KR20130001389A - 효율적 태양광 발전 시스템 - Google Patents

효율적 태양광 발전 시스템 Download PDF

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Abstract

효율적 태양광 발전 시스템이 개시된다. 상기 태양광 발전 시스템은 복수의 태양광 발전 모듈을 포함하며, 상기 복수의 태양광 발전 모듈이 직렬로 연결되어 있는 어레이, 상기 어레이로부터 출력된 직류 전류를 수신하고, 수신된 직류 전류를 교류전류로 변환하여 외부로 출력하기 위한 인버터, 상기 복수의 태양광 발전 모듈 각각에 연결되어 상기 복수의 태양광 발전 모듈 각각의 출력을 측정하기 위한 복수의 모듈 측정장치, 및 상기 복수의 모듈 측정장치 각각으로부터 수신되는 상기 출력의 출력정보를 통합 제어시스템으로 출력하거나, 상기 복수의 모듈 측정장치 각각으로부터 수신되는 상기 출력정보에 기초하여 이상 태양광 발전 모듈을 판단하고, 판단된 이상 태양광 발전 모듈에 대한 정보를 통합 제어시스템으로 출력하기 위한 제어장치를 포함하며, 상기 어레이는 상기 제어장치 또는 상기 통합 제어시스템으로부터 수신된 상기 이상 태양광 발전 모듈의 차단 신호에 응답하여, 상기 이상 태양광 발전 모듈을 제외한 나머지 태양광 발전 모듈이 계속하여 직렬로 연결되어 전류를 출력한다.

Description

효율적 태양광 발전 시스템{Effective solar electirc power generating system}
본 발명은 효율적 태양광 발전 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 태양광 발전 시스템에 포함된 다수의 태양광 발전 모듈들 각각의 출력을 개별적으로 측정 및 제어할 수 있고, 어느 하나의 태양광 발전 모듈이 이상 작동을 하는 경우에 보수 또는 교체를 위해 해당 어레이의 발전을 멈출 필요가 없으며, 이상 작동하는 태양광 발전 모듈 또는 상기 이상 작동하는 태양광 발전 모듈을 포함하는 어레이를 직관적이면서도 용이하게 모니터링할 수 있는 효율적인 태양광 발전 시스템에 관한 것이다.
태양광 발전 시스템이 널리 공지되어 있다. 태양광 발전 시스템은 태양 에너지를 전기에너지로 변환하는 매개체인 태양광 발전 모듈을 포함한다. 태양광 발전 모듈은 다수의 솔라셀을 포함한다.
상기 태양광 발전 모듈은 반도체 소자를 포함하여 구성된다. 일반적으로 반도체 소자는 한번 생산이 되면 오랜 시간 동안 사용이 가능한 내구성이 높은 제품일 수 있다.
일반적으로 태양광 발전 시스템은 복수의 태양광 발전 모듈을 포함하도록 구성된다. 따라서, 복수의 태양광 발전 모듈이 포함되는 경우, 상기 복수의 태양광 발전 모듈을 직렬로 연결하여 최대출력 전압을 극대화하여 더 많은 전기를 생산하도록 구현될 수 있다. 이렇게 직렬로 연결된 복수의 태양광 발전 모듈은 하나의 어레이(array)를 형성할 수 있다.
한편, 특정 어레이를 구성하는 태양광 발전 모듈 중 어느 하나의 모듈의 제품이상 및 파손으로 인한 출력 저하가 발생하게 되면 연결되어 있는 모듈 전체의 출력저하 현상이 발생될 수 있다. 그리고, 이런 현상이 지속되면 다른 태양광 모듈에도 출력저하 현상이 전위되어 정상적인 태양광 모듈도 제품이 연속적으로 파손되는 도미노 현상이 발생하여 전체 시스템에 문제를 발생할 수 있다.
이를 위해 종래에는 어레이별 출력 데이터를 이용하여 이상 어레이가 존재하는지를 판단하고, 이상 어레이가 존재하는 경우에는 상기 이상 어레이에서의 발전을 중단한 후, 상기 이상 어레이에 포함된 복수의 태양광 발전 모듈들 개개의 출력 전압을 측정하여 이상 태양광 발전 모듈을 검색하게 된다. 그리고, 이상 태양광 발전 모듈이 검색되면, 해당 태양광 발전 모듈을 보수하거나 교체하게 된다.
이처럼 종래의 태양광 발전 시스템은 이상 태양광 발전 모듈이 존재하는 경우, 상기 이상 태양광 발전 모듈을 포함하는 어레이의 판단은 용이할지 몰라도, 상기 어레이에 포함된 태양광 발전 모듈 중 상기 이상 태양광 발전 모듈을 찾는데 많은 시간과 노력을 요한다. 또한, 어느 하나의 이상 태양광 발전 모듈의 보수(교체)를 위해 어레이 전체의 발전을 멈추어야 하는 문제점이 있다.
또한, 이상 태양광 발전 모듈 또는 어레이가 생기는 경우, 해당 어레이 또는 해당 태양광 발전 모듈을 즉각적으로 정상으로 보수하여야 할 필요가 있다. 그렇지 않으면 전체 발전 효율의 저하뿐만 아니라, 이상 태양광 발전 모듈로 인해 타 태양광 발전 모듈의 이상을 유도할 수도 있다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 태양광 발전 모듈 각각의 출력을 개별적으로 측정 및 모니터링하여 이상 태양광 발전 모듈을 즉각적으로 판단할 수 있는 효율적 태양광 발전 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 태양광 발전 시스템을 3D 모델링 정보를 이용하여 모델링하고, 이상 있는 태양광 발전 모듈 또는 이를 포함파는 어레이를 즉각적이고 직관적이면서도 용이하게 판단할 수 있는 효율적 태양광 발전 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 이상있는 태양광 발전 모듈 또는 어레이를 원격에서도 즉각적이고 간편하게 확인할 수 있도록 하는 효율적 태양광 발전 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 이상있는 태양광 발전 모듈이 발견된 경우, 즉각적으로 상기 태양광 발전 모듈을 어레이에서 차단하여 타 태양광 발전 모듈의 성능 저하를 방지할 수 있도록 하는 효율적 태양광 발전 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 어레이에 포함된 태양광 발전 모듈이 모두 직렬로 연결된 경우, 그 중 하나가 이상이 발생하여도 나머지 태양광 발전 모듈은 지속적으로 직렬로 연결을 유지한 상태에서 발전을 수행할 수 있도록 하는 효율적 태양광 발전 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 태양광 발전 시스템의 실제 구현된 구조나 배치에 상응하도록 3D 모델링 정보가 디스플레이되고, 디스플레이된 3D 모델링 정보 즉, 공간정보 상에 상기 태양광 발전 시스템의 실제 출력 데이터 또는 모니터링 데이터를 디스플레이함으로써 직관적으로 상기 태양광 발전 시스템을 모니터링할 수 있는 효율적 태양광 발전 시스템을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 효율적 태양광 발전 시스템은 복수의 태양광 발전 모듈을 포함하며, 상기 복수의 태양광 발전 모듈이 직렬로 연결되어 있는 어레이, 상기 어레이로부터 출력된 직류 전류를 수신하고, 수신된 직류 전류를 교류전류로 변환하여 외부로 출력하기 위한 인버터, 상기 복수의 태양광 발전 모듈 각각에 연결되어 상기 복수의 태양광 발전 모듈 각각의 출력을 측정하기 위한 복수의 모듈 측정장치, 및 상기 복수의 모듈 측정장치 각각으로부터 수신되는 상기 출력의 출력정보를 통합 제어시스템으로 출력하거나, 상기 복수의 모듈 측정장치 각각으로부터 수신되는 상기 출력정보에 기초하여 이상 태양광 발전 모듈을 판단하고, 판단된 이상 태양광 발전 모듈에 대한 정보를 통합 제어시스템으로 출력하기 위한 제어장치를 포함하며, 상기 어레이는 상기 제어장치 또는 상기 통합 제어시스템으로부터 수신된 상기 이상 태양광 발전 모듈의 차단 신호에 응답하여, 상기 이상 태양광 발전 모듈을 제외한 나머지 태양광 발전 모듈이 계속하여 직렬로 연결되어 전류를 출력한다.
상기 어레이는 상기 이상 태양광 발전 모듈을 제외한 나머지 태양광 발전 모듈이 계속하여 직렬로 연결되어 전류를 출력하도록 하기 위해, 상기 이상 태양광 발전 모듈이 상기 어레이에서 차단되면, 상기 이상 태양광 발전 모듈과 인접한 두 개의 태양광 발전 모듈을 직렬로 연결되도록 하기 위한 제1더미 연결수단을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 어레이는 상기 이상 태양광 발전 모듈을 제외한 나머지 태양광 발전 모듈이 계속하여 직렬로 연결되어 전류를 출력하도록 하기 위해, 상기 이상 태양광 발전 모듈이 상기 어레이에서 차단되면, 상기 이상 태양광 발전 모듈에 인접한 태양광 발전 모듈과 상기 어레이에 포함된 출력부를 직렬로 연결하기 위한 제2더미 연결수단을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 어레이는 상기 차단신호에 상응하는 상기 이상 태양광 발전 모듈을 상기 어레이에 포함된 다른 태양광 발전 모듈에 비해 돌출되도록 이동시키기 위한 이동수단을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 효율적 태양광 발전 시스템은 상기 통합 제어시스템을 더 포함하며, 상기 통합 제어시스템은 상기 어레이를 포함하는 복수의 어레이들의 설치상태에 상응하는 3D 모델링 정보 및 상기 복수의 어레이들을 촬영할 수 있는 복수의 모니터링 장치에 대한 정보를 포함하는 공간 DB 및 상기 공간 DB에 저장된 정보에 기초하여 상기 복수의 어레이를 포함하는 공간정보를 디스플레이하기 위한 제어모듈을 포함할 수 있다.
상기 통합 제어시스템은 상기 제어장치로부터 출력되는 정보를 수신하기 위한 수신모듈을 더 포함하고, 상기 제어모듈은 수신된 정보에 기초하여 상기 공간정보 상에서 상기 이상 태양광 발전 모듈또는 상기 이상 태양광 발전 모듈을 포함하는 어레이를 구분하여 표시할 수 있다.
상기 통합 제어시스템은 상기 복수의 모니터링 장치 각각을 제어하기 위한 구동 모듈을 더 포함하며, 상기 제어모듈은 상기 제어장치로부터 출력되는 정보를 수신하고, 수신된 상기 정보에 기초하여 상기 복수의 모니터링 장치 중 상기 이상 태양광 발전 모듈을 감시할 수 있는 모니터링 장치를 선택하며, 선택된 모니터링 장치를 상기 이상 태양광 발전 모듈을 감시하도록 상기 구동 모듈을 제어할 수 있다.
상기 통합 제어시스템은 상기 제어장치로부터 상기 복수의 태양광 발전 모듈 각각의 출력정보 또는 상기 어레이의 출력정보를 수신하기 위한 수신모듈을 더 포함하고, 상기 제어모듈은 수신된 정보에 기초하여 상기 어레이의 출력정보 또는 상기 복수의 태양광 발전 모듈 각각의 출력정보를 공간정보상에 표시된 상기 어레이 또는 상기 복수의 태양광 발전 모듈 각각에 상응하는 영역에 디스플레이할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 효율적 태양광 발전 시스템은 복수의 태양광 발전 모듈을 포함하며, 상기 복수의 태양광 발전 모듈이 직렬로 연결되어 있는 어레이, 상기 어레이로부터 출력된 직류 전류를 수신하고, 수신된 직류 전류를 교류전류로 변환하여 외부로 출력하기 위한 인버터, 상기 복수의 태양광 발전 모듈 각각에 연결되어 상기 복수의 태양광 발전 모듈 각각의 출력을 측정하기 위한 복수의 모듈 측정장치, 상기 복수의 모듈 측정장치 각각으로부터 수신되는 상기 출력의 출력정보에 기초하여 이상 태양광 발전 모듈을 판단하는 제어장치, 및 상기 제어장치로부터 상기 이상 태양광 발전 모듈에 대한 정보를 수신하기 위한 통합 제어시스템을 포함하며, 상기 통합 제어시스템은 상기 어레이를 포함하는 복수의 어레이들의 설치상태에 상응하는 3D 모델링 정보 및 상기 복수의 어레이들을 촬영할 수 있는 복수의 모니터링 장치에 대한 정보를 포함하는 공간 DB 및 상기 공간 DB에 저장된 정보에 기초하여 상기 복수의 어레이를 포함하는 공간정보를 디스플레이하기 위한 제어모듈을 포함한다.
상기 통합 제어시스템은 상기 제어장치로부터 출력되는 정보를 수신하기 위한 수신모듈을 더 포함하고, 상기 제어모듈은 수신된 정보에 기초하여 상기 공간정보 상에서 상기 이상 태양광 발전 모듈또는 상기 이상 태양광 발전 모듈을 포함하는 어레이를 구분하여 표시할 수 있다.
상기 통합 제어시스템은 상기 복수의 모니터링 장치 각각을 제어하기 위한 구동 모듈을 더 포함하며, 상기 제어모듈은 상기 제어장치로부터 출력되는 정보를 수신하고, 수신된 정보에 기초하여 상기 복수의 모니터링 장치 중 상기 이상 태양광 발전 모듈을 감시할 수 있는 모니터링 장치를 선택하며, 선택된 모니터링 장치를 상기 이상 태양광 발전 모듈을 감시하도록 상기 구동 모듈을 제어할 수 있다.
상기 통합 제어시스템은 상기 제어장치로부터 상기 복수의 태양광 발전 모듈 각각의 출력정보 또는 상기 어레이의 출력정보를 수신하기 위한 수신모듈을 더 포함하고, 상기 제어모듈은 수신된 정보에 기초하여 상기 어레이의 출력정보 또는 상기 복수의 태양광 발전 모듈 각각의 출력정보를 공간정보상에 표시된 상기 어레이 또는 상기 복수의 태양광 발전 모듈 각각에 상응하는 영역에 디스플레이할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 효율적 태양광 발전 시스템은 복수의 태양광 발전 모듈, 상기 복수의 태양광 발전 모듈 각각에 연결되어 상기 복수의 태양광 발전 모듈 각각의 출력데이터를 측정하기 위한 복수의 모듈 측정장치, 상기 복수의 태양광 발전모듈이 직렬로 연결되어 있다가 외부로부터 수신되는 차단신호에 기초하여, 상기 차단신호에 상응하는 이상 태양광 발전 모듈이 상기 어레이에서 차단되면, 상기 이상 태양광 발전 모듈을 제외한 나머지 태양광 발전 모듈이 계속하여 직렬로 연결되도록 하기 위한 적어도 하나의 더미 연결부를 포함한다.
상기 어레이는 상기 차단신호에 상응하는 상기 이상 태양광 발전 모듈을 상기 어레이에 포함된 다른 태양광 발전 모듈에 비해 돌출되도록 이동시키기 위한 이동수단을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 효율적 태양광 발전 시스템은 어레이별 출력을 모니터링하는 것이 아니라, 태양광 발전 모듈별로 출력을 수신하고 이를 모니터링함으로써, 어느 하나이 어레이에 이상이 발생하는 경우, 즉각적으로 상기 어레이에 포함된 이상 태양광 발전 모듈을 판단할 수 있다. 그로 인해 즉각적으로 상기 태양광 발전 모듈을 상기 어레이에서 차단함으로써 이상 태양광 발전 모듈로 인해 타 태양광 발전 모듈의 이상을 유도하는 현상을 즉각적으로 막을 수 있는 효과가 있다.
또한, 이상 태양광 발전 모듈을 어레이로부터 차단하는 경우에도 나머지 태양광 발전 모듈의 직렬 연결상태를 유지하여 계속적으로 발전을 수행할 수 있으므로, 발전 효율이 높아지는 효과가 있다.
또한, 이상 태양광 발전 모듈은 보수자가 용이하게 추출(적출)할 수 있도록 타 태양광 발전 모듈에 비해 돌출되도록 하여, 보수작업을 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 이상 태양광 발전 모듈 또는 어레이가 발생하는 경우, 자동으로 해당 태양광 발전 모듈 또는 어레이의 현재 상황을 모니터링할 수 있도록 모니터링 장치가 제어됨으로써, 즉각적인 상황판단을 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 태양광 발전 시스템의 실제 배치나 구조에 상응하도록 3D 모델링 정보로 상기 태양광 발전 시스템이 표현될 수 있고, 태양광 발전 모듈 또는 어레이와 관련된 실제 데이터(예컨대, 출력 데이터 또는 모니터링 데이터)가 상기 태양광 발전 모듈 또는 어레이의 3D 모델링 정보 상에 디스플레이될 수 있어서, 모니터링을 수행하는 입장에서 태양광 발전 시스템의 전체적인 상황이나 개별적 상황을 직관적으로 파악할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 효율적 태양광 발전 시스템의 개략적인 시스템 구성을 나타내는 도면이다.
도 2 내지 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 효율적 태양광 발전 시스템에서 이상 태양광 발전 모듈이 어레이에서 차단되는 경우에도 직렬 연결상태를 계속 유지할 수 있는 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 통합 제어시스템의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 통합 제어시스템에 의해 태양광 발전 시스템이 3D 모델링 정보로 표현된 일 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 통합 제어시스템에 의해 이상 어레이 및 이상 태양광 발전 모듈을 용이하게 식별할 수 있는 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 통합 제어시스템에 의해 이상 어레이 또는 이상 태양광 발전 모듈의 실제 상황을 용이하게 모니터링할 수 있는 개념을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
또한, 본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터를 '전송'하는 경우에는 상기 구성요소는 상기 다른 구성요소로 직접 상기 데이터를 전송할 수도 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 상기 데이터를 상기 다른 구성요소로 전송할 수도 있는 것을 의미한다.
반대로 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터를 '직접 전송'하는 경우에는 상기 구성요소에서 다른 구성요소를 통하지 않고 상기 다른 구성요소로 상기 데이터가 전송되는 것을 의미한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 효율적 태양광 발전 시스템의 개략적인 시스템 구성을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 효율적 태양광 발전 시스템은 적어더 하나의 어레이(100, 100-2, 100-N)를 포함한다. 상기 효율적 태양광 발전 시스템은 제어장치(200)를 더 포함할 수 있다. 또한, 인버터(300)를 더 포함할 수 있다. 또한, 통합 제어시스템(400)을 더 포함할 수 있다.
상기 어레이(100, 100-2, 100-N) 각각은 제어장치(200)와 연결될 수 있다. 각각의 어레이(100, 100-2, 100-N) 중 어느 하나의 어레이(예컨대, 100)는 복수의 태양광 발전 모듈(예컨대, 110, 120, 130)을 포함할 수 있다. 상기 태양광 발전 모듈(예컨대, 110, 120, 130)은 서로 직렬로 연결될 수 있다.
상기 태양광 발전 모듈(예컨대, 110, 120, 130) 각각에는 소정의 모듈 측정장치(예컨대, 111, 121, 131)이 연결될 수 있다. 상기 모듈 측정장치(예컨대, 111, 121, 131) 각각은 상응하는 태양광 발전 모듈(예컨대, 110, 120, 130) 각각의 출력(예컨대, 출력전압 또는 출력전류)을 측정할 수 있다. 그러면, 상기 모듈 측정장치(예컨대, 111, 121, 131) 각각은 상기 출력에 대한 정보 즉, 상기 출력정보를 상기 제어장치(200)로 출력할 수 있다. 따라서, 상기 제어장치(200)는 종래의 태양광 발전 시스템과 마찬가지로 각각의 어레이(100, 100-2, 100-N)별 출력정보를 수신함과 동시에 상기 복수의 태양광 발전 모듈(예컨대, 110, 120, 130) 각각의 출력정보도 수신할 수 있다.
또한, 상기 어레이(100)는 도 1에는 도시되지 않았지만, 상기 복수의 태양광 발전 모듈(예컨대, 110, 120, 130)에 의해 발전된 전기에너지를 축전하고, 축전된 전기에너지를 상기 인버터(300)로 출력하기 위한 출력부를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 어레이(100)는 상기 제어장치(200) 또는 상기 통합 제어시스템(400) 중 적어도 하나로부터 출력되는 차단신호를 수신하고, 수신된 차단신호에 상응하는 이상 태양광 발전 모듈을 선택하기 위한 소정의 선택수단(미도시)을 더 포함할 수도 있다. 상기 선택수단(미도시)은 상기 복수의 태양광 발전 모듈(예컨대, 110, 120, 130) 중 어느 하나를 물리적으로 선택할 수 있는 스위치 등으로 구현될 수도 있고, 상기 차단신호를 수신하고, 수신된 상기 차단신호를 해석하여 상기 차단신호에 상응하는 이상 태양광 발전 모듈을 선택할 수 있는 소정의 데이터 프로세싱 장치를 포함하도록 구현될 수도 있다. 구현 예에 따라서는 상기 모듈 측정장치(예컨대, 111, 121, 131)가 상기 선택수단(미도시)의 기능을 수행할 수도 있다.
또한, 상기 선택수단(미도시)에 의해 선택된 특정 태양광 발전 모듈을 이동시킬 수 있는 소정의 이동수단(미도시)이 상기 어레이(100)에 더 포함될 수도 있다. 상기 이동수단(미도시)은 선택된 태양광 발전 모듈을 소정의 방식으로 이동시켜, 선택된 상기 태양광 발전 모듈이 다른 태양광 발전 모듈에 비해 돌출되도록 할 수 있다. 따라서, 돌출된 상기 태양광 발전 모듈은 용이하게 상기 어레이에서 추출 또는 적출될 수 있다.
상기 제어장치(200)는 상기 복수의 태양광 발전 모듈(110, 120, 130) 각각의 출력정보를 수신할 수 있다. 물론, 상기 제어장치(200)는 상기 적어도 하나의 어레이들(100, 100-2, 100-N)로부터 수신된 출력정보(즉, 어레이 각각의 출력정보)도 별도로 수신할 수 있다. 그러면, 상기 제어장치(200)는 수신된 출력정보를 상기 통합 제어시스템(400)으로 출력할 수 있다. 따라서, 상기 통합 제어시스템(400)에 의해 이상있는 태양광 발전 모듈 즉, 이상 태양광 발전 모듈이 판단될 수 있다. 그러면, 상기 통합 제어시스템(400)은 상기 이상 태양광 발전 모듈에 대한 정보를 상기 제어장치(200)로 출력할 수 있다. 구현 예에 따라서는, 상기 제어장치(200)가 직접 수신된 출력정보들에 기초하여 이상 태양광 발전 모듈(예컨대, 120)을 판단할 수 있다. 이때에는, 상기 제어장치(200)는 소정의 데이터 프로세싱 장치를 포함하여 구현될 수 있다.
상기 제어장치(200)는 다수의 출력정보들 즉, 태양광 발전 모듈들 각각의 출력정보를 상기 통합 제어시스템(400)으로 출력하도록 구현되는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 제어장치(200)와 상기 통합 제어시스템(400)은 UTP(UnTwisted Pair) 케이블을 통해 연결되거나, 광 케이블을 통해 연결될 수도 있다. 또한, 상기 제어장치(200)와 상기 통합 제어시스템(400)은 상기의 케이블들을 통해 직접 연결될 수도 있지만, 소정의 네트워크(예컨대, 인트라넷 또는 인터넷)을 통해 연결될 수도 있다. 또한, 소정의 컨버터(예컨대, 광 이더넷 컨버터)를 통해 연결될 수도 있다.
그러면, 상기 제어장치(200)는 상기 통합 제어시스템(400)으로부터 수신된 이상 태양광 발전 모듈(예컨대, 120)에 대한 정보 또는 직접 판단한 상기 이상 태양광 발전 모듈(예컨대, 120)에 상응하는 어레이(예컨대, 100)로 소정의 차단신호를 출력할 수 있다. 그러면, 상기 차단신호에 상응하는 태양광 발전 모듈이 선택되고, 선택된 태양광 발전 모듈은 상기 어레이(예컨대, 100)에서 차단될 수 있다.
태양광 발전 모듈에 상기 어레이(예컨대, 100)에서 차단되었다고 함은, 상기 태양광 발전 모듈에 의해 발전된 전기에너지가 더 이상 상기 어레이(예컨대, 100)를 통해 출력되지 않는 상태로 변환됨을 의미할 수 있다. 예컨대, 차단된 태양광 발전 모듈은 상기 어레이(예컨대, 100)에 포함될 수 있는 출력부와의 연결이 끊어질 수 있다. 이때, 상기 차단된 태양광 발전 모듈(예컨대, 120)은 더 이상 타 태양광 발전 모듈들(예컨대, 110, 130)과 직렬로 연결되지 않고 단락될 수 있다.
즉, 어레이(예컨대, 100)에 포함된 복수의 태양광 발전 모듈들(110, 120, 130)은 직렬로 연결된 상태일 수 있다. 그러다가 차단신호가 수신되면, 이상 태양광 발전 모듈(예컨대, 120)이 차단될 수 있다. 이때, 본 발명의 기술적 사상에 의한 상기 어레이(예컨대, 100)는 차단된 이상 태양광 발전 모듈(예컨대, 120)을 제외한 나머지 태양광 발전 모듈들(예컨대, 110, 130 등)은 계속하여 직렬로 연결된 상태를 유지할 수 있도록 구현될 수 있다. 따라서, 이상 태양광 발전 모듈(예컨대, 120)을 제외한 나머지 태양광 발전 모듈들(예컨대, 110, 130 등)은 계속하여 발전을 하여, 발전한 전기 에너지를 출력할 수 있다. 구체적인 실시 예는 후술하도록 한다.
상기 인버터(300)는 상기 어레이들(100, 100-2, 100-N)로부터 출력되는 전기에너지를 수신하고, 활용하기 용이하게 교류로 변환할 수 있다. 상기 어레이들(100, 100-2, 100-N)은 상기 인버터(300)로 직접 전기에너지를 출력할 수도 있고, 상기 제어장치(200)를 통해 상기 전기에너지를 출력할 수도 있다.
교류로 변환된 전기 에너지는 소정의 부하(즉, 전기 제품)와 연결되어 소비될 수 있다. 또는, 소정의 송전 경로를 통해 교류로 변환된 전기 에너지를 전력 구매 시스템(예컨대, 한국전력의 시스템 등)으로 전송할 수도 있다. 상기 인버터(300)는 상기 전기 에너지가 전송되는 경로나 사용처에 대한 정보를 상기 통합 제어시스템(400)으로 출력할 수 있다. 그러면, 상기 통합 제어시스템(400)은 생성된 전기 에너지가 소비되는 종류 및/또는 양에 대한 정보를 수집하여 후술할 바와 같이 소정의 방식으로 디스플레이할 수 있다.
상기 통합 제어시스템(400)은 본 발명의 실시 예에 따른 효율적 태양광 발전 시스템을 제어하고 관리하는 주체가 이용하는 시스템일 수 있다. 상기 통합 제어시스템(400)은 상기 제어장치(200)로부터 수신된 출력정보들을 이용하여 이상 태양광 발전 모듈(예컨대, 120)을 판단할 수 있다. 이상 태양광 발전 모듈(예컨대, 120)을 판단할 수 있다고 함은 이상 어레이(예컨대, 100)를 판단할 수도 있다는 것을 의미할 수 있다. 이상 어레이(예컨대, 100)는 이상 태양광 발전 모듈(예컨대, 120)을 포함하고 있는 어레이를 의미할 수 있다.
그러면, 상기 통합 제어시스템(400)은 상기 제어장치(200)로 소정의 차단신호를 출력할 수 있다. 상기 차단신호에는 판단된 이상 어레이(예컨대, 100)에 대한 정보 및/또는 이상 태양광 발전 모듈(예컨대, 120)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 구현 예에 따라서는 상기 통합 제어시스템(400)은 상기 어레이들(100, 100-2, 100-N) 중 어느 하나로 직접 상기 차단신호를 전송할 수도 있다. 따라서, 상기 어레이들(100, 100-2, 100-N)은 각각 상기 통합 제어시스템(400)과 소정의 네트워크를 통해 연결될 수 있는 것이 바람직할 수 있다.
한편, 상기 통합 제어시스템(400)은 본 발명의 실시 예에 따른 효율적 태양광 발전 시스템을 운영하고 관리하는 주체가 직관적이고도 간편하게 상기 효율적 태양광 발전 시스템을 모니터링하고 관리할 수 있도록 태양광 발전 시스템 및/또는 상기 태양광 발전 시스템을 모니터링할 수 있는 모니터링 장치들을 3D 모델링하여 저장하고 있을 수 있다. 그러면, 상기 통합 제어시스템(400)은 상기 효율적 태양광 발전 시스템 전체가 3D의 공간 정보로 표현된 디스플레이 정보를 볼 수 있다. 또한, 특정 구성(예컨대, 어레이 또는 태양광 발전 모듈)과 관련된 정보(예컨대, 출력정보 또는 모니터링 정보 등)을 상기 특정 구성에 대응하는 공간정보에 매칭하여 디스플레이할 수 있다. 따라서, 상기 주체는 간편하게 상기 효율적 태양광 발전 시스템을 관리 및 모니터링할 수 있다. 또한, 이상 태양광 발전 모듈(예컨대, 120)이 발생하였을 때에는 상기 이상 태양광 발전 모듈(예컨대, 120)에 상응하는 공간정보(즉, 디스플레이 정보)가 상기 주체에 의해 용이하게 확인되도록 할 수 있다. 따라서, 상기 주체는 이상 태양광 발전 모듈(예컨대, 120)이 발생하였을 때에도, 상기 이상 태양광 발전 모듈(예컨대, 120)이 어떤 어레이에 포함된 어떤 태양광 발전 모듈인지를 직관적이면서도 빠르게 판단할 수 있다.
또한, 상기 통합 제어시스템(400)은 상기 태양광 발전 시스템을 모니터링할 수 있는 적어도 하나의 모니터링 장치를 제어할 수도 있다. 이를 위해 상기 통합 제어시스템(400)은 상기 모니터링 장치들에 대한 정보를 미리 저장하고 있을 수 있다. 상기 모니터링 장치들에 대한 정보는 모니터링 장치의 식별정보, 상기 모니터링 장치가 모니터링 할 수 있는 어레이(또는 태양광 발전 모듈들)에 대한 정보, 및 현재의 모니터링하고 있는 방향에 대한 정보 등을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 통합 제어시스템(400)은 이상 태양광 발전 모듈(예컨대, 120)이 발생한 경우, 상기 이상 태양광 발전 모듈(예컨대, 120)을 모니터링할 수 있는 모니터링 장치를 검색하고, 검색된 모니터링 장치를 상기 이상 태양광 발전 모듈(예컨대, 120)을 모니터링하도록 제어할 수 있다. 따라서, 단순히 이상 태양광 발전 모듈(예컨대, 120)이 발생하였다는 정보를 용이하게 확인하는데에 그치지 않고, 상기 이상 태양광 발전 모듈(예컨대, 120)의 실제 상황 즉, 상기 모니터링 장치에의해 획득되는 영상정보를 빠른 시간에 상기 주체가 확인할 수 있도록 하는 기술적 사상을 제공할 수 있다.
이하에서는 통합 제어시스템(400) 또는 상기 제어장치(200)에 의해 출력된 차단신호에 의해 특정 어레이(예컨대, 100)에 포함된 특정 태양광 발전 모듈이 차단된 경우를 설명하도록 한다.
도 2 내지 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 효율적 태양광 발전 시스템에서 이상 태양광 발전 모듈이 어레이에서 차단되는 경우에도 직렬 연결상태를 계속 유지할 수 있는 개념을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 2를 참조하면, 도 2에 도시된 바와 같이 소정의 어레이(예컨대, 100)에 포함된 복수의 태양광 발전 모듈(140, 150, 및 160)은 직렬로 연결된 상태일 수 있다. 이 상태에서 소정의 차단신호가 상기 어레이(예컨대, 100)에 포함된 선택수단으로 수신될 수 있다. 상기 차단신호는 이상 태양광 발전 모듈(예컨대, 140)을 차단하기 위한 신호일 수 있다.
그러면, 상기 이상 태양광 발전 모듈(예컨대, 140)은 다른 태양광 발전 모듈(150 및 160 등)과 단락될 수 있다. 한편, 본 발명의 기술적 사상에 의하면 다른 태양광 발전 모듈(150 및 160 등)은 계속하여 직렬로 연결된 상태를 유지하여야 한다. 따라서, 상기 어레이(예컨대, 100)는 각각의 태양광 발전 모듈(140, 150, 및 160)에 대응되는 더미 연결수단(예컨대, 10)을 더 포함할 수 있다. 상기 더미 연결수단(예컨대, 10)은 단순히 와이어 등의 수단으로 구현될 수 있다. 또한, 이상 태양광 발전 모듈(예컨대, 140)이 차단된 경우, 상기 노드(1)과 노드(2)에 정확히 위치하여 연결될 수 있도록 소정의 물리적인 하우징 등에 포함될 수도 있다. 따라서, 상기 더미 연결수단(예컨대, 10)을 포함하는 하우징은, 상기 이상 태양광 발전 모듈(예컨대, 140)이 차단된 경우, 착탈식으로 구현되어 미리 결정된 위치로 이동되도록 구현될 수 있다. 즉, 상기 더미 연결수단(예컨대, 10)의 양 끝 노드(11, 12)가 노드(1) 및 노드(2)에 위치하도록 구현될 수 있다. 따라서, 상기 더미 연결수단(예컨대, 10)은 이상 태양광 발전 모듈(예컨대, 140)에 양쪽으로 인접한 다른 태양광 발전 모듈(150 및 160)을 연결할 수 있다.
한편, 상기 이상 태양광 발전 모듈(예컨대, 140)은 상기 노드(1)과 노드(2)와 단순히 단락되고 물리적 위치는 이동되지 않을 수 있다. 이때는 상기 더미 연결수단(예컨대, 10)만이 상기 다른 태양광 발전 모듈(150 및 160 등)을 연결할 수 있는 위치로 이동될 수 있다. 다른 구현 예에 의하면, 상기 이상 태양광 발전 모듈(예컨대, 140) 및 상기 더미 연결수단(예컨대, 10)이 모두 이동될 수 있다. 이때에는 상기 이상 태양광 발전 모듈(예컨대, 140)과 상기 더미 연결수단(예컨대, 10)은 각각 별도로 이동될 수도 있으며, 소정의 이동수단(미도시)에 의해 상기 이상 태양광 발전 모듈(예컨대, 140)과 상기 더미 연결수단(예컨대, 10)이 동시에 이동될 수도 있다. 물론, 상기 더미 연결수단(예컨대, 10)이 상기 다른 태양광 발전 모듈(150 및 160 등)을 직렬로 연결할 수 있는 위치로 이동된 경우에는, 더 이상 상기 더미 연결수단(예컨대, 10)은 이동되지 않고, 상기 이상 태양광 발전 모듈(예컨대, 140)만이 이동 또는 상기 어레이(예컨대, 100)에서 추출 또는 적출될 수 있다.
한편, 상기 이상 태양광 발전 모듈(예컨대, 140)이 차단되는 경우, 상기 어레이(예컨대, 100)에 포함된 소정의 이동수단(미도시)은 상기 이상 태양광 발전 모듈(예컨대, 140)을 다른 태양광 발전 모듈(150 및 160 등)에 비해 돌출되도록 이동시킬 수 있다. 예컨대, 도 2에서와 같이 태양광 발전 모듈들(140~160)은 정렬되어 있을 수 있는데, 상기 이상 태양광 발전 모듈(예컨대, 140)은 차단된 경우, 다른 태양광 발전 모듈(150 및 160 등)에 비해 소정의 방향으로 튀어나오도록 이동될 수 있다. 예컨대, 어레이 표면을 기준으로 y축(이동방향)으로 소정 만큼 이동될 수 있다. 이때, 상기 이상 태양광 발전 모듈(예컨대, 140)은 상기 어레이의 외곽에 비해서도 돌출되도록 이동될 수도 있다. 이때에는 상기 이상 태양광 발전 모듈(예컨대, 140)은 z축 방향으로 소정 만큼 이동된 후, y축 방향으로 이동될 수도 있다. 상기 이동수단(미도시)은 상기 복수의 태양광 발전 모듈들(140~160)을 선택적으로 이동시킬 수 있는 암(arm) 등으로 구현될 수도 있고, 소정의 탄성부재에 의해 상기 이상 태양광 발전 모듈(예컨대, 140)이 차단되면, 탄성력에 의해 상기 이상 태양광 발전 모듈(예컨대, 140)이 이동되도록 구현되는 수단일 수도 있다.
한편, 도 2는 상기 이상 태양광 발전 모듈(예컨대, 140)이 서로 다른 태양광 발전 모듈(150 및 160 등)의 사이에 위치하는 경우를 도시한 경우이고, 도 3은 이상 태양광 발전 모듈(예컨대, 150)이 직렬로 연결된 복수의 태양광 발전 모듈(140, 150, 및 160)의 양단에 위치한 경우를 나타낸다. 이때 양단의 태양광 발전 모듈(150 및 160)은 소정의 출력부에 연결될 수 있다. 따라서, 상기 이상 태양광 발전 모듈(예컨대, 150)에 대응하는 더미 연결수단(예컨대, 20)은 상기 이상 태양광 발전 모듈(예컨대, 150)에 인접한 어느 하나의 태양광 발전 모듈과 상기 출력부를 연결하는 역할을 수행할 수 있다. 상기 더미 연결수단(예컨대, 20) 역시 상기 이상 태양광 발전 모듈(예컨대, 150)이 차단되는 경우, 상기 이상 태양광 발전 모듈(예컨대, 150)에 인접한 어느 하나의 태양광 발전 모듈과 상기 출력부를 연결할 수 있는 소정의 위치(예컨대, 3, 4)로 상기 더미 연결수단(예컨대, 20)의 양 끝단(21, 22)이 위치하도록 이동될 수 있다.
이처럼, 본 발명의 실시 예에 따른 효율적 태양광 발전 시스템은 어느 하나의 태양광 발전 모듈에 이상이 생긴 경우, 즉각적으로 상기 태양광 발전 모듈을 차단하여 다른 태양광 발전 모듈에 악영향을 미치는 것을 방지할 수 있다. 또한, 종래에는 소정의 태양광 발전 모듈에 이상이 생기는 경우, 상기 태양광 발전 모듈을 포함하는 어레이 전체의 발전을 중지하고, 상기 태양광 발전 모듈을 보수 또는 교체하여야 했다. 하지만, 본 발명의 기술적 사상에 의하면 나머지 태양광 발전 모듈에 의해 계속적으로 발전이 수행될 수 있다. 또한, 어레이에서 차단된 이상 태양광 발전 모듈은 다른 태양광 발전 모듈에 비해 돌출되도록 이동될 수 있어서, 보수자가 용이하게 이상 태양광 발전 모듈을 상기 어레이에서 분리해낼 수 있다. 왜냐하면, 본 발명의 기술적 사상에 의하면, 상기 이상 태양광 발전 모듈에 해당하는 어레이는 계속하여 발전을 수행하여야 하므로, 보수자가 용이하게 분리할 수 있도록 이동되지 않는 경우에는 보수자는 고온의 어레이 표면 위에 팔이나 손을 위치하여 상기 이상 태양광 발전 모듈을 분리하는 작업을 해야할 수도 있기 때문이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 통합 제어시스템의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 통합 제어시스템(400)은 제어모듈(110) 및 공간 DB(420)를 포함할 수 있다. 상기 통합 제어시스템(400)은 수신모듈(430) 및/또는 구동모듈(440)을 더 포함할 수 있다.
본 명세서에서 모듈이라 함은, 본 발명의 기술적 사상을 수행하기 위한 하드웨어 및 상기 하드웨어를 구동하기 위한 소프트웨어의 기능적, 구조적 결합을 의미할 수 있다. 예컨대, 상기 모듈은 소정의 코드와 상기 소정의 코드가 수행되기 위한 하드웨어 리소스(resource)의 논리적인 단위를 의미할 수 있으며, 반드시 물리적으로 연결된 코드를 의미하거나, 한 종류의 하드웨어를 의미하는 것은 아님은 본 발명의 기술분야의 평균적 전문가에게는 용이하게 추론될 수 있다.
또한, 상기 통합 제어시스템(400)은 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 각각의 기능 또는 역할별로 별도로 구현되는 구성들의 집합을 의미할 수도 있다. 예컨대, 상기 제어모듈(111), 상기 공간 DB(420), 상기 수신모듈(430), 및/또는 상기 구동모듈(440) 각각은 서로 다른 물리적 장치에 위치할 수도 있고, 동일한 물리적 장치에 위치할 수도 있다. 또한, 구현 예에 따라서는 제어모듈(111), 상기 공간 DB(420), 상기 수신모듈(430), 및/또는 상기 구동모듈(440) 각각을 구성하는 소프트웨어 및/또는 하드웨어의 결합 역시 서로 다른 물리적 장치에 위치하고, 서로 다른 물리적 장치에 위치한 구성들이 서로 유기적으로 결합되어 각각의 모듈들이 수행하는 기능을 실현할 수도 있다.
상기 제어모듈(110)은 상기 통합 제어시스템(400)에 포함된 구성(예컨대, 제어모듈(111), 상기 공간 DB(420), 상기 수신모듈(430), 및/또는 상기 구동모듈(440) 등)의 동작 및/또는 리소스를 제어할 수 있다.
상기 공간 DB(420)는 본 발명의 실시 예에 따른 효율적 태양광 발전 시스템에 포함된 구성들(예컨대, 어레이, 시설물, 회전축 등)의 구조나 배치를 3D정보로 모델링 한 모델링 정보를 저장할 수 있다. 또한, 상기 공간 DB(420)에는 상기 효율적 태양광 발전 시스템에 포함된 적어도 하나의 어레이들을 모니터링 하기 위한 모니터링 장치들 각각의 모델링 정보를 더 저장할 수 있다. 상기 모델링 정보는 예컨대, BIM(Building Information Modeling) 정보를 포함하도록 구현되거나, CAD, 3DMAX 등의 상용 모델러들로 모델링된 정보일 수 있다. 상기 모델링 정보는 3D 정보를 포함하도록 구현되어 각각의 구성들의 위치의 상관관계 또는 위상관계가 표현될 수도 있다. 또한, 상기 모니터링 장치들도 3D로 모델링 될 수 있으며, 상기 공간 DB(420)에는 상기 모니터링 장치에 대한 정보(예컨대, 식별정보, 모니터링할 수 있는 공간 또는 어레이에 대한 정보, 현재의 모니터링 위치(방향) 등)에 대한 정보가 저장될 수도 있다. 소정의 모니터링 장치가 모니터링할 수 있는 어레이에 대한 정보는 미리 계산되어 상기 공간 DB(420)에 저장될 수도 있고, 상기 모니터링 장치가 모니터링할 수 있는 공간상의 영역에 대한 정보 및, 상기 영역에 포함된 어레이 정보에 의해 실시간으로 연산될 수도 있다. 이러한 기술적 사상을 구현하기 위한 3D 모델링 정보의 종류 및 구현 방식은 다양할 수 있으며, 예컨대, 한국등록특허(등록번호, 10-0934978, "공간정보를 이용한 방범방재 시스템")에 개시되어 있으므로, 상세한 설명은 생략하도록 한다. 상기 등록특허는 본 명세서의 레퍼런스로 포함될 수 있다.
한편, 상기 제어모듈(110)은 상기 공간 DB(420)에 포함된 모델링 정보를 디스플레이할 수 있다. 상기 제어모듈(110)에 의해 디스플레이되는 디스플레이 정보를 본 명세서에서는 공간정보(예컨대, 도 5에 도시된 바와 같은 디스플레이 정보)라 표현할 수 있다. 이를 위해 상기 제어모듈(110)은 상기 모델링 정보를 해석하고 필요한 경우 렌더링할 수 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제어모듈(110)은 상기 모니터링 장치로부터 수신되는 영상정보를 소정의 UI 또는 상기 공간정보 상의 소정의 영역에 디스플레이할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 통합 제어시스템에 의해 태양광 발전 시스템이 3D 모델링 정보로 표현된 일 예를 나타내는 도면인데, 도 5에 도시된 바와 같이 실제 태양광 발전 시스템에 포함되는 어레이들(100), 어레이들이 위치한 위치 및 시설물에 대한 정보, 및 적어도 하나의 모니터링 장치(500, 510, 520)에 대한 정보를 포함하는 공간정보가 상기 제어모듈(110)에 의해 디스플레이될 수 있다. 상기 제어모듈(110)은 특정 어레이(예컨대, 100) 또는 특정 태양광 발전 모듈의 출력정보를 상기 제어장치(200)를 통해 수신하거나 계산하고, 계산된 정보를 상기 특정 어레이(예컨대, 100)에 상응하는 영역(예컨대, 101)에 디스플레이할 수도 있다. 도 5에서는 특정 어레이(예컨대, 100)의 출력정보만이 상기 어레이(예컨대, 100)에 해당하는 공간정보 상의 인근영역(101)에 디스플레이되는 경우를 도시하고 있지만, 특정 태양광 발전 모듈이 선택되면, 선택된 태양광 발전 모듈의 출력정보 역시 유사한 방식으로 디스플레이될 수 있음은 물론이다.
한편, 상기 수신모듈(430)은 상기 제어장치(200)로부터 출력되는 정보를 수신할 수 있다. 상기 제어장치(200)로부터 출력되는 정보에는 이상 태양광 발전 모듈에 대한 정보가 포함될 수도 있다. 또는, 상기 정보에는 각각의 태양광 발전 모듈의 출력정보들이 포함되고, 상기 출력정보들에 기초하여 상기 제어모듈(110)이 이상 태양광 발전 모듈을 판단할 수도 있다.
그러면, 상기 제어모듈(110) 상기 공간정보 상에서 상기 이상 태양광 발전 모듈 또는 상기 이상 태양광 발전 모듈을 포함하는 어레이를 모니터링 주체가 확인하기 용이하도록 구분하여 표시할 수 있다. 이는 도 6을 참조하여 설명하도록 한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 통합 제어시스템에 의해 이상 어레이 및 이상 태양광 발전 모듈을 용이하게 식별할 수 있는 개념을 설명하기 위한 도면인데, 도 6을 참조하면, 상기 제어모듈(110)은 도 6에 도시된 바와 같은 공간정보를 디스플레이할 수 있다. 이 후, 소정의 이상 태양광 발전 모듈 또는 이상 어레이(예컨대, 100)가 검출되는 경우, 상기 제어모듈(110)은 상기 이상 태양광 발전 모듈 또는 상기 이상 어레이(예컨대, 100)가 상기 공간정보에 디스플레이되고 있는 어레이들 중 어떤 어레이인지를 표시할 수 있다. 도 6에서는 소정의 어레이(예컨대, 100)가 박스형태의 UI에 의해 표시된 경우를 도시하고 있지만, 모니터링 주체가 확인할 수 있는 어떠한 형태로도 상기 어레이(예컨대, 100)를 다른 정상적인 어레이와 구분할 수 있도록 표시하는 것이 가능하다.
한편, 이상 어레이(예컨대, 100)를 소정의 주체가 소정의 입력장치(예컨대, 마우스 또는 터치스크린 등)로 선택(클릭 또는 터치 등)하면, 상기 어레이(예컨대, 100)에 포함된 태양광 발전 모듈 각각이 출력정보가 도 6에 도시된 바와 같이 디스플레이될 수 있다. 이때, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 어레이(예컨대, 100)에 포함된 태양광 발전 모듈들 중 이상 태양광 발전 모듈(예컨대, 8)이 다른 태양광 발전 모듈들과 구분되도록 표시될 수도 있다. 도 6에서는 각각의 태양광 발전 모듈의 출력전압, 출력전류, 및 평균전압, 평균전류가 도시되는 일 예를 나타내고 있다.
한편, 상기 제어모듈(110)에 의해 이상 태양광 발전 모듈 및/또는 이상 어레이가 인식되면, 본 발명의 실시 예에 따른 통합 제어시스템(400)은 상기 이상 태양광 발전 모듈 및/또는 이상 어레이의 실제 상황 즉, 실제 영상정보를 모니터링 주체가 용이하게 확인할 수 있는 기술적 사상을 제공한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 통합 제어시스템에 의해 이상 어레이 또는 이상 태양광 발전 모듈의 실제 상황을 용이하게 모니터링할 수 있는 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 상기 제어모듈(110)이 이상 태양광 발전 모듈 및/또는 이상 어레이를 인식하면, 상기 제어모듈(110)은 상기 이상 태양광 발전 모듈 및/또는 이상 어레이를 모니터링할 수 있는 모니터링 장치를 추출할 수 있다. 이를 위해 상기 제어모듈(110)은 상기 공간 DB(420)에 포함된 모니터링 장치에 대한 정보를 확인할 수 있다. 구현 예에 따라서는 상기 공간 DB(420)에 어레이별로 모니터링 가능한 모니터링 장치에 대한 정보가 미리 저장되어 있거나, 모니터링 장치별로 모니터링 가능한 어레이에 대한 정보가 미리 저장되어 있을 수도 있다.
상기 제어모듈(110)에 의해 이상 태양광 발전 모듈 및/또는 이상 어레이를 모니터링할 수 있는 모니터링 장치에 대한 정보가 추출되면, 상기 제어모듈(110)은 추출된 상기 모니터링 장치를 상기 이상 태양광 발전 모듈 및/또는 이상 어레이를 모니터링하도록 상기 구동모듈(440)을 제어할 수 있다. 상기 구동모듈(440)은 적어도 하나의 모니터링 장치들을 구동할 수 있다. 이를 위해 상기 구동모듈(440)은 소정의 제어신호를 모니터링 장치로 출력할 수 있다. 상기 제어신호는 모니터링 장치의 방향이나 위치를 이동시킬 수 있는 제어신호일 수 있다.
따라서, 상기 제어모듈(110)이 상기 이상 태양광 발전 모듈 및/또는 이상 어레이를 모니터링할 수 있는 모니터링 장치에 대한 정보를 추출하고, 상기 이상 태양광 발전 모듈 및/또는 이상 어레이의 위치에 대한 정보를 상기 구동모듈(440)로 전송할 수 있다. 구현 예에 따라서는, 상기 모니터링 장치가 변경할 위치 및/또는 방향에 대한 정보가 상기 구동모듈(440)로 출력될 수도 있다. 그러면, 상기 구동모듈(440)은 수신된 정보에 기초하여 상기 이상 태양광 발전 모듈 및/또는 이상 어레이를 모니터링할 수 있도록 모니터링 장치의 위치 및/또는 방향을 변경할 수 있다. 그러면, 위치 및/또는 방향이 변경된 모니터링 장치는 상기 이상 태양광 발전 모듈 및/또는 이상 어레이가 포함된 소정의 영역에 대한 영상정보를 상기 통합 제어시스템(400)으로 출력할 수 있다. 상기 제어모듈(110)은 수신된 영상정보를 도 7에 도시된 바와 같이 소정의 디스플레이 장치에 디스플레이할 수 있다. 따라서, 모니터링 주체는 단순히 어떠한 태양광 발전 모듈 또는 어레이가 이상이 있는지를 확인하는 것뿐만 아니라, 용이하게 실제 상황 즉, 영상정보를 확인할 수 있다. 즉, 모니터링 주체는 이상 태양광 발전 모듈 및/또는 이상 어레이를 확인하고, 확인된 이상 태양광 발전 모듈 및/또는 이상 어레이를 모니터링할 수 있는 모니터링 장치를 직접확인하여 이를 제어할 필요없이, 자동으로 상기 이상 태양광 발전 모듈 및/또는 이상 어레이에 대한 실제 영상정보가 획득될 수 있다. 그리고 이를 통해 이상 태양광 발전 모듈 및/또는 이상 어레이의 발생뿐만 아니라, 그 원인에 대해서도 확인할 수 있고 이에 따른 즉각적인 대처가 가능할 수 있다.
도 7에서는 상기 이상 태양광 발전 모듈 및/또는 이상 어레이를 모니터링할 수 있는 모니터링 장치가 3개인 경우를 도시하고 있지만, 이러한 모니터링 장치는 하나일 수도 있고, 보다 많을 수도 있다. 또한, 설치된 모니터링 장치들 중 적어도 하나는 상기 이상 태양광 발전 모듈 및/또는 이상 어레이를 모니터링할 수 없을 수도 있다. 이때에는 도 7에 도시된 바와 같이 별도로 상기 이상 태양광 발전 모듈 및/또는 이상 어레이를 모니터링할 수 없는 모니터링 장치에 의해 획득되는 영상정보가 디스플레이될 수도 있다.
또한, 상기 제어모듈(110)은 인버터(300)로부터 출력되는 전기에너지이 소비 종류 및/또는 양에 대한 정보 등 본 발명의 실시 예에 따른 효율적 태양광 발전 시스템에 의해 취급되는 다양한 정보를 3D 공간정보 상에 디스플레이할 수 있다. 또한, 출력정보의 양에 따라 다양한 색으로 상기 어레이 또는 태양광 발전 모듈을 표현할 수도 있다. 예컨대, 발전량이 많을수록 녹색으로 표현할 수도 있고, 적을수록 적색으로 표현하는 등 다양한 실시 예가 가능하다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (14)

  1. 복수의 태양광 발전 모듈을 포함하며, 상기 복수의 태양광 발전 모듈이 직렬로 연결되어 있는 어레이;
    상기 어레이로부터 출력된 직류 전류를 수신하고, 수신된 직류 전류를 교류전류로 변환하여 외부로 출력하기 위한 인버터;
    상기 복수의 태양광 발전 모듈 각각에 연결되어 상기 복수의 태양광 발전 모듈 각각의 출력을 측정하기 위한 복수의 모듈 측정장치; 및
    상기 복수의 모듈 측정장치 각각으로부터 수신되는 상기 출력의 출력정보를 통합 제어시스템으로 출력하거나, 상기 복수의 모듈 측정장치 각각으로부터 수신되는 상기 출력정보에 기초하여 이상 태양광 발전 모듈을 판단하고, 판단된 이상 태양광 발전 모듈에 대한 정보를 통합 제어시스템으로 출력하기 위한 제어장치를 포함하며,
    상기 어레이는 상기 제어장치 또는 상기 통합 제어시스템으로부터 수신된 상기 이상 태양광 발전 모듈의 차단 신호에 응답하여, 상기 이상 태양광 발전 모듈을 제외한 나머지 태양광 발전 모듈이 계속하여 직렬로 연결되어 전류를 출력하는 효율적 태양광 발전 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 어레이는,
    상기 이상 태양광 발전 모듈을 제외한 나머지 태양광 발전 모듈이 계속하여 직렬로 연결되어 전류를 출력하도록 하기 위해,
    상기 이상 태양광 발전 모듈이 상기 어레이에서 차단되면,
    상기 이상 태양광 발전 모듈과 인접한 두 개의 태양광 발전 모듈을 직렬로 연결되도록 하기 위한 제1더미 연결수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 효율적 태양광 발전 시스템.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 어레이는,
    상기 이상 태양광 발전 모듈을 제외한 나머지 태양광 발전 모듈이 계속하여 직렬로 연결되어 전류를 출력하도록 하기 위해,
    상기 이상 태양광 발전 모듈이 상기 어레이에서 차단되면,
    상기 이상 태양광 발전 모듈에 인접한 태양광 발전 모듈과 상기 어레이에 포함된 출력부를 직렬로 연결하기 위한 제2더미 연결수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 효율적 태양광 발전 시스템.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 어레이는,
    상기 차단신호에 상응하는 상기 이상 태양광 발전 모듈을 상기 어레이에 포함된 다른 태양광 발전 모듈에 비해 돌출되도록 이동시키기 위한 이동수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 효율적 태양광 발전 시스템.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 효율적 태양광 발전 시스템은,
    상기 통합 제어시스템을 더 포함하며,
    상기 통합 제어시스템은,
    상기 어레이를 포함하는 복수의 어레이들의 설치상태에 상응하는 3D 모델링 정보 및 상기 복수의 어레이들을 촬영할 수 있는 복수의 모니터링 장치에 대한 정보를 포함하는 공간 DB; 및
    상기 공간 DB에 저장된 정보에 기초하여 상기 복수의 어레이를 포함하는 공간정보를 디스플레이하기 위한 제어모듈을 포함하는 효율적 태양광 발전 시스템.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 통합 제어시스템은,
    상기 제어장치로부터 출력되는 정보를 수신하기 위한 수신모듈을 더 포함하고,
    상기 제어모듈은,
    수신된 정보에 기초하여 상기 공간정보 상에서 상기 이상 태양광 발전 모듈또는 상기 이상 태양광 발전 모듈을 포함하는 어레이를 구분하여 표시하는 효율적 태양광 발전 시스템.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 통합 제어시스템은,
    상기 복수의 모니터링 장치 각각을 제어하기 위한 구동 모듈을 더 포함하며,
    상기 제어모듈은,
    상기 제어장치로부터 출력되는 정보를 수신하고, 수신된 상기 정보에 기초하여 상기 복수의 모니터링 장치 중 상기 이상 태양광 발전 모듈을 감시할 수 있는 모니터링 장치를 선택하며, 선택된 모니터링 장치를 상기 이상 태양광 발전 모듈을 감시하도록 상기 구동 모듈을 제어하는 효율적 태양광 발전 시스템.
  8. 제 5항에 있어서, 상기 통합 제어시스템은,
    상기 제어장치로부터 상기 복수의 태양광 발전 모듈 각각의 출력정보 또는 상기 어레이의 출력정보를 수신하기 위한 수신모듈을 더 포함하고,
    상기 제어모듈은,
    수신된 정보에 기초하여 상기 어레이의 출력정보 또는 상기 복수의 태양광 발전 모듈 각각의 출력정보를 공간정보상에 표시된 상기 어레이 또는 상기 복수의 태양광 발전 모듈 각각에 상응하는 영역에 디스플레이하는 효율적 태양광 발전 시스템.
  9. 복수의 태양광 발전 모듈을 포함하며, 상기 복수의 태양광 발전 모듈이 직렬로 연결되어 있는 어레이;
    상기 어레이로부터 출력된 직류 전류를 수신하고, 수신된 직류 전류를 교류전류로 변환하여 외부로 출력하기 위한 인버터;
    상기 복수의 태양광 발전 모듈 각각에 연결되어 상기 복수의 태양광 발전 모듈 각각의 출력을 측정하기 위한 복수의 모듈 측정장치;
    상기 복수의 모듈 측정장치 각각으로부터 수신되는 상기 출력의 출력정보에 기초하여 이상 태양광 발전 모듈을 판단하는 제어장치; 및
    상기 제어장치로부터 상기 이상 태양광 발전 모듈에 대한 정보를 수신하기 위한 통합 제어시스템을 포함하며,
    상기 통합 제어시스템은,
    상기 어레이를 포함하는 복수의 어레이들의 설치상태에 상응하는 3D 모델링 정보 및 상기 복수의 어레이들을 촬영할 수 있는 복수의 모니터링 장치에 대한 정보를 포함하는 공간 DB; 및
    상기 공간 DB에 저장된 정보에 기초하여 상기 복수의 어레이를 포함하는 공간정보를 디스플레이하기 위한 제어모듈을 포함하는 효율적 태양광 발전 시스템.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 통합 제어시스템은,
    상기 제어장치로부터 출력되는 정보를 수신하기 위한 수신모듈을 더 포함하고,
    상기 제어모듈은,
    수신된 정보에 기초하여 상기 공간정보 상에서 상기 이상 태양광 발전 모듈또는 상기 이상 태양광 발전 모듈을 포함하는 어레이를 구분하여 표시하는 효율적 태양광 발전 시스템.
  11. 제 9항에 있어서, 상기 통합 제어시스템은,
    상기 복수의 모니터링 장치 각각을 제어하기 위한 구동 모듈을 더 포함하며,
    상기 제어모듈은,
    상기 제어장치로부터 출력되는 정보를 수신하고, 수신된 정보에 기초하여 상기 복수의 모니터링 장치 중 상기 이상 태양광 발전 모듈을 감시할 수 있는 모니터링 장치를 선택하며, 선택된 모니터링 장치를 상기 이상 태양광 발전 모듈을 감시하도록 상기 구동 모듈을 제어하는 효율적 태양광 발전 시스템.
  12. 제 9항에 있어서, 상기 통합 제어시스템은,
    상기 제어장치로부터 상기 복수의 태양광 발전 모듈 각각의 출력정보 또는 상기 어레이의 출력정보를 수신하기 위한 수신모듈을 더 포함하고,
    상기 제어모듈은,
    수신된 정보에 기초하여 상기 어레이의 출력정보 또는 상기 복수의 태양광 발전 모듈 각각의 출력정보를 공간정보상에 표시된 상기 어레이 또는 상기 복수의 태양광 발전 모듈 각각에 상응하는 영역에 디스플레이하는 효율적 태양광 발전 시스템.
  13. 복수의 태양광 발전 모듈;
    상기 복수의 태양광 발전 모듈 각각에 연결되어 상기 복수의 태양광 발전 모듈 각각의 출력데이터를 측정하기 위한 복수의 모듈 측정장치;
    상기 복수의 태양광 발전모듈이 직렬로 연결되어 있다가 외부로부터 수신되는 차단신호에 기초하여, 상기 차단신호에 상응하는 이상 태양광 발전 모듈이 상기 어레이에서 차단되면, 상기 이상 태양광 발전 모듈을 제외한 나머지 태양광 발전 모듈이 계속하여 직렬로 연결되도록 하기 위한 적어도 하나의 더미 연결부를 포함하는 어레이를 포함하는 효율적 태양광 발전 시스템.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 어레이는,
    상기 차단신호에 상응하는 상기 이상 태양광 발전 모듈을 상기 어레이에 포함된 다른 태양광 발전 모듈에 비해 돌출되도록 이동시키기 위한 이동수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 효율적 태양광 발전 시스템.
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