KR20190064782A - New regeneration energy monitoring system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 신재생 에너지 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 복수의 주변 장치에 대한 상태 및 전력 정보를 확인하기 용이한 신재생 에너지 모니터링 시스템에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a renewable energy monitoring system, and more particularly, to a renewable energy monitoring system that can easily check status and power information of a plurality of peripheral devices.
근래 들어 전력공급에 소요되는 사회적 비용이 급증하여 빠른 속도로 증가하는 수요를 충족시키는데 많은 어려움이 있으며, 이러한 사회적 문제점을 감안하여 정부에서는 2020년까지 ‘신재생에너지주택(Green Home) 100만호 보급’을 목표로 신재생 에너지설비의 설치시 보조금을 지급하는 등 풍력, 태양광 등을 포함한 신재생 에너지의 보급을 활성화될 수 있도록 지원하고 있다.In recent years, the social cost of power supply has soared, and it is difficult to meet the rapidly increasing demand. In view of the social problems, the government plans to supply 1 million green homes to 2020 by 2020, And subsidies are provided for the installation of new and renewable energy facilities to support the spread of renewable energy including wind power and solar power.
이에 신재생 에너지를 위한 발전 설비의 수요 증가와 더불어 발전 설비의 기술 개발이 활발히 이루어지고 있는 실정이다.As a result, the demand for power generation facilities for new and renewable energy has increased, and the development of power generation facilities has been actively conducted.
그러나 현재까지의 태양광 발전 설비가 대용량에 적합하도록 설계되어 있기 때문에 가정용과 같이 저용량을 위한 태양광 발전 설비의 개발 중이다.However, since the solar power generation facilities to date have been designed to be suitable for large capacity, it is in the process of developing solar power generation facilities for low capacity such as home use.
최근들어 태양광 발전 설비에서 생성된 전력과 같은 상태 정보를 사용자가 외부에서 확인할 수 있도록 하기 위한 연구가 진행 중에 있다.Recently, research is underway to enable users to check status information such as power generated from photovoltaic power generation facilities from the outside.
본 발명의 목적은, 복수의 주변 장치에 대한 상태 및 전력 정보를 확인하기 용이한 신재생 에너지 모니터링 시스템을 제공함에 있다.It is an object of the present invention to provide a new and renewable energy monitoring system which is easy to check status and power information for a plurality of peripheral devices.
본 발명에 따른 신재생 에너지 모니터링 시스템은, 광을 직류 전력으로 변환하는 복수의 태양광 모듈을 포함하는 태양광 장치, 상기 직류 전력 입력시, 상기 직류 전력을 측정한 제1 전력 측정값을 출력하는 접속반 장치, 상기 접속반 장치를 통하여 입력된 상기 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 외부로 출력하고, 상기 교류 전력을 측정한 제2 전력 측정값을 출력하는 인버터 장치, 상기 복수의 태양광 모듈의 표면 온도에 대응하는 온도값 및 일사량에 대응하는 일사량값을 측정 및 출력하는 기상 측정 장치 및 상기 제1 및 제2전력 측정값, 상기 온도값 및 상기 일사량값을 기반으로, 모니터링 정보를 생성하여 외부 서버에 저장하는 WMU(Web Monitoring Unit)를 포함할 수 있다.A renewable energy monitoring system according to the present invention is a solar power apparatus including a plurality of solar modules for converting light into direct current power, a first power measurement value obtained by measuring the direct current power at the time of inputting the direct current power An inverter device for converting the DC power input through the connection unit into AC power and outputting the AC power to the outside and outputting a second power measurement value obtained by measuring the AC power; A monitoring device for measuring and outputting a solar radiation value corresponding to a temperature value and a solar radiation amount corresponding to the surface temperature and monitoring information based on the first and second power measurement values, You can include a Web Monitoring Unit (WMU) that stores on the server.
또한, 상기 WMU는, 외부의 사용자 단말으로부터 웹 접속 요청이 입력되면, 상기 웹 접속 요청에 대응하는 웹에 상기 사용자 단말을 접속시키는 DNS(Domain Name Server) 모듈, 상기 제1 전력 측정값을 기반으로 생산된 제1 전력량, 상기 제2 전력 측정값을 기반으로 출력된 제2 전력량, 상기 제1 및 제2전력량을 서로 비교하여 전력 효율, 상기 온도값에 대응하는 상기 표면 온도 및 상기 일사량값에 대응하는 상기 일사량을 산출하는 정보 산출 모듈, 상기 표면 온도 및 상기 일사량에 따라 설정된 기준 생산 전력량 범위에 상기 제1 전력량이 속하는지 여부에 따라 상기 복수의 태양광 모듈의 상태를 진단한 제1 진단 정보 및 상기 제1 및 제2전력량을 비교하여 상기 인버터 장치에서 전력 변환시 손실되는 손실 전력량이 설정된 기준 손실 전력량 범위에 속하는지 여부에 따라 상기 인버터 장치의 상태를 진단한 제2 진단 정보를 생성하는 상태 진단 모듈 및 상기 제1 및 제2전력량, 상기 전력 효율, 상기 표면 온도, 상기 일사량 및 상기 제1 및 제2진단 정보를 포함하는 상기 모니터링 정보를 상기 외부 서버에 저장하고, 상기 사용자 단말이 상기 웹에 접속하면, 상기 외부 서버에 저장된 상기 모니터링 정보를 시각화하여 상기 사용자 단말로 송신하는 제어 모듈을 포함할 수 있다.In addition, the WMU may include a DNS (Domain Name Server) module for connecting the user terminal to a web corresponding to the web access request when a web access request is input from an external user terminal, A first power amount generated based on the second power measurement value, a second power amount output based on the second power measurement value, a power efficiency, a surface temperature corresponding to the temperature value, and a value corresponding to the insolation value The first diagnosis information diagnosing the state of the plurality of solar modules according to whether the first power amount belongs to the surface temperature and the standard production power amount range set according to the solar radiation amount, Comparing the first and second amounts of power to determine whether the amount of loss of power that is lost at the time of power conversion in the inverter apparatus falls within a set reference loss amount A status diagnostic module for generating second diagnostic information diagnosing the status of the inverter device according to the detected temperature and the first and second diagnostic information, And a control module that stores the monitoring information in the external server and visualizes the monitoring information stored in the external server and transmits the visualized information to the user terminal when the user terminal accesses the web.
상기 기준 생산 전력량 범위는, 상기 표면 온도와 설정된 기준 온도를 비교한 차이 온도 및 상기 일사량에 따라 설정된 기준 전류 및 기준 전압으로 산출된 최대 전력량 및 최소 전력량 범위일 수 있다.The reference production electric energy amount range may be a difference between the surface temperature and the set reference temperature, and a maximum electric energy amount and a minimum electric energy amount calculated based on the reference current and the reference voltage set according to the irradiation amount.
상기 상태 진단 모듈은, 상기 일사량을 기반으로, 상기 표면 온도가 상기 기준 온도보다 높은 온도이면 1도 마다 상기 제1 전력량이 0.4 % 감소시키고, 상기 표면 온도가 상기 기준 온도보다 낮은 온도이면 1도 마다 상기 제1 전력량을 0.4% 증가시킨 상기 기준 생산 전력량 범위를 추출하여 상기 제1 전력량이 속하는지 여부를 진단할 수 있다.Wherein the state diagnosis module reduces the first power amount by 0.4% every 1 degree if the surface temperature is higher than the reference temperature based on the irradiation amount and if the surface temperature is lower than the reference temperature, The standard production power range in which the first power amount is increased by 0.4% may be extracted to diagnose whether the first power amount belongs.
상기 상태 진단 모듈은, 상기 제1 전력량이 상기 기준 생산 전력량 범위에 속하면, 상기 복수의 태양광 모듈 각각이 정상 상태임을 알리는 상기 제1 진단 정보를 생성하고, 상기 전력량이 상기 기준 생산 전력량 범위에 속하지 않으면 상기 복수의 태양광 모듈 중 적어도 하나가 교체 또는 이상 상태임을 알리는 상기 제1 진단 정보를 생성할 수 있다.Wherein the state diagnostic module generates the first diagnostic information indicating that each of the plurality of solar modules is in a normal state when the first power amount falls within the standard production power amount range, The first diagnostic information indicating that at least one of the plurality of solar modules is in a replacement state or an abnormal state can be generated.
상기 상태 진단 모듈은, 상기 손실 전력량이 상기 기준 손실 전력량 범위에 속하면 상기 인버터 장치가 정상 상태임을 알리는 상기 제2 진단 정보를 생성하고, 상기 손실 전력량이 상기 기준 손실 전력량 범위에 속하지 않으면 상기 인버터 장치의 교체 또는 이상 상태임을 알리는 상기 제2 진단 정보를 생성할 수 있다.The state diagnostic module generates the second diagnostic information indicating that the inverter device is in a steady state if the loss power amount falls within the reference loss power amount range and if the loss power amount does not fall within the reference loss power amount range, Or the second diagnostic information indicating that the second diagnostic information is abnormal.
상기 제어 모듈은, 새로운 추가 장치가 접속되면, 상기 추가 장치에 대한 통신 프로토콜을 업데이트할 수 있다.The control module may update the communication protocol for the additional device when a new additional device is connected.
상기 WMU는, 표시 명령을 입력하는 입력 모듈 및 상기 표시 명령이 입력되면 상기 제어 모듈의 제어에 따라 상기 모니터링 정보를 표시하는 표시 모듈을 더 포함할 수 있다.The WMU may further include an input module for inputting a display command and a display module for displaying the monitoring information under the control of the control module when the display command is input.
상기 제어 모듈은, 상기 복수의 태양광 모듈이 교체 또는 이상 상태임을 알리는 상기 제1 진단 정보가 입력되면, 상기 표시 모듈에 상기 복수의 태양광 모듈의 점검 요청 알림을 표시할 수 있다.The control module may display a notification of an inspection request of the plurality of solar modules to the display module when the first diagnostic information indicating that the plurality of solar modules is in a replacement state or an abnormal state is input.
상기 제어 모듈은, 상기 인버터 장치의 교체 또는 이상 상태임을 알리는 상기 제2 진단 정보가 입력되면, 상기 표시 모듈에 상기 인버터 장치의 점검 요청 알림을 표시할 수 있다.The control module may display a notification of an inspection request of the inverter device to the display module when the second diagnostic information indicating that the inverter device is replaced or abnormal is input.
상기 제어 모듈은, 상기 표면 온도 및 상기 일사량의 변화량을 산출하고, 상기 변화량에 따라 상기 직류 전력에 대한 예상 전력량을 산출하여 상기 사용자 단말로 송신할 수 있다.The control module may calculate the surface temperature and the amount of change in the solar radiation amount, calculate the expected amount of power for the DC power according to the amount of change, and transmit the estimated amount of power to the user terminal.
본 발명에 따른 신재생 에너지 시스템은, 상기 인버터 모듈에서 출력되는 상기 교류 전력을 외부로 공급 또는 차단하는 ACB(Air Circuit breaker) 및 VCB(Vaccum curcuit breaker) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.The renewable energy system according to the present invention may further include at least one of an ACB (Air Circuit Breaker) and a VCB (Vaccum curcuit breaker) for supplying or blocking the AC power output from the inverter module to the outside.
본 발명에 따른 신재생 에너지 시스템은, 복수의 주변 장치에서 전송된 상태 정보을 산출하고 외부 서버에 저장하며, 사용자 단말이 웹에 접속하는 경우 외부 서버에 저장된 모니터링 정보를 시각화하여 사용자 단말로 송신함으로써, 사용자가 복수의 주변 장치에서 소비 또는 생산된 전력을 확인하기 용이한 이점이 있다.The renewable energy system according to the present invention calculates status information transmitted from a plurality of peripheral devices and stores the status information in an external server. When the user terminal accesses the web, the monitoring information stored in the external server is visualized and transmitted to the user terminal, There is an advantage that the user can easily confirm the power consumed or produced by the plurality of peripheral devices.
도 1은 본 발명에 따른 신재생 에너지 시스템을 간략하게 나타낸 시스템 블록도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 WMU(Web Monitoring Unit)의 제어구성을 나타낸 제어블록도이다.
도 3은 일사량 변화에 따른 전류 및 전압 특성 곡선을 나타낸 도이다.
도 4는 복수의 태양광 모듈의 표면 온도 변화에 따른 전류 및 전압 특성 곡선을 나타낸 도이다.
도 5는 본 발명에 따른 신재생 에너지 시스템의 동작방법을 나타낸 순서도이다.
도 6은 본 발명에 따른 신재생 에너지 시스템의 동작방법을 나타낸 순서도이다.1 is a system block diagram briefly showing a renewable energy system according to the present invention.
2 is a control block diagram showing a control configuration of a Web Monitoring Unit (WMU) shown in FIG.
3 is a graph showing current and voltage characteristic curves according to a change in irradiation dose.
4 is a graph showing current and voltage characteristic curves according to surface temperature changes of a plurality of solar modules.
5 is a flowchart illustrating an operation method of the renewable energy system according to the present invention.
6 is a flowchart illustrating an operation method of the renewable energy system according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals are used to designate identical or similar elements, and redundant description thereof will be omitted. The suffix "module" and " part "for the components used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have their own meaning or role. In the following description of the embodiments of the present invention, a detailed description of related arts will be omitted when it is determined that the gist of the embodiments disclosed herein may be blurred. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. , ≪ / RTI > equivalents, and alternatives.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinals, such as first, second, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
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.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . 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.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, "포함한다" 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.In the present application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a component, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
이하, 도면들을 참조하여 실시예에 따른 신재생 에너지 시스템에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the renewable energy system according to the embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명에 따른 신재생 에너지 모니터링 시스템을 간략하게 나타낸 시스템 블록도이다.1 is a system block diagram briefly showing a renewable energy monitoring system according to the present invention.
도 1을 참조하면, 신재생 에너지 모니터링 시스템은 복수의 주변 장치(110 내지 160) 및 WMU(Web Monitoring Unit, 200)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the renewable energy monitoring system may include a plurality of
실시 예에서 복수의 주변 장치(110 내지 150)는 태양광 장치(110), 접속반 장치(120), 인버터 장치(130), ACB(Air Circuit breaker, 140), VCB(Vaccum curcuit breaker, 150) 및 기상 측정 장치(160)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 주변 장치는 상술한 구성 요소 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.A plurality of
태양광 장치(110)는 복수의 태양광 모듈(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 복수의 태양광 모듈은 태양빛(광)을 직류 전력으로 변환할 수 있다. 상기 복수의 태양광 모듈은 집광 효율을 높이도록 별도의 기구를 통해 각도 조절이 가능할 수 있다.The
접속반 장치(120)는 태양광 장치(110) 및 인버터 장치(130) 사이에 위치하여, 태양광 장치(110)에서 입력된 직류 전력을 인버터 장치(130)로 전달할 수 있다.The
접속반 장치(120)는 태양광 장치(110)로부터 입력된 직류 전력을 측정한 제1 전력 측정값(s1)을 실시간 또는 설정된 시간 간격으로 WMU(200)로 송신할 수 있다.The
접속반 장치(120)는 제1 전력 측정값(s1)을 생성하며, 직류 전력을 인버터 장치(130)로 공급되게하거나, 또는 차단할 수 있는 접속반 제어 모듈(122) 및 WMU(200)로 제1 전력 측정값(s1)을 송신할 수 있는 접속반 통신 모듈(124)을 포함할 수 있다.The
인버터 장치(130)는 접속반 장치(120)으로부터 입력된 직류 전력을 교류 전력으로 변환할 수 있다.The
인버터 장치(130)는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 인버터(132), 인버터(132)의 동작을 제어하며 생성된 교류 전력을 측정한 제2 전력 측정값(s2)을 실시간 또는 설정된 시간 간격으로 생성하는 인버터 제어 모듈(134), 및 인버터 제어 모듈(134)에 의해 생성된 제2 전력 측정값(s2)을 WMU(200)로 송신할 수 있는 인버터 통신 모듈(136)을 포함할 수 있다.The
ACB(140)는 기중차단기로, 저압측 회로 보호용으로 사용하여 발전기의 2차측에 사용된다. ACB(140)는 현재 상태에 대한 제3 상태 정보(s3)를 실시간 또는 설정된 시간 간격으로 생성하여 WMU(200)로 송신할 수 있다.The ACB 140 is an air circuit breaker, which is used for protecting the circuit on the low-voltage side and is used on the secondary side of the generator. ACB 140 may generate third state information s3 for the current state in real time or at predetermined time intervals and transmit it to WMU 200. [
VCB(150)는 진공차단기로, 고압측 회로 보호용으로 사용하여 발전기의 1차측에 사용된다. VCB(150)는 현재 상태에 대한 제4 상태 정보(s4)를 실시간 또는 설정된 시간 간격으로 생성하여 WMU(200)로 송신할 수 있다.The VCB 150 is a vacuum circuit breaker, which is used for protecting the high-voltage side circuit and is used for the primary side of the generator. The VCB 150 may generate the fourth state information s4 for the current state in real time or at predetermined time intervals and transmit it to the WMU 200. [
ACB(140) 및 WCB(150)는 접속반 장치(120) 또는 인버터 장치(130)에 결합될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.The ACB 140 and the WCB 150 may be coupled to the
제3, 및 제4 상태 정보(s3, s4)는 ACB(140) 및 WCB(150)를 통과하는 전류 및/또는 전압에 따라 전력 차단 또는 공급을 유지하며, 이에 따른 동작을 나타낸 정보일 수 있다.Third and fourth state information s3 and s4 may be information indicating an operation to maintain or interrupt the power supply or supply according to the current and / or voltage passing through the
기상 측정 장치(160)는 상기 복수의 태양광 모듈의 표면 온도에 대응하는 온도값 및 일사량에 대응하는 일사량값을 측정 및 출력할 수 있다. 기상 측정 장치(160)는 상기 온도값 및 상기 일사량값을 포함하는 제5 상태 정보(s5)를 실시간 또는 설정된 시간 간격으로 WMU(200)로 송신할 수 있다.The
WMU(200)는 복수의 주변 장치(110 내지 160)로부터 생성된 제1, 및 제2 전력 측정값(s1, s2) 및 제3 내지 제5 상태 정보(s3 내지 s5)를 수신하고, 제1, 및 제2 전력 측정값(s1, s2)을 기반으로 모니터링 정보(f)를 생성하여 외부 서버(300)에 저장할 수 있다.The
WMU(200)는 외부에서 사용자 단말(350)이 웹에 접속하면, 외부 서버(300)에 저장된 모니터링 정보(f)를 시각화하여 사용자 단말(350)로 송신할 수 있다.The
WMU(200)는 복수의 주변 장치(110 내지 160)와 웹 사이에 통신을 위해 상이한 프로토콜이 저장될 수 있으며, 복수의 주변 장치(110 내지 160) 외에 새로운 주변 장치(미도시)가 접속되면 상기 새로운 주변 장치에 대한 프로토콜을 업데이트하여 저장할 수 있다.The
도 2는 도 1에 나타낸 WMU(Web Monitoring Unit)의 제어구성을 나타낸 제어블록도이다.2 is a control block diagram showing a control configuration of a Web Monitoring Unit (WMU) shown in FIG.
도 2를 참조하면, WMU(200)는 입력 모듈(210), 표시 모듈(220), 저장 모듈(230), DNS(Domain Name Server, 240), 정보 산출 모듈(250), 상태 진단 모듈(260) 및 제어 모듈(270)을 포함할 수 있다.2, the
입력 모듈(210)은 복수의 명령을 입력할 수 있다.The
표시 모듈(220)은 입력 모듈(210)에서 입력된 명령에 의해 제어 모듈(250)의 제어에 따라 정보를 표시할 수 있다. 표시 모듈(220)은 복수의 명령 중 표시 명령이 입력 시 제어 모듈(250)의 제어에 따라 도 1에서 언급한 모니터링 정보(f)를 표시할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.The
저장 모듈(230)은 복수의 주변 장치(110 내지 160) 및 외부 서버(300) 또는 웹 사이의 통신을 위한 상이한 프로토콜이 저장될 수 있다.The
DNS 모듈(240)은 사용자 단말(300)로부터 입력된 도메인 네임을 IP 주소로 전환하여 사용자 단말(300)이 웹에 접속되게 할 수 있다.The
정보 산출 모듈(250)은 제1 전력 측정값(s1)을 기반으로 생산된 제1 전력량(a1), 제2 전력 측정값(s2)을 기반으로 출력된 제2 전력량(a2), 제1 및 제2 전력량(a1, a2)을 서로 비교하여 전력 효율, 제5 상태 정보(s5)에 포함된 상기 온도값에 대응하는 상기 표면 온도 및 상기 일사량값에 대응하는 상기 일사량을 포함하는 상태값(a3)를 산출할 수 있다.The
여기서, 제1 전력량(a1)은 설정된 시간 동안 측정된 제1 전력 측정값(s1)의 평균값일 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.Here, the first power amount a1 may be an average value of the first power measurement value s1 measured for a set time, but is not limited thereto.
또한, 제2 전력량(a2)은 설정된 시간 동안 측정된 제2 전력 측정값(s2)의 평균값일 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.Also, the second power amount a2 may be an average value of the second power measurement value s2 measured during the set time, and is not limited thereto.
상태값(a3)는 상기 표면 온도 및 상기 일사량을 포함하며, 상기 온도값 및 상기 일사량값에 대한 평균값일 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.The state value a3 may include the surface temperature and the solar radiation amount, and may be an average value of the temperature value and the solar radiation amount value, but is not limited thereto.
상태 진단 모듈(260)은 상태값(a3)에 포함된 상기 표면 온도 및 상기 일사량에 따라 설정된 기준 생산 전력량 범위에 제1 전력량(a1)이 속하는지 여부에 따라 상기 복수의 태양광 모듈의 상태를 진단한 제1 진단 정보(f1) 및 제1 및 제2 전력량(a1, a2)을 비교하여 인버터 장치(130)에서 전력 변환시 손실되는 손실 전력량이 설정된 기준 손실 전력량 범위에 속하는지 여부에 따라 인버터 장치(130)의 상태를 진단한 제2 진단 정보(f2)를 생성할 수 있다.The
여기서, 상기 기준 생산 전력량 범위는 상기 표면 온도와 설정된 기준 온도를 비교한 차이 온도 및 상기 일사량에 따라 설정된 기준 전류 및 전압으로 산출된 최대 전력량 및 최소 전력량 범위를 나타낼 수 있다.Here, the reference production electric energy amount range may indicate a difference between the surface temperature and the set reference temperature, and a maximum electric energy amount and a minimum electric energy amount calculated based on the reference current and the voltage set according to the radiation amount.
예를 들어, 도 3 및 도 4를 이용하여 설명한다.For example, it will be described with reference to FIG. 3 and FIG.
도 3은 일사량 변화에 따른 전류 및 전압 특성 곡선을 나타낸 도 및 도 4는 복수의 태양광 모듈의 표면 온도 변화에 따른 전류 및 전압 특성 곡선을 나타낸 도이다.FIG. 3 is a graph showing a current and voltage characteristic curve according to a change in irradiation amount, and FIG. 4 is a graph showing current and voltage characteristic curves according to surface temperature changes of a plurality of solar modules.
도 3은 복수의 태양광 모듈의 표면 온도가 25도인 경우, 일사량에 따른 전류 및 전압 특성을 나타낼 수 있다.FIG. 3 shows the current and voltage characteristics according to the irradiation dose when the surface temperature of the plurality of solar modules is 25 degrees.
도 3을 참조하면, 전류 및 전압 특성은 일사량의 높으면 높을수록 전류 및 전압이 커지는 것을 알 수 있다. 다만, 전류 및 전압 특성은 전압이 45V인 경우 전류가 0A에 가까워짐을 알 수 있다.Referring to FIG. 3, it can be seen that the current and the voltage become larger as the solar radiation amount is higher and the current and voltage characteristics are higher. However, the current and voltage characteristics show that the current approaches 0A when the voltage is 45V.
또한, 도 4를 참조하면, 전류 및 전압 특성은 표면 온도에 따라 전류가 일정하게 유지되지만, 표면 온도가 낮을수록 전압 특성에서 차이가 발생할 수 있다.Also, referring to FIG. 4, the current and voltage characteristics are kept constant according to the surface temperature, but the lower the surface temperature, the more the difference in voltage characteristics may occur.
즉, 상태 진단 모듈(260)은 도 3 및 도 4와 같은 전류 및 전압 특성 곡선을 기반으로 상기 일사량을 기반으로, 상기 표면 온도가 상기 기준 온도보다 높은 온도이면 1도 마다 제1 전력량(a1)이 0.4 % 감소시키고, 상기 표면 온도가 상기 기준 온도보다 낮은 온도이면 1도 마다 제1 전력량(a1)을 0.4% 증가시킨 상기 기준 생산 전력량 범위를 추출하여 제1 전력량(a1)이 속하는지 여부를 진단할 수 있다.That is, based on the current and voltage characteristic curves shown in FIGS. 3 and 4, the
예를 들면, 상태 진단 모듈(260)은 기준 온도를 25도이며, 표면 온도가 60도일 경우 제1 전력량(a1)에 대한 상기 기준 생산 전력량 범위를 하기와 같이 계산할 수 있다.For example, when the reference temperature is 25 degrees and the surface temperature is 60 degrees, the state
기준 생산 전력량 범위 = (기준온도 - 표면온도) * 배수(0.4%)Standard production power range = (reference temperature - surface temperature) * multiple (0.4%)
그러므로, 기준 생산 전력량 범위는 (25 - 60) * (0.4%)에 의해 산출한 값이 -14% 인 경우, 제1 전력량(a1)에 대한 기준 전력량에 14%를 증가시킨 최대 전력량 및 기준 전력량에 -14%를 감소시킨 최소 전력량을 적용할 수 있다.Therefore, when the value calculated by (25 - 60) * (0.4%) is -14%, the standard production power range is the maximum power amount by which the reference power amount with respect to the first power amount a1 is increased by 14% To -14% of the minimum power consumption can be applied.
이와 같이, 상태 진단 모듈(260)은 제1 전력량(a1)이 상술한 최대 전력량 및 최소 전력량 범위 내에 속하지 않으면, 상기 복수의 태양광 모듈 중 적어도 하나의 교체 또는 이상 상태임을 알리는 제1 진단 정보(f1)를 생성할 수 있다.In this manner, if the first power amount a1 is not within the maximum power amount and the minimum power amount range, the state
상태 진단 모듈(260)은 제1 전력량(a1)이 상술한 최대 전력량 및 최소 전력량 범위 내에 속하면, 상기 복수의 태양광 모듈이 정상 상태임을 알리는 제2 진단 정보(f1)를 생성할 수 있다.The state
상태 진단 모듈(260)은 상기 손실 전력량이 상기 기준 손실 전력량 범위에 속하면 인버터 장치(130)가 정상 상태임을 알리는 제2 진단 정보(f2)를 생성하고, 상기 손실 전력량이 상기 기준 손실 전력량 범위에 속하지 않으면 인버터 장치(130)의 교체 또는 이상 상태임을 알리는 제2 진단 정보(f2)를 생성할 수 있다.The state
제어 모듈(270)은 제1 및 제2 전력량(a1, a2), 제3 및 제4 상태 정보(s3, s4), 상태값(a3), 및 제1 및 제2 진단 정보(f1, f2)를 포함하는 모니터링 정보(f)를 설정된 시간 간격으로 외부 서버(300)에 저장할 수 있다.The
제어 모듈(270)은 사용자 단말(350)이 DNS 모듈(240)을 통하여 웹에 접속하면, 외부 서버(300)에 저장된 모니터링 정보(f)를 시각화하여 사용자 단말(350)로 송신할 수 있다.The
제어 모듈(270)은 복수의 주변 장치(110 내지 160) 외에 새로운 주변 장치가 접속되면, 상기 새로운 주변 장치에 대한 프로토콜을 업데이트하여 저장 모듈(230)에 저장할 수 있다.The
제어 모듈(270)은 사용자 단말기(350)가 웹에 접속되지 않은 상태에서, 제1 및 제2 진단 정보(f1, f2)를 표시 모듈(220)에 표시할 수 있다.The
즉, 제어 모듈(270)은 진단 정보(a6)가 태양광 장치(110)가 이상 상태 또는 교체 상태를 나타내는 경우, 표시 모듈(220)에 태양광 장치(110)의 점검 요청이 표시되게 제어할 수 있다.That is, when the diagnosis information a6 indicates that the
제어 모듈(270)은 입력 모듈(210)로부터 입력된 명령에 따라 제1 및 제2 전력량(a1, a2), 제3 및 제4 상태 정보(s3, s4), 상태값(a3) 및 제1 및 제2 진단 정보(f1, f2)를 포함하는 모니터링 정보(f)를 보고서 타입으로 시각화하여 표시 모듈(220)에 표시되게 제어할 수 있다.The
제어 모듈(270)은 상기 표면 온도 및 상기 일사량의 변화량을 산출하고, 상기 변화량에 따라 상기 직류 전력에 대한 예상 전력량을 산출하여 사용자 단말(250)로 송신하거나, 또는 표시 모듈(220)에 표시되게 제어할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.The
도 5는 본 발명에 따른 신재생 에너지 모니터링 시스템의 동작방법을 나타낸 순서도이다.5 is a flowchart illustrating an operation method of the renewable energy monitoring system according to the present invention.
도 5는 신재생 에너지 모니터링 시스템의 WMU(200)에서 외부 서버(300)로 모니터링 정보(f)를 저장하는 방법을 나타낸다.FIG. 5 shows a method of storing monitoring information (f) from the
도 5를 참조하면, 신재생 에너지 모니터링 시스템의 WMU(200)는 접속반 장치(120), 인버터 장치(130), ACB(Air Circuit breaker, 140), VCB(Vaccum curcuit breaker, 150) 및 기상 측정 장치(160)로부터 제1 및 제2 전력 측정값(s1, s2) 및 제3 내지 제5 상태 정보(s1 내지 s5)를 수신할 수 있다(S410).5, the
WMU(200)는 제1 및 제2전력 측정값(s1, s2) 및 제5 상태 정보(s5)를 기반으로 제1 및 제2전력량(a1, a2) 및 상태값(a3)을 산출할 수 있다(S420).The
즉, WMU(200)에 포함된 정보 산출 모듈(250)은 제1 전력 측정값(s1)을 기반으로 생산된 제1 전력량(a1), 제2 전력 측정값(s2)을 기반으로 출력된 제2 전력량(a2), 제1 및 제2전력량(a1, a2)을 서로 비교하여 전력 효율, 제5 상태 정보(s5)에 포함된 상기 온도값에 대응하는 상기 표면 온도 및 상기 일사량값에 대응하는 상기 일사량을 포함하는 상태값(a3)를 산출할 수 있다.That is, the
WMU(200)의 상태 진단 모듈(260)은 상태값(a3)에 포함된 상기 표면 온도 및 상기 일사량에 따라 설정된 기준 생산 전력량 범위에 제1 전력량(a1)이 속하는지 여부를 판단할 수 있다(S430).The state
상태 진단 모듈(260)은 제1 전력량(a1)이 상기 기준 생산 전력량 범위에 속하면 복수의 태양광 모듈이 정상 상태임을 알리는 제1 진단 정보(f1)를 생성하고(S440), 제1 전력량(a1)이 상기 기준 생산 전력량 범위에 속하지 않으면 복수의 태양광 모듈이 교체 또는 이상 상태임을 알리는 제1 진단 정보(f1)를 생성할 수 있다(S450), The state
이후, WMU(200)의 상태 진단 모듈(260)은 제1 및 제2전력량(a1, a2)을 비교하여 인버터 장치(130)에서 전력 변환시 손실되는 손실 전력량이 설정된 기준 손실 전력량 범위에 속하는지 여부를 판단할 수 있다(S460).The state
상태 진단 모듈(260)은 상기 손실 전력량이 상기 기준 손실 전력량 범위에 속하면 인버터 장치(130)가 정상 상태임을 알리는 제2 진단 정보(f2)를 생성하고(S470), 상기 손실 전력량이 상기 기준 생산 전력량 범위에 속하지 않으면 복인버터 장치(130)가 교체 또는 이상 상태임을 알리는 제2 진단 정보(f2)를 생성할 수 있다(S480), The state
WMU(200)는 제1 및 제2 전력량(a1, a2), 제3 및 제4상태 정보(s3, s4), 상태값(a3) 및 제1 및 제2진단 정보(f1, f2)를 포함하는 모니터링 정보(f)를 외부 서버(300)에 저장 및 표시 모듈(220)에 표시할 수 있다(S490). The
도 6은 본 발명에 따른 신재생 에너지 모니터링 시스템의 동작방법을 나타낸 순서도이다.6 is a flowchart illustrating an operation method of the renewable energy monitoring system according to the present invention.
도 6은 신재생 에너지 모니터링 시스템의 WMU(200)를 통하여 사용자 단말(350)이 웹에 접속하는 경우, WMU(200)의 동작방법을 나타낸다.6 shows an operation method of the
도 6을 참조하면, 신재생 에너지 모니터링 시스템의 WMU(200)는 사용자 단말(350)의 DNS(Domain Name Server, 240)를 통하여 웹에 접속하는지 여부를 판단할 수 있다(S510).Referring to FIG. 6, the
WMU(200)는 사용자 단말(350)이 웹에 접속하지 않으면, 도 5에 나타낸 (S410) 단계를 지속적으로 수행할 수 있다.If the
WMU(200)는 사용자 단말(350)이 웹에 접속하면, 외부 서버(300)에 저장된 모니터링 정보(f)를 요청 및 수신할 수 있다(S520).The
이후, WMU(200)는 사용자 단말(350)로 모니터링 정보(f)를 송신할 수 있다(S530).Then, the
상술한 실시 예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The features, structures, effects and the like described in the foregoing embodiments are included in at least one embodiment of the present invention and are not necessarily limited to one embodiment. Further, the features, structures, effects and the like illustrated in the embodiments can be combined and modified by other persons skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.
또한, 이상에서 실시 예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope of the present invention. It can be seen that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. It is to be understood that the present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.
Claims (5)
상기 직류 전력 입력시, 상기 직류 전력을 측정한 제1 전력 측정값을 출력하는 접속반 장치;
상기 접속반 장치를 통하여 입력된 상기 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 외부로 출력하고, 상기 교류 전력을 측정한 제2 전력 측정값을 출력하는 인버터 장치;
상기 복수의 태양광 모듈의 표면 온도에 대응하는 온도값 및 일사량에 대응하는 일사량값을 측정 및 출력하는 기상 측정 장치; 및
상기 제1, 2 전력 측정값, 상기 온도값 및 상기 일사량값을 기반으로, 모니터링 정보를 생성하여 외부 서버에 저장하는 WMU(Web Monitoring Unit)를 포함하는 신재생 에너지 모니터링 시스템.A photovoltaic device including a plurality of photovoltaic modules for converting light into direct current power;
A connection half device for outputting a first power measurement value obtained by measuring the DC power when the DC power is input;
An inverter for converting the DC power input through the connection unit into AC power and outputting the AC power to the outside and outputting a second power measurement value obtained by measuring the AC power;
A meteorological measurement device for measuring and outputting a solar radiation value corresponding to a temperature value and a solar radiation amount corresponding to a surface temperature of the plurality of solar modules; And
And a WMU (Web Monitoring Unit) for generating monitoring information based on the first and second power measurement values, the temperature value, and the insolation value and storing the generated monitoring information in an external server.
상기 WMU는,
외부의 사용자 단말으로부터 웹 접속 요청이 입력되면, 상기 웹 접속 요청에 대응하는 웹에 상기 사용자 단말을 접속시키는 DNS(Domain Name Server) 모듈;
상기 제1 전력 측정값을 기반으로 생산된 제1 전력량, 상기 제2 전력 측정값을 기반으로 출력된 제2 전력량, 상기 제1, 2 전력량을 서로 비교하여 전력 효율, 상기 온도값에 대응하는 상기 표면 온도 및 상기 일사량값에 대응하는 상기 일사량을 산출하는 정보 산출 모듈;
상기 표면 온도 및 상기 일사량에 따라 설정된 기준 생산 전력량 범위에 상기 제1 전력량이 속하는지 여부에 따라 상기 복수의 태양광 모듈의 상태를 진단한 제1 진단 정보 및 상기 제1, 2 전력량을 비교하여 상기 인버터 장치에서 전력 변환시 손실되는 손실 전력량이 설정된 기준 손실 전력량 범위에 속하는지 여부에 따라 상기 인버터 장치의 상태를 진단한 제2 진단 정보를 생성하는 상태 진단 모듈; 및
상기 제1, 2 전력량, 상기 전력 효율, 상기 표면 온도, 상기 일사량 및 상기 제1, 2 진단 정보를 포함하는 상기 모니터링 정보를 상기 외부 서버에 저장하고, 상기 사용자 단말이 상기 웹에 접속하면, 상기 외부 서버에 저장된 상기 모니터링 정보를 시각화하여 상기 사용자 단말로 송신하는 제어 모듈을 포함하는 신재생 에너지 모니터링 시스템.The method according to claim 1,
The WMU,
A DNS (Domain Name Server) module for connecting the user terminal to a web corresponding to the web access request when a web access request is input from an external user terminal;
A first power amount based on the first power measurement value, a second power amount based on the second power measurement value, a power efficiency by comparing the first and second power amounts with each other, An information calculation module for calculating the surface temperature and the irradiation dose corresponding to the irradiation value;
Comparing the first diagnostic information and the first and second power quantities diagnosed with the state of the plurality of solar modules according to whether the first power amount belongs to the standard production power range set according to the surface temperature and the solar radiation amount, A state diagnostic module that generates second diagnostic information that diagnoses the state of the inverter device according to whether a loss power amount lost in power conversion in the inverter device falls within a set reference loss power amount range; And
The monitoring information including the first and second power amounts, the power efficiency, the surface temperature, the solar radiation amount, and the first and second diagnostic information is stored in the external server, and when the user terminal accesses the web, And a control module for visualizing the monitoring information stored in an external server and transmitting the visualized information to the user terminal.
상기 기준 생산 전력량 범위는,
상기 표면 온도와 설정된 기준 온도를 비교한 차이 온도 및 상기 일사량에 따라 설정된 기준 전류 및 기준 전압으로 산출된 최대 전력량 및 최소 전력량 범위이고,
상기 인버터 모듈에서 출력되는 상기 교류 전력을 외부로 공급 또는 차단하는 ACB(Air Circuit breaker) 및 VCB(Vaccum curcuit breaker) 중 적어도 하나를 더 포함하는 신재생 에너지 모니터링 시스템.3. The method of claim 2,
The reference production power range may be, for example,
A difference temperature obtained by comparing the surface temperature with a set reference temperature, and a maximum power amount and a minimum power amount calculated based on the reference current and the reference voltage set according to the irradiation amount,
Further comprising at least one of an ACB (Air Circuit Breaker) and a VCB (Vaccum curcuit breaker) for supplying or blocking the AC power output from the inverter module to the outside.
상기 상태 진단 모듈은,
상기 일사량을 기반으로, 상기 표면 온도가 상기 기준 온도보다 높은 온도이면 1도 마다 상기 제1 전력량이 0.4 % 감소시키고, 상기 표면 온도가 상기 기준 온도보다 낮은 온도이면 1도 마다 상기 제1 전력량을 0.4% 증가시킨 상기 기준 생산 전력량 범위를 추출하여 상기 제1 전력량이 속하는지 여부를 진단하고,
상기 제1 전력량이 상기 기준 생산 전력량 범위에 속하면, 상기 복수의 태양광 모듈 각각이 정상 상태임을 알리는 상기 제1 진단 정보를 생성하고, 상기 전력량이 상기 기준 생산 전력량 범위에 속하지 않으면 상기 복수의 태양광 모듈 중 적어도 하나가 교체 또는 이상 상태임을 알리는 상기 제1 진단 정보를 생성하고,
상기 손실 전력량이 상기 기준 손실 전력량 범위에 속하면 상기 인버터 장치가 정상 상태임을 알리는 상기 제2 진단 정보를 생성하고, 상기 손실 전력량이 상기 기준 손실 전력량 범위에 속하지 않으면 상기 인버터 장치의 교체 또는 이상 상태임을 알리는 상기 제2 진단 정보를 생성하는 신재생 에너지 모니터링 시스템.The method of claim 3,
The condition diagnosis module includes:
If the surface temperature is higher than the reference temperature, the first amount of power is reduced by 0.4%, and if the surface temperature is lower than the reference temperature, the first amount of power is reduced by 0.4 %, And diagnoses whether or not the first power amount belongs,
Generating the first diagnostic information indicating that each of the plurality of photovoltaic modules is in a normal state if the first amount of power is within the standard production power amount range and if the amount of power is not within the standard production power amount range, Generating the first diagnostic information indicating that at least one of the optical modules is in a replacement or abnormal state,
Generates the second diagnostic information indicating that the inverter apparatus is in a steady state if the loss power amount falls within the reference loss power amount range and if the loss amount is not within the reference loss power amount range, Wherein said second diagnosis information is generated by said second diagnosis information.
상기 WMU는,
표시 명령을 입력하는 입력 모듈; 및
상기 표시 명령이 입력되면 상기 제어 모듈의 제어에 따라 상기 모니터링 정보를 표시하는 표시 모듈을 더 포함하고,
상기 제어 모듈은,
상기 복수의 태양광 모듈이 교체 또는 이상 상태임을 알리는 상기 제1 진단 정보가 입력되면, 상기 표시 모듈에 상기 복수의 태양광 모듈의 점검 요청 알림을 표시하고,
상기 인버터 장치의 교체 또는 이상 상태임을 알리는 상기 제2 진단 정보가 입력되면, 상기 표시 모듈에 상기 인버터 장치의 점검 요청 알림을 표시하고,
상기 표면 온도 및 상기 일사량의 변화량을 산출하고, 상기 변화량에 따라 상기 직류 전력에 대한 예상 전력량을 산출하여 상기 사용자 단말로 송신하는 신재생 에너지 모니터링 시스템.3. The method of claim 2,
The WMU,
An input module for inputting a display command; And
And a display module for displaying the monitoring information under the control of the control module when the display command is input,
The control module includes:
Wherein when the first diagnosis information indicating that the plurality of solar modules is in a replacement state or an abnormal state is input,
Wherein when the second diagnostic information indicating that the inverter device is replaced or an abnormal state is input, an inspection request notification of the inverter device is displayed on the display module,
Calculating a variation in the surface temperature and the solar radiation amount, calculating an estimated power amount for the DC power according to the variation amount, and transmitting the estimated power amount to the user terminal.
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