KR20160078532A - A Photovoltaic Modular Abnormal Condition Diagnosis System and Method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 태양광 발전시스템에 있어서 태양광 모듈별 이상 발생 여부를 진단하는 모듈별 이상진단 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 태양광 모듈별 이상 진단을 함에 있어 해당 모듈과 대비대상이 되는 대조 모듈군을 동일한 환경조건 및/또는 발전특성을 갖는 모듈들만으로, 보다 상세하게는 진단 대상이 되는 모듈과 가장 근거리에 위치한 모듈들 중 동일한 환경조건 및/또는 발전특성을 갖는 모듈들만으로 대조 모듈군을 특정할 수 있게 하여 신속하고 정확한 진단이 이루어질 수 있게 하는 태양광 모듈별 이상 진단 시스템 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a module anomaly diagnosis system for diagnosing whether or not an abnormality occurs in each solar module in a photovoltaic power generation system and more specifically, Can be identified only by the modules having the same environmental condition and / or generation characteristic, more specifically, by the modules having the same environmental condition and / or generation characteristic among the modules located closest to the module to be diagnosed The present invention relates to an abnormality diagnosis system for a solar module, and a method thereof.
태양전지는 태양광의 빛에너지를 전기에너지로 바꾸는 장치이다. 태양전지는 태양광의 빛에너지로부터 전기를 발생시키는 셀(전기를 일으키는 최소단위, 이하 '셀'이라 한다), 상기 셀의 조합이며 각 셀에서 발생된 전기를 외부로 송출하는 셀모듈(전기를 꺼내는 최소단위, 이하 '모듈'이라 한다), 상기 모듈의 조합으로 정의되는 셀어레이(이하, '어레이'라 한다)로 구성된다. Solar cells are devices that convert solar light energy into electrical energy. A solar cell is a cell module that generates electricity from the light energy of the sunlight (hereinafter referred to as a "cell"), a cell module that combines the cells and transmits electricity generated in each cell to the outside (Hereinafter referred to as "module"), and a cell array (hereinafter referred to as "array") defined by a combination of the modules.
여기서, 본원발명의 배경이 되는 태양광발전장치의 기술은 대한민국 등록특허공보 제10-0455250호(2004.10.22), 10-1028159호(2011,04,01) 및 제10-1049786호(2011,07,11)에 기재되어 있다. 즉, 태양광발전장치는 상기와 같이 전기를 발생하는 태양전지를 이용한 발전방식에 태양전지로 구성된 모듈과 축전지 및 전력변환 인버터 등을 더 포함하면 태양광 발전장치(시스템)를 구성하게 된다. Here, the technology of the photovoltaic device according to the present invention is disclosed in Korean Patent Publication Nos. 10-0455250 (2004.10.22), 10-1028159 (2011,04,01) and 10-1049786 (2011, 07,11). That is, the photovoltaic power generation apparatus constitutes a photovoltaic power generation apparatus (system) when the power generation system using the photovoltaic cell that generates electricity as described above further includes a module composed of solar cells, a storage battery, and a power conversion inverter.
이러한 태양광 발전장치의 가동 운영과정에서 음영, 고장, 노화 등의 다양한 원인으로 수많은 모듈들 중에서 특정 모듈에 이상이 발생하게 되면, 이상이 발생한 해당 모듈에 대한 진단은 물론 교체 등이 이루어지는 유지보수가 무엇보다 중요해지고 있으나, 현재는 이상이 발생한 특정 모듈별 이상여부 진단을 하는 방식도 생소할 뿐더러 모듈별 진단을 실시하고자 하더라도 그 정확성을 담보하기가 어려웠다. In the event that abnormalities occur in a specific module among many modules due to various causes such as shading, failure, and aging in the operation and operation process of the solar power generation apparatus, the maintenance for the diagnosis of the module in which the abnormality occurs, Although it is becoming more important than now, it is not easy to diagnose the abnormality of each specific module in which the abnormality occurs, and it is difficult to guarantee the accuracy even if the module diagnosis is performed.
(특허 문헌)(Patent Literature)
일본등록특허공보 JP5413933호(2013. 11. 22. 등록) "태양광 발전 설비 고장 판정방법 및 장치"Japanese Registered Patent Publication No. JP5413933 (registered on Mar. 11, 2013) "Method and Apparatus for Determining Failure of Photovoltaic Power Plant"
상기 (특허 문헌)에 개시된 일본등록특허 역시 태양광 발전 패널마다 실측된 하늘의 전체 일사량 조건과 일시와 설치 조건으로부터 패널 경사면 일사량을 산출해 각 태양광 발전 패널별 부분 발전량을 산출하고 이를 이용하여 각 패널별 고장진단에 이를 활용할 수 있게 하는 기술적 사상을 개시하고는 있으나, 상기 내용 역시 단순히 패널별 일사량 조건 및 각 패널의 발전 특성을 고려하는 것에 그칠 뿐, 이상이 발생한 모듈에 대한 정확한 진단을 위해 해당 모듈을 다른 모듈들과 대비함에 있어서의 대조 대상이 되는 모듈을 정확히 분별해내는 것과는 무관하다. The Japanese patent disclosed in the above patent also calculates the solar radiation amount of the panel inclined surface from the total solar irradiance condition, the date and time and the installation conditions of the solar power generation panel measured for each solar power generation panel, calculates the partial generation amount of each solar power generation panel, In order to accurately diagnose the module in which the abnormality occurs, it is necessary to consider only the solar radiation condition of each panel and the power generation characteristics of each panel. It is not related to accurately distinguishing modules to be compared in comparison with other modules.
즉, 태양광 모듈별 이상여부에 대한 정확한 진단을 위해서는 해당 모듈을 다른 모듈들과 대비하여 그 출력특성의 차이점을 근거로 판단이 이루어져야 하는데, 해당 모듈과 대비대상이 되는 다른 모듈들(이하, '대조 모듈군'이라 한다)이 서로 동일한 환경조건에 놓여진 모듈들로만 이루어져야 판단의 정확성을 높일 수 있으나, 현재까지 이와 같은 대조 모듈군의 특정 방법에 대해서는 연구가 이루어지고 있지 않은 실정이다. That is, in order to accurately diagnose the abnormality of each photovoltaic module, it is necessary to make a judgment based on the difference of the output characteristics of the corresponding module in comparison with other modules. The verification module group ') can be improved only if the modules are placed under the same environmental conditions. However, the specific method of the verification module group has not been studied so far.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems,
본 발명의 목적은, 태양광 모듈별 이상 진단을 함에 있어 해당 모듈과 대비대상이 되는 대조 모듈군을 동일한 환경조건 및/또는 발전특성을 갖는 모듈들만으로 특정할 수 있게 하여 해당 모듈에 대한 진단의 정확성을 높일 수 있는 태양광 모듈별 이상 진단 시스템 및 방법을 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a method and system for diagnosing an abnormality in each solar module by allowing modules having the same environmental condition and / And to provide a fault diagnosis system and method for each solar module.
본 발명의 다른 목적은, 진단 대상이 되는 모듈과 가장 근거리에 위치한 모듈들 중 동일한 환경조건 및/또는 발전특성을 갖는 모듈들만으로 대조 모듈군을 특정할 수 있게 하여 신속하고 정확한 진단이 이루어질 수 있게 하는 태양광 모듈별 이상 진단 시스템 및 방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a system and method for enabling a quick and accurate diagnosis by allowing a group of verification modules to be identified only by modules having the same environmental condition and / or generation characteristics among the modules located closest to the module to be diagnosed And to provide a fault diagnosis system and method for each solar module.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 태양광 모듈별 이상 진단 시스템 및 방법은 다음과 같은 구성을 포함한다. The above and other objects, features and advantages of the present invention will be more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈별 이상 진단 시스템은 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 하나 이상의 태양광 모듈을 포함하는 어레이; 상기 어레이의 각 모듈별 출력값을 측정하는 출력감지부; 및 상기 출력감지부에서 측정된 각 모듈별 출력값을 바탕으로 특정 모듈에의 이상 발생 여부를 진단하는 이상진단부;를 포함하며, 상기 이상진단부는 진단 대상이 되는 특정 모듈과 대비 대상이 되는 복수의 대조 모듈군을 특정함에 있어 진단 대상이 되는 특정 모듈 주위에서 동일 출력값을 갖는 모듈들만으로 대조 모듈군을 특정하는 것을 특징으로 한다. An anomaly diagnosis system for each solar module according to an embodiment of the present invention includes an array including at least one solar module for converting solar energy into electric energy; An output sensing unit for measuring an output value of each module of the array; And an abnormality diagnosis unit for diagnosing whether abnormality occurs in a specific module based on the output value of each module measured by the output detection unit, wherein the abnormality diagnosis unit includes a plurality of The verification module group is identified only by the modules having the same output value around the specific module to be diagnosed in specifying the verification module group.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 태양광 모듈별 이상 진단 시스템에 있어서 상기 어레이는 하나 이상의 태양광 모듈이 하나 이상의 행과 열로 배열되어 형성되고, 상기 이상진단부는 태양광 모듈이 복수의 행과 열로 배열된 상기 어레이 내에서 진단 대상이 되는 특정 모듈과 그 주위의 대조 모듈군으로 이루어지는 복수의 후보군을 순차적으로 선택하는 후보군선택모듈과, 상기 후보군선택모듈을 통해 선택되는 후보군에 포함된 대조 모듈군의 출력값을 대비하여 동일 출력값을 갖는 모듈들만으로 이루어진 대조 모듈군을 특정하는 대조모듈군선택모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, in the fault diagnosis system for each solar module according to the present invention, the array is formed by arranging one or more solar modules in one or more rows and columns, A candidate group selection module sequentially selecting a plurality of candidate groups including a specific module to be diagnosed and a neighboring control module group in the array arranged in rows and columns of the candidate group, And a verification module group selection module for specifying a verification module group including only modules having the same output value in comparison with output values of the verification module group.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 태양광 모듈별 이상 진단 시스템에 있어서 상기 후보군선택모듈은 진단 대상이 되는 특정 모듈 주위 행과 열에 위치한 모듈들을 정사각형 형태로 묶어 복수의 후보군을 순차적으로 선택하는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, in the fault diagnosis system for each photovoltaic module according to the present invention, the candidate group selection module groups the modules located in the rows and columns around the specific module to be diagnosed into a square shape, .
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 태양광 모듈별 이상 진단 시스템에 있어서 상기 후보군선택모듈은 진단 대상이 되는 특정 모듈이 포함된 3행×3열로 이루어진 정사각형 형태의 복수의 후보군을 순차적으로 선택하는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, in the abnormality diagnosis system for each solar module according to the present invention, the candidate group selection module includes a plurality of candidate groups of square form having 3 rows x 3 columns including specific modules to be diagnosed And sequentially selecting one of the plurality of pixels.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈별 이상 진단 방법은 하나 이상의 태양광 모듈이 배열된 어레이에서의 각 모듈별 출력값을 측정하는 출력감지단계; 및 상기 출력감지단계에서 측정된 각 모듈별 출력값을 바탕으로 특정 모듈에의 이상 발생 여부를 진단하는 이상진단단계;를 포함하며, 상기 이상진단단계는 진단 대상이 되는 특정 모듈과의 대비 대상이 되는 복수의 대조 모듈군을 특정함에 있어 진단 대상이 되는 특정 모듈 주위에서 동일 출력값을 갖는 모듈들만으로 대조 모듈군을 특정하는 것을 특징으로 한다. According to an embodiment of the present invention, there is provided an abnormality diagnosis method for each solar module, comprising: an output sensing step of measuring an output value of each module in an array in which one or more solar modules are arranged; And an abnormality diagnosis step of diagnosing whether abnormality occurs in a specific module based on the output value of each module measured in the output detection step, The verification module group is identified only by the modules having the same output value around the specific module to be diagnosed in specifying the plurality of verification module groups.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 태양광 모듈별 이상 진단 방법에 있어서 상기 이상진단단계는 태양광 모듈이 복수의 행과 열로 배열된 상기 어레이 내에서 진단 대상이 되는 특정 모듈과 그 주위의 대조 모듈군으로 이루어지는 복수의 후보군을 순차적으로 선택하는 후보군선택단계와, 상기 후보군선택단계를 통해 선택되는 후보군에 포함된 대조 모듈군의 출력값을 대비하여 동일 출력값을 갖는 모듈들만으로 이루어진 대조 모듈군을 특정하는 대조모듈군선택단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, in the abnormality diagnosis method for each solar module according to the present invention, the abnormality diagnosis step includes a specific module to be diagnosed in the array in which the solar module is arranged in a plurality of rows and columns, A candidate group selection step of sequentially selecting a plurality of candidate groups including a plurality of neighboring control module groups; and a control module group including only modules having the same output value in comparison with the output values of the control module groups included in the candidate group selected through the candidate group selection step And a verification module group selection step of specifying a verification module group.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 태양광 모듈별 이상 진단 방법에 있어서 상기 후보군선택단계는 진단 대상이 되는 특정 모듈 주위 행과 열에 위치한 모듈들을 정사각형 형태로 묶어 복수의 후보군을 순차적으로 선택하는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, in the method for diagnosing an abnormality of each photovoltaic module according to the present invention, the candidate group selection step may include grouping modules located in rows and columns around a specific module to be diagnosed in a square form, .
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 태양광 모듈별 이상 진단 방법에 있어서 상기 후보군선택단계는 진단 대상이 되는 특정 모듈이 포함된 3행×3열로 이루어진 정사각형 형태의 복수의 후보군을 순차적으로 선택하는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, in the method for diagnosing an abnormality for each photovoltaic module according to the present invention, the candidate group selection step may include a plurality of candidate groups of square form having 3 rows x 3 columns including a specific module to be diagnosed And sequentially selecting one of the plurality of pixels.
본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다. The present invention can obtain the following effects by the above-described embodiment, the constitution described below, the combination, and the use relationship.
본 발명은 태양광 모듈별 이상 진단을 함에 있어 해당 모듈과 대비대상이 되는 대조 모듈군을 동일한 환경조건 및/또는 발전특성을 갖는 모듈들만으로 특정할 수 있게 하여 해당 모듈에 대한 진단의 정확성을 높일 수 있는 효과를 갖는다. In the present invention, in the case of abnormality diagnosis for each solar module, it is possible to identify the corresponding module and the contrast module group to be compared with only the modules having the same environmental condition and / or power generation characteristic, .
본 발명은 진단 대상이 되는 모듈과 가장 근거리에 위치한 모듈들 중 동일한 환경조건 및/또는 발전특성을 갖는 모듈들만으로 대조 모듈군을 특정할 수 있게 하여 신속하고 정확한 진단이 이루어질 수 있게 하는 효과를 갖는다. The present invention has the effect of enabling quick and accurate diagnosis by allowing a group of verification modules to be identified only by modules having the same environmental condition and / or generation characteristics among the modules located closest to the module to be diagnosed.
도 1은 태양광 발전장치의 원격 모니터링 시스템을 도시한 참고도
도 2는 어레이에서 일부분에 음영이 발생한 상태를 도시한 참고도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈별 이상 진단 시스템의 구성을 도시한 블록도
도 4은 진단 대상이 되는 특정 모듈 주위로 음영(표면에 얼룩이나 먼지가 덮인 경우도 동일함)이 발생한 경우를 도시한 참고도
도 5는 진단 대상이 되는 특정 모듈을 포함하여 주위 일부에 음영(표면에 얼룩이나 먼지가 덮인 경우도 동일함)이 발생한 경우를 도시한 참고도
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈별 이상 진단 방법을 도시한 블록도BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
Fig. 2 is a reference diagram showing a state where shading occurs in a part in the array
3 is a block diagram showing the configuration of an abnormality diagnosis system for each solar module according to an embodiment of the present invention.
Fig. 4 is a reference view showing a case where shading (the same applies when the surface is covered with dirt or dust) around a specific module to be diagnosed
Fig. 5 is a reference view showing a case where shading (even when surface is covered with dirt or dust) occurs in a part of the periphery including a specific module to be diagnosed
6 is a block diagram illustrating a method for diagnosing an abnormality in each solar module according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명에 따른 태양광 모듈별 이상 진단 시스템 및 방법의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 또한 명세서에 기재된 "...부", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a fault diagnosis system and method for a photovoltaic module according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. Throughout the specification, when an element is referred to as "including" an element, it is understood that the element may include other elements as well as other elements, The terms "part,"" module, "and the like denote a unit for processing at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software or a combination of hardware and software.
도 1은 태양광 발전장치의 원격 모니터링 시스템을 도시한 참고도이다. 도 1을 참조하면, 태양광 발전장치는, 실제 발전(발생)된 전기를 외부로 송출하는 최소단위인 태양광 모듈(10)이 복수개 모여 어레이(20)를 이루며, 대규모 태양광 발전의 경우 적게는 수십 개 많게는 수백 개 이상의 어레이(20)가 설치되어 운영되게 된다(한편, 태양광 발전장치에서는 이외에도 접속반(30), 인버터(40) 등의 설비와, 모니터링을 위한 센서(50), 송수신을 위한 코디네이터(60) 등의 장치가 포함되게 된다). 이러한 태양광 발전장치를 운영하다 보면, 태양광 모듈(10)의 전압이 저하(달리 표현하면, 해당 모듈의 효율이 저하)되게 되는데, 이때 전압 저하가 발생한 해당 모듈(10)을 정확하게 특정하고 해당 전압 저하의 원인을 운영자에게 고지시키게 되면 해당 모듈(10)에 대한 교체, 수리, 청소 등의 대응조치를 취하게 된다. 1 is a reference view showing a remote monitoring system of a solar power generation apparatus. 1, the photovoltaic device includes a plurality of
그러나, 종래에 태양광 발전장치의 모니터링 시스템은, 단순히 어레이 단에서 출력이 저하되는 것을 진단한 다음 해당 어레이에서는 점검자가 일일이 수동으로 해당 어레이의 각 모듈별로 계측하여 이상이 발생한 모듈을 특정하는 방식을 사용하여 왔으며, 최근에 개발되고 있는 모듈별 이상진단 시스템 역시, 모듈단에서 각 모듈별 출력량에 대한 계측은 하고는 있으나 해당 모듈에 대한 진단은 해당 모듈에서의 계측값과 어레이단 전체에서의 평균값과 대비하는 단순 비교에 그치고 있는 실정이다. However, conventionally, in the monitoring system of a photovoltaic power generation apparatus, a method of diagnosing that the output is simply degraded at the array stage, and then, in the array, the inspector manually measures each module of the array to identify the module in which the abnormality occurs In addition, although the recently developed module-based fault diagnosis system measures the amount of output for each module at the module end, the diagnosis for the corresponding module is performed by measuring the measured value in the corresponding module, It is a simple comparison that contrasts.
이와 같이 특정 모듈에 대한 이상 진단을 위해 해당 모듈에서 측정된 측정값을 어레이단 전체의 출력 평균값과 단순 대비하는 방식에서는 여러 가지 진단의 부정확성을 초래하는 상황이 발생할 수 있다. 도 2(도 2는 어레이(20)에서 일부분에 음영이 발생한 상태를 도시한 참고도이다)을 참조하면, 어레이(20)의 일부분에 구름이나 건물 그림자 등으로 인한 음영이 발생한 경우에 어레이(20)단 전체적으로 출력 전압은 저하되게 되는데, 이러한 상태에서의 어레이(20)단 전체 출력(일 예로, 전압값이 사용될 수 있음) 평균값을 기준으로 도 2에 도시된 바와 같은 이상이 발생한(일 예로, 표면에 과도한 얼룩이 생긴) 일 모듈(10-1)의 출력값을 대비하게 되면, 분명 이상이 발생한 일 모듈(10-1)에서의 출력값이 저하되어 측정됨에도 불구하고 그 대비 기준이 되는 어레이(20)단 전체 출력 평균값도 저하된 상태이므로, 음영이 전혀 없는 어레이(20)단 출력 평균값을 기준으로 하는 것에 비해 상대적으로 진단의 정확성이 현저히 떨어지게 된다. In this way, in order to diagnose abnormality of a specific module, a method of simply comparing the measured value measured by the module with the average value of the output of the entire array may cause various inaccuracies in diagnosis. Referring to FIG. 2 (FIG. 2 is a reference view showing a state in which a shadow is generated in a part of the array 20), when a shadow occurs due to a cloud, a building shadow or the like in a part of the
또한, 도 2에서 어레이(20) 일부분에 음영이 발생한 부분에 속하는 다른 모듈(10-2)의 이상 여부를 진단하는 경우를 상정하는 경우에도, 실제 해당 모듈(10-2)에는 이상이 없는 경우라 하더라도 해당 모듈(10-2)은 음영 내에 포함되어 있기 때문에 그로 인해 출력값이 저하된 것임에도 불구하고, 어레이(20)단 전체적으로는 음영에 가려지지 않은 부분들로 인해 어레이(20)단 전체 출력 평균값은 전체가 음영에 가려진 것에 비해 상대적으로 높기 때문에 이와 대비하였을 때에는 해당 모듈(10-2)에 마치 이상이 발생한 것으로 진단받을 개연성이 발생하게 되므로 진단의 정확성이 떨어지게 된다. 2, even when it is assumed that the other module 10-2 belonging to the part where the shade occurs in the part of the
이러한 문제점들을 근본적으로 해결하고자, 본 발명에서는 모듈별 이상 진단을 함에 있어 해당 모듈(진단 대상이 되는 모듈)과 대비대상이 되는 대조 모듈군을 동일한 환경조건 및/또는 발전특성을 갖는 모듈들만으로 구성된 대조 모듈군으로 특정할 수 있게 하여 진단의 신속성과 정확성을 높이고자 하는 것이다.
In order to fundamentally solve these problems, in the present invention, in order to diagnose an abnormality for each module, the control module group to be compared with the corresponding module (module to be diagnosed) is set as a control module composed only of modules having the same environmental condition and / It is aimed to increase the speed and accuracy of diagnosis by making it possible to identify by module group.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈별 이상 진단 시스템은, 어레이(20)의 각 모듈(10)별 출력값을 측정하는 출력감지부(70); 및 상기 출력감지부(70)에서 측정된 각 모듈(10)별 출력값을 바탕으로 특정 모듈(10)에의 이상 발생 여부를 진단하는 이상진단부(80);를 포함하며, 상기 이상진단부(80)는 진단 대상이 되는 특정 모듈(10)과 대비 대상이 되는 복수의 대조 모듈군을 특정함에 있어 진단 대상이 되는 특정 모듈(10) 주위에서 동일 출력값을 갖는 모듈(10)들만으로 대조 모듈군을 특정하는 것을 특징으로 한다. 3 to 5, an abnormality diagnosis system for each photovoltaic module according to an embodiment of the present invention includes an
상기 출력감지부(70)는 어레이(20)에 포함된 각 모듈(10)별로 각각의 출력값을 측정하는 구성으로, 일 예로 측정하는 출력값이 전압값이 경우에는 전압측정 센서 등이 활용될 수 있다. The
상기 이상진단부(80)는 상기 출력감지부(70)에서 측정된 각 모듈(10)별 출력값을 바탕으로 특정 모듈(10)에의 이상 발생 여부를 진단하는 구성으로, 특히 본 발명에서는 앞서 종래 기술들의 문제점으로 지적한 바와 같은 문제를 근본적으로 해결할 수 있게 하기 위해, 진단 대상이 되는 특정 모듈(10)과의 대비 대상이 되는 복수의 대조 모듈군을 특정함에 있어 진단 대상이 되는 특정 모듈(10) 주위에서 동일 출력값을 갖는 모듈(10)들만으로 대조 모듈군을 특정하도록 한다. The
즉, 대조 모듈군에 포함되는 모듈(10)들은 모두 동일한 출력값(환경 조건 또는 발전 특성)을 갖도록 함으로써, 앞서 일 예로 든 바와 같이 음영에 포함된 모듈과 포함되지 않은 모듈이 혼합되어 이루어지는 대조 모듈군 또는 표면에 먼지나 얼룩이 덮인 모듈과 그렇지 않은 모듈이 혼합되어 이루어지는 대조 모듈군이 발생하는 것을 차단하여 진단의 정확성을 높일 수 있게 하며, 아울러 이와 같은 대조 모듈군이 진단 대상이 되는 특정 모듈(10)과 멀리 떨어지지 않고 해당 모듈(10) 주위에서 선택되도록 함으로써, 진단 대상이 되는 특정 모듈(10)은 음영 내에 있는 반면에 대조 모듈군의 모듈들은 음영 밖에 있는 상황 등이 발생되지 않도록 차단하여 진단의 정확성을 높일 수 있게 한다. That is, the
보다 구체적으로 일 예를 들어 살펴보면, 어레이(20)가 도 4 등에 도시된 바와 같이 하나 이상의 태양광 모듈(10)이 하나 이상의 행과 열로 배열되어 형성되는 경우, 상기 이상진단부(80)는 태양광 모듈(10)이 복수의 행과 열로 배열된 상기 어레이 ()내에서 진단 대상이 되는 특정 모듈과 그 주위의 대조 모듈군으로 이루어지는 복수의 후보군을 순차적으로 선택하는 후보군선택모듈(810)과, 상기 후보군선택모듈(810)을 통해 선택되는 후보군에 포함된 대조 모듈군의 출력값을 대비하여 동일 출력값을 갖는 모듈들만으로 이루어진 대조 모듈군을 특정하는 대조모듈군선택모듈(820)을 포함할 수 있다. More specifically, for example, when the
상기 후보군선택모듈(810)은 진단 대상이 되는 특정 모듈 및 상기 특정 모듈을 중심으로 특정 모듈 주위의 모듈들로 이루어지는 대조 모듈군의 다양한 조합을 복수의 후보군으로 순차적으로 선택하는 구성을 의미한다. 바람직하게는 상기 후보군선택모듈(810)은 진단 대상이 되는 특정 모듈 주위 행과 열에 위치한 모듈들을 정사각형 형태(일 예로, 진단 대상이 되는 특정 모듈이 포함된 3행×3열로 이루어진 정사각형 형태)로 묶어 복수의 후보군을 순차적으로 선택하는 방식이 적용될 수 있는데, 후보군 선택방식을 이에 한정하는 것은 아니다. The candidate
이하에서는, 본 발명에 대한 이해를 쉽게 할 수 있도록 일 예로 상기 후보군선택모듈(810)이 진단 대상이 되는 특정 모듈이 포함된 3행×3열로 이루어진 정사각형 형태로 후보군을 순차적으로 선택하는 방식으로 설명하도록 한다. Hereinafter, in order to facilitate understanding of the present invention, for example, the candidate
도 4은 진단 대상이 되는 특정 모듈 주위로 음영(표면에 얼룩이나 먼지가 덮인 경우도 동일함)이 발생한 경우를 도시한 참고도로, 도 4을 참조하면, 진단 대상이 되는 특정 모듈(10-a)은 음영에 포함되지 않고 그 주위에만 음영이 발생한 상태에서 상기 후보군선택모듈(810)은 진단 대상이 되는 특정 모듈(10-a)을 중심으로 해당 특정 모듈(10-a)이 포함되는 3행×3열(총 9개의 모듈(10))로 이루어진 정사각형 형태의 후보군으로 총 9개의 후보군(11-1부터 11-9)을 순차적으로 선택하여 제시하게 되며, 이때 상기 대조모듈군선택모듈(820)은 상기 후보군선택모듈(810)을 통해 선택되는 후보군들(11-1부터 11-9)에 대해, 진단 대상이 되는 특정 모듈(10-a)을 제외한 나머지 대조 모듈군에 포함되는 모듈들만의 출력값을 대비하여 동일 출력값을 갖는 모듈들만으로 이루어진 대조 모듈군을 특정하게 된다. 도 4의 예에서는 후보군들(11-1부터 11-9) 중 다른 후보군(11-1부터 11-8)들에서는 대조 모듈군에 포함되는 모듈들이 음영에 포함되는 모듈과 포함되지 않는 모듈이 혼재되어 있는 반면에, 11-9 후보군에서는 진단 대상이 되는 특정 모듈(10-a)과 동일하게 대조 모듈군에 포함되는 모듈들 모두가 음영에 포함되지 않는 모듈들만으로 이루어져 동일 출력값을 갖는 모듈들만으로 이루어지기 때문에 11-9 후보군에 포함된 진단 대상이 되는 특정 모듈(10-a)을 제외한 나머지 모듈들만으로 이루어진 대조 모듈군을 특정하게 된다. 이 경우 진단 대상이 되는 특정 모듈(10-a)은 자신과 동일한 환경 조건(음영에 포함되지 않은 조건)에 높인 대조 모듈군과의 대비를 통해 해당 대조 모듈군의 출력 평균값에 비해 낮은 출력값을 나타내는 경우 이상 발생으로 진단받게 되어 다른 대조 모듈군이 선택되었을 경우에 비해 진단의 정확성을 높일 수 있게 된다. FIG. 4 is a reference view showing a case where a shade (even when a surface is covered with dirt or dust) occurs around a specific module to be diagnosed. Referring to FIG. 4, the specific module 10- Is not included in the shade but only in the vicinity of the shade, the candidate
다른 예로, 도 5는 진단 대상이 되는 특정 모듈을 포함하여 주위 일부에 음영(표면에 얼룩이나 먼지가 덮인 경우도 동일함)이 발생한 경우를 도시한 참고도로, 도 5를 참조하면, 진단 대상이 되는 특정 모듈(10-b)을 포함하여 그 주위 일부가 음영에 포함된 상태에서 이 경우에도 앞서와 같이, 상기 후보군선택모듈(810)은 진단 대상이 되는 특정 모듈(10-b)을 중심으로 해당 특정 모듈(10-b)이 포함되는 3행×3열(총 9개의 모듈(10))로 이루어진 정사각형 형태의 후보군으로 총 9개의 후보군(11-1부터 11-9)을 순차적으로 선택하여 제시하게 되며, 이때 상기 대조모듈군선택모듈(820)은 상기 후보군선택모듈(810)을 통해 선택되는 후보군들(11-1부터 11-9)에 대해, 진단 대상이 되는 특정 모듈(10-b)을 제외한 나머지 대조 모듈군에 포함되는 모듈들만의 출력값을 대비하여 동일 출력값을 갖는 모듈들만으로 이루어진 대조 모듈군을 특정하게 된다. 도 5의 예에서는 후보군들(11-1부터 11-9) 중 다른 후보군(11-1부터 11-4 및 11-6부터 11-9)들에서는 대조 모듈군에 포함되는 모듈들이 음영에 포함되는 모듈과 포함되지 않는 모듈이 혼재되어 있는 반면에, 11-5 후보군에서는 진단 대상이 되는 특정 모듈(10-b)과 동일하게 대조 모듈군에 포함되는 모듈들 모두가 음영에 포함되는 모듈들만으로 이루어져 동일 출력값을 갖는 모듈들만으로 이루어지기 때문에 11-5 후보군에 포함된 진단 대상이 되는 특정 모듈(10-b)을 제외한 나머지 모듈들만으로 이루어진 대조 모듈군을 특정하게 된다. 이 경우 진단 대상이 되는 특정 모듈(10-b)은 자신과 동일한 환경 조건(음영에 포함된 조건)에 높인 대조 모듈군과의 대비를 통해 해당 대조 모듈군의 출력 평균값에 비해 낮은 출력값을 나타내는 경우 이상 발생으로 진단받게 되어(즉, 진단 대상이 되는 특정 모듈(10-b) 자체가 음영에 포함되었다 하더라도 그에 제약받지 않고 정확한 진단을 받을 수 있게 된다) 다른 대조 모듈군이 선택되었을 경우에 비해 진단의 정확성을 높일 수 있게 된다. 5 is a reference view showing a case where a shade (even when a surface is covered with dirt or dust) is formed on a part of a periphery including a specific module to be diagnosed. Referring to Fig. 5, The candidate
이와 같이 본 발명에 따른 태양광 모듈별 이상 진단 시스템은 진단 대상이 되는 모듈이 음영에 들어 있거나 들지 않았거나 무관하게, 또한 먼지나 얼룩에 덮이거나 깨끗한 표면을 유지하고 있거나 무관하게, 해당 대상 모듈과 동일 환경 조건(내지 발전 조건)에 놓인 대조 모듈군을 대비대상으로 신속하게 특정하여 이를 기준으로 진단을 수행할 수 있게 되므로, 기존에 비해 신속하고 정확한 모듈별 진단이 이루어질 수 있게 되는 특징을 갖게 된다.
As described above, the abnormality diagnosis system for each solar module according to the present invention can detect the abnormality of the target module, regardless of whether the module to be diagnosed is in the shade or not, whether it is covered with dust or stains, It is possible to quickly identify the control module group placed in the same environmental condition (or the power generation condition) as a contrast object, and to perform diagnosis based on the comparison module. Therefore, .
이하에서는, 앞서 설명한 시스템이 구현되는 태양광 모듈별 이상 진단 방법에 대해 설명하도록 한다.
Hereinafter, an abnormality diagnostic method for each solar module in which the system described above is implemented will be described.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈별 이상 진단 방법은, 하나 이상의 태양광 모듈(10)이 배열된 어레이(20)에서의 각 모듈(10)별 출력값을 측정하는 출력감지단계(S10); 및 상기 출력감지단계(S10)에서 측정된 각 모듈(10)별 출력값을 바탕으로 특정 모듈(10)에의 이상 발생 여부를 진단하는 이상진단단계(S20);를 포함하며, 상기 이상진단단계(S20)는 진단 대상이 되는 특정 모듈(10)과의 대비 대상이 되는 복수의 대조 모듈군을 특정함에 있어 진단 대상이 되는 특정 모듈(10) 주위에서 동일 출력값을 갖는 모듈(10)들만으로 대조 모듈군을 특정하는 것을 특징으로 한다. 6, an abnormality diagnosis method for each solar module according to an embodiment of the present invention includes the steps of measuring an output value of each
상기 출력감지단계(S10)는 어레이(20)에 포함된 각 모듈(10)별로 각각의 출력값을 측정하는 과정으로, 일 예로 측정하는 출력값이 전압값이 경우에는 전압측정 센서 등이 활용될 수 있다. The output sensing step S10 is a process of measuring output values of the
상기 이상진단단계(S20)는 상기 출력감지단계(S10)에서 측정된 각 모듈(10)별 출력값을 바탕으로 특정 모듈(10)에의 이상 발생 여부를 진단하는 과정으로, 보다 구체적으로 태양광 모듈(10)이 복수의 행과 열로 배열된 상기 어레이(20) 내에서 진단 대상이 되는 특정 모듈(10)과 그 주위의 대조 모듈군으로 이루어지는 복수의 후보군(11)을 순차적으로 선택하는 후보군선택단계(S21)와, 상기 후보군선택단계(S21)를 통해 선택되는 후보군(11)에 포함된 대조 모듈군의 출력값을 대비하여 동일 출력값을 갖는 모듈(10)들만으로 이루어진 대조 모듈군을 특정하는 대조모듈군선택단계(S22)를 포함할 수 있다. The abnormality diagnosis step S20 is a step of diagnosing whether abnormality occurs in the
상기 후보군선택단계(S21)는 진단 대상이 되는 특정 모듈(10) 및 상기 특정 모듈(10)을 중심으로 특정 모듈(10) 주위의 모듈들로 이루어지는 대조 모듈군의 다양한 조합을 복수의 후보군(11)으로 순차적으로 선택하는 과정을 의미한다. 바람직하게는 상기 후보군선택단계(S21)은 진단 대상이 되는 특정 모듈 주위 행과 열에 위치한 모듈들을 정사각형 형태(일 예로, 진단 대상이 되는 특정 모듈이 포함된 3행×3열로 이루어진 정사각형 형태)로 묶어 복수의 후보군을 순차적으로 선택하는 방식이 적용될 수 있는데, 후보군 선택방식을 이에 한정하는 것은 아니다. 상기 후보군선택단계(S21)에서 후보군을 순차적으로 선택하는 방식은 앞서 도 4와 도 5를 참조하여 설명드린 바와 동일하므로 중복기재를 피하기 위해 설명은 생략하도록 한다. In the candidate group selection step S21, various combinations of the verification module group consisting of the
상기 대조모듈군선택단계(S22)는 상기 후보군선택단계(S21)를 통해 선택되는 후보군(11)에 포함된 대조 모듈군의 출력값을 대비하여 동일 출력값을 갖는 모듈(10)들만으로 이루어진 대조 모듈군을 특정하게 된다. The checking module group selecting step S22 may include comparing modules output from the comparing module group included in the candidate group 11 selected through the candidate group selecting step S21 to only the
이와 같이 본 발명에 따른 태양광 모듈별 이상 진단 시스템은 진단 대상이 되는 모듈(10)이 음영에 들어 있거나 들지 않았거나 무관하게, 또한 먼지나 얼룩에 덮이거나 깨끗한 표면을 유지하고 있거나 무관하게, 해당 대상 모듈(10)과 동일 환경 조건(내지 발전 조건)에 놓인 대조 모듈군을 대비대상으로 신속하게 특정하여 이를 기준으로 진단을 수행할 수 있게 되므로, 기존에 비해 신속하고 정확한 모듈별 진단이 이루어질 수 있게 되는 특징을 갖게 된다.
As described above, the abnormality diagnostic system for each solar module according to the present invention can be applied to the
이상에서, 출원인은 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명하였지만, 이와 같은 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 일 실시예일 뿐이며 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 한 어떠한 변경예 또는 수정예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Should be interpreted as belonging to the scope.
10: 모듈
11: 후보군
20: 어레이
30: 접속반
40: 인버터
50: 센서
60: 코디네이터
70: 출력감지부
80: 이상진단부
810: 후보군선택모듈
820: 대조모듈군선택모듈10: Module 11: candidate
20: array 30: connection board
40: Inverter 50: Sensor
60: Coordinator 70: Output detection unit
80: abnormality diagnosis unit 810: candidate group selection module
820: Control module group selection module
Claims (8)
상기 어레이의 각 모듈별 출력값을 측정하는 출력감지부; 및
상기 출력감지부에서 측정된 각 모듈별 출력값을 바탕으로 특정 모듈에의 이상 발생 여부를 진단하는 이상진단부;를 포함하며,
상기 이상진단부는 진단 대상이 되는 특정 모듈과 대비 대상이 되는 복수의 대조 모듈군을 특정함에 있어 진단 대상이 되는 특정 모듈 주위에서 동일 출력값을 갖는 모듈들만으로 대조 모듈군을 특정하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈별 이상 진단 시스템. An array comprising at least one solar module for converting solar energy to electrical energy;
An output sensing unit for measuring an output value of each module of the array; And
And an abnormality diagnosis unit for diagnosing whether abnormality occurs in the specific module based on the output value of each module measured by the output sensing unit,
Wherein the abnormality diagnosis unit identifies a control module group only by modules having the same output value around a specific module to be diagnosed in specifying a plurality of control module groups to be compared with a specific module to be diagnosed, Fault diagnosis system per module.
상기 어레이는 하나 이상의 태양광 모듈이 하나 이상의 행과 열로 배열되어 형성되고,
상기 이상진단부는 태양광 모듈이 복수의 행과 열로 배열된 상기 어레이 내에서 진단 대상이 되는 특정 모듈과 그 주위의 대조 모듈군으로 이루어지는 복수의 후보군을 순차적으로 선택하는 후보군선택모듈과, 상기 후보군선택모듈을 통해 선택되는 후보군에 포함된 대조 모듈군의 출력값을 대비하여 동일 출력값을 갖는 모듈들만으로 이루어진 대조 모듈군을 특정하는 대조모듈군선택모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈별 이상 진단 시스템. The method according to claim 1,
The array being formed by one or more solar modules arranged in one or more rows and columns,
Wherein the abnormality diagnosis unit comprises: a candidate group selection module for sequentially selecting a plurality of candidate groups including a specific module to be diagnosed and a neighboring verification module group in the array in which the solar module is arranged in a plurality of rows and columns; And a verification module group selection module for identifying a verification module group including only modules having the same output value in comparison with an output value of the verification module group included in the candidate group selected through the module.
상기 후보군선택모듈은 진단 대상이 되는 특정 모듈 주위 행과 열에 위치한 모듈들을 정사각형 형태로 묶어 복수의 후보군을 순차적으로 선택하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈별 이상 진단 시스템. 3. The method of claim 2,
Wherein the candidate group selection module sequentially selects a plurality of candidate groups by grouping modules located in rows and columns around a specific module to be diagnosed in a square form.
상기 후보군선택모듈은 진단 대상이 되는 특정 모듈이 포함된 3행×3열로 이루어진 정사각형 형태의 복수의 후보군을 순차적으로 선택하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈별 이상 진단 시스템. The method of claim 3,
Wherein the candidate group selection module sequentially selects a plurality of candidate groups in a square form having 3 rows and 3 columns including a specific module to be diagnosed.
상기 출력감지단계에서 측정된 각 모듈별 출력값을 바탕으로 특정 모듈에의 이상 발생 여부를 진단하는 이상진단단계;를 포함하며,
상기 이상진단단계는 진단 대상이 되는 특정 모듈과의 대비 대상이 되는 복수의 대조 모듈군을 특정함에 있어 진단 대상이 되는 특정 모듈 주위에서 동일 출력값을 갖는 모듈들만으로 대조 모듈군을 특정하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈별 이상 진단 방법. An output sensing step of measuring an output value of each module in an array in which one or more solar modules are arranged; And
And an abnormality diagnosis step of diagnosing whether abnormality occurs in the specific module based on the output value of each module measured in the output detection step,
Wherein the abnormality diagnosis step identifies the control module group only by the modules having the same output value around the specific module to be diagnosed in specifying the plurality of control module groups to be contrasted with the specific module to be diagnosed Fault diagnosis method for each photovoltaic module.
상기 이상진단단계는 태양광 모듈이 복수의 행과 열로 배열된 상기 어레이 내에서 진단 대상이 되는 특정 모듈과 그 주위의 대조 모듈군으로 이루어지는 복수의 후보군을 순차적으로 선택하는 후보군선택단계와, 상기 후보군선택단계를 통해 선택되는 후보군에 포함된 대조 모듈군의 출력값을 대비하여 동일 출력값을 갖는 모듈들만으로 이루어진 대조 모듈군을 특정하는 대조모듈군선택단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈별 이상 진단 시스템. 6. The method of claim 5,
Wherein the abnormality diagnosis step comprises a candidate group selecting step of sequentially selecting a plurality of candidate groups each consisting of a specific module to be diagnosed and a neighboring control module group in the array in which the solar module is arranged in a plurality of rows and columns, And a control module group selecting step of selecting a control module group including only modules having the same output value in comparison with the output values of the control module group included in the candidate group selected through the selection step .
상기 후보군선택단계는 진단 대상이 되는 특정 모듈 주위 행과 열에 위치한 모듈들을 정사각형 형태로 묶어 복수의 후보군을 순차적으로 선택하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈별 이상 진단 방법. The method according to claim 6,
Wherein the candidate group selection step sequentially selects a plurality of candidate groups by grouping modules located in rows and columns around a specific module to be diagnosed in a square form.
상기 후보군선택단계는 진단 대상이 되는 특정 모듈이 포함된 3행×3열로 이루어진 정사각형 형태의 복수의 후보군을 순차적으로 선택하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈별 이상 진단 방법. 8. The method of claim 7,
Wherein the candidate group selection step sequentially selects a plurality of candidate groups in a square form having 3 rows and 3 columns including a specific module to be diagnosed.
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