KR20220050405A - Solar photovoltaic power station monitoring system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 태양광 발전소 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 더 상세하게는 태양광 발전소 운용과 관련하여 설정된 데이터 및 RTU(Remote Terminal Unit)의 상태를 원격으로 확인하여 이벤트(event) 발생을 예측 및 감지하여 적절히 대처할 수 있는 태양광 발전소 모니터링 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a photovoltaic power plant monitoring system, and more particularly, by remotely checking the data set in relation to the photovoltaic power plant operation and the state of the RTU (Remote Terminal Unit) to predict and detect the occurrence of an event, and appropriately It relates to a solar power plant monitoring system that can cope.
태양광 발전(Photovoltaic Power Generation)은 태양광을 직류 전기로 바꾸어 전력을 생산하는 발전 방법으로서, 복수의 태양 전지들이 붙어 있는 태양광 패널을 대규모로 설치하여 태양광 에너지를 이용하여 전기를 생산하게 된다.Photovoltaic Power Generation is a power generation method that converts sunlight into direct current electricity and produces electricity using solar energy by installing a solar panel with a plurality of solar cells attached to it on a large scale. .
재생 가능 에너지에 대한 수요가 증가함에 따라, 태양전지와 태양전지 어레이의 생산도 크게 늘어나고 있는 추세이며, 현재는 계통 연계형으로 태양광 발전 시스템을 구축하고 있는 실정이다.As the demand for renewable energy increases, the production of solar cells and solar cell arrays is also increasing significantly, and currently, solar power generation systems are being built in a grid-connected type.
나아가서 태양광 전기에 대한 특혜적인 기준가격 의무 구매제와 요금상계제 같은 재정적인 장려 정책을 호주, 독일, 이스라엘, 일본 및 미국을 포함한 많은 나라에서 지원함으로써 태양광 발전 설비의 설치를 확대하고 있다.Furthermore, many countries, including Australia, Germany, Israel, Japan and the United States, are expanding the installation of solar power generation facilities by supporting financial incentives such as preferential standard price mandatory purchase system and price offsetting system for solar electricity.
태양광 발전은, 반영구적으로 활용할 수 있고, 태양 전지를 사용해서 유지 보수가 간편하며, 무공해ㆍ무진장의 태양 에너지원을 사용하는 점 등에서 미래의 대체 에너지원으로 각광받고 있다.Solar power generation is spotlighted as an alternative energy source in the future because it can be used semi-permanently, maintenance is simple by using a solar cell, and uses a pollution-free and limitless solar energy source.
다만, 대용량의 태양광 전기를 생산하기 위해서는 넓은 지역에 많은 수의 태양광 패널이 설치되어야 하는데, 태양광 패널에 대한 세부적인 모니터링 없이는 태양광 발전이 적합한 성능으로 작동하고 있는지 또는 문제 발생으로 태양광 발전의 효율성이 떨어지고 있는지 등을 파악할 수 없다.However, in order to produce large-capacity photovoltaic electricity, a large number of photovoltaic panels must be installed in a large area. It is not possible to determine whether the efficiency of power generation is declining, etc.
이에 따라, 태양광 발전 시스템의 효율적인 운영을 보장하기 위해 태양광 발전 설비들에 대한 효율적인 모니터링이 대두되고 있다.Accordingly, in order to ensure efficient operation of the photovoltaic power generation system, efficient monitoring of photovoltaic power generation facilities is emerging.
한편, 한국 공개특허공보 제10-2014-0137991호(특허문헌 1)에는 "태양광 발전 모니터링 방법 및 모니터링 시스템"이 개시되어 있는바, 이에 따른 모니터링 시스템은, 태양광 발전소와 각각 연결된 복수개의 RTU(Remote Terminal Unit) 및 하나의 감시 서버를 포함하는 모니터링 시스템에 있어서, 상기 RTU는, 상기 태양광 발전소로부터 검침 데이터를 수신받는 제1 통신부; 상기 검침 데이터를 기초로 하여 원격 데이터를 생성하는 모니터링부; 및 상기 생성된 원격 데이터를 상기 감시 서버로 전송하는 제2 통신부를 포함하고, 상기 감시 서버는, 상기 전송된 원격 데이터를 검증하는 검증부; 및 상기 검증부의 검증결과에 기초한 RTU 제어값을 각각의 RTU로 전송하는 RTU 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2014-0137991 (Patent Document 1) discloses a "solar power generation monitoring method and monitoring system", and the monitoring system according to this discloses a plurality of RTUs respectively connected to the solar power plant. In the monitoring system including a (Remote Terminal Unit) and one monitoring server, the RTU, the first communication unit for receiving the meter reading data from the solar power plant; a monitoring unit generating remote data based on the meter reading data; and a second communication unit for transmitting the generated remote data to the monitoring server, wherein the monitoring server includes: a verification unit for verifying the transmitted remote data; and an RTU control unit for transmitting an RTU control value based on the verification result of the verification unit to each RTU.
이상과 같은 특허문헌 1의 경우, 무선통신을 이용한 복수개의 태양광 발전소의 모니터링이 가능하게 됨에 따라, 여러 환경상의 문제점들로부터 영향없이 모니터링 정보 전송장비를 효율적으로 운영할 수 있는 장점이 있기는 하나, RTU와 관련된 에러에 대하여 별도로 분석하는 수단이 없어 RTU와 관련된 에러가 무엇인지 파악하기 어려운 문제점을 내포하고 있다.In the case of Patent Document 1 as described above, as monitoring of a plurality of photovoltaic power plants using wireless communication becomes possible, there is an advantage in that the monitoring information transmission equipment can be efficiently operated without being affected by various environmental problems. However, since there is no means to separately analyze the errors related to the RTU, it is difficult to identify the errors related to the RTU.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, RTU와 인버터 간의 통신 데이터 패킷을 분석하여 메모리에 저장 및 서버로 전송하고, 추후에 메모리 내의 정보를 분석하여 RTU와 관련된 에러가 무엇인지 파악함으로써, RTU와 관련된 유사한 에러 발생을 미리 예측하여 대처할 수 있는 태양광 발전소 모니터링 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention was created to improve the problems of the prior art as described above, by analyzing the communication data packet between the RTU and the inverter, storing it in the memory and transmitting it to the server, and later analyzes the information in the memory to prevent errors related to the RTU It aims to provide a solar power plant monitoring system that can predict and cope with similar errors related to RTU in advance by identifying what they are.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 태양광 발전소 모니터링 시스템은,In order to achieve the above object, the solar power plant monitoring system according to the present invention,
태양광 발전소에 설치되어 태양광 발전 장치에 의해 발전된 직류 전기를 교류 전기로 변환하는 인버터와 전기적으로 접속되며, 데이터 수집장치로서 상기 태양광 발전소 및 인버터에 대한 상태 정보와 상기 태양광 발전소의 발전량 데이터를 수집하여 저장 및 외부로 무선 전송하는 RTU(Remote Terminal Unit); 및It is installed in a photovoltaic power plant and is electrically connected to an inverter that converts direct current electricity generated by the photovoltaic device into alternating current electricity, and as a data collecting device, status information about the photovoltaic power plant and the inverter and the amount of power generation data of the photovoltaic power plant RTU (Remote Terminal Unit) that collects, stores, and wirelessly transmits to the outside; and
상기 RTU와 무선통신하며, 상기 RTU로부터 무선 전송된 상태 정보와 발전량데이터를 무선 수신하고, 수신한 상태 정보와 발전량 데이터를 분석하여 정전, 기기의 고장, 산사태, 화재를 포함하는 다양한 문제 상황 발생을 진단하며, 각종 정보 및 데이터를 고객에게 제공하는 모니터링 서버를 포함하는 점에 그 특징이 있다.Wireless communication with the RTU, wirelessly receiving the status information and power generation data wirelessly transmitted from the RTU, and analyzing the received status information and power generation data to detect the occurrence of various problem situations including power outages, device failures, landslides, and fires It is characterized in that it includes a monitoring server that diagnoses and provides various information and data to customers.
여기서, 상기 RTU는,Here, the RTU is,
태양광 발전 시설물과의 통신을 수행하며, 상기 태양광 발전소의 발전량 데이터와 정전, 인버터 고장, 각종 센서 고장을 포함한 태양광 발전 장치 요소들의 상태 정보를 수집하는 데이터 수집부로서의 역할을 수행하는 내부 통신부와;An internal communication unit that performs communication with the photovoltaic power plant and serves as a data collection unit that collects the power generation data of the photovoltaic power plant and status information of photovoltaic device elements including power outages, inverter failures, and various sensor failures Wow;
상기 태양광 발전소의 발전량 데이터 및 태양광 발전 장치 요소들의 상태 정보를 상기 모니터링 서버로 무선 전송하는 데이터 전송부로서의 역할을 수행하는 서버 통신부; 및a server communication unit serving as a data transmitting unit for wirelessly transmitting generation amount data of the photovoltaic power plant and state information of photovoltaic device elements to the monitoring server; and
상기 내부 통신부와 서버 통신부를 포함한 RTU의 모든 구성요소들의 상태 점검 및 동작을 제어하는 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.It may be configured to include a control unit for controlling the status check and operation of all components of the RTU, including the internal communication unit and the server communication unit.
여기서, 바람직하게는 상기 RTU는,Here, preferably, the RTU is
상기 내부 통신부에 의해 수집된 발전량 데이터와 정전, 인버터 고장, 각종 센서 고장을 포함한 태양광 발전 장치 요소들의 상태 정보를 저장하는 메모리와;a memory for storing power generation data collected by the internal communication unit and status information of solar power generation device elements including power failure, inverter failure, and various sensor failures;
상기 태양광 발전소 측에 이벤트(event) 발생시 상기 메모리에 저장되어 있는 태양광 발전소의 발전량 데이터 및 태양광 발전 장치 요소들의 상태 정보를 바탕으로 이벤트를 분석하는 이벤트 분석부; 및an event analysis unit for analyzing an event based on the amount of power generation data of the photovoltaic power plant stored in the memory and state information of the photovoltaic device elements stored in the memory when an event occurs on the photovoltaic power plant side; and
상기 이벤트 분석부에 의해 분석된 이벤트의 유형에 따라 대응하는 처리를 수행하는 이벤트 처리부를 더 포함할 수 있다.The event processing unit may further include an event processing unit that performs a corresponding processing according to the type of event analyzed by the event analysis unit.
또한, 상기 RTU의 내부 통신부는 RS485 통신, 이더넷(Ethernet) 통신, 와이파이(Wifi) 통신 방식 중 적어도 하나를 이용하여 태양광 발전소의 인버터나 발전소 현장에 설치된 환경센서와 화재감지 센서로부터의 신호를 수신하도록 구성될 수 있다.In addition, the internal communication unit of the RTU uses at least one of RS485 communication, Ethernet communication, and Wifi communication method to receive a signal from an inverter of a solar power plant or an environmental sensor and a fire detection sensor installed at the site of the power plant. can be configured to
또한, 상기 RTU의 서버 통신부는 LTE 통신, LoRa 통신, WCDMA 통신 방식 중 적어도 하나를 이용하여 상기 태양광 발전소의 발전량 데이터 및 태양광 발전 장치 요소들의 상태 정보를 상기 모니터링 서버로 무선 전송하도록 구성될 수 있다.In addition, the server communication unit of the RTU using at least one of LTE communication, LoRa communication, and WCDMA communication method to wirelessly transmit the power generation amount data of the photovoltaic power plant and the status information of the photovoltaic device elements to the monitoring server Can be configured there is.
또한, 상기 RTU는, 상기 내부 통신부, 서버 통신부 및 제어부를 내장하는 것으로 장치의 주요 몸체를 이루는 주몸체부와; 주몸체부의 일측에 설치되며, 상기 모니터링 서버와 통신을 위한 모뎀용 통신 안테나와; 모뎀의 상태를 서로 다른 색상으로 표시하는 모뎀 상태 표시부와; 상기 모니터링 서버로의 데이터 전송을 위한 데이터 전송 스위치와; RTU 장비의 개발이나 유지보수를 위한 디버그(Debug) 포트와; 펌웨어를 업데이트하기 위한 ISP 포트와; RTU를 재시작하기 위한 리셋 스위치와; RTU에 전원을 공급하는 어댑터의 접속을 위한 전원 접속 단자와; 상기 태양광 발전소의 인버터와의 통신을 위한 인버터 연결 포트; 및 전원 어댑터 연결, 배터리 충전, 모니터링 서버와의 통신, 인버터와의 데이터 송수신 및 통신과 같은 RTU의 여러 상태를 표시하는 상태 표시부를 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the RTU, the internal communication unit, the server communication unit and the main body forming the main body of the device to embed the control unit; a communication antenna for a modem installed on one side of the main body and for communication with the monitoring server; a modem status display unit for displaying the status of the modem in different colors; a data transmission switch for transmitting data to the monitoring server; Debug (Debug) port for RTU equipment development or maintenance; an ISP port for updating firmware; a reset switch for restarting the RTU; a power connection terminal for connection of an adapter for supplying power to the RTU; an inverter connection port for communication with the inverter of the solar power plant; and a status display unit for displaying various states of the RTU, such as power adapter connection, battery charging, communication with a monitoring server, data transmission/reception and communication with an inverter.
여기서, 바람직하게는 상기 RTU의 주몸체부에는 인버터의 온도를 감지하기 위한 온도 센서 및 태양광 발전소의 정전 상태를 감지하기 위한 정전 센서가 더 내장될 수 있다.Here, preferably, a temperature sensor for detecting the temperature of the inverter and an electrostatic sensor for detecting the blackout state of the solar power plant may be further built in the main body of the RTU.
또한, 상기 모니터링 서버는,In addition, the monitoring server,
상기 RTU의 서버 통신부에 의해 전송된 태양광 발전소의 발전량 데이터 및 태양광 발전 장치 요소들의 상태 정보와, 발전소 현장에 설치된 카메라에 의해 촬영된 영상 정보와, 외부로부터의 날씨 및 기상정보와 발전금액 정보를 수신하는 데이터/정보 수집부와;The power generation data of the photovoltaic power plant and the state information of the photovoltaic device elements transmitted by the server communication unit of the RTU, image information captured by a camera installed at the power plant site, weather and weather information from the outside, and power generation amount information a data/information collecting unit for receiving;
상기 데이터/정보 수집부에 의해 수집된 태양광 발전소의 발전량 데이터 및 태양광 발전 장치 요소들의 상태 정보와, 발전소 현장에 설치된 카메라에 의해 촬영된 영상 정보와, 외부로부터의 날씨 및 기상정보와 발전금액 정보를 포함한 각종 정보와 데이터를 바탕으로 빅데이터를 생성하는 빅데이터 생성부; 및The amount of power generation data of the solar power plant collected by the data/information collecting unit and the state information of solar power generation device elements, image information captured by a camera installed at the power plant site, weather and meteorological information from the outside, and power generation amount a big data generator for generating big data based on various information and data including information; and
상기 빅데이터 생성부에 의해 생성된 빅데이터에 기초하여 데이터를 분석하고, 기설정된 작업자 정보를 바탕으로 하여 가장 가까이에 있되, 문제가 있다고 판단된 인버터 분야를 해결할 수 있는 작업자, 즉 작업자 스마트폰을 검색하여 작업자를 매칭시켜주며, 상기 문제가 있는 인버터가 위치된 안내지도(전자지도)를 생성하여 작업자 스마트폰으로 제공하고, 작업자가 안내지도(전자지도) 상의 목적지에 도달하기 위한 최적 경로를 안내하는 인공지능부를 포함하여 구성될 수 있다.Data is analyzed based on the big data generated by the big data generating unit, and based on preset worker information, a worker who can solve the inverter field determined to have a problem, that is, a worker smartphone It searches and matches workers, creates a guide map (electronic map) where the inverter with the problem is located and provides it to the worker’s smartphone, and guides the worker on the optimal route to reach the destination on the guide map (electronic map) It may be configured to include an artificial intelligence unit.
여기서, 바람직하게는 상기 모니터링 서버는,Here, preferably, the monitoring server,
상기 데이터/정보 수집부를 통해 수신한 상기 태양광 발전 장치 요소들의 상태 정보를 분석하여 정전, 기기의 고장, 산사태, 화재를 포함하는 이벤트 상황을 예측하고, 이벤트 상황이 발생했을 때 상응하는 특정 신호를 출력하는 이벤트 예측/감지부; 및By analyzing the state information of the elements of the photovoltaic power generation device received through the data/information collecting unit, an event situation including a power outage, equipment failure, landslide, and fire is predicted, and when an event situation occurs, a corresponding specific signal is generated an event prediction/sensing unit that outputs; and
상기 이벤트 예측/감지부로부터의 특정 신호를 수신하고 알람을 발생하는 알람부를 더 포함할 수 있다.An alarm unit for receiving a specific signal from the event prediction/detection unit and generating an alarm may be further included.
또한, 상기 모니터링 서버의 데이터/정보 수집부는, In addition, the data / information collection unit of the monitoring server,
상기 RTU로부터 전송된 상기 태양광 발전소의 발전량 데이터 및 태양광 발전 장치 요소들의 상태 정보를 수집하는 발전정보 수집부와; a power generation information collecting unit for collecting power generation data of the photovoltaic power plant and state information of photovoltaic device elements transmitted from the RTU;
발전소 현장에 설치된 카메라에 의해 촬영된 영상 정보를 수집하는 영상 수집부; 및 an image collection unit for collecting image information captured by a camera installed at a power plant site; and
외부로부터의 날씨 및 기상정보와 발전금액 정보를 포함한 발전과 관련된 정보를 수집하는 관련정보 수집부를 포함하여 구성될 수 있다.It may be configured to include a related information collection unit that collects information related to power generation, including weather and weather information and power generation amount information from the outside.
이와 같은 본 발명에 의하면, RTU와 인버터 간의 통신 데이터 패킷을 분석하여 메모리에 저장 및 서버로 전송하고, 추후에 메모리 내의 정보를 분석하여 RTU와 관련된 에러가 무엇인지 파악함으로써, RTU와 관련된 유사한 에러 발생을 미리 예측하여 대처할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention as described above, by analyzing the communication data packet between the RTU and the inverter, storing it in the memory and transmitting it to the server, and later analyzing the information in the memory to find out what the error related to the RTU is, a similar error related to the RTU is generated It has the advantage of being able to anticipate and deal with it in advance.
또한, 태양광 발전소 운용과 관련하여 설정된 데이터 및 RTU의 상태를 원격으로 확인할 수 있어 현장에 투여되는 인력 및 시간을 절감할 수 있는 장점이 있다.In addition, it is possible to remotely check the data set in relation to the operation of the photovoltaic power plant and the state of the RTU, which has the advantage of reducing the manpower and time applied to the field.
또한, RTU가 건물이나 함체 내부에서도 높은 통신 감도를 유지할 수 있어 태양광 발전 관련 정보 및 데이터를 원활하게 수집할 수 있으며, RTU가 서버와 무선으로 통신함으로써 별도의 인터넷 회선이 필요없어 통신비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.In addition, since the RTU can maintain high communication sensitivity even inside a building or enclosure, information and data related to solar power generation can be collected smoothly. There are advantages to doing.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전소 모니터링 시스템의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 태양광 발전소 모니터링 시스템의 RTU의 내부 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 태양광 발전소 모니터링 시스템의 RTU의 외부 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 태양광 발전소 모니터링 시스템의 모니터링 서버의 내부 구성을 나타낸 도면이다.1 is a diagram schematically showing the overall configuration of a solar power plant monitoring system according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing the internal configuration of the RTU of the solar power plant monitoring system shown in FIG. 1 .
3 is a view showing the external configuration of the RTU of the solar power plant monitoring system shown in FIG. 1 .
4 is a view showing the internal configuration of the monitoring server of the solar power plant monitoring system shown in FIG. 1 .
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되지 말아야 하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.The terms or words used in the present specification and claims should not be construed as limited to their ordinary or dictionary meanings, and the inventor may appropriately define the concept of the term in order to best describe his invention. Based on the principle, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈", "장치" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when a part "includes" a certain element, it means that other elements may be further included, rather than excluding other elements, unless otherwise stated. In addition, terms such as “…unit”, “…group”, “module”, and “device” described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which is hardware or software or a combination of hardware and software. can be implemented as
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전소 모니터링 시스템의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a diagram schematically showing the overall configuration of a solar power plant monitoring system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 태양광 발전소 모니터링 시스템(100)은 RTU(Remote Terminal Unit)(110); 및 모니터링 서버(120)를 포함하여 구성된다.1, the solar power
RTU(Remote Terminal Unit)(110)는 태양광 발전소에 설치되어 태양광 발전 장치에 의해 발전된 직류 전기를 교류 전기로 변환하는 인버터와 전기적으로 접속되며, 데이터 수집장치로서 상기 태양광 발전소 및 인버터에 대한 상태 정보와 상기 태양광 발전소의 발전량 데이터를 수집하여 저장 및 외부로(여기서는 모니터링 서버(120)로) 무선 전송한다.RTU (Remote Terminal Unit) 110 is installed in the photovoltaic power plant and is electrically connected to an inverter that converts direct current electricity generated by the photovoltaic device into alternating current electricity, and is a data collecting device for the photovoltaic power plant and inverter. State information and power generation data of the solar power plant are collected, stored, and wirelessly transmitted to the outside (here, to the monitoring server 120).
모니터링 서버(120)는 상기 RTU(110)와 무선통신하며, RTU(110)로부터 무선 전송된 상태 정보와 발전량데이터를 무선 수신하고, 수신한 상태 정보와 발전량 데이터를 분석하여 정전, 기기의 고장, 산사태, 화재를 포함하는 다양한 문제 상황 발생을 진단하며, 각종 정보 및 데이터를 고객(예를 들면, 사업주, 시공사, 안전관리자 등)에게 제공한다. 여기서, 이와 같은 모니터링 서버(120)는 일반적인 컴퓨터 시스템으로 구성될 수 있다.
또한, 상기 RTU(110)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 태양광 발전 시설물 (105)(도 1 참조)과의 통신을 수행하며, 상기 태양광 발전소의 발전량 데이터와 정전, 인버터 고장, 각종 센서 고장을 포함한 태양광 발전 장치 요소들의 상태 정보를 수집하는 데이터 수집부로서의 역할을 수행하는 내부 통신부(210)와; 상기 태양광 발전소의 발전량 데이터 및 태양광 발전 장치 요소들의 상태 정보를 상기 모니터링 서버(120)(도 1 참조)로 무선 전송하는 데이터 전송부로서의 역할을 수행하는 서버 통신부(220); 및 상기 내부 통신부(210)와 서버 통신부(220)를 포함한 RTU(110)의 모든 구성요소들의 상태 점검 및 동작을 제어하는 제어부(230)를 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the RTU 110, as shown in FIG. 2, performs communication with the photovoltaic power generation facility 105 (refer to FIG. 1), and generates data and power outages of the photovoltaic power plant, inverter failure, various an
여기서, 바람직하게는 이상과 같은 RTU(110)는, 상기 내부 통신부(210)에 의해 수집된 발전량 데이터와 정전, 인버터 고장, 각종 센서 고장을 포함한 태양광 발전 장치 요소들의 상태 정보를 저장하는 메모리(240)와; 상기 태양광 발전소 측에 이벤트(event) 발생 시 상기 메모리(240)에 저장되어 있는 태양광 발전소의 발전량 데이터 및 태양광 발전 장치 요소들의 상태 정보를 바탕으로 이벤트를 분석하는 이벤트 분석부(250); 및 이벤트 분석부(250)에 의해 분석된 이벤트의 유형(예를 들면, 태양광 발전소의 정전)에 따라 대응하는 처리(예를 들면, 외부 시스템과 연결을 차단하기 위해 차단 스위치를 내림)를 수행하는 이벤트 처리부(260)를 더 포함할 수 있다.Here, preferably, the RTU 110 as described above is a memory ( 240) and; When an event occurs on the solar power plant side, an
또한, 상기 RTU(110)의 내부 통신부(210)는 RS485 통신(211), 이더넷 (Ethernet) 통신(212), 와이파이(Wifi) 통신(213) 방식 중 적어도 하나를 이용하여 태양광 발전소의 인버터나 발전소 현장에 설치된 환경센서와 화재감지 센서로부터의 신호를 수신하도록 구성될 수 있다.In addition, the
또한, 상기 RTU(110)의 서버 통신부(220)는 LTE 통신(221), LoRa 통신(222), WCDMA 통신(223) 방식 중 적어도 하나를 이용하여 상기 태양광 발전소의 발전량 데이터 및 태양광 발전 장치 요소들의 상태 정보를 상기 모니터링 서버(120)로 무선 전송하도록 구성될 수 있다.In addition, the
또한, 상기 RTU(110)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 내부 통신부(210), 서버 통신부(220) 및 제어부(230)를 몸체의 내부에 내장하는 것으로 장치의 주요 몸체를 이루는 주몸체부(110m)와; 주몸체부(110m)의 일측에 설치되며, 상기 모니터링 서버(120)와 통신을 위한 모뎀용 통신 안테나(111)와; 모뎀의 상태를 서로 다른 색상으로 표시(예를 들면, 전원이 인가되면 적색 LED가 점등되고, 기지국과 연결되면 녹색 LED도 점등됨)하는 모뎀 상태 표시부(112)와; 상기 모니터링 서버(120)로의 데이터 전송을 위한 데이터 전송 스위치(113)와; RTU 장비의 개발이나 유지보수를 위한 디버그(Debug) 포트(114)와; 펌웨어를 업데이트하기 위한 ISP 포트(115)와; RTU(110)를 재시작하기 위한 리셋 스위치(116)와; RTU(110)에 전원을 공급하는 어댑터의 접속을 위한 전원 접속 단자(117)와; 상기 태양광 발전소의 인버터와의 통신을 위한 인버터 연결 포트(118); 및 전원 어댑터 연결, 배터리 충전, 모니터링 서버와의 통신, 인버터와의 데이터 송수신 및 통신과 같은 RTU(110)의 여러 상태를 표시하는 상태 표시부(119)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 상기 데이터 전송 스위치(113)는 통신 모뎀이 기지국과 연결된 상태에서 버튼을 누르면 모니터링 서버(120)로 데이터를 전송하되, 전원 인가 후 30초 후에 데이터를 전송하며, 그 이후로는 10분 간격으로 데이터를 전송한다.In addition, the
또한, 상기 상태 표시부(119)는 다양한 색상의 LED로 구성될 수 있으며, 다음의 표 1과 같이 각 색상별로 점등됨으로써 주어진 의미를 표시할 수 있다.In addition, the
여기서, 또한 바람직하게는 상기 RTU(110)의 주몸체부(110m)에는 인버터의 온도를 감지하기 위한 온도 센서 및 태양광 발전소의 정전 상태를 감지하기 위한 정전 센서가 더 내장될 수 있다.Here, preferably, the
또한, 상기 모니터링 서버(120)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 RTU(110)의 서버 통신부(220)에 의해 전송된 태양광 발전소의 발전량 데이터 및 태양광 발전 장치 요소들의 상태 정보와, 발전소 현장에 설치된 카메라에 의해 촬영된 영상 정보와, 외부로부터의 날씨 및 기상정보와 발전금액 정보를 수신하는 데이터/정보 수집부(121)와; 데이터/정보 수집부(122)에 의해 수집된 태양광 발전소의 발전량 데이터 및 태양광 발전 장치 요소들의 상태 정보와, 발전소 현장에 설치된 카메라에 의해 촬영된 영상 정보와, 외부로부터의 날씨 및 기상정보와 발전금액 정보를 포함한 각종 정보와 데이터를 바탕으로 빅데이터를 생성하는 빅데이터 생성부 (122); 및 상기 빅데이터 생성부(122)에 의해 생성된 빅데이터에 기초하여 데이터를 분석하고, 기설정된 작업자 정보를 바탕으로 하여 가장 가까이에 있되, 문제가 있다고 판단된 인버터 분야를 해결할 수 있는 작업자, 즉 작업자 스마트폰을 검색하여 작업자를 매칭시켜주며, 상기 문제가 있는 인버터가 위치된 안내지도(전자지도)를 생성하여 작업자 스마트폰으로 제공하고, 작업자가 안내지도(전자지도) 상의 목적지에 도달하기 위한 최적 경로를 안내하는 인공지능부(123)를 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the
여기서, 바람직하게는 상기 모니터링 서버(120)는, 상기 데이터/정보 수집부(121)를 통해 수신한 상기 태양광 발전 장치 요소들의 상태 정보를 분석하여 정전, 기기의 고장, 산사태, 화재를 포함하는 이벤트 상황을 예측하고, 이벤트 상황이 발생했을 때 상응하는 특정 신호(예를 들면, 특정 전류나 주파수 신호, 적외선 신호 또는 음파 신호 등)를 출력하는 이벤트 예측/감지부(124); 및 이벤트 예측/감지부(124)로부터의 특정 신호를 수신하고 알람을 발생하는 알람부(125)를 더 포함할 수 있다.Here, preferably, the
또한, 상기 모니터링 서버의 데이터/정보 수집부(121)는, 상기 RTU(110)로부터 전송된 상기 태양광 발전소의 발전량 데이터 및 태양광 발전 장치 요소들의 상태 정보를 수집하는 발전정보 수집부(121a)와; 발전소 현장에 설치된 카메라에 의해 촬영된 영상 정보를 수집하는 영상 수집부(121b); 및 외부로부터의 날씨 및 기상정보와 발전금액 정보를 포함한 발전과 관련된 정보를 수집하는 관련정보 수집부(121c)를 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the data /
이상과 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 태양광 발전소 모니터링 시스템(100)은 태양광 발전소에 설치되어 태양광 발전 장치에 의해 발전된 직류 전기를 교류 전기로 변환하는 인버터와 전기적으로 접속된 RTU(110)가 상기 태양광 발전소 및 인버터에 대한 상태 정보와 상기 태양광 발전소의 발전량 데이터를 수집하여 메모리(240)에 저장하는 한편 모니터링 서버(120)로 무선 전송한다. 이때, RTU(110)의 제어부(230)는 RTU(110)와 인버터 간의 통신 데이터 패킷을 분석하여 메모리 (240)에 저장하고, 서버 통신부(220)를 통해 모니터링 서버(120)로 전송한다.The solar power
그러면, 모니터링 서버(120)는 상기 RTU(110)로부터 무선 전송된 상태 정보와 발전량데이터, 그리고 RTU(110)와 인버터 간의 통신 데이터 패킷 분석 정보를 무선 수신하고, 수신한 상태 정보와 데이터 패킷 분석 정보를 분석하여 정전, 기기의 고장, 산사태, 화재를 포함하는 다양한 문제 상황 발생을 진단하며, 각종 정보 및 데이터를 고객(사업주, 시공사, 안전관리자)에게 제공한다.Then, the
이상과 같은 일련의 과정에서 모니터링 서버(120)의 인공지능부(123)는 빅데이터 생성부(122)에 의해 생성된 빅데이터에 기초하여 데이터를 분석하고, 기설정된 작업자 정보를 바탕으로 하여 가장 가까이에 있되, 문제가 있다고 판단된 인버터 분야를 해결할 수 있는 작업자, 즉 작업자 스마트폰을 검색하여 작업자를 매칭시켜주며, 상기 문제가 있는 인버터가 위치된 안내지도(전자지도)를 생성하여 작업자 스마트폰으로 제공하고, 작업자가 안내지도(전자지도) 상의 목적지에 도달하기 위한 최적 경로를 안내하게 된다. 또한, 모니터링 서버(120)의 이벤트 예측/감지부(124)는 상기 데이터/정보 수집부(121)를 통해 수신한 태양광 발전 장치 요소들의 상태 정보를 분석하여 정전, 기기의 고장, 산사태, 화재를 포함하는 이벤트 상황을 예측하고, 이벤트 상황이 발생했을 때 상응하는 특정 신호(예를 들면, 특정 전류나 주파수 신호, 적외선 신호 또는 음파 신호 등)를 출력하고, 알람부(125)는이벤트 예측/감지부(124)로부터의 특정 신호를 수신하고 알람을 발생한다. 이에 따라 시스템 관리자 또는 운용자는 상황을 파악하고 적절한 조치를 취하게 된다.In a series of processes as described above, the
이상의 설명과 같이, 본 발명에 따른 태양광 발전소 모니터링 시스템은 RTU와 인버터 간의 통신 데이터 패킷을 분석하여 메모리에 저장 및 서버로 전송하고, 추후에 메모리 내의 정보를 분석하여 RTU와 관련된 에러가 무엇인지 파악함으로써, RTU와 관련된 유사한 에러 발생을 미리 예측하여 대처할 수 있는 장점이 있다.As described above, the solar power plant monitoring system according to the present invention analyzes the communication data packet between the RTU and the inverter, stores it in the memory and transmits it to the server, and later analyzes the information in the memory to determine what the error related to the RTU is By doing so, there is an advantage in that similar errors related to RTU can be predicted and dealt with in advance.
또한, 태양광 발전소 운용과 관련하여 설정된 데이터 및 RTU의 상태를 원격으로 확인할 수 있어 현장에 투여되는 인력 및 시간을 절감할 수 있는 장점이 있다.In addition, it is possible to remotely check the data set in relation to the operation of the photovoltaic power plant and the state of the RTU, which has the advantage of reducing the manpower and time applied to the field.
또한, RTU가 건물이나 함체 내부에서도 높은 통신 감도를 유지할 수 있어 태양광 발전 관련 정보 및 데이터를 원활하게 수집할 수 있으며, RTU가 서버와 무선으로 통신함으로써 별도의 인터넷 회선이 필요없어 통신비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.In addition, since the RTU can maintain high communication sensitivity even inside a building or enclosure, information and data related to solar power generation can be collected smoothly. There are advantages to doing.
이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경, 응용될 수 있음은 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 다음의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.As mentioned above, although the present invention has been described in detail through preferred embodiments, the present invention is not limited thereto, and it is common in the art that various changes and applications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. self-explanatory to the technician. Accordingly, the true protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be construed as being included in the scope of the present invention.
100:(본 발명)태양광 발전소 모니터링 시스템
110: RTU 120: 모니터링 서버
121: 데이터/정보 수집부 122: 빅데이터 생성부
123: 인공지능부 124: 이벤트 예측/감지부
125: 알람부
210: 내부 통신부 220: 서버 통신부
230: 제어부 240: 메모리
250: 이벤트 분석부 260: 이벤트 처리부100: (the present invention) solar power plant monitoring system
110: RTU 120: monitoring server
121: data/information collection unit 122: big data generation unit
123: artificial intelligence unit 124: event prediction / detection unit
125: alarm unit
210: internal communication unit 220: server communication unit
230: control unit 240: memory
250: event analysis unit 260: event processing unit
Claims (10)
상기 RTU와 무선통신하며, 상기 RTU로부터 무선 전송된 상태 정보와 발전량데이터를 무선 수신하고, 수신한 상태 정보와 발전량 데이터를 분석하여 정전, 기기의 고장, 산사태, 화재를 포함하는 다양한 문제 상황 발생을 진단하며, 각종 정보 및 데이터를 고객에게 제공하는 모니터링 서버를 포함하는 태양광 발전소 모니터링 시스템.
It is installed in a photovoltaic power plant and is electrically connected to an inverter that converts direct current electricity generated by the photovoltaic device into alternating current electricity, and as a data collecting device, status information about the photovoltaic power plant and the inverter and the amount of power generation data of the photovoltaic power plant RTU (Remote Terminal Unit) that collects, stores, and wirelessly transmits to the outside; and
Wireless communication with the RTU, wirelessly receiving the status information and power generation data wirelessly transmitted from the RTU, and analyzing the received status information and power generation data to detect the occurrence of various problem situations including power outages, device failures, landslides, and fires A solar power plant monitoring system including a monitoring server that diagnoses and provides various information and data to customers.
상기 RTU는,
태양광 발전 시설물과의 통신을 수행하며, 상기 태양광 발전소의 발전량 데이터와 정전, 인버터 고장, 각종 센서 고장을 포함한 태양광 발전 장치 요소들의 상태 정보를 수집하는 데이터 수집부로서의 역할을 수행하는 내부 통신부와;
상기 태양광 발전소의 발전량 데이터 및 태양광 발전 장치 요소들의 상태 정보를 상기 모니터링 서버로 무선 전송하는 데이터 전송부로서의 역할을 수행하는 서버 통신부; 및
상기 내부 통신부와 서버 통신부를 포함한 RTU의 모든 구성요소들의 상태 점검 및 동작을 제어하는 제어부를 포함하여 구성된 태양광 발전소 모니터링 시스템.
According to claim 1,
The RTU is
An internal communication unit that performs communication with the photovoltaic power plant and serves as a data collection unit that collects the power generation data of the photovoltaic power plant and status information of photovoltaic device elements including power outages, inverter failures, and various sensor failures Wow;
a server communication unit serving as a data transmitting unit for wirelessly transmitting generation amount data of the photovoltaic power plant and state information of photovoltaic device elements to the monitoring server; and
A solar power plant monitoring system configured to include a control unit for controlling the status check and operation of all components of the RTU, including the internal communication unit and the server communication unit.
상기 RTU는,
상기 내부 통신부에 의해 수집된 발전량 데이터와 정전, 인버터 고장, 각종 센서 고장을 포함한 태양광 발전 장치 요소들의 상태 정보를 저장하는 메모리와;
상기 태양광 발전소 측에 이벤트(event) 발생시 상기 메모리에 저장되어 있는 태양광 발전소의 발전량 데이터 및 태양광 발전 장치 요소들의 상태 정보를 바탕으로 이벤트를 분석하는 이벤트 분석부; 및
상기 이벤트 분석부에 의해 분석된 이벤트의 유형에 따라 대응하는 처리를 수행하는 이벤트 처리부를 더 포함하는 태양광 발전소 모니터링 시스템.
3. The method of claim 2,
The RTU is
a memory for storing power generation data collected by the internal communication unit and status information of solar power generation device elements including power failure, inverter failure, and various sensor failures;
an event analysis unit for analyzing an event based on the amount of power generation data of the photovoltaic power plant stored in the memory and state information of the photovoltaic device elements stored in the memory when an event occurs on the photovoltaic power plant side; and
Solar power plant monitoring system further comprising an event processing unit for performing a corresponding processing according to the type of event analyzed by the event analysis unit.
상기 RTU의 내부 통신부는 RS485 통신, 이더넷(Ethernet) 통신, 와이파이(Wifi) 통신 방식 중 적어도 하나를 이용하여 태양광 발전소의 인버터나 발전소 현장에 설치된 환경센서와 화재감지 센서로부터의 신호를 수신하도록 구성된 태양광 발전소 모니터링 시스템.
3. The method of claim 2,
The internal communication unit of the RTU uses at least one of RS485 communication, Ethernet communication, and Wi-Fi communication method to receive a signal from an inverter of a solar power plant or an environmental sensor and a fire detection sensor installed at the site of the power plant. Solar power plant monitoring system.
상기 RTU의 서버 통신부는 LTE 통신, LoRa 통신, WCDMA 통신 방식 중 적어도 하나를 이용하여 상기 태양광 발전소의 발전량 데이터 및 태양광 발전 장치 요소들의 상태 정보를 상기 모니터링 서버로 무선 전송하도록 구성된 태양광 발전소 모니터링 시스템.
3. The method of claim 2,
The server communication unit of the RTU uses at least one of LTE communication, LoRa communication, and WCDMA communication method to wirelessly transmit the power generation amount data of the solar power plant and status information of the photovoltaic device elements to the monitoring server monitoring a solar power plant. system.
상기 RTU는,
상기 내부 통신부, 서버 통신부 및 제어부를 내장하는 것으로 장치의 주요 몸체를 이루는 주몸체부와;
주몸체부의 일측에 설치되며, 상기 모니터링 서버와 통신을 위한 모뎀용 통신 안테나와;
모뎀의 상태를 서로 다른 색상으로 표시하는 모뎀 상태 표시부와;
상기 모니터링 서버로의 데이터 전송을 위한 데이터 전송 스위치와;
RTU 장비의 개발이나 유지보수를 위한 디버그(Debug) 포트와;
펌웨어를 업데이트하기 위한 ISP 포트와; RTU를 재시작하기 위한 리셋 스위치와;
RTU에 전원을 공급하는 어댑터의 접속을 위한 전원 접속 단자와;
상기 태양광 발전소의 인버터와의 통신을 위한 인버터 연결 포트; 및
전원 어댑터 연결, 배터리 충전, 모니터링 서버와의 통신, 인버터와의 데이터 송수신 및 통신과 같은 RTU의 여러 상태를 표시하는 상태 표시부를 포함하여 구성된 태양광 발전소 모니터링 시스템.
3. The method of claim 2,
The RTU is
a main body forming a main body of the device by embedding the internal communication unit, server communication unit, and control unit;
a communication antenna for a modem installed on one side of the main body and for communication with the monitoring server;
a modem status display unit for displaying the status of the modem in different colors;
a data transmission switch for transmitting data to the monitoring server;
Debug (Debug) port for RTU equipment development or maintenance;
an ISP port for updating firmware; a reset switch for restarting the RTU;
a power connection terminal for connection of an adapter for supplying power to the RTU;
an inverter connection port for communication with the inverter of the solar power plant; and
A solar power plant monitoring system configured including a status display that displays various statuses of the RTU, such as connecting the power adapter, charging the battery, communicating with the monitoring server, sending and receiving data to and from the inverter.
상기 RTU의 주몸체부에는 인버터의 온도를 감지하기 위한 온도 센서 및 태양광 발전소의 정전 상태를 감지하기 위한 정전 센서가 더 내장된 태양광 발전소 모니터링 시스템.
7. The method of claim 6,
A solar power plant monitoring system in which a temperature sensor for detecting the temperature of the inverter and a power outage sensor for detecting a blackout state of the photovoltaic power plant are further embedded in the main body of the RTU.
상기 모니터링 서버는,
상기 RTU의 서버 통신부에 의해 전송된 태양광 발전소의 발전량 데이터 및 태양광 발전 장치 요소들의 상태 정보와, 발전소 현장에 설치된 카메라에 의해 촬영된 영상 정보와, 외부로부터의 날씨 및 기상정보와 발전금액 정보를 수신하는 데이터/정보 수집부와;
상기 데이터/정보 수집부에 의해 수집된 태양광 발전소의 발전량 데이터 및 태양광 발전 장치 요소들의 상태 정보와, 발전소 현장에 설치된 카메라에 의해 촬영된 영상 정보와, 외부로부터의 날씨 및 기상정보와 발전금액 정보를 포함한 각종 정보와 데이터를 바탕으로 빅데이터를 생성하는 빅데이터 생성부; 및
상기 빅데이터 생성부에 의해 생성된 빅데이터에 기초하여 데이터를 분석하고, 기설정된 작업자 정보를 바탕으로 하여 가장 가까이에 있되, 문제가 있다고 판단된 인버터 분야를 해결할 수 있는 작업자를 매칭시켜주며, 상기 문제가 있는 인버터가 위치된 안내지도(전자지도)를 생성하여 작업자 스마트폰으로 제공하고, 작업자가 안내지도(전자지도) 상의 목적지에 도달하기 위한 최적 경로를 안내하는 인공지능부를 포함하여 구성된 태양광 발전소 모니터링 시스템.
According to claim 1,
The monitoring server,
The power generation data of the photovoltaic power plant and the state information of the photovoltaic device elements transmitted by the server communication unit of the RTU, image information captured by a camera installed at the power plant site, weather and weather information from the outside, and power generation amount information a data/information collecting unit for receiving;
The amount of power generation data of the solar power plant collected by the data/information collecting unit and the state information of solar power generation device elements, image information captured by a camera installed at the power plant site, weather and meteorological information from the outside, and power generation amount a big data generator for generating big data based on various information and data including information; and
Analyzes data based on the big data generated by the big data generator, matches the worker who is closest to you based on preset worker information, and can solve the inverter field determined to have a problem, Solar power constructed including an artificial intelligence unit that creates a guide map (electronic map) where the inverter with a problem is located and provides it to the worker's smartphone, and guides the worker the optimal route to reach the destination on the guide map (electronic map) Power plant monitoring system.
상기 모니터링 서버는,
상기 데이터/정보 수집부를 통해 수신한 상기 태양광 발전 장치 요소들의 상태 정보를 분석하여 정전, 기기의 고장, 산사태, 화재를 포함하는 이벤트 상황을 예측하고, 이벤트 상황이 발생했을 때 상응하는 특정 신호를 출력하는 이벤트 예측/감지부; 및
상기 이벤트 예측/감지부로부터의 특정 신호를 수신하고 알람을 발생하는 알람부를 더 포함하는 태양광 발전소 모니터링 시스템.9. The method of claim 8,
The monitoring server,
By analyzing the state information of the elements of the photovoltaic power generation device received through the data/information collecting unit, an event situation including a power outage, equipment failure, landslide, and fire is predicted, and when an event situation occurs, a corresponding specific signal is generated an event prediction/sensing unit that outputs; and
The solar power plant monitoring system further comprising an alarm unit for receiving a specific signal from the event prediction/detection unit and generating an alarm.
상기 모니터링 서버의 데이터/정보 수집부는,
상기 RTU로부터 전송된 상기 태양광 발전소의 발전량 데이터 및 태양광 발전 장치 요소들의 상태 정보를 수집하는 발전정보 수집부와;
발전소 현장에 설치된 카메라에 의해 촬영된 영상 정보를 수집하는 영상 수집부; 및
외부로부터의 날씨 및 기상정보와 발전금액 정보를 포함한 발전과 관련된 정보를 수집하는 관련정보 수집부를 포함하여 구성된 태양광 발전소 모니터링 시스템.9. The method of claim 8,
The data / information collection unit of the monitoring server,
a power generation information collecting unit for collecting power generation data of the photovoltaic power plant and state information of photovoltaic device elements transmitted from the RTU;
an image collection unit for collecting image information captured by a camera installed at a power plant site; and
A solar power plant monitoring system configured to include a related information collection unit that collects information related to power generation, including external weather and weather information and generation amount information.
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