KR20110005368A - 태양광 발전기의 운용관리 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 태양광 발전기의 운용관리 시스템 및 방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 태양광 발전기에 충격감지, 조도 및 생산전력을 측정할 수 있는 에이전트(Agent)를 설치하고, 에이전트로부터의 충격정보, 조도정보 및 생산전력정보를 무선 중계기(AP, 휴대폰)를 통하여 매니저(Manager)가 전송받아, 태양광 발전기 판넬의 불량 및 이상유무를 관리하는 태양광 발전기의 운용관리 시스템 및 방법에 관한 것이다.
태양광, 충격센서
Description
본 발명은 태양광 발전기의 운용관리 시스템 및 방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 태양광 발전기에 충격감지, 조도 및 생산전력을 측정할 수 있는 에이전트(Agent)를 설치하고, 에이전트로부터의 충격정보, 조도정보 및 생산전력정보를 무선 중계기(AP, 휴대폰)를 통하여 매니저(Manager)가 전송받아, 태양광 발전기 판넬의 불량 및 이상유무를 관리하는 태양광 발전기의 운용관리 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 태양광 발전기는 태양 에너지의 무공해성, 무한정성에 힘입어 지구 환경 문제와 미래 에너지원의 다각화 대책으로서 선진 각국에서 활발히 연구 개발이 진행되고 있다.
현재 전세계는 탄소발생량을 줄여 지구 환경을 보존할 수 있는 친환경적 에너지 개발에 많은 관심에 힘입어 태양광 발전기의 개발이 활성화되고 있다.
그런데, 태양광 발전기는 생산업체에서 생산된 뒤, 설치업자에게 인계되어 소비자가 요구한 설치 장소로 이동중 또는 발전기 설치중에 외부의 충격에 의해 파손이 발생하여 출하된 태양광 발전기가 생산업체로 반품이 이루어지는 경우가 많았다. 이러한 외부 충격에 의해 고장이 발생한 경우에 충격의 정도와 충격이 발생한 시점에 대한 추정이 어려워 손해 발생의 책임소재가 불명확하여 생산업체가 손해를 감수해야만 했었다.
태양광 발전기의 보급율이 높아져 관리대상이 확대되고 있는 상황으로 이를 원격지의 통합관리에 대한 요구는 증대되고 있다. 그러나, 종래의 운용관리는 대형사업장을 대상으로만 행해졌고, 운용관리를 위해 태양광 발전기에 부가되는 장치는 고가의 장비로 소형 사업장 또는 일반 가정으로는 이용할 수 없어 소형사업장이나 가정에 설치되어 운용중인 태양광 발전기가 정상적인 전력을 생산하지 못하는 경우, 태양광 발전기의 장애/고장의 발생감지와 발생원인에 대해 즉각적인 처리 작업이 용이하지 않았다.
본 발명이 적용된 하나 이상의 에이전트와 매니저로 구성된 태양광 발전기의 운용관리 시스템 및 방법은 태양광 발전기에 결합되는 에이전트에서 충격감지, 조도 및 생산전력을 측정하고, 이를 무선 중계기를 통하여 매니저로 전송하여 통합관리하여 원격지에서 현장의 태양광 발전기의 비정상동작을 감지하고, 그 원인이 외부의 충격에 의한 경우, 그 책임의 소재를 밝힐 수 있는 특징으로 종래의 문제점을 해결할 수 있다.
태양광 발전기의 운용관리 에이전트에 있어서,
충격을 감지하는 충격센서와 충격감지 센서로 부터 전달받은 신호를 변환하여 제어부로 제공하는 충격감지모듈로 구성된 충격감지부;
조도를 측정하는 조도센서와 조도센서로부터 전달받은 신호를 변환하여 제어부로 제공하는 조도 감지모듈로 구성된 조도측정부;
생산된 전력을 측정하는 생산전력센서와 이를 변환하여 제어부로 제공하는 생산전력감지모듈로 구성된 전력측정부;
통신 기능을 담당하는 통신부;
중계기를 통해 매니저로부터 전달된 명령을 해석하고 이와 관련된 명령을 수행하며, 충격감지부/조도측정부/전력측정부를 제어하고 감지 및 측정된 정보를 메 모리에 저장/삭제 및 매니저로 정보를 전달하는 역할을 수행하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전기의 운용관리 에이전트
하나 이상의 에이전트를 관리하는 태양광 발전기의 운용관리 매니저에 있어서,
태양광 발전기의 구성정보을 관리하는 기능을 수행하는 구성관리부;
- 이때 구성정보는 태양광시스템의 식별번호, 태양광 발전기 판넬의 구성정보, 기준생산전력테이블, 설치위치, 충격에 의한 물리적인 파손의 책임소재를 위해 태양광 발전기의 판넬 X-ray이미지를 포함함.
태양광 발전기에 이상현상 발생시 그 원인을 분석하여 운용자에게 통보하는 기능을 수행하는 경보관리부;
태양광 발전기 판넬에 가해진 충격, 조도 및 생산전력 정보 및 구성정보의 변경에 대한 이력관리 기능 수행하는 이력관리부;
운용자의 요구에 의한 태양광 발전기에 운용관리를 위한 정보를 수집하는 기능을 수행하는 검침관리부;
통신기능을 수행하는 통신부; 및
매니저와 운용자간의 인터페이스를 제공하는 기능을 수행하는 운용자 정합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전기의 운용관리 매니저
태양광 발전기의 운용관리 시스템에서 태양 발전기의 판넬에 충격이 가해진 경우에 이를 처리하는 에이전트의 운용관리 방법에 있어서,
태양광 발전기의 판넬에 물리적인 충격이 가해진 경우에 판넬에 부착된 충격센서가 이를 감지하고 충격감지모듈을 통하여 에이전트가 충격감지정보를 수집하는 충격감지정보 수집단계;
충격감지부에서 충격이 감지된 경우에 해당 시점의 조도를 측정하여 조도정보를 수집하는 조도정보 수집단계;
충격감지부에서 충격이 감지된 경우에 해당 시점의 생산전력을 측정하여 생
산전력정보를 수집하는 생산전력 수집단계;
발전기의 판넬에 가해진 충격이 임계치 이상인지를 판단하는 보고유무 판단단계;
보고유무 판단단계에서 가해진 충격정도가 임계치 이상이면, 중계기를 통해 매니저로 수집정보를 보고하는 수집정보 보고단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전기의 운용관리 시스템에서 에이전트의 운용관리 방법
하나 이상의 에이전트와 매니저로 구성된 태양광 발전기의 운용관리 시스템에서 태양 발전기의 판넬에 충격이 가해진 경우에 이를 처리하는 매니저의 운용관리방법에 있어서,
에이전트로 부터 수집정보를 수신하는 수집정보 수신단계;
구성관리부로 부터 수집정보가 보고된 발전기 시스템의 구성정보를 조회하고, 조회정보중 기준생산전력테이블을 바탕으로 수집된 충격감지 정보, 조도 정보 및 생산전력 정보간의 상관관계를 비교하여 보고된 발전기의 판넬의 이상유무를 판단하는 이상유무 판단단계;
판단결과 이상으로 판단되면, 발전기 시스템의 식별번호, 충격발생일시, 충격감지정보, 조도정보, 생산전력 정보 등을 포함하여 운용자에게 이상경보로 보고하고, 충격감지시점이 야간이거나 충격감지시점에 기대할 수 있는 조도가 아닌 경우에는 검침경보를 운용자에게 보고하며, 정상인 경우에는 정상경보를 보고하는 매니저의 운용관리방법
하나 이상의 에이전트와 매니저로 구성된 태양광 발전기의 운용관리 방법에 있어서,
매니저에서는
에이전트로 정보를 수집을 요구하는 검침명령 요청단계;
요청의 결과에 대한 수집정보를 수신하는 수집정보 수신단계;
수집정보가 보고된 발전기 시스템의 구성정보를 조회하고, 조회정보중 기준생산전력테이블을 바탕으로 수집된 충격감지 정보, 조도 정보 및 생산전력 정보간의 상관관계를 비교하여 보고된 발전기의 판넬의 이상유무를 판단하는 이상유무 판단단계;
판단결과 이상으로 판단되면, 발전기 시스템의 식별번호, 충격발생일시, 충격감지정보, 조도정보, 생산전력 정보 등을 포함하여 운용자에게 이상경보로 보고 하고, 충격감지시점이 야간이거나 충격감지시점에 기대할 수 있는 조도가 아닌 경우에는 검침경보를 운용자에게 보고하며, 정상인 경우에는 정상경보를 보고하는 운용자 보고 단계;를 포함하고
에이전트에서는
매니저로 부터 검침명령을 수신하는 검침명령 수신단계;
조도를 측정하여 조도정보를 수집하는 조도정보 수집단계;
생산전력을 측정하여 생산전력정보를 수집하는 생산전력 수집단계;
중계기를 통해 매니저로 수집정보를 보고하는 수집정보 보고단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전기의 운용관리 방법
하나 이상의 에이전트와 매니저로 구성된 태양광 발전기의 운용관리 시스템에서 태양광 발전기 시스템의 정상가동전 성능시험 방법에 있어서,
태양광 발전기에 에이전트가 결합하고 에이전트가 기동되는 에이전트 기동단계;
충격센서가 태양광 발전기에 가해진 충격정보를 저장하는 충격감지정보 수집단계;
태양광 발전기와 에이전트로 구성된 태양광 발전기 시스템이 설치장소에 설치가 되면, 태양광 발전기가 기동되는 태양광 발전기 기동단계;
태양광 발전기가 기동된 뒤, 충격감지정보, 조도정보 및 생산전력정보를 수집하는 성능시험정보 수집단계;
태양광 발전기가 기동된 이후의 충격감지정보, 조도정보, 생산전력 정보를 저장하는 성능시험정보 저장단계;
저장된 성능시험정보를 중계기를 통해 매니저로 전달하는 성능시험정보 보고단계;
상기 성능시험정보 보고단계에서 보고가 성공하면 성능시험 정보는 삭제하는 성능시험정보 삭제단계;
매니저가 성능시험정보를 전달받는 성능시험정보 수신단계;
매니저의 구성관리부가 성능시험정보를 전달받아 성능시험정보를 전달한 태양광 발전기 시스템의 구성정보를 조회하고, 조회정보중 기준생산전력테이블을 바탕으로 수집된 충격감지 정보, 조도 정보 및 생산전력 정보를 바탕으로 설치된 태양광 발전기의 이상유무를 판단하는 이상유무 판단단계;
상기 판단결과 정상인 경우에는 정상동작모드 명령을, 비정상인 경우에는 성능시험모드 명령을 에이전트로 전달하는 모드명령 송신단계;
이후에 판단결과를 운용자에게 보고하는데, 태양광 발전기 시스템이 비정상으로 판단되면 발전기 식별번호, 충격발생일시, 충격감지정보, 조도정보, 생산전력 정보 등을 운용자에게 보고하는 성능시험정보 운용자보고단계;
성능시험정보 및 이상유무 판단결과를 이력관리부로 전달하여 이력을 관리하는 이력관리단계;
상기 모드명령 송신단계에서 송신한 모드명령을 에이전트에서 수신하고 이를 분석하는 명령판단단계;
상기 명령판단단계에서 명령이 정상동작모드 명령이면, 정상 동작모드로 천이하고. 성능시험모드 명령이면, 성능시험모드를 유지하는 것을 특징으로 하는
태양광 발전기 시스템의 정상가동전 성능시험 방법;
본 발명에 의한 태양광 발전기 운용관리 시스템 및 방법은 외부 충격에 의해 고장이 발생한 경우에 어느 정도의 충격이 가해졌고, 손해 발생의 책임소재가 누구인지를 판단할 수 있는 정보를 제공하고, 태양광 발전기의 생산전력의 불량을 감지할 수 있으며, 충격에 의해 태양광 발전기가 파손된 경우, 불량의 발생원인 및 발생시점을 즉각적으로 확인하고 조치할 수 있는 장점이 있다.
그리고, 운용관리를 위해 태양광 발전기에 부가되는 감시장비를 최소화한 다수의 에이전트를 매니저를 통하여 통합관리하여 일반 가정 및 소형사업장에 적용이 가능한 장점이 있다.
도 1은 본 발명이 적용된
태양광
발전기의 운용관리 시스템의 전체구성을 나타낸다.
태양광 발전기의 운용관리 시스템(이하 '운용관리 시스템'이라 한다.)은 운용관리 에이전트 장치(이하 '에이전트'라 한다.)와 무선중계기(AP, 이하 '중계기'라 함)와 운용관리 매너저 장치(이하 '매니저'라 한다)로 구성된다. 그리고, 태양 광 발전기와 운용관리 에이전트 장치가 결합되고(이하 태양광 발전기와 에이전트는 '태양광 발전기 시스템'이라 한다),
에이전트는 태양광 발전기(이하 '발전기'라 함)에 부착되어 충격감지, 조도측정 및 생산전력을 측정하고, 측정된 정보를 중계기를 통해 매니저로 정보를 전달하는 기능을 수행한다. 그리고 운용자가 매니저를 통하여 정보를 요구했을때, 요구받은 정보를 제공하는 기능도 담당한다. 에이전트 장치와 무선중계기는 무선으로 통신한다.
중계기는 하나 이상의 에이전트와 무선으로 연결되고, 매니저와는 유선으로 연결되어 에이전트와 매니저간의 통신상의 연결을 가능하게 한다. 즉, 중계기의 주요 역할은 에이전트와 매니저간의 통신결합을 위한 것으로 중계기는 에이전트 또는 매니전간의 유선 또는 무선 통신을 모두 가능하다. 특히, 에이전트와 매니저의 연결을 위한 통신망으로 이동통신망을 이용하는 경우에는 중계기는 휴대폰이 그 역할을 수행한다.
매니저는 중계기를 통하여 에이전트로부터의 충격정보, 조도 및 생산전력정보를 전송받아, 태양광 발전기 판넬의 불량 및 태양광 발전기의 이상유무를 관리하는 역할을 수행하며, 운용관리를 위해 필요한 정보를 에이전트로 요청하기도 한다.
도 2는 본 발명이 적용된
태양광
발전기의 운용관리 시스템의 세부구성을 나타낸다.
운용관리 시스템은 에이전트, 무선중계기, 매니저로 구성되며, 에이전트는 운용관리의 대상인 발전기와 연결되어 있다(전술한 바와 같이 태양광 발전기와 에이전트는 현장에 설치되는 것으로 태양광 시스템으로 칭한다.).
태양광 발전기에 연결되어 있는 에이전트는 충격감지부, 조도측정부, 전력측정부, 통신부, 제어부, 전원부, 클락부, 메모리부, 외부연결부로 구성된다.
충격감지부는 충격을 감지하는 충격센서와 충격감지 센서로 부터 전달받은 신호를 변환하여 제어부로 제공하는 충격감지모듈로 구성된다.
조도측정부는 조도를 측정하는 조도센서와 조도센서로부터 전달받은 신호를 변환하여 제어부로 제공하는 조도 감지모듈로 구성된다.
전력측정부는 생산되는 전력을 측정하는 생산전력센서와 이를 변환하여 제어부로 제공하는 생산전력감지모듈로 구성된다.
충격센서, 조도센서, 생산전력센서는 모두 태양광 발전기에 부착되어 관련 정보를 센싱한다.
통신부는 중계기를 통하여 매니저와 통신하는 기능을 담당한다.
제어부는 매니저로 부터 전달된 명령이나 외부연결부를 통해 전달된 명령을 해석하고 이와 관련된 명령을 수행하며, 충격감지부/조도측정부/전력측정부를 제어하고 감지 및 측정된 정보를 메모리에 저장/삭제 및 매니저로 정보를 전달하는 역할을 수행한다.
전원부는 에이전트의 전원을 공급하는 기능을 수행하는데, 배터리를 포함하고 있다. 이 배터리는 태양광 시스템이 생산되어 설치업자에게 인계된 뒤 설치전까 지의 에이전트의 가동을 위해 필요한 전력을 저장하고 있으며, 설치후에는 태양광 발전기로부터 전력을 공급 받는다.
클락부와 메모리부는 시스템 동기의 제공과 정보 및 시스템 프로그램 저장하는 역할을 수행한다.
외부연결부는 에이전트에 직접연결하는 기능을 수행하기 위해 만들어진 정합부(인터페이스)로 설치업자가 설치할 때 또는 운용자가 직접 현장을 방문하여 시스템을 정비할 때 설치업자 또는 운용자의 장비를 연결하는데 사용되며, 일반적으로 USB/IEEE1394 등이 적용된다.
매니저는 구성관리부, 경보관리부, 이력관리부, 검침관리부, 통신부, 운용자정합부로 구성된다.
구성관리부는 태양광 발전기의 구성정보을 관리하는 기능을 수행한다. 구성정보는 태양광 시스템의 식별번호, 태양광 발전기 판넬의 구성정보, 기준생산전력테이블, 설치위치, 충격에 의한 물리적인 파손의 책임소재를 위해 태양광 발전기의 판넬 X-ray이미지를 포함한다. 기준생산전력테이블은 해당 태양광 발전기 판넬의 조도 대비 생산전력을 나타내는 것으로 태양광 발전기의 전력 생산이 정상인지 비정상인지를 판단하는데 사용된다(참고도면 - 도 5는 본 발명이 적용된 에이전트와 매니저간 송수신 패킷의 구조, 기준생산전력테이블 및 구성정보 테이블의 실시예이고, 도 6은 충격량, 조도 및 생산전력을 이용한 이상유무판단 절차임). 그리고, 구성관리는 태양광 시스템이 현장에 초기 설치될 때, 성능시험정보를 전달받아 태양 광 발전기 시스템의 이상유무를 판단하고, 이상이 없는 경우 정상동작 명령을 전달하여 태양광 발전기 시스템을 정상모드로 동작시키는 역할도 수행하고, 이상이 있는 경우 성능시험모드 명령을 전달하여 태양광 발전기 시스템의 성능감시를 지속시키는 역할을 한다.
경보관리부는 태양광 발전기에 이상현상 발생시 그 원인을 분석하여 운용자에게 통보하는 기능을 수행한다.
이력관리부는 태양광 발전기 판넬에 가해진 충격정보, 조도정보, 생산전력 정보 및 구성정보의 변경에 대한 이력관리 기능 수행한다.
검침관리부는 운용자의 요구에 의한 태양광 발전기의 운용관리를 위한 정보를 수집하는 기능을 수행한다.
통신부는 매니저의 통신기능을 수행하며, 운용자 정합부는 매니저와 운용자간의 인터페이스를 제공하는 기능을 수행한다.
도 3은 본 발명이 적용된
태양광
발전기의 제조, 설치, 정상운용 절차를 나타낸다.
태양광 발전기는 생산업체에서 제조된 뒤에 자체 성능시험을 수행한다. 이때, 태양광 발전기의 판넬에 대해 X-ray촬영을 하여 구성정보로 저장한다. 이는 추후 생산 당시의 판넬의 상태를 파악하기 위해 사용된다. 완성된 판넬에 충격감지를 위한 센서, 조도 측정을 위한 센서, 전력 측정을 위한 센서를 포함한 에이전트와 결합한다. 이후에 포장 및 봉인되어 출하를 하게 되고, 이는 설치업자에게 인계되 어 운송, 설치된다. 태양광 발전기 시스템은 설치후 성능시험(고객사 또는 설치업자 또는 생산업자)을 수행한다. 그 수행결과인 성능시험 정보는 운용관리를 위해 매니저로 보고되고, 상기 성능시험정보를 바탕으로 매니저가 태양광 발전기 시스템이 정상이라고 판단하는 경우, 정상동작 명령을 태양광 발전기 시스템의 에이전트로 전달하여 태양광 발전기가 정상동작 모드로 수행하게 된다. 성능시험, 성능시험 정보보고 단계들은 현장의 설치자에 의해 생략되고, 현장의 설치자가 외부연결부를 통해 직접 태양광 발전기 시스템을 정상동작시킬 수도 있다.
태양광 발전기 시스템은 정상가동 된 이후에는 충격감지, 조도 및 생산전력을 측정하여 정보를 매니저에게 전달하거나, 운용자가 매니저를 통하여 검침명령에 의해 정보를 수집하여 매니저에게 전달한다.
매니저는 수집한 정보를 바탕으로 운용자에게 태양광 발전기 시스템의 상태이력을 관리하며, 경보발생시 운용자로 하여금 조치하도록 보고한다.
도 4는 본 발명이 적용된
태양광
발전기 시스템의
정상가동전
성능시험 절차를 나타낸다.
태양광 발전기 시스템은 설치전 동작모드와 설치후의 성능시험 모드와 정상 동작 모드로 동작한다. 설치전 동작모드는 태양광 발전기 시스템이 도 3의 포장 및 봉인된 후 설치 성능시험 모드전까지의 동작모드이다. 이때 태양광 시스템의 기동전력은 내부에 내장된 밧데리가 공급한다. 이 모드는 설치전까지의 충격 정보를 저장하여 출하된 시스템이 유통과정상에서 발생하는 고장원인을 수집을 위해 필요하 다. 성능시험 모드는 현장에 설치된 후, 성능을 검증하기 위한 초기의 성능시험 모드를 말한다. 이 모드는 현장에 설치된 후, 태양광 발전기 시스템을 시험하기 위해 필요하며, 설치된 태양광 발전기 시스템의 구성정보를 성능시험정보에 포함시켜 매니저로 전달하기도 한다. 도 4는 설치전 동작모드와 성능시험 모드의 절차를 나타낸 것이다.
태양광 발전기에 에이전트가 결합되면, 에이전트가 기동한다(에이전트 기동단계).
이후에 충격센서는 태양광 발전기에 가해진 충격정보를 저장한다(충격감지정보 수집단계).
태양광 발전기 시스템이 설치장소에 설치가 되면, 태양광 발전기가 기동된다(태양광 발전기 기동단계. 에이전트는 에이전트 기동단계에서 기동되었음).
태양광 발전기가 기동되면, 충격을 감지하고, 조도 및 생산전력을 측정하여 조도정보와 생산전력정보를 수집한다(성능시험정보 수집단계).
태양광 발전기가 기동된 이후의 충격감지정보, 조도정보, 생산전력 정보를 저장한다(성능시험정보 저장단계),
저장된 성능시험정보(충격감지정보, 조도정보, 생산전력정보)를 중계기를 통해 매니저로 전달한다(성능시험정보 보고단계). 전달이 성공하면 성능시험 정보는 삭제된다(성능시험정보 삭제단계).
매니저가 성능시험정보를 전달받는다(성능시험정보 수신단계). 매니저의 구성관리부가 성능시험정보를 전달받아 구성정보를 변경 또는 추가하고(구성정보를 출하시점에 별도로 등록할 수도 있음), 성능시험정보를 전달한 태양광 발전기 시스템의 구성정보를 조회하고, 조회정보중 기준생산전력테이블을 바탕으로 수집된 충격감지 정보, 조도 정보 및 생산전력 정보를 바탕으로 설치된 태양광 발전기의 이상유무를 판단한다(이상유무 판단단계).
판단결과 정상인 경우에는 정상동작모드 명령을, 비정상인 경우에는 성능시험모드 명령을 에이전트로 전달한다(모드명령 송신단계). 이후에 판단결과를 운용자에게 보고하는데, 태양광 발전기 시스템이 비정상으로 판단되면 발전기 식별번호, 충격발생일시, 충격감지정보, 조도정보, 생산전력 정보 등을 운용자에게 보고하고(성능시험정보 운용자보고단계), 성능시험정보 및 이상유무 판단결과를 이력관리부로 전달하여 이력을 관리한다(이력관리단계).
한편, 모드명령은 중계기를 통해 에이전트로 전달되고, 에이전트는 모드명령을 분석한다(명령판단단계). 이때 정상동작모드 명령이면, 정상 동작모드로 천이하고(정상동작모드 수행단계). 성능시험모드 명령이면, 성능시험모드를 유지하기한다.
태양광 발전기 시스템을 설치할 때, 기후가 좋지 않거나 야간으로 인하여 조도를 측정할 수 없는 경우가 발생하면, 매니저는 성능시험모드 명령을 에이전트로 전달하고, 이를 수신한 에이전트는 충격/조도/생산전력 정보를 수집하고 이를 보고하는 설치전 성능시험모드를 계속 유지하게 된다. 그러나, 현장 설치작업자가 외부연결부에 운용자 장비를 결합한뒤 정상모드로 강제 수행할 수도 있다(도면에 도시 하지 않음).
도 5는 본 발명이 적용된 에이전트와
매니저간
송수신 패킷의 구조, 기준생산전력테이블 및 구성정보 테이블의 일
실시예이고
, 도 6은 본 발명이 적용된 충격량, 조도 및 생산전력 정보를 바탕으로
태양광
발전기의
이상유무
판단 절차이다.
도 7은 본 발명이 적용된
태양광
발전기의 운용관리 시스템에서 발전기의
판넬에
충격이 가해진 경우에 이를 처리하는 절차를 나타낸다.
본 절차는 에이전트와 매니저에 대해 각각에 대해 살펴본다.
에이전트는 충격감지정보 수집단계, 조도정보 수집단계, 생산전력정보 수집단계, 수집정보 저장단계, 보고유무판단단계, 수집정보 보고단계, 수집정보 삭제단계를 수행한다.
각 세부단계에 대해 구체적으로 살펴보면,
태양광 발전기의 판넬에 물리적인 충격이 가해진 경우에 판넬에 부착된 충격센서가 이를 감지하고 충격감지모듈을 통하여 에이전트가 충격감지정보를 수집한다(충격감지정보 수집단계).
충격감지부에서 충격이 감지된 경우에 해당 시점의 조도를 측정하여 조도정보를 수집한다(조도정보 수집단계).
충격감지부에서 충격이 감지된 경우에 해당 시점의 생산전력을 측정하여 생산전력정보를 수집한다(생산전력정보 수집단계).
수집된 충격감지정보, 조도정보 및 생산전력정보를 저장한다(수집정보 저장단계).
그런데, 야간시에는 조도가 없어 생산되는 전력이 없는 경우가 있을 수 있고, 또는 기후가 좋지 않아 고장 유무를 판단할 수 있는 유효한 조도 및 생산전력 정보가 수집되지 않을 수도 있다. 따라서, 이러한 경우에는 매니저에서 운용자에 의해 검침명령을 통해 추후 조도 및 생산 전력정보를 수집한다(도 8 참고). 또한, 조도를 측정되는 시간과 생산전력 측정시간은 운용자에 의해 특정값으로 사전설정되며, 운용자에 의해 변경이 가능하다.
발전기의 판넬에 가해진 충격이 임계치 이상인지를 판단한다(보고유무 판단단계). 이때 임계치는 운용자가 특정값으로 사전설정되며, 운용자에 의해 변경이 가능하다. 일반적으로는 각 발전기의 판넬의 규격에서 제시하는 허용충격지수가 임계치가 된다.
보고유무 판단단계에서 가해진 충격정도가 임계치 이상이면, 중계기를 통해 매니저로 수집정보를 보고한다(수집정보 보고단계). 만약 정상적으로 보고되지 않으면, 특정주기로 매니저에게 정보 보고 시도를 수행한다.
수집정보가 매니저로 정상적으로 보고되면 수집정보를 삭제한다(수집정보 삭제단계). 수집정보를 삭제하는 이유는 본 발명의 목적에 부합될 수 있을 정도로 태양광 발전기 시스템에 포함된 에이전트는 저가의 소형시스템으로 최소한의 기능을 수행하기 위한 자원만을 보유하기 때문에 저장공간이 최소한으로 유지할 수 있기 때문이다.
매니저는 수집정보 수신단계, 기준생산전력테이블을 바탕으로 이상유무 판단단계, 운용자 보고 단계, 이력관리 단계를 수행한다.
즉, 매니저는 보다 복잡하고 자원이 많이 소용되는 기능은 매니저에서 수행하는데 수행되는 단계에 대해 구체적으로 살펴보면,
에이전트로 부터 수집정보를 수신한다(수집정보 수신단계).
구성관리부로 부터 수집정보가 보고된 발전기 시스템의 구성정보를 조회하고, 조회정보중 기준생산전력테이블을 바탕으로 수집된 충격감지 정보, 조도 정보 및 생산전력 정보간의 상관관계를 비교하여 보고된 발전기의 판넬의 이상유무를 판단한다(이상유무 판단단계).
판단결과 이상으로 판단되면, 발전기 시스템의 식별번호, 충격발생일시, 충격감지정보, 조도정보, 생산전력 정보 등을 포함하여 운용자에게 이상경보로 보고하고, 충격감지시점이 야간이거나 충격감지시점에 기대할 수 있는 조도가 아닌 경우에는 검침경보를 운용자에게 보고하며, 정상인 경우에는 정상경보를 보고한다(운용자 보고 단계).
경보를 보고한뒤, 에이전트가 보고한 정보와 판단결과를 저장한다(이력관리 단계).
도 8은 본 발명이 적용된
태양광
발전기의 운용관리 시스템에서 운용자에 의한 발전기에 대한 검침을 처리하는 절차를 나타낸다.
에이전트는 검침명령 수신단계, 조도정보 수집단계, 생산전력정보 수집단계, 수집정보 보고단계를 수행한다.
매니저로 부터 검침명령이 수신된다(검침명령 수신단계).
조도를 측정하여 조도정보를 수집한다(조도정보 수집단계).
생산전력을 측정하여 생산전력정보를 수집한다(생산전력정보 수집단계).
중계기를 통해 매니저로 수집정보를 보고한다(수집정보 보고단계)
매니저는 검침명령 요청단계, 수집정보 수신단계, 기준생산전력테이블을 바탕으로 이상유무 판단단계, 운용자 보고 단계, 이력관리 단계를 수행한다.
운용자(또는 매니저의 경보관리부에 의해서)가 에이전트로 정보를 수집을 요구한다(검침명령 요청단계). 이때, 과거 검침경보를 대상으로 요청할 수 있으며, 도 8에 나타낸 바와 같이 경보관리부가 이력관리에 저장된 검침경보를 바탕으로 시스템에서 특정시각에 검침명령을 자동으로 수행할 수 있다. 즉, 검침경보가 발생하면 낮 12시에 검침명령이 자동으로 수행되어 결과를 수집하도록 자동화하여 매니저를 운용할 수 있다. 이런 경우, 운용자가 개입하지 않더라도 검침경보 이후에 검침경보 발생시스템에 대한 검침을 실시하여 결과를 운용자에게 보고된다.
요청의 결과에 대한 수집정보가 전달되면 이를 수신한다.(수집정보 수신단 계).
구성관리부로 부터 수집정보가 보고된 발전기 시스템의 구성정보를 조회하고, 조회정보중 기준생산전력테이블을 바탕으로 수집된 충격감지 정보, 조도 정보 및 생산전력 정보간의 상관관계를 비교하여 보고된 발전기의 판넬의 이상유무를 판단한다(이상유무 판단단계).
판단결과 이상으로 판단되면, 발전기 시스템의 식별번호, 충격발생일시, 충격감지정보, 조도정보, 생산전력 정보 등을 포함하여 운용자에게 이상경보로 보고하고, 충격감지시점이 야간이거나 충격감지시점에 기대할 수 있는 조도가 아닌 경우에는 검침경보를 운용자에게 보고하며, 정상인 경우에는 정상경보를 보고한다(운용자 보고 단계). 이때 검침경보 이후에 다시 검침경보가 발생할 수 있다.
경보를 보고한뒤, 에이전트가 보고한 정보와 판단결과를 저장한다(이력관리 단계).
도 9는
지그비모듈이
적용된
태양광
발전기의 운용관리 시스템에서
실시예를
나타낸다.
그림에서 보는 바와 같이 도2의 에이전트는 제어부로 지그비 칩이 사용되고, 통신부는 안테나 및 임피던스 매칭 블록이 사용된다. 도2의 중계기는 코디네이터 그 기능을 수행하며, 에이전트와의 통신을 위해 안테나 및 임피던스 매칭 블록이 이용된다.
도 1은 본 발명이 적용된 태양광 발전기의 운용관리 시스템의 전체구성을 나타낸다.
도 2는 본 발명이 적용된 태양광 발전기의 운용관리 시스템의 세부구성을 나타낸다.
도 3은 본 발명이 적용된 태양광 발전기의 제조, 설치, 정상운용 절차를 나타낸다.
도 4는 본 발명이 적용된 태양광 발전기 시스템의 정상가동전 성능시험 절차를 나타낸다.
도 5는 본 발명이 적용된 에이전트와 매니저간 송수신 패킷의 구조, 기준생산전력테이블 및 구성정보 테이블의 실시예이다.
도 6은 본 발명이 적용된 충격량, 조도 및 생산전력 정보를 바탕으로 태양광 발전기의 이상유무 판단 절차이다.
도 7은 본 발명이 적용된 태양광 발전기의 운용관리 시스템에서 발전기의 판넬에 충격이 가해진 경우에 이를 처리하는 절차를 나타낸다.
도 8은 본 발명이 적용된 태양광 발전기의 운용관리 시스템에서 운용자에 의한 발전기에 대한 검침을 처리하는 절차를 나타낸다.
도 9는 지그비모듈이 적용된 태양광 발전기의 운용관리 시스템에서 실시예를 나타낸다.
Claims (23)
- 태양광 발전기의 운용관리 에이전트 장치에 있어서,충격을 감지하는 충격센서와 충격감지 센서로부터 전달받은 신호를 변환하여 제어부로 제공하는 충격감지모듈로 구성된 충격감지부;조도를 측정하는 조도센서와 조도센서로부터 전달받은 신호를 변환하여 제어부로 제공하는 조도 감지모듈로 구성된 조도측정부;생산된 전력을 측정하는 생산전력센서와 이를 변환하여 제어부로 제공하는 생산전력감지모듈로 구성된 전력측정부;통신 기능을 담당하는 통신부;중계기를 통해 매니저로부터 전달된 명령을 해석하고 이와 관련된 명령을 수행하며, 충격감지부/조도측정부/전력측정부를 제어하고 감지 및 측정된 정보를 메모리에 저장/삭제 및 매니저로 정보를 전달하는 역할을 수행하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전기의 운용관리 에이전트 장치
- 제 1 항에 있어서,상기 충격센서, 상기 조도센서, 상기 생산전력센서는 모두 태양광 발전기에 부착된 것을 특징으로 하는 태양광 발전기의 운용관리 에이전트 장치
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,에이전트에 전원을 공급하는 기능을 수행하는 전원부;시스템 동기를 제공하는 클락부;정보 및 시스템 프로그램 저장하는 역할을 수행하는 메모리부; 및에이전트에 직접연결하여 에이전트를 제어하기 위한 인터페이스를 제공하는 외부연결부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전기의 운용관리 에이전트 장치
- 제 3 항에 있어서,상기 전원부는 배터리를 포함하고 있으며,상기 배터리는 태양광 발전기 및 에이전트 장치가 생산되어 설치업자에게 인계된 뒤 설치전까지의 에이전트의 가동을 위해 필요한 전력을 저장하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전기의 운용관리 에이전트 장치
- 제 4 항에 있어서,상기 제어부는 ZigBee 모듈을 이용하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전기의 운용관리 에이전트 장치
- 제 1 항에 있어서,상기 통신부는 WPAN, WLAN, 이동통신 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 태양광 발전기의 운용관리 에이전트 장치
- 하나 이상의 운용관리 에이전트 장치를 관리하는 태양광 발전기의 운용관리 매니저 장치에 있어서,태양광 발전기 및 운용관리 에이전트 장치의 구성정보를 관리하는 기능을 수행하는 구성관리부;태양광 발전기에 이상현상 발생시 그 원인을 분석하여 운용자에게 통보하는 기능을 수행하는 경보관리부;태양광 발전기 판넬에 가해진 충격, 조도 및 생산전력 정보 및 구성정보의 변경에 대한 이력관리 기능 수행하는 이력관리부;통신기능을 수행하는 통신부; 및운용자 인터페이스를 제공하는 기능을 수행하는 운용자 정합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전기의 운용관리 매니저 장치
- 제 7 항에 있어서,상기 구성정보는 태양광시스템의 식별번호, 태양광 발전기 판넬의 구성정보, 기준생산전력테이블, 설치위치, 충격에 의한 물리적인 파손의 책임소재를 위해 태양광 발전기의 판넬 X-ray이미지 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전기의 운용관리 매니저 장치
- 제 7 항 또는 제 8 항의 어느 한 항에 있어서,상기 기준생산전력테이블은 해당 태양광 발전기 판넬의 조도 대비 생산전력을 나타내는 것으로 태양광 발전기의 전력 생산이 정상인지 비정상인지를 판단하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전기의 운용관리 매니저 장치
- 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,운용자의 요구에 의한 태양광 발전기에 운용관리를 위한 정보를 수집하는 기능을 수행하는 검침관리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전기의 운용관리 매니저 장치
- 태양광 발전기의 운용관리 시스템에서 태양 발전기에 충격이 가해진 경우에 이를 처리하는 에이전트의 운용관리 방법에 있어서,태양광 발전기의 판넬에 물리적인 충격이 가해진 경우에 판넬에 부착된 충격센서가 이를 감지하고 충격감지모듈을 통하여 에이전트가 충격감지정보를 수집하는 충격감지정보 수집단계;상기 충격이 감지된 경우에 조도를 측정하여 조도정보를 수집하는 조도정보 수집단계;충격이 감지된 경우에 생산전력을 측정하여 생산전력정보를 수집하는 생산전력정보 수집단계;발전기의 판넬에 가해진 충격의 정도가 임계치 이상인지를 판단하는 보고유무 판단단계;보고유무 판단단계에서 가해진 충격정도가 임계치 이상이면, 매니저로 수집정보를 보고하는 수집정보 보고단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전기의 운용관리 시스템에서 에이전트의 운용관리 방법
- 제 11 항에 있어서,상기 임계치는 초기에 태양광 발전기의 판넬의 규격에서 제시하는 허용 충격값이 설정되며, 운용자에 의해 변경 가능한 것을 특징으로 하는 태양광 발전기의 운용관리 시스템에서 에이전트의 운용관리 방법
- 제 11 항에 있어서,생산전력정보 수집단계 이후에 수집된 충격감지정보, 조도정보 및 생산전력정보를 저장하는 수집정보 저장단계를 더 포함하고,수집정보 보고단계가 정상적으로 수행되면, 수집정보를 삭제하는 수집정보 삭제단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전기의 운용관리 시스템에서 에이전트의 운용관리 방법
- 하나 이상의 에이전트와 매니저로 구성된 태양광 발전기의 운용관리 시스템에서 태양 발전기의 매니저의 운용관리방법에 있어서,에이전트로부터 수집정보를 수신하는 수집정보 수신단계; 및구성관리부로부터 수집정보가 보고된 발전기 시스템의 구성정보를 조회하고, 조회된 정보 중 기준생산전력테이블을 바탕으로 수집된 충격감지 정보, 조도정보 및 생산전력 정보를 비교하여 태양 발전기의 판넬의 이상유무를 판단하는 이상유무 판단단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 매니저의 운용관리 방법
- 제 14 항에 있어서,상기 판단결과 이상으로 판단되면, 발전기 시스템의 식별번호, 충격발생일 시, 충격감지정보, 조도정보, 생산전력 정보를 포함하여 운용자에게 이상경보를 보고하고, 충격감지시점이 야간이거나 충격감지시점에 기대할 수 있는 조도가 아닌 경우에는 검침경보를 운용자에게 보고하며, 정상인 경우에는 정상경보를 보고하는 운용자 보고단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 매니저의 운용관리 방법
- 제 15 항에 있어서,상기 운용자 보고단계 이후에 에이전트가 보고한 정보와 판단결과를 저장하는 이력관리 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 매니저의 운용관리 방법
- 하나 이상의 에이전트와 매니저로 구성된 태양광 발전기의 운용관리 방법에 있어서,매니저는에이전트로 정보를 수집을 요구하는 검침명령 요청단계;요청의 결과에 대한 수집정보를 수신하는 수집정보 수신단계;수집정보가 보고된 발전기 시스템의 구성정보를 조회하고, 조회정보 중 기준생산전력테이블을 바탕으로 수집된 충격감지 정보, 조도 정보 및 생산전력 정보간의 상관관계를 비교하여 보고된 발전기의 판넬의 이상유무를 판단하는 이상유무 판단단계;판단결과 이상으로 판단되면, 발전기 시스템의 식별번호, 충격발생일시, 충격감지정보, 조도정보, 생산전력 정보 등을 포함하여 운용자에게 이상경보로 보고하고, 충격감지시점이 야간이거나 충격감지시점에 기대할 수 있는 조도가 아닌 경우에는 검침경보를 운용자에게 보고하며, 정상인 경우에는 정상경보를 보고하는 운용자 보고 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전기의 운용관리 방법
- 제 17 항에 있어서,에이전트는매니저로 부터 검침명령을 수신하는 검침명령 수신단계;조도를 측정하여 조도정보를 수집하는 조도정보 수집단계;생산전력을 측정하여 생산전력정보를 수집하는 생산전력정보 수집단계;중계기를 통해 매니저로 수집정보를 보고하는 수집정보 보고단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전기의 운용관리 방법
- 제 18 항에 있어서,상기 검침명령 요청단계에서의 검침명령은 운용자가 입력하거나, 검침경보가 보고된 경우에 이를 관리하는 매니저가 운용자가 지정한 시간에 자동으로 검침경보를 보고한 태양광 발전기를 대상으로 수행하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전기 의 운용관리 방법
- 하나 이상의 에이전트와 매니저로 구성된 태양광 발전기의 운용관리 시스템에서 태양광 발전기의 정상 가동전 성능시험 방법에 있어서,태양광 발전기가 설치 전에 충격센서가 태양광 발전기에 가해진 충격정보를 지속적으로 수집하여 저장하는 충격감지정보 수집단계;태양광 발전기가 설치된 뒤, 충격감지정보, 조도정보 및 생산전력정보를 수집하는 성능시험정보 수집단계;상기 수집된 성능시험정보를 매니저로 전달하는 성능시험정보 보고단계;매니저가 성능시험정보를 전달받는 성능시험정보 수신단계; 및매니저의 구성관리부가 성능시험정보를 전달받아 성능시험정보를 전달한 태양광 발전기 시스템의 구성정보를 조회하고, 조회정보중 기준생산전력테이블을 바탕으로 수집된 충격감지 정보, 조도 정보 및 생산전력 정보를 바탕으로 설치된 태양광 발전기의 이상유무를 판단하는 이상유무 판단단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전기의 정상 가동전 성능시험 방법
- 제 20 항에 있어서,상기 판단결과 정상인 경우에는 정상동작모드 명령을, 비정상인 경우에는 성 능시험모드 명령을 에이전트로 전달하는 모드명령 송신단계;이후에 판단결과를 운용자에게 보고하는데, 태양광 발전기 시스템이 비정상으로 판단되면 발전기 식별번호, 충격발생일시, 충격감지정보, 조도정보, 생산전력 정보중의 어느 하나 이상을 포함하는 정보를 운용자에게 보고하는 성능시험정보 운용자보고단계;성능시험정보 및 이상유무 판단결과를 이력관리부로 전달하여 이력을 관리하는 이력관리단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전기의 정상 가동전 성능시험 방법
- 제 21 항에 있어서,상기 모드명령 송신단계에서 송신한 모드명령을 에이전트에서 수신하고 이를 분석하는 명령판단단계;를 더 포함하고,상기 명령판단단계에서 명령이 정상동작모드 명령이면, 정상 동작모드로 천이하고. 성능시험모드 명령이면, 성능시험모드를 유지하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전기의 정상 가동전 성능시험 방법
- 하나 이상의 에이전트와 매니저로 구성된 태양광 발전기의 운용관리 시스템에서 태양광 발전기의 정상 가동전 성능시험 방법에 있어서,태양광 발전기에 에이전트가 결합하고 에이전트가 기동되는 에이전트 기동단계;충격센서가 태양광 발전기에 가해진 충격정보를 저장하는 충격감지정보 수집단계;태양광 발전기와 에이전트로 구성된 태양광 발전기 시스템이 설치장소에 설치가 되면, 태양광 발전기가 기동되는 태양광 발전기 기동단계;태양광 발전기가 기동된 뒤, 충격감지정보, 조도정보 및 생산전력정보를 수집하는 성능시험정보 수집단계;태양광 발전기가 기동된 이후의 충격감지정보, 조도정보, 생산전력 정보를 저장하는 성능시험정보 저장단계;저장된 성능시험정보를 중계기를 통해 매니저로 전달하는 성능시험정보 보고단계;상기 성능시험정보 보고단계에서 보고가 성공하면 성능시험 정보는 삭제하는 성능시험정보 삭제단계;매니저가 성능시험정보를 전달받는 성능시험정보 수신단계;매니저의 구성관리부가 성능시험정보를 전달받아 성능시험정보를 전달한 태양광 발전기 시스템의 구성정보를 조회하고, 조회정보중 기준생산전력테이블을 바탕으로 수집된 충격감지 정보, 조도 정보 및 생산전력 정보를 바탕으로 설치된 태양광 발전기의 이상유무를 판단하는 이상유무 판단단계;상기 판단결과 정상인 경우에는 정상동작모드 명령을, 비정상인 경우에는 성 능시험모드 명령을 에이전트로 전달하는 모드명령 송신단계;상기 모드명령 송신단계 이후에 판단결과를 운용자에게 보고하는데, 태양광 발전기 시스템이 비정상으로 판단되면 발전기 식별번호, 충격발생일시, 충격감지정보, 조도정보, 생산전력 정보 등을 운용자에게 보고하는 성능시험정보 운용자보고단계;성능시험정보 및 이상유무 판단결과를 이력관리부로 전달하여 이력을 관리하는 이력관리단계;상기 모드명령 송신단계에서 송신한 모드명령을 에이전트에서 수신하고 이를 분석하는 명령판단단계;상기 명령판단단계에서 명령이 정상동작모드 명령이면, 정상 동작모드로 천이하고. 성능시험모드 명령이면, 성능시험모드를 유지하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전기 시스템의 정상가동전 성능시험 방법;
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2009
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