KR20210053049A - Daq 및 daq를 이용한 클러스터링 기반의 전력 계측을 통한 독립형 태양광 원격 운영시스템 - Google Patents

Daq 및 daq를 이용한 클러스터링 기반의 전력 계측을 통한 독립형 태양광 원격 운영시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 DAQ 및 DAQ를 이용한 클러스터링 기반의 전력 계측을 통한 독립형 태양광 원격 운영시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태양광, 배터리, 또는 제너레이터를 계측하여 계통 연결 없이 고장 예측/이상 발생 여부 대비가 가능한 DAQ를 이용한 클러스터링 기반의 전력 계측을 통한 독립형 태양광 원격 운영시스템에 관한 것으로서,
DAQ를 이용한 클러스터링 기반의 전력 계측을 통한 독립형 태양광 원격 운영시스템에 있어서, 상기 태양전지와 인버터와 배터리로부터 정보를 전달받아 저장하는 DAQ 보드, 상기 DAQ의 제어를 받아 전력을 자체 생성하는 제너레이터를 포함하여 시스템의 특성을 확인하는 슬레이브 보드; 상기 슬레이브 보드에서 확인 가능한 태양전지, 배터리, 제너레이터, 및 인버터 중 고장진단이 가능한 팩터만 모니터링하기 위해, 이상 발생시 슬레이브 보드의 DAQ 보드의 해당 데이터를 확인하는 마스터 보드; 상기 마스터 보드를 모니터링하는 에너지 모니터링 서버(energy monitoring server);를 포함한다.

Description

DAQ 및 DAQ를 이용한 클러스터링 기반의 전력 계측을 통한 독립형 태양광 원격 운영시스템{DAQ and Independent solar remote control system through clustering-based power measurement using DAQ}
본 발명은 DAQ 및 DAQ를 이용한 클러스터링 기반의 전력 계측을 통한 독립형 태양광 원격 운영시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태양광, 배터리, 또는 제너레이터를 계측하여 계통 연결 없이 고장 예측/이상 발생 여부 대비가 가능한 DAQ를 이용한 클러스터링 기반의 전력 계측을 통한 독립형 태양광 원격 운영시스템에 관한 것이다.
지구상에 에너지원으로 사용할 수 있는 자원은 지하 및 바다 등으로부터 얻을 수 있는 제한적인 천연에너지원과 바람, 수력, 태양광 등과 같이 무한하게 사용할 수 있는 무한에너지원, 가공하여 더욱 제어하기 용이하며 큰 에너지로 활용하는 대체에너지자원 등으로 크게 구분하는 것이 일반적이다.
이러한 무한에너지원은 에너지를 확보하는데 별도의 비용이 필요하지 않으나 초기 시설비용이 소요되는 것이 일반적이며 특히, 탄소가스 등과 같은 공해물질을 생산하지 않아 청정 에너지원으로써 각광을 받고 있다.
일반적인 태양광 발전 장치는 태양광이 P형 반도체와 N형 반도체를 접합시킨 태양전지에 비추어지면 태양광이 가지고 있는 에너지에 의해 태양전지에 정공(hole)과 전자(electron)가 발생하고, 이때 정공은 P형 반도체 쪽으로, 전자는 N형 반도체 쪽으로 모이게 되어 전위차가 발생하면 전류가 흐르게 된다.
또한 계통전원은 매우 안정적인 레벨의 전기를 상업적으로 생산하고 언제나 항상 일정하게 공급하는 전력회사의 전원이다.
즉, 태양광, 풍력 등을 이용하는 자가 발전 시스템은 태양의 빛이 없거나 바람이 없는 등과 같은 비상상황이 계속되는 경우에 대비하여 계통전원을 대체 공급할 수 있다.
계통연계 시스템은 자체발전 시스템이 발전한 전기를 우선적으로 소비하고 자체발전 시스템이 전기를 공급하지 못하는 비상상황의 경우에 상업적인 전력회사의 전기를 선택적으로 공급하여 소비하도록 하는 시스템이다.
그러나 계통연계 시스템은 외부의 계통 전력을 공급받지 못할 경우 시스템의 신뢰성에 문제가 생길 수 있다.
이러한 태양광 PV 발전은 상업화가 이뤄진 신뢰성 있는 기술로 세계의 거의 모든 지역에서 장기적 성장 가능성을 갖고 있다.
PV 발전은 2050년까지 세계 전력의 11%를 생산하고, 매년 2.3Gt의 이산화탄소 배출을 줄일 것이라고 추산한다.
이와 같은 목표를 달성하려면 기술 발전이 최적으로 이루어질 수 있도록, 또, 비용을 줄이고, 기업들의 제조역량이 개선될 수 있도록 균형이 잡혀 있으면서도 튼튼한 토대가 되어주는 정책적 노력이 병행되어야 할 필요가 있다.
일본공개특허 제2012-533105호 일본공개특허 제2014-081921호 한국공개특허 제2016-0075054호 미국공개특허 제2014-0192568호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 세부 정보를 수집하는 슬레이브 보드는 상기 태양전지, 태양전지에서 생성된 전력을 저장하는 배터리, 상기 배터리의 성능이 저하되었거나 외부 원인에 의해 공급 라인이 단락된 경우 추가 가동되는 제너레이터를 포함하며, 마스터 보드와 세부 이력을 로그 데이터로 공유하여 원격 제어가 가능한 DAQ 및 DAQ를 이용한 클러스터링 기반의 전력 계측을 통한 독립형 태양광 원격 운영시스템을 제공하는 데 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 태양전지, 상기 태양전지에서 전력을 전달받아 변환하는 인버터, 상기 인버터로부터 변환된 전력을 저장하는 배터리, 상기 인버터로부터 변환된 전력을 소비하는 부하, 상기 태양전지와 인버터 다음에 연결되어 인버터와 배터리로부터 고장진단이 가능한 팩터를 전달받아 저장한다.
DAQ를 이용한 클러스터링 기반의 전력 계측을 통한 독립형 태양광 원격 운영시스템에 있어서, 상기 태양전지와 인버터와 배터리로부터 정보를 전달받아 저장하는 DAQ 보드, 상기 DAQ의 제어를 받아 전력을 자체 생성하는 제너레이터를 포함하여 시스템의 특성을 확인하는 슬레이브 보드; 상기 슬레이브 보드에서 확인 가능한 태양전지, 배터리, 제너레이터, 및 인버터 중 고장진단이 가능한 팩터만 모니터링하기 위해, 이상 발생시 슬레이브 보드의 DAQ 보드의 해당 데이터를 확인하는 마스터 보드; 상기 마스터 보드를 모니터링하는 에너지 모니터링 서버(energy monitoring server); 배터리에 공급하여 충전하고 상기 배터리의 잔존용량이 방전 허용 최저전압보다 낮으면 제너레이터를 가동하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
상기 에너지 모니터링 서버에 연결되어 에너지 모니터링이 가능한 에너지 모니터링 앱이 로딩된 개별 단말기;를 더 포함한다.
상기 DAQ를 이용한 클러스터링 기반의 전력 계측을 통한 독립형 태양광 원격 운영시스템는 태양전지, 배터리, 제너레이터, 및 인버터를 각각 독립적으로 포함하는 독립형으로서 계통의 전원이 차단되어도 부하의 사용에는 문제없다.
상기 태양전지, 배터리, 제너레이터, 및 인버터에서 생성된 Data를 내부 PCB에 실장된 마이콤에 저장하여 고장진단 및 고장예측이 가능하다.
상기 마이콤을 통해 이상 발생 대비가 가능하다.
상기 마이콤에 추가 ROM을 부착하여 데이터의 저장 또는 백업이 가능하다.
상기 제어부는 배터리의 충전 잔량을 입력 받는 입력부; 상기 입력부를 통해 전달받은 배터리의 충전 잔량을 설정부에 설정된 기본값과 비교하는 비교부; 입력받은 측정된 충전 잔량, 제너레이터의 발전량 및 부하의 필요 전력량에 기초하여 설정값과 비교하여 그 결과값에 따라 배터리 또는 제너레이터 중 어느 하나가 구동되도록 하는 구동부를 포함한다
상기와 같이 이루어지는 본 발명은 각 태양광 모듈의 발전량 및 각종 발전 환경 정보를 주기적으로 수집하여 이상 발생시 즉시 조치를 취할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 장기간에 걸친 빅 데이터를 구축함으로써 에너지 생산성 관리의 효율화 및 자동화를 추구할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 DAQ를 이용한 클러스터링 기반의 전력 계측을 통한 독립형 태양광 원격 운영시스템의 전체적인 개념도를 보여주는 도면이다.
도 2 a, b는 본 발명의 일실시예에 따른 구성도를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 DAQ의 회로도를 보여주는 도면이다.
도 4 내지 8은 본 발명의 일실시예에 따른 다양한 DAQ 보드 회로도를 보여주는 도면이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
본 발명은 태양전지(PV 소자; 10), 상기 태양전지에서 전력을 전달받아 변환하는 인버터(INV; 20), 상기 인버터로부터 변환된 전력을 저장하는 배터리(BAT; 25), 상기 인버터(20)로부터 변환된 전력을 소비하는 부하(Load)를 포함한다.
본 발명의 일실시예로서 제일 하부측에서 세부 정보를 수집하는 슬레이브 보드(3)는 상기 태양전지(10), 태양전지에서 생성된 전력을 저장하는 배터리(25), 상기 배터리(25)의 성능이 저하되었거나 외부 원인에 의해 공급 라인이 단락된 경우 추가 가동되는 제너레이터(35)를 포함하며, 이하 설명하는 마스터 보드(2) 또는 에너지 모니터링 서버(1)와 세부 이력을 공유할 수 있다.
따라서 본 발명은 태양광-배터리-제너레이터 제어가 연속적으로 가능하여 외부계통 연결 없이 신뢰성 있고 지속적인 가동이 가능하다.
또한, 본 발명은 상기 태양전지(10)와 인버터(20) 다음에 추가로 연결되어 인버터(20)와 배터리(25)로부터 에너지 정보를 전달받아 저장하는 DAQ(Data acquisition) 보드(30)를 더 포함한다.
즉, 본 발명은 DAQ 보드(30)로부터 고장진단이 가능한 팩터를 전달받아 저장하고 모니터링 한 후 미리 태양전지(10)와 인버터(20)와 배터리(25) 등의 고장진단 및 고장예측이 가능하고 이에 따라 제너레이터(35)의 추가적인 전력 공급 우회 명령으로 지속적이고 신뢰성 있는 DAQ를 이용한 클러스터링 기반의 전력 계측을 통한 독립형 태양광 원격 운영시스템를 제공할 수 있다.
도 1과 도 2a에 도시된 바와 같이, 본 발명은 크게 복수개의 장소가 다른 곳에 설치되는 슬레이브 보드(3)와 상기 복수개의 슬레이브 보드(3)를 통합하여 관리하는 마스터 보드(2)와 상기 마스터 보드(2)를 관리하는 에너지 모니터링 서버(energy monitoring server; 1)로 구성된다.
따라서 에너지 모니터링 서버(1)는 국가 또는 지역이 다른 곳에 태양전지(10) 등의 에너지 정보를 모아서 복수개의 슬레이브 보드(3)와 이를 관리하는 마스터 보드(2)를 모니터링하고, 에너지 모니터링 서버(1)에서 고장진단을 위한 팩터를 필터링하여 모니터링한 후 이상 발생시 해당 슬레이브 보드(3)의 상태를 정밀하게 관측하여 배터리(25)의 충전 또는 방전 동작을 제어하고, 고장이 진단된 경우 새로운 추가 장치(예 : 레귤레이터)의 작동을 명령할 수 있다.
상기 복수개의 슬레이브 보드(3)와 이를 관리하는 마스터 보드(2)에 각각 식별 가능한 IP 주소를 부여하여 고장시 특정 슬레이브 보드(3) 또는 마스터 보드(2)를 식별할 수 있게 한다.
이를 위해 본 발명은 상기 DAQ 보드(30)의 제어를 받아 전력을 자체 생성하는 제너레이터(35)를 포함하여 태양전지(10) 또는 배터리(25)의 특성에 따라 제너레이터(35)의 추가 작동을 명령하는 복수개의 슬레이브 보드(Slave Board)의 정보를 마스터 보드(2)를 통해 수집하여 고장 발생시 서버(1)가 다른 마스터 보드(2) 또는 슬레이브 보드(3)가 제어하는 배터리(25) 또는 제너레이터(35)로 우회하여 에너지를 지속적으로 부하에 공급할 수 있도록 제어할 수 있다.
상기 슬레이브 보드(3)에서 확인 가능한 태양전지(PV 소자), 배터리(BAT), 제너레이터(gendarme5), 및 인버터(INV) 중 고장진단이 가능한 팩터만 모니터링하기 위해, 이상 발생시 슬레이브 보드(3)의 해당 데이터를 확인하는 마스터 보드(Master Board;2); 상기 마스터 보드(2)를 모니터링하는 에너지 모니터링 앱(energy monitoring APP)을 더 포함할 수 있다.
이 때 상기 에너지 모니터링 서버(1)에 연결되어 에너지 모니터링이 가능한 에너지 모니터링 앱이 로딩된 개별 단말기를 이용한다.
또한, 고장진단이 가능한 팩터로서 슬레이브 보드(3)에서 출력하는 전압/전류/전력/임피던스 변화, 일일누적전력량, 최고 전압/전류, 최저 전압/전류, 평균전압, 표준편차, 최대 전압/전류기울기, 최소 전압/전류기울기, 전압/전압 출력의 시간당 미소 변동량, 과전압/저전압치 및 누적시간, 과전류/저전류치 및 누적시간, 허용 상하한치 표준편차이탈횟수 등을 포함한다.
한편, 본 발명에 따른 슬레이브 보드(3)는 일반적으로 태양전지(10)와 이에 따라 생성된 에너지를 저장하는 배터리(25)를 통해 부하여 전력을 공급하지만, 고장진단 및 고장예측 가능성이 발생할 경우 제너레이터(35) 등을 통하여 시스템의 신뢰성있는 운영을 지속할 수 있게 한다.
즉 태양전지(10)가 발전한 전기를 배터리(25)에 충전하고 에너지 모니터링 서버(1)의 제어에 의하여 부하에 공급하는 독립형 DAQ으로서, 상기 태양전지(10)가 발전한 전기를 상기 배터리(25)에 공급하여 충전하고 상기 배터리(25)의 잔존용량이 방전 허용 최저전압보다 낮으면 제너레이터(35)를 가동을 시작하도록 한다.
따라서 상기 DAQ를 이용한 클러스터링 기반의 전력 계측을 통한 독립형 태양광 원격 운영시스템는 태양전지(10), 배터리(25), 제너레이터(35), 및 인버터(20)를 각각 외부 전력을 지원받지 않는 독립형으로서 계통의 전원이 차단되어도 부하의 사용에는 문제가 없도록 한다.
한편, 본 발명의 다른 실시예로서 상기 태양전지(10), 배터리(25), 제너레이터(35), 및 인버터(20)에서 생성된 Data를 슬레이브 보드(3)의 내부 PCB에 실장된 마이콤(Micom)에 저장하고, 상기 마이콤에 추가 ROM을 부착하여 장시간 대용량 데이터를 저장할 수 있으며, 또한 백업도 가능하다.
이 때 상기 마이콤을 통해 정보를 주기적으로 수집하여 이상 발생시 즉시 조치를 취할 수 있다.
이하 도 2b를 참고하여 본 발명의 실시를 위한 DAQ를 이용한 클러스터링 기반의 전력 계측을 통한 독립형 태양광 원격 운영시스템의 작동 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 관리자는 개별 단말기를 통하여 에너지 모니터링 앱을 로딩하여 에너지 모니터링 서버(1)에 접속한다.
그리고 관리자는 개별 단말기를 통해 슬레이브 보드(3)를 통해 태양전지(10), 배터리(25), 제너레이터(35), 및 인버터(20)의 작동 상태값 또는 고장진단이 가능한 팩터 등을 입력부(31)를 통해 입력 받아 비교부(33) 등을 통해 비교 및 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 구동부(34)를 통해 배터리(25) 또는 제너레이터(35)의 동작을 제어할 수 있다.
이 때 상기 비교부(33)를 통해 비교되는 작동 상태값 또는 고장진단이 가능한 팩터의 대한 기본 설정값은 설정부(32)를 통해 미리 입력된다.
즉 제어부(36)는 입력부(31)를 통해 배터리(25) 등의 충전 잔량을 입력 받아 상기 비교부(33)를 통해 비교하는 데, 입력받은 측정된 충전 잔량, 제너레이터(35)의 발전량 및 부하의 필요 전력량에 기초하여 설정값과 비교하여 구동부(34)를 통해 배터리(25) 또는 제너레이터(35) 중 하나가 구동되도록 제어한다.
예를 들어, 상기 제어부(36)는 상기 배터리(25)에 공급하여 충전하고 상기 배터리(25)의 잔존용량이 방전 허용 최저전압보다 낮으면 제너레이터(35)를 가동을 시작한다.
또한 관리자는 부하 작동 여부와 부하에서 필요한 전력량과 독립형 발전 장치에서 생산하는 전력량을 감안하여 태양전지(10) 등에서 출력하는 전압/전류/전력/임피던스 변화, 일일누적전력량, 최고 전압/전류, 최저 전압/전류, 평균전압, 표준편차, 최대 전압/전류기울기, 최소 전압/전류기울기, 전압/전압 출력의 시간당 미소 변동량, 과전압/저전압치 및 누적시간, 과전류/저전류치 및 누적시간 등을 로그 데이터로 누적하고 측정 비교하여 배터리(25) 또는 제너레이터(35)의 추가 작동을 선택할 수 있다.
따라서 본 발명은 태양전지(10) 등의 전력 생산 항시 감시 가능, 데이터 누적, 고장 예측/이상 발생 여부 대비가 가능하다.
도 3에 도시된 바와 같이 입출력부(A, A’), 외부 접속부(D), 특정 전압을 출력하는 레귤레이터(F), 복수개의 CKSR 50, 25(B, B’) 등으로 이루어지며, CKSR 50, 25(B, B’)는 전류 센서로서 복수개의 슬레이브 보드(3)의 내부 부품의 전류량을 센싱하여 DAQ(30)에 전달한다.
상기 마스터 보드(2)와 슬레이브 보드(3)의 임의의 지점에 특정 측정치를 테스트하기 위한 테스트 포인트;가 더 포함될 수 있다.
예를 들어 DAQ 보드 자체 센서를 이용하여 일사량, 온도, 습도 테스트가 가능하다.
또한 원격에서 PC 또는 앱으로 에너지 모니터링 서버(1)를 통해 배터리 또는 제너레이터 등의 무선 제어가 가능하다.
이하 본 발명에 따른 DAQ를 이루는 회로에 대해 자세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고장 예측/이상 발생 여부 대비를 위한 위치 정보를 발생시키는 GPS transceiver(SP3232EEY)가 시리얼 소켓(DSUB-9)으로 연결되어 있고, 도 5의 STM32F405RG(CPU)는 제어부 역할을 하며 부저 등이 연결된다.
도 6은 전력을 저장하는 파워와 데이터를 저장할 수 있는 비휘발성 메모리(EEPROM)과 외부 통신을 위한 CAN(SN65HVD235) 시리얼 통신 인터페이스부를 보여준다.
도 7은 외부 통신을 위한 이더넷 시리얼 컨버터 모듈(ECM5200)과 RS-232 Transceivers(SP3232EEY)와 USB 칩 (CP2102) 등을 보여준다.
도 8은 배터리 회로에 포함된 전압 감지 광 절연 증폭기(ACPL-C87)를 보여준다.
1 : 서버
2 : 마스터 보드
3 : 슬레이브 보드
10 : 태양전지
20 : 인버터
25 : 배터리
35 : 제너레이터

Claims (6)

  1. 태양전지;
    상기 태양전지에서 전력을 전달받아 변환하는 인버터;
    상기 인버터로부터 변환된 전력을 저장하는 배터리;
    상기 인버터로부터 변환된 전력을 소비하는 부하;
    상기 인버터와 배터리로부터 고장진단이 가능한 팩터를 전달받아 저장하는 DAQ 보드를 포함하는 DAQ.
  2. 청구항 1의 DAQ를 이용한 클러스터링 기반의 전력 계측을 통한 독립형 태양광 원격 운영시스템에 있어서,
    상기 태양전지와 인버터와 배터리로부터 정보를 전달받아 저장하는 DAQ 보드, 상기 DAQ의 제어를 받아 전력을 자체 생성하는 제너레이터를 포함하여 시스템의 특성을 확인하는 슬레이브 보드;
    상기 슬레이브 보드에서 확인 가능한 태양전지, 배터리, 제너레이터, 및 인버터 중 고장진단이 가능한 팩터만 모니터링하기 위해, 이상 발생시 슬레이브 보드의 DAQ 보드의 해당 데이터를 확인하는 마스터 보드;
    상기 마스터 보드를 모니터링하는 에너지 모니터링 서버(energy monitoring server);
    배터리에 공급하여 충전하고 상기 배터리의 잔존용량이 방전 허용 최저전압보다 낮으면 제너레이터를 가동하도록 제어하는 제어부를 포함하는 DAQ를 이용한 클러스터링 기반의 전력 계측을 통한 독립형 태양광 원격 운영시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 에너지 모니터링 서버에 연결되어 에너지 모니터링이 가능한 에너지 모니터링 앱이 로딩된 개별 단말기;를 더 포함하는 DAQ를 이용한 클러스터링 기반의 전력 계측을 통한 독립형 태양광 원격 운영시스템.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 DAQ를 이용한 클러스터링 기반의 전력 계측을 통한 독립형 태양광 원격 운영시스템는 태양전지, 배터리, 제너레이터, 및 인버터를 각각 독립적으로 포함하는 독립형으로서 계통의 전원이 차단되어도 부하의 사용에는 문제없는 것을 특징으로 하는 DAQ를 이용한 클러스터링 기반의 전력 계측을 통한 독립형 태양광 원격 운영시스템.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 태양전지, 배터리, 제너레이터, 및 인버터에서 생성된 Data를 내부 PCB에 실장된 마이콤에 저장하여 고장진단 및 고장예측이 가능하고, 상기 마이콤에 추가 ROM을 부착하여 저장 또는 백업이 가능한 것을 특징으로 하는 DAQ를 이용한 클러스터링 기반의 전력 계측을 통한 독립형 태양광 원격 운영시스템.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 제어부는 배터리의 충전 잔량을 입력 받는 입력부; 상기 입력부를 통해 전달받은 배터리의 충전 잔량을 설정부에 설정된 기본값과 비교하는 비교부; 입력받은 측정된 충전 잔량, 제너레이터의 발전량 및 부하의 필요 전력량에 기초하여 설정값과 비교하여 그 결과값에 따라 배터리 또는 제너레이터 중 어느 하나가 구동되도록 하는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 DAQ를 이용한 클러스터링 기반의 전력 계측을 통한 독립형 태양광 원격 운영시스템.

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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120029199A (ko) * 2010-09-16 2012-03-26 에스디엔 주식회사 독립형 발전시스템의 감시?제어시스템
JP2012533105A (ja) 2009-07-10 2012-12-20 ミツビシ・エレクトリック・アールアンドディー・センター・ヨーロッパ・ビーヴィ 電源の最大電力点の決定を可能にする情報を取得する装置
KR101299960B1 (ko) * 2013-07-22 2013-08-26 쏠라이앤에스(주) 계통 연계형 태양광발전 시스템
JP2014081921A (ja) 2012-10-16 2014-05-08 Mitsubishi Electric R&D Centre Europe B.V. 太陽光電源の最大電力点を検出するための電力曲線測定の発生を制御する装置及び方法
KR20160075054A (ko) 2014-12-19 2016-06-29 공주대학교 산학협력단 태양광 발전 시스템의 최대 전력점 추종 장치 및 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012533105A (ja) 2009-07-10 2012-12-20 ミツビシ・エレクトリック・アールアンドディー・センター・ヨーロッパ・ビーヴィ 電源の最大電力点の決定を可能にする情報を取得する装置
KR20120029199A (ko) * 2010-09-16 2012-03-26 에스디엔 주식회사 독립형 발전시스템의 감시?제어시스템
JP2014081921A (ja) 2012-10-16 2014-05-08 Mitsubishi Electric R&D Centre Europe B.V. 太陽光電源の最大電力点を検出するための電力曲線測定の発生を制御する装置及び方法
KR101299960B1 (ko) * 2013-07-22 2013-08-26 쏠라이앤에스(주) 계통 연계형 태양광발전 시스템
KR20160075054A (ko) 2014-12-19 2016-06-29 공주대학교 산학협력단 태양광 발전 시스템의 최대 전력점 추종 장치 및 방법

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