KR20130045748A - Photovoltaic power generating apparatus and operation method of the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A photovoltaic power generation apparatus and its operating method are provided to increase power generation capacity and to improve power supply efficiency by enabling power generation although failure is occurred in one of plurality of inverters. CONSTITUTION: A photovoltaic power generation includes a solar cell module(100), a plurality of inverters(300), a plurality of switches(200) and a control unit(350). The plurality of inverters coverts DC power of a solar cell module into AC power and supplies the power to a load. The plurality of switches connect the solar cell module to the inverters through switching operation corresponding to a control signal. The control unit drives the inverters and generates a control signal based on the DC energy of the solar cell module. The plurality of inverters are parallelly connected with each other. The control unit drives some of the plurality of inverters or all of the plurality of inverters based on the DC energy outputted from the solar cell module. [Reference numerals] (AA) Master inverter; (BB) Slave inverter

Description

태양광발전장치 및 이의 운전방법{PHOTOVOLTAIC POWER GENERATING APPARATUS AND OPERATION METHOD OF THE SAME}Photovoltaic device and its operation method {PHOTOVOLTAIC POWER GENERATING APPARATUS AND OPERATION METHOD OF THE SAME}

본 발명은 태양광발전장치 및 이의 운전방법에 관한 것으로, 특히 태양전지모듈로부터 출력되는 발전량에 따라 복수의 인버터들을 독립적으로 병렬 제어할 수 있는 태양광발전장치 및 이의 운전방법에 관한 것이다.The present invention relates to a photovoltaic device and a method of operating the same, and more particularly, to a photovoltaic device and a method of operating the same that can independently control a plurality of inverters in parallel according to the amount of power output from the solar cell module.

일반적으로, 태양광발전장치는 태양에너지를 전기에너지로 바꾸기 위해 하나 이상의 태양전지모듈을 직렬 또는 병렬 연결하여 어레이를 형성하고 태양 전지 어레이에서 생성된 직류(DC) 전력을 부하 또는 송전선망에 적용 가능한 교류(AC) 전력으로 변환하기 위해 인버터를 구비한다.In general, a photovoltaic device may form an array by connecting one or more solar cell modules in series or parallel to convert solar energy into electrical energy, and apply direct current (DC) power generated from the solar cell array to a load or a transmission line network. An inverter is provided for converting into alternating current (AC) power.

이와 같이, 여러 개의 태양전지모듈을 직렬 또는 병렬로 연결하여 발전하는 경우, 예를 들어 구름이 지나가거나 근처의 사물과 같은 주변 환경으로 인해 태양전지모듈에 그늘이 지게 되면 어레이 형태로 구성된 태양전지모듈의 전압 및 전류에 따라 최대 전력 발전을 할 수 있는 포인트가 달라진다. 또한 결정질 태양전지, 비결정질 태양전지, 연료감응 태양전지 등 태양전지모듈의 종류에 따라 발전 포인트가 달라질 수도 있으며, 나아가 같은 종류의 태양전지 모듈이라도 생산시 제조 오차에 의해서 발전 포인트가 서로 달라질 수 있다. 특히, 태양전지모듈이 직렬 연결된 경우에는 가장 낮은 전류가 흐르는 태양전지모듈이 전체 전류값을 결정하고 상기 태양전지모듈이 병렬 연결되는 경우에는 가장 낮은 전압이 전체 전압을 결정한다. 이러한 현상들 때문에 다수의 태양전지모듈이 각각 다른 발전 포인트를 갖는다고 하더라도 하나의 태양전지모듈에 의해 발전 포인트가 결정되므로 전체 태양광발전장치의 효율이 저하될 수 있다. 그에 따라 태양전지모듈의 전압이 인버터를 동작하기 위한 동작전압 이하로 내려가면 인버터가 오프되어서 발전전력의 손실이 있을 수 있고, 경우에 따라 인버터의 고장으로 인해 발전 전력 전체의 손실을 야기할 수 있다.As such, in the case of generating power by connecting a plurality of solar cell modules in series or in parallel, for example, when the solar cell module is shaded due to a surrounding environment such as a cloud passing or a nearby object, the solar cell module configured in an array form Depending on the voltage and current of the maximum power generation point varies. In addition, the power generation point may vary depending on the type of solar cell module, such as crystalline solar cell, amorphous solar cell, fuel-sensitized solar cell, and even the same type of solar cell module may be different from each other due to manufacturing error during production. In particular, when the solar cell modules are connected in series, the solar cell module having the lowest current flow determines the total current value, and when the solar cell modules are connected in parallel, the lowest voltage determines the total voltage. Because of these phenomena, even if a plurality of solar cell modules have different power generation points, the power generation point is determined by one solar cell module, so that the efficiency of the entire photovoltaic device may be reduced. Accordingly, when the voltage of the solar cell module falls below the operating voltage for operating the inverter, the inverter may be turned off and there may be a loss of generated power. In some cases, the fault of the inverter may cause a loss of the generated power. .

한편, 일반적인 태양광발전장치에 있어서, 어레이로 구성된 태양전지모듈로부터 전기에너지가 생성되면, 생성된 발전전원, 즉 DC전력은 먼저 정류부에 의해서 정류된다. 즉, 상기 생성된 DC전력은 상기 정류부에 구비된 필터에 의해서 맥동성분이 제거된 일정전압을 갖는 DC전력이 된다. 그런 다음 상기 DC전력은 인버터부를 통해 AC전력으로 변환되어 부하에 공급된다. 이때, 상기 인버터부로 유입되는 DC전력이 정격전압 이하이거나, 전압이 불규칙하여 인버터 동작 조건에 적합하지 않으면 인버터기능이 정지된다. 이와 같이 인버터기능이 정지되면, 인버터와 부하의 연결이 차단되며 상기 부하는 통상 상용전원으로부터 전력을 공급받게 된다.On the other hand, in the general photovoltaic device, when electrical energy is generated from a solar cell module composed of an array, the generated power generation, that is, DC power is first rectified by the rectifier. That is, the generated DC power is a DC power having a constant voltage from which the pulsation component is removed by the filter provided in the rectifier. Then, the DC power is converted into AC power through the inverter unit and supplied to the load. At this time, if the DC power flowing into the inverter unit is below the rated voltage or the voltage is irregular and does not meet the inverter operating conditions, the inverter function is stopped. When the inverter function is stopped as described above, the connection between the inverter and the load is cut off, and the load is usually supplied with power from a commercial power source.

일반적으로, 인버터는 낮은 출력인 동안에는 전력 변환 효율이 매우 감소되는 특성을 갖는다. 따라서, 태양전지모듈로부터 출력되는 DC전력이 낮은 경우에도 인버터를 효율적으로 구동할 수 있는 방안이 모색되어야한다. 또한, 다수의 인버터들을 서로 연결하여 구동하는 경우에 있어서 특정 인버터만이 빈번하게 작동될 수 있다. 따라서, 태양전지모듈로부터 생성된 DC전력량이 낮은 경우에도 인버터를 효율적으로 구동하면서 이와 동시에 인버터의 수명 단축을 방지할 수 있는 방안이 고려되어야 한다.In general, the inverter is characterized in that the power conversion efficiency is greatly reduced while at a low output. Therefore, a method for efficiently driving an inverter even when the DC power output from the solar cell module is low should be sought. In addition, when a plurality of inverters are connected to each other and driven, only a specific inverter may be frequently operated. Therefore, even when the amount of DC power generated from the solar cell module is low, a method of effectively driving the inverter and at the same time preventing the shortening of the inverter should be considered.

따라서, 상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 태양전지모듈로부터 출력되는 발전전력량에 근거하여 복수의 병렬 연결된 인버터들에 개별적으로 접속하여 구동시킴으로써 태양광발전장치의 대용량화가 가능하고 발전전력의 변환 효율을 높일 수 있는 태양광발전장치 및 이의 운전방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention for solving the above problems is, the large capacity of the photovoltaic device is possible by connecting and driving individually connected to a plurality of parallel connected inverters based on the amount of generated power output from the solar cell module and generate power The present invention provides a photovoltaic device capable of improving conversion efficiency and a method of operating the same.

나아가, 본 발명의 다른 목적은, 복수의 병렬 연결된 인버터들의 각 누적전력량에 근거하여 하나의 마스터 인버터와 슬레이브 인버터를 설정하고, 또 태양전지모듈로부터 출력된 발전전력량에 따라 복수의 인버터들의 병렬 운전 여부를 결정하여 인버터를 구동시킴으로써 인버터의 수명을 연장할 수 있는 태양광발전장치 및 이의 운전방법을 제공하는 데 있다.Furthermore, another object of the present invention is to set one master inverter and a slave inverter based on the cumulative power amounts of the plurality of parallel connected inverters, and whether the plurality of inverters are operated in parallel according to the amount of generated power output from the solar cell module. The present invention provides a photovoltaic device capable of extending the life of an inverter by driving the inverter and determining a method thereof.

본 발명의 실시예에 따른 태양광발전장치는, 하나 이상의 태양전지모듈과; 상기 태양전지모듈의 DC전력을 AC전력으로 변환하여 부하에 공급하는 복수의 인버터와; 제어신호에 따른 스위칭 동작을 통해 상기 태양전지모듈을 상기 인버터에 연결하는 복수의 스위치와; 상기 인버터를 구동하고, 상기 태양전지모듈의 DC전력량에 근거하여 상기 제어신호를 생성하는 제어부를 포함하고, 상기 복수의 인버터는 서로 병렬 접속되고, 상기 제어부는 상기 태양전지모듈로부터 출력되는 DC전력량에 근거하여 상기 복수의 인버터의 일부 또는 전부를 병렬 구동하는 것을 특징으로 한다.Photovoltaic device according to an embodiment of the present invention, at least one solar cell module; A plurality of inverters converting the DC power of the solar cell module into AC power and supplying the load to the load; A plurality of switches connecting the solar cell module to the inverter through a switching operation according to a control signal; And a controller for driving the inverter and generating the control signal based on the amount of DC power of the solar cell module, wherein the plurality of inverters are connected in parallel to each other, and the controller is connected to the amount of DC power output from the solar cell module. Based on this, a part or all of the plurality of inverters are driven in parallel.

실시예에서, 상기 제어부는 상기 복수의 인버터의 각 누적전력량을 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 마스터 인버터와 슬레이브 인버터를 설정하는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the controller compares each accumulated power amount of the plurality of inverters and sets a master inverter and a slave inverter according to the comparison result.

실시예에서, 상기 복수의 스위치는, 상기 태양전지모듈의 출력단과 상기 복수의 인버터의 입력단 사이에 위치하고, 각각은 상기 태양전지모듈 및 상기 인버터를 연결 또는 차단하는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the plurality of switches are located between an output terminal of the solar cell module and an input terminal of the plurality of inverters, each of which connects or blocks the solar cell module and the inverter.

실시예에서, 상기 제어부는, 상기 비교 결과 상기 복수의 인버터 중에서 누적전력량이 가장 작은 것을 마스터 인버터로 설정하고, 나머지를 슬레이브 인버터로 설정하는 것을 특징으로 한다.In an embodiment of the present disclosure, the controller may set the smallest accumulated power amount as the master inverter as a result of the comparison, and set the rest as the slave inverter.

실시예에서, 상기 슬레이브 인버터는 누적전력량이 작은 슬레이브 인버터부터 오름차순으로 설정되는 것을 특징으로 한다.In an exemplary embodiment, the slave inverter may be set in ascending order from a slave inverter having a small accumulated power amount.

실시예에서, 상기 제어부는 상기 태양전지모듈로부터 출력되는 DC전력량이 상기 마스터 인버터의 정해진 허용용량을 초과하면, 상기 마스터 인버터와 상기 슬레이브 인버터의 일부 또는 전부를 병렬 운전하는 것을 특징으로 한다.In an exemplary embodiment, the controller may be configured to operate a part or all of the master inverter and the slave inverter in parallel when the amount of DC power output from the solar cell module exceeds a predetermined allowable capacity of the master inverter.

실시예에서, 상기 복수의 인버터는 각각 하나 이상의 통신선을 통해 연결되는 제어모듈을 구비하고, 상기 제어모듈은 RS-485통신 프로토콜 규격을 사용하여 서로 통신하는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the plurality of inverters are each provided with a control module connected via at least one communication line, the control module is characterized in that the communication with each other using the RS-485 communication protocol standard.

실시예에서, 상기 제어부는 상기 마스터 인버터 및 슬레이브 인버터에 각각 대응하는 제어모듈을 구비하고, 상기 마스터 인버터에 대응하는 제어모듈을 통해 상기 제어신호 및 상기 복수의 인버터의 구동명령을 생성하는 것을 특징으로 한다.
The control unit may include a control module corresponding to each of the master inverter and the slave inverter, and generate a control command and a driving command of the plurality of inverters through a control module corresponding to the master inverter. do.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 태양광발전장치의 운전방법은, 병렬 연결된 복수의 인버터들의 누적전력량을 비교하는 단계와; 상기 비교 결과에 따라, 마스터 인버터와 슬레이브 인버터를 설정하는 단계와; 태양전지모듈로부터 출력되는 DC전력량에 근거하여 상기 마스터 인버터와 슬레이브 인버터의 병렬 운전 여부를 결정하는 단계와; 상기 결정에 따라, 선택된 인버터를 구동하여 상기 태양전지모듈의 DC전력을 AC전력으로 변환하는 단계와; 상기 AC전력을 부하에 공급하는 단계를 포함하여 이루어진다.In addition, the operating method of the photovoltaic device according to an embodiment of the present invention comprises the steps of comparing the cumulative power of a plurality of inverters connected in parallel; Setting a master inverter and a slave inverter according to the comparison result; Determining whether the master inverter and the slave inverter are operated in parallel based on the amount of DC power output from the solar cell module; Driving the selected inverter to convert DC power of the solar cell module to AC power according to the determination; And supplying the AC power to the load.

실시예에서, 상기 설정하는 단계는 상기 복수의 인버터들 중에서 누적전력량이 가장 작은 것을 마스터 인버터로 설정하고, 나머지를 슬레이브 인버터로 설정하는 단계인 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the setting may include setting the smallest accumulated power amount as a master inverter among the plurality of inverters and setting the rest as a slave inverter.

실시예에서, 상기 병렬 운전 여부를 결정하는 단계는, 상기 태양전지모듈의 출력단 및 상기 복수의 인버터들의 입력단 사이에 구비된 스위치의 스위칭 동작을 통해 상기 마스터 인버터와 슬레이브 인버터의 병렬 운전 여부를 결정하는 단계인 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the determining of the parallel operation may include determining whether the master inverter and the slave inverter are operated in parallel through a switching operation of a switch provided between an output terminal of the solar cell module and an input terminal of the plurality of inverters. It is characterized by the steps.

실시예에서, 상기 방법은, 상기 DC전력량 및 상기 마스터 인버터의 구동 시간에 따라 기설정된 마스터 인버터와 슬레이브 인버터를 재설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the method may further include resetting a preset master inverter and a slave inverter according to the DC power amount and a driving time of the master inverter.

실시예에서, 상기 공급하는 단계는, 상기 부하를 실시간으로 감시하고, 미리정해진 기준에 따라 상기 부하가 비정상 상태로 판단되면 상기 부하로부터 인버터를 분리하고, 미리정해진 기준에 따라 상기 부하가 정상 상태로 판단되면 상기 부하에 인버터를 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the supplying may include monitoring the load in real time, and if the load is determined to be abnormal according to a predetermined criterion, disconnecting the inverter from the load and returning the load to a normal state according to a predetermined criterion. If determined, characterized in that it comprises the step of connecting the inverter to the load.

실시예에서, 상기 복수의 인버터들은, 각각 하나 이상의 통신선을 통해 연결되는 제어모듈을 구비하고, 상기 제어모듈은 RS-485통신 프로토콜 규격을 사용하여 서로 통신하는 것을 특징으로 한다.
In an embodiment, the plurality of inverters, each having a control module connected via one or more communication lines, the control module is characterized in that the communication with each other using the RS-485 communication protocol standard.

본 발명에 따른 태양광발전장치 및 이의 운전방법은, 태양전지모듈로부터 출력되는 발전전력량에 근거하여, 병렬 연결된 복수의 인버터들을 개별 접속하여 운전함으로써 태양광발전장치의 대용량화 구현이 가능하고 연결된 복수의 인버터 중에서 어느 하나에 장애가 발생한 경우에도 발전이 가능하기 때문에 발전 전력의 공급 효율을 높일 수 있다..The photovoltaic device and its operation method according to the present invention can be realized by implementing a large capacity of the photovoltaic device by individually connecting and operating a plurality of inverters connected in parallel based on the amount of generated power output from the solar cell module. Since power generation is possible even when any one of the inverters fails, supply efficiency of generated power can be increased.

또한, 본 발명에 따른 태양광발전장치 및 이의 운전방법은, 상기 병렬 연결된 복수의 인버터들을 각 누적전력량에 따라 마스터 인버터 또는 슬레이브 인버터로 설정하여 구동하고, 소정 조건에 따라 상기 마스터 인버터와 슬레이브 인버터를 재설정함으로써 인버터의 불필요한 구동을 제한하고 그에 따라 인버터의 수명이 연장되는 효과를 기대할 수 있다.In addition, the photovoltaic device according to the present invention and a method of operating the same, the plurality of inverters connected in parallel to each other by setting the master inverter or the slave inverter according to the cumulative power amount to drive, according to a predetermined condition to drive the master inverter and the slave inverter By resetting, it is possible to limit the unnecessary driving of the inverter and thus to prolong the life of the inverter.

또한, 본 발명에 따른 태양광발전장치 및 이의 운전방법은, 병렬연결된 복수의 인버터들을 마스터 인버터를 통해 개별적으로 구동할 수 있고, 태양전지모듈을 추가 증설하여 출력되는 DC량이 증가하게 되는 경우에도, 큰 용량을 갖는 인버터를 별도로 설치하지 않고 필요한 수만큼의 기존 용량의 인버터를 추가 연결하는 것으로 충분하므로, 인버터의 설치 비용이 절감되는 효과를 얻을 수 있다.In addition, the photovoltaic device and its operation method according to the present invention, even if a plurality of inverters connected in parallel can be individually driven through a master inverter, even if the amount of DC output is increased by additionally expanding the solar cell module, It is sufficient to connect as many inverters of the existing capacity as necessary without separately installing an inverter having a large capacity, thereby reducing the installation cost of the inverter.

도 1은 본 발명에 따른 태양광발전장치의 개략적인 구성을 보인 도면;
도 2는 본 발명에 따른 태양광발전장치의 개략적인 구성에서, 복수의 인버터의 병렬 운전을 보인 도면;
도 3은 본 발명에 따른 태양광발전장치의 예시 운전 방법을 도시한 흐름도;1 is a view showing a schematic configuration of a photovoltaic device according to the present invention;
2 is a view showing a parallel operation of a plurality of inverters in a schematic configuration of a photovoltaic device according to the present invention;
3 is a flowchart showing an exemplary operating method of a photovoltaic device according to the present invention;

이하에서는, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 태양광발전장치 및 이의 운전방법을 상세하게 설명하기로 한다.
Hereinafter, a photovoltaic device and an operating method thereof according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 도 1을 참조하면, 도 1은 본 발명에 따른 태양광발전장치의 개략적인 구성을 도시한다. 도시된 바와 같이, 상기 태양광발전장치는, 하나 이상의 태양전지모듈(100), 복수의 인버터(300), 상기 태양전지모듈과 인버터 사이에 위치하는 복수의 스위치(200), 부하(400), 및 제어부(350)를 포함하여 이루어진다.First, referring to FIG. 1, FIG. 1 shows a schematic configuration of a photovoltaic device according to the present invention. As shown, the photovoltaic device includes at least one solar cell module 100, a plurality of inverters 300, a plurality of switches 200, a load 400, positioned between the solar cell module and the inverter. And a control unit 350.

상기 태양광발전장치는, 태양전지모듈(100)을 사용하여 생성된 DC전력을 복수의 병렬 연결된 인버터(300)를 통해 AC전력으로 변환한다. 출력된 AC 전력은 부하(400)에 공급된다. 본 발명에 따른 실시예에서는, 구비된 인버터(300)가 각각 3.0Kw의 출력전력을 갖는 경우를 예시로 하여 설명하기로 한다.The photovoltaic device converts DC power generated using the solar cell module 100 into AC power through a plurality of parallel-connected inverters 300. The output AC power is supplied to the load 400. In the embodiment according to the present invention, a case in which the inverters 300 each have an output power of 3.0 Kw will be described as an example.

상기 태양전지모듈(100)은, 하나 이상의 태양전지모듈(100)이 서로 직렬 또는 병렬로 연결되어 어레이를 형성한다. 도 1에는 2개의 태양전지모듈(100)이 도시되어 있으나 이는 설명하기 위한 것이며, 일반적으로 임의의 개수의 태양전지모듈(100)이 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다. 상기 태양전지모듈(100)은 태양광을 흡수하여 직류전력(DC전력)을 생성한다. 또한, 상기 태양전지모듈(100)은 생성된 DC전력을 부하에 적합한 전력으로 변환하기 위해 인버터(300)에 제공한다.The solar cell module 100, one or more solar cell module 100 is connected to each other in series or in parallel to form an array. Although two solar cell modules 100 are shown in FIG. 1, this is for the purpose of explanation and in general, any number of solar cell modules 100 may be connected in series or in parallel. The solar cell module 100 absorbs sunlight to generate direct current power (DC power). In addition, the solar cell module 100 provides the inverter 300 to convert the generated DC power into a power suitable for the load.

상기 인버터(300)는, 상기 태양전지모듈(100)로부터 공급된 DC전력을 AC전력으로 변환한다. 보다 구체적으로, 상기 인버터(300)는 필터와 인버터 회로를 포함하며, 입력된 DC전력은 노이즈 필터(미도시)를 지나 인버터 회로(미도시)에 공급된다. 또한, 상기 인버터(300)는 상기 AC전력을 부하(400)에 공급한다. 상기 인버터(300)는 복수 개가 연결되는 구조로 형성될 수 있고, 이와 같이 복수 개로 이루어진 경우에는 서로 병렬 접속된다.The inverter 300 converts the DC power supplied from the solar cell module 100 into AC power. More specifically, the inverter 300 includes a filter and an inverter circuit, and the input DC power is supplied to the inverter circuit (not shown) through a noise filter (not shown). In addition, the inverter 300 supplies the AC power to the load 400. The inverter 300 may have a structure in which a plurality of inverters are connected, and in the case of the plurality of inverters 300, the inverters 300 may be connected in parallel.

또한, 상기 인버터(300)는, 복수의 인터버용 스위칭 소자들(미도시)을 구비하고, 제어신호에 따라 상기 DC전력을 AC전력으로 변환하여 부하에 인가한다. 상기 인버터용 스위칭 소자들은, 예를 들어, 서로 직렬 연결된 상암 스위칭 소자와 하암 스위칭 소자가 한 쌍을 형성하고, 총 3쌍의 상암 및 하암 스위칭 소자가 병렬 연결되는 인버터 회로 구조일 수 있다. 또, 상기 인버터(300)는 상기 스위칭 소자를 구동하기 위한 제어모듈을 인버터마다 구비하는 것으로 구현될 수 있다.In addition, the inverter 300 includes a plurality of switching devices (not shown) for the inverter, and converts the DC power into AC power according to a control signal and applies the load to the load. The inverter switching elements may be, for example, an inverter circuit structure in which a pair of phase arm switching elements and a lower arm switching element are connected in series, and a total of three pairs of phase arm and lower arm switching elements are connected in parallel. In addition, the inverter 300 may be implemented to include a control module for each inverter for driving the switching element.

실시예에서, 상기 복수의 인버터(300)는 각각 하나 이상의 통신선을 통해 연결되는 제어모듈(350a, 350b)를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제어모듈(350a, 350b)은 인버터(300)의 내부에 구비되거나 인버터(300)와 이격된 외부에 구비될 수 있다. 이와 같이, 복수의 인버터(300)가 각각 제어모듈(350a, 350b)을 구비한 경우에는, 상기 제어모듈(350a, 350b)은 예를 들어, RS-485통신 프로토콜 규격을 사용하여 서로 통신할 수 있다. In an embodiment, the plurality of inverters 300 may include control modules 350a and 350b that are each connected through one or more communication lines. In this case, the control modules 350a and 350b may be provided inside the inverter 300 or may be provided outside the inverter 300. As such, when the plurality of inverters 300 have control modules 350a and 350b, respectively, the control modules 350a and 350b may communicate with each other using, for example, an RS-485 communication protocol standard. have.

보다 구체적으로, 상기 제어모듈(350a, 350b)은 하나 이상의 통신선을 통해 각각의 인버터(300)와 연결될 수 있고, 예를 들어, 소정의 통신 커넥터(미도시)를 통해 다른 제어모듈들과 상호 접속되어 통신할 수 있다. 상호 접속된 제어모듈은 대응하는 인버터(300)에 대한 정보, 예를 들어, 인버터(300)의 누적전력량, 마스터 인버터인지 여부와 같은 정보들을 상호 교환할 수 있다. 또, 상기 제어모듈(350a, 350b)은 각각 대응하는 인버터를 구동할 수 있다. 나아가, 본 발명에 따른 실시예에서는 이하에 기술되는 바와 같이, 복수의 인버터를 구동하는 제어명령이 마스터 인버터의 제어모듈(350a)에서 생성되어 접속된 다른 제어모듈(350b)에 전달되는 것으로 구현될 수 있다.More specifically, the control module 350a, 350b may be connected to each inverter 300 through one or more communication lines, for example, interconnected with other control modules through a predetermined communication connector (not shown). Can communicate. The interconnected control modules may exchange information about the corresponding inverter 300, for example, information such as the amount of accumulated power of the inverter 300 and whether or not it is a master inverter. In addition, the control modules 350a and 350b may drive corresponding inverters, respectively. Furthermore, in the embodiment according to the present invention, as described below, a control command for driving a plurality of inverters may be implemented to be generated in the control module 350a of the master inverter and transmitted to another connected control module 350b. Can be.

상기 스위치(200)는, 제어신호에 근거하여 스위칭 소자를 스위칭한다. 상기 스위치(200)는 상기 제어신호에 따른 스위칭 동작을 통해 상기 태양전지모듈(100)을 인버터(300)에 연결한다. 상기 스위치(200)는 복수 개로 구현될 수 있으며, 상기 복수의 스위치(200)는 상기 태양전지모듈(100)의 출력단과 상기 복수의 인버터(300)의 입력단 사이에 위치하며, 각각 상기 태양전지모듈과 상기 인버터를 연결 또는 차단한다. The switch 200 switches the switching element based on the control signal. The switch 200 connects the solar cell module 100 to the inverter 300 through a switching operation according to the control signal. The switch 200 may be implemented in plural, and the plurality of switches 200 are positioned between the output terminal of the solar cell module 100 and the input terminal of the plurality of inverters 300, respectively. Or disconnect the inverter.

보다 구체적으로, 상기 스위치(200)는 태양전지모듈(100)로부터 출력된 DC전력량에 따라 그리고 인버터(300)의 각 누적전력량에 따라, 구동 결정된 인버터를 태양전지모듈에 연결하기 위하여 스위칭 소자를 스위칭한다. 인버터의 구동 결정은 이하에 기술되는 바와 같이 제어부(350)를 통해 이루어지며, 상기 스위치(200)는 제어부(350)로부터 전달된 제어신호에 따라 인버터(300)의 병렬 운전을 위한 스위칭 동작을 수행한다. 다른 실시예에서, 상기 제어신호는 마스터 인버터로 설정된 인버터의 제어모듈(350a)에 의해 생성되고 전달되는 것으로 구현될 수 있다. 즉, 복수의 인버터들(300)이 각각의 제어모듈(350a, 350b)을 구비한 경우, 스위치(200)의 스위칭 동작은 각각의 제어모듈(350a, 350b)로부터 전달되는 제어신호에 근거하여 이루어질 수 있다. 즉, 구비된 제어모듈(350a, 350b)은 예를 들어, RS-485 통신 프로토콜 규격을 사용하여 각 인버터의 누적전력량 정보, 마스터 인버터 및/또는 슬레이브 인버터의 설정 정보를 서로 교환하여 구동할 인버터를 결정하고, 그에 따라 스위칭 동작을 명령하는 제어신호를 상기 스위치(300)에 전달할 수 있다. 한편, 복수의 인버터(300) 중에서 마스터 인버터가 설정된 경우 그에 대응하는 제어모듈(350a)로부터 전달되는 제어신호에 근거하여 스위치(200)의 스위칭 동작이 이루어질 수 있다.More specifically, the switch 200 according to the amount of DC power output from the solar cell module 100 and in accordance with each cumulative amount of power of the inverter 300, switching the switching element to connect the drive determined inverter to the solar cell module do. As described below, driving of the inverter is determined through the controller 350, and the switch 200 performs a switching operation for parallel operation of the inverter 300 according to a control signal transmitted from the controller 350. do. In another embodiment, the control signal may be implemented by being generated and transmitted by the control module 350a of the inverter set as the master inverter. That is, when the plurality of inverters 300 are provided with the respective control module 350a, 350b, the switching operation of the switch 200 is made based on the control signal transmitted from each control module 350a, 350b. Can be. That is, the provided control modules 350a and 350b exchange inverters to be driven by exchanging accumulated power information of each inverter, setting information of the master inverter and / or slave inverters, for example, using the RS-485 communication protocol standard. Determine and, accordingly, transmit a control signal for commanding a switching operation to the switch 300. Meanwhile, when a master inverter is set among the plurality of inverters 300, a switching operation of the switch 200 may be performed based on a control signal transmitted from the control module 350a corresponding to the master inverter.

실시예에서, 복수의 스위치(200)는 서로 병렬 연결되고, 각각의 스위칭 소자는 교호하게 스위칭되는 것으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 복수의 스위치(200)를 동작 시간을 다르게 하여 교호하게 턴 온(turn-on) 시키거나, 일부 중첩되는 구간을 두고 턴 온 하는 것으로 스위칭 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 도 1에서는 스위치(200)들이 모두 턴 오프 상태이고 도 2에서는 스위치(200)들이 모두 턴 온 상태인데, 이와 같이 복수의 스위치(200)의 턴 온 동작시간을 서로 다르게 구동할수 있다. 이에 의하면 DC전력을 AC전력으로 변환하기 위한 인버터(300)의 동작이 교대로 수행될 수 있어서 전체적으로 인버터(300)의 수명 단축을 방지할 수 있다.In an embodiment, the plurality of switches 200 may be connected in parallel with each other, and each switching element may be alternately switched. For example, switching operations may be performed by alternately turning on a plurality of switches 200 at different operating times, or turning on a plurality of overlapping sections. For example, in FIG. 1, the switches 200 are all turned off and in FIG. 2, the switches 200 are all turned on. Thus, the turn-on operation times of the plurality of switches 200 may be driven differently. . According to this, the operation of the inverter 300 for converting the DC power to the AC power may be alternately performed, thereby preventing the life of the inverter 300 from being shortened as a whole.

상기 제어부(350)는, 태양전지모듈(100)로부터 출력된 DC전력량에 근거하여 상기 스위치(200)의 스위칭 동작을 제어하는 제어신호를 생성한다. 또한, 상기 제어부(350)는 상기 태양전지모듈로부터 출력된 DC전력량에 근거하여 상기 복수의 인버터(300)의 일부 또는 전부를 병렬 구동할지를 결정한다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 각각 3.0Kw의 출력전력을 갖는 2개의 인버터(300)가 병렬 연결되고, 태양전지모듈(100)로부터 생성된 DC전력이 3.0Kw이내이면 하나의 인버터만을 구동하여 AC전력변환을 수행할 수 있으므로, 마스터 인버터만을 단독 운전하는 것으로 결정한다. 그에 따라, 상기 제어부(350)는 마스터 인버터만이 구동되도록 하는 제어신호를 상기 스위치(200)에 전달한다. 한편, 상기 생성된 DC전력이 개별 인버터 최대 허용범위인 3.0Kw를 초과하는 경우에는, 하나의 마스터 인버터와 초과하는 DC전력만큼의 슬레이브 인버터를 병렬 운전하여 AC전력변환을 수행하는 것으로 결정한다. 그에 따라, 상기 제어부(350)는 마스터 인버터와 슬레이브 인버터 - 구동될 인버터의 개수 및 구동 순서는 DC전력량 및 인버터의 누적전력량에 의함 - 가 병렬 구동되도록 하는 제어신호를 상기 스위치(200)에 전달한다. 또, 상기 생성된 DC전력이 3.0Kw 보다 훨씬 작은 경우에는 병렬 또는 직렬 연결된 복수의 태양전지모듈을 하나의 마스터 인버터에 연결하여 AC전력변환을 수행하는 것으로 결정한다. 그에 따라, 상기 제어부(350)는 복수의 태양전지모듈(100)을 하나의 마스터 인버터에 연결하도록 하는 제어신호를 상기 스위치(200)에 전달한다.The controller 350 generates a control signal for controlling the switching operation of the switch 200 based on the amount of DC power output from the solar cell module 100. In addition, the controller 350 determines whether to drive some or all of the plurality of inverters 300 in parallel based on the amount of DC power output from the solar cell module. For example, as shown in the drawing, two inverters 300 each having an output power of 3.0 Kw are connected in parallel, and when the DC power generated from the solar cell module 100 is within 3.0 Kw, only one inverter is driven. Since AC power conversion can be performed, it is decided that only the master inverter is operated alone. Accordingly, the controller 350 transmits a control signal for driving only the master inverter to the switch 200. On the other hand, when the generated DC power exceeds the maximum allowable range of individual inverter 3.0Kw, it is determined to perform AC power conversion by operating one master inverter and the slave inverter as much as the excess DC power in parallel. Accordingly, the control unit 350 transmits a control signal to the switch 200 to drive the master inverter and the slave inverter, the number of inverters to be driven and the driving order based on the DC power amount and the accumulated power amount of the inverter, in parallel. . In addition, when the generated DC power is much smaller than 3.0Kw, it is determined to perform AC power conversion by connecting a plurality of solar cell modules connected in parallel or in series to one master inverter. Accordingly, the controller 350 transmits a control signal for connecting the plurality of solar cell modules 100 to one master inverter to the switch 200.

인버터의 수명은 인버터의 구동시간에 크게 영향을 받는다. 여기서는, 마스터 인버터를 이하에 기술되는 바와 같이 소정 조건에 따라 설정하고, 다른 병렬 연결된 인버터들과 교체될 수 있도록 구현함으로써, 인버터들의 수명 단축을 방지할 수 있다.The lifetime of the inverter is greatly influenced by the drive time of the inverter. Here, by setting the master inverter according to a predetermined condition as described below and implementing it so that it can be replaced with other parallel-connected inverters, it is possible to prevent shortening of the lifetime of the inverters.

실시예에서, 상기 제어부(350)는 복수의 인버터(300)의 각 누적전력량을 비교한다. 상기 제어부(350)는 상기 누적전력량의 비교 결과에 따라 마스터 인버터와 슬레이브 인버터를 설정한다. 구체적으로, 상기 제어부(350)는, 복수의 인버터 중에서 누적전력량이 가장 작은 것을 마스터 인버터로 설정하고, 나머지 인버터를 슬레이브 인버터로 설정한다. 특히, 상기 슬레이브 인버터가 복수이면, 누적전력량이 작은 슬레이브 인버터부터 오름차순으로 선택되도록 할 수 있다. 즉, 태양전지모듈(100)로부터 많은량의 DC전력이 생성되면 상기 제어부(350)는 마스터 인버터와 병행 구동할 슬레이브 인버터들을 누적전력량이 적은 순서대로 선택하여 대응하는 제어신호를 스위치(200)에 전달한다. 다른 실시예에서는, 각 인버터의 누적전력량의 비교가 인버터마다 구비된 제어모듈(350a, 350b)를 통해 이루어질 수 있다. 즉, 인버터와 연결된 각각의 제어모듈(350a, 350b)이 인버터의 누적전력량 정보를 서로 교환하여 비교하고, 가장 작은 누적전력량을 갖는 인버터를 마스터 인버터로 설정하고, 그러한 정보를 다른 제어모듈(350b)에 전달하여 정보를 공유할 수 있다. 이를 위해, 상기 제어모듈들은 RS-485통신 프로토콜 규격을 사용하여 서로 통신할 수 있다. 또한, 실시예에서, 제어부(350)는 마스터 인버터 및 슬레이브 인버터에 각각 대응하는 제어모듈(350a, 350b)을 구비할 수 있고, 상기 마스터 인버터에 대응하는 제어모듈(350a)을 통해 스위치(200)에 제어신호를 전달하거나 다른 인버터의 구동명령을 생성할 수 있다. In an embodiment, the control unit 350 compares each accumulated power amount of the plurality of inverters (300). The controller 350 sets a master inverter and a slave inverter according to the comparison result of the accumulated power amount. Specifically, the controller 350 sets the smallest accumulated power amount as the master inverter among the plurality of inverters and sets the remaining inverters as slave inverters. In particular, when there are a plurality of slave inverters, the amount of accumulated power may be selected in ascending order from the slave inverter having a small amount. That is, when a large amount of DC power is generated from the solar cell module 100, the controller 350 selects slave inverters to be driven in parallel with the master inverter in the order of the smallest amount of accumulated power, and transmits a corresponding control signal to the switch 200. To pass. In another embodiment, the comparison of the accumulated power amount of each inverter may be made through the control modules 350a and 350b provided for each inverter. That is, each of the control modules 350a and 350b connected to the inverter exchanges and compares the accumulated power information of the inverters, sets the inverter having the smallest accumulated power as the master inverter, and sets the information as another control module 350b. You can share information by passing it on. To this end, the control modules can communicate with each other using the RS-485 communication protocol specifications. In addition, in an embodiment, the controller 350 may include control modules 350a and 350b respectively corresponding to the master inverter and the slave inverter, and the switch 200 may be provided through the control module 350a corresponding to the master inverter. The control signal can be transmitted to or a drive command of another inverter can be generated.

실시예에서, 상기 제어부(350)는 상기 태양전지모듈(100)로부터 출력된 DC전력량이 마스터 인버터의 정해진 허용용량을 초과하면, 마스터 인버터와 함께 슬레이브 인버터의 일부 또는 전부를 병렬 운전하는 것으로 결정한다. 예를 들어, 개별 인버터의 최대 출력전력이 3.0Kw이고, 상기 태양전지모듈(100)로부터 생성된 DC전력이 3.0Kw를 초과하면, 하나의 마스터 인버터와 이를 초과하는 DC전력만큼 슬레이브 인버터를 병렬 운전하여 AC전력변환을 수행한다. 즉, 인버터(300)쪽에 입력되는 DC전력량의 크기에 따라 구동될 인버터의 개수를 결정한다.
In an embodiment, when the amount of DC power output from the solar cell module 100 exceeds a predetermined allowable capacity of the master inverter, the controller 350 determines that some or all of the slave inverters are operated in parallel with the master inverter. . For example, when the maximum output power of the individual inverter is 3.0Kw, the DC power generated from the solar cell module 100 exceeds 3.0Kw, parallel operation of the slave inverter by one master inverter and the excess DC power To perform AC power conversion. That is, the number of inverters to be driven is determined according to the magnitude of the DC power input to the inverter 300.

도 3은 상기 기술한 태양광발전장치의 운전방법을 나타낸다. 먼저, 하나 이상의 태양전지모듈로부터 발전전원이 공급된다(S10). 상기 태양전지모듈은 태양광으로부터 흡수한 에너지를 이용하여 발전전원, 즉 DC전력을 생산한다. 출력된 DC전력은 AC전력으로 변환하기 위해 인버터의 구동을 필요로 한다. 상기 태양광발전장치는 구비된 복수의 인버터들 중에서 구동할 인버터를 효율적으로 선택하기 위해, 병렬 연결된 복수의 인버터들의 누적전력량을 비교한다(S30). 상기 비교 결과에 따라, 태양광발전장치는 마스터 인버터와 슬레이브 인버터를 각각 설정한다. 구체적으로, 상기 복수의 인버터들 중 누적전력략이 가장 작은 인버터가 마스터 인버터로 설정되고(S40), 나머지 인버터들이 슬레이브 인버터로 설정된다(S45). 또, 상기 슬레이브 인버터가 복수이면, 누적전력량이 작은 슬레이브 인버터부터 오름차순으로 필요한 수만큼의 슬레이브 인버터를 설정한다. 그런 다음, 태양전지모듈로부터 출력된 DC전력량에 근거하여 상기 마스터 인버터와 슬레이브 인버터의 병렬 운전 여부를 결정한다. 즉, 상기 DC전력량이 마스터 인버터의 최대 허용용량을 초과하는지를 판단한다(S50). 판단 결과, 상기 DC전력량이 마스터 인버터의 정해진 최대 허용용량 이내이면, 마스터 인버터만을 단독으로 구동한다(S55). 한편, 판단 결과, 상기 DC전력량이 마스터 인버터의 정해진 최대 허용용량 초과하면, 마스터 인버터와 함께 슬레이브 인버터의 일부 또는 전부를 병렬 운전한다(S60). 여기서, 상기 마스터 인버터와 병행하여 구동되는 슬레이브 인버터의 개수는 태양전지모듈로부터 출력된 DC전력량에 따라 결정된다. 그리고, 이와 같이 병렬 운전 여부의 결정은, 태양전지모듈의 출력단과 복수의 인버터들의 입력단 사이에 구비된 스위치들의 스위칭 동작을 통해 마스터 인버터와 슬레이브 인버터의 병렬 운전 여부가 결정된다.3 shows an operation method of the photovoltaic device described above. First, power generation power is supplied from at least one solar cell module (S10). The solar cell module generates power generation power, that is, DC power by using energy absorbed from sunlight. The output DC power needs to be driven by an inverter to convert it into AC power. The photovoltaic device compares the accumulated power of the plurality of inverters connected in parallel in order to efficiently select the inverter to be driven from among the plurality of inverters provided (S30). According to the comparison result, the photovoltaic device sets a master inverter and a slave inverter, respectively. In detail, the inverter having the smallest power consumption among the plurality of inverters is set as a master inverter (S40), and the remaining inverters are set as slave inverters (S45). If there are a plurality of slave inverters, as many slave inverters as necessary in ascending order are set from the slave inverters with small accumulated power amounts. Then, it is determined whether the master inverter and the slave inverter in parallel operation based on the amount of DC power output from the solar cell module. That is, it is determined whether the DC power amount exceeds the maximum allowable capacity of the master inverter (S50). If it is determined that the DC power amount is within the maximum allowable capacity of the master inverter, only the master inverter is driven alone (S55). Meanwhile, as a result of the determination, when the DC power amount exceeds the predetermined maximum allowable capacity of the master inverter, some or all of the slave inverters are parallelly operated together with the master inverter (S60). Here, the number of slave inverters driven in parallel with the master inverter is determined according to the amount of DC power output from the solar cell module. In this way, whether the parallel operation is determined, whether or not the parallel operation of the master inverter and the slave inverter is determined through the switching operation of the switches provided between the output terminal of the solar cell module and the input terminal of the plurality of inverters.

그런 다음 상기 태양광발전장치는 상기 마스터 인버터 또는 마스터 인버터 및 슬레이브 마스터를 구동하여 태양전지모듈로부터 공급된 DC전력을 AC전력으로 변환한다. 그리고 상기 AC전력은 부하에 공급된다(S70).Then, the photovoltaic device drives the master inverter or master inverter and slave master to convert DC power supplied from the solar cell module into AC power. The AC power is supplied to the load (S70).

실시예에서, 상기 태양광발전장치의 운전방법은 상기 DC전력량과 상기 마스터 인버터의 구동 시간에 따라 기설정된 마스터 인버터와 슬레이브 인버터를 재설정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 태양전지모듈로부터 출력되는 DC전력량이 이전 구동시보다 많아지면 필요한 수만큼의 슬레이브 인버터가 추가로 설정될 수 있다. 반면, 태양전지모듈로부터 출력되는 DC전력량이 이전 구동시보다 적어지면 이전 설정된 슬레이브 인버터를 해제할 수 있다. 이와 같이 인버터의 추가 연결 또는 연결 해제는 인버터부의 입력단에 구비된 스위치들의 스위칭 동작을 통해 이루어진다. 또, 스위칭 동작을 위해 상기 스위치들에 인가되는 제어신호는 상기에서 기술한 바와 같이 제어부(350)에서 전달될 수도 있고 또는 마스터 인버터에 연결된 제어모듈(350a)로부터 생성되어 전달될 수 있다. 후자인 경우에는 슬레이브 인터버의 구동이 마스터 인버터의 제어모듈(350a)에 의해 이루어지는 것으로 구현된다.In an embodiment, the operation method of the photovoltaic device may further include resetting a preset master inverter and a slave inverter according to the DC power amount and the driving time of the master inverter. Specifically, when the amount of DC power output from the solar cell module is larger than the previous driving, as many slave inverters as necessary may be additionally set. On the other hand, when the amount of DC power output from the solar cell module is less than the previous drive can be released the previously set slave inverter. In this way, the additional connection or disconnection of the inverter is made through the switching operation of the switches provided at the input of the inverter unit. In addition, the control signal applied to the switches for the switching operation may be transmitted from the control unit 350 as described above, or may be generated and transmitted from the control module 350a connected to the master inverter. In the latter case, the slave inverter is driven by the control module 350a of the master inverter.

마스터 인버터의 구동시간이 길어지면 누적전력량 또한 증가한다. 따라서, 예를 들어 소정의 정해진 시간마다 또는 인버터의 구동/정지 제어신호가 교대되는 시점마다 마스터 인버터의 구동시간을 체크하도록 하여 기설정된 마스터 인버터 및 슬레이브 인버터를 교체하거나 재설정할 수 있다. As the driving time of the master inverter becomes longer, the accumulated power amount also increases. Therefore, the preset master inverter and the slave inverter can be replaced or reset by, for example, checking the driving time of the master inverter every predetermined time or when the driving / stop control signals of the inverter are alternated.

또한, 실시예에서, 상기 AC전력을 공급하는 과정에서 상기 부하의 이상여부를 실시간으로 감시할 수 있다. 감시결과, 상기 부하가 미리정해진 기준에 따라 비정상 상태로 판단되면 태양광발전장치는 대응하는 제어신호를 전달하여 상기 부하로부터 인버터를 분리한다. 한편, 감시결과, 상기 부하가 미리정해진 기준에 따라 정상 상태로 판단되면 태양광발전장치는 대응하는 제어신호를 전달하여 상기 부하에 인버터를 연결하는 과정을 더 포함할 수 있다.
In addition, in the embodiment, in the process of supplying the AC power it can monitor in real time whether the load is abnormal. As a result of the monitoring, if the load is determined to be in an abnormal state according to a predetermined criterion, the photovoltaic device transmits a corresponding control signal to disconnect the inverter from the load. Meanwhile, as a result of the monitoring, when the load is determined to be in a normal state according to a predetermined criterion, the photovoltaic device may further include a step of connecting an inverter to the load by transmitting a corresponding control signal.

이상에서와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 태양광발전장치 및 이의 운전방법에 의하면, 태양전지모듈로부터 출력되는 발전전력량에 근거하여 복수의 병렬 연결된 인버터들을 개별 접속하여 운전함으로써, 대용량화가 가능하고 복수의 인버터 중 어느 하나에 장애가 발생한 경우에도 발전이 가능하여 전력의 공급 효율을 높일 수 있다. 또한, 상기 태양광발전장치 및 이의 운전방법에 의하면, 병렬 연결된 복수의 인버터들을 누적전력량에 따라 마스터 인버터 또는 슬레이브 인버터로 설정하여 구동함으로써 인버터의 불필요한 구동을 제한하고 그에 따라 인버터의 수명이 연장된다. 나아가, 상기 태양광발전장치 및 이의 운전방법에 의하면, 태양전지모듈을 추가로 증설하는 경우에도 큰 용량을 갖는 인버터를 별도로 설치하지 않고 필요한 수만큼의 기존 용량의 인버터를 추가로 연결하면 충분하므로 인버터 설치 비용이 절감된다.As described above, according to the photovoltaic device and the operating method thereof according to the embodiment of the present invention, by connecting a plurality of inverters connected in parallel based on the amount of generated power output from the solar cell module, it is possible to increase the capacity Even when a failure occurs in any one of the plurality of inverters, power generation is possible, thereby increasing power supply efficiency. In addition, according to the photovoltaic device and a driving method thereof, by setting a plurality of inverters connected in parallel to the master inverter or the slave inverter according to the cumulative power amount, driving of the inverter is restricted and thus the lifetime of the inverter is extended. Furthermore, according to the photovoltaic device and its operation method, it is sufficient to additionally connect as many inverters as necessary without additionally installing an inverter having a large capacity even when the solar cell module is additionally added. Installation cost is reduced.

100 - 태양전지모듈 200 - 스위치
300 - 인버터 400 - 부하
500 - 제어부100-Solar Cell Module 200-Switch
300-Inverter 400-Load
500-control unit

Claims (14)

하나 이상의 태양전지모듈;
상기 태양전지모듈의 DC전력을 AC전력으로 변환하여 부하에 공급하는 복수의 인버터;
제어신호에 대응하는 스위칭 동작을 통해 상기 태양전지모듈을 상기 인버터에 연결하는 복수의 스위치; 및
상기 인버터를 구동하고, 상기 태양전지모듈의 DC전력량에 근거하여 상기 제어신호를 생성하는 제어부;를 포함하고,
상기 복수의 인버터는 서로 병렬 접속되고,
상기 제어부는 상기 태양전지모듈로부터 출력되는 DC전력량에 근거하여 상기 복수의 인버터의 일부 또는 전부를 병렬 구동하는 것을 특징으로 하는 태양광발전장치.One or more solar cell modules;
A plurality of inverters converting the DC power of the solar cell module into AC power and supplying the load to the load;
A plurality of switches connecting the solar cell module to the inverter through a switching operation corresponding to a control signal; And
And a controller configured to drive the inverter and generate the control signal based on the amount of DC power of the solar cell module.
The plurality of inverters are connected in parallel with each other,
The control unit is a photovoltaic device for driving a part or all of the plurality of inverters in parallel based on the amount of DC power output from the solar cell module. 제1 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 복수의 인버터 각각의 누적전력량을 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 마스터 인버터와 슬레이브 인버터를 설정하는 것을 특징으로 하는 태양광발전장치.The method according to claim 1,
The control unit compares the accumulated power amounts of each of the plurality of inverters, and sets the master inverter and the slave inverter according to the comparison result. 제1 항에 있어서,
상기 복수의 스위치는, 상기 태양전지모듈의 출력단과 상기 복수의 인버터의 입력단 사이에 위치하고, 각각은 상기 태양전지모듈과 상기 인버터를 연결하거나 또는 차단하는 것을 특징으로 하는 태양광발전장치.The method according to claim 1,
The plurality of switches are located between the output terminal of the solar cell module and the input terminal of the plurality of inverters, each of the solar cell apparatus characterized in that connecting or disconnecting the solar cell module and the inverter. 제2 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 비교 결과, 상기 복수의 인버터 중 누적전력량이 가장 작은 것을 마스터 인버터로 하고, 나머지를 슬레이브 인버터로 설정하는 것을 특징으로 하는 태양광발전장치.The method of claim 2,
The control unit, as a result of the comparison, the smallest cumulative power of the plurality of inverters as a master inverter, and the rest of the photovoltaic device, characterized in that for setting the slave inverter. 제4 항에 있어서,
상기 슬레이브 인버터가 복수이면, 누적전력량이 작은 슬레이브 인버터부터 오름차순으로 슬레이브 인버터가 설정되는 것을 특징으로 하는 태양광발전장치.5. The method of claim 4,
If the plurality of slave inverters, the slave inverter is set in ascending order from the slave inverter with a small amount of accumulated power. 제2 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 태양전지모듈로부터 출력되는 DC전력량이 상기 마스터 인버터의 정해진 허용용량을 초과하면, 상기 마스터 인버터와 상기 슬레이브 인버터의 일부 또는 전부를 병렬 운전하는 것을 특징으로 하는 태양광발전장치.The method of claim 2,
And the controller is configured to operate part or all of the master inverter and the slave inverter in parallel when the amount of DC power output from the solar cell module exceeds a predetermined allowable capacity of the master inverter. 제1 항에 있어서,
상기 복수의 인버터는, 각각 하나 이상의 통신선을 통해 연결되는 제어모듈을 구비하고, 상기 제어모듈은 RS-485통신 프로토콜 규격을 사용하여 서로 통신하는 것을 특징으로 하는 태양광발전장치.The method according to claim 1,
The plurality of inverters, each having a control module connected via at least one communication line, the control module is characterized in that the communication with each other using the RS-485 communication protocol standard. 제2 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 마스터 인버터 및 슬레이브 인버터에 각각 대응하는 제어모듈을 구비하고, 상기 마스터 인버터에 대응하는 제어모듈을 통해 상기 제어신호 및 상기 복수의 인버터의 구동명령을 생성하는 것을 특징으로 하는 태양광발전장치.The method of claim 2,
The control unit,
And a control module corresponding to each of the master inverter and the slave inverter, and generating a driving command of the control signal and the plurality of inverters through a control module corresponding to the master inverter. 병렬 연결된 복수의 인버터들의 누적전력량을 비교하는 단계;
상기 비교 결과에 따라, 마스터 인버터와 슬레이브 인버터를 설정하는 단계;
태양전지모듈로부터 출력되는 DC전력량에 근거하여 상기 마스터 인버터와 슬레이브 인버터의 병렬 운전 여부를 결정하는 단계;
상기 결정에 따라, 선택된 인버터를 구동하여 상기 태양전지모듈의 DC전력을 AC전력으로 변환하는 단계; 및
상기 AC전력을 부하에 공급하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전장치의 운전방법.Comparing the accumulated power amounts of the plurality of inverters connected in parallel;
Setting a master inverter and a slave inverter according to the comparison result;
Determining whether the master inverter and the slave inverter are operated in parallel based on the amount of DC power output from the solar cell module;
In accordance with the determination, driving the selected inverter to convert DC power of the solar cell module to AC power; And
Supplying the AC power to a load; operating method of a photovoltaic device comprising a. 제9 항에 있어서,
상기 설정하는 단계는,
상기 복수의 인버터들 중에서 누적전력량이 가장 작은 것을 마스터 인버터로 설정하고, 나머지를 슬레이브 인버터로 설정하는 단계인 것을 특징으로 하는 태양광발전장치의 운전방법.10. The method of claim 9,
The setting step,
A method of operating a photovoltaic device, characterized in that the step of setting the smallest cumulative power of the plurality of inverters as the master inverter, and the rest as a slave inverter. 제9 항에 있어서,
상기 병렬 운전 여부를 결정하는 단계는,
상기 태양전지모듈의 출력단 및 상기 복수의 인버터들의 입력단 사이에 구비된 스위치의 스위칭 동작을 통해 상기 마스터 인버터와 슬레이브 인버터의 병렬 운전 여부를 결정하는 단계인 것을 특징으로 하는 태양광발전장치의 운전방법.10. The method of claim 9,
The determining of the parallel operation,
And determining whether the master inverter and the slave inverter are operated in parallel through a switching operation of a switch provided between an output terminal of the solar cell module and an input terminal of the plurality of inverters. 제9 항에 있어서,
상기 DC전력량 및 상기 마스터 인버터의 구동 시간에 따라 기설정된 마스터 인버터와 슬레이브 인버터를 재설정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전장치의 운전방법.10. The method of claim 9,
And resetting a preset master inverter and a slave inverter according to the amount of DC power and the driving time of the master inverter. 제9 항에 있어서,
상기 공급하는 단계는,
상기 부하를 실시간으로 감시하고, 미리정해진 기준에 따라 상기 부하가 비정상 상태로 판단되면 상기 부하로부터 인버터를 분리하고, 미리정해진 기준에 따라 상기 부하가 정상 상태로 판단되면 상기 부하에 인버터를 연결하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전장치의 운전방법.10. The method of claim 9,
Wherein the supplying step comprises:
Monitoring the load in real time, disconnecting the inverter from the load if the load is determined to be abnormal according to a predetermined criterion, and connecting the inverter to the load if the load is determined to be normal according to a predetermined criterion Operation method of a photovoltaic device comprising a. 제9 항에 있어서,
상기 복수의 인버터들은, 각각 하나 이상의 통신선을 통해 연결되는 제어모듈을 구비하고, 상기 제어모듈은 RS-485통신 프로토콜 규격을 사용하여 서로 통신하는 것을 특징으로 하는 태양광발전장치의 운전방법.
10. The method of claim 9,
The plurality of inverters, each having a control module connected via at least one communication line, the control module is a method of operating a solar cell apparatus, characterized in that the communication with each other using the RS-485 communication protocol standard.
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