KR20190138205A - Device for detection of disconnection of PV system - Google Patents

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강건민
양주석
박광우
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Abstract

Disclosed is an apparatus for detecting disconnection of a solar power generation system. The apparatus which detects disconnection between a plurality of solar cell modules connected to each other in series comprises: a disconnection detecting unit provided to connect a positive electrode terminal of a solar cell module positioned at the farthest one side among a plurality of solar cell modules and a negative terminal of the solar cell module positioned at the farthest other side to detect electric disconnection between the adjacently disposed solar cell modules; and a disconnection detecting terminal for receiving information on a disconnection part detected by the disconnection detecting unit to display the same on a screen. The disconnection detecting unit and the disconnection detecting terminal wirelessly communicate with each other in a non-contact manner. According to the present invention, a disconnection section between solar cell panels can be easily detected as compared to the conventional invention by searching for a power frequency modulation section using a resonance frequency technology, and the disconnection detection and a warning sound signal can be rapidly transmitted and displayed through a voice signal to the disconnection detecting terminal, thereby inducing a rapid response of a worker.

Description

태양광 발전 시스템의 단선 감지를 위한 장치{Device for detection of disconnection of PV system}Device for detection of disconnection of photovoltaic system {Device for detection of disconnection of PV system}

본 발명은 단선 감지 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공진 주파수 기술을 활용하여 기존의 작업자에 의해 수동으로 단선 부분을 직접 찾아야 했던 태양광 발전소의 단선 검사의 힘든 부분을 개선하도록, 공진 주파수를 이용한 전력 주파수 변조 구간을 확인하여 단선 신호를 자동으로 검출할 수 있는 태양광 발전 시스템의 단선 감지를 위한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a disconnection detection device, and more particularly, to use a resonance frequency technology to improve a difficult part of the disconnection inspection of a photovoltaic power plant, which had to find a disconnection part manually by an existing operator. The present invention relates to an apparatus for detecting disconnection of a photovoltaic power generation system capable of automatically detecting a disconnection signal by checking a power frequency modulation section.

일반적으로, 태양광 발전 장치는 태양으로부터 입사되는 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하여 수집하고, 수집된 전기 에너지를 저장하며, 에너지 수집 단계에서 직류로 변환된 전기 에너지를 교류 에너지로 변환하여 변압기에 입력하는 것이다.In general, a photovoltaic device converts and collects light energy incident from the sun into electrical energy, stores the collected electrical energy, and converts electrical energy converted into direct current into alternating energy into a transformer at the energy collection step. It is.

이러한 태양광 발전 장치는 태양광을 이용하는 무공해 청정에너지 발전 기술로서, 지금도 급속히 발전량이 증가하고 있으며 향후에도 지속적으로 수요가 늘어날 것으로 예상하고 있다.Such photovoltaic device is a pollution-free clean energy generation technology using solar light, and the amount of power generation is increasing rapidly and the demand is expected to continue to increase in the future.

그러나, 태양광 발전 장치는 예상하지 못한 급격한 전압이나 전류가 발생하는 전자 쇼크에 의해 회로가 손상되거나, 주위 환경 변화와 같은 기타 요인에 따라 입사되는 태양광을 수집하는 태양전지판별로 발전 특성 불균형 등의 현상이 발생할 수 있다.However, the photovoltaic device is characterized by unbalanced power generation characteristics of each solar panel that collects sunlight that is damaged due to an unexpected shock or an electric shock that generates an electric shock or other factors such as environmental changes. Symptoms may occur.

이 외에도 태양광 발전 장치는 태양전지판의 고장이나 불량, 접속회로의 다이오드 고장, 접속회로의 퓨즈 단선, 인버터 고장 등의 다양한 고장 요인이 존재한다 이러한 고장 요인들 중에서 인버터의 고장은 태양광 발전 장치의 심각한 손상을 초래할 수 있기 때문에 인버터 고장을 검출할 수 있는 회로를 추가하여 관리자가 바로 인버터 고장을 확인한 후 교체 또는 보수가 가능하도록 함으로써 태양광 발전 장치의 신뢰도 및 안정성을 제공할 수 있다.In addition, there are various failure factors such as failure or failure of solar panels, diode failure of connection circuit, blown fuse of connection circuit, and inverter failure. Because it can cause serious damage, it is possible to add circuitry to detect inverter failures, allowing administrators to immediately identify and replace or repair inverter failures, thereby providing reliability and stability for photovoltaic devices.

그러나, 태양광 발전 장치는 수십 개에서 수천 개의 태양전지판이 직렬 또는 병렬로 연결되어 있어 태양전지판으로 인한 고장이나 불량 발생 확률이 높다. However, the photovoltaic device has a high probability of failure or failure due to solar panels because dozens or thousands of solar panels are connected in series or in parallel.

현재 태양전지판 사이에서 단선이 발생할 경우, 단선 구간을 바로 검출할 수 있는 장치가 마련되지 않아서 작업자가 일일이 접속 구간의 단선 여부를 직접 확인해야 하는 커다란 문제점이 있다. 단선 지속 시간이 증가할수록 발전 불가에 따른 경제적인 손실이 막대하기 때문에 작업자가 신속하게 단선 구간을 확인하여 수리할 수 있도록 하는 장치의 개발이 시급한 실정이다.Currently, when disconnection occurs between solar panels, there is a big problem that an operator must directly check whether the disconnection section is disconnected because no device for detecting the disconnection section is provided. As the duration of disconnection increases, there is an enormous economic loss due to the impossibility of power generation. Therefore, it is urgent to develop a device that enables the operator to quickly check and repair the disconnection section.

대한민국 등록특허공보 제10-1546715호(2015.08.18 등록)Republic of Korea Patent Publication No. 10-1546715 (2015.08.18 registration)

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 공진 주파수 기술을 활용하여 기존의 작업자에 의해 수동으로 단선 부분을 직접 찾아야 했던 태양광 발전소의 단선 검사의 힘든 부분을 개선하도록, 공진 주파수를 이용한 전력 주파수 변조 구간을 확인하여 단선 신호를 자동으로 검출할 수 있는 태양광 발전 시스템의 단선 감지를 위한 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, by using the resonance frequency technology to improve the tough part of the disconnection inspection of the photovoltaic power plant that had to find the disconnection part manually by the existing operator, resonant frequency An object of the present invention is to provide a device for detecting disconnection of a photovoltaic power generation system capable of automatically detecting a disconnection signal by checking a power frequency modulation section.

본 발명의 일 측면에 따르면, 서로 간에 직렬로 연결되는 복수의 태양전지모듈 사이의 단선을 감지하는 것으로서, 상기 복수의 복수의 태양전지모듈 중 가장 일측에 위치한 태양전지모듈의 양극 단자와 가장 타측에 위치한 태양전지모듈의 음극 단자 사이를 연결하도록 마련되어 서로 인접하게 배치된 태양전지모듈 사이의 전기적인 단선을 감지하는 단선 감지부; 및 상기 단선 감지부에서 감지된 단선 부분에 대한 정보를 전달받아 화면 상에 디스플레이하는 단선 검출 단말을 포함하며, 상기 단선 감지부와 상기 단선 검출 단말은 상호 간에 비접촉 방식으로 통신되는 태양광 발전 시스템의 단선 감지를 위한 장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention, as detecting a disconnection between a plurality of solar cell modules connected in series with each other, the positive terminal of the solar cell module located on one side of the plurality of the plurality of solar cell modules and the other side A disconnection detector configured to connect between the negative terminals of the located solar cell module and detect electrical disconnection between the solar cell modules disposed adjacent to each other; And a disconnection detection terminal configured to receive information on the disconnection portion detected by the disconnection detection unit and display the disconnection detection terminal on the screen, wherein the disconnection detection unit and the disconnection detection terminal communicate with each other in a non-contact manner. An apparatus for detecting disconnection is provided.

상기 단선 감지부는, 공진 주파수를 이용한 전력 주파수 변조 구간을 확인하여 단선 신호를 상기 단선 검출 단말로 송신할 수 있다.The disconnection detecting unit may identify a power frequency modulation section using a resonance frequency and transmit a disconnection signal to the disconnection detection terminal.

상기 단선 감지부는, 단선 신호를 음성 신호로 변환하여 상기 단선 검출 단말로 송출할 수 있다.The disconnection detector may convert the disconnection signal into a voice signal and transmit the disconnection signal to the disconnection detection terminal.

상기에서 설명한 본 발명의 태양광 발전 시스템의 단선 감지를 위한 장치에 의하면, 공진 주파수 기술을 활용한 전력 주파수 변조 구간을 찾아서 종래에 비해 용이하게 태양전지패널 사이의 단선 구간을 검출할 수 있을 뿐만 아니라 단선 검출 단말로 음성 신호를 통해 단선 검출 및 경고음 신호를 신속하게 송신하여 디스플레이할 수 있으므로 작업자의 신속 대응을 유도할 수 있다. According to the apparatus for detecting disconnection of the photovoltaic power generation system of the present invention described above, it is possible not only to detect the disconnection section between solar panels by finding the power frequency modulation section using the resonance frequency technology, The disconnection detection terminal can promptly transmit and display the disconnection detection and warning sound signal through a voice signal, thereby inducing a quick response of the operator.

이처럼 작업자가 단선 구간을 신속하게 확인하여 수리 작업을 수행하도록 함으로써 단선 구간 검색에 소요되는 작업자의 노동력과 소요 시간을 월등히 절감하여 단선 지속에 따른 발전 불가 시간을 단축하여 경제적인 손실 발생을 한층 절감할 수 있다.In this way, the worker can quickly check the disconnection section to perform repair work, which greatly reduces the labor force and time required by the worker for searching the disconnection section. Can be.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 시스템의 단선 감지를 위한 장치가 적용된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 시스템의 단선 감지를 위한 장치의 제어 관계를 나타내는 블록도이다.1 is a diagram schematically illustrating a state in which an apparatus for detecting disconnection of a photovoltaic power generation system according to an embodiment of the present invention is applied.
2 is a block diagram illustrating a control relationship of an apparatus for detecting disconnection of a photovoltaic system according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention in more detail. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and to those skilled in the art to fully understand the scope of the invention. It is provided to inform you. Like numbers refer to like elements in the figures.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양광 발전 시스템의 단선 감지를 위한 장치는, 공진 주파수 기술을 활용하여 기존의 작업자에 의해 수동으로 단선 부분을 직접 찾아야 했던 태양광 발전소의 단선 검사의 힘든 부분을 개선하도록, 공진 주파수를 이용한 전력 주파수 변조 구간을 확인하여 단선 신호를 자동으로 검출할 수 있도록 마련된다.Device for detecting the disconnection of the photovoltaic system according to a preferred embodiment of the present invention, by using the resonant frequency technology to improve the tough part of the disconnection inspection of the photovoltaic power plant that had to find the disconnection part manually by the existing operator In order to check the power frequency modulation section using the resonance frequency, the disconnection signal may be automatically detected.

이하, 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 시스템의 단선 감지 장치는, 서로 간에 직렬로 연결되는 복수의 태양전지모듈(100) 사이의 단선을 감지하는 것으로서, 서로 간에 직렬로 배치되는 복수의 태양전지모듈(100), 복수의 태양전지모듈(100)에서 생성된 전기에너지를 교류로 변환하도록 다수의 전장품이 내장되는 접속반(200), 단선 감지부(300) 및 단선 검출 단말(400)을 포함한다.As shown in Figure 1 and 2, the disconnection detection device of the photovoltaic power generation system according to an embodiment of the present invention, to detect the disconnection between a plurality of solar cell modules 100 connected in series with each other, A plurality of solar cell modules 100 arranged in series with each other, a connection panel 200, a disconnection detecting unit 300 is built in a plurality of electrical appliances to convert the electrical energy generated by the plurality of solar cell modules 100 to AC ) And a disconnection detection terminal 400.

먼저, 태양전지모듈(100)은, 정사각 혹은 직사각 형태의 셀(cell)을 예를 들어 10개씩 일렬로 배열하고 일렬로 배열된 셀들을 양극(+) 및 음극(-)을 고려하면서 인접된 것끼리 다수의 셀 커넥터 리본으로 연결함으로써 하나의 묶음 단위의 스트링을 만들고, 이러한 스트링을 복수로 배열하여 이루어진다.First, the solar cell module 100 is arranged in a row of square or rectangular cells, for example, in a row of 10 cells and adjacent to each other in consideration of the positive electrode (+) and the negative electrode (−). By connecting a plurality of cell connector ribbons with each other to form a string of one unit, and by arranging a plurality of such strings.

다음, 접속반(200)은 복수의 태양전지모듈(100)에서 생성된 전기에너지를 교류로 변환하도록 다수의 전장품이 내장되며, 교류로 변환된 전기에너지는 한국전력으로 전송된다.Next, the connection panel 200 has a plurality of electrical appliances built-in to convert the electrical energy generated by the plurality of solar cell module 100 to the alternating current, the electrical energy converted into alternating current is transmitted to the Korea Electric Power.

덧붙이자면, 본 발명에서 접속반(200)은, 태양전지모듈(100)의 정션박스로부터 직류 전류를 전달받는 DC 접속반과, DC 접속반으로부터 직류 전류를 전달받아 교류 전류로 변환시키는 인버터를 포함한다.In addition, in the present invention, the connection panel 200 includes a DC connection panel receiving DC current from the junction box of the solar cell module 100 and an inverter receiving DC current from the DC connection panel and converting the DC current into AC current. .

다음, 도 1에 도시한 바와 같이, 단선 감지부(300)는, 복수의 복수의 태양전지모듈(100) 중 가장 일측에 위치한 태양전지모듈(100)의 양극 단자와 가장 타측에 위치한 태양전지모듈(100)의 음극 단자 사이를 연결하도록 마련되어 서로 인접하게 배치된 태양전지모듈(100) 사이의 전기적인 단선을 감지한다.Next, as shown in FIG. 1, the disconnection detecting unit 300 includes a positive electrode terminal of the solar cell module 100 positioned at one side of the plurality of solar cell modules 100 and a solar cell module positioned at the other side. It is provided to connect between the negative terminal of the (100) detects the electrical disconnection between the solar cell module 100 disposed adjacent to each other.

또한, 단선 검출 단말(400)은, 단선 감지부(300)에서 감지된 단선 부분에 대한 정보를 전달받아 화면 상에 디스플레이하게 된다. 여기서 단선 검출 단말(400)은 작업자가 휴대하면서 확인할 수 있도록 휴대용으로 마련되며, 디스플레이가 구비된다.In addition, the disconnection detecting terminal 400 receives the information on the disconnection detected by the disconnection detecting unit 300 and displays the information on the screen. Here, the disconnection detection terminal 400 is provided to be portable so that an operator can check while carrying, and a display is provided.

본 발명의 실시예에서, 단선 감지부(300)와 단선 검출 단말(400)은 상호 간에 비접촉 방식으로 무선 통신된다.In an embodiment of the present invention, the disconnection detecting unit 300 and the disconnection detecting terminal 400 are wirelessly communicated with each other in a non-contact manner.

구체적으로, 단선 감지부(300)는, 주파수 변조 확인부(310)와 송신부(320)를 포함하고, 공진 주파수를 이용하여 복수의 태양전지모듈(100) 사이의 전력 주파수 변조 구간을 확인하게 되고, 단선 신호가 검출되면 단선 검출 단말(400)로 그 정보를 송신하게 되며 단선 검출 단말(400)에는 수신부(410)가 마련된다.Specifically, the disconnection detecting unit 300 includes a frequency modulation checking unit 310 and a transmitting unit 320, and checks the power frequency modulation section between the plurality of solar cell modules 100 using the resonance frequency. When the disconnection signal is detected, the information is transmitted to the disconnection detection terminal 400, and the disconnection detection terminal 400 is provided with a receiver 410.

단선 감지부(300)는, 공진 주파수를 이용하여 전력 주파수 변조 구간 확인을 통해 온도, 출력 전압, 출력 전류 값 등을 포함한 상태 정보를 감지한 후, 정상 출력시의 온도, 출력 전압, 출력 전류 값에 해당하는 주파수 값이 기 저장되는 메모리(330)의 저장값과 비교하여 단선 구간을 확인하게 된다.The disconnection detecting unit 300 detects state information including a temperature, an output voltage, an output current value, and the like by checking the power frequency modulation section using the resonance frequency, and then detects the temperature, output voltage, and output current value at the normal output. The disconnection period is checked by comparing the frequency value corresponding to the stored value of the memory 330 which is stored in advance.

또한, 본 발명의 실시예에서, 단선 감지부(300)는, 음성 신호 변환부(340)를 포함하여 전술한 주파수 변조 확인부(310)를 통해 확인되고 검출된 단선 신호를 음성 신호로 변환하여 단선 검출 단말(400)로 송출하여 작업자에게 알리게 된다.In addition, in the exemplary embodiment of the present invention, the disconnection detecting unit 300 includes a speech signal converting unit 340 to convert the disconnection signal checked and detected through the frequency modulation confirming unit 310 described above into a speech signal. It is sent to the disconnection detection terminal 400 to notify the worker.

이와 같이, 본 발명에서, 단선 감지부(300)는 공진 주파수 기술을 활용한 전력 주파수 변조 구간을 찾아서 종래에 비해 용이하게 태양전지모듈(100) 사이의 단선 구간을 검출할 수 있을 뿐만 아니라 단선 검출 단말(400)로 음성 신호를 통해 단선 검출 및 경고음 신호를 신속하게 송신하여 디스플레이할 수 있으므로 작업자의 신속 대응을 유도할 수 있다. 이처럼 작업자가 단선 구간을 신속하게 확인하여 수리 작업을 수행하도록 함으로써 단선 구간 검색에 소요되는 작업자의 노동력과 소요 시간을 월등히 절감하여 단선 지속에 따른 발전 불가 시간을 단축하여 경제적인 손실 발생을 한층 절감할 수 있다.As described above, in the present invention, the disconnection detecting unit 300 may detect the disconnection section between the solar cell modules 100 as well as detect the disconnection between the solar cell modules 100 by finding the power frequency modulation section using the resonance frequency technology. Since the disconnection detection and warning sound signal can be quickly transmitted and displayed through the voice signal to the terminal 400, the operator can promptly respond. In this way, the worker can quickly check the disconnection section to perform repair work, which greatly reduces the labor force and time required by the worker for searching the disconnection section. Can be.

본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.Although the invention has been described with reference to the accompanying drawings and the preferred embodiments described above, the invention is not limited thereto, but is defined by the claims that follow. Accordingly, one of ordinary skill in the art may variously modify and modify the present invention without departing from the spirit of the following claims.

100: 태양전지모듈 200: 접속반
300: 단선 감지부 310: 주파수 변조 확인부
320: 송신부 340: 음성 신호 변환부
400: 단선 검출 단말 410: 수신부100: solar cell module 200: connection panel
300: disconnection detection unit 310: frequency modulation check unit
320: transmitter 340: voice signal converter
400: disconnection detection terminal 410: receiver

Claims (3)

서로 간에 직렬로 연결되는 복수의 태양전지모듈(100) 사이의 단선을 감지하는 것으로서,
상기 복수의 복수의 태양전지모듈(100) 중 가장 일측에 위치한 태양전지모듈의 양극 단자와 가장 타측에 위치한 태양전지모듈의 음극 단자 사이를 연결하도록 마련되어 서로 인접하게 배치된 태양전지모듈 사이의 전기적인 단선을 감지하는 단선 감지부(300); 및
상기 단선 감지부(300)에서 감지된 단선 부분에 대한 정보를 전달받아 화면 상에 디스플레이하는 단선 검출 단말(400)을 포함하며,
상기 단선 감지부(300)와 상기 단선 검출 단말(400)은 상호 간에 비접촉 방식으로 무선 통신되는 태양광 발전 시스템의 단선 감지를 위한 장치.As detecting the disconnection between the plurality of solar cell module 100 connected in series with each other,
Electrical connection between the solar cell modules disposed adjacent to each other provided to connect between the positive terminal of the solar cell module located on one side of the plurality of solar cell module 100 and the negative terminal of the solar cell module located on the other side Disconnection detecting unit 300 for detecting the disconnection; And
It includes a disconnection detection terminal 400 for receiving information on the disconnection portion detected by the disconnection detection unit 300 to display on the screen,
The disconnection detection unit 300 and the disconnection detection terminal 400 is a device for detecting disconnection of a photovoltaic power generation system wirelessly communicated with each other in a non-contact manner. 제1항에 있어서,
상기 단선 감지부(300)는, 공진 주파수를 이용한 전력 주파수 변조 구간을 확인하여 단선 신호를 상기 단선 검출 단말(400)로 송신 가능한 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템의 단선 감지를 위한 장치.The method of claim 1,
The disconnection detection unit 300, the device for detecting the disconnection of the photovoltaic power generation system, characterized in that to check the power frequency modulation section using the resonant frequency to transmit a disconnection signal to the disconnection detection terminal (400). 제2항에 있어서,
상기 단선 감지부(300)는, 단선 신호를 음성 신호로 변환하여 상기 단선 검출 단말(400)로 송출 가능한 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템의 단선 감지를 위한 장치.

The method of claim 2,
The disconnection detecting unit 300 converts the disconnection signal into a voice signal and transmits the disconnection detection terminal to the disconnection detection terminal 400.

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