KR20180122177A - Solar multi meter, and photovoltaic string and panel using the same - Google Patents

Solar multi meter, and photovoltaic string and panel using the same Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a solar multi-meter and a PV string and panel inspecting method using the same. The present invention includes n connectors connected to a (+) terminal and a (-) terminal of each PV string (100) constituting a PV string set (1000), thereby measuring and displaying a voltage (V), a current (A), and power (kW) of each PV string (100) when connecting the (+) terminal and the (-) terminal of each PV string (100) to each connector. Thus, electrical safety management for repairing a photovoltaic power generation system can be performed. In addition, an electrical safety check of the photovoltaic power generation system can be easily performed in order to determine whether to continuously maintain the photovoltaic power generation system with relatively high costs, because a PV panel or the PV string can be replaced for aging repair with relatively low costs but in a case of the aging of external equipment such as an inverter, relatively high costs are consumed.

Description

솔라 멀티 미터, 이를 이용한 PV 스트링 및 패널 검사 방법{SOLAR MULTI METER, AND PHOTOVOLTAIC STRING AND PANEL USING THE SAME} SOLAR MULTIMETER, AND PV STRING AND PANEL INSPECTION METHOD USING THE SAME. (SOLAR MULTI METER, AND PHOTOVOLTAIC STRING AND PANEL USING THE SAME)

본 발명은 솔라 멀티 미터, 이를 이용한 PV 스트링 및 패널 검사 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 태양광발전 시스템의 보수를 위한 전기 안전관리를 수행하도록 하기 위한 솔라 멀티 미터, 이를 이용한 PV 스트링 및 패널 검사 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a solar multimeter, a PV string using the same, and a panel inspection method, and more particularly, to a solar multimeter for performing electric safety management for repairing a solar power generation system, And to an inspection method.

개인용으로 설치되거나 공업용으로 설치된 태양광발전 시스템의 전기 안전관리를 하면서, 작은 고장 또는 원인 모를 출력저하가 발생한다.A small failure or a cause of undesirable output occurs in the electric safety management of a photovoltaic power generation system installed for personal use or for industrial use.

이 중 출력저하는 주로 시설 노후화로 초기 설치시는 출력이 정상이나, 외부적인 환경에 따라 설치로부터 시간이 갈수록 출력효율이 저하되나, 저하되는 출력효율이 얼마만큼 몰라서 조치를 취할 수 없는 문제점이 있어 왔다.Among them, the output deterioration is mainly due to the deterioration of the facility, but the output is normal during the initial installation, but the output efficiency decreases with time from the installation depending on the external environment. However, come.

또한, 노후화된 것이 각 PV 패널, PV 스트링인지 또는 인버터 등의 외부 장비에 대한 노후인지를 쉽게 판단할 수 없다.Also, it can not be easily judged whether the aged PV panel, PV string, or external equipment such as an inverter is old.

즉, 노후화 보수시 PV 패널 또는 PV 스트링의 교체는 상대적으로 적은 비용으로 가능하나 인버터 등과 같은 외부 장비의 노후시에는 전체를 교체해야 해서 상대적으로 많은 비용이 들어서 계속 태양광발전 시스템을 유지할 것인지에 대한 판단을 위해서도 태양광발전 시스템의 전기 안전관리는 중요한 문제로 대두되고 있다. That is, it is possible to replace the PV panel or the PV string at the time of repairing the aging at a relatively low cost. However, if the external equipment such as the inverter is out of order, The electric safety management of the photovoltaic power generation system is becoming an important issue.

대한민국 특허출원 출원번호 제10-2010-7015972호 "PV 스트링으로 에지 액세스를 수행하는 광전지 모듈, 연결 방법, 장치, 및 시스템(PHOTOVOLTAIC MODULE WITH EDGE ACCESS TO PV STRINGS, INTERCONNECTION METHOD, APPARATUS, AND SYSTEM)"Korean Patent Application No. 10-2010-7015972 entitled "PHOTOVOLTAIC MODULE WITH EDGE ACCESS TO PV STRINGS, INTERCONNECTION METHOD, APPARATUS AND AND SYSTEM ", which performs edge access with a PV string, 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2015-0090866호 "태양광 발전의 PV모듈 스트링 또는 어레이의 누전감시 장치(ELECTRIC LEAKAGE MONITORING APPARATUS OF PHOTOVOLTAIC MODULE STRING OR ARRAY OF SOLAR POWER GENERATION)"Korean Patent Application No. 10-2015-0090866 "ELECTRIC LEAKAGE MONITORING APPARATUS OF PHOTOVOLTAIC MODULE STRING OR ARRAY OF SOLAR POWER GENERATION"

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 태양광발전 시스템의 보수를 위한 전기 안전관리를 수행하도록 하기 위한 솔라 멀티 미터, 이를 이용한 PV 스트링 및 패널 검사 방법을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a solar multimeter for performing electric safety management for repairing a photovoltaic power generation system, a PV string using the same, and a panel inspection method.

또한, 본 발명은 노후화 보수를 위해 PV 패널 또는 PV 스트링의 교체는 상대적으로 적은 비용으로 가능하나 인버터 등과 같은 외부 장비의 노후시에는 전체를 교체해야 해서 상대적으로 많은 비용이 들어서 계속 태양광발전 시스템을 유지할 것인지에 대한 판단을 위해서도 태양광발전 시스템의 전기 안전관리를 손쉽게 수행하도록 하기 위한 솔라 멀티 미터, 이를 이용한 PV 스트링 및 패널 검사 방법을 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention can replace PV panels or PV strings for aging maintenance at a relatively low cost. However, in the event of the deterioration of external equipment such as an inverter, the entire system must be replaced, The present invention provides a solar multimeter for easily performing electric safety management of a photovoltaic power generation system, and a PV string and panel inspection method using the same.

그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 솔라 멀티 미터는, PV 스트링 집합(1000)을 구성하는 각 PV 스트링(100)의 (+)단자와 (-)단자와 연결되는 n개의 커넥터를 구비하여, 각 커넥터로 PV 스트링(100)의 (+)단자와 (-)단자와 연결시 각 PV 스트링(100)의 전압(V), 전류(A), 전력(kW)을 측정하여 표시하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a solar multimeter according to an embodiment of the present invention includes a plurality of PV strings 100 connected to the (+) terminal and the (-) terminal of each PV string 100 constituting the PV string set 1000, (V), current (A), and power (kW) of each PV string 100 when the (+) terminal and the (-) terminal of the PV string 100 are connected to the respective connectors, .

이때, 각 PV 스트링(100)은, m개(m은 2 이상의 자연수)의 PV 패널(10)에 의한 직류 연결로 이루어지는 것을 특징으로 한다.At this time, each PV string 100 is characterized by being a direct current connection by m (m is a natural number of 2 or more) PV panels 10.

본 발명의 실시예에 따른 솔라 멀티 미터, 이를 이용한 PV 스트링 및 패널 검사 방법은, 태양광발전 시스템의 보수를 위한 전기 안전관리를 수행할 수 있는 효과를 제공한다. The solar multimeter, the PV string and the panel inspection method using the solar multimeter according to the embodiment of the present invention provide an effect of performing electric safety management for repairing the solar power generation system.

뿐만 아니라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 솔라 멀티 미터, 이를 이용한 PV 스트링 및 패널 검사 방법은, 노후화 보수를 위해 PV 패널 또는 PV 스트링의 교체는 상대적으로 적은 비용으로 가능하나 인버터 등과 같은 외부 장비의 노후시에는 전체를 교체해야 해서 상대적으로 많은 비용이 들어서 계속 태양광발전 시스템을 유지할 것인지에 대한 판단을 위해서 태양광발전 시스템의 전기 안전 점검을 손쉽게 수행하도록 하는 효과를 제공한다. In addition, the solar multimeter according to another embodiment of the present invention, the PV string and the panel inspection method using the same, can replace the PV panel or the PV string for aging repair at a relatively low cost. However, In the case of old age, it is necessary to replace the whole system, so that it is relatively expensive, so that it is possible to easily carry out the electric safety inspection of the photovoltaic power generation system in order to judge whether to continue the photovoltaic power generation system.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 솔라 멀티 미터(5000), 이를 이용한 PV 스트링 및 패널 검사 방법을 위한 기본 구조의 PV 패널(Photovoltaic panel)(10)로 이루어진 하나의 PV 스트링(Photovoltaic String)(100)의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 PV 스트링 집합(1000)과 멀티 정션 박스(Multi Junction Box, 이하 "MJB")(2000)이 연결된 것을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 MJB(2000)의 후단의 구성요소를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 솔라 멀티 미터(Solar Multi Meter)(5000)를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 솔라 멀티 미터(5000)를 이용한 PV 스트링 및 패널 검사 방법을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 1 is a perspective view of a single PV string (Photovoltaic String) composed of a solar multimeter 5000 according to an embodiment of the present invention, a PV string using the same and a PV panel (basic structure) 10 for a panel inspection method 100 shown in Fig.
2 is a diagram showing a PV string set 1000 and a multi junction box (MJB) 2000 of FIG. 1 connected to each other.
3 is a diagram showing the components behind the MJB 2000 of FIG.
4 is a diagram illustrating a solar multimeter 5000 according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining a PV string and a panel inspection method using the solar multimeter 5000 according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a detailed description of preferred embodiments of the present invention will be given with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, 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.

본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터 또는 신호를 '전송'하는 경우에는 구성요소는 다른 구성요소로 직접 상기 데이터 또는 신호를 전송할 수 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 데이터 또는 신호를 다른 구성요소로 전송할 수 있음을 의미한다.In the present specification, when any one element 'transmits' data or signals to another element, the element can transmit the data or signal directly to the other element, and through at least one other element Data or signal can be transmitted to another component.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 솔라 멀티 미터(5000), 이를 이용한 PV 스트링 및 패널 검사 방법을 위한 기본 구조의 PV 패널(Photovoltaic panel)(10)로 이루어진 하나의 PV 스트링(Photovoltaic String)(100)의 구조를 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 하나의 PV 스트링(100)은 m개(m은 2 이상의 자연수)의 PV 패널(10)에 의한 직류 연결로 이루어질 수 있다. 여기서 m은 18개로 도시되어 있으나 이는 하나의 예시에 불과하다.FIG. 1 is a perspective view of a single PV string (Photovoltaic String) composed of a solar multimeter 5000 according to an embodiment of the present invention, a PV string using the same, and a basic structure of a PV panel (Photovoltaic panel) 100 shown in Fig. Referring to FIG. 1, one PV string 100 may be formed of DC connection by m (m is a natural number of 2 or more) PV panels 10. Here, m is shown as 18, but this is only one example.

여기서, 하나의 PV 패널(10)이 생산하는 전기 에너지가 35V DC, 7A으로 200W 전력 생산 용량을 갖는 경우, PV 패널(10) 18장이 붙어 있는 하나의 PV 스트링(100)의 전력 생산 용량은 3.6kW일 수 있다. Here, when the electric energy produced by one PV panel 10 has a power production capacity of 200 W at 35 V DC and 7 A, the power production capacity of one PV string 100 with 18 PV panels 10 is 3.6 kW.

각 PV 스트링(100)은 (+)단자와 (-)단자에 의해 외부 장치와 전기적으로 연결될 수 있다. Each PV string 100 can be electrically connected to an external device by a (+) terminal and a (-) terminal.

도 2는 도 1의 PV 스트링 집합(1000)과 멀티 정션 박스(Multi Junction Box, 이하 "MJB")(2000)이 연결된 것을 나타내는 도면이다. 도 3은 도 2의 MJB(2000)의 후단의 구성요소를 나타내는 도면이다. 2 is a diagram showing a PV string set 1000 and a multi junction box (MJB) 2000 of FIG. 1 connected to each other. 3 is a diagram showing the components behind the MJB 2000 of FIG.

먼저, 도 2를 참조하면, n개(n은 2 이상으로 m과 같거나 다른 자연수)의 PV 스트링(100)으로 이루어진 PV 스트링 집합(1000)과 MJB(2000)가 전기적으로 연결된다. 2, a PV string set 1000 composed of n PV strings 100 (n is a natural number equal to or greater than 2 and equal to or different from m) 100 and the MJB 2000 are electrically connected to each other.

여기서 PV 스트링(100)이 20개가 MJB(2000)와 연결되면, 하나의 PV 발전소를 형성할 수 있다. 즉, 20개의 PV 스트링(100)으로 이루어진 PV 스트링 집합(1000)의 전력 생산 용량은 72kW로 생산된 전력을 전력공급업체로 송전하여 제공시 전력공급업체는 제공된 전력을 재판매할 수 있다. Here, when 20 PV strings 100 are connected to the MJB 2000, one PV power plant can be formed. That is, the power generation capacity of a PV string set (1000) composed of 20 PV strings (100) can be resold by the power supplier when the power produced by 72 kW is transmitted to the power supplier.

이를 위해, MJB(2000)은 각 PV 스트링(100)의 (-)단자에 대해서는 그대로 외부로 출력하며, 각 PV 스트링(100)의 (+)단자에 대해서는 퓨즈, 차단기, 정류기 등을 구비하여 직류 전류를 외부로 출력할 수 있다. To this end, the MJB 2000 outputs the (-) terminal of the PV string 100 to the outside as it is, and the (+) terminal of each PV string 100 is provided with a fuse, a circuit breaker, The current can be output to the outside.

다음으로, 도 3을 참조하면, MJB(2000)의 후단에는 인버터(3000) 및 송전선(4000)이 추가로 구비될 수 있어서, 인버터(3000)는 MJB(2000)로부터 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여, 송선선(4000)을 통해 전력공급업체로 제공할 수 있다. 3, an inverter 3000 and a transmission line 4000 may be further provided at the rear end of the MJB 2000. The inverter 3000 converts the DC power from the MJB 2000 to an AC power And can be provided to the power supplier through the transmission line 4000.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 솔라 멀티 미터(Solar Multi Meter)(5000)를 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면, 솔라 멀티 미터(5000)는 PV 스트링 집합(1000)과 멀티 정션 박스(Multi Junction Box, "MJB")(2000) 사이에 형성될 수 있다. 4 is a diagram illustrating a solar multimeter 5000 according to an embodiment of the present invention. 4, a solar multimeter 5000 may be formed between a PV string set 1000 and a multi junction box ("MJB ") 2000.

여기서 솔라 멀티 미터(5000)는 PV 스트링 집합(1000)을 구성하는 각 PV 스트링(100)의 (+)단자 및 (-)단자와 연결되는 n개의 커넥터를 구비함으로써, 각 PV 스트링(100)의 전압(V), 전류(A), 전력(kW)을 측정하여 표시할 수 있다. Herein, the solar multimeter 5000 has n connectors connected to the (+) terminal and the (-) terminal of each PV string 100 constituting the PV string set 1000, The voltage (V), current (A), and power (kW) can be measured and displayed.

따라서, 솔라 멀티 미터(5000)는 현장 작업자가 소지하는 모바일 디바이스일 수 있으며, PV 스트링 집합(1000)의 각 PV 스트링(100)의 (+)단자 및 (-)단자와 n개의 커넥터를 연결함으로써, 각 PV 스트링(100) 별로 출력되는 전압(V), 전류(A), 전력(kW)을 측정하여 표시하여 이상이 있는 PV 스트링(100)을 추출할 수 있도록 한다.Thus, the solar multimeter 5000 may be a mobile device carried by the field worker and by connecting the (+) terminal and (-) terminal of each PV string 100 of the PV string set 1000 to the n connectors , The voltage (V), the current (A), and the power (kW) output for each PV string 100 are measured and displayed to extract the abnormal PV string 100.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 솔라 멀티 미터(5000)를 이용한 PV 스트링 및 패널 검사 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 5를 참조하면, 도 4와 같이 PV 스트링 집합(1000)과 제 1 내지 제 n 커넥터를 통해 연결된 솔라 멀티 미터(5000)는 제 1 내지 제 n PV 스트링(100) 중 각 전압 임계치, 전류 임계치, 전략 임계치 중 적어도 하나 이상이 미달되는 것이 있는 경우 미달되는 PV 스트링(100)의 번호를 추출할 수 있다. 5 is a view for explaining a PV string and a panel inspection method using the solar multimeter 5000 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, the solar multimeter 5000 connected through the PV string set 1000 and the first to the n-th connectors, as shown in FIG. 4, includes a voltage threshold of each of the first to n-th PV strings 100, , And the number of the underlined PV string 100 can be extracted if at least one of the strategy critical values is not satisfied.

이에 따라, 번호가 추출된 PV 스트링(100)를 구성하는 m개의 PV 패널(10)에 대해서 도 5와 같이 직렬로 연결된 각 PV 패널(10)의 (+)단자로부터 (-)단자로 향하는 직류로 연결된 순서대로 전압(V)과 전류(A)에 대한 측정을 수행할 수 있다. As a result, the number of the m number of the PV panels 10 constituting the PV string 100 from which the number is extracted is set to be the number of the direct currents from the (+) terminal to the (-) terminal of each PV panel 10 connected in series (V) and current (A) in the order in which they are connected to each other.

측정결과 제 1 번(#1) 내지 제 15 번(#15) PV 패널(10)은 모두 35V, 1.5(A)에 대항하며, 제 16 번(#16) PV 패널(10)이 35V, 0.2(A)인 경우 제 16 번, 제 17 번 및 제 18 번의 PV 패널(10)이 이상으로 판단할 수 있다. As a result of measurement, the first (# 1) to the # 15 (# 15) PV panels 10 all oppose 35V and 1.5 (A) (A), the 16th, 17th and 18th PV panels 10 can judge as abnormal.

즉 PV 패널(10)이 직류 연결의 경우 전압(V)은 모두 동일하나 전류(A)는 합산되므로, 제 15 번 PV 패널(10)까지의 전류(A)의 합산은 1.5(A)를 순차적으로 15번 합산한 22.5(A)에 해당하나 제 16 번(#16) PV 패널(10)까지의 전류(A)의 합산은 이전과 다른 22.7(A)로 불규한 값이므로, 이후의 제 17 번(#17) 및 제 18 번(#18)의 PV 패널(10)이 정산인 경우에도 오류임을 인식할 수 있다.That is, in the case of the direct current connection of the PV panel 10, the voltage V is the same but the current A is added, so that the sum of the current A to the No. 15 PV panel 10 is 1.5 (A) The sum of the currents (A) to the 16th (# 16) PV panel 10 is unequal to 22.7 (A), which is different from the previous one, Even if the PV panels 10 of # 17 and # 18 are settled, it is possible to recognize the error.

여기서, 각 직류 연결된 PV 패널(10) 사이의 전압(A) 및 전류(V)에 대한 측정은 솔라 멀티 미터(5000)의 단자에 대한 체결을 통해 수행할 수 있다. Here, the measurement of the voltage (A) and the current (V) between the dc-connected PV panels 10 can be performed through the fastening to the terminals of the solar multimeter 5000.

사이에 +마다 다 차단기가 연결되어 있음Each breaker is connected between

어떤 것이 불량인지 확인해서I checked what was bad

18개중 어떤 것이 문제인지 Which of the 18 is the problem?

개발배경은Development Background

이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.As described above, preferred embodiments of the present invention have been disclosed in the present specification and drawings, and although specific terms have been used, they have been used only in a general sense to easily describe the technical contents of the present invention and to facilitate understanding of the invention , And are not intended to limit the scope of the present invention. It is to be understood by those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.

1000 : PV 스트링 집합
2000 : 멀티 정션 박스(Multi Junction Box, MJB)
3000 : 인버터
4000 : 송전선
5000 : 솔라 멀티 미터1000: PV string set
2000: Multi Junction Box (MJB)
3000: Inverter
4000: Transmission line
5000: Solar multimeter

Claims (2)

PV 스트링 집합(1000)을 구성하는 각 PV 스트링(100)의 (+)단자와 (-)단자와 연결되는 n개의 커넥터를 구비하여, 각 커넥터로 PV 스트링(100)의 (+)단자와 (-)단자와 연결시 각 PV 스트링(100)의 전압(V), 전류(A), 전력(kW)을 측정하여 표시하는 것을 특징으로 하는 솔라 멀티 미터.
(+) Terminal and (-) terminal of each PV string 100 constituting the PV string set 1000 so that each connector is connected to the (+) terminal of the PV string 100 and the The voltage (V), the current (A) and the electric power (kW) of each PV string (100) are measured and displayed when connected to the terminal (-).
청구항 1에 있어서, 각 PV 스트링(100)은,
m개(m은 2 이상의 자연수)의 PV 패널(10)에 의한 직류 연결로 이루어지는 것을 특징으로 하는 솔라 멀티 미터.
The method of claim 1, wherein each PV string (100)
(m is a natural number of 2 or more) PV panels (10).
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