KR102666832B1 - Switching Device and Control Method for Solar Photovoltaic System - Google Patents

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Abstract

본 발명은 아크 발생에 대응하여 선택적 단계적 조치를 통해 태양광 발전 시스템의 전력 효율 상실을 감쇄시키기 위한 발명으로 태양광 모듈 스트링들과 인버터 사이에서 발생하는 아크를 감지하기 위한 아크감지부, 태양광 모듈 스트링들과 인버터 사이의 선로들의 온도를 감지하기 위한 온도감지부, 태양광 모듈 스트링들과 인버터 사이의 선로들을 단속하기 위한 스위치들을 가지는 스위칭부, 아크감지부 및 온도감지부로부터 온 감지정보에 따라 아크발생여부를 판단하고, 판단된 결과에 따라 스위칭부를 제어하는 제어부를 포함하고 제어부는 아크감지부로부터 온 감지정보를 분석하여 아크 발생 여부를 판단하는 아크발생판단수단, 온도감지부로부터 온 감지정보를 분석하여 선로의 온도가 기 설정된 3 개의 온도구간들 중 어느 온도구간에 위치하는 지를 분석하는 온도분석수단 및 온도분석수단에 의해 분석된 선로의 온도 위치가 3 개의 온도구간 중 스위치차단구간에 위치할 때 스위칭부를 제어하여 선로를 차단하는 스위치 제어수단을 포함하는 태양광 시스템의 스위칭 장치 및 그 장치의 제어 방법을 제공한다.The present invention is an invention to reduce the loss of power efficiency of a solar power generation system through selective step-by-step measures in response to arc occurrence, and includes an arc detection unit for detecting arcs occurring between solar module strings and an inverter, and a solar module. A temperature sensing unit for detecting the temperature of the lines between the strings and the inverter, a switching unit with switches for controlling the lines between the solar module strings and the inverter, according to the sensing information from the arc sensing unit and the temperature sensing unit. It includes a control unit that determines whether an arc has occurred and controls the switching unit according to the determined result, and the control unit analyzes the detection information from the arc detection unit to determine whether an arc has occurred, and the detection information from the temperature detection unit. A temperature analysis means that analyzes which temperature section the line temperature is located in among the three preset temperature sections, and the temperature location of the line analyzed by the temperature analysis means is located in the switch blocking section among the three temperature sections. Provided is a switching device for a photovoltaic system that includes a switch control means that blocks a line by controlling a switching unit and a method of controlling the device.

Description

태양광 시스템의 스위칭 장치 및 그 제어 방법.{Switching Device and Control Method for Solar Photovoltaic System}Switching device and control method for solar photovoltaic system. {Switching Device and Control Method for Solar Photovoltaic System}

본 발명은 태양광 시스템에서 발생하는 아크를 감지하고 그에대한 조치를 위한 스위칭 장치 및 그 장치의 제어 방법에 대한 발명이다.The present invention relates to a switching device for detecting arcs occurring in a photovoltaic system and taking action against them, and a control method for the device.

계통연계형 태양광 발전시스템은 복수의 태양광 모듈들이 직렬로 연결된 복수의 태양전지 스트링들을 포함하는 태양전지 어레이부, 상기 태양전지 스트링들로부터 출력되는 직류전력들을 병합하여 출력하는 접속함 및 상기 접속함으로부터 출력되는 직류전력을 교류전력으로 변환하여 부하 또는 상용계통에 공급하는 인버터를 포함한다.A grid-connected solar power generation system includes a solar cell array unit including a plurality of solar cell strings in which a plurality of solar modules are connected in series, a connection box for merging and outputting direct current power output from the solar cell strings, and the connection. It includes an inverter that converts direct current power output from the box into alternating current power and supplies it to the load or commercial system.

한편 아크는 전기화재의 주요 원인 중 하나이며 접촉 불량, 연결결함, 절연파괴, 부적절한 설치, 노화 및 손상 등에 의해 두 전극 사이의 기체를 통하여 방전되면서 지속적인 빛과 열을 발산하는 현상이다. 아크 결함은, 태양광 패널들 사이를 연결하는 커넥터의 연결부위가 열화 또는 진동으로 인해 불안전한 체결 상태가 되거나 전선 연결이 느슨해지는 경우(지지되지 않아 느슨해진 전선이 커넥터에 부담을 주게 되는 경우) 등에 의해 발생될 수 있다. Meanwhile, arc is one of the main causes of electrical fires and is a phenomenon that continuously emits light and heat while being discharged through the gas between two electrodes due to poor contact, connection defect, insulation breakdown, improper installation, aging and damage. Arc defects occur when the connection part of the connector connecting solar panels becomes unsafe due to deterioration or vibration, or when the wire connection becomes loose (when the loose wire is not supported and puts a strain on the connector). It may be caused by etc.

계통연계형 태양광 시스템의 급격한 증가 및 이에 대한 관리 부실로 인하여 태양광 시스템에서 화재발생이 증가하고 있어 이에 대한 대책이 필요하며, 전기적 연결을 끊기 위한 DC 릴레이 및 전력용 반도체 스위치의 사양이 좋아지고 있다. 특히 직류아크 검출을 위한 마이크로 프로세서의 성능이 충분히 좋아져 FFT를 수행하는데 있어 큰 문제가 없다.Due to the rapid increase in grid-connected photovoltaic systems and poor management, fire occurrences in photovoltaic systems are increasing, so countermeasures are needed, and the specifications of DC relays and power semiconductor switches for disconnecting electrical connections are improving. there is. In particular, the performance of microprocessors for direct current arc detection has improved sufficiently, so there are no major problems in performing FFT.

등록특허공보 제10-2166324호는 태양광 발전장치로부터 생산된 직류 전류에 기초한 아크 검출 장치를 개시하고 있는데, 구체적으로는 직류 전류를 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform, FFT)하고 변환 결과에 기초하여 기본파 성분 및 고조파 성분을 추출하고, 추출 결과에 기초하여 특정 고조파 성분의 비율이 기본파 성분 대비 기 설정된 비율 이상인 경우 아크가 검출된 것으로 판단하는 방법이 개시되어 있다. 또한 직류 전류의 노이즈를 제거하고, 직류 전류 신호를 DSP(Digital Signal Processor) 또는 MPU(Micro Processor Unit)에서 처리 가능한 디코딩 신호로 변환하고 그 디코딩 신호를 기 설정된 시간 구간으로 분할하고 시간 구간마다 발생하는 펄스 수의 패턴을 기초로 아크가 검출된 것으로 판단하는 방법도 개시되어있다. Registered Patent Publication No. 10-2166324 discloses an arc detection device based on direct current produced from a solar power generation device. Specifically, the direct current is subjected to Fast Fourier Transform (FFT) and based on the conversion result. A method is disclosed to extract fundamental wave components and harmonic components, and determine that an arc has been detected when the ratio of a specific harmonic component is greater than a preset ratio to the fundamental wave component based on the extraction results. In addition, noise in direct current is removed, the direct current signal is converted into a decoding signal that can be processed by a DSP (Digital Signal Processor) or MPU (Micro Processor Unit), the decoding signal is divided into preset time sections, and the decoding signal that occurs in each time section is divided. A method of determining that an arc has been detected based on a pulse number pattern is also disclosed.

위 발명을 포함한 기존의 아크 감지 시스템은 위와 같이 아크를 검출한 경우 자동으로 스트링과 접속함 내지 인버터 사이의 스위치를 차단함으로써 아크로 인한 화재나 감전을 방지한다.Existing arc detection systems, including the above invention, prevent fire or electric shock caused by the arc by automatically blocking the switch between the string and the junction box or inverter when the arc is detected as described above.

하지만 직류아크 의 경우 회로의 임피던스와 부하의 임피던스에 의해 아크전류가 제한되어 에너지 레벨이 낮기 때문에 기존 누전차단기의 보호레벨 범위에 속하지 않아 검출에 어려움이 따르는 문제점이 있다.(Wan sung Kwon " A Study on the Effect of Arc Fault on Switched Mode Power Supply" , ICPE 2011, 1, June, 2011.) 이러한 이유로 아크감지의 민감도를 높게 설정하다 보니 인버터 노이즈 등과 같은 아크에 의한 주파수가 아닌 경우에 의해서 까지 아크가 발생한 것으로 오감지되는 경우가 많다. 이러한 오감지의 경우 정상 작동중인 태양광 시스템의 전원까지 OFF하여 전체 태양광 발전 시스템의 발전 효율이 감소하는 문제가 있다.However, in the case of direct current arc, the arc current is limited by the impedance of the circuit and the impedance of the load, so the energy level is low, so it does not fall within the protection level range of existing earth leakage circuit breakers, making detection difficult. (Wan sung Kwon "A Study on the Effect of Arc Fault on Switched Mode Power Supply" , ICPE 2011, 1, June, 2011.) For this reason, the sensitivity of arc detection is set high, so arc may occur due to non-arc frequencies such as inverter noise. There are many cases where it is mistakenly perceived as having occurred. In the case of such misdetection, there is a problem that the power of the solar power system that is operating normally is turned off, thereby reducing the power generation efficiency of the entire solar power generation system.

또한 일부 스트링 또는 어레이와 연결된 선로에 아크가 발생한 경우에도 태양광 발전 시스템 전체의 전력을 OFF시키는 경우에는 정상 작동이 가능한 스트링 또는 어레이의 발전까지 중단시켜 전체 발전 시스템의 발전 효율이 크게 감소하게 되는 문제가 있다.In addition, even if an arc occurs in a line connected to some strings or arrays, if the power of the entire solar power generation system is turned off, even the power generation of strings or arrays that can operate normally is stopped, which is a problem that greatly reduces the power generation efficiency of the entire power generation system. There is.

또한 아크가 발생했더라도 그에 대한 위험도를 고려하지 않고 무조건적으로 시스템의 전력을 OFF시키는 아크 사고 차단 기법도 위와 같은 문제점을 야기한다.In addition, the arc accident blocking technique, which unconditionally turns off the power of the system without considering the risk even if an arc occurs, also causes the above problems.

아크검출을 위해 선로의 온도를 감지하여 그 정확도를 높이고, 아크가 발생한 경우에도 해당 선로만 선택적으로 차단하여 정상 운행중인 선로 및 태양광 어레이는 발전을 유지하여 전체 태양광 시스템의 발전 효율을 높인다. 또한 아크가 발생한 경우라도 그 위험도를 평가하여 단계적인 조치를 취함으로써 전체 태양광 시스템의 발전 효율을 높이는데 기여하는 태양광 시스템의 스위칭 장치 및 그 제어 방법을 제공한다.For arc detection, the temperature of the line is sensed to increase accuracy, and even when an arc occurs, only the relevant line is selectively blocked to maintain power generation on the line and solar array in normal operation, thereby increasing the power generation efficiency of the entire solar power system. In addition, we provide a solar power system switching device and its control method that contribute to increasing the power generation efficiency of the entire solar power system by evaluating the risk and taking step-by-step measures even when an arc occurs.

위 과제를 해결하기 위해 본 발명은 아크의 특징을 전기적으로 검출함으로써 태양광 모듈 스트링들과 인버터 사이의 각 선로들에서 발생하는 아크를 감지하기 위한 아크감지부 ― 상기 아크감지부는 상기 각 선로에서 발생하는 별개의 아크들에 대한 정보를 감지할 수 있는 아크감지기의 집합임 ―; 상기 태양광 모듈 스트링들과 접속함 사이의 각 선로들의 온도를 감지하기 위한 온도감지부 ― 상기 온도감지부는 상기 각 선로의 온도를 감지할 수 있는 온도감지기의 집합임 ―; 상기 태양광 모듈 스트링들과 접속함 사이의 각 선로들을 단속하기 위한 스위치들을 가지는 스위칭부 ― 상기 스위칭부는 상기 각 선로를 단속할 수 있는 스위치의 집합임 ―; 및 아크감지부 및 온도감지부로부터 온 감지정보에 따라 각 선로의 아크발생여부를 판단하고, 판단된 결과에 따라 스위칭부를 제어하는 제어부; 를 포함하고, 제어부는 상기 아크감지부로부터 온 감지정보를 분석하여 아크에 대한 전기적 특성 정보를 기초로 선로의 아크 발생 여부를 판단하되, 인버터의 스위칭 동작으로 인해 발생하는 주파수 대역과 아크로 인해 발생하는 주파수 대역을 구분하여 선로의 아크 발생 여부를 판단하는 아크발생판단수단; 온도감지부로부터 온 감지정보를 분석하여 선로의 온도가 기 설정된 3 개의 온도구간들 중 어느 온도구간에 위치하는 지를 분석하는 온도분석수단; 및 온도분석수단에 의해 분석된 선로의 온도 위치가 3 개의 온도구간 중 스위치차단구간에 위치할 때 스위칭부를 제어하여 선로를 차단하는 스위치 제어수단; 을 포함하고, 상기 아크발생판단수단은 아크발생여부에 대한 정보를 상기 스위치 제어수단에 송신하고, 상기 온도분석수단은 선로의 온도에 대한 정보를 상기 스위치 제어수단에 송신하고, 상기 스위치 제어수단은 수신한 정보에 기초하여 다수 개의 선로 중 특정 선로에 아크가 발생하였고, 상기 다수 개의 선로 중 상기 특정 선로의 온도가 스위치 차단구간에 위치하는 것으로 판단되는 경우에 상기 특정 선로에 위치한 상기 스위치만을 선택적으로 차단하고, 상기 각 선로들은 상호 병렬 관계에 있는 태양광 시스템의 스위칭 장치를 제공한다.In order to solve the above problem, the present invention provides an arc detection unit for detecting arcs occurring in each line between solar module strings and an inverter by electrically detecting the characteristics of the arc - the arc detection unit detects arcs occurring in each line. It is a set of arc detectors that can detect information about distinct arcs. A temperature detection unit for detecting the temperature of each line between the solar module strings and the connection box - the temperature detection unit is a set of temperature sensors capable of detecting the temperature of each line -; a switching unit having switches for controlling each line between the photovoltaic module strings and the connection box - the switching unit is a set of switches capable of controlling each line; and a control unit that determines whether or not an arc occurs in each line according to the detection information received from the arc detection unit and the temperature detection unit, and controls the switching unit according to the determined result. Includes, the control unit analyzes the detection information from the arc detection unit and determines whether an arc occurs in the line based on the electrical characteristic information about the arc, and determines whether the arc occurs in the frequency band caused by the switching operation of the inverter and the arc caused by the arc. Arc occurrence determination means for determining whether or not an arc occurs in a line by distinguishing frequency bands; Temperature analysis means for analyzing the sensing information received from the temperature sensing unit to determine which of three preset temperature sections the temperature of the line is located in; and switch control means for controlling the switching unit to block the line when the temperature position of the line analyzed by the temperature analysis means is located in the switch blocking section among the three temperature sections. It includes, wherein the arc occurrence determination means transmits information about whether an arc occurs to the switch control means, the temperature analysis means transmits information about the temperature of the line to the switch control means, and the switch control means Based on the received information, if an arc occurs on a specific line among the plurality of lines, and the temperature of the specific line among the multiple lines is determined to be located in the switch cut-off section, only the switch located on the specific line is selectively selected. Blocking, each of the lines provides a switching device for a solar power system in parallel with each other.

본 발명이 제공하는 다른 태양광 시스템의 스위칭 장치는 아크의 발생을 현장에 알리기 위한 경광등; 을 더 포함하고, 제어부는, 경광등을 제어하기 위한 경광등 제어수단; 및 아크의 발생을 모니터링 시스템에 알리기 위한 통보수단; 을 더 포함하고, 3개의 온도구간은 스위치차단구간 이외에 제 1 선로유지구간 및 제 2 선로유지구간을 더 가지며, 제 1 선로유지구간은 제 1 임계온도보다 낮은 온도 구간이고, 제 2 선로유지구간은 제 1 임계온도보다 높은 제 2 임계온도와 제1 임계온도 사이의 온도 구간이고, 스위치차단구간은 제 2 임계온도보다 높은 온도 구간이며, 아크발생판단수단에 의하여 아크가 발생한 것으로 판단되면, 선로의 온도가 스위치차단구간에 있을 경우 스위치 제어수단은 스위치를 제어하여 선로를 차단하고, 경광등 제어수단은 경광등을 온(ON)시키며, 통보수단은 모니터링 시스템에 아크의 발생을 알리며, 선로의 온도가 제 2 선로유지구간에 있을 경우 스위치 제어수단은 선로의 연결이 유지되도록 하고, 경광등 제어수단은 경광등을 온 시키며, 통보수단은 모니터링 시스템에 아크의 발생을 알리며, 선로의 온도가 제 1 선로유지구간에 있을 경우 스위치 제어수단은 선로의 연결이 유지되도록 하고, 경광등 제어수단은 경광등은 오프(OFF)로 유지되도록 하고, 통보수단은 모니터링 시스템에 아크의 발생을 알리는 태양광 시스템의 스위칭 장치가 될 수도 있다.Another solar system switching device provided by the present invention includes a warning light for notifying the site of the occurrence of an arc; It further includes a control unit, a warning light control means for controlling the warning light; and a notification means for notifying the monitoring system of the occurrence of an arc. It further includes, and the three temperature sections further include a first line maintenance section and a second line maintenance section in addition to the switch blocking section, where the first line maintenance section is a temperature section lower than the first critical temperature, and the second line maintenance section is the temperature section between the first critical temperature and the second critical temperature higher than the first critical temperature, and the switch blocking section is the temperature section higher than the second critical temperature. If it is determined that an arc has occurred by the arc occurrence judgment means, the line If the temperature of When in the second line maintenance section, the switch control means maintains the connection of the line, the warning light control means turns on the warning light, the notification means notifies the monitoring system of the occurrence of an arc, and the temperature of the line is maintained within the first line maintenance section. If present, the switch control means maintains the connection of the line, the warning light control means ensures that the warning light is kept OFF, and the notification means may be a switching device of the solar power system that notifies the monitoring system of the occurrence of an arc. there is.

본 발명이 제공하는 또 다른 실시예인 태양광 시스템의 스위칭 장치는 위 태양광 시스템의 스위칭 장치에 외기의 온도를 측정하기 위한 온도센서; 를 더 포함하고, 제어부는 제 1 임계온도와 제 2 임계온도를 설정하기 위한 설정수단을 더 포함하고, 상기 설정수단은 상기 온도센서가 측정한 외기의 온도 및 상기 설정수단이 아닌 타 장치에 의해 측정된 습도 및 전력량에 기초하여, 습도가 낮고 온도 및 전력량이 높ㅇ르수록 상기 제 1 임계온도 및 상기 제 2 임계온도를 낮게 설정하는 태양광 시스템의 스위칭 장치가 될 수 있다.Another embodiment provided by the present invention, a switching device for a solar power system, includes a temperature sensor for measuring the temperature of the outside air; It further includes, and the control unit further includes setting means for setting the first critical temperature and the second critical temperature, wherein the setting means determines the temperature of the outside air measured by the temperature sensor and a device other than the setting means. Based on the measured humidity and power amount, the switching device of the photovoltaic system can set the first critical temperature and the second critical temperature lower as the humidity is low and the temperature and power amount are high.

위 과제를 해결하기 위해 본 발명은 상기 태양광 시스템의 스위칭 장치 제어 방법에 있어서 아크의 특징을 전기적으로 검출함으로써 태양광 모듈 스트링과 인버터 사이의 선로의 아크 발생을 판단하는 아크발생판단단계; 아크발생판단단계에서 아크 발생으로 판단되면 선로의 온도를 분석하는 온도분석단계; 온도분석단계에서 선로의 온도가 스위치차단구간에 있으면, 상기 선로를 차단하고, 현장에 경보를 발생시키며, 모니터링 시스템에 아크의 발생을 통보하는 제 1 조치단계; 온도분석단계에서 선로의 온도가 스위치차단구간보다는 낮은 제 2 선로유지구간에 있으면, 선로는 유지시키고, 현장에 경보를 발생시키며, 모니터링 시스템에 아크의 발생을 통보하는 제 2 조치단계; 및 온도분석단계에서 선로의 온도가 제 2 선로유지구간보다 낮은 제 1 선로유지구간에 있으면, 선로는 유지시키고, 현장에 경보를 발생시키지 않으며, 모니터링 시스템에 아크의 발생을 통보하는 제 3 조치단계; 를 포함하며, 제 1 선로유지구간은 제 1 임계온도보다 낮은 온도 구간이고, 제 2 선로유지구간은 제 1 임계온도보다 높은 제 2 임계온도와 제1 임계온도 사이의 온도 구간이고, 스위치차단구간은 제 2 임계온도보다 높은 온도 구간이며, 제 1 조치단계, 제 2 조치단계, 제 3 조치단계는 온도분석단계에서 분석된 선로의 온도에 따라 선택적으로 수행되고, 아크발생판단단계는 인버터의 스위칭 동작으로 인해 발생하는 주파수 대역과 아크로 인해 발생하는 주파수 대역을 구분하여 선로의 아크 발생 여부를 판단하는 태양광 시스템의 스위칭 장치 제어방법을 제공할 수도 있다.In order to solve the above problem, the present invention provides a method for controlling a switching device of a photovoltaic system, including an arc occurrence determination step of determining the occurrence of an arc in the line between the photovoltaic module string and the inverter by electrically detecting the characteristics of the arc; A temperature analysis step of analyzing the temperature of the line if it is determined that an arc has occurred in the arc occurrence determination step; In the temperature analysis step, if the temperature of the line is in the switch cut-off section, a first action step of blocking the line, generating an alarm on site, and notifying the monitoring system of the occurrence of an arc; In the temperature analysis step, if the temperature of the line is in the second line maintenance section lower than the switch cutoff section, the second action step is to maintain the line, generate an alarm at the site, and notify the monitoring system of the occurrence of an arc; And in the temperature analysis step, if the temperature of the line is in the first line maintenance section lower than the second line maintenance section, the line is maintained, an alarm is not generated at the site, and the third action step is to notify the monitoring system of the occurrence of an arc. ; Includes, the first line maintenance section is a temperature section lower than the first critical temperature, the second line maintenance section is a temperature section between the first critical temperature and the second critical temperature higher than the first critical temperature, and the switch blocking section is a temperature section higher than the second critical temperature, and the first action step, second action step, and third action step are selectively performed according to the temperature of the line analyzed in the temperature analysis step, and the arc occurrence judgment step is the inverter switching step. It is also possible to provide a switching device control method for a photovoltaic system that determines whether an arc occurs in a line by distinguishing between the frequency band generated by operation and the frequency band generated by arc.

본 발명이 제공하는 태양광 시스템의 스위칭 장치 제어방법의 다른 실시예는 아크발생판단단계, 온도분석단계, 제 1 조치단계, 제 2 조치단계 및 제 3 조치단계는 복수의 선로들 각각에 대하여 개별적으로 수행되는 태양광 시스템의 스위칭 장치 제어 방법이 될 수 있다.Another embodiment of the switching device control method of the photovoltaic system provided by the present invention is that the arc occurrence determination step, temperature analysis step, first action step, second action step, and third action step are individually controlled for each of a plurality of lines. It can be a method of controlling the switching device of a solar power system.

본 발명이 제공하는 태양광 시스템의 스위칭 장치 제어방법의 또 다른 실시예는 제 1 임계온도는 외기온도보다 20℃ 내지 30℃ 높은 범위의 온도에서 설정되고, 제 2 임계온도는 외기온도보다 90℃ 내지 100℃ 높은 범위의 온도에서 설정되는, 태양광 시스템의 스위칭 장치 제어 방법이 될 수도 있다.Another embodiment of the switching device control method of the solar power system provided by the present invention is that the first critical temperature is set at a temperature in the range of 20°C to 30°C higher than the outside air temperature, and the second critical temperature is set at 90°C higher than the outside air temperature. It may be a method of controlling the switching device of a photovoltaic system, set at a temperature in the high range of 100°C.

첫째, 아크의 검출을 위해 선로의 온도 정보를 활용함으로써 아크 검출의 정확도를 향상시킨다.First, the accuracy of arc detection is improved by utilizing the temperature information of the line to detect the arc.

둘째, 아크가 발생한 경우 해당 선로의 연결만을 차단함으로써 아크가 발생하지 아니한 선로는 발전을 유지할 수 있도록 한다.Second, when an arc occurs, only the connection to the corresponding line is blocked, allowing power generation to be maintained on lines where no arc occurred.

셋째, 아크가 발생한 경우 일률적으로 선로를 차단하지 않고 발생한 아크의 위험도를 평가하여 단계적으로 조치함으로써 태양광 시스템의 발전 효율을 높인다.Third, when an arc occurs, the power generation efficiency of the solar power system is increased by evaluating the risk of the arc and taking step-by-step measures rather than uniformly blocking the line.

도 1 은 본 발명인 태양광 시스템의 스위칭 장치이다.
도 2 는 본 발명인 태양광 시스템의 스위칭 장치가 적용된 태양광 발전 시스템이다.
도 3 은 본 발명의 실시를 위해 필요한 3 개의 온도 구간이다.
도 4 는 본 발명인 태양광 시스템의 스위칭 장치 제어방법이다.
Figure 1 is a switching device for a solar power system according to the present invention.
Figure 2 is a solar power generation system to which the solar power system switching device of the present invention is applied.
Figure 3 shows three temperature sections necessary for practicing the present invention.
Figure 4 is a method of controlling a switching device of a photovoltaic system according to the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Below, with reference to the attached drawings, embodiments of the present application will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement them. However, the present application may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present application in the drawings, parts that are not related to the description are omitted, and similar parts are given similar reference numerals throughout the specification.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결" 또는 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.Throughout this specification, when a part is said to be “connected” to another part, this means not only “directly connected” but also “electrically connected” or “indirectly connected” with another element in between. "Includes cases where it is.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification of the present application, when a part "includes" a certain component, this means that it may further include other components rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary.

도 2 를 참조하면 본원 발명이 설치되는 태양광 발전 시스템은 햇빛을 받아 직류 전력을 생성하는 태양광 모듈을 직렬로 연결한 복수개의 스트링(210), 각 스트링(210)에 개별적으로 연결된 선로(220)들 및 해당 선로(220)의 타단에 연결된 접속함(240) 내지 인버터(240)로 이루어짐을 알 수 있다. 접속함(240)은 여러개의 스트링(210)에서 생성된 전력을 모아 인버터(240)로 전달하며 그 과정에서 각 스트링(210) 내지 모듈에서의 전력 차이에 의한 모듈간의 충돌이나 역전류를 방지하는 역할을 한다. 인버터(240)는 태양광 스트링(210)에서 생성된 직류 전력을 상용되는 교류전력으로 변환해주는 역할을 한다. 일반적으로 스트링(210) - 접속함(240) - 인버터(240) 순으로 선로(220)를 통해 연결되어 전력이 송신되나 접속함(240)이 없는 경우도 있다. Referring to FIG. 2, the solar power generation system in which the present invention is installed includes a plurality of strings 210 in series connecting solar modules that receive sunlight and generate direct current power, and a line 220 individually connected to each string 210. ) and a junction box 240 or inverter 240 connected to the other end of the line 220. The junction box 240 collects the power generated from several strings 210 and transfers it to the inverter 240, and in the process prevents collisions or reverse currents between modules due to power differences in each string 210 or module. It plays a role. The inverter 240 serves to convert direct current power generated by the solar string 210 into commercial alternating current power. In general, power is transmitted by connecting the string 210 - the connection box 240 - the inverter 240 through the line 220 in the order, but there are cases where the connection box 240 is not present.

이하에서 도 1 및 도 2 를 참조하여 설명한다.Hereinafter, it will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

본원 발명의 일 실시예는 태양광 모듈 스트링(210)들과 인버터(240) 사이에서 발생하는 아크를 감지하기 위한 아크감지부(120), 태양광 모듈 스트링(210)들과 인버터(240) 사이의 선로(220)들의 온도를 감지하기 위한 온도감지부(130), 태양광 모듈 스트링(210)들과 인버터(240) 사이의 선로(220)들을 단속하기 위한 스위치(141)들을 가지는 스위칭부(140), 상기 아크감지부(120) 및 상기 온도감지부(130)로부터 온 감지정보에 따라 아크발생여부를 판단하고, 판단된 결과에 따라 상기 스위칭부(140)를 제어하는 제어부(110)를 포함한다.One embodiment of the present invention includes an arc detection unit 120 for detecting an arc occurring between the solar module strings 210 and the inverter 240, and an arc detection unit 120 between the solar module strings 210 and the inverter 240. A switching unit ( 140), a control unit 110 that determines whether an arc has occurred according to the detection information received from the arc detection unit 120 and the temperature detection unit 130, and controls the switching unit 140 according to the determined result. Includes.

여기서 상기 인버터(240)는 경우에 따라 접속함(240)을 포함하고 있거나 접속함(240)일 수 있다. 또한 상기 선로(220)는 개별 스트링(210)을 인버터(240) 또는 접속함(240)과 연결해주는 상호 병렬 관계에 있는 선로(220)들을 의미한다.Here, the inverter 240 may include a connection box 240 or may be a connection box 240 depending on the case. In addition, the line 220 refers to lines 220 in a parallel relationship that connect the individual string 210 to the inverter 240 or the connection box 240.

또한 상기 아크감지부(120)는 상기 각 선로(220) 또는 선로(220)들에서 발생하는 별개의 아크들에 대한 정보를 감지할 수 있는 아크감지기(121)의 집합이다.In addition, the arc detection unit 120 is a set of arc detectors 121 that can detect information about separate arcs occurring in each line 220 or lines 220.

한편 일반적인 아크검출은 아크의 물리적, 전기적 특징을 감지함으로써 이루어진다. 물리적 검출 방법은 아크사고 시 발생하는 빛을 비디오센서를 통하여 검출하는 방법, 아크사고 시 고조파의 소음과 열에너지를 통하여 검출하는 방법이 있다. 전기적 검출 방법으로는 아크사고 시 전류 파형에 의해 생기는 영구간(shoulder), 피크값의 변화, 실효값의 변화를 통하여 검출하는 방법과 아크로 인하여 발생하는 고조파 성분을 추출하여 검출하는 방법이 있다. 상기 아크감지부(120)를 구성하는 각각의 아크감지기(121)는 위와 같은 아크검출을 위해 필요한 아크의 특징을 감지하기 위한 장치로 본 기술분야의 통상의 기술자가 채택할 수 있는 모든 구성이 될 수 있다.Meanwhile, general arc detection is accomplished by detecting the physical and electrical characteristics of the arc. Physical detection methods include detecting light generated during an arc accident using a video sensor, and detecting harmonic noise and heat energy during an arc accident. Electrical detection methods include a method of detecting through changes in the shoulder, peak value, and effective value caused by the current waveform during an arc accident, and a method of detecting by extracting harmonic components generated by the arc. Each arc detector 121 constituting the arc detection unit 120 is a device for detecting the characteristics of the arc necessary for the above arc detection, and may have any configuration that can be adopted by a person skilled in the art. You can.

한편 상기 온도감지부(130)는 상기 각 선로(220) 또는 선로(220)들의 온도를 감지할 수 있는 온도감지기(131)의 집합이다. 온도감지부(130)를 구성하는 각각의 온도감지기(131)는 상기 선로(220)의 온도를 측정할 수 있도록 통상의 기술자가 채택할 수 있는 모든 구성이 될 수 있다.Meanwhile, the temperature sensing unit 130 is a set of temperature sensors 131 that can detect the temperature of each line 220 or lines 220. Each temperature sensor 131 constituting the temperature detection unit 130 may have any configuration that can be adopted by a person skilled in the art to measure the temperature of the line 220.

또한 상기 스위칭부(140)는 상기 각 선로(220) 또는 선로(220)들을 단속할 수 있는 스위치(141)의 집합이다. 스위칭부(140)를 구성하는 각각의 스위치(141)는 바람직하게는 DC릴레이 등이 될 수 있으나, 선로(220)를 단속할 수 있는 통상의 기술자가 채택할 수 있는 모든 구성이 될 수 있다고 이해되어야 한다.Additionally, the switching unit 140 is a set of switches 141 that can control each line 220 or lines 220. Each switch 141 constituting the switching unit 140 may preferably be a DC relay, but it is understood that it can be any configuration that can be adopted by a person skilled in the art who can control the line 220. It has to be.

한편 상기 제어부(110)는 온도감지부(130) 및 아크감지부(120) 등에 의하여 수집한 정보를 처리, 가공하고 그를 기초로 스위칭부(140) 등을 제어하기 위한 명령을 도출해 내는 등의 본 발명의 목적을 달성하기 위해 필요한 연산을 수행할 능력을 갖춘, 통상의 기술자가 채용할 수 있는 모든 연산장치를 포함한다.Meanwhile, the control unit 110 processes and processes the information collected by the temperature detection unit 130 and the arc detection unit 120, and derives commands for controlling the switching unit 140 based on it. It includes all computing devices that can be employed by a person skilled in the art and have the ability to perform the necessary calculations to achieve the purpose of the invention.

한편 본원 발명의 상기 제어부(110)는 상기 아크감지부(120)로부터 온 감지정보를 분석하여 아크 발생 여부를 판단하는 아크발생판단수단(112), 상기 온도감지부(130)로부터 온 감지정보를 분석하여 선로(220)의 온도가 기 설정된 3 개의 온도구간들 중 어느 온도구간에 위치하는 지를 분석하는 온도분석수단(113) 및 상기 온도분석수단(113)에 의해 분석된 선로(220)의 온도 위치가 3 개의 온도구간 중 스위치(141)차단구간에 위치할 때 상기 스위칭부(140)를 제어하여 선로(220)를 차단하는 스위치(141) 제어수단(114) 을 포함한다.Meanwhile, the control unit 110 of the present invention analyzes the detection information from the arc detection unit 120 and analyzes the detection information from the arc occurrence determination means 112 and the temperature detection unit 130 to determine whether an arc has occurred. Temperature analysis means 113 for analyzing which of the three preset temperature sections the temperature of the line 220 is located in, and the temperature of the line 220 analyzed by the temperature analysis means 113. It includes a switch 141 control means 114 that controls the switching unit 140 to block the line 220 when the position is located in the switch 141 blocking section among the three temperature sections.

상기 아크발생판단수단(112)은 상기 아크감지부(120)로부터 온 아크에 대한 물리적 전기적 특성 정보를 기초로 아크 발생 여부를 판단하는, 통상의 기술자가 아크 발생을 위해 채용할 수 있는 모든 방법을 의미한다고 이해되어야 한다. 바람직하게는 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform, FFT)을 이용한 전력 스펙트럼 분석 방식(등록특허공보 제10-2166324호)이 될 수 있지만, 반드시 거기에만 한정하는 것은 아니다.The arc generation determination means 112 determines whether an arc has occurred based on the physical and electrical characteristic information about the arc from the arc detection unit 120, and uses all methods that a person skilled in the art can employ for arc generation. It must be understood as meaning. Preferably, it may be a power spectrum analysis method using Fast Fourier Transform (FFT) (Patent Registration No. 10-2166324), but it is not necessarily limited thereto.

한편 상기 온도분석수단(113)은 상술한 온도감지부(130)로부터 온 정보를 기초로 하여 선로(220)의 정확한 온도를 얻기 위한 보정을 수행하여 보다 정확한 선로(220)의 온도를 결정한다. Meanwhile, the temperature analysis means 113 determines a more accurate temperature of the line 220 by performing correction to obtain an accurate temperature of the line 220 based on the information received from the temperature sensing unit 130 described above.

도 3 을 참조하면 상기 3 개의 온도구간은 높은 온도 부터 스위치(141)차단구간, 제 2 선로(220) 유지구간 및 제 1 선로(220) 유지구간으로 나뉜 구간들이다. 온도가 높을 수록 발생한 아크의 위험도가 높은 것을 의미한다.Referring to FIG. 3, the three temperature sections are divided into a high temperature section, a switch 141 blocking section, a second line 220 maintenance section, and a first line 220 maintenance section. The higher the temperature, the higher the risk of an arc occurring.

여기서 스위치(141) 차단구간은 아크의 발생으로 인해 선로(220)의 온도가 너무 높아 곧바로 선로(220)를 차단하지 않으면 화재가 발생할 정도의 온도 구간을 의미한다.Here, the switch 141 blocking section refers to a temperature section where the temperature of the line 220 is so high that a fire occurs if the line 220 is not immediately blocked due to the occurrence of an arc.

아크발생판단수단(112)과 온도분석수단(113)은 아크발생여부에 대한 위 정보와 선로(220)의 온도에 대한 위 정보를 스위치(141) 제어수단(114)에 송신한다.The arc occurrence determination means 112 and the temperature analysis means 113 transmit the above information on whether an arc occurs and the above information on the temperature of the line 220 to the switch 141 control means 114.

상기 스위치(141) 제어수단(114)이 스위칭부(140)를 제어하는 것은 스위치(141) 제어수단(114)이 수신한 정보에 의하여 여러 선로(220) 중 어떤 선로(220)에 아크가 발생하였고 여러 선로(220) 중 어떤 선로(220)의 온도가 스위치(141)차단구간에 위치하는 것으로 판단되는 경우에는 해당하는 선로(220)에 위치한 스위치(141)만을 선택적으로 차단하는 것을 의미한다.The switch 141 control means 114 controls the switching unit 140 by generating an arc in any of the several lines 220 based on information received by the switch 141 control means 114. If it is determined that the temperature of a certain line 220 among several lines 220 is located in the blocking section of the switch 141, this means that only the switch 141 located on the corresponding line 220 is selectively blocked.

이러한 조치는 아크의 발생으로 인한 화재 등의 사고를 방지하면서도 아크가 발생하지 않았거나 아크가 발생했더라도 화재가 발생할 정도의 위험성을 지닌 아크가 발생한 것은 아닌 선로(220)에 대해서는 발전상태를 유지할 수 있도록 하여 전체 태양광 시스템의 발전 효율 감소를 완화시킨다.These measures prevent accidents such as fires due to the occurrence of arcs, while maintaining power generation status on the line 220 where no arcs have occurred or where arcs that pose a risk of fire have not occurred even if arcs have occurred. This alleviates the decrease in power generation efficiency of the entire solar power system.

본원 발명의 다른 실시예는 아크의 발생을 현장에 알리기 위한 경광등(150)을 더 포함할 수 있다.Another embodiment of the present invention may further include a warning light 150 to notify the site of the occurrence of an arc.

상기 경광등(150)은 태양광 발전 시스템이 설치된 현장에 위치하여 현장 관리자들이 아크 발생 경보를 용이하게 인지할 수 있을 정도로 경보기능을 발휘할 수 있도록 구성된다. 본 발명의 실시를 위한 경광등(150)은 통상의 기술자가 채용할 수 있는 모든 구성을 포함한다. 또한 경광등(150)은 인버터(240) 내지 접속함(240)에 위치할 수도 있다. The warning light 150 is located at a site where a solar power generation system is installed and is configured to exert an alarm function to the extent that site managers can easily recognize the arc occurrence alarm. The warning light 150 for practicing the present invention includes all configurations that can be employed by a person skilled in the art. Additionally, the warning light 150 may be located in the inverter 240 or the connection box 240.

또한 상기 경광등(150)은 후술할 제어부(110)에 위치한 경광등(150) 제어수단(115)에 의해 적절한 조치를 취하도록 제어된다.In addition, the warning light 150 is controlled to take appropriate action by the warning light 150 control means 115 located in the control unit 110, which will be described later.

한편 본 발명의 다른 실시예는 제어부(110)에 상기 경광등(150)을 제어하기 위한 경광등(150) 제어수단(115) 및 아크의 발생을 모니터링 시스템(230)에 알리기 위한 통보수단(111)을 더 포함할 수 있다. Meanwhile, another embodiment of the present invention includes a warning light 150 control means 115 for controlling the warning light 150 in the control unit 110 and a notification means 111 for notifying the monitoring system 230 of the occurrence of an arc. More may be included.

상기 경광등(150) 제어수단(115)은 후술할 바와 같이 아크발생판단수단(112) 및 온도분석수단(113)에 의해 도출된 결론에 의하여 필요한 경우 경광등(150)을 작동시켜 현장에 아크 발생 및 화재 및 감전에 대한 주의경보를 울리도록 제어한다.As will be described later, the warning light 150 control means 115 operates the warning light 150 when necessary according to the conclusion drawn by the arc generation determination means 112 and the temperature analysis means 113 to generate arc at the site. Controls to sound an alarm for fire and electric shock.

상기 통보수단(111)은 모니터링 시스템(230)과 연결되어 후술할 바와 같이 아크 발생판단수단 및 온도분석수단(113)에 의해 도출된 결론에 의하여 필요한 경우 모니터링 시스템(230)에 아크의 발생을 알려 통제실 등에서 발전 시스템이 운용되지 않는 시간에 해당 선로(220)에 대한 점검을 실시할 수 있도록 한다.The notification means 111 is connected to the monitoring system 230 and, as will be described later, notifies the monitoring system 230 of the occurrence of an arc when necessary based on the conclusions drawn by the arc occurrence judgment means and the temperature analysis means 113. It is possible to inspect the relevant line (220) in the control room, etc., when the power generation system is not in operation.

한편 본 발명의 다른 실시예에서 상기 3개의 온도구간은 전술한 바와 같이 상기 스위치(141)차단구간 이외에 제 1 선로(220)유지구간 및 제 2 선로(220)유지구간을 더 가지며, 상기 제 1 선로(220)유지구간은 제 1 임계온도보다 낮은 온도구간이고, 상기 제 2 선로(220)유지구간은 상기 제 1 임계온도보다 높은 제 2 임계온도와 상기 제1 임계온도 사이의 온도 구간이고, 상기 스위치(141)차단구간은 상기 제 2 임계온도보다 높은 온도 구간을 의미할 수 있다.Meanwhile, in another embodiment of the present invention, the three temperature sections further include a first line 220 maintenance section and a second line 220 maintenance section in addition to the switch 141 blocking section, as described above. The maintenance section of the line 220 is a temperature section lower than the first critical temperature, and the maintenance section of the second line 220 is a temperature section between the first critical temperature and a second critical temperature higher than the first critical temperature, The switch 141 blocking section may mean a temperature section higher than the second critical temperature.

도 3 에 의하면 전술한 바와 같이 각 구간의 온도는 스위치(141)차단구간, 제 2 선로(220)유지구간, 제 1 선로(220)유지구간의 순서로 높다. 이 구간은 통상의 기술자가 채용할 수 있는 기준에 의하여 아크 발생에 의한 화재 및 감전 사고의 위험도를 순차적으로 평가한 것을 기초로 나눈 것이다. 즉 아크의 발생으로 인한 화재 및 감전 사고의 위험도는 스위치(141) 차단구간, 제 2 선로(220)유지구간, 제 1 선로(220)유지구간의 순서로 높다고 이해되어야 한다.According to FIG. 3, as described above, the temperature of each section is high in the order of the switch 141 blocking section, the second line 220 maintenance section, and the first line 220 maintenance section. This section is divided based on sequential evaluation of the risk of fire and electric shock caused by arc generation according to standards that can be adopted by ordinary technicians. In other words, it should be understood that the risk of fire and electric shock due to arc generation is higher in the order of the switch 141 blocking section, the second line 220 maintenance section, and the first line 220 maintenance section.

상술한 바와 같이 스위치(141)차단구간은 아크의 발생으로 당장 해당 선로(220)에 화재가 발생할 가능성이 상당한 경우에 해당한다. 제 2 선로(220)유지구간은 아크가 발생하여 선로(220)의 온도가 높아짐으로서 그대로 방치하면 상당한 시간 내에 화재가 발생할 가능성이 있으나, 선로(220)를 차단하는 조치 이외에 발전 시스템의 운용을 유지하면서 적절한 조치를 통해 아크의 발생을 방지 하거나 선로(220)의 온도를 낮춤으로써 화재 및 감전의 위험성을 제거할 수 있는 경우이다. 제 1 선로(220)유지구간은 미약한 아크가 발생한 것은 확인되었으나 그 위험성이 상당한 정도에 이르지 못하여 화재나 감전 사고의 가능성이 존재하지 않는 경우이다. 이 경우는 미약한 아크의 발생 원인을 확인하여 향후 더 큰 아크 발생으로 인한 화재 및 감전 사고를 예방할 필요성이 존재하는데에 그친다.As described above, the switch 141 blocking section corresponds to a case in which there is a significant possibility that a fire will immediately occur in the corresponding line 220 due to the occurrence of an arc. In the second line 220 maintenance section, an arc occurs and the temperature of the line 220 increases, so if left as is, there is a possibility that a fire may occur within a considerable period of time. However, other than taking measures to block the line 220, the operation of the power generation system is maintained. This is a case where the risk of fire and electric shock can be eliminated by preventing the occurrence of arc or lowering the temperature of the line 220 through appropriate measures. In the first line 220 maintenance section, it is confirmed that a weak arc has occurred, but the risk does not reach a significant level, so there is no possibility of fire or electric shock. In this case, there is only a need to check the cause of the weak arc to prevent fire and electric shock accidents due to larger arcs in the future.

이하에서 도 3 및 도 4 를 참조하여 본 발명의 일 실시예의 작동 방법을 소개하면 다음과 같다.Hereinafter, the operating method of an embodiment of the present invention will be introduced with reference to FIGS. 3 and 4.

본 발명의 다른 실시예인 태양광 시스템의 스위칭 장치(100)는 상기 아크발생판단수단(112)에 의하여 아크가 발생한 것으로 판단되었을 때 선로(220)의 온도가 상기 스위치(141)차단구간에 있을 경우 상기 스위치(141) 제어수단(114)은 상기 스위치(141)를 제어하여 선로(220)를 차단하고, 상기 경광등(150) 제어수단(115)은 상기 경광등(150)을 온(ON)시키며, 상기 통보수단(111)은 모니터링 시스템(230)에 아크의 발생을 알린다.The switching device 100 of a photovoltaic system, which is another embodiment of the present invention, operates when the arc occurrence determination means 112 determines that an arc has occurred and the temperature of the line 220 is in the switch 141 blocking section. The switch 141 control means 114 controls the switch 141 to block the line 220, and the warning light 150 control means 115 turns on the warning light 150, The notification means 111 notifies the monitoring system 230 of the occurrence of an arc.

이 경우에는 아크의 발생이 곧바로 화재사고로 이어질 정도의 위험성을 가지고 있으므로 해당 선로(220)를 차단하고 경보 및 모니터링 시스템(230)에 알림을 수행한다.In this case, since the occurrence of an arc has the risk of immediately leading to a fire accident, the relevant line 220 is blocked and the alarm and monitoring system 230 is notified.

또한 상기 태양광 시스템의 스위칭 장치(100)는 아크발생판단수단(112)에 의하여 아크가 발생한 것으로 판단되었을 때 선로(220)의 온도가 상기 제 2 선로(220)유지구간에 있을 경우 상기 스위치(141) 제어수단(114)은 선로(220)의 연결이 유지되도록 하고, 상기 경광등(150) 제어수단(115)은 상기 경광등(150)을 온 시키며, 상기 통보수단(111)은 모니터링 시스템(230)에 아크의 발생을 알린다.In addition, the switching device 100 of the photovoltaic system operates the switch ( 141) The control means 114 maintains the connection of the line 220, the warning light 150 control means 115 turns on the warning light 150, and the notification means 111 monitors the system 230. ) notifies the occurrence of an arc.

이 경우는 곧바로 화재가 발생할 정도의 위험성을 가진 아크가 발생한 것은 아니므로 선로(220)는 유지하되, 현장에 알려 즉각 조치를 통해 사고로의 진행을 막을 수 있도록 하고 모니터링 시스템(230)에 알려 아크가 발생한 원인을 사후에 제거할 수 있도록 한다.In this case, since an arc that has the risk of causing a fire does not occur immediately, the line 220 is maintained, but the site is notified so that progress to an accident can be prevented through immediate action and the monitoring system 230 is notified to prevent the arc from occurring. Ensure that the cause of the occurrence can be eliminated afterwards.

또한 상기 태양광 시스템의 스위칭 장치(100)는 아크발생판단수단(112)에 의하여 아크가 발생한 것으로 판단되었을 때 선로(220)의 온도가 상기 제 1 선로(220)유지구간에 있을 경우 상기 스위치(141) 제어수단(114)은 선로(220)의 연결이 유지되도록 하고, 상기 경광등(150) 제어수단(115)은 상기 경광등(150)은 오프(OFF)로 유지되도록 하고, 상기 통보수단(111)은 모니터링 시스템(230)에 아크의 발생을 알린다.In addition, the switching device 100 of the photovoltaic system operates the switch ( 141) The control means 114 maintains the connection of the line 220, the warning light 150 control means 115 maintains the warning light 150 in OFF, and the notification means 111 ) notifies the monitoring system 230 of the occurrence of an arc.

이 경우는 아크가 발생했더라도 화재 가능성 및 현장에서의 즉각 조치의 필요성이 없을 정도로 그 위험성이 낮은 경우로서, 선로(220)를 그대로 유지하고 경광등(150)을 통해 경보도 울리지 않는다. 다만 미약한 아크라도 발생했다는 것은 향후 화재 및 감전 사고로 이어질 아크를 예견하는 지표가 될 수 있는 바 이를 예방하기 위해 태양광 발전 시스템이 운용되지 않는 시간에 스트링(210) 또는 선로(220)를 점검할 수 있도록 모니터링 시스템(230)에 알린다.In this case, even if an arc occurs, the risk is low enough that there is no possibility of fire and no need for immediate action on site, so the line 220 is maintained as is and no alarm is sounded through the warning light 150. However, the occurrence of even a weak arc can be an indicator predicting arcs that will lead to fire and electric shock accidents in the future. To prevent this, the string 210 or line 220 must be inspected when the solar power generation system is not in operation. Notifies the monitoring system 230 so that it can be done.

위와 같은 3 가지의 조치는 발생한 아크의 위험도에 대응하여 단계적으로 조치를 취할 수 있게 하여 반드시 필요한 경우에만 스트링(210)의 발전을 중단함으로써 태양광 발전 시스템의 발전 효율 감소를 완화시키는 효과를 가진다.The above three measures have the effect of mitigating the decrease in power generation efficiency of the solar power generation system by allowing step-by-step measures to be taken in response to the risk of the arc that has occurred and stopping power generation of the string 210 only when absolutely necessary.

본 발명의 또 다른 실시예는 외기(300)의 온도를 감지하기 위한 온도센서(160)를 더 포함하고, 제어부(110)는 제 1 임계온도와 제 2 임계온도를 설정하기 위한 설정수단(116)을 더 포함하고, 제 1 임계온도는 상기 외기(300)온도보다 20℃내지 30℃높은 범위의 온도에서 설정되고, 상기 제 2 임계온도는 상기 외기(300)온도보다 90℃내지 100℃높은 범위의 온도에서 설정되는 태양광 시스템의 스위칭 장치(100)가 될 수 있다.Another embodiment of the present invention further includes a temperature sensor 160 for detecting the temperature of the outside air 300, and the control unit 110 includes setting means 116 for setting the first critical temperature and the second critical temperature. ), wherein the first critical temperature is set at a temperature in the range of 20°C to 30°C higher than the temperature of the outside air (300), and the second critical temperature is 90°C to 100°C higher than the temperature of the outside air (300). It may be a switching device 100 of a photovoltaic system set at a temperature range.

상기 온도센서(160)는 선로(220)가 놓여있는 지역의 외기(300)의 온도를 측정하기 위해 통상의 기술자가 채택할 수 있는 모든 장치가 될 수 있다. 외기(300)온도 측정의 정확도를 높이기 위해 선로(220)와 가까이에 위치하는 것이 바람직하나 지나치게 가까이 위치하여 선로(220)의 발열에 의한 영향으로 외기(300)온도가 실제보다 높게 측정되는 것은 피할 수 있을 정도의 장소에 위치해야 할 것이다. The temperature sensor 160 can be any device that can be adopted by a person skilled in the art to measure the temperature of the outside air 300 in the area where the line 220 is located. In order to increase the accuracy of measuring the temperature of the outside air (300), it is desirable to be located close to the line 220. However, it is avoidable that the temperature of the outside air (300) is measured higher than the actual temperature due to the influence of heat generation from the line 220 by being located too close. It should be located in a place where it can be accessed.

또한 상기 설정수단(116)은 측정된 외기(300)온도와 함께 기타 장치에 의해 측정 내지 기록된 습도, 전력량, 날씨 등에 관한 정보를 종합 고려하여 제 1 임계온도는 외기(300)온도보다 20℃내지 30℃사이의 어느 한 온도보다 높게, 제 2 임계온도는 외기(300)온도보다 90℃내지 100℃사이의 어느 한 온도보다 높게 설정하는 원리 내지 그러한 원리를 이용하여 설계된 알고리즘 따위를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들면 온도에 따른 아크의 위험도를 결정하는 제 1 및 2 임계온도를 결정함에 있어서 '습도가 낮고 온도가 높고 전력량이 높을수록 동일한 아크가 발생한 경우에 화재의 가능성이 높기 때문에 이러한 경우일수록 제 1 및 2 임계온도를 낮게 설정하는것이 바람직하다.'따위의 원리 내지 이러한 원리를 이용하여 설계된 알고리즘이 여기에 해당할 수 있다. 하지만 이러한 설정수단(116)은 통상의 기술자가 본 발명을 실시하기 위해 채용할 수 있는 모든 수단을 의미하는 것으로 이해되어야 한다.In addition, the setting means 116 takes into account the measured outside air 300 temperature as well as information on humidity, power, weather, etc. measured or recorded by other devices, and sets the first critical temperature to 20°C lower than the outside air 300 temperature. This refers to the principle of setting the second critical temperature higher than any temperature between 90°C and 100°C above the temperature of the outside air (300) or an algorithm designed using such principles. It must be understood. For example, in determining the first and second critical temperatures that determine the risk of arc according to temperature, 'the lower the humidity, the higher the temperature, and the higher the power, the higher the possibility of fire when the same arc occurs, so in these cases, the first and second critical temperatures are and 2 It is desirable to set the critical temperature low.' Principles such as 'or an algorithm designed using this principle may fall under this category. However, this setting means 116 should be understood to mean all means that a person skilled in the art can employ to practice the present invention.

또한 도 4 를 참조하면 본 발명의 또 다른 실시예에서는 태양광 모듈 스트링(210)과 인버터(240) 사이의 아크 발생을 판단하는 아크발생판단단계(510) 상기 아크발생판단단계(510)에서 아크 발생으로 판단되면 선로(220)의 온도를 분석하는 온도분석단계(520) 상기 온도분석단계(520)에서 선로(220)의 온도가 스위치(141)차단구간에 있으면, 선로(220)를 차단하고, 현장에 경보를 발생시키며, 모니터링 시스템(230)에 아크의 발생을 통보하는 제 1 조치단계(531) 상기 온도분석단계(520)에서 선로(220)의 온도가 상기 스위치(141)차단구간보다는 낮은 제 2 선로(220)유지구간에 있으면, 선로(220)는 유지시키고, 현장에 경보를 발생시키며, 모니터링 시스템(230)에 아크의 발생을 통보하는 제 2 조치단계(532) 및 상기 온도분석단계(520)에서 선로(220)의 온도가 상기 제 2 선로(220)유지구간보다 낮은 제 1 선로(220)유지구간에 있으면, 선로(220)는 유지시키고, 현장에 경보를 발생시키지 않으며, 모니터링 시스템(230)에 아크의 발생을 통보하는 제 3 조치단계(533)를 포함하며, 상기 제 1 선로(220)유지구간은 제 1 임계온도보다 낮은 온도 구간이고, 상기 제 2 선로(220)유지구간은 상기 제 1 임계온도보다 높은 제 2 임계온도와 상기 제1 임계온도 사이의 온도 구간이고, 상기 스위치(141)차단구간은 상기 제 2 임계온도보다 높은 온도 구간이며, 상기 제 1 조치단계(531), 상기 제 2 조치단계(532), 상기 제 3 조치단계(533)는 상기 온도분석단계(520)에서 분석된 선로(220)의 온도에 따라 선택적으로 수행되는 태양광 시스템의 스위칭 장치(100) 제어방법이 개시될 수 있다. Also, referring to FIG. 4, in another embodiment of the present invention, an arc occurrence determination step 510 determines the occurrence of an arc between the solar module string 210 and the inverter 240. In the arc occurrence determination step 510, an arc occurs. If it is determined that an occurrence occurs, the temperature analysis step 520 analyzes the temperature of the line 220. In the temperature analysis step 520, if the temperature of the line 220 is in the switch 141 blocking section, the line 220 is blocked. In the temperature analysis step 520, the temperature of the line 220 is lower than that of the switch 141 blocking section. If it is in the low second line 220 maintenance section, the line 220 is maintained, an alarm is generated at the site, and the second action step 532 of notifying the monitoring system 230 of the occurrence of an arc and the temperature analysis are performed. In step 520, if the temperature of the line 220 is in the first line 220 maintenance section lower than the second line 220 maintenance section, the line 220 is maintained and an alarm is not generated at the site, It includes a third action step 533 for notifying the monitoring system 230 of the occurrence of an arc, wherein the first line 220 maintenance section is a temperature section lower than the first critical temperature, and the second line 220 The holding section is a temperature section between the first critical temperature and a second critical temperature higher than the first critical temperature, and the switch 141 blocking section is a temperature section higher than the second critical temperature, and the first action step (531), the second action step (532), and the third action step (533) are a switching device of a photovoltaic system that is selectively performed according to the temperature of the line 220 analyzed in the temperature analysis step (520). (100) A control method may be disclosed.

이 때 상기 아크발생판단단계(510)는 태양광 인버터(240)의 스위칭 동작으로 인해 발생하는 주파수 대역과 아크로 인해 발생하는 주파수 대역을 구분할 수 있는 기술을 적용함으로써 아크 검출부에서 태양광 인버터(240) 스위칭 동작에서 발생하는 주파수 성분에 의해 아크 발생으로 오동작하여 태양광 발전 자체가 정지되는 것을 방지할 수 있다.At this time, the arc occurrence determination step 510 applies a technology that can distinguish between the frequency band generated by the switching operation of the solar inverter 240 and the frequency band generated by the arc, so that the solar inverter 240 is detected in the arc detection unit. It is possible to prevent the solar power generation itself from being stopped due to malfunction due to arc generation due to frequency components generated in the switching operation.

이와 같은 위험도에 따른 단계별 선택적 조치는 반드시 필요한 경우에만 선로(220)를 차단함으로써 선로(220) 차단에 따른 태양광 발전 시스템의 전력 효율 저하를 완화할 수 있다.Such step-by-step selective measures according to risk can mitigate the decline in power efficiency of the solar power generation system due to blocking of the line 220 by blocking the line 220 only when absolutely necessary.

또한 본 발명의 바람직한 실시 예에서는 아크발생판단단계(510), 상기 온도분석단계(520), 상기 제 1 조치단계(531), 상기 제 2 조치단계(532) 및 상기 제 3 조치단계(533)는 복수의 선로(220)들 각각에 대하여 개별적으로 수행되는 태양광 시스템의 스위칭 장치(100) 제어 방법이 개시될 수 있다. In addition, in a preferred embodiment of the present invention, the arc occurrence determination step 510, the temperature analysis step 520, the first action step 531, the second action step 532, and the third action step 533 A method of controlling the switching device 100 of a solar power system that is individually performed for each of the plurality of lines 220 may be disclosed.

이와 같이 각각의 선로(220)들의 스위치(141)를 개별적으로 제어함으로써 문제가 발생할 여지가 있는 스트링(210)만의 운용을 중단함으로써 태양광 발전 시스템의 효율 감소를 완화하는 효과를 가질 수 있다.In this way, by individually controlling the switches 141 of each line 220, the operation of only the string 210 that may cause problems can be stopped, thereby mitigating a decrease in the efficiency of the solar power generation system.

또한 본 발명의 또 다른 한 실시예는 상기 제 1 임계온도는 외기(300)온도보다 20℃내지 30℃높은 범위의 온도에서 설정되고, 상기 제 2 임계온도는 상기 외기(300)온도보다 90℃내지 100℃높은 범위의 온도에서 설정되는, 태양광 시스템의 스위칭 장치(100) 제어 방법이 될 수 있다. In addition, in another embodiment of the present invention, the first critical temperature is set at a temperature in the range of 20°C to 30°C higher than the temperature of the outside air (300), and the second critical temperature is 90°C higher than the temperature of the outside air (300). It may be a method of controlling the switching device 100 of a photovoltaic system, which is set at a temperature ranging from 100°C to higher.

상기 제 1 및 제 2 임계온도는 상기 설정수단(116)에 의하여 설정될 수 있다.The first and second critical temperatures can be set by the setting means 116.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. As described above, although the present invention has been described using limited embodiments and drawings, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and variations can be made from these descriptions by those skilled in the art. This is possible.

그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the claims and equivalents thereof as well as the claims described later.

100 : 태양광 시스템의 스위칭 장치
110 : 제어부
111 : 통보수단
112 : 아크발생판단수단
113 : 온도분석수단
114 : 스위치 제어수단
115 : 경광등 제어수단
116 : 설정수단
120 : 아크감지부 121 : 아크감지기
130 : 온도감지부 131 : 온도감지기
140 : 스위칭부 141 : 스위치
150 : 경광등
160 : 온도센서
210 : 스트링
220 : 선로
230 : 모니터링 시스템
240 : 인버터 또는 접속함
300 : 외기
400 : 상용계통
510 : 아크발생판단단게
520 : 온도분석단계
531 : 제 1 조치단계
532 : 제 2 조치단계
533 : 제 3 조치단계
100: Switching device of solar power system
110: control unit
111: Notification means
112: Arc occurrence judgment means
113: Temperature analysis means
114: Switch control means
115: warning light control means
116: Setting means
120: Arc detection unit 121: Arc detector
130: Temperature sensing unit 131: Temperature sensor
140: switching unit 141: switch
150: warning light
160: Temperature sensor
210: string
220: track
230: monitoring system
240: Inverter or connection box
300: Outside air
400: Commercial system
510: Arc occurrence judgment unit
520: Temperature analysis step
531: First action step
532: Second action step
533: Third action step

Claims (6)

아크의 특징을 전기적으로 검출함으로써 태양광 모듈 스트링들과 인버터 사이의 각 선로들에서 발생하는 아크를 감지하기 위한 아크감지부 ― 상기 아크감지부는 상기 각 선로에서 발생하는 별개의 아크들에 대한 정보를 감지할 수 있는 아크감지기의 집합임 ―;
상기 태양광 모듈 스트링들과 인버터 사이의 각 선로들의 온도를 감지하기 위한 온도감지부 ― 상기 온도감지부는 상기 각 선로의 온도를 감지할 수 있는 온도감지기의 집합임 ―;
상기 태양광 모듈 스트링들과 인버터 사이의 각 선로들을 단속하기 위한 스위치들을 가지는 스위칭부 ― 상기 스위칭부는 상기 각 선로를 단속할 수 있는 스위치의 집합임 ―; 및
상기 아크감지부 및 상기 온도감지부로부터 온 감지정보에 따라 각 선로의 아크발생여부를 판단하고, 판단된 결과에 따라 상기 스위칭부를 제어하는 제어부; 를 포함하고,
상기 제어부는
상기 아크감지부로부터 온 감지정보를 분석하여 아크에 대한 전기적 특성 정보를 기초로 선로의 아크 발생 여부를 판단하되, 인버터의 스위칭 동작으로 인해 발생하는 주파수 대역과 아크로 인해 발생하는 주파수 대역을 구분하여 선로의 아크 발생 여부를 판단하는 아크발생판단수단;
상기 온도감지부로부터 온 감지정보를 분석하여 선로의 온도가 기 설정된 3 개의 온도구간들 중 어느 온도구간에 위치하는 지를 분석하는 온도분석수단; 및
상기 온도분석수단에 의해 분석된 선로의 온도 위치가 3 개의 온도구간 중 스위치차단구간에 위치할 때 상기 스위칭부를 제어하여 선로를 차단하는 스위치 제어수단; 을 포함하고,
상기 아크발생판단수단은 아크발생여부에 대한 정보를 상기 스위치 제어수단에 송신하고,
상기 온도분석수단은 선로의 온도에 대한 정보를 상기 스위치 제어수단에 송신하고,
상기 스위치 제어수단은 수신한 정보에 기초하여 다수 개의 선로 중 어떤 선로에 아크가 발생하였고, 상기 다수 개의 선로 중 상기 특정 선로의 온도가 스위치 차단구간에 위치하는 것으로 판단되는 경우에 상기 특정 선로에 위치한 상기 스위치만을 선택적으로 차단하고
상기 각 선로들은 상호 병렬 관계에 있는
태양광 시스템의 스위칭 장치.
An arc detection unit for detecting arcs occurring in each line between solar module strings and the inverter by electrically detecting the characteristics of the arc - the arc detection unit provides information on separate arcs occurring in each line. It is a set of arc detectors that can detect ―;
A temperature detection unit for detecting the temperature of each line between the solar module strings and the inverter - the temperature detection unit is a set of temperature sensors capable of detecting the temperature of each line -;
a switching unit having switches for controlling each line between the photovoltaic module strings and the inverter - the switching unit is a set of switches capable of controlling each line; and
a control unit that determines whether an arc occurs in each line according to detection information received from the arc detection unit and the temperature detection unit, and controls the switching unit according to the determined result; Including,
The control unit
By analyzing the detection information from the arc detection unit, it is determined whether an arc has occurred in the line based on the electrical characteristics information about the arc, and the frequency band that occurs due to the switching operation of the inverter and the frequency band that occurs due to the arc are distinguished from the line. Arc occurrence determination means for determining whether an arc occurs;
Temperature analysis means for analyzing the sensing information received from the temperature sensing unit to determine which of three preset temperature sections the temperature of the line is located in; and
Switch control means for controlling the switching unit to block the line when the temperature position of the line analyzed by the temperature analysis means is located in a switch blocking section among three temperature sections; Including,
The arc occurrence determination means transmits information on whether an arc occurs to the switch control means,
The temperature analysis means transmits information about the temperature of the line to the switch control means,
Based on the received information, the switch control means determines that an arc has occurred on a certain line among the plurality of lines and that the temperature of the specific line among the plurality of lines is located in the switch cutoff section, and the switch control means is located on the specific line. Selectively blocks only the above switch and
Each of the above lines is in parallel with each other.
Switching device for solar power system.
제 1 항에 있어서,
아크의 발생을 현장에 알리기 위한 경광등; 을 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 경광등을 제어하기 위한 경광등 제어수단; 및
아크의 발생을 모니터링 시스템에 알리기 위한 통보수단; 을 더 포함하고,
상기 3 개의 온도구간은 상기 스위치차단구간 이외에 제 1 선로유지구간 및 제 2 선로유지구간을 더 가지며,
상기 제 1 선로유지구간은 제 1 임계온도보다 낮은 온도 구간이고,
상기 제 2 선로유지구간은 상기 제 1 임계온도보다 높은 제 2 임계온도와 상기 제1 임계온도 사이의 온도 구간이고,
상기 스위치차단구간은 상기 제 2 임계온도보다 높은 온도 구간이며,
상기 아크발생판단수단에 의하여 아크가 발생한 것으로 판단되면,
선로의 온도가 상기 스위치차단구간에 있을 경우 상기 스위치 제어수단은 상기 스위치를 제어하여 선로를 차단하고, 상기 경광등 제어수단은 상기 경광등을 온(ON)시키며, 상기 통보수단은 모니터링 시스템에 아크의 발생을 알리며,
선로의 온도가 상기 제 2 선로유지구간에 있을 경우 상기 스위치 제어수단은 선로의 연결이 유지되도록 하고, 상기 경광등 제어수단은 상기 경광등을 온 시키며, 상기 통보수단은 모니터링 시스템에 아크의 발생을 알리며,
선로의 온도가 상기 제 1 선로유지구간에 있을 경우 상기 스위치 제어수단은 선로의 연결이 유지되도록 하고, 상기 경광등 제어수단은 상기 경광등은 오프(OFF)로 유지되도록 하고, 상기 통보수단은 모니터링 시스템에 아크의 발생을 알리는
태양광 시스템의 스위칭 장치.
According to claim 1,
A warning light to notify the site of the occurrence of an arc; It further includes,
The control unit,
A warning light control means for controlling the warning light; and
Notification means for notifying the monitoring system of the occurrence of an arc; It further includes,
The three temperature sections further include a first line maintenance section and a second line maintenance section in addition to the switch blocking section,
The first line maintenance section is a temperature section lower than the first critical temperature,
The second line maintenance section is a temperature section between the first critical temperature and a second critical temperature higher than the first critical temperature,
The switch blocking section is a temperature section higher than the second critical temperature,
If it is determined that an arc has occurred by the arc occurrence determination means,
When the temperature of the line is in the switch blocking section, the switch control means controls the switch to cut off the line, the warning light control means turns on the warning light, and the notification means indicates that an arc occurs in the monitoring system. informing you of
When the temperature of the line is in the second line maintenance section, the switch control means maintains the connection of the line, the warning light control means turns on the warning light, and the notification means notifies the monitoring system of the occurrence of an arc,
When the temperature of the line is in the first line maintenance section, the switch control means maintains the connection of the line, the warning light control means maintains the warning light as OFF, and the notification means maintains the connection of the line to the monitoring system. Notifies the occurrence of arc
Switching device for solar power system.
제 2 항에 있어서,
외기의 온도를 측정하기 위한 온도센서; 를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 제 1 임계온도와 상기 제 2 임계온도를 설정하기 위한 설정수단을 더 포함하고,
상기 설정수단은 상기 온도센서가 측정한 외기의 온도 및 상기 설정수단이 아닌 타 장치에 의해 측정된 습도 및 전력량에 기초하여, 습도가 낮고 온도 및 전력량이 높을수록 상기 제 1 임계온도 및 상기 제 2 임계온도를 낮게 설정하는
태양광 시스템의 스위칭 장치.
According to claim 2,
A temperature sensor to measure the temperature of the outside air; It further includes,
The control unit further includes setting means for setting the first critical temperature and the second critical temperature,
The setting means is based on the temperature of the outside air measured by the temperature sensor and the humidity and power amount measured by a device other than the setting means, and as the humidity is low and the temperature and power amount are high, the first threshold temperature and the second threshold temperature are set. Setting the critical temperature low
Switching device for solar power system.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 태양광 시스템의 스위칭 장치 제어방법에 있어서,
아크의 특징을 전기적으로 검출함으로써 태양광 모듈 스트링과 인버터 사이의 선로의 아크 발생을 판단하는 아크발생판단단계;
상기 아크발생판단단계에서 아크 발생으로 판단되면 상기 선로의 온도를 분석하는 온도분석단계;
상기 온도분석단계에서 상기 선로의 온도가 스위치차단구간에 있으면, 상기 선로를 차단하고, 현장에 경보를 발생시키며, 모니터링 시스템에 아크의 발생을 통보하는 제 1 조치단계;
상기 온도분석단계에서 상기 선로의 온도가 상기 스위치차단구간보다는 낮은 제 2 선로유지구간에 있으면, 상기 선로는 유지시키고, 현장에 경보를 발생시키며, 모니터링 시스템에 아크의 발생을 통보하는 제 2 조치단계; 및
상기 온도분석단계에서 상기 선로의 온도가 상기 제 2 선로유지구간보다 낮은 제 1 선로유지구간에 있으면, 상기 선로는 유지시키고, 현장에 경보를 발생시키지 않으며, 모니터링 시스템에 아크의 발생을 통보하는 제 3 조치단계; 를 포함하며,
상기 제 1 선로유지구간은 제 1 임계온도보다 낮은 온도 구간이고,
상기 제 2 선로유지구간은 상기 제 1 임계온도보다 높은 제 2 임계온도와 상기 제1 임계온도 사이의 온도 구간이고,
상기 스위치차단구간은 상기 제 2 임계온도보다 높은 온도 구간이며,
상기 제 1 조치단계, 상기 제 2 조치단계, 상기 제 3 조치단계는 상기 온도분석단계에서 분석된 상기 선로의 온도에 따라 선택적으로 수행되고,
상기 아크발생판단단계는 인버터의 스위칭 동작으로 인해 발생하는 주파수 대역과 아크로 인해 발생하는 주파수 대역을 구분하여 상기 선로의 아크 발생 여부를 판단하는
태양광 시스템의 스위칭 장치 제어방법.
In the method of controlling a switching device for a solar power system according to any one of claims 1 to 3,
An arc occurrence determination step of determining arc occurrence in the line between the solar module string and the inverter by electrically detecting the characteristics of the arc;
A temperature analysis step of analyzing the temperature of the line if it is determined that an arc has occurred in the arc occurrence determination step;
In the temperature analysis step, if the temperature of the line is in the switch cut-off section, a first action step of blocking the line, generating an alarm at the site, and notifying the monitoring system of the occurrence of an arc;
In the temperature analysis step, if the temperature of the line is in the second line maintenance section lower than the switch cutoff section, the line is maintained, an alarm is generated at the site, and the second action step is to notify the monitoring system of the occurrence of an arc. ; and
In the temperature analysis step, if the temperature of the line is in the first line maintenance section lower than the second line maintenance section, the line is maintained, an alarm is not generated at the site, and the monitoring system is notified of the occurrence of an arc. 3 Action steps; Includes,
The first line maintenance section is a temperature section lower than the first critical temperature,
The second line maintenance section is a temperature section between the first critical temperature and a second critical temperature higher than the first critical temperature,
The switch blocking section is a temperature section higher than the second critical temperature,
The first action step, the second action step, and the third action step are selectively performed according to the temperature of the line analyzed in the temperature analysis step,
The arc occurrence determination step determines whether an arc occurs in the line by distinguishing between the frequency band generated by the switching operation of the inverter and the frequency band generated by the arc.
Switching device control method for solar power system.
제 4 항에 있어서,
상기 아크발생판단단계, 상기 온도분석단계, 상기 제 1 조치단계, 상기 제 2 조치단계 및 상기 제 3 조치단계는 복수의 선로들 각각에 대하여 개별적으로 수행되는
태양광 시스템의 스위칭 장치 제어 방법.
According to claim 4,
The arc occurrence determination step, the temperature analysis step, the first action step, the second action step, and the third action step are performed individually for each of a plurality of lines.
Switching device control method for solar power system.
제 4 항에 있어서,
상기 제 1 임계온도는 외기온도보다 20℃내지 30℃높은 범위의 온도에서 설정되고, 상기 제 2 임계온도는 상기 외기온도보다 90℃내지 100℃높은 범위의 온도에서 설정되는,
태양광 시스템의 스위칭 장치 제어 방법.
According to claim 4,
The first critical temperature is set at a temperature in the range of 20°C to 30°C higher than the outdoor temperature, and the second critical temperature is set at a temperature in the range of 90°C to 100°C higher than the outdoor temperature.
Switching device control method for solar power system.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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