KR20130092020A - Control mehtod for solar photovaltaic generating system improving generation efficiency - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 발전 효율을 향상시킨 태양광 발전 시스템의 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 패널에 입사되는 태양광의 입사각을 변경하여 최적의 태양광 발전을 도모하도록 패널의 온도를 제어함으로써 태양광 발전 효율을 증대시킬 수 있는 태양광 추적 시스템의 제어 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a control method of a photovoltaic power generation system with improved power generation efficiency, and more particularly, by controlling the temperature of the panel to change the angle of incidence of sunlight incident on the panel to achieve optimal photovoltaic power generation. The present invention relates to a control method of a solar tracking system that can increase efficiency.
인류는 화석에너지의 고갈로 인해 화석 에너지를 대체할 새로운 에너지 자원을 개발하고 있으며, 대체 에너지 중에서도 무공해이며 무한하게 사용할 수 있는 태양광 에너지 분야에 큰 관심을 기울이고 있다.Human beings are developing new energy resources to replace fossil energy due to the depletion of fossil energy, and are paying great attention to the solar energy field, which can be used without any pollution and is infinitely available.
태양광 발전은 발전 부위가 반도체 소자이고 제어부가 전자 부품이므로 기계적인 진동과 소음이 없으며, 태양전지의 수명이 최소 20년 이상으로 길고 발전 시스템을 반자동화 또는 자동화시키기에 용이하며, 운전 및 유지 관리에 따른 비용을 최소화할 수 있는 장점을 지니고 있어 최근 태양에너지를 이용한 각종 자연 친화적 제품들이 속속 등장하고 있는 실정이다.Solar power generation is a semiconductor device with a power generation part and an electronic part, so there is no mechanical vibration and noise, and the solar cell has a life span of at least 20 years and is easy to semi-automate or automate a power generation system. As it has the advantage of minimizing the cost, various nature-friendly products using solar energy are appearing one after another.
태양광 발전 시스템에서 태양광 전지판은 다수의 셀들이 집적되어 이룬 집광모듈들이 적절히 배치되어 형성되며, 태양 빛의 에너지를 전기에너지로 변환시킨다.In a solar power generation system, a solar panel is formed by properly arranging condensing modules formed by a plurality of cells, and converts energy of solar light into electrical energy.
이러한 태양광 발전시스템은 에너지원이 청정하고, 무제한 사용이 가능하며, 발전시스템의 유지보수가 용이하고, 무인화 가능하며 수명이 길다는 장점이 있다.Such photovoltaic power generation system has the advantages of clean energy source, unlimited use, easy maintenance of power generation system, unmanned operation and long life.
그러나 이러한 태양광 발전 시스템은 발전효율이 일조량에 따라 큰 편차가 발생되고, 넓은 설치면적이 요구되어 설치장소가 제한적이며, 시스템 설치비용이 고가이고 초기투자비와 발전단가가 높다는 단점이 지적되어 왔다.However, it has been pointed out that such a photovoltaic power generation system has a large variation in generation efficiency due to the amount of sunshine, a large installation area is required, the installation place is limited, the system installation cost is high, and the initial investment cost and the power generation cost are high.
태양광 발전시스템에 있어서 태양광의 집광효율은 발전효율에 직결되는 문제인데 일조량이 많은 지역에 복수의 태양전지 패널로 구성된 집광모듈이 위치된다고 하더라도 태양의 고도 및 궤도가 수시로 변하기 때문에 집광모듈이 태양의 고도 및 궤도를 따라 움직일 필요성이 있고, 이에 따라 이러한 태양광 전지판은 지지구조물에 의지하여 설치되고 있는데, 그 구조물은 일반적으로 태양광 전지판을 지면으로부터 일정 높이로 떠받치는 기둥과 태양광 전지판의 기울기 조정 등을 위한 태양광 추적(tracking) 시스템을 필수적으로 구비하게 된다.In the photovoltaic power generation system, the condensing efficiency of solar light is directly related to the power generation efficiency. Even though the condensing module composed of a plurality of solar panels is located in a large amount of sunshine, the condensing module of the solar panel changes due to the altitude and orbit of the sun. There is a need to move along altitude and orbit, whereby these solar panels are installed on a supporting structure, which is generally used to adjust the tilt of the solar panels and the columns that hold the solar panels at a height above the ground. It is essentially equipped with a solar tracking system for the back.
즉, 태양광 전지판은 태양의 직사광선이 90도 각도로서 입사될 때 최대 효율을 발생하게 되지만, 지구의 공전과 자전에 따라 각 지역에서 관찰되는 태양 위치가 변하게 되어 방위각으로는 1일을 기준으로 하여 동서 방향으로 이동을 반복하게 되고, 고도각으로는 365일을 기준으로 하여 남북 방향으로 이동을 반복하게 되어 태양광 발전의 효율 증대가 이루어지게 된다.That is, the solar panel generates maximum efficiency when the sun's direct sunlight is incident at a 90-degree angle, but the position of the sun observed in each region changes according to the revolution and rotation of the earth. The movement is repeated in the direction, and the elevation angle is repeated in the north-south direction based on 365 days, thereby increasing the efficiency of solar power generation.
이와 같이 태양광 추적 시스템은 태양광 발전의 효율 증대를 위해 방위각과 고도각에 따라 태양광 전지판의 회전 및 기울기 조정을 수행하게 된다.As such, the solar tracking system performs rotation and tilt adjustment of the solar panel according to azimuth and elevation angles in order to increase efficiency of photovoltaic power generation.
통상적으로 태양광 추적 시스템은 크게 단축식과 2축식으로 구분될 수 있다.Typically, the solar tracking system can be divided into two types, short axis and double axis.
단축식의 태양광 추적 시스템은 태양의 방위각만 추적하는 시스템으로 적어도 1개 이상의 기둥을 이용하기 때문에 구조적 안전성이 높은 장점을 가진다.The single-axis solar tracking system tracks the azimuth angle of the sun and has a high structural safety because it uses at least one pillar.
그러나 단축식의 태양광 추적 시스템은 부정형의 토지 형상에 크게 영향을 받기 때문에 태양의 정밀 추적에 어려움이 있고 토지의 효율적 활용이 곤란하며, 발전 효율이 고정식에 비해서는 높지만 2축식에 비해 낮은 단점을 가진다.However, the short-term solar tracking system is greatly affected by the irregular shape of the land, which makes it difficult to accurately track the sun, makes it difficult to use the land efficiently, and has a higher power generation efficiency than the fixed type. Have
이에 비해 2축식의 태양광 추적 시스템은 방위각뿐만 아니라 고도각을 조절함으로써 전술한 단축식 태양광 추적 시스템에 비하여 발전 효율을 높일 수 있는 장점을 가진다.On the other hand, the two-axis solar tracking system has an advantage of improving power generation efficiency compared to the above-described short-axis solar tracking system by adjusting the azimuth angle as well as the azimuth angle.
이와 같은 태양광 추적 시스템을 통해 태양광 발전 효율을 증대시킬 수 있는데, 태양광 발전의 발전 효율에 영향을 주는 여러 인자에 대한 고려 및 연구도 필요한 실정이다.The photovoltaic tracking system can increase the photovoltaic power generation efficiency, and it is necessary to consider and study various factors that affect the power generation efficiency of photovoltaic power generation.
구체적으로, 태양광 발전의 발전 효율에 영향을 주는 인자로는 예를 들면 일사량, 태양광 전지판 패널 표면의 청결 상태(즉, 오염 상태), 태양광 전지판 패널의 표면 온도, 일조 시간 등이 있다.Specifically, factors that affect the power generation efficiency of photovoltaic power generation include, for example, the amount of insolation, the clean state of the surface of the photovoltaic panel (ie, the contaminated state), the surface temperature of the photovoltaic panel, the sunshine time, and the like.
이중 태양광 전지판 패널의 표면 온도는 태양광 발전 효율에 중요한 요소로서 작용한다.The surface temperature of the dual solar panel panel acts as an important factor for the photovoltaic efficiency.
이와 관련하여 하절기(즉, 여름)는 봄, 가을 그리고 겨울에 비하여 일조 시간 및 일사량이 많지만 상대적으로 발전량이 떨어진다. 이와 같이 다른 계절에 비하여 여름에 발전량이 떨어지는 이유는, 기온이 높고 일사량이 많아 태양의 입사에너지가 커서 태양광 전지판 패널의 표면 온도가 과도하게 높아지기 때문이다. 태양광전지판의 패널 표면 온도가 일정 기준 온도 이상으로 올라가면 발전 효율이 떨어지는 문제점은 선행 연구를 통해 검증되었다(표면온도 변화에 따른 태양전지 모듈의 출력특성, 최환, 조선대학교 학위 논문, 2009).In this regard, the summer season (ie summer) is more sunshine and solar radiation than spring, autumn and winter, but relatively less developed. The reason why the amount of power generation decreases in summer compared to other seasons is that the temperature of the solar panel is excessively high due to the high temperature and the large amount of insolation and the incident energy of the sun. When the panel surface temperature of photovoltaic panels rises above a certain standard temperature, the problem of power generation efficiency decreases has been verified through previous studies (output characteristics of solar cell module according to surface temperature change, Choi Hwan, Thesis, Chosun University, 2009).
이와 같이 태양광 전지판의 패널 표면 온도가 너무 높은 경우에도 태양광 발전 효율이 떨어지게 되는 문제점이 있으며, 이에 대한 연구가 필요한 실정이다.
As such, even when the panel surface temperature of the solar panel is too high, there is a problem in that the photovoltaic power generation efficiency is lowered.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하고자 제안된 것으로서, 본 출원의 발명자는 사계절 모두에서 최대의 발전 효율을 도모할 수 있도록 연구를 거듭한 결과, 태양광전지판 패널의 기준 온도를 설정하고 그 설정된 기준 온도를 기반으로 제어함으로써 최적의 태양광 발전 효율을 도모할 수 있는 발전 효율을 향상시키는 태양광 발전 시스템의 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
Therefore, the present invention has been proposed to solve the above-mentioned conventional problems, and the inventor of the present application has repeatedly studied to achieve the maximum power generation efficiency in all four seasons, and thus, sets the reference temperature of the solar panel panel. It is an object of the present invention to provide a control method of a photovoltaic power generation system that improves power generation efficiency that can achieve optimal photovoltaic power generation efficiency by controlling based on the set reference temperature.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따르면, 태양광 전지판과, 상기 태양광 전지판을 임의의 방향으로 회전시키도록 구동시키는 구동 수단, 및 시스템을 제어하는 제어 유닛을 포함하는 태양광 발전 시스템의 제어 방법으로서, a) 정상 추적 모드에서 상기 태양광 전지판의 패널 표면 온도를 실시간 계측하고; b) 특정 시간 구간에서 상기 패널 표면 온도의 변화를 계측하고; c) 발생하는 발전량을 계측하고; d) 상기 b)와 c)에서 각각 계측된 온도 변화와 상기 발전량의 결과에 기초하여 설정 온도를 지정하며; e) 상기 d)에서 지정된 설정 온도와 상기 b)에서 계측된 온도에 따라 정상 추적 모드에서 상기 태양광 전지판에 대한 입사각을 제어하는 태양광 발전 시스템의 제어 방법을 제공한다.According to a first aspect of the present invention for achieving the above object, a photovoltaic power generation including a solar panel, drive means for driving the solar panel to rotate in any direction, and a control unit for controlling the system A method of controlling a system, comprising: a) real-time measurement of the panel surface temperature of the solar panel in normal tracking mode; b) measuring the change in panel surface temperature over a specified time interval; c) measuring the amount of power generated; d) designating a set temperature based on the temperature change measured in b) and c) and the result of the amount of power generation, respectively; e) providing a control method of a photovoltaic power generation system for controlling the angle of incidence to the solar panel in the normal tracking mode according to the set temperature specified in the d) and the temperature measured in the b).
상기 d)에서 설정 온도의 지정은 상기 b)에서의 온도 변화의 미분 값 또는 온도 차가 양(+)이고, 상기 c)에서의 발전량이 감소하는 시점의 온도를 설정 온도로 지정할 수 있다.In the above d), the set temperature may be designated as the set temperature when the derivative value or the temperature difference of the temperature change in b) is positive (+) and the amount of power generation in c) decreases.
상기 a)에서 실시간 계측된 온도가 d)에서의 설정 온도보다 높을 경우, 정상추적모드에서 입사각을 증가시키고, 상기 입사각을 증가시킨 경우에서, 상기 b)에서 계측된 온도가 설정 온도보다 높고, 상기 c)에서 계측된 온도 변화에 따라 입사각을 계속 증가시키거나 감소시키는 것을 특징으로 한다.When the temperature measured in real time in a) is higher than the set temperature in d), the incident angle is increased in the normal tracking mode, and when the incident angle is increased, the temperature measured in b) is higher than the set temperature, and According to the temperature change measured in c), the incident angle is continuously increased or decreased.
상기 입사각을 계속 증가시키거나 감소시키는 단계는 계측된 온도 변화의 미분 값 또는 온도 차가 양(+)인 경우, 입사각을 계속 증가시키고, 계측된 온도 변화의 미분 값 또는 온도 차가 음(-)인 경우, 입사각을 감소시킬 수 있다.The step of continuously increasing or decreasing the angle of incidence may include increasing the angle of incidence when the differential value or the temperature difference of the measured temperature change is positive, and when the differential value or the temperature difference of the measured temperature change is negative. , The incident angle can be reduced.
본 발명은 상기 입사각을 계속 증가시키거나 감소시키는 단계 이후, 상기 a)에서 실시간 계측된 온도가 설정 온도 미만이고, b)에서 계측된 온도 변화의 미분값 또는 온도 변화가 음(-)인 경우, 정상 추적 모드로 복귀할 수 있다.According to the present invention, after continuously increasing or decreasing the angle of incidence, when the temperature measured in real time in the a) is less than the set temperature, and the derivative value or the temperature change in the temperature change measured in the b) is negative, Can return to normal tracking mode.
또한, 본 발명의 제2 관점에 따르면, 태양광 전지판과, 상기 태양광 전지판을 임의의 방향으로 회전시키도록 구동시키는 구동 수단, 및 시스템을 제어하는 제어 유닛을 포함하는 태양광 발전 시스템의 제어 방법으로서, a) 상기 태양광 전지판이 태양의 고도와 궤도를 따라 추적하도록 추적 모드를 실행하고; b) 상기 태양광 전지판의 패널의 표면 온도를 검출하고; c) 상기 검출된 패널의 표면 온도가 미리 설정된 패널 표면 온도 이상인가를 판단하며; d) 상기 패널 표면 온도 이상 인가의 판단 여부에 따라 현재 추적 모드를 유지하거나 추적 변환 모드를 실행하는 것을 포함하는 태양광 발전 시스템의 제어 방법을 제공한다.According to a second aspect of the present invention, there is also provided a control method of a photovoltaic power generation system including a solar panel, driving means for driving the solar panel to rotate in an arbitrary direction, and a control unit for controlling the system. A tracking mode in which the solar panel tracks along the altitude and orbit of the sun; b) detecting the surface temperature of the panel of said solar panel; c) determining whether the detected surface temperature of the panel is equal to or greater than a preset panel surface temperature; and d) maintaining a current tracking mode or executing a tracking conversion mode depending on whether the panel surface temperature is applied or not.
상기 b) 단계는 상기 태양광전지판의 패널 일측에 온도 감지 센서가 설치되어 패널의 표면 온도를 감지하여 검출되고, 상기 c) 단계는 상기 미리 설정된 패널 표면 온도 이상이 아닌 것으로 판단되는 경우 상기 현재 추적 모드를 유지하고, 상기 미리 설정된 패널 표면 온도 이상인 것으로 판단되는 경우 상기 추적 변환 모드를 실행할 수 있다.In step b), a temperature sensor is installed on one side of the panel to detect the surface temperature of the panel, and step c) tracks the current when it is determined that the temperature is not equal to or greater than the preset panel surface temperature. The mode may be maintained and the tracking conversion mode may be executed when it is determined that the temperature is equal to or greater than the preset panel surface temperature.
상기 추적 변환 모드 실행 단계 이후는 상기 패널 표면 온도 판단 단계로 다시 진행하는 것을 더 포함할 수 있다.After the execution of the tracking conversion mode, the method may further include proceeding to the panel surface temperature determination step.
상기 패널 표면 온도 판단 단계에서 미리 설정된 온도는 50℃를 기준으로 -5%인 것이 바람직하다.Preferably, the predetermined temperature in the panel surface temperature determination step is -5% based on 50 ° C.
상기 추적 변환 모드 실행 단계는 상기 태양광 전지판의 기울기를 제어하여 태양광의 입사 각도를 변경하는 것일 수 있다.The tracking conversion mode execution step may be to change the incidence angle of the sunlight by controlling the inclination of the solar panel.
상기 태양광 전지판의 패널로 입사되는 각도의 변경은 상기 제어 유닛에 미리 데이터 베이스화된 패널의 기울기 각도를 근거로 하여 제어될 수 있다.The change of the angle incident on the panel of the solar panel may be controlled based on the inclination angle of the panel previously databased to the control unit.
상기 패널 표면 온도가 미리 설정된 패널 표면 온도 이상인가를 판단함과 동시에, 요구 발전량을 만족하는가를 판단하는 것을 더 포함할 수 있다.
The method may further include determining whether the panel surface temperature is equal to or greater than a preset panel surface temperature and determining whether the required power generation amount is satisfied.
본 발명에 의한 발전 효율을 향상시키는 태양광 발전 시스템의 제어 방법에 따르면, 일사 시간과 일사량에 관계없이 패널온도 계측을 통하여 최적의 태양광 입사각을 갖도록 제어할 수 있어 태양광 발전 효율을 증대시키는 효과가 있다.
According to the control method of the photovoltaic power generation system to improve the power generation efficiency according to the present invention, it is possible to control to have the optimal photovoltaic incidence angle through the panel temperature measurement irrespective of the insolation time and the amount of insolation to increase the photovoltaic power generation efficiency There is.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 태양광 발전 시스템의 제어 방법을 나타내는 플로차트.
도 2는 본 발명에 따른 태양광 발전 시스템의 제어 방법에서 정상 추적 모드에서의 태양발전 전지판의 작동 상태를 개략적으로 나타내는 설명도.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 태양광 발전 시스템의 제어 방법에서 변환 추적 모드에서의 태양발전 전지판의 작동 상태를 개략적으로 나타내는 설명도.
도 4는 도 3에 나타내는 작동 상태에서 전지판과 태양광 입사각의 관계의 일 예를 나타내는 설명도.
도 5는 온도에 따른 태양광 전지판의 I-V 특성을 나타내는 그래프.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 태양광 발전 시스템의 제어 방법을 나타내는 블록도.1 is a flowchart illustrating a control method of a photovoltaic system according to a first embodiment of the present invention.
2 is an explanatory diagram schematically showing an operating state of a solar panel in the normal tracking mode in the control method of the solar power generation system according to the present invention.
3 is an explanatory diagram schematically showing an operating state of a solar panel in a conversion tracking mode in a control method of a photovoltaic system according to a first embodiment of the present invention.
4 is an explanatory diagram showing an example of the relationship between a solar panel and a solar light incident angle in the operating state shown in FIG. 3;
5 is a graph showing the IV characteristics of the solar panel with temperature.
6 is a block diagram illustrating a control method of a photovoltaic power generation system according to a second embodiment of the present invention.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다. Further objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Before describing the present invention in detail, it is to be understood that the present invention is capable of various modifications and various embodiments, and the examples described below and illustrated in the drawings are intended to limit the invention to specific embodiments It is to be understood that the invention includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, the terms "comprises" or "having" and the like refer to the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Also, the terms " part, "" unit," " module, "and the like, which are described in the specification, refer to a unit for processing at least one function or operation, Software. ≪ / RTI >
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In the following description of the present invention with reference to the accompanying drawings, the same components are denoted by the same reference numerals regardless of the reference numerals, and redundant explanations thereof will be omitted. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 첨부 도면을 참조하여 발전 효율을 향상시키는 태양광 발전 시스템 및 그의 제어 방법을 설명한다.Hereinafter, a solar power generation system and a control method thereof for improving power generation efficiency will be described with reference to the accompanying drawings according to a preferred embodiment of the present invention.
먼저, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 태양광 발전 시스템의 제어 방법에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 태양광 발전 시스템의 제어 방법을 나타내는 플로차트이고, 도 2는 본 발명에 따른 태양광 발전 시스템의 제어 방법에서 통상의 추적 모드에서의 태양발전 전지판의 작동 상태를 개략적으로 나타내는 설명도이다. 도 3은 본 발명에 따른 태양광 발전 시스템의 제어 방법에서 변환 추적 모드에서의 태양발전 전지판의 작동 상태를 개략적으로 나타내는 설명도이고, 도 4는 도 3에 나태는 작동 상태에서 전지판과 태양광 입사각의 관계를 구체적으로 나타내는 설명도이다. 또한, 도 5는 온도에 따른 태양광 전지판의 I-V 특성을 나타내는 그래프이다.First, a control method of a solar power generation system according to a first embodiment of the present invention will be described. 1 is a flowchart showing a control method of a solar power system according to a first embodiment of the present invention, Figure 2 is a operation of the solar panel in the normal tracking mode in the control method of the solar power system according to the present invention It is explanatory drawing which shows a state schematically. 3 is an explanatory diagram schematically showing an operating state of a solar panel in the conversion tracking mode in the control method of the solar power generation system according to the present invention, and FIG. 4 is an incident angle of the solar panel and the solar cell in the operating state shown in FIG. 3. It is explanatory drawing which shows the relationship of to concretely. 5 is a graph showing I-V characteristics of a solar panel according to temperature.
도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 태양광 발전 시스템의 제어 방법은, 태양광 전지판(100)과, 이 태양광 전지판을 임의의 방향으로 회전시키도록 구동시키는 구동 수단(200), 및 시스템을 제어하는 제어 유닛(미도시)을 구비하는 태양광 발전 시스템의 제어 방법으로서, 먼저 태양광 전지판이 태양의 고도와 궤도를 따라 추적하도록 추적 모드를 실행하고(S10); 상기 태양광 전지판의 패널의 표면 온도를 검출하고(S20); 상기 검출된 패널의 표면 온도가 미리 설정된 패널 표면 온도 이상인가를 판단하며(S30); 상기 패널 표면 온도가 미리 설정된 패널 표면 온도 이상인가의 판단 여부에 따라 현재 추적 모드를 유지하거나(S40) 추적 변환 모드를 실행(S50)하는 것을 포함한다.1 to 4, the control method of the photovoltaic power generation system according to the first embodiment of the present invention, to drive the
상기 추적 모드를 실행하는 단계(S10)는 방위각뿐만 아니라 고도각을 조절함으로써 추적하는 이축식 추적 장치에 실행되는 것이 바람직하며, 이에 대한 기술은 통상적으로 실시되는 기술을 채용하며, 해당 기술분야의 당업자라면 충분히 이해할 수 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.The step (S10) of executing the tracking mode is preferably performed in a biaxial tracking device that tracks by adjusting the azimuth angle as well as the azimuth angle, and the description thereof employs a technique that is commonly practiced, and those skilled in the art If it can understand enough, detailed description thereof will be omitted.
상기 표면 온도를 검출하는 단계(S20)는 예를 들면 태양광 전지판(100)의 패널 일측에 온도 감지 센서(110)(도 2 및 도 3 참조)가 설치되어 패널의 표면 온도를 감지하고 감지된 신호를 전달함으로써 검출된다. 상기 온도 감지 센서는 패널 표면 온도의 측정 정확성을 높이기 위하여 패널에 복수 개 설치되는 것이 바람직하다.In the detecting of the surface temperature (S20), for example, a temperature sensor 110 (refer to FIGS. 2 and 3) is installed at one side of the panel of the
다음으로, 상기 검출된 패널의 표면 온도가 미리 설정된 패널 표면 온도 이상인가를 판단하는 단계(S30)는 시스템을 제어하는 제어 유닛에 포함되는 소정의 프로그램에 의해 실행된다.Next, the step S30 of determining whether the detected surface temperature of the panel is equal to or greater than the preset panel surface temperature is executed by a predetermined program included in the control unit controlling the system.
구체적으로, 도 5에 나타낸 바와 같이, 온도에 따른 태양광 전지판의 I-V 특성을 실험을 통한 그래프로부터 알 수 있듯이, 태양광 전지판의 패널 온도가 기준 온도(50℃) 이상으로 높아지면 발전 효율이 떨어짐을 발견하였고, 이에 근거하여 태양광 전지판의 패널 온도의 기준 온도를 50℃로 하였다.Specifically, as shown in Figure 5, as can be seen from the graph through the experiment IV characteristics of the solar panel according to the temperature, the power generation efficiency is lowered when the panel temperature of the solar panel is higher than the reference temperature (50 ℃) Was found, and based on this, the reference temperature of the panel temperature of the solar panel was 50 ° C.
따라서, 상기 단계 S30은 상기 S20에서 검출된 패널의 표면 온도가 기준 온도 50℃보다 높은지를 판단하게 된다. 달리 말하면, 바람직하게는 50℃를 기준으로 -5% 이내에 있는지를 판단한다.Therefore, the step S30 determines whether the surface temperature of the panel detected in the S20 is higher than the reference temperature 50 ℃. In other words, it is preferably determined whether it is within -5% based on 50 ° C.
상기 단계 S30에서 검출된 패널의 표면 온도가 미리 설정된 패널 표면 온도 이상이 아닌 것으로 판단되는 경우, 즉 예를 들면 기준 온도 50℃보다 낮은 것으로 판단되는 경우, 현재 추적 모드를 유지하는 단계(S40)로 진행한다.If it is determined that the surface temperature of the panel detected in the step S30 is not more than the predetermined panel surface temperature, that is, for example, it is determined to be lower than the reference temperature of 50 ℃, to maintain the current tracking mode (S40) Proceed.
현재 추적 모드를 유지하는 단계(S40)는 별개의 제어 모드를 실행하는 것이 아니라 상기 단계 S10의 추적 모드를 그 상태 그대로 유지하는 것이다. 이 현재 추적 모드 유지 단계(S40) 및 추적 모드(S10)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 태양광전지판의 패널에 태양광의 수직으로 입사하여 최대의 효율을 발생할 수 있도록 작동한다.The step S40 of maintaining the current tracking mode is not to execute a separate control mode but to maintain the tracking mode of the step S10 as it is. This current tracking mode maintenance step (S40) and tracking mode (S10), as shown in Figure 2, is operated so as to generate the maximum efficiency by vertically incident the sunlight to the panel of the solar panel.
한편, 상기 단계 S30에서 검출된 패널 표면 온도가 미리 설정된 패널 표면 온도 이상으로 판단되는 경우, 즉 예를 들면 기준 온도 50℃보다 높은 것으로 판단되는 경우, 추적 변환 모드를 실행하는 단계(S50)로 진행한다.On the other hand, when it is determined that the panel surface temperature detected in the step S30 is equal to or higher than the preset panel surface temperature, that is, when it is determined that the temperature is higher than the reference temperature of 50 ° C., for example, the process proceeds to step S50 of executing the tracking conversion mode. do.
상기 추적 변환 모드 실행 단계(S50)는 일 예로 도 3에 나타낸 바와 같이 태양광 전지판의 패널로 입사되는 태양광의 입사에너지를 줄여 패널의 온도를 낮출 수 있도록 한 것을 포함할 수 있다. 다시 말해서, 상기 구동 수단(200)을 구동시킴으로써 패널에 대한 태양광의 입사 각도를 변경하는 것이다.The tracking conversion mode execution step S50 may include, for example, reducing the temperature of the panel by reducing incident energy of sunlight incident on the panel of the solar panel as illustrated in FIG. 3. In other words, the angle of incidence of sunlight on the panel is changed by driving the driving means 200.
이러한 태양광 전지판의 패널로 입사되는 각도의 변경은 미리 데이터 베이스화된 패널의 기울기 각도를 근거로 하여 제어된다.The change of the angle incident on the panel of the solar panel is controlled based on the inclination angle of the previously databased panel.
본 발명은 상기 추적 변환 모드 실행 단계(S50)는 다시 상기 S30 단계로 되돌아가 이 추적 변환 모드 실행 단계 이후에도 지속적인 태양광 전지판의 패널 온도의 피드백(feedback)을 통해 패널의 표면 온도가 미리 설정된 패널 표면 온도 내에 들어오면 다시 추적 모드 실행 단계(S40)로 진행하도록 한다.According to the present invention, the tracking conversion mode execution step (S50) returns to the step S30 again, and the panel surface temperature is preset through the feedback of the panel temperature of the solar panel even after the tracking conversion mode execution step. If it is within the temperature to proceed to the tracking mode execution step (S40) again.
한편, 상기 패널 표면 온도가 미리 설정된 온도 이상인가를 판단하는 단계(S30)에서 그 판단의 정확성을 더욱 향상시키기 위하여, 패널 표면 온도가 미리 설정된 온도 이상인가를 판단함과 동시에, 요구 발전량을 만족하는가를 판단하는 것을 더 포함할 수 있다.On the other hand, in step S30 of determining whether the panel surface temperature is equal to or greater than the preset temperature, in order to further improve the accuracy of the determination, it is determined whether the panel surface temperature is equal to or greater than the preset temperature and at the same time, does the required power generation amount be satisfied? The method may further include determining.
상기 요구 발전량을 만족하는가를 판단하는 단계는 발전기에 포함된 인버터를 통해 들어오는 전력량에 근거하여 판단할 수 있다.Determining whether the required power generation amount is satisfied may be determined based on the amount of power input through the inverter included in the generator.
상기한 바와 같이 본 발명의 태양광 발전 시스템의 제어 방법은, 여름과 같이 기온이 높고 일사량이 많은 계절에서의 태양의 입사에너지가 커서 태양광전지판의 패널의 표면 온도가 과도하게 높아지게 되면 오히려 발전효율이 급격히 떨어지는 문제점을 감안하여, 태양광전지판의 패널에 온도 감지 센서를 구성하고, 이 온도 감지 센서를 통해 검출된 패널의 표면 온도가 미리 설정된 온도 이상인지(예를 들면, 50℃)를 판단하고, 그 패널의 표면 온도가 미리 설정된 온도 이상인 경우에는 소정의 제어를 통해 패널에 대한 태양광의 입사 각도를 조정함으로써 태양광이 수직이 아닌 비스듬하게 입사되도록 함으로써 패널의 표면 온도를 제어한다.As described above, the control method of the photovoltaic power generation system of the present invention is a power generation efficiency if the surface temperature of the panel of the photovoltaic panel is excessively high due to the large incident energy of the sun in the season of high temperature and high insolation such as summer. In consideration of this sharp drop, a temperature sensor is configured on the panel of the solar panel, and it is determined whether the surface temperature of the panel detected by the temperature sensor is above a preset temperature (for example, 50 ° C.). When the surface temperature of the panel is equal to or higher than the preset temperature, the surface temperature of the panel is controlled by adjusting the angle of incidence of sunlight to the panel through predetermined control so that the sunlight is incident at an angle rather than vertically.
이때, 앞서 설명에서 패널의 기울기 각도는 패널의 온도 및 발전량을 고려하였지만, 이들 인자뿐만 아니라 주변 환경 등 여러가지 상황을 고려하여 준비한 데이터 베이스를 바탕으로 이루어진다.At this time, the inclination angle of the panel in the above description is taken into consideration the temperature and the amount of power generation of the panel, but is made based on a database prepared in consideration of various situations, such as not only these factors but also the surrounding environment.
다음으로, 본 발명에 따른 발전 효율을 향상시키는 태양광 발전 시스템은 앞서 설명한 제어 방법을 실행하는 프로그램을 구비하는 제어 유닛을 포함하는 태양광 발전 시스템을 통해 달성된다.Next, a photovoltaic power generation system for improving the power generation efficiency according to the present invention is achieved through a photovoltaic power generation system including a control unit having a program for executing the control method described above.
다시 말해서, 본 발명에 따른 태양광 발전 시스템은 태양광 전지판; 상기 태양광 전지판을 임의의 방향으로 회전시키도록 구동시키는 구동 수단; 상기 태양광 전지판의 패널 표면 온도를 검출하는 온도 센서인 온도 검출 유닛; 및 상기 태양광 전지판이 태양의 고도와 궤도를 따라 추적하도록 제어하고, 상기 검출된 패널의 표면 온도가 미리 설정된 패널 표면 온도 이상인가를 판단하며, 상기 패널 표면 온도가 미리 설정된 패널 온도 이상인가의 판단 여부에 따라 현재 추적 모드를 유지하거나 추적 변환 모드를 실행하도록 제어하는 제어유닛을 포함한다.In other words, the solar power generation system according to the present invention includes a solar panel; Driving means for driving the solar panel to rotate in an arbitrary direction; A temperature detection unit which is a temperature sensor that detects a panel surface temperature of the solar panel; And controlling the solar panel to track along the altitude and orbit of the sun, determining whether the detected surface temperature of the panel is above a preset panel surface temperature, and determining whether the panel surface temperature is above a preset panel temperature. It includes a control unit for controlling to maintain the current tracking mode or to execute the tracking conversion mode depending on whether or not.
상기 구동 수단은 태양의 고도와 방위에 따라 태양광 전지판을 방위각뿐만 아니라 고도각을 함께 조절하여 추적할 수 있는 이축식 추적 장치를 포함한다. 이러한 이축식 추적 장치를 포함하는 구동 수단은 통상적으로 실시되는 기술을 채용하며, 해당 기술분야의 당업자라면 충분히 이해할 수 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.The driving means includes a biaxial tracking device capable of tracking the solar panel by adjusting the altitude angle as well as the azimuth angle according to the altitude and orientation of the sun. The driving means including such a biaxial tracking device employs conventionally practiced techniques, and will be omitted by those skilled in the art.
상기 온도 검출 유닛은 예를 들면 태양광 전지판의 패널 일측에 설치되어 패널의 표면 온도를 감지하고 감지된 신호를 전달함으로써 검출된다. 상기 온도 검출 유닛은 패널 표면 온도의 측정 정확성을 높이기 위하여 패널에 복수 개 설치되는 것이 바람직하다.The temperature detection unit is installed, for example, on one side of the panel of the solar panel to detect the surface temperature of the panel and transmit the detected signal. It is preferable that a plurality of temperature detection units are provided in the panel in order to increase the measurement accuracy of the panel surface temperature.
상기 제어 유닛은 상기 검출된 패널의 표면 온도가 미리 설정된 패널 표면 온도 이상인가를 판단하도록 구성되는 소정의 프로그램을 포함한다.The control unit includes a predetermined program configured to determine whether the detected surface temperature of the panel is equal to or greater than a preset panel surface temperature.
구체적으로, 도 5에 나타낸 바와 같이, 온도에 따른 태양광 전지판의 I-V 특성을 실험을 통한 그래프로부터 알 수 있듯이, 태양광 전지판의 패널 온도가 기준 온도(50℃) 이상으로 높아지면 발전 효율이 떨어지고, 이에 근거하여 태양광 전지판의 패널 온도의 기준 온도를 50℃로 한다.Specifically, as shown in Figure 5, as can be seen from the graph through the experiment IV characteristics of the solar panel according to the temperature, when the panel temperature of the solar panel is higher than the reference temperature (50 ℃) power generation efficiency is lowered Based on this, the reference temperature of the panel temperature of a photovoltaic panel is 50 degreeC.
따라서, 상기 제어 유닛은 상기 온도 검출 유닛에 의해 검출된 패널의 표면 온도가 기준 온도 50℃보다 높은지를 판단하게 된다. 달리 말하면, 바람직하게는 50℃를 기준으로 -5% 이내에 있는지를 판단한다.Thus, the control unit determines whether the surface temperature of the panel detected by the temperature detection unit is higher than the reference temperature of 50 ° C. In other words, it is preferably determined whether it is within -5% based on 50 ° C.
계속해서, 상기 제어 유닛은 검출된 패널의 표면 온도가 미리 설정된 패널 표면 온도 이상이 아닌 것으로 판단되는 경우, 즉 예를 들면 기준 온도 50℃보다 낮은 것으로 판단되는 경우, 현재 추적 모드를 유지하도록 제어한다.Subsequently, the control unit controls to maintain the current tracking mode when it is determined that the detected surface temperature of the panel is not greater than or equal to a preset panel surface temperature, that is, for example, lower than the reference temperature of 50 ° C. .
여기에서, 현재 추적 모드를 유지하는 제어는 별개의 제어 모드를 실행하는 것이 아니라 이전의 추적 모드를 그 상태 그대로 유지하는 것이다. 이 현재 추적 모드 유지 제어 및 추적 모드 제어는 도 2에 나타낸 바와 같이, 태양광전지판의 패널에 태양광의 수직으로 입사하여 최대의 효율을 발생할 수 있도록 작동한다.Here, the control to maintain the current tracking mode is not to execute a separate control mode but to maintain the previous tracking mode as it is. This current tracking mode maintenance control and tracking mode control operate as shown in FIG. 2 so as to generate maximum efficiency by vertically incidence of sunlight into the panel of the solar panel.
한편, 상기 제어 유닛은 온도 검출 유닛에 의해 검출된 패널 표면 온도가 미리 설정된 패널 표면 온도 이상으로 판단되는 경우, 즉 예를 들면 기준 온도 50℃보다 높은 것으로 판단되는 경우, 추적 변환 모드를 실행하도록 제어한다.On the other hand, the control unit controls to execute the tracking conversion mode when it is determined that the panel surface temperature detected by the temperature detection unit is equal to or higher than the preset panel surface temperature, that is, for example, higher than the reference temperature of 50 ° C. do.
상기 제어 유닛에 의한 추적 변환 모드의 실행은 일 예로 도 3에 나타낸 바와 같이 태양광 전지판의 패널로 입사되는 태양광의 입사에너지를 줄여 패널의 온도를 낮출 수 있도록 한 것으로, 상기 구동 수단을 구동시킴으로써 패널에 대한 태양광의 입사 각도를 변경하도록 제어하는 것이다.Execution of the tracking conversion mode by the control unit is to reduce the incident energy of sunlight incident on the panel of the solar panel as shown in FIG. 3, for example, and to lower the temperature of the panel. It is to control to change the angle of incidence of sunlight on.
이러한 태양광 전지판의 패널로 입사되는 각도의 변경은 그 제어 유닛에 저장된 미리 데이터 베이스화된 패널의 기울기 각도를 근거하여 제어된다.The change of the angle incident on the panel of the solar panel is controlled based on the inclination angle of the previously databased panel stored in the control unit.
상기 제어 유닛은 이 추적 변환 모드 실행 이후에도 지속적인 태양광 전지판의 패널 온도의 피드백(feedback)을 통해 패널의 표면 온도가 미리 설정된 패널 표면 온도 내에 들어오면 다시 추적 모드를 실행하도록 제어한다.The control unit controls to execute the tracking mode again when the surface temperature of the panel comes within the preset panel surface temperature through a continuous feedback of the panel temperature of the solar panel even after executing the tracking conversion mode.
한편, 상기 제어 유닛은 상기 패널 표면 온도가 미리 설정된 온도 이상인가를 판단하는 과정에서 그 판단의 정확성을 더욱 향상시키기 위하여, 패널 표면 온도가 미리 설정된 온도 이상인가를 판단함과 동시에, 요구 발전량을 만족하는가를 판단하여 제어하는 것을 더 포함할 수 있다.Meanwhile, in order to further improve the accuracy of the determination in the process of determining whether the panel surface temperature is higher than or equal to the preset temperature, the control unit determines whether the panel surface temperature is higher than or equal to the preset temperature and satisfies the required power generation amount. The method may further include determining and controlling.
상기 제어 유닛에 의한 상기 요구 발전량을 만족하는가를 판단하는 것은 발전기에 포함된 인버터를 통해 들어오는 전력량에 근거하여 판단할 수 있다.The determination of whether the required amount of generated power by the control unit is satisfied may be determined based on the amount of power input through the inverter included in the generator.
상기한 바와 같이 본 발명의 태양광 발전 시스템은, 여름과 같이 기온이 높고 일사량이 많은 계절에서의 태양의 입사에너지가 커서 태양광전지판의 패널의 표면 온도가 과도하게 높아지게 되면 오히려 발전효율이 급격히 떨어지는 문제점을 감안하여, 태양광전지판의 패널에 온도 감지 센서를 구성하고, 이 온도 감지 센서를 통해 검출된 패널의 표면 온도가 미리 설정된 온도(예를 들면, 50℃) 이상인지를 판단하고, 그 패널의 표면 온도가 미리 설정된 온도 이상인 경우에는 소정의 제어를 통해 패널에 대한 태양광의 입사 각도를 조정함으로써 태양광이 수직이 아닌 비스듬하게 입사되도록 함으로써 패널의 표면 온도를 제어한다.As described above, in the solar power generation system of the present invention, when the surface energy of the panel of the solar panel is excessively high due to the high incident energy of the sun in the season of high temperature and high insolation such as summer, the power generation efficiency drops rapidly. In view of the problem, a temperature sensor is configured on the panel of the solar panel, and it is determined whether the surface temperature of the panel detected by the temperature sensor is above a preset temperature (for example, 50 ° C.), and the panel When the surface temperature of is greater than or equal to a preset temperature, the surface temperature of the panel is controlled by adjusting the angle of incidence of sunlight to the panel through predetermined control so that the sunlight is obliquely incident rather than vertical.
이때, 앞서 설명에서 패널의 기울기 각도는 패널의 온도 및 발전량을 고려하였지만, 이들 인자뿐만 아니라 주변 환경 등 여러가지 상황을 고려하여 준비한 데이터 베이스를 바탕으로 이루어진다.At this time, the inclination angle of the panel in the above description is taken into consideration the temperature and the amount of power generation of the panel, but is made based on a database prepared in consideration of various situations, such as not only these factors but also the surrounding environment.
다음으로, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 태양광 발전 시스템의 제어 방법을 도 6을 참조하여 설명한다. 도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 태양광 발전 시스템의 제어 방법을 나타내는 블록도이다.Next, a control method of the solar power generation system according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6. 6 is a block diagram illustrating a control method of a photovoltaic power generation system according to a second embodiment of the present invention.
앞서 제1 실시 예에서 설명된 내용과 동일하거나 유사한 내용에 대해서는 간략히 하거나 생략한다. 후술하는 태양광 발전 시스템의 제어 방법의 제어는 제어 유닛에 의해 실행 및 제어되며, 후술하는 제어 방법을 실행하기 위한 프로그램을 포함한다.The same or similar contents as those described in the first embodiment will be briefly or omitted. The control of the control method of the solar power generation system to be described later is executed and controlled by the control unit, and includes a program for executing the control method to be described later.
도 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제 실시 예에 따른 태양광 발전 시스템의 제어 방법은 정상 추적 모드(S100)에서 제어 유닛에 의해 실행 및 제어되는 것으로서, 온도 센서(110)를 통해 태양광 전지판의 패널 표면 온도를 실시간 계측하고(S200); 특정 시간 구간에서 패널 표면 온도의 온도변화를 계측하며(S300); 현재 추적 모드에서 발생하는 발전량을 계측한다(S400).As shown in FIG. 6, the control method of the photovoltaic power generation system according to the embodiment of the present invention is executed and controlled by the control unit in the normal tracking mode S100, and the photovoltaic panel through the
그리고 제어 유닛은 상기 S200과 S300의 결과 값에 기초하여 설정 온도를 지정한다(S500). 즉, S200에서 계측된 온도변화의 미분 값(또는 온도 차)이 양(+)이지만, S300에서 계측된 발전량이 감소하는 때의 온도를 계측하여 해당 온도 값을 설정 온도로 지정한다. 다시 말해서, 온도가 높아질수록 발전량이 늘어나는 것이 정상이지만, 온도변화의 미분값이 양이면서도 발전량이 줄어드는 시점이 발전량 감소 임계 온도(즉, 설정 온도)로 설정할 수 있는 것이다.The control unit designates a set temperature based on the resultant values of S200 and S300 (S500). That is, although the derivative value (or temperature difference) of the temperature change measured in S200 is positive (+), the temperature when the amount of power generation measured in S300 decreases is measured and the corresponding temperature value is designated as the set temperature. In other words, it is normal that the amount of power generation increases as the temperature increases, but the point of time at which the power generation amount decreases while the derivative value of the temperature change is positive can be set to the generation amount reduction threshold temperature (that is, the set temperature).
여기에서, 온도변화의 미분 값(또는 온도 차)이 양(+)이라는 의미는 전지판의 패널 표면이 계속해서 가열되고 있음을 의미하고, 반대로 온도변화의 미분 값(또는 온도 차)이 음(-)이라는 의미는 전지판의 패널 표면의 온도가 낮아지고(냉각되고) 있음을 의미한다.In this case, a positive value (or a temperature difference) of the temperature change means that the panel surface of the panel is continuously being heated, and a negative value (or a temperature difference) of the temperature change is negative. ) Means that the temperature of the panel surface of the panel is lowered (cooled).
S200에서 실시간 계측된 온도가 설정 온도보다 높을 경우, 정상추적모드(S100)에서 입사각을 제어한다. 구체적으로, 입사각을 증가시킨다(S600).When the temperature measured in real time in S200 is higher than the set temperature, the incident angle is controlled in the normal tracking mode (S100). Specifically, the incident angle is increased (S600).
다음으로, S500의 상태에서 실시간 계측된 온도가 설정 온도보다 높고, S300에서 측정한 온도 변화에 근거하여 입사각을 계속 증가시키거나 감소시킨다. 구체적으로, S500의 상태에서 실시간 계측된 온도가 설정 온도보다 높고, S300에서 측정한 온도 변화의 미분 값이 양(+)인 경우, 입사각을 계속 증가시킨다(S710). 반면, S500의 상태에서 실시간 계측된 온도가 설정 온도보다 높고, S300에서 측정한 온도 변화의 미분 값이 음(-)인 경우, 입사각을 감소시킨다(S720).Next, the temperature measured in real time in the state of S500 is higher than the set temperature, and the incident angle is continuously increased or decreased based on the temperature change measured in S300. Specifically, when the temperature measured in real time in the state of S500 is higher than the set temperature, and the derivative value of the temperature change measured in S300 is positive (+), the incident angle is continuously increased (S710). On the other hand, when the temperature measured in real time in the state of S500 is higher than the set temperature, and the derivative value of the temperature change measured in S300 is negative (-), the incident angle is reduced (S720).
상기 S710과 S720 이후, S200에서 실시간 계측된 온도가 설정 온도 미만이고, S300에서 측정한 온도 변화의 미분값이 음(-)인 경우, 정상 추적 모드(S100)로 복귀한다(S800). 여기에서, 온도 변화의 미분값이 양(+)이고, 온도가 설정 온도 미만이 되는 것은 불가능하므로 고려할 필요가 없는 것이다.After S710 and S720, when the temperature measured in real time in S200 is less than the set temperature and the derivative value of the temperature change measured in S300 is negative, the process returns to the normal tracking mode (S100) (S800). Here, since the derivative value of the temperature change is positive (+), and the temperature cannot be lower than the set temperature, it does not need to be considered.
상기한 바와 같은 본 발명의 제1 및 제2 실시 예에 따른 태양광 발전 시스템의 제어 방법에 의하면, 일사 시간과 일사량에 관계없이 최적의 태양광 입사 각도를 유지할 수 있도록 제어할 수 있어 태양광 발전 효율을 증대시킬 수 있다.According to the control method of the photovoltaic power generation system according to the first and second embodiments of the present invention as described above, it is possible to control to maintain the optimal photovoltaic incidence angle irrespective of the insolation time and the amount of insolation The efficiency can be increased.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경의 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes within the scope not departing from the technical spirit of the present invention are possible in the art. It will be evident to those who have knowledge of.
100: 태양광 전지판
200: 구동 수단
S10: 추적 모드 단계
S20: 패널 표면 온도 검출 단계
S30: 패널 온도 판단 단계
S40: 현재 추적 모드 유지 단계
S50: 추적 변환 모드 실행 단계
S100: 정상 추적 모드 단계
S200: 실시간 온도 계측 단계
S300: 특정시간구간 온도변화 계측 단계
S400: 발전량 계측 단계
S500: 설정온도 지정 단계100: solar panel
200: drive means
S10: Tracking Mode Step
S20: Panel Surface Temperature Detection Step
S30: Panel Temperature Judgment Step
S40: Maintain current tracking mode
S50: Steps to Run Trace Conversion Mode
S100: normal tracking mode step
S200: Real Time Temperature Measurement Step
S300: Measurement step of temperature change at specific time interval
S400: Power Generation Step
S500: Setting temperature setting step
Claims (11)
a) 정상 추적 모드에서 상기 태양광 전지판의 패널 표면 온도를 실시간 계측하고;
b) 특정 시간 구간에서 상기 패널 표면 온도의 변화를 계측하고;
c) 발생하는 발전량을 계측하고;
d) 상기 b)와 c)에서 각각 계측된 온도 변화와 상기 발전량의 결과에 기초하여 설정 온도를 지정하며;
e) 상기 d)에서 지정된 설정 온도와 상기 b)에서 계측된 온도에 따라 정상 추적 모드에서 상기 태양광 전지판에 대한 입사각을 제어하는
태양광 발전 시스템의 제어 방법.
A control method for a photovoltaic power generation system comprising a solar panel, drive means for driving the solar panel to rotate in an arbitrary direction, and a control unit for controlling the system,
a) real-time measurement of the panel surface temperature of the solar panel in the normal tracking mode;
b) measuring the change in panel surface temperature over a specified time interval;
c) measuring the amount of power generated;
d) designating a set temperature based on the temperature change measured in b) and c) and the result of the amount of power generation, respectively;
e) controlling the incident angle to the solar panel in the normal tracking mode according to the set temperature specified in d) and the temperature measured in b).
Control method of solar power system.
상기 d)에서 설정 온도의 지정은
상기 b)에서의 온도 변화의 미분 값 또는 온도 차가 양(+)이고, 상기 c)에서의 발전량이 감소하는 시점의 온도를 설정 온도로 지정하는
태양광 발전 시스템의 제어 방법.
The method of claim 1,
The designation of the set temperature in d) is
The temperature at which the derivative value or temperature difference of the temperature change in b) is positive (+) and the amount of power generation in c) decreases is designated as the set temperature.
Control method of solar power system.
상기 a)에서 실시간 계측된 온도가 d)에서의 설정 온도보다 높을 경우, 정상추적모드에서 입사각을 증가시키고,
상기 입사각을 증가시킨 경우에서, 상기 b)에서 계측된 온도가 설정 온도보다 높고, 상기 c)에서 계측된 온도 변화에 따라 입사각을 계속 증가시키거나 감소시키는
태양광 발전 시스템의 제어 방법.
The method according to claim 1 or 2,
When the temperature measured in real time in a) is higher than the set temperature in d), the incident angle is increased in the normal tracking mode,
In the case where the incident angle is increased, the temperature measured in b) is higher than a set temperature, and the incident angle is continuously increased or decreased in accordance with the temperature change measured in c).
Control method of solar power system.
상기 입사각을 계속 증가시키거나 감소시키는 단계는
계측된 온도 변화의 미분 값 또는 온도 차가 양(+)인 경우, 입사각을 계속 증가시키고, 계측된 온도 변화의 미분 값 또는 온도 차가 음(-)인 경우, 입사각을 감소시키는
태양광 발전 시스템의 제어 방법.
The method of claim 3,
Continuously increasing or decreasing the angle of incidence
If the derivative value of the measured temperature change or the temperature difference is positive, the incident angle is continuously increased, and if the derivative value or the temperature difference of the measured temperature change is negative, the incident angle is decreased.
Control method of solar power system.
상기 입사각을 계속 증가시키거나 감소시키는 단계 이후, 상기 a)에서 실시간 계측된 온도가 설정 온도 미만이고, b)에서 계측된 온도 변화의 미분값 또는 온도 변화가 음(-)인 경우, 정상 추적 모드로 복귀하는
태양광 발전 시스템의 제어 방법.
5. The method of claim 4,
After continuously increasing or decreasing the angle of incidence, if the temperature measured in real time in the a) is less than the set temperature, and the derivative or temperature change of the measured temperature change in b) is negative, the normal tracking mode Returning to
Control method of solar power system.
a) 상기 태양광 전지판이 태양의 고도와 궤도를 따라 추적하도록 추적 모드를 실행하고;
b) 상기 태양광 전지판의 패널의 표면 온도를 검출하고;
c) 상기 검출된 패널의 표면 온도가 미리 설정된 패널 표면 온도 이상인가를 판단하며;
d) 상기 패널 표면 온도가 미리 설정된 패널 표면 온도 이상인가의 판단 여부에 따라 현재 추적 모드를 유지하거나 추적 변환 모드를 실행하는 것을 포함하는
태양광 발전 시스템의 제어 방법.
A control method for a photovoltaic power generation system comprising a solar panel, drive means for driving the solar panel to rotate in an arbitrary direction, and a control unit for controlling the system,
a) executing a tracking mode such that the solar panel tracks along the altitude and orbit of the sun;
b) detecting the surface temperature of the panel of said solar panel;
c) determining whether the detected surface temperature of the panel is equal to or greater than a preset panel surface temperature;
d) maintaining a current tracking mode or executing a tracking conversion mode depending on whether the panel surface temperature is above a preset panel surface temperature.
Control method of solar power system.
상기 b) 단계는 상기 태양광전지판의 패널 일측에 온도 감지 센서가 설치되어 패널의 표면 온도를 감지하여 검출되고,
상기 c) 단계는 상기 미리 설정된 패널 표면 온도 이상이 아닌 것으로 판단되는 경우 상기 현재 추적 모드를 유지하고, 상기 미리 설정된 패널 표면 온도 이상인 것으로 판단되는 경우 상기 추적 변환 모드를 실행하는
태양광 발전 시스템의 제어 방법.
The method according to claim 6,
In step b), a temperature sensor is installed at one side of the panel of the solar panel to detect the surface temperature of the panel.
Step c) maintains the current tracking mode when it is determined not to be above the preset panel surface temperature, and executes the tracking conversion mode when it is determined to be above the preset panel surface temperature.
Control method of solar power system.
상기 추적 변환 모드 실행 단계 이후는 상기 c) 단계로 다시 진행하는 것을 더 포함하는
태양광 발전 시스템의 제어 방법.
The method of claim 7, wherein
After the tracking conversion mode execution step further comprises the step of proceeding back to step c)
Control method of solar power system.
상기 추적 변환 모드 실행 단계는 상기 태양광 전지판의 기울기를 제어하여 태양광의 입사 각도를 변경하는 것인
태양광 발전 시스템의 제어 방법.
9. The method of claim 8,
The step of executing the tracking conversion mode is to change the incidence angle of sunlight by controlling the inclination of the solar panel.
Control method of solar power system.
상기 태양광 전지판의 패널로 입사되는 각도의 변경은 상기 제어 유닛에 미리 데이터 베이스화된 패널의 기울기 각도를 근거로 하여 제어되는
태양광 발전 시스템의 제어 방법.
10. The method of claim 9,
The change of the angle of incidence into the panel of the solar panel is controlled based on the inclination angle of the panel previously databased to the control unit.
Control method of solar power system.
상기 패널 표면 온도가 미리 설정된 패널 표면 온도 이상인가를 판단함과 동시에, 요구 발전량을 만족하는가를 판단하는 것을 더 포함하는
태양광 발전 시스템의 제어 방법.The method according to claim 6,
Determining whether the panel surface temperature is equal to or greater than a preset panel surface temperature, and determining whether the required power generation amount is satisfied.
Control method of solar power system.
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|---|---|---|---|
| KR1020120013446A KR20130092020A (en) | 2012-02-09 | 2012-02-09 | Control mehtod for solar photovaltaic generating system improving generation efficiency |
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| KR20130092020A true KR20130092020A (en) | 2013-08-20 |
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