KR20060082108A - Hybrid generation system using solar light and wind power - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하이브리드 발전시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가로등, 통신 기지국, 무인카메라 등과 같이 비상시 전원이 필요하거나 소비전력이 적은 전원으로 운전 가능한 부하에 대하여 무정전으로 전력을 공급하는 태양광과 풍력을 이용한 하이브리드 발전시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a hybrid power generation system, and more particularly, solar and wind power supplying uninterrupted power to a load that can be operated by a power source that requires emergency power or consumes less power, such as a street lamp, a communication base station, an unmanned camera, and the like. It relates to a hybrid power generation system used.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 태양광과 풍력을 이용한 하이브리드 발전시스템은 소형의 풍력발전기와, 상기 풍력발전기의 풍속을 감지하는 풍속센서, 및 풍력발전기에서 발생한 교류전력을 직류로 변환하는 정류기와 상기 직류전력을 일시 저장하는 풍력발전 스토리지와 제어장치를 포함하는 단위제어부로 구성되는 풍력발전 유닛과; 태양전지셀로 이루어진 태양광발전기와, 상기 태양광발전기에서 발생한 직류전력을 사용전압에 맞게 바꿔주는 DC/DC 컨버터와, 상기 DC/DC 컨버터를 통과한 직류전력이 일시 저장되는 태양광발전 스토리지로 구성되는 태양광발전 유닛; 및 상기 풍력발전 유닛 및 태양광발전 유닛에서 전송되는 전력 및 데이터를 수집하였다가 각 부하 및 관리서버로 전송하는 관리부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a hybrid power generation system using solar light and wind power according to the present invention includes a small wind power generator, a wind speed sensor for detecting wind speed of the wind power generator, and a rectifier for converting AC power generated from the wind power generator into direct current. And a wind power generation unit comprising a unit control unit including a wind power storage and a control device to temporarily store the DC power; A solar power generator consisting of a solar cell, a DC / DC converter for converting the DC power generated by the solar generator according to the used voltage, and a solar power storage for temporarily storing the DC power passing through the DC / DC converter. A photovoltaic unit configured; And a management unit for collecting power and data transmitted from the wind power generation unit and the photovoltaic unit and transmitting the data to each load and management server.
또한, 상기 관리부는 풍력발전유닛과 태양광발전유닛에서 발생한 전력을 저장하였다가 부하에 공급하는 대용량 스토리지와, 상기 대용량 스토리지에서 공급되는 직류 전력을 교류로 변환하는 인버터와, 상기 인버터를 통과한 교류전력의 고조파를 제거하는 필터와, 상기 필터를 통과한 교류전력을 상용전력으로 변환하는 변 압기, 및 상기 중앙제어부의 동작을 컨트롤하는 제어장치로 이루어지는 중앙제어부와; 발전설비의 구성요소 및 각 부하로 전송되는 전력품질 등을 진단하는 진단부; 및 상기 진단부의 데이터를 관리서버로 전송하는 통신부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the management unit for storing the power generated in the wind power unit and the photovoltaic unit and supplies to the load, a mass storage, an inverter for converting the DC power supplied from the mass storage into an alternating current, AC through the inverter A central controller comprising a filter for removing harmonics of electric power, a transformer for converting AC power passing through the filter into commercial power, and a controller for controlling the operation of the central controller; A diagnosis unit for diagnosing components of the power generation facility and power quality transmitted to each load; And a communication unit for transmitting data of the diagnosis unit to a management server.
특히, 상기 풍력발전 유닛과 태양광발전 유닛은 상기 풍력발전기 및 태양광발전기의 발전량을 감지하여 상기 발전량에 따라 실행시켜 발전이 활발히 이루어지지 않는 단위발전유닛으로부터 관리부로의 전력흐름을 일시 차단하는 인터럽트회로를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In particular, the wind power generation unit and the photovoltaic unit detects the amount of power generated by the wind turbine and the photovoltaic generator and executes according to the amount of power generation to interrupt the power flow from the unit power generation unit that does not actively generate power to the management unit. It further comprises a circuit.
풍력발전, 태양광발전, 하이브리드, 인터럽트회로, 온라인진단, 스토리지Wind power, photovoltaic, hybrid, interrupt circuit, online diagnosis, storage
Description
도 1은 본 발명에 따른 태양광과 풍력을 이용한 하이브리드 발전시스템의 구성을 나타내는 도면.1 is a view showing the configuration of a hybrid power generation system using solar and wind power according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 태양광과 풍력을 이용한 하이브리드 발전시스템의 단위제어부의 구성을 나타내는 도면.2 is a view showing the configuration of a unit control unit of a hybrid power generation system using solar and wind power according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 태양광과 풍력을 이용한 하이브리드 발전시스템의 중앙제어부의 구성을 나타내는 도면.Figure 3 is a view showing the configuration of the central control unit of the hybrid power generation system using solar and wind power in accordance with the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 태양광과 풍력을 이용한 하이브리드 발전시스템의 진단부를 나타내는 도면. 4 is a view showing a diagnostic unit of a hybrid power generation system using solar and wind power according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100 : 풍력발전유닛 110 : 풍력발전기100: wind power generation unit 110: wind power generator
120 : 풍속센서 130 : 단위제어부120: wind speed sensor 130: unit control unit
136 : 차단기 136: breaker
200 : 태양광발전유닛 210 : 태양광발전기200: solar power unit 210: solar generator
231 : DC/DC 컨버터 232 : 태양광발전스토리지231: DC / DC converter 232: solar power storage
234 : 태양광발전 인터럽트회로 236 : 차단기234: solar power interrupt circuit 236: circuit breaker
300 : 관리부 310 : 관리서버300: management unit 310: management server
330 : 중앙제어부 340 : 진단부330: central control unit 340: diagnostic unit
350 : 통신부 400 : 부하350: communication unit 400: load
본 발명은 하이브리드 발전시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가로등, 통신 기지국, 무인카메라 등과 같이 비상시 전원이 필요하거나 소비전력이 적은 전원으로 운전 가능한 부하에 대하여 무정전으로 전력을 공급하는 태양광과 풍력을 이용한 하이브리드 발전시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a hybrid power generation system, and more particularly, solar and wind power supplying uninterrupted power to a load that can be operated by a power source that requires emergency power or consumes less power, such as a street lamp, a communication base station, an unmanned camera, and the like. It relates to a hybrid power generation system used.
태양광 발전은 반도체 소자인 태양전지판에 햇빛을 쏘이면 광전자효과를 일으켜 전기가 발생하는 원리를 이용하는 것으로, 무공해, 무소음, 무한 에너지로서 대표적인 대체에너지 이용 시스템의 하나이다. 일반적인 태양광 발전 시스템은 태양전지로 구성된 모듈과, 제어기, 축전지 및 인버터로 구성되어 있으며 시스템 이용방법에 따라 산간, 벽지 및 섬 등의 원격지와 주택에 설치되는 독립형 시스템과 외부의 전선에 연결하여 사용되고 남은 잉여전력을 전력회사에 판매하는 계통연계형 시스템, 태양광발전기에 디젤발전, 풍력발전 등을 복합적으로 연결하여 발전하는 하이브리드 시스템 등으로 구분할 수 있다.Photovoltaic power generation uses the principle that electricity is generated by the photoelectric effect when sunlight is emitted to a solar panel, which is a semiconductor device, and is one of the representative alternative energy utilization systems as pollution-free, noiseless, and infinite energy. General photovoltaic power generation system consists of module consisting of solar cell, controller, storage battery and inverter, and it is used by connecting to independent system installed in remote place such as mountain, wallpaper and island and house and external electric wire according to system usage method. It can be divided into a grid-connected system that sells the surplus power to a power company, and a hybrid system that generates power by combining a solar power generator with diesel and wind power.
그러나, 상기와 같은 태양광 발전은 태양광의 위치에 따라서 전력발생량이 좌우되며, 태양광이 없는 날씨에는 발전이 불가능하여 상시부하에 대한 안정적인 전력공급원으로써 전력공급이 불가능한 문제점이 있다.However, the photovoltaic power generation as described above is dependent on the position of the solar power generation amount, there is a problem that the power supply is impossible as a stable power supply for the constant load is impossible in the weather without sunlight.
또한, 풍력발전은 자연 상태의 무공해 에너지원으로 바람의 힘을 회전력으로 전환시켜 발생되는 전력을 전력계통이나 수요자에 직접 공급하는 기술로써, 풍력발전 시스템은 다양한 형태의 풍차를 이용하여 바람에너지를 기계적 에너지로 변환하고, 이 기계적 에너지로 발전기를 구동하여 전력을 얻어내는 시스템이다. In addition, wind power generation is a pollution-free energy source in a natural state, and converts wind power into rotational power to directly supply power generated to a power system or a consumer. The wind power generation system uses various types of windmills to convert wind energy into mechanical power. It is a system that converts energy into energy and drives a generator to obtain electric power.
일반적으로 풍력발전장치에는 수평축 풍력발전기와 수직축 풍력발전기가 있다. 수평축 풍력발전기는 회전축이 바람의 방향에 대해 수평인 풍력발전시스템으로써 비교적 간단한 구조로 이루어져 있어 설치하기 편리하나 바람의 방향에 영향을 받는다. 일반적으로 수평축 풍력발전기는 기동풍속(cut-in wind speed) 4m/s, 정격풍속(rated wind speed) 13.5m/s, 정지풍속(cut-out wind speed) 25m/s를 요구하며, 프로펠라형이 가장 많이 사용된다. 수직축 풍력발전기는 회전축이 바람에 불어오는 방향에 수직인 풍력발전시스템으로써 바람의 방향에 관계가 없어 사막이나 평지에도 설치 가능하나 설치비용이 많이 들고 효율이 떨어지므로 보급률이 낮으며, 정지풍속은 높은 편이나 대용량인 경우 초기 기동에 있어 수평축에 비해 높은 풍속을 요구한다.Generally, a wind turbine includes a horizontal wind turbine and a vertical wind turbine. Horizontal axis wind power generator is a wind power generation system whose axis of rotation is horizontal with respect to the direction of wind. It is easy to install due to its relatively simple structure, but it is influenced by the direction of the wind. In general, horizontal axis wind turbines require a cut-in wind speed of 4 m / s, a rated wind speed of 13.5 m / s, and a cut-out wind speed of 25 m / s. Most used. Vertical axis wind power generator is a wind power generation system that is perpendicular to the direction in which the rotating shaft blows in the wind. It can be installed in desert or flat land regardless of the direction of the wind, but the installation rate is low and the efficiency is low. In the case of large or large volumes, higher wind speeds are required for the initial maneuver than the horizontal axis.
일반적으로 사용되는 대용량 풍력발전기의 경우 초기기동에 있어 높은 풍속을 요구하는데 비해 평균 풍속 4m/s 이하인 우리나라의 실정에 맞지 않으므로 보급되기 어려운 문제점이 있다.In general, a large-capacity wind power generator used in general requires a high wind speed in initial start-up, but it is difficult to be distributed because it does not meet the situation of Korea, which has an average wind speed of 4 m / s or less.
상기와 같은 문제점을 해결하고자, 태양광 발전기와 소용량의 풍력발전기를 보완하여 함께 사용하여 가로등 등에 전력을 제공하는 하이브리드 발전시스템이 제안되고 있다.In order to solve the above problems, a hybrid power generation system for providing power to a streetlight by using a solar generator and a small capacity wind power generator together has been proposed.
그러나, 상기 태양광발전기와 풍력발전기와 같이 성질이 다른 두 개의 발전기에서 발생한 전력이 동시에 투입되면, 충돌하거나 역전류가 발생하여 고가의 발전설비가 손상되는 문제점이 있다. However, when power generated from two generators having different properties, such as the solar power generator and the wind power generator, is input at the same time, there is a problem in that expensive power generation equipment is damaged due to collision or reverse current.
또한, 상기 태양광발전기와 풍력발전기의 전력 품질 모니터링, 시스템 진단, 및 차단 시스템이 실시간으로 적절하게 이루어지지 못하면, 유동적으로 대처하지 못하는 문제점이 있다.In addition, if the power quality monitoring, system diagnosis, and blocking system of the photovoltaic generator and the wind generator are not properly made in real time, there is a problem that can not be flexibly coped.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 소형의 풍력발전기와 태양광 발전시스템을 병렬로 결합하여 하이브리드 발전시스템을 구성함으로써 우천시와 같이 태양광으로 발전이 불가능한 경우에는 풍력자원을 활용하여 무정전 전력공급이 가능한 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above-mentioned problems, by combining a small wind power generator and a photovoltaic power generation system in parallel to form a hybrid power generation system by using wind resources when it is impossible to generate solar power such as rainy weather Its purpose is to enable uninterruptible power supply.
또한, 소용량의 풍력발전기를 사용하여 가로등, 통신기지국, 무인카메라 등과 같은 소비전력이 비교적 적은 부하에 전력을 공급함으로써 풍력발전기의 보급률을 높이고 부하설비에 대한 전력비용을 감소시키는 것을 목적으로 한다.In addition, by using a small-capacity wind generator to supply power to a relatively low load power consumption, such as street lamps, communication base stations, unmanned cameras, the purpose is to increase the penetration rate of the wind power generator and reduce the power cost for the load facility.
또한, 풍력센서를 통해 풍력 발전기의 발전량을 센싱하여, 풍력발전이 활발하게 이루어지는 경우 인터럽트 회로를 사용하여 태양광 발전기의 전력투입을 방지 하고, 태양광발전이 활발하게 이루어지는 경우 인터럽트회로를 활용하여 풍력 발전기의 전력투입을 방지함으로써, 양쪽 발전단위에서 동시에 전력이 투입되어 충돌하거나 역전류가 발생하여 장비가 손상되는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.In addition, by sensing the amount of power generated by the wind generator through the wind sensor, if the wind power generation is active, using an interrupt circuit to prevent the power input of the solar generator, if the solar power generation is active by using the interrupt circuit By preventing the power input of the generator, it is aimed to prevent the equipment from being damaged by the collision of power or the reverse current caused by the power input from both power generation units at the same time.
또한, 발전시스템에 대하여 온라인으로 진단 및 모니터링을 수행하고 그 결과를 통신부를 통해 전송받아 이를 분석함으로써, 발전시스템과 원거리 관리서버 간의 최적 제어가 이루어질 수 있는 쌍방향 통신이 가능한 것을 목적으로 한다. In addition, by performing an online diagnosis and monitoring of the power generation system and receiving the result through the communication unit to analyze it, the purpose of the two-way communication that can be optimally controlled between the power generation system and the remote management server.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 태양광과 풍력을 이용한 하이브리드 발전시스템은 소형의 풍력발전기와, 상기 풍력발전기의 풍속을 감지하는 풍속센서, 및 풍력발전기에서 발생한 교류전력을 직류로 변환하는 정류기와 상기 직류전력을 일시 저장하는 풍력발전 스토리지와 제어장치를 포함하는 단위제어부로 구성되는 풍력발전 유닛과; 태양전지셀로 이루어진 태양광발전기와, 상기 태양광발전기에서 발생한 직류전력을 사용전압에 맞게 바꿔주는 DC/DC 컨버터와, 상기 DC/DC 컨버터를 통과한 직류전력이 일시 저장되는 태양광발전 스토리지로 구성되는 태양광발전 유닛; 및 상기 풍력발전 유닛 및 태양광발전 유닛에서 전송되는 전력 및 데이터를 수집하였다가 각 부하 및 관리서버로 전송하는 관리부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the hybrid power generation system using solar and wind power according to the present invention is a small wind power generator, a wind speed sensor for detecting the wind speed of the wind generator, and converts the AC power generated in the wind power generator into direct current A wind power generation unit comprising a rectifier and a unit control unit including a wind power storage and a control device to temporarily store the DC power; A solar power generator consisting of a solar cell, a DC / DC converter for converting the DC power generated by the solar generator according to the used voltage, and a solar power storage for temporarily storing the DC power passing through the DC / DC converter. A photovoltaic unit configured; And a management unit for collecting power and data transmitted from the wind power generation unit and the photovoltaic unit and transmitting the data to each load and management server.
또한, 본 발명에 따른 태양광과 풍력을 이용한 하이브리드 발전시스템은 상기 관리부는 풍력발전유닛과 태양광발전유닛에서 발생한 전력을 저장하였다가 부하에 공급하는 대용량 스토리지와, 상기 대용량 스토리지에서 공급되는 직류 전력을 교류로 변환하는 인버터와, 상기 인버터를 통과한 교류전력의 고조파를 제거하는 필터와, 상기 필터를 통과한 교류전력을 상용전력으로 변환하는 변압기, 및 상기 중앙제어부의 동작을 컨트롤하는 제어장치로 이루어지는 중앙제어부와; 발전설비의 구성요소 및 각 부하로 전송되는 전력품질 등을 진단하는 진단부; 및 상기 진단부의 데이터를 관리서버로 전송하는 통신부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the hybrid power generation system using the solar light and the wind according to the present invention, the management unit stores the power generated in the wind power generation unit and the photovoltaic unit and supplies to the load, and the direct current power supplied from the mass storage A inverter for converting AC into AC, a filter for removing harmonics of AC power passing through the inverter, a transformer for converting AC power passing through the filter into commercial power, and a controller for controlling the operation of the central control unit. A central control unit; A diagnosis unit for diagnosing components of the power generation facility and power quality transmitted to each load; And a communication unit for transmitting data of the diagnosis unit to a management server.
또한, 본 발명에 따른 태양광과 풍력을 이용한 하이브리드 발전시스템은 상기 대용량 스토리지는 배터리 및/또는 슈퍼 캐패시터를 사용하는 것을 특징으로 한다.In addition, the hybrid power generation system using solar and wind power according to the present invention is characterized in that the mass storage uses a battery and / or a super capacitor.
또한, 본 발명에 따른 태양광과 풍력을 이용한 하이브리드 발전시스템은 상기 진단부는 풍력발전기를 진단하는 회전기기 진단부와; 풍력발전 스토리지와, 태양광발전 스토리지 및 대용량 스토리지를 진단하는 스토리지 진단부와; 인버터 및 필터의 동작을 진단하는 인버터 진단부; 및 전력품질을 진단하는 전력품질 진단부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the hybrid power generation system using the solar light and wind according to the present invention, the diagnostic unit and a rotary device diagnostic unit for diagnosing the wind power generator; A storage diagnosis unit for diagnosing wind power storage, solar power storage, and mass storage; An inverter diagnosis unit for diagnosing the operation of the inverter and the filter; And a power quality diagnosis unit for diagnosing power quality.
특히, 본 발명에 따른 태양광과 풍력을 이용한 하이브리드 발전시스템은 상기 풍력발전 유닛과 태양광발전 유닛은 상기 풍력발전기 및 태양광발전기의 발전량을 감지하여 상기 발전량에 따라 실행시켜 발전이 활발히 이루어지지 않는 단위발전유닛으로부터 관리부로의 전력흐름을 일시 차단하는 인터럽트회로를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In particular, the hybrid power generation system using the solar light and wind power according to the present invention, the wind power unit and the photovoltaic unit detects the amount of power generated by the wind generator and the photovoltaic generator to run according to the amount of power generation is not actively made And an interrupt circuit for temporarily interrupting power flow from the unit power generation unit to the management unit.
또한, 상기 풍력발전 스토리지와 태양광발전 스토리지는 배터리 및/또는 슈퍼 캐패시터를 사용하는 것을 특징으로 한다.In addition, the wind power storage and the photovoltaic storage is characterized by using a battery and / or a super capacitor.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 태양광과 풍력을 이용한 하이브리드 발전시스템의 구성을 나타내는 도면이다.1 is a view showing the configuration of a hybrid power generation system using solar and wind power according to the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 장치는 풍력에너지를 전기에너지로 변환시키는 풍력발전유닛(100)과, 태양광에너지를 전기에너지로 변환시키는 태양광발전유닛(200), 및 상기 풍력발전유닛(100)과 태양광발전유닛(200)에서 발생된 전력을 저장하였다가 각 부하로 공급하는 관리부(300)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 1, the apparatus includes a wind
상기 풍력발전유닛(100)은 소형의 풍력발전기(110)와, 상기 풍력발전기(110)의 풍속을 감지하는 풍속센서(120), 및 상기 풍력발전기(110)에서 발생한 전력을 보관하였다가 관리부(300)로 전송하고 상기 풍속센서(120)를 통해 풍력발전기(110)의 발전량을 감지하여 두 종류의 단위유닛에서 관리부(300)로 전력이 동시에 투입되는 것을 방지하는 단위제어부(130)로 이루어진다. The wind
상기 풍력발전기(110)는 일반적으로 기동용 모터에 의해 전동기 구동이 가능하고 제어에 유리하며 유지 보수에 효율이 높은 동기발전기를 사용하며, 반영구적 형태인 직류, 영구자석/전자석 형 발전기를 사용하는 것이 바람직하다.The
그리고, 상기 풍속센서(120)는 풍속을 실시간 감지하고 풍력발전기(110)의 초기기동 역할을 하는 것으로, 상기 감지된 풍속은 온라인으로 관리서버(210)에 전달됨으로써 하이브리드 발전시스템의 온라인 진단 및 모니터링을 가능하게 한다.In addition, the
그리고, 상기 단위제어부(130)는 풍력발전기(110)를 통해 전달된 교류 전력을 직류로 변환하여 저장하였다가 관리부(300)로 전송하고 상기 풍력발전기(110)의 발전량을 감지하여 적절하게 인터럽트회로(134, 234)를 제어함으로써 두 개의 발전기에서 관리부(300)로 성질이 다른 두 종류의 전력이 동시에 투입됨으로써 발생할 수 있는 역전류 현상 등을 방지하는 역할을 한다.In addition, the
또한, 상기 태양광발전유닛(200)은 직병렬 연결된 태양전지셀로 이루어진 태양광발전기(210)와, 상기 태양광발전기(210)에서 발생한 직류전력을 태양광발전 스토리지(230)에 맞게 바꿔주는 DC/DC컨버터(220)와, 상기 DC/DC컨버터(220)를 통과한 직류전력이 일시 저장되는 태양광발전 스토리지(230), 및 상기 단위제어부(130)와 연동하며 풍력발전기(110)의 발전량에 따라 관리부(300)로 유입되는 태양광발전 전력흐름을 일시 차단하는 인터럽트 회로(234)를 포함하여 이루어진다. In addition, the photovoltaic
또한, 상기 관리부(300)는 풍력발전유닛(100)과 태양광발전유닛(200)에서 발생한 전력을 수집하여 저장했다가 각 부하로 다시 전송하는 중앙제어부(330), 전력품질진단, 인버터진단 및 배터리진단을 실시간 수행하여 온라인으로 전송함으로써, 고품질의 전력을 수용가에 공급하고 발전 설비의 예방 보전을 수행하는 진단부 (340), 및 게이트웨이를 사용하여 쌍방향 통신이 가능하며 상기 진단부(340)에서 측정한 데이터를 관리서버(310)로 전송하는 통신부(350)를 포함하여 구성된다. 상기 진단부(340)는 하이브리드 발전시스템의 모든 구성요소에 대하여 진단 및 모니터링을 하고, 상기 통신부(350)는 상기 단위제어부(130)와, 중앙제어부(330) 및 진단부(340)와 연동되며, 진단결과 및 풍속센서(120)에서 측정한 풍속과 같은 각종 데이터를 원거리의 관리서버(310)로 전송하도록 설계된다.In addition, the
또한, 상기 풍력발전유닛(100) 또는 태양광발전유닛(200)에서 발생한 전력은 관리부(200)를 통해 각 부하(300)로 공급되고, 각 발전유닛(100, 200)별로 차단기(136, 236)를 설치하여 고장 수리 시 등에도 상시전력공급의 목적을 달성할 수 있고, 각 발전유닛(100, 200)에서 발생하는 전력량의 변동 시 인터럽트회로(134, 234)가 실행됨으로써 역전류를 방지하고 무정전으로 전력 공급이 가능하다. 예를 들어, 우천시와 같이 태양광발전 전압이 낮고 풍력발전이 풍부한 경우 단위제어부(130)에서 태양광발전 인터럽트회로(234)를 실행시켜 태양광발전 전력은 관리부(300)로의 유입을 중단시키고, 풍력발전 전력을 관리부(300)로 공급하여 중앙제어부(330)의 대용량 스토리지(332)에 저장한다. 또한, 바람이 없는 맑은 날과 같이 풍력발전 전압이 낮고 태양광발전이 풍부한 경우 단위제어부(130)에서 풍력발전 인터럽트회로(134)를 실행시켜 풍력발전 전력은 관리부(300)로의 유입을 중단시키고, 태양광발전 전력을 관리부(300)로 공급하여 중앙제어부(330)의 대용량 스토리지(332)에 저장한다. 따라서, 두 개의 발전기에서 동시에 발전이 가능하고 발전된 전 력은 각각의 단위유닛(100, 200)의 스토리지에 저장되며, 상황에 따라 각각의 단위유닛(100, 200)에서 관리부(300)로 전력이 공급됨으로써, 풍력발전스토리지(132) 또는 태양광발전스토리지(232)는 각각 보조의 스토리지 역할을 함으로써 보다 안정적인 전력공급이 가능하다.In addition, the power generated in the wind
도 2는 본 발명에 따른 태양광과 풍력을 이용한 하이브리드 발전시스템의 단위제어부의 구성을 나타내는 도면이다.2 is a view showing the configuration of a unit control unit of a hybrid power generation system using solar and wind power according to the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 단위제어부(130)는 풍력발전기(110)에서 발생한 전력을 정류하는 정류기(131), 상기 정류기를 통과한 전력이 일시 저장되는 풍력발전 스토리지(132), 단위 제어부의 동작을 제어하는 제어장치(133)와, 상기 제어장치(133)와 연동되며 발생하는 전력량에 따라 풍력발전기(110)로부터 관리부(300)로 유입되는 풍력발전 전력흐름을 일시 차단하는 인터럽트회로(134)를 포함하여 구성된다. 또한, 상기 풍력발전 스토리지(132)에 일시 저장되었다가 관리부(300)로 공급되는 전력을 중앙제어부(330)의 대용량스토리지(332)에 맞게 바꿔주는 DC/DC컨버터(135)를 더 포함할 수 있다.As shown in FIG. 2, the
즉, 상기 풍력발전기(110)에서 발생한 교류전력은 정류기(131)를 통해 직류로 변환되고, 풍력발전 스토리지(132)에 저장된다. 상기 풍력발전 스토리지(132)는 슈퍼 캐패시터 또는 배터리가 사용될 수 있으나, 보다 바람직하게는 충전과 방전이 빠른 특성을 가지는 슈퍼 캐패시터를 사용하여 급변하는 풍력자원을 효율적으로 저장한다. 또한, 풍력발전기(110)는 미풍에 의한 초기기동 시 풍력발전 스토리지 (132)에서 기동전원을 공급한다.That is, the AC power generated in the
그리고, 풍력발전 스토리지(132)에 일시 저장된 직류전력은 관리부(300)의 대용량 스토리지(332)로 전송되며, 상기 풍력발전 스토리지(132) 측의 전압이 상기 대용량 스토리지(332) 측의 전압보다 낮은 경우 DC/DC컨버터(135)를 부가하여 전력전송을 원활히 할 수 있다. 또한, 상기의 모든 전송과정은 제어장치(133)를 통해 컨트롤 된다. In addition, the DC power temporarily stored in the
그리고, 상기 제어장치(133)는 풍력발전유닛(100)을 구성하는 각 구성요소들의 동작을 제어하며, 풍속센서(120)에서 측정한 풍속과 정류기(131), 풍력발전 스토리지(132) 및 DC/DC컨버터(135)를 통과하여 전송되는 전류를 컨트롤하고, 풍력발전기(110)의 전력량이 급등하는 경우 태양광발전 인터럽트회로(234)를 실행시켜 관리부(300)로 전송되는 태양광 전력을 일시 차단시고, 풍력발전이 활발하게 이루어지지 않는 경우 풍력발전 인터럽트회로(134)를 실행시켜 관리부(300)로 전송되는 풍력 전력을 일시 차단한다. 상기 제어장치(133)에 의해 제어되는 태양광발전 인터럽트회로(234) 및 풍력발전 인터럽트회로(134)는 관리부(300)로 전력을 전송함에 있어 두 개의 발전단위의 전력발생에 따라 제어되는 스위치 역할을 함으로써 역전류가 일어나는 것을 방지한다. 즉, 상기 태양광발전 인터럽트회로(234)가 실행되는 경우에는 풍력발전 인터럽트회로(134)는 실행되지 않으므로 풍력발전유닛(100)의 전력이 관리부(300)로 전송되고, 상기 풍력발전 인터럽트회로(134)가 실행되는 경우에는 태양광발전 인터럽트회로(234)는 실행되지 않으므로 태양광발전유닛(200)의 전력이 관리부(300)로 전송된다. 따라서 하나의 발전유닛에서 다른쪽 발전유닛으로 전력이 전송되는 역전류 현상으로 일어날 수 있는 발전설비의 손상을 방지한다. In addition, the
그리고, 상기 단위제어부(130)는 관리부(300)의 통신부(350)와 연동되므로 풍속데이터, 전력품질데이터 등과 같은 단위발전유닛(100, 200)의 진단 데이터는 상기 통신부(350)를 통해 관리서버(310)로 전송되므로 원거리 관리서버를 통한 진단 및 모니터링이 이루어진다.In addition, since the
도 3은 본 발명에 따른 태양광과 풍력을 이용한 하이브리드 발전시스템의 중앙제어부의 구성을 나타내는 도면이다.3 is a view showing the configuration of the central control unit of the hybrid power generation system using solar and wind power according to the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 중앙제어부(230)는 풍력발전유닛(100)과 태양광발전유닛(200)에서 전송되는 직류전력을 수집, 저장하였다가 각 부하(400)로 전송하는 대용량 스토리지(332), 상기 대용량 스토리지(332)에서 공급되는 직류전력을 교류전력으로 변환하는 인버터(331), 상기 인버터를 통과한 교류전력의 고조파를 제거하는 필터(334), 상기 필터를 통과한 교류전력을 상용전력으로 변환하는 변압기(335), 및 중앙제어부(330)의 동작을 제어 및 센싱하는 제어장치(333)를 포함하여 구성된다. As shown in FIG. 3, the central controller 230 collects and stores DC power transmitted from the wind
풍력발전기(110)와 태양광발전기로부터 발생한 전력을 저장하였다가 소비전력이 적은 각 부하로 공급하는 하이브리드 발전시스템의 스토리지는 풍력발전기(110)에서 발생한 교류전력이 정류기(131)에 의해 변환되어 풍력발전 스토리지(132)에 저장되었다가 관리부(300)로 전송되는 직류전력과, 태양광발전기(210)에서 발생하여 태양광발전 스토리지(232)에 저장되었다가 관리부(300)로 전송되는 직류 전력이, 중앙제어부(330)의 대용량 스토리지(332)에 다시 저장되는 하이브리드 스토리지 시스템으로 구성된다. 따라서, 풍력발전기(110)와 태양광발전기(210)에서 발생한 전력을 2단계의 스토리지 시스템에 저장하였다 공급하므로, 부하(400)에 무정전의 전력 공급이 가능하다. 상기 대용량 스토리지(332)는 슈퍼 캐패시터 또는 배터리를 병행하여 사용할 수 있고, 부하(400)에 대한 전력 공급은 중앙제어부(330)의 축전지로 구성된 대용량 스토리지(232)에서 이루어지며, 모든 전력에 대하여 진단부(340)에서 전력품질 모니터링을 수행하여 고품질의 전력을 수용가에 공급할 수 있게 한다. In the storage of the hybrid power generation system that stores the power generated from the
그리고, 상기 제어장치(333)는 주기적인 시간을 가지는 부하에 대해서는 타이머에 의한 ON/OFF가 가능하고, 조명부하에 대해서는 광센서와 타이머 혼합 ON/OFF 제어가 가능하도록 설계됨으로써 원거리 관리서버(310)에 의해 비 주기적인 부하의 전력공급에 대해서도 제어가 가능하다.In addition, the
도 4는 본 발명에 따른 태양광과 풍력을 이용한 하이브리드 발전시스템의 진단부를 나타내는 도면이다. 4 is a diagram illustrating a diagnosis unit of a hybrid power generation system using solar light and wind power according to the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 전력변환기, 스토리지 등에 대하여 상시 진단 시스템을 구축하여 원거리 감시시스템에 있어 안정성 및 신뢰성을 확보하는 진단부(340)는 풍력발전기(110)를 진단하는 회전기기진단부와, 풍력발전 스토리지(132)와 태양광발전 스토리지(232) 및 대용량 스토리지(332)를 진단하는 스토리지진단부와, 인버터(331) 및 필터(334)의 동작을 진단하는 인버터 진단부와, 전력 품질을 진단 하는 전력품질진단부를 포함하여 구성된다. As shown in FIG. 4, the
상기 회전기기진단부 및 인버터진단부는 활선상태에서 흐르는 전압 및 전류 파형을 분석하여 풍력발전기(110) 및 중앙제어부(330)의 인버터에 대하여 1차적으로 원격고장진단을 수행한다. 즉, 상기 회전기기진단부는 단위 발전기(110)의 회전축, 축수, 고정부, 권선의 절연, 진동, 하우징의 손상, 에어갭 불균일 등에 장애가 발생하는 경우 해당 장애에 대한 전압 및 전류 파형의 데이터베이스와 매칭하여 일치여부를 분석하여 해당 장비의 손상 여부를 판단한다. 그리고, 상기 인버터진단부는 평활 콘덴서, 전력전자 소자 등에 장애가 발생하는 경우 해당 장애에 대한 전압 및 전류 파형의 데이터베이스와 매칭하여 일치여부를 분석하여 해당 소자의 손상여부를 판단한다.The rotary device diagnosis unit and the inverter diagnosis unit analyze the voltage and current waveforms flowing in the live state to perform remote failure diagnosis on the inverter of the
그리고, 상기 스토리지진단부는 풍력발전 스토리지(132)와 태양광발전 스토리지(232) 및 대용량 스토리지(332)에 대하여 임피던스 및 컨덕턴스를 측정함으로써 상기 풍력발전 스토리지(132)와 태양광발전 스토리지(232) 및 대용량 스토리지(232)의 수명을 예측하고 상시 축전상태를 감시한다. 상기와 같이 스토리지를 진단하는 방법에는 DC법과 AC법을 사용하며, AC법을 사용하는 것이 보다 바람직하다. 상기 DC법은 스토리지에 부하를 걸어 부하에 걸리는 전류 및 전압을 측정하는 방식이고, 상기 AC법은 스토리지에 일정한 주파수의 전압을 걸어서 측정하는 방식으로써, 고전적인 방식인 DC법은 대전류가 필요한 단점이 있는 반면 AC법은 적은신호로도 감지가 가능하다. 상기 AC법에는 임피던스 측정법과 컨덕턴스 측정법을 사용하 며, 상기 임피던스 측정법은 스토리지에 흐르는 전류와 셀의 합성 교류전압 저하를 검출하는 방법이고 상기 컨덕턴스 측정법은 작은 전압 신호를 발생하여 스토리지에서 흐르는 전류를 측정하여 스토리지가 전류를 얼마나 흘릴 수 있는지를 측정하여 방전용량의 예측하는 방법이다. 상기 임피던스 측정법과 컨덕턴스 측정법은 내부 임피던스로 성능저하를 확인하며 측정위험없이 정확하고 안전하게 측정할 수 있다.The storage diagnosis unit measures the impedance and conductance of the
그리고, 상기 전력품질 진단부는 설비의 여러 지점에 동시에 설치하여 온 그리드(ON-GRID) 상태에서 계통의 전력품직을 측정하는 장치로써 기존의 아날로그 메터를 대신하여 전압, 전류, 고조파 등을 측정하고 플리커, 역률, 유효 무효 피상 전력 및 주파수 등의 이벤트를 디지털로 표시하여 원격 감시한다. 또한, 상기와 같은 전력품질 진단 시스템은 현재의 전압, 전류를 입력받는 단계, 상기 입력된 전압, 전류가 저역통과필터(Low Pass Filter)를 통과하는 단계, 상기 저역통과필터를 통과한 전압, 전류가 A/D 컨버터를 통과하는 단계, 상기 A/D 컨버터를 통과한 데이터를 DSP(CPU)를 통해 연산하는 단계, 상기 연산된 데이터가 데이터 스토리지에 저장되는 단계, 및 상기 저장된 데이터를 관리서버210)에 전송하는 단계를 포함하여 이루어진다.In addition, the power quality diagnosis unit is a device for measuring the power of the system in the on-grid (ON-GRID) state installed at several points of the facility at the same time to measure the voltage, current, harmonics, etc. in place of the existing analog meter and flicker Digitally monitor events such as power factor, effective reactive apparent power and frequency. In addition, the power quality diagnosis system as described above, the step of receiving the current voltage, current, the input voltage, the current passes through a low pass filter (Low Pass Filter), the voltage passed through the low pass filter, current Passing through the A / D converter, calculating data passing through the A / D converter through a DSP (CPU), storing the calculated data in data storage, and managing the stored data. )).
또한, 상기와 같은 진단부에서 진단된 모든 데이터들은 풍속센서(120)에서 측정된 데이터와 함께, 통신부(350)를 통하여 원거리 관리서버(310)에 온라인으로 전달되고, 경보 발생 시 모바일로 관리서버(310)에 알려준다.In addition, all the data diagnosed in the above diagnostic unit together with the data measured by the
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 누구나 수정 및 변환 실시가 가능한 기술사상 역시 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and technical ideas that can be modified and converted by those skilled in the art to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention also belong to the following claims. Should be seen.
상기한 구성의 본 발명에 따르면, 본 발명은 무공해 에너지원으로써의 태양과 바람 자원과 같은 대체 에너지를 이용하여 전력을 생산함으로써, 자원고갈에 대비하고 환경오염을 줄이는 효과가 있다.According to the present invention having the above-described configuration, the present invention produces power by using alternative energy such as solar and wind resources as a pollution-free energy source, thereby preparing for resource exhaustion and reducing environmental pollution.
또한, 본 발명은 풍력발전기를 소형화함으로써 기동풍속과 정격풍속을 작게 하여 다양한 방향과 미풍에서도 기동이 가능하게 하여 풍력발전시스템의 보급률을 높이고 설치비용을 줄이는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of increasing the diffusion rate of the wind power generation system and reduce the installation cost by minimizing the wind speed and the rated wind speed by enabling the wind turbine to be started in various directions and breezes.
또한, 본 발명은 소형의 풍력발전기와 태양광 발전시스템을 병렬로 결합하여 하이브리드 발전시스템을 구성함으로써 우천시와 같이 태양광으로 발전이 불가능한 경우에는 풍력자원을 활용하고, 바람이 없는 맑은날과 같이 풍력으로 발전이 불가능한 경우에는 태양광자원을 활용하여, 무정전으로 전력을 공급하는 효과가 있다.In addition, the present invention by combining a small wind turbine and a photovoltaic power generation system in parallel to form a hybrid power generation system, if it is impossible to generate power by solar, such as rainy weather, use the wind resources, wind power like a sunny day without wind If it is impossible to generate power by using solar resources, there is an effect of supplying power uninterrupted.
또한, 본 발명은 소용량의 풍력발전기를 사용하여 가로등, 통신기지국, 무인카메라 등과 같은 소비전력이 적은 부하에 전력을 공급함으로써 풍력발전기의 보급률을 높이고 부하설비에 대한 전력비용을 절감하는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of increasing the diffusion rate of the wind power generator and reducing the power cost for the load facility by supplying power to a load of low power consumption, such as street lamps, communication base stations, unmanned cameras using a small capacity wind generator.
또한, 본 발명은 태양광 및 풍력 발전기의 발전전압을 센싱하여, 풍력발전이 활발하게 이루어지는 경우 인터럽트 회로를 사용하여 태양광 발전기의 전력투입을 방지하고, 태양광발전이 활발하게 이루어지는 경우 인터럽트 회로를 사용하여 풍력 발전기의 전력투입을 방지함으로써, 양쪽 발전단위에서 동시에 전력이 투입되어 충돌하거나 역전류가 발생하여 장비가 손상되는 것을 방지하는 효과가 있다.In addition, the present invention senses the generation voltage of the photovoltaic and wind generators, when the wind power generation is active to prevent the power input of the solar generator using an interrupt circuit, when the solar power generation is active interrupt circuit By preventing the power input of the wind power generator, it is effective to prevent the equipment from being damaged due to collision or reverse current generated by the power input from both power generation units at the same time.
또한, 본 발명은 풍력 발전기와 태양광 발전기를 병렬 연결해 사용하기 때문에 하나의 단위 발전기에 고장원인이 발생하여도, 전체 발전시스템은 정상적으로 동작하므로 자원의 낭비를 줄이는 효과가 있다.In addition, since the present invention uses a wind generator and a solar generator connected in parallel, even if a failure cause occurs in one unit generator, the entire power generation system operates normally, thereby reducing the waste of resources.
또한, 본 발명은 전력을 저장하는 스토리지(storage)에 빠른 충전특성을 가지는 슈퍼 캐패시터(super-capacitor)와 배터리를 적용함으로써 급변하는 전력을 효율적으로 저장하여 안정적으로 부하에 전력이 공급되는 효과가 있다.In addition, the present invention by applying a super-capacitor and a battery having a fast charging characteristics to the storage for storing the power has an effect that the power is rapidly supplied to the load by storing the rapidly changing power efficiently. .
또한, 본 발명은 태양광 및 풍력 발전시스템 전체에 대하여 온라인으로 진단 및 모니터링을 수항하고 그 결과를 통신부를 통해 전송받아 이를 분석함으로써, 시스템과 원거리 관리서버 간의 쌍방향 통신으로 최적 제어를 함으로써 안정성 및 신뢰성이 확보된 무인화된 발전설비를 구성하는 효과가 있다. In addition, the present invention by performing online diagnostic and monitoring for the entire photovoltaic and wind power generation system and receiving the result through the communication unit and analyzing it, stability and reliability by optimal control by two-way communication between the system and the remote management server There is an effect of constructing the secured unmanned power generation facilities.
또한, 본 발명은 발전시스템의 모든 전력 흐름이 진단부에서 진단되고, 고품질의 전력에 대해서만 부하에 공급되도록 중앙제어부에서 제어함으로써 고정밀 장비에 대해서도 전력공급이 가능한 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect that all the power flow of the power generation system is diagnosed in the diagnosis unit, the power supply to the high-precision equipment by controlling the central control unit so that only the high quality power is supplied to the load.
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Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100835728B1 (en) * | 2007-01-03 | 2008-06-05 | (주) 밝은세상 | Compressed air supply apparatus for bicycle rack |
KR100852505B1 (en) * | 2007-05-28 | 2008-09-03 | (주)인텍에프에이 | Power supplier for street lamp |
KR100907180B1 (en) * | 2007-12-10 | 2009-07-09 | 김정술 | An energy reduce system of building |
KR100970311B1 (en) * | 2008-05-20 | 2010-07-16 | 엘에스전선 주식회사 | Repeater Power Supplying Device Using Wind force and Solar heat |
US7824060B2 (en) | 2008-03-31 | 2010-11-02 | Syracuse University | Wind powered device |
CN102097826A (en) * | 2011-02-25 | 2011-06-15 | 南京航空航天大学 | Doubly salient electromagnetic wind power generation system structure and control method |
KR101110324B1 (en) * | 2010-08-09 | 2012-02-15 | (주)대마이엔지 | Matching System Of Digital Electronic Watt-Hour Meter For Quantitative Transmission Of Solar Cell Generation |
US8282236B2 (en) | 2008-03-31 | 2012-10-09 | Syracuse University | Wind powered device |
KR101535589B1 (en) * | 2007-05-17 | 2015-07-09 | 엔페이즈 에너지, 인코포레이티드 | distributed inverter and intelligent gateway |
CN105529983A (en) * | 2016-03-09 | 2016-04-27 | 国电南瑞南京控制系统有限公司 | Automatic photovoltaic power generation control system |
KR20160122509A (en) | 2015-04-14 | 2016-10-24 | 벤토글로벌(주) | Cctv fixing device for solar and wind energy |
KR101720031B1 (en) * | 2016-05-24 | 2017-04-04 | 주식회사아이플러스원 | Energy harvesting apparatus for charging and discharging |
CN108022487A (en) * | 2016-11-03 | 2018-05-11 | 江苏伟创晶智能科技有限公司 | A kind of wind and solar hybrid generating system |
KR101943636B1 (en) | 2018-07-05 | 2019-01-30 | 김정일 | Smart RTU to support next generation IoT |
CN114336912A (en) * | 2021-12-15 | 2022-04-12 | 沈阳嘉越电力科技有限公司 | High-reliability wind power plant acoustic radar meteorological measurement device and control method |
KR20230032126A (en) * | 2021-08-30 | 2023-03-07 | 주식회사 코리아넷 | Independent Power Supply Type Video Surveillance System Including Usage Time Prediction And Battery Efficient Management Function |
CN117353360A (en) * | 2023-12-06 | 2024-01-05 | 广东省锐驰新能源科技有限公司 | Energy storage battery power supply system applied to communication base station, BMS system and method |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101064086B1 (en) | 2009-06-19 | 2011-10-04 | 대성에너지 주식회사 | Method and system for independantly supplying electric power source using wind power and solar power generation |
KR101270977B1 (en) * | 2012-11-28 | 2013-06-11 | 박일순 | Clustering hybrid streetlight system |
KR101570172B1 (en) * | 2014-01-28 | 2015-11-19 | 삼화전기 주식회사 | Passive type energy storage system |
KR101550875B1 (en) * | 2014-01-28 | 2015-09-08 | 삼화전기주식회사 | Active type energy storage system |
CN104242342A (en) * | 2014-09-15 | 2014-12-24 | 沈阳工程学院 | Generation system mechanical stepless converter and control method thereof |
KR102594328B1 (en) | 2021-03-16 | 2023-10-26 | 주식회사 늘디딤 | Solar-wind hybrid power generation connector for street light |
KR102548171B1 (en) | 2021-07-26 | 2023-06-28 | 박영민 | lower wind speed generating hybrid smart pole |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR830001874U (en) * | 1982-01-20 | 1983-10-24 | Yong Hak Kim | Wind mill rotation control device |
JPH1169893A (en) | 1997-08-26 | 1999-03-09 | Hitachi Eng & Services Co Ltd | Hybrid power generation system |
JP2000116007A (en) | 1998-09-29 | 2000-04-21 | Nippon Electric Ind Co Ltd | Hybrid wind turbine power generating system provided with solar battery |
KR20040016913A (en) * | 2004-01-26 | 2004-02-25 | 이인우 | Wind force power generation apparatus used to power generation system by combinded for utilizing solar energy/wind force |
KR100688070B1 (en) * | 2004-10-29 | 2007-02-28 | 김윤세 | Hybrid Generation Systems using Solar and Wind Energy |
KR100672841B1 (en) * | 2004-11-26 | 2007-01-24 | 주식회사 신우테크 | Streetlight and Power Control Device Thereof Using the Light of the Sun/Wind Velocity |
-
2005
- 2005-01-11 KR KR1020050002551A patent/KR100694485B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100835728B1 (en) * | 2007-01-03 | 2008-06-05 | (주) 밝은세상 | Compressed air supply apparatus for bicycle rack |
KR101535589B1 (en) * | 2007-05-17 | 2015-07-09 | 엔페이즈 에너지, 인코포레이티드 | distributed inverter and intelligent gateway |
KR100852505B1 (en) * | 2007-05-28 | 2008-09-03 | (주)인텍에프에이 | Power supplier for street lamp |
KR100907180B1 (en) * | 2007-12-10 | 2009-07-09 | 김정술 | An energy reduce system of building |
US7824060B2 (en) | 2008-03-31 | 2010-11-02 | Syracuse University | Wind powered device |
US8282236B2 (en) | 2008-03-31 | 2012-10-09 | Syracuse University | Wind powered device |
KR100970311B1 (en) * | 2008-05-20 | 2010-07-16 | 엘에스전선 주식회사 | Repeater Power Supplying Device Using Wind force and Solar heat |
KR101110324B1 (en) * | 2010-08-09 | 2012-02-15 | (주)대마이엔지 | Matching System Of Digital Electronic Watt-Hour Meter For Quantitative Transmission Of Solar Cell Generation |
CN102097826A (en) * | 2011-02-25 | 2011-06-15 | 南京航空航天大学 | Doubly salient electromagnetic wind power generation system structure and control method |
KR20160122509A (en) | 2015-04-14 | 2016-10-24 | 벤토글로벌(주) | Cctv fixing device for solar and wind energy |
CN105529983B (en) * | 2016-03-09 | 2018-09-28 | 国电南瑞南京控制系统有限公司 | A kind of photovoltaic power generation control system of autonomous type |
CN105529983A (en) * | 2016-03-09 | 2016-04-27 | 国电南瑞南京控制系统有限公司 | Automatic photovoltaic power generation control system |
KR101720031B1 (en) * | 2016-05-24 | 2017-04-04 | 주식회사아이플러스원 | Energy harvesting apparatus for charging and discharging |
CN108022487A (en) * | 2016-11-03 | 2018-05-11 | 江苏伟创晶智能科技有限公司 | A kind of wind and solar hybrid generating system |
KR101943636B1 (en) | 2018-07-05 | 2019-01-30 | 김정일 | Smart RTU to support next generation IoT |
KR20230032126A (en) * | 2021-08-30 | 2023-03-07 | 주식회사 코리아넷 | Independent Power Supply Type Video Surveillance System Including Usage Time Prediction And Battery Efficient Management Function |
CN114336912A (en) * | 2021-12-15 | 2022-04-12 | 沈阳嘉越电力科技有限公司 | High-reliability wind power plant acoustic radar meteorological measurement device and control method |
CN117353360A (en) * | 2023-12-06 | 2024-01-05 | 广东省锐驰新能源科技有限公司 | Energy storage battery power supply system applied to communication base station, BMS system and method |
CN117353360B (en) * | 2023-12-06 | 2024-03-26 | 广东省锐驰新能源科技有限公司 | Energy storage battery power supply system applied to communication base station, BMS system and method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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