIG. 10. It may be performed on system 100_2. Here, since the solar power generation prediction method of FIG. 11 is substantially the same or similar to the operation of the solar power generation prediction system (100, 100_1, 100_2) described with reference to FIGS. 1 to 10, overlapping descriptions will not be repeated. .

먼저, 도 11의 태양광 발전량 예측 방법은, 태양광 모듈 주변에 배치되는 적어도 하나의 이미지 센서를 이용하여 태양광 모듈 주변의 하늘을 촬상하여 영상 데이터를 생성(S1110)할 수 있다.First, the solar power generation prediction method of FIG. 11 can generate image data by capturing the sky around the solar module using at least one image sensor disposed around the solar module (S1110).

또한, 도 11의 태양광 발전량 예측 방법은, 태양광 모듈 주변에 대한 기상 데이터를 수집(S1120)할 수 있다.In addition, the solar power generation prediction method of FIG. 11 can collect weather data around the solar power module (S1120).

이후, 도 11의 태양광 발전량 예측 방법은, 영상 데이터를 분석하여 하늘 상의 구름 상태에 대한 정보를 포함하는 구름 특성 데이터를 생성(S1130)하고, 기상 데이터와 구름 특성 데이터에 기초하여 하늘 상의 구름에 대한 이동 예측 데이터를 생성(S1140)할 수 있다.Thereafter, the solar power generation prediction method of FIG. 11 analyzes image data to generate cloud characteristic data including information on the state of clouds in the sky (S1130), and predicts cloud characteristics in the sky based on the meteorological data and cloud characteristic data. Movement prediction data can be generated (S1140).

이후, 도 11의 태양광 발전량 예측 방법은, 이동 예측 데이터와 기상 데이터에 기초하여 태양광 모듈의 발전량을 예측(S1150)할 수 있다.Thereafter, the solar power generation amount prediction method of FIG. 11 can predict the power generation amount of the solar power module based on the movement prediction data and weather data (S1150).

이상 설명된 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.Embodiments according to the present invention described above may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer components and recorded on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium may include program instructions, data files, data structures, etc., singly or in combination. Program instructions recorded on the computer-readable recording medium may be specially designed and configured for the present invention, or may be known and usable by those skilled in the computer software field. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, and magneto-optical media such as floptical disks. media), and hardware devices specifically configured to store and perform program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, etc. Examples of program instructions include not only machine language code such as that created by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform processing according to the invention and vice versa.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 태양광 발전량 예측 시스템 및 방법의 경우, 기상 데이터뿐만 아니라 태양광 모듈 주변의 하늘에 대한 영상 데이터를 기초하여 발전량을 예측하므로, 최소 시간 단위로(실시간으로) 보다 정확하게 발전량을 예측할 수 있다.As described above, in the case of the solar power generation prediction system and method according to embodiments of the present invention, the power generation is predicted based on image data about the sky around the solar module as well as weather data, so that the power generation amount is predicted in minimum time units. Power generation can be predicted more accurately (in real time).

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 태양광 발전량 예측 시스템 및 방법의 경우, 실제 발전량에 가깝게 발전 명령(또는, 충전 명령)을 수행하므로 금액적인 손실을 최소화할 수 있다.Additionally, in the case of the solar power generation prediction system and method according to embodiments of the present invention, monetary loss can be minimized by executing a power generation command (or charging command) close to the actual power generation amount.

본 발명의 다양한 실시예들에 따른 태양광 발전량 예측 시스템은 다음과 같이 설명될 수 있다.A solar power generation prediction system according to various embodiments of the present invention can be described as follows.

전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 태양광 발전량 예측 시스템은, 태양광 모듈의 발전량을 예측하는 시스템에서, 상기 태양광 모듈 주변에 배치되는 적어도 하나의 이미지 센서를 이용하여 상기 태양광 모듈 주변의 하늘을 촬상하여 영상 데이터를 생성하는 영상 데이터 생성부, 상기 태양광 모듈 주변에 대한 기상 데이터를 수집하는 기상 데이터 수집부, 및 상기 영상 데이터를 분석하여 상기 하늘 상의 구름 상태에 대한 정보를 포함하는 구름 특성 데이터를 생성하고, 상기 기상 데이터와 상기 구름 특성 데이터에 기초하여 상기 하늘 상의 구름에 대한 이동 예측 데이터를 생성하며, 상기 이동 예측 데이터와 상기 기상 데이터에 기초하여 상기 태양광 모듈의 발전량을 예측하는 발전량 예측부를 포함할 수 있다.In order to solve the above-described problem, the solar power generation prediction system according to embodiments of the present invention includes at least one image sensor disposed around the solar module in the system for predicting the power generation of the solar module. an image data generator that generates image data by imaging the sky around the solar module, a weather data collection unit that collects weather data around the solar module, and a cloud in the sky by analyzing the image data. Generate cloud characteristic data including information on conditions, generate movement prediction data for clouds in the sky based on the weather data and the cloud characteristic data, and generate movement prediction data for clouds in the sky based on the movement prediction data and the weather data. It may include a power generation prediction unit that predicts the power generation amount of the solar module.

일 실시예에서, 상기 발전량 예측부는, 상기 영상 데이터를 분석하여 상기 구름 특성 데이터를 생성하는 구름 특성 데이터 생성부, 상기 기상 데이터와 상기 구름 특성 데이터에 기초하여 상기 이동 예측 데이터를 생성하는 이동 예측 데이터 생성부, 및 상기 이동 예측 데이터와 상기 기상 데이터에 기초하여 상기 태양광 모듈의 발전량을 예측하여 예측 데이터를 생성하는 예측 데이터 생성부를 포함할 수 있다.In one embodiment, the power generation prediction unit includes a cloud characteristics data generator that analyzes the image data to generate the cloud characteristics data, and a movement prediction data that generates the movement prediction data based on the meteorological data and the cloud characteristics data. It may include a generation unit, and a prediction data generation unit that generates prediction data by predicting the power generation amount of the solar module based on the movement prediction data and the weather data.

일 실시예에서, 상기 이동 예측 데이터 생성부는, 상기 기상 데이터에 기초하여 바람의 풍속 및 풍향에 대한 정보를 추출하고, 상기 바람의 풍속 및 풍향에 의한 상기 하늘 상의 구름의 예상 이동 경로 및 예상 이동 속도를 추출하여 상기 이동 예측 데이터를 생성하고, 상기 발전량 예측부는 상기 하늘 상의 구름의 예상 이동 경로 및 예상 이동 속도에 따른 상기 태양광 모듈에 대한 일사량의 변동을 예측하고, 이에 기초하여 상기 예측 데이터를 생성할 수 있다.In one embodiment, the movement prediction data generator extracts information about the wind speed and direction of the wind based on the weather data, and the expected movement path and expected movement speed of the clouds in the sky according to the wind speed and direction of the wind. extracts and generates the movement prediction data, and the power generation prediction unit predicts the change in solar radiation for the solar module according to the expected movement path and expected movement speed of the clouds in the sky, and generates the prediction data based on this. can do.

일 실시예에서, 상기 구름 특성 데이터 생성부는, 상기 영상 데이터에 포함되는 상기 태양광 모듈 주변의 하늘에 대한 영상을 입체적으로 가공하여 상기 하늘 상의 구름의 형상, 구름의 종류, 구름의 높이, 구름의 분포 넓이, 구름의 운량, 및 구름의 위치 중 적어도 하나에 관한 상기 구름 상태에 대한 정보를 추출할 수 있다.In one embodiment, the cloud characteristic data generation unit three-dimensionally processes the image of the sky around the solar module included in the image data to determine the shape of the cloud in the sky, the type of cloud, the height of the cloud, and the height of the cloud. Information about the cloud state regarding at least one of distribution area, cloud cover, and cloud location can be extracted.

일 실시예에서, 상기 태양광 발전량 예측 시스템은, 태양의 궤도에 대응하여 상기 적어도 하나의 이미지 센서가 촬상하는 하늘의 위치를 적응적으로 제어하는 이미지 센서 제어부를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the solar power generation prediction system may further include an image sensor control unit that adaptively controls a position in the sky captured by the at least one image sensor in response to the orbit of the sun.

일 실시예에서, 상기 태양광 발전량 예측 시스템은, 상기 영상 데이터, 상기 기상 데이터, 및 상기 발전량 예측부에 의해 생성된 예측 데이터를 수신하고, 예측된 상기 태양광 모듈의 발전량에 설정 비율을 곱한 값을 발전 명령 값으로 출력하는 발전 명령부를 더 포함할 수 있다. 상기 발전 명령부는, 상기 영상 데이터에 기초한 상기 하늘 상의 구름 상태 및 상기 기상 데이터에 기초하여 가중치를 산출하고, 기준 설정 비율에 상기 가중치를 적용하여 상기 설정 비율을 산출할 수 있다.In one embodiment, the solar power generation prediction system receives the image data, the weather data, and the prediction data generated by the power generation prediction unit, and multiplies the predicted power generation amount of the solar module by a set ratio. It may further include a power generation command unit that outputs as a power generation command value. The power generation command unit may calculate a weight based on the weather data and cloud conditions in the sky based on the image data, and calculate the setting ratio by applying the weight to a standard setting ratio.

일 실시예에서, 상기 기상 데이터는, 상기 태양광 모듈 주변의 일사량, 온도, 습도, 풍향, 풍속, 태양의 위치, 및 태양의 고도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In one embodiment, the weather data may include at least one of solar radiation, temperature, humidity, wind direction, wind speed, sun position, and sun altitude around the solar module.

본 발명의 다양한 실시예들에 따른 태양광 발전량 예측 방법은 다음과 같이 설명될 수 있다.A method for predicting solar power generation according to various embodiments of the present invention can be described as follows.

전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 태양광 발전량 예측 방법은, 태양광 모듈의 발전량을 예측하는 방법에서, 상기 태양광 모듈 주변에 배치되는 적어도 하나의 이미지 센서를 이용하여 상기 태양광 모듈 주변의 하늘을 촬상하여 영상 데이터를 생성하는 단계, 상기 태양광 모듈 주변에 대한 기상 데이터를 수집하는 단계, 상기 영상 데이터를 분석하여 상기 하늘 상의 구름 상태에 대한 정보를 포함하는 구름 특성 데이터를 생성하는 단계, 상기 기상 데이터와 상기 구름 특성 데이터에 기초하여 상기 하늘 상의 구름에 대한 이동 예측 데이터를 생성하는 단계, 및 상기 이동 예측 데이터와 상기 기상 데이터에 기초하여 상기 태양광 모듈의 발전량을 예측하는 단계를 포함할 수 있다.In order to solve the above-described problem, the method for predicting the amount of solar power generation according to embodiments of the present invention includes at least one image sensor disposed around the solar module. Generating image data by imaging the sky around the solar module, collecting weather data around the solar module, and analyzing the image data to include information about the state of clouds in the sky. Generating cloud characteristic data, generating movement prediction data for clouds in the sky based on the weather data and the cloud characteristic data, and generating movement prediction data for the clouds in the sky based on the movement prediction data and the weather data. It may include the step of predicting power generation.

본 발명의 다양한 실시예들에 따른 컴퓨터 프로그램은 다음과 같이 설명될 수 있다.Computer programs according to various embodiments of the present invention can be described as follows.

전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 컴퓨터 프로그램은, 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로서, 상기 컴퓨터 프로그램은 명령어를 포함하며, 컴퓨터 시스템에 의해 실행될 때, 상기 명령어는 상기 컴퓨터 시스템이 상기 태양광 발전량 예측 방법을 수행하도록 할 수 있다.In order to solve the problems described above, the computer program according to the embodiments of the present invention is a computer program stored in a computer-readable medium, where the computer program includes instructions, and when executed by a computer system, the instructions may cause the computer system to perform the solar power generation prediction method.

이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the present invention has been described above with reference to embodiments, those skilled in the art will understand that various modifications and changes can be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims. You will be able to.

100, 100_1, 100_2: 태양광 발전량 예측 시스템
CCU: 발전 명령부
CDG: 구름 특성 데이터 생성부
IDG: 영상 데이터 생성부
IMS: 이미지 센서
ISC: 이미지 센서 제어부
MDG: 이동 예측 데이터 생성부
PDG: 예측 데이터 생성부
PGP: 발전량 예측부
WDG: 기상 데이터 수집부
100, 100_1, 100_2: Solar power generation prediction system
CCU: Generation Command
CDG: Cloud characteristic data generation unit
IDG: Image data generation unit
IMS: Image sensor
ISC: Image sensor control section
MDG: Movement prediction data generation unit
PDG: Prediction data generation unit
PGP: Power generation prediction unit
WDG: Meteorological Data Collection Department

Claims (8)

태양광 모듈의 발전량을 예측하는 시스템에서,
상기 태양광 모듈 주변에 배치되는 적어도 하나의 이미지 센서를 이용하여 상기 태양광 모듈 주변의 하늘을 촬상하여 영상 데이터를 생성하는 영상 데이터 생성부;
상기 태양광 모듈 주변에 대한 기상 데이터를 수집하는 기상 데이터 수집부; 및
상기 영상 데이터를 분석하여 상기 하늘 상의 구름 상태에 대한 정보를 포함하는 구름 특성 데이터를 생성하고, 상기 기상 데이터와 상기 구름 특성 데이터에 기초하여 상기 하늘 상의 구름에 대한 이동 예측 데이터를 생성하며, 상기 이동 예측 데이터와 상기 기상 데이터에 기초하여 상기 태양광 모듈의 발전량을 예측하는 발전량 예측부를 포함하
고,
상기 발전량 예측부는,
상기 영상 데이터를 분석하여 상기 구름 특성 데이터를 생성하는 구름 특성 데이터 생성부;
상기 기상 데이터와 상기 구름 특성 데이터에 기초하여 상기 이동 예측 데이터를 생성하는 이동 예측 데이터 생성부; 및
상기 이동 예측 데이터와 상기 기상 데이터에 기초하여 상기 태양광 모듈의 발전량을 예측하여 예측 데이터를 생성하는 예측 데이터 생성부를 포함하며,
상기 이동 예측 데이터 생성부는, 상기 기상 데이터에 기초하여 바람의 풍속 및 풍향에 대한 정보를 추출하고, 상기 바람의 풍속 및 풍향에 의한 상기 하늘 상의 구름의 예상 이동 경로 및 예상 이동 속도를 추출하여 상기 이동 예측 데이터를 생성하고,
상기 발전량 예측부는 상기 하늘 상의 구름의 예상 이동 경로 및 예상 이동 속도에 따른 상기 태양광 모듈에 대한 일사량의 변동을 예측하고, 이에 기초하여 상기 예측 데이터를 생성하고,
상기 영상 데이터 생성부는, 이미지 센서가 상기 태양광 모듈 주변의 하늘 중 상기 태양광 모듈이 배치되는 영역에 대응하는 제1 영역 및 상기 제1 영역 주변의 제2 영역 각각에 대한 영상을 촬상하도록 제어하고,
상기 예측 데이터 생성부는, 현재 시점을 기준으로 상기 제1 영역에 위치하는 제1 구름의 형상, 종류, 높이, 분포 넓이, 운량 및 위치 중 적어도 하나를 추출하고,
상기 이동 예측 데이터에 기초한 구름들의 예상 이동 경로 및 예상 이동 속도를 이용하여 상기 현재 시점 이후의 예측 시점에서 상기 제1 영역에 위치하는 제2 구름의 형상, 종류, 높이, 분포 넓이, 운량 및 위치 중 적어도 하나를 추출하여, 분석함으로써 상기 태양광 모듈에 대한 일사량의 실시간 변동을 추출하고, 이에 기초하여 상기 태양광 모듈의 발전량을 실시간으로 예측하여 상기 예측 데이터를 생성하는, 태양광 발전량 예측 시스템.
In a system that predicts the power generation of solar modules,
an image data generator that generates image data by capturing the sky around the solar module using at least one image sensor disposed around the solar module;
a weather data collection unit that collects weather data about the solar module surroundings; and
Analyze the image data to generate cloud characteristic data including information on the state of clouds in the sky, generate movement prediction data for the clouds in the sky based on the meteorological data and the cloud characteristic data, and generate movement prediction data for the clouds in the sky, wherein the movement It includes a power generation prediction unit that predicts the power generation amount of the solar module based on the forecast data and the weather data.
go,
The power generation prediction unit,
a cloud characteristic data generator that analyzes the image data to generate the cloud characteristic data;
a movement prediction data generator that generates the movement prediction data based on the weather data and the cloud characteristic data; and
It includes a prediction data generator that generates prediction data by predicting the power generation amount of the solar module based on the movement prediction data and the weather data,
The movement prediction data generator extracts information about the wind speed and direction of the wind based on the weather data, extracts the expected movement path and expected movement speed of the clouds in the sky based on the wind speed and direction of the wind, and extracts the movement prediction data. generate predictive data,
The power generation prediction unit predicts changes in solar radiation to the solar module according to the expected movement path and expected movement speed of the clouds in the sky, and generates the prediction data based on this,
The image data generator controls the image sensor to capture images of each of a first area corresponding to an area in which the solar module is placed in the sky around the solar module and a second area around the first area, ,
The prediction data generator extracts at least one of the shape, type, height, distribution area, cloud amount, and location of the first cloud located in the first area based on the current time,
Among the shape, type, height, distribution area, cloud amount, and location of the second cloud located in the first area at a predicted time after the current time using the expected movement path and expected movement speed of the clouds based on the movement prediction data. A solar power generation prediction system that extracts and analyzes at least one real-time change in solar radiation for the solar module, predicts the power generation of the solar module in real time based on this, and generates the prediction data.
삭제delete 삭제delete 제1 항에 있어서, 상기 구름 특성 데이터 생성부는, 상기 영상 데이터에 포함되는 상기 태양광 모듈 주변의 하늘에 대한 영상을 입체적으로 가공하여 상기 하늘 상의 구름의 형상, 구름의 종류, 구름의 높이, 구름의 분포 넓이, 구름의 운량, 및 구름의 위치 중 적어도 하나에 관한 상기 구름 상태에 대한 정보를 추출하는, 태양광 발전량 예측 시스템.The method of claim 1, wherein the cloud characteristic data generating unit three-dimensionally processes the image of the sky around the solar module included in the image data to determine the shape of the cloud in the sky, the type of the cloud, the height of the cloud, and the cloud. A solar power generation prediction system that extracts information about the cloud state regarding at least one of the distribution area, cloud amount, and cloud location. 제1 항에 있어서,
태양의 궤도에 대응하여 상기 적어도 하나의 이미지 센서가 촬상하는 하늘의 위치를 적응적으로 제어하는 이미지 센서 제어부를 더 포함하는, 태양광 발전량 예측 시스템.
According to claim 1,
A solar power generation prediction system further comprising an image sensor control unit that adaptively controls a position in the sky captured by the at least one image sensor in response to the orbit of the sun.
제1 항에 있어서,
상기 영상 데이터, 상기 기상 데이터, 및 상기 발전량 예측부에 의해 생성된 예측 데이터를 수신하고, 예측된 상기 태양광 모듈의 발전량에 설정 비율을 곱한 값을 발전 명령 값으로 출력하는 발전 명령부를 더 포함하며,
상기 발전 명령부는, 상기 영상 데이터에 기초한 상기 하늘 상의 구름 상태 및 상기 기상 데이터에 기초하여 가중치를 산출하고, 기준 설정 비율에 상기 가중치를 적용하여 상기 설정 비율을 산출하는, 태양광 발전량 예측 시스템.
According to claim 1,
It further includes a power generation command unit that receives the image data, the weather data, and the prediction data generated by the power generation prediction unit, and outputs a value obtained by multiplying the predicted power generation amount of the solar module by a set ratio as a power generation command value; ,
The power generation command unit calculates a weight based on the weather data and cloud conditions in the sky based on the image data, and calculates the set ratio by applying the weight to a standard set ratio.
제1 항에 있어서, 상기 기상 데이터는, 상기 태양광 모듈 주변의 일사량, 온도, 습도, 풍향, 풍속, 태양의 위치, 및 태양의 고도 중 적어도 하나를 포함하는, 태양광 발전량 예측 시스템.The solar power generation prediction system of claim 1, wherein the weather data includes at least one of solar radiation, temperature, humidity, wind direction, wind speed, sun position, and sun altitude around the solar module. 태양광 모듈의 발전량을 예측하는 방법에서,
상기 태양광 모듈 주변에 배치되는 적어도 하나의 이미지 센서를 이용하여 상기 태양광 모듈 주변의 하늘을 촬상하여 영상 데이터를 생성하는 단계;
상기 태양광 모듈 주변에 대한 기상 데이터를 수집하는 단계;
상기 영상 데이터를 분석하여 상기 하늘 상의 구름 상태에 대한 정보를 포함하는 구름 특성 데이터를 생성하는 단계;
상기 기상 데이터와 상기 구름 특성 데이터에 기초하여 상기 하늘 상의 구름에 대한 이동 예측 데이터를 생성하는 단계; 및
상기 이동 예측 데이터와 상기 기상 데이터에 기초하여 상기 태양광 모듈의 발전량을 예측하는 단계를 포함하고,
상기 기상 데이터에 기초하여 바람의 풍속 및 풍향에 대한 정보를 추출하고, 상기 바람의 풍속 및 풍향에 의한 상기 하늘 상의 구름의 예상 이동 경로 및 예상 이동 속도를 추출하여 상기 이동 예측 데이터를 생성하고,
상기 하늘 상의 구름의 예상 이동 경로 및 예상 이동 속도에 따른 상기 태양광 모듈에 대한 일사량의 변동을 예측하고, 이에 기초하여 상기 예측 데이터를 생성하고,
이미지 센서가 상기 태양광 모듈 주변의 하늘 중 상기 태양광 모듈이 배치되는 영역에 대응하는 제1 영역 및 상기 제1 영역 주변의 제2 영역 각각에 대한 영상을 촬상하도록 제어하고,
현재 시점을 기준으로 상기 제1 영역에 위치하는 제1 구름의 형상, 종류, 높이, 분포 넓이, 운량 및 위치 중 적어도 하나를 추출하고,
상기 이동 예측 데이터에 기초한 구름들의 예상 이동 경로 및 예상 이동 속도를 이용하여 상기 현재 시점 이후의 예측 시점에서 상기 제1 영역에 위치하는 제2 구름의 형상, 종류, 높이, 분포 넓이, 운량 및 위치 중 적어도 하나를 추출하여, 분석함으로써 상기 태양광 모듈에 대한 일사량의 실시간 변동을 추출하고, 이에 기초하여 상기 태양광 모듈의 발전량을 실시간으로 예측하여 상기 예측 데이터를 생성하는, 태양광 발전량 예측 방법.
In the method of predicting the power generation of solar modules,
Generating image data by capturing the sky around the solar module using at least one image sensor disposed around the solar module;
Collecting weather data around the solar module;
Analyzing the image data to generate cloud characteristic data including information about cloud conditions in the sky;
generating movement prediction data for clouds in the sky based on the meteorological data and the cloud characteristic data; and
Comprising the step of predicting the amount of power generation of the solar module based on the movement prediction data and the weather data,
Extract information about wind speed and direction based on the meteorological data, extract the expected movement path and expected movement speed of the clouds in the sky according to the wind speed and direction of the wind, and generate the movement prediction data,
Predicting changes in solar radiation for the solar module according to the expected movement path and expected movement speed of clouds in the sky, and generating the prediction data based on this,
Controls the image sensor to capture images of each of a first area in the sky around the solar module, corresponding to an area where the solar module is placed, and a second area around the first area,
Extract at least one of the shape, type, height, distribution area, cloud amount, and location of the first cloud located in the first area based on the current time,
Among the shape, type, height, distribution area, cloud amount, and location of the second cloud located in the first area at a predicted time after the current time using the expected movement path and expected movement speed of the clouds based on the movement prediction data. A solar power generation prediction method that extracts and analyzes at least one to extract real-time changes in solar radiation for the solar power module, and based on this, predicts the power generation of the solar module in real time to generate the prediction data.
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