KR20130052137A - Remote monitoring system for solar cell problem - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A fault diagnosis remote monitoring system of a solar cell panel is provided to maintain and operate a photovoltaic power plant in an optimal state by diagnosing an operational status of a solar cell panel module of a photovoltaic power plant being unmanly operated. CONSTITUTION: A fault diagnosis remote monitoring system of a solar cell panel consists of solar cell panel small groups(SG-SGn), a power measurement unit(13), power measurement values(P1-Pn), a daylight measurement sensor(14) and a microprocessor(20). The solar cell panel small groups are formed by small grouping more than two serially connected solar cell panel modules(11) and includes a solar cell panel module, a power line(12), a standard resistor and a voltage measurement line. The power measurement unit periodically measures voltage from the voltage and current measurement line drawn out from the power line, A/D converting, giving an ID number and transmits the converted current and voltage value and the ID number to the microprocessor according to the determined period. The microprocessor judges an unbalanced state by comparing an instantaneous power measurement value among the each solar cell panel small group in a predetermined time interval. The microprocessor processes an operational state and degradation of the solar cell panel.

Description

태양전지판의 고장진단 원격감시 시스템{REMOTE MONITORING SYSTEM FOR SOLAR CELL PROBLEM}Fault diagnosis remote monitoring system of solar panel {REMOTE MONITORING SYSTEM FOR SOLAR CELL PROBLEM}

본 발명은 태양광 발전소에 다수 설치된 태양전지판의 고장진단 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 태양광 발전소의 다수 태양전지판을 소집단(小集團)으로 구획하여 소집단의 동작상태를 감지할 수 있는 수단을 추가하여 해당 소집단의 고장상태를 원격으로 검출 감시할 수 있는 태양전지판의 고장진단 원격감시 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a failure diagnosis system of a plurality of solar panels installed in a photovoltaic power plant, and more particularly, means for detecting the operation state of a small group by dividing the plurality of solar panels of the photovoltaic power plant into small groups. In addition, the present invention relates to a fault diagnosis remote monitoring system for a solar panel that can remotely detect and monitor a fault state of a small group.

최근, 화석연료의 고갈문제와 화석연료의 사용으로 인한 지구온난화 문제 등으로 대체에너지 개발 및 보급이 시급한 실정이어서 정부는 국내에서 소비하는 에너지 중 대체에너지의 비중을 점차 확대하는 정책을 추진하고 있다.Recently, due to the depletion of fossil fuels and global warming due to the use of fossil fuels, the development and dissemination of alternative energy is urgent, and the government is gradually increasing the share of alternative energy among domestic energy consumption.

오늘날 대체 에너지 가운데 가장 친환경적이고 무한한 에너지원으로서 태양광으로부터 직접 전기에너지로 변환하는 태양광 발전시스템이 각광을 받고 있으며, 정부의 지원으로 보급이 급속히 확대되고 있다. 이러한, 태양광 발전시스템은 태양광을 받아 전기에너지를 변환하는 다수의 태양전지판 모듈을 단위로 구성되어 있으며, 다수의 태양전지판 모듈을 직렬 또는 병렬로 연결하여 필요로 하는 전력을 얻고 있다.Today, as the most environmentally friendly and infinite energy source of alternative energy, the photovoltaic power generation system that converts solar energy directly into electric energy is in the spotlight, and the government's support is expanding rapidly. Such a photovoltaic power generation system is composed of a plurality of solar panel modules for converting electrical energy by receiving sunlight, and a plurality of solar panel modules are connected in series or in parallel to obtain the required power.

태양광 발전시스템은 일반적으로 전류용량을 크게 하기 위해서는 태양전지판 모듈을 병렬로 연결하고, 전압을 크게 하기 위해서는 직렬로 연결하여 사용한다.In general, photovoltaic power generation systems are used to connect solar panel modules in parallel to increase the current capacity and to connect in series to increase the voltage.

그러나, 이와 같이 다수의 태양전지판 모듈을 직렬 또는 병렬로 연결하여 사용하기 때문에 구성하는 단위 태양전지판 모듈 중 하나가 이상이 발생하게 될 경우 해당 단위 태양전지판 모듈을 포함하는 태양전지판 집단 전체가 이상동작을 한다.However, since a plurality of solar panel modules are connected in series or in parallel, when one of the unit solar panel modules constituting an abnormality occurs, the entire solar panel group including the unit solar panel module is abnormal. do.

이에 따라, 태양광 발전에 사용되는 태양전지판 모듈은 동일한 전압, 전류 규격을 가지며 근접한 장소에 다수를 직?병렬로 연결하여 태양전지판 집단을 구성하여 발전된 전력을 인버터나 전력부하에 연결하여 사용하게 된다. Accordingly, the solar panel module used for solar power generation has the same voltage and current specifications, and connects a plurality of solar panels in parallel to parallel locations in parallel to form a solar panel group to connect the generated power to an inverter or a power load. .

현재 태양광 발전시스템은 대부분이 산기슭이나 건물 옥상, 유휴지 등 설치된 장소가 사람이 접근하기 어려운 곳에 설치되어 무인으로 운용되고 있다. 따라서, 설치 이후에는 태양전지판 모듈을 효율적으로 관리하는 것이 매우 어려운 실정이기 때문에 각 태양전지판 모듈의 고장진단이나 동작이상 유무를 상태를 원격지에서 진단할 수 있는 수단이 요구되고 있다.At present, most of the solar power generation systems are operated unattended because the installed places such as the foot of the mountain, the roof of the building, and the idle area are hard to reach. Therefore, since it is very difficult to efficiently manage the solar panel modules after installation, a means for remotely diagnosing the status of failure or malfunction of each solar panel module is required.

한국 등록특허 제10-1023445호와 제10-0918964호에는 태양광으로부터 전력을 발생시키는 다수의 태양전지 모듈의 동작상태를 감지하는 전압?전류의 센서감지부와, 각 태양전지모듈의 인식부호를 중앙제어시스템의 데이터 송출명령에 따라, 상기 태양전지 모듈의 동작상태를 측정한 내용에 의한 데이터신호를 중앙제어시스템에 송출하며, 상기 중앙제어시스템의 제어명령을 수신하여 각부의 동작상태를 제어하는 것을 특징으로 하는 태양전지모듈 원격 감시 및 제어시스템이 개시되어 있으나, 태양광 발전소 현장에 설치된 수 많은 태양전지 모듈마다 전압, 전류신호를 감지하는 센서를 설치해야 하고 매 센서마다 배선을 하는데 많은 비용이 소요된다는 문제점이 있다.In Korean Patent Nos. 10-1023445 and 10-0918964, voltage and current sensor detection units for detecting operating states of a plurality of solar cell modules generating power from sunlight, and identification codes of respective solar cell modules are provided. According to the data sending command of the central control system, the data signal based on the measurement of the operating state of the solar cell module is sent to the central control system, and receiving the control command of the central control system to control the operating state of each unit. Although a solar cell module remote monitoring and control system has been disclosed, a number of solar cell modules installed at a solar power plant site need to install a sensor for detecting a voltage and current signal, and wiring is very expensive for every sensor. There is a problem.

한국 등록특허 제10-0983236호에는 태양전지 모듈들을 2개 이상의 모듈군들로 구분하여 모듈군의 중간 전압 특성을 검출하는 전압 검출부와, 전압 검출부에서 검출된 전체 전압 특성 및 중간 전압 특성을 비교 분석하여 태양전지 스트링의 이상 여부와 이상 부위를 검출하여 주요 부품에 대한 이상 여부를 실시간으로 검출하여 태양광 발전 시스템의 지능관리형 태양광 발전시스템을 개시하고 있으나, 태양전지 모듈의 전압특성은 부하전류와 전압이 수시로 변하는 조도와 온도에 크게 영향을 받으므로 모듈군의 전압특성만을 검출하여 이상유무를 파악하기에는 곤란하다는 문제점이 있다.Korean Patent No. 10-0983236 discloses a comparative analysis of a voltage detector that detects intermediate voltage characteristics of a module group by dividing the solar cell modules into two or more module groups, and a total voltage characteristic and an intermediate voltage characteristic detected by the voltage detector. By detecting the abnormality and abnormal parts of the solar cell string and detecting the abnormality of the main parts in real time, the intelligent management type solar power generation system of the solar power generation system is disclosed. Since the voltage and the voltage are greatly affected by the illuminance and temperature that change frequently, there is a problem that it is difficult to detect the abnormality by detecting only the voltage characteristics of the module group.

한국 등록특허 제10-0944793호에는 태양전지 어레이의 출력 전압, 전류계측 및 출력 연산기능을 하는 표시장치가 장착된 제어부와 상기 태양전지 어레이 상에 설치되어 출력이 상기 제어부에 입력되도록 하는 일사량계와 온도센서와 역시 상기 제어부와 연결되는 원격감시장치로 구성되어 태양광 발전시스템에 사용되는 태양전지 어레이의 열화상태나 고장상태를 감시하기 위해서 필요시에 일사량계와 온도센서를 접속하는 것에 의해 가능하도록 함으로서 간단하고 저가의 태양전지 어레이 감시기능을 제공하는 태양전지 어레이의 열화 진단기능 부가형 태양광 발전용전력변환장치 및 그 운용방법을 개시하고 있으나, 설치된 수 많은 태양전지 어레이마다 전압, 전류신호를 감지 및 출력센서를 설치해야 하고 센서마다 독립적인 배선을 하는데 많은 비용이 소요된다는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 태양전지 어레이가 넓은 산기슭 같은 경사지에 설치되어 있는 경우, 오전 또는 오후 태양 고도에 따라서 생기는 산 그림자나 지나가는 구름 그림자에 의해 태양전지 어레이의 조사량과 일사량계의 편차가 크기 때문에 일사량계의 측정값과 비교하여 태양전지 어레이의 고장상태나 열화상태를 관리자나 사용자가 정확하게 판단할 수 없기 때문에 태양광 발전소를 최적의 상태로 운전/유지할 수 없다는 문제점이 있다.Korean Patent No. 10-0944793 discloses a control unit equipped with a display device for output voltage, current measurement, and output calculation function of a solar cell array, and a solar radiation meter installed on the solar cell array to allow an output to be input to the control unit. It is composed of a temperature sensor and a remote monitoring device connected to the control unit so that it is possible to connect a solar radiation meter and a temperature sensor when necessary to monitor the deterioration state or failure state of the solar cell array used in the photovoltaic power generation system. The solar cell array provides a simple and inexpensive solar cell array monitoring function. The present invention discloses an additional photovoltaic power converter and its operation method. However, a large number of installed solar cell arrays detect voltage and current signals. And the output sensor need to be installed and each sensor has its own wiring In addition to this problem, if the solar cell array is installed on a slope such as a wide foothill, the solar cell array's irradiation dose and solar radiation meter may cause variations in the solar cell array due to the shadows of the mountains or the passing clouds. Due to its large size, there is a problem in that a solar power plant cannot be operated / maintained in an optimal state because an administrator or a user cannot accurately determine a failure state or deterioration state of the solar cell array compared to the measured value of the solar radiation meter.

따라서, 본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 무인운전되고 있는 태양광 발전소의 태양전지판 모듈의 동작상태를 사용자나 관리자가 원격지에서 경제적으로 진단 및 파악할 수 있는 태양전지판의 고장진단 원격감시 시스템을 제공하여 태양광 발전소를 최적의 상태로 유지 운전하도록 하는 데에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, the remote diagnosis of the solar panel, which enables the user or administrator to economically diagnose and grasp the operation state of the solar panel module of the photovoltaic power plant being operated unattended remotely The objective is to provide a monitoring system to keep the solar power plant in optimal condition.

본 발명의 다른 목적은 태양전지판 모듈 설치장소의 태양 고도나 조도변화에 영향을 받지 않고서 태양전지판의 고장이나 열화상태를 파악할 수 있는 원격감시 시스템을 제공하는 데에 있다.Another object of the present invention is to provide a remote monitoring system that can detect the failure or deterioration of the solar panel without being affected by changes in solar altitude or illuminance of the solar panel module installation place.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 태양전지판 모듈의 고장진단 원격감시 시스템은, 직렬연결된 태양전지판 모듈을 적어도 2개 이상으로 집단화한 태양전지판 소집단으로 구분하고, 태양전지판 소집단 전력선에서 전압과 전류를 측정하여 순시전력을 계측하고, 또한, 소집단의 근접 장소에 일사량측정기를 설치하여 순시일사량을 측정하여 일사량 기준값으로 하고, 정해진 시간 간격으로 상기 각 태양전지판 소집단 끼리의 계측된 순시전력값을 비교하여 불평형 상태를 판단하고, 또한, 계측된 순시 일사량 기준값과 개별 태양전지판 소집단의 계측된 순시전력값을 비교하여 해당 태양전지판 소집단의 태양전지판 모듈의 동작상태 및 열화를 판단하는 마이크로 프로세서와, 태양전지판 소집단의 동작상태 및 열화상태의 판단 및 데이터를 원격지 사용자의 이동통신 단말기로 송신하는 통신수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the fault diagnosis remote monitoring system of the solar panel module of the present invention is divided into at least two solar panel modules grouped in series, and measures voltage and current in the solar panel small group power line. Measure instantaneous power, and install a solar radiation meter near the small group, measure the instantaneous solar radiation, and measure the instantaneous solar radiation as a reference value, and compare the measured instantaneous electric power values of the solar cell small groups at predetermined time intervals with an unbalanced state. The microprocessor determines the operation state and deterioration of the solar panel module of the solar panel subgroup by comparing the measured instantaneous solar radiation reference value with the measured instantaneous power value of the individual solar panel subgroup. Determination of status and deterioration status and remote control of data Characterized in that it comprises a communication means for transmitting to the user's mobile communication terminal.

본 발명에 의한 태양전지판의 고장진단 원격감시 시스템은 태양광 발전소에 설치된 태양전지판 모듈을 소집단으로 구분하여 각 소집단의 순시전력을 비교하고, 또한, 일사량 측정값과 각 소집단의 순시전력을 비교함으로써, 모든 태양 전지판에 측정센서 설치와 배선을 하지 않고서도 고장이 발생한 태양전지판 소집단을 판단할 수 있어 경제적으로 고장진단을 할 수 있는 장점이 있다.The remote diagnosis system for solar panel failure diagnosis according to the present invention divides the solar panel modules installed in the photovoltaic power plant into small groups, compares the instantaneous power of each small group, and compares the instantaneous power measurement value with the instantaneous power of each small group, It is possible to economically diagnose failures because it is possible to determine a small group of failed solar panels without installing a measuring sensor and wiring all solar panels.

또한, 이상이 발생시 무선 이동통신수단으로 사용자나 관리자의 이동 단말기에 통보함으로써 원격지에서 태양전지 소집단의 고장상태를 파악하고 조치를 할 수 있어 태양광 발전소를 최적의 상태로 유지할 수 있는 장점이 있다.In addition, when an abnormality occurs, by notifying the mobile terminal of the user or administrator to the wireless mobile communication means, it is possible to grasp the fault state of the solar cell sub-group from the remote site and to take measures to maintain the solar power plant in an optimal state.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전체구성과 구성요소의 배치를 나타낸 개념도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전체구성을 나타낸 구성 블록도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전체구성과 구성요소의 배치를 나타낸 참고도.
1 is a conceptual diagram showing the overall configuration and arrangement of components according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing the overall configuration according to an embodiment of the present invention.
3 is a reference diagram showing the overall configuration and arrangement of components according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 상세한 설명에서는 태양전지판에서 생산된 전력을 변환하는 인버터나 이동 통신망, 이동 통신 단말기 등 통상적인 기술에 대한 설명은 생략한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the detailed description, descriptions of conventional technologies such as an inverter, a mobile communication network, and a mobile communication terminal for converting power generated by the solar panel will be omitted.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 것으로 전체구성과 각 구성요소의 배치를 나타낸 개념도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 블록도이다. 1 is a conceptual diagram showing the overall configuration and arrangement of each component according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a block diagram according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 태양의 빛에너지를 직접 전기에너지로 변환하기 위한 통상의 태양광 발전소에 있어서, 직렬연결된 태양전지판 모듈(11)들을 적어도 2개 이상으로 소집단화한 태양전지판 소집단들(SG1)~(SGn)과, 상기 태양전지판 소집단들 (SG1)~(SGn)의 전압과 전류를 측정하여 전력을 계측하는 전력측정수단(13) 및 전력계측값(P1)~(Pn)과, 상기 각 태양전지판 소집단들(SG1)~(SGn)의 근접 장소에 설치된 일사량 측정센서(14) 및 계측된 일사량(L1)~(Ln)과, 정해진 시간 간격으로 상기 각 태양전지판 소집단(SG1)~(SGn) 끼리의 전력 계측값(P1~Pn)을 비교하여 불평형 상태인 경우 비정상으로 판단하고, 또한, 태양전지판 소집단(SG1)의 전력 계측값(P1)과 해당 장소에서 계측된 일사량값(L1)에 태양전지판 소집단(SG1)의 면적을 보정한 전력량(Pc)과 비교하여 태양전지판 소집단(SG1)~(SGn)들의 동작상태 및 열화를 판단하고 처리하는 마이크로 프로세서(20)와, 상기 마이크로 프로세서(20)에서 각 태양전지판 소집단(SG1)~(SGn)들의 동작상태 및 열화상태의 경보메시지 및 데이터를 무선통신 모듈(3)을 통하여 원격지 사용자의 이동 단말기(40)로 송신하는 통신수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.As shown, in a typical solar power plant for directly converting the light energy of the sun into electrical energy, the solar panel sub-groups (SG1) ~ by sub-grouping at least two of the solar panel modules 11 connected in series (SGn), power measuring means (13) and power measurement values (P1) to (Pn) for measuring power by measuring the voltage and current of the solar cell sub-groups (SG1) to (SGn), and each of the above aspects The solar radiation measuring sensor 14 and the measured solar radiation L1 to (Ln) installed in the vicinity of the panel small groups SG1 to SGn and the solar panel small groups SG1 to SGn at predetermined time intervals. The power measurement values P1 to Pn are compared with each other, and in the case of an unbalanced state, it is determined to be abnormal. Furthermore, the solar power is measured at the power measurement value P1 of the solar panel small group SG1 and the solar radiation value L1 measured at the corresponding place. The solar panel small group (SG1) is compared with the amount of power Pc corrected for the area of the panel small group (SG1). Microprocessor 20 for determining and processing the operating state and deterioration of the (SGn) ~ (SGn), the alarm message of the operating state and degradation state of each of the solar cell sub-groups (SG1) ~ (SGn) in the microprocessor 20 and It characterized in that it comprises a communication means for transmitting data to the mobile terminal 40 of the remote user via the wireless communication module (3).

태양전지판 소집단(SG1)은, 소정의 전압을 얻기 위해 직렬로 연결한 복수개의 태양전지판 모듈(11) 및 전력선(12)과, 상기 전력선(12)으로부터 전압을 측정하고, 전류를 측정하기 위해 상기 전력선(12)의 어느 한 선에 연결된 표준저항(미도시)과, 상기 표준저항으로부터 전류에 비례하는 전압 측정선을 구비하는 태양전지판 소집단(SG1)을 포함하는 것을 특징으로 한다.The solar cell sub-group SG1 measures a voltage from the plurality of solar panel modules 11 and the power line 12 connected in series to obtain a predetermined voltage and the power line 12, and measures the current to measure the current. And a solar cell sub-group SG1 having a standard resistor (not shown) connected to any one of the power lines 12 and a voltage measuring line proportional to the current from the standard resistor.

태양전지판 모듈(11)은 다수의 태양전지 셀로 구성되는데, 태양전지 셀이 실리콘인 경우, 각각의 태양전지 셀에서 발생하는 전압은 약 0.6V 정도이고, 생산되는 전력량은 일사량과 크기(면적)에 따라 다르나 셀당 1.5W 정도이다. 따라서, 필요한 전압과 전력을 생산하기 위해서는 태양전지 셀을 전기적으로 직렬 및 병렬연결해서 사용하고 있다.The solar panel module 11 is composed of a plurality of solar cells. When the solar cell is silicon, the voltage generated in each solar cell is about 0.6V, and the amount of power produced is determined by insolation and size (area). It depends, but it is about 1.5W per cell. Therefore, in order to produce the required voltage and power, solar cells are electrically connected in series and in parallel.

태양광 발전시스템은 태양전지판 모듈(11)이 위치한 특정장소의 일사량(15)과 온도에 많은 영향을 받는데, 이러한 일사량과 온도는 시간대별, 계절별, 날씨 등에 따라서 수시로 변화하고 있다. 따라서, 태양전지판 모듈(11)들이 정상적으로 발전을 하고 있는지를 진단하기 위해서는 측정/진단 시점에서의 해당 태양전지판 소집단들(SG1)~(SGn) 부근의 일사량(15)과 온도를 측정하여 이를 기준 일사량으로 하여 해당 태양전지판 소집단들(SG1)~(SGn)에서 발전하고 있는 순시전력량과 연동시켜 비교하여야 한다.The photovoltaic power generation system is greatly influenced by the solar radiation amount 15 and the temperature of a specific place where the solar panel module 11 is located. The solar radiation system and the temperature change from time to time, season, weather, and the like. Therefore, in order to diagnose whether the solar panel modules 11 are generating power normally, the solar radiation amount 15 and the temperature in the vicinity of the corresponding solar panel sub-groups SG1 to SGn at the time of measurement / diagnosis are measured and the reference solar radiation amount is measured. This should be compared with the instantaneous power generated by the corresponding solar panel subgroups SG1 to SGn.

일사량은 단위면적이 단위시간에 받는 일사에너지의 량을 의미하는데, 순간 복사량과 정해진 시간 동안 단위면적이 받는 총열량인 복사량으로 표현되는데, 본 발명의 일사량 측정기의 일사량 데이터는 매 10초마다 샘플링해 누적하고, 매 1분마다 1분전 누적값과 차를 구해 태양전지판 소집단(SG1)의 순시 전력량과 비교하는 기준 일사량 값으로 사용한다.The solar radiation amount means the amount of solar energy received in unit time in unit time, and is expressed as an instantaneous amount of radiation and a total amount of heat received in a unit area for a predetermined time. The solar radiation data of the solar radiation meter of the present invention is sampled every 10 seconds. It accumulates and calculates the difference and the difference one minute before every minute and uses it as the reference solar radiation value to compare with the instantaneous power of the solar cell sub-group SG1.

태양전지판 소집단(SG1)의 전력측정수단(13)은, 상기 태양전지판 소집단(SG1)의 전력선(12)에서 인출되는 전압 및 전류 측정선으로부터 전압을 주기적으로 계측하여 A/D변환하고, 고유 식별번호를 부여하고, 디지탈로 변환된 전류 및 전압값과 고유 식별번호를 정해진 주기에 따라 마이크로프로세서(20)에 송출하여 연산장치에서 입력된 프로그램의 계산식에 의해 전력값으로 환산하여 저장하는 전력측정수단(13)으로 이루어진다.The power measuring means 13 of the solar panel small group SG1 periodically measures and A / D-converts the voltage from the voltage and current measuring lines drawn from the power line 12 of the solar panel small group SG1, and uniquely identifies it. Power measurement means for assigning a number, and transmitting the converted digital current and voltage value and the unique identification number to the microprocessor 20 according to a predetermined period, and converts it into a power value according to a calculation formula of a program inputted from a computing device. It consists of (13).

태양전지판 소집단(SG1)의 전력선(12)의 전압은 DC 전압(V) 형태이기 때문에, 이 전력선(12)에 흐르는 전류(A)를 측정하면 바로 전력(W = V?A)으로 환산할 수 있다. 전력선(12)에 흐르는 DC 전류를 측정하기 위해서는 전력선(12)의 어느 한 선에 표준저항(R)을 직렬로 연결하여 이 표준저항(R)의 양단에 생기는 전압차(E)에 의해서 간접적으로 전류(I)를 계측할 수 있다. 즉, 도선에 흐르는 전류 I = E/R로 표현할 수 있기 때문에 전압차(E)와 저항값(R)으로부터 전류(I)를 알 수 있다. 실제적으로 전류(I)를 측정하기 위해서는 표준저항(R) 양단에서 측정된 전압을 A/D변환하여 마이크로프로세서(20)에 송출하여 프로그램의 계산식에 의해 전류(I)값으로 환산하게 된다. Since the voltage of the power line 12 of the solar cell small group SG1 is in the form of a DC voltage V, when the current A flowing through the power line 12 is measured, it can be converted directly into power (W = V? A). have. In order to measure the DC current flowing through the power line 12, a standard resistor R is connected in series to one line of the power line 12, and indirectly due to the voltage difference E generated at both ends of the standard resistor R. The current I can be measured. That is, since the current I = E / R flowing in the conductive wire can be expressed, the current I can be known from the voltage difference E and the resistance value R. In order to actually measure the current I, A / D conversion of the voltage measured at both ends of the standard resistor R is sent to the microprocessor 20 and converted into a current I value by a program calculation formula.

마이크로프로세서(20)는, 상기의 전력측정수단(13)으로부터 A/D변환된 전류 및 전압에 해당하는 디지탈값과 고유식별번호, 일사량측정기로부터 일사량을 수신하는 인터페이스(미도시)와, 상기 인터페이스로부터 수신된 고유식별번호의 디지탈 전압/전류 측정값 및 일사량 측정값을 기억장치에 저장하고, 각 태양전지판 소집단들(SG1)~(SGn)의 특성 및 크기에 따른 상수를 적용하여 전력량을 보정 계산하여 연산처리하고, 각 태양전지판 소집단들(SG1)~(SGn)에서 측정된 전력량이 해당 태양전지판 부근의 기준 일사량보다 낮거나, 일정시간 동안 비교된 태양전지판 소집단들(SG1)~(SGn)의 누적 전력량이 미리 설정된 편차값을 벗어날 경우 비정상으로 판단하는 연산장치와, 태양전지판 소집단들(SG1)~(SGn)의 태양전지판 모듈(11)의 면적, 설치개수 및 연산 프로그램 등을 입력하는 키 입력부와, 키 입력값 및 연산처리결과 등을 표시하는 LCD 모니터와, 프로그램 및 데이터를 저장하는 기억장치를 구비하는 마이크로프로세서(20)로 구성된다. The microprocessor 20 is an interface (not shown) for receiving a digital value corresponding to the A / D converted current and voltage from the power measuring means 13, the unique identification number, the solar radiation from the solar radiation meter, and the interface. The digital voltage / current measurement value and the solar radiation measurement value of the unique identification number received from the data are stored in the storage device, and the amount of power is corrected by applying a constant according to the characteristics and size of each of the solar cell subgroups SG1 to SGn. The amount of power measured at each of the solar panel subgroups SG1 to SGn is lower than the standard solar radiation near the solar panel, or compared to the solar cell subgroups SG1 to SGn If the cumulative power is out of a predetermined deviation value, the operation device to determine that the abnormality, the area of the solar panel module 11 of the solar panel subgroups (SG1) ~ (SGn), the number of installation and calculation program, etc. And a key input unit for inputting, key consists of the input value and the calculation process such as the LCD monitor to display the result, the microprocessor 20 having a memory device for storing programs and data.

통신수단은, 상기 마이크로프로세서(20)의 연산처리결과가 비정상으로 판단되는 경우에는 WAP을 이용하여 관리자나 사용자의 이동 통신단말기(40)에 전송하는 무선 모듈(30)과, 상기 무선모듈(30)과 기존 이동통신 통신망을 통하여 원격지의 관리자나 사용자의 이동통신 단말기(40)로 태양전지판 소집단(10)의 고유번호와 비정상 상태에 대응하여 정해진 경보문자 및 기억장치에 저장된 측정데이터를 원격지의 관리자나 사용자에게 전송하는 것으로 어느 태양전지판 소집단(10)이 이상상태인가를 원격지에서 알 수 있게 해준다.The communication means, when it is determined that the operation processing result of the microprocessor 20 is abnormal, the wireless module 30 for transmitting to the mobile communication terminal 40 of the administrator or the user using the WAP, and the wireless module 30 ) And the remote control manager to the remote manager or the user's mobile communication terminal 40 through the existing mobile communication network and the alarm data and the measured data stored in the storage device corresponding to the unique number and abnormal state of the solar panel sub-group 10. By sending it to the user, it is possible to remotely know which solar cell sub-group 10 is abnormal.

이러한, 원격감시 시스템의 능동적인 작동을 간략하게 설명하면, 원격감시를 원하는 관리자나 사용자가 이동통신 단말기에 설치되어 있는 응용프로그램을 구동하여 마이크로 프로세서(20)에 접속하고, 마이크로 프로세서(20)로 상태확인 요청을 전송하면, 마이크로 프로세서(20)는 관리자나 사용자로부터의 상태확인 요청에 의하여 추출된 현재 또는 과거의 결과를 관리자나 사용자의 이동통신 단말기로 전송해준다. To briefly describe the active operation of the remote monitoring system, an administrator or a user who wants to remotely monitor the application is installed in the mobile communication terminal to access the microprocessor 20 and to the microprocessor 20. When the status check request is transmitted, the microprocessor 20 transmits the current or past result extracted by the status check request from the manager or the user to the mobile communication terminal of the manager or the user.

본 실시예에서는 마이크로 프로세서(20) 및 관리자나 사용자의 이동통신 단말기에 설치되어, 양 장비 사이의 무선 데이터통신을 가능하게 하는 WAP(무선 응용 프로토콜)을 이용함으로써, 별도의 장비없이, 원격감시를 수행할 수 있다. WAP은 하나의 통신에뮬레이터의 역할을 하는 것으로, 미리 정해진 프로토콜에 따라, 상대방으로부터 수신?복조된 신호를 의미있는 정보로 변환하는 역할을 하여, 이동통신 단말기로 원격지에 있는 태양전지 소집단의 이상상태를 감시할 수 있게 해준다.In the present embodiment, by using the WAP (Wireless Application Protocol) installed in the microprocessor 20 and the mobile communication terminal of the administrator or the user to enable wireless data communication between both devices, remote monitoring can be performed without additional equipment. Can be done. The WAP acts as a communication emulator, and converts the received / demodulated signal from the other party into meaningful information according to a predetermined protocol. It allows you to monitor.

SG1 : 1번째 태양전지판 소집단 SGn : n번째 태양전지판 소집단
11 : 태양전지판 모듈 12 : 전력선
13 : 전력측정수단 14 : 일사량 측정센서
15 : 일사량 신호선 16 : 일사량 측정계
2O : 마이크로 프로세서 30 : 무선통신 모듈
40 : 이동통신 단말기
SG1: Small group of 1st solar panel SGn: Small group of 1st solar panel
11: solar panel module 12: power line
13 power measuring means 14 solar radiation measuring sensor
15: solar radiation signal line 16: solar radiation meter
2O: microprocessor 30: wireless communication module
40: mobile communication terminal

Claims (5)

태양의 빛에너지를 직접 전기에너지로 변환하기 위하여 다수의 태양전지판을 소정의 전압이 되도록 직렬로 연결하는 통상의 태양광 발전소에 있어서,
직렬연결된 태양전지판을 적어도 2개 이상으로 소집단화한 태양전지판 소집단과,
상기 태양전지판 소집단의 전압과 전류를 측정하여 순시전력을 계측하는 전력계측수단 및 전력계측값과,
상기 각 태양전지판 소집단의 근접 장소에 설치된 일사량계 및 계측된 순시일사량과,
정해진 시간 간격으로 상기 각 태양전지판 소집단 끼리의 순시전력 계측값을 비교하여 불평형 상태를 판단하고, 또한, 태양전지판 소집단의 순시전력 계측값과 해당 장소에서 계측된 순시 일사량값에 태양전지판 소집단의 면적을 보정한 순시전력량과 비교하여 태양전지판 소집단의 태양전지판 동작상태 및 열화를 판단하고 연산처리하는 마이크로 프로세서와,
상기 마이크로 프로세서에서 각 태양전지판 소집단의 동작상태 및 열화상태의 판단 및 데이터를 원격지 사용자의 이동 단말기로 송신하는 무선통신모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지판의 고장진단 원격감시 시스템.
In a typical solar power plant that connects a plurality of solar panels in series to a predetermined voltage in order to convert the light energy of the sun directly into electrical energy,
A solar panel sub-group in which at least two solar panels in series are sub-grouped,
A power measurement means and a power measurement value for measuring instantaneous power by measuring voltage and current of the solar cell sub-population;
A solar radiation meter and a measured instantaneous solar radiation amount installed in the vicinity of each of the solar panel sub-groups,
The unbalance state is determined by comparing the instantaneous power measurement values of each of the solar panel subgroups at a predetermined time interval. A microprocessor for determining and calculating the operation state and deterioration of the solar panel of the small solar panel group compared to the corrected instantaneous power amount;
And a wireless communication module for determining the operating state and the deterioration state of each solar panel sub-group in the microprocessor and transmitting data to a mobile terminal of a remote user.
제1항에 있어서 태양전지판 소집단은, 소정의 전압을 얻기 위해 직렬로 연결한 복수개의 태양전지판 및 전력선과, 상기 전력선으로부터 인출되는 전압 측정선과 전류를 측정하기 위해 상기 전력선의 어느 한 선에 연결된 표준저항과, 상기 표준저항으로부터 인출되는 전류 측정선을 구비하는 태양전지판 소집단을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지판의 고장진단 원격감시 시스템.The solar cell sub-population of claim 1 includes a plurality of solar panels and power lines connected in series to obtain a predetermined voltage, a voltage measurement line drawn from the power lines, and a standard connected to one of the power lines to measure current. And a solar panel sub-population having a resistance and a current measuring line drawn out from the standard resistor. 제1항에 있어서 해당 태양전지판 소집단의 전력계측수단은, 상기 태양전지판 소집단의 전력선에서 인출되는 전압 및 전류 측정선으로부터 아날로그 신호를 각각 계측하여 A/D변환 및 태양전지판 소집단에 고유 식별번호를 부여하고, 디지탈로 변환된 전류 및 전압값과 고유 식별번호를 정해진 주기에 따라 마이크로프로세서에 송신하여 연산회로에서 고유식별번호의 인식 및 디지탈 전압/전류값을 연산하여 전력값으로 변환하는 전력계측수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지판의 고장진단 원격감시 시스템.According to claim 1, The power measuring means of the solar panel sub-group, the analog signal from the voltage and current measurement line drawn from the power line of the solar panel sub-group is respectively measured to give a unique identification number to the A / D conversion and the solar panel sub-group And a power measurement means for transmitting the digitally converted current and voltage value and the unique identification number to the microprocessor according to a predetermined cycle to recognize the unique identification number and calculate the digital voltage / current value in the calculation circuit and convert the power value into a power value. Failure diagnosis remote monitoring system of a solar panel comprising a. 제1항에 있어서 마이크로프로세서는, 각 태양전지판 소집단의 고유식별번호 및 전력신호와 일사량을 수신하는 인터페이스와, 상기 인터페이스로부터 수신된 고유식별번호의 디지탈 전력 및 일사량 데이터를 기억장치에 저장하고, 각 태양전지판 소집단의 보정 일사량과 전력을 비교 연산처리하여 보정 일사량보다 낮은 전력값일 경우 비정상으로 판단하는 연산장치와, 태양전지판 소집단의 태양전지판의 면적, 설치개수, 프로그램 등을 입력하는 키 입력부와, 키 입력값 및 연산처리결과 등을 표시하는 LCD 모니터와, 프로그램 및 데이터를 저장하는 기억장치를 구비하는 마이크로프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지판의 고장진단 원격감시 시스템.The microprocessor of claim 1, further comprising: an interface for receiving the unique identification number, the power signal, and the solar radiation amount of each solar panel sub-group, and storing the digital power and the solar radiation data of the unique identification number received from the interface in a storage device. Computational processing of the corrected solar radiation in the solar panel small group by comparing and calculating the power of the solar panel in a small group of solar panels, the key input unit for inputting the area, installation number, program, etc. And a microprocessor having an LCD monitor for displaying input values and calculation results, and a memory for storing programs and data. 제1항에 있어서 무선통신모듈은, 상기 마이크로프로세서의 연산처리결과가 비정상으로 판단하는 경우에 WAP을 이용하여 사용자의 이동 단말기에 전송하고, 상기 무선모듈과 기존 이동통신 통신망을 통하여 원격지의 관리자의 이동통신 단말기로 비정상 상태에 대응하여 정해진 경보문자 및 데이터를 전송하는 무선통신모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지판의 고장진단 원격감시 시스템.The wireless communication module according to claim 1, wherein the wireless communication module transmits to the user's mobile terminal using the WAP when it is determined that the result of the processing of the microprocessor is abnormal, and through the wireless module and the existing mobile communication network, Solar panel failure diagnosis remote monitoring system comprising a wireless communication module for transmitting a predetermined alarm character and data in response to an abnormal state to the mobile communication terminal.
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