KR20170126623A - 멀티변수를 기반으로 한 태양광 발전설비의 효율성 진단시스템 - Google Patents

멀티변수를 기반으로 한 태양광 발전설비의 효율성 진단시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20170126623A
KR20170126623A KR1020160056877A KR20160056877A KR20170126623A KR 20170126623 A KR20170126623 A KR 20170126623A KR 1020160056877 A KR1020160056877 A KR 1020160056877A KR 20160056877 A KR20160056877 A KR 20160056877A KR 20170126623 A KR20170126623 A KR 20170126623A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power generation
efficiency
generation amount
unit
photovoltaic
Prior art date
Application number
KR1020160056877A
Other languages
English (en)
Inventor
최태원
Original Assignee
(주)유에너지
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)유에너지 filed Critical (주)유에너지
Priority to KR1020160056877A priority Critical patent/KR20170126623A/ko
Publication of KR20170126623A publication Critical patent/KR20170126623A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S50/00—Monitoring or testing of PV systems, e.g. load balancing or fault identification
    • H02S50/10—Testing of PV devices, e.g. of PV modules or single PV cells
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00—Supporting structures for PV modules
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/30—Electrical components
    • H02S40/32—Electrical components comprising DC/AC inverter means associated with the PV module itself, e.g. AC modules
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/30—Electrical components
    • H02S40/34—Electrical components comprising specially adapted electrical connection means to be structurally associated with the PV module, e.g. junction boxes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 멀티변수를 기반으로 한 태양광 발전설비의 효율성 진단시스템에 관한 것으로서, 태양광 모듈과 접속반, 인버터 등을 포함하는 태양광 발전설비에 있어서, 상기 태양광 발전설비의 설치상태와 설치지역에 따른 변수 인자들을 입력으로 받고, 이러한 변수 인자들에 의한 데이터를 기반으로 연산하여 태양광 발전설비의 예상발전량을 예측하는 발전량 예측부(10); 상기 태양광 발전설비의 가동에 따라 태양광 모듈에서 발생되는 전력의 실제발전량을 산출하는 실제발전량 산출부(20); 상기 발전량 예측부(10)에서 출력되는 예상발전량과 상기 실제발전량 산출부(20)에서 출력되는 실제발전량을 비교하되 예상발전량 대비 실제발전량의 효율성이 일정 기준치 이하인지를 체크하여 태양광 발전설비의 실제발전량에 대한 효율성을 진단하는 발전효율 진단부(30);를 포함하며, 상기 변수 인자들은 태양광 모듈의 면적, 태양광 모듈의 개수, 설치방향 및 경사각도에 의한 태양광 모듈의 설치상태, 태양광 모듈의 타입별 효율, 지역별 일조시간, 인버터 효율이 사용되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 태양광 발전설비의 효율성 및 고장여부를 예측 및 진단할 수 있고 태양광 발전의 모니터링과 설비의 이력관리 및 예방보전을 실시할 수 있다.

Description

멀티변수를 기반으로 한 태양광 발전설비의 효율성 진단시스템{photovoltaic power generation equipment efficiency detection system based on multi variables}
본 발명은 태양광 발전시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 태양광 발전설비의 설치상태 및 설치지역의 다양한 변수 인자들을 체크하고 이를 바탕으로 태양광 발전설비의 예상발전량을 예측할 수 있도록 하며, 이를 실제 태양광 발전설비의 발전량과 비교하여 일정 오차범위를 벗어났을 경우 태양광 발전설비의 효율성 및 고장여부를 예측할 수 있도록 하고 태양광 발전 모니터링과 더불어 설비의 이력관리 및 예방보전을 실시할 수 있도록 한 멀티변수를 기반으로 한 태양광 발전설비의 효율성 진단시스템에 관한 것이다.
일반적으로 태양광 발전설비는 태양광 에너지를 직류 전기로 바꾸어 전력을 생산하기 위한 것으로서, 다수의 태양전지들이 스트링 결선에 의해 어레이(array)된 태양전지모듈을 이용하여 전기를 대규모로 생산하는 발전설비이다.
이러한 태양광 발전설비는 태양광을 받아 직류전기를 발생시키는 태양전지가 어레이된 태양광 모듈과, 상기 태양광 모듈에서 발생된 직류 전기를 단위 스트링별로 모을 수 있도록 연결되는 접속반과, 상기 접속반에 모인 전체 직류 전기를 교류 전기로 변환시키는 인버터와, 상기 인버터를 통해 변환된 교류 전기를 한전계통에 보내는 배전반 등을 포함하는 구성으로 이루어진다.
이때, 태양전지가 어레이된 태양전지모듈에서 발전을 시작하면, 각각의 단위 스트링을 통해 전류가 흐르게 되고 이와 동시에 접속반에서는 각각의 단위 스트링별로 전류를 수집하여 전송하게 되며, 접속반을 통하여 각 스트링별 전류와 전체 전류 등을 모니터링하고 있다.
최근 세계적인 환경오염과 자원고갈 등의 문제를 해결하기 위한 대책으로 신재생 에너지 사업들이 활발히 추진되고 있으며, 이에 태양광 발전설비 또한 설치가 증가하고 있는 추세에 있고 발전량 향상과 진단 등 효율성 개선을 위한 노력들을 경주하고 있다.
또한, 태양광 발전설비의 성능향상을 위한 상태진단 기술 및 발전량 예측기술이 요구되고 있다.
하지만, 종래 태양광 발전설비에 있어서는 전체 시스템의 인버터 출력만 계측하고 있고 단순 모니터링만 수행하고 있는 형태로서, 태양광 발전설비를 진단 및 관리하는데 많은 시간이 소요되고, 고장유형이나 고장패턴 및 환경변화에 따른 발전량 변화를 파악하는데 어려움이 있었다.
특히, 태양광 발전설비는 동일 설치조건을 갖는다 하더라도 여러 가지 다양한 변수 및 태양광 모듈의 상태에 따라 다르게 출력되므로 모듈의 발전량 차이를 진단 및 관리하는데 상당한 어려움이 존재하는 실정에 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1457643호
본 발명은 상술한 종래의 문제점 등을 해소 및 이를 감안하여 안출된 것으로서, 태양광 발전설비의 설치상태 및 설치지역의 다양한 변수 인자들을 체크하고 이를 바탕으로 태양광 발전설비의 예상발전량을 예측할 수 있도록 하며, 이를 실제 태양광 발전설비의 발전량과 비교하여 일정 오차범위를 벗어났을 경우 태양광 발전설비의 효율성 및 고장여부를 예측할 수 있도록 하고 태양광 발전 모니터링과 더불어 설비의 이력관리 및 예방보전을 실시할 수 있도록 한 멀티변수를 기반으로 한 태양광 발전설비의 효율성 진단시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 멀티변수를 기반으로 한 태양광 발전설비의 효율성 진단시스템은, 태양광 모듈과 접속반, 인버터 등을 포함하는 태양광 발전설비에 있어서, 상기 태양광 발전설비의 설치상태와 설치지역에 따른 변수 인자들을 입력으로 받고, 이러한 변수 인자들에 의한 데이터를 기반으로 연산하여 태양광 발전설비의 예상발전량을 예측하는 발전량 예측부(10); 상기 태양광 발전설비의 가동에 따라 태양광 모듈에서 발생되는 전력의 실제발전량을 산출하는 실제발전량 산출부(20); 상기 발전량 예측부(10)에서 출력되는 예상발전량과 상기 실제발전량 산출부(20)에서 출력되는 실제발전량을 비교하되 예상발전량 대비 실제발전량의 효율성이 일정 기준치 이하인지를 체크하여 태양광 발전설비의 실제발전량에 대한 효율성을 진단하는 발전효율 진단부(30);를 포함하며, 상기 변수 인자들은 태양광 모듈의 면적, 태양광 모듈의 개수, 설치방향 및 경사각도에 의한 태양광 모듈의 설치상태, 태양광 모듈의 타입별 효율, 지역별 일조시간, 인버터 효율이 사용되는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 발전효율 진단부(30)는 태양광 발전설비의 시스템 손실분을 예상발전량에 적용한 후 이러한 시스템 손실분이 반영된 예상발전량과 실제발전량을 비교하여 효율성을 진단하되, 상기 시스템 손실분은 오염 0.02%, 그늘 0.03%, 부정합 0.02%, 배선 0.02%, 접속반 0.005%, 열화현상 0.015%의 인자와 효율 중에서 1가지 이상이 적용되며; 상기 시스템 손실분이 반영된 예상발전량은,
Figure pat00001
에 의한 수학식을 통해 얻어내는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 발전량 예측부(10)는 태양광 모듈의 면적과 개수의 변수 인자에 대해 사용자 입력하기 위한 변수 입력부(11); 태양광 모듈의 타입, 지역별 일조시간, 인버터 효율에 대해 메뉴 선택하기 위한 메뉴 선택부(12); 설치방향 및 경사각도에 의한 태양광 모듈의 설치상태를 검출하기 위한 센서 검출부(13); 상기 메뉴 선택부의 선택 메뉴와 센서 검출부의 검출값에 기준하는 설정치가 각 변수 인자별로 분류되어 기록된 메모리부(14); 상기 변수 입력부(11)에 의한 입력 데이터와 메뉴 선택부(12) 및 센서 검출부(13)에 의한 입력 데이터에 매칭되는 설정치를 메모리부(14)로부터 읽어내 아래의 수학식에 대입하여 연산하는 연산부(15); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
(수학식)
Figure pat00002
본 발명에 따르면, 태양광 발전설비의 설치상태 및 설치지역의 다양한 변수 인자들을 체크하고 이를 바탕으로 태양광 발전설비의 예상발전량을 예측할 수 있으며, 이를 실제 태양광 발전설비의 발전량과 비교함으로써 태양광 발전설비의 효율성 및 고장여부를 예측 및 진단할 수 있고 태양광 발전의 모니터링과 더불어 설비의 이력관리 및 예방보전을 실시할 수 있는 유용함을 달성할 수 있다.
본 발명은 현재 가동되어 전력을 생산하고 있는 태양광 발전설비에 대해 효율성을 갖는 발전을 수행하고 있는지를 보다 정확하게 점검 및 진단할 수 있으며, 태양광 발전설비의 발전 효율성을 높일 수 있는 유용함을 달성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 멀티변수를 기반으로 한 태양광 발전설비의 효율성 진단시스템을 나타낸 개략적 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 멀티변수를 기반으로 한 태양광 발전설비의 효율성 진단시스템에 있어 발전량 예측부를 나타낸 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명에 사용되는 변수 인자로서 다양한 규격의 태양광 모듈을 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 발명에 사용되는 변수 인자로서 태양광 모듈의 설치상태에 따른 발전효율을 나타낸 예시도이다.
도 5는 본 발명에 사용되는 변수 인자로서 지역별 일조시간을 위해 활용할 수 있는 태양자원 분포도를 나타낸 예시도이다.
본 발명에 대해 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같으며, 이와 같은 상세한 설명을 통해서 본 발명의 목적과 구성 및 그에 따른 특징들을 보다 잘 이해할 수 있게 될 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 멀티변수를 기반으로 한 태양광 발전설비의 효율성 진단시스템은 태양광 모듈과 접속반 및 인버터 등을 포함하는 태양광 발전설비에 있어서, 태양광 발전설비의 설치상태와 설치지역에 따른 다양한 변수 인자들, 즉 멀티변수를 이용하여 태양광 발전설비의 전력 생산에 따른 효율성을 진단하기 위한 구성이다.
보다 구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 멀티변수를 기반으로 한 태양광 발전설비의 효율성 진단시스템은 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 발전량 예측부(10)와 실제발전량 산출부(20) 및 발전효율 진단부(30)를 포함하는 구성으로 이루어진다.
상기 발전량 예측부(10)는 태양광 발전설비의 설치상태와 설치지역에 따른 변수 인자들을 입력으로 받고, 이러한 변수 인자들에 의한 데이터를 기반으로 연산하여 태양광 발전설비의 예상발전량을 예측하기 위한 구성이다.
이때, 상기 변수 인자들은 보다 정확한 예측과 진단을 위하여 태양광 모듈의 면적, 태양광 모듈의 개수, 설치방향 및 경사각도에 의한 태양광 모듈의 설치상태, 태양광 모듈의 타입별 효율, 지역별 일조시간, 인버터 효율 등을 예로 들 수 있으며 이들을 모두 적용하여 사용함이 바람직하다.
부연하여, 태양광 모듈은 도 3에서 보여주는 바와 같이, 다양한 행과 열로 배열된 다양한 규격으로 제작되는 것으로서, 상기 태양광 모듈의 면적은 설치된 태양광 모듈의 가로와 세로 크기이고, 상기 태양광 모듈의 개수는 설치된 태양광 모듈의 개수이다.
상기 태양광 모듈의 설치상태는 설치방향과 정남향인 경우에 경사각도를 나타내는 것으로서, 그에 대응하는 발전효율로 변환할 수 있으며, 도 4를 참조할 수 있다.
즉, 정남향에서는 30일 때 100%, 0°일 때 89%, 15°일 때 97%, 45°일 때 98%, 60°일 때 92%, 90°일 때 68%의 발전효율로 정의할 수 있다.
남동/남서향일 때는 96.2%, 정동향일 때는 85%, 정서향일 때는 86%, 정북향일 때는 63.3%의 발전효율로 정의할 수 있다.
상기 태양광 모듈 타입은 모듈에 적용된 필름(일반 필름과 프리미엄 필름 또는 얇은 필름)의 유형에 따라 3가지 타입으로 나뉘는데, 일반 필름일 때 15%, 프리미엄 필름일 때 19%, 얇은 필름일 때 10%의 효율로 구분할 수 있다.
상기 지역별 일조시간은 지역의 위도와 경도에 따른 일조시간으로서, 도 5에서 보여주는 바와 같은 태양자원 분포도를 활용할 수 있다.
상기 인버터 효율은 인버터의 구성에 따라 다르지만 기본적으로 97% 효율로 정의할 수 있다.
여기에서, 상기 발전량 예측부(10)는 태양광 모듈의 면적과 개수의 변수 인자에 대해 사용자 입력하기 위한 변수 입력부(11)와; 태양광 모듈의 타입, 지역별 일조시간, 인버터 효율에 대해 메뉴 선택하기 위한 메뉴 선택부(12)와; 설치방향 및 경사각도에 의한 태양광 모듈의 설치상태를 검출하기 위한 센서 검출부(13)와; 상기 메뉴 선택부(12)를 통한 선택 메뉴와 센서 검출부(13)를 통한 검출값에 기준하는 설정치가 각 변수 인자별로 분류되어 기록된 메모리부(14)와; 상기 변수 입력부(11)에 의한 입력 데이터와 메뉴 선택부(12) 및 센서 검출부(13)에 의한 입력 데이터에 매칭되는 설정치를 메모리부(14)로부터 읽어내 아래의 수학식 1에 대입하여 연산하는 연산부(15);를 포함하는 형태로 구성할 수 있다.
(수학식 1)
Figure pat00003
=
Figure pat00004
×
Figure pat00005
×
Figure pat00006
×
Figure pat00007
×
Figure pat00008
×
Figure pat00009
여기서,
Figure pat00010
= 태양광 예상발전량,
Figure pat00011
= 태양광 모듈면적,
Figure pat00012
= 태양광 모듈개수,
Figure pat00013
= 태양광 모듈 타입별 효율,
Figure pat00014
= 지역별 일조시간,
Figure pat00015
= 인버터 효율,
Figure pat00016
= 태양광 모듈 설치상태이다.
예를 들어, 변수 인자들에 대해, 1mㅂ당 태양광 모듈 23개, 태양광 모듈 타입 기준필름, 대관령 4월 평균 일조량 214.6, 인버터 효율 97%, 태양광 모듈 설치상태 정남향 15°의 조건을 갖는다고 하면,
Figure pat00017
= 1 × 23 × 0.15 × (214.6/30) × 0.97 × 0.97 = 23.22 kW이고, 이는 일일 예상발전량으로서, 해당 월의 1달 예상발전량으로 환산하면, 일일 예상발전량 × 30(날 수) = 696.6 kW로 예측할 수 있다.
여기에서, 상기 변수 입력부(11)와 메뉴 선택부(12)는 유선 또는 무선 통신을 통해 원격에서 사용자 입력 또는 메뉴 선택할 수 있도록 구성함이 바람직하다.
상기 실제발전량 산출부(20)는 태양광 발전설비의 가동에 따라 태양광 모듈에서 발생되는 전력의 실제발전량을 산출하기 위한 구성이다.
이때, 상기 실제발전량 산출부(20)는 각 태양광 모듈에서 발생되는 직류 전기를 수집하는 접속반을 모니터링하여 실제발전량을 산출할 수 있고, 태양광 발전설비의 전체 시스템을 구성하는 각 구성요소에서 출력되는 출력데이터를 비교 연산하는 형태로 실제발전량을 산출할 수 있다.
상기 실제발전량 산출부(20)를 통한 실제발전량은 일반적으로 쉽게 구하여 사용하고 있는 공지 요소적 데이터를 산출하는 구성이라 할 수 있다.
상기 발전효율 진단부(30)는 상기 발전량 예측부(10)에서 출력되는 예상발전량과 상기 실제발전량 산출부(20)에서 출력되는 실제발전량을 비교하되 예상발전량 대비 실제발전량의 효율성이 일정 기준치 이하인지를 체크하여 태양광 발전설비의 실제발전량에 대한 효율성을 진단하기 위한 구성이다.
여기에서, 상기 발전효율 진단부(30)는 유선 또는 무선 통신을 통해 현재 가동되고 있는 태양광 발전설비의 효율성 진단여부를 완료한 다음, 사용자 컴퓨터 또는 중앙 서버로 데이터 전송할 수 있도록 구성함이 바람직하다.
특히, 상기 발전효율 진단부(30)는 태양광 발전설비의 시스템 손실분을 예상발전량에 적용한 후 이러한 시스템 손실분이 반영된 예상발전량과 실제발전량을 비교하여 효율성을 진단하도록 구비함이 바람직하다.
이때, 상기 시스템 손실분은 오염 0.02%, 그늘 0.03%, 부정합 0.02%, 배선 0.02%, 접속반 0.005%, 열화현상 0.015%의 인자와 효율 중에서 1가지 이상을 적용할 수 있다.
이에, 상기 발전효율 진단부(30)에서는 상기 시스템 손실분이 반영된 예상발전량을 얻어냄에 있어 아래의 수학식 2를 이용할 수 있다.
(수학식 2)
Figure pat00018
=
Figure pat00019
×
Figure pat00020
×
Figure pat00021
×
Figure pat00022
×(1-
Figure pat00023
) ×
Figure pat00024
×
Figure pat00025
여기서,
Figure pat00026
= 태양광 예상발전량,
Figure pat00027
= 태양광 모듈면적,
Figure pat00028
= 태양광 모듈개수,
Figure pat00029
= 태양광 모듈 타입별 효율,
Figure pat00030
= 지역별 일조시간,
Figure pat00031
= 시스템 손실분,
Figure pat00032
= 인버터 효율,
Figure pat00033
= 태양광 모듈 설치상태이다.
예를 들어, 상술한 발전량 예측부(10)에서 제시한 조건들로 예상발전량이 예측되고, 여기에 오염과 그늘에 의한 시스템 손실분이 발생되었다고 가정할 때,
Figure pat00034
= 1 × 23 × 0.15 × (214.6/30) × 0.97 × 0.97 × (1-0.02+0.03) = 22.05 kW이고, 이는 일일 예상발전량으로서, 해당 월의 1달 예상발전량으로 환산하면, 일일 예상발전량 × 30(날 수) = 661.5 kW로 예측할 수 있다.
이에, 상기 발전효율 진단부(30)에서는 이렇게 시스템 손실분을 적용한 예상발전량과 현재 가동되고 있는 태양광 발전설비에서의 실제발전량을 비교하여 발전 효율성을 진단할 수 있으며, 발전 효율성의 진단을 더욱 정확하게 실시할 수 있다.
또한, 상기 발전효율 진단부(30)에서는 변수 인자들을 사용하여 예측한 예상발전량과 실제발전량을 산출하여 비교하되, 현재 발전되고 있는 태양광 발전설비의 실제발전량이 예상발전량 대비 일정 기준치(예를 들면, 90%) 이하인지 여부를 체크함으로써 태양광 발전설비의 실제발전량에 대한 효율성을 진단하여준다.
이에 따라, 본 발명에서는 발전효율 진단부(30)에서 최종 진단된 태양광 발전설비의 발전 효율성이 일정 기준치(90%) 이하로 판정되는 경우, 각 변수 인자들의 조건을 확인하여 효율성을 떨어지는 요인과 설비를 검출할 수 있고 고장 여부를 판단할 수 있으며, 이러한 발전 효율성을 진단하는 데이터를 기반으로 태양광 발전설비를 모니터링할 수 있음과 더불어 설비를 예방 및 보전할 수 있고 설비의 이력까지 관리할 수 있으며, 태양광 발전설비의 발전 효율성을 높일 수 있는 장점을 제공할 수 있다.
이상에서 설명한 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 이러한 실시예에 극히 한정되지 않는다 할 것이며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서 이 기술분야의 당업자에 의하여 다양한 수정과 변형 또는 치환이 이루어질 수 있다 할 것이다.
1: 태양광 발전설비 10: 발전량 예측부
11: 변수 입력부 12: 메뉴 선택부
13: 센서 검출부 14: 메모리부
15: 연산부 20: 실제발전량 산출부
30: 발전효율 진단부

Claims (3)

  1. 태양광 모듈과 접속반, 인버터 등을 포함하는 태양광 발전설비(1)에 있어서,
    상기 태양광 발전설비의 설치상태와 설치지역에 따른 변수 인자들을 입력으로 받고, 이러한 변수 인자들에 의한 데이터를 기반으로 연산하여 태양광 발전설비의 예상발전량을 예측하는 발전량 예측부(10);
    상기 태양광 발전설비의 가동에 따라 태양광 모듈에서 발생되는 전력의 실제발전량을 산출하는 실제발전량 산출부(20);
    상기 발전량 예측부(10)에서 출력되는 예상발전량과 상기 실제발전량 산출부(20)에서 출력되는 실제발전량을 비교하되 예상발전량 대비 실제발전량의 효율성이 일정 기준치 이하인지를 체크하여 태양광 발전설비의 실제발전량에 대한 효율성을 진단하는 발전효율 진단부(30); 를 포함하며,
    상기 변수 인자들은,
    태양광 모듈의 면적, 태양광 모듈의 개수, 설치방향 및 경사각도에 의한 태양광 모듈의 설치상태, 태양광 모듈의 타입별 효율, 지역별 일조시간, 인버터 효율이 사용되는 것을 특징으로 하는 멀티변수를 기반으로 한 태양광 발전설비의 효율성 진단시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 발전효율 진단부(30)는,
    태양광 발전설비의 시스템 손실분을 예상발전량에 적용한 후 이러한 시스템 손실분이 반영된 예상발전량과 실제발전량을 비교하여 효율성을 진단하되,
    상기 시스템 손실분은,
    오염 0.02%, 그늘 0.03%, 부정합 0.02%, 배선 0.02%, 접속반 0.005%, 열화현상 0.015%의 인자와 효율 중에서 1가지 이상이 적용되며;
    상기 시스템 손실분이 반영된 예상발전량은,
    아래의 수학식을 통해 얻어내는 것을 특징으로 하는 멀티변수를 기반으로 한 태양광 발전설비의 효율성 진단시스템.
    (수학식)
    Figure pat00035
    =
    Figure pat00036
    ×
    Figure pat00037
    ×
    Figure pat00038
    ×
    Figure pat00039
    ×(1-
    Figure pat00040
    ) ×
    Figure pat00041
    ×
    Figure pat00042

    여기서,
    Figure pat00043
    = 태양광 예상발전량,
    Figure pat00044
    = 태양광 모듈면적,
    Figure pat00045
    = 태양광 모듈개수,
    Figure pat00046
    = 태양광 모듈 타입별 효율,
    Figure pat00047
    = 지역별 일조시간,
    Figure pat00048
    = 시스템 손실분,
    Figure pat00049
    = 인버터 효율,
    Figure pat00050
    = 태양광 모듈 설치상태
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 발전량 예측부(10)는,
    태양광 모듈의 면적과 개수의 변수 인자에 대해 사용자 입력하기 위한 변수 입력부(11);
    태양광 모듈의 타입, 지역별 일조시간, 인버터 효율에 대해 메뉴 선택하기 위한 메뉴 선택부(12);
    설치방향 및 경사각도에 의한 태양광 모듈의 설치상태를 검출하기 위한 센서 검출부(13);
    상기 메뉴 선택부의 선택 메뉴와 센서 검출부의 검출값에 기준하는 설정치가 각 변수 인자별로 분류되어 기록된 메모리부(14);
    상기 변수 입력부(11)에 의한 입력 데이터와 메뉴 선택부(12) 및 센서 검출부(13)에 의한 입력 데이터에 매칭되는 설정치를 메모리부(14)로부터 읽어내 아래의 수학식에 대입하여 연산하는 연산부(15); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티변수를 기반으로 한 태양광 발전설비의 효율성 진단시스템.
    (수학식)
    Figure pat00051
    =
    Figure pat00052
    ×
    Figure pat00053
    ×
    Figure pat00054
    ×
    Figure pat00055
    ×
    Figure pat00056
    ×
    Figure pat00057

    여기서, = 태양광 예상발전량,
    Figure pat00059
    = 태양광 모듈면적,
    Figure pat00060
    = 태양광 모듈개수,
    Figure pat00061
    = 태양광 모듈 타입별 효율,
    Figure pat00062
    = 지역별 일조시간,
    Figure pat00063
    = 인버터 효율,
    Figure pat00064
    = 태양광 모듈 설치상태
KR1020160056877A 2016-05-10 2016-05-10 멀티변수를 기반으로 한 태양광 발전설비의 효율성 진단시스템 KR20170126623A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160056877A KR20170126623A (ko) 2016-05-10 2016-05-10 멀티변수를 기반으로 한 태양광 발전설비의 효율성 진단시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160056877A KR20170126623A (ko) 2016-05-10 2016-05-10 멀티변수를 기반으로 한 태양광 발전설비의 효율성 진단시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20170126623A true KR20170126623A (ko) 2017-11-20

Family

ID=60808941

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160056877A KR20170126623A (ko) 2016-05-10 2016-05-10 멀티변수를 기반으로 한 태양광 발전설비의 효율성 진단시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20170126623A (ko)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111798100A (zh) * 2020-06-09 2020-10-20 江苏蓝天光伏科技有限公司 一种用于光伏发电运维的发电测评方法及系统
KR20220072961A (ko) * 2020-11-25 2022-06-03 주식회사 나눔에너지 머신러닝을 이용한 태양광 발전 예측 시스템 및 방법
KR20220072960A (ko) * 2020-11-25 2022-06-03 주식회사 나눔에너지 머신러닝을 이용한 태양광 발전 예측 시스템
KR20220072962A (ko) * 2020-11-25 2022-06-03 주식회사 나눔에너지 구름 음영 효과를 적용한 태양광 발전 예측 시스템
KR20220084746A (ko) * 2020-12-14 2022-06-21 아주대학교산학협력단 태양광 발전 시스템 이상 감지 장치 및 방법
KR102675562B1 (ko) * 2023-08-14 2024-06-14 주식회사 해줌 입찰 전략을 위한 pv 패널 각도 제어 장치 및 방법

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111798100A (zh) * 2020-06-09 2020-10-20 江苏蓝天光伏科技有限公司 一种用于光伏发电运维的发电测评方法及系统
KR20220072961A (ko) * 2020-11-25 2022-06-03 주식회사 나눔에너지 머신러닝을 이용한 태양광 발전 예측 시스템 및 방법
KR20220072960A (ko) * 2020-11-25 2022-06-03 주식회사 나눔에너지 머신러닝을 이용한 태양광 발전 예측 시스템
KR20220072962A (ko) * 2020-11-25 2022-06-03 주식회사 나눔에너지 구름 음영 효과를 적용한 태양광 발전 예측 시스템
KR20220084746A (ko) * 2020-12-14 2022-06-21 아주대학교산학협력단 태양광 발전 시스템 이상 감지 장치 및 방법
KR102675562B1 (ko) * 2023-08-14 2024-06-14 주식회사 해줌 입찰 전략을 위한 pv 패널 각도 제어 장치 및 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20170126623A (ko) 멀티변수를 기반으로 한 태양광 발전설비의 효율성 진단시스템
KR102065351B1 (ko) 태양광 발전 관리 시스템
KR101535056B1 (ko) 계통연계형 태양광발전 시스템의 고장 검출 진단 장치 및 그 방법
KR20200059704A (ko) 고장 예측 알고리즘을 이용한 태양광 발전 관리 시스템
KR101327225B1 (ko) 등가 가동시간 개념을 이용한 계통연계형 태양광발전 시스템의 고장 진단 방법 및 장치
US8744791B1 (en) Automatic generation and analysis of solar cell IV curves
US20160011246A1 (en) Automatic generation and analysis of solar cell iv curves
KR101295529B1 (ko) 태양전지판의 고장진단 원격감시 시스템
US11831275B2 (en) Apparatus for diagnosing photovoltaic power generation through analysis of power generation trend
KR101532163B1 (ko) 태양광발전 상태진단 평가시스템
KR102144350B1 (ko) 태양광 발전시스템의 고장 진단 시스템
KR102194271B1 (ko) 모델 기반의 태양광발전 통합 관리 시스템 및 방법
WO2017169473A1 (ja) 太陽光発電システムの発電診断方法、及び発電診断装置
WO2016166991A1 (ja) 太陽光発電設備の診断システムおよびプログラム
KR102182820B1 (ko) 태양광 모듈의 고장 및 열화 상태 진단 기능을 갖는 태양광 발전장치 및 그 발전 관리방법
KR20180072244A (ko) 태양광 발전시스템의 고장진단 제어시스템 및 그 고장진단 제어방법
KR20200059706A (ko) 기상정보를 이용한 태양광 발전 관리 시스템
JP2014056859A (ja) 太陽電池故障診断装置、太陽電池故障診断方法、太陽電池故障診断システム、並びにコンピュータ・プログラム
KR101024225B1 (ko) 건물에너지관리시스템과 연계된 신재생에너지 통합관리시스템
KR101642680B1 (ko) 태양광 발전 모니터링 시스템
KR101207310B1 (ko) 계통연계형 태양광발전 시스템의 발전성능 추정 방법 및 그 장치
KR20150127978A (ko) 태양 광 발전모듈의 원격 진단시스템
KR20200006826A (ko) 태양광발전 어레이의 Hot Spot 진단 장치 및 방법
CN116192038A (zh) 光伏系统故障诊断方法、装置及计算机设备
KR102419330B1 (ko) 태양광 발전모듈의 장애 진단 장치 및 그 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application