KR20220083472A

KR20220083472A - A Diagnosis System for Photovoltaic Generation

Info

Publication number: KR20220083472A
Application number: KR1020200173754A
Authority: KR
Inventors: 송기택; 이철송
Original assignee: (주)대은
Priority date: 2020-12-11
Filing date: 2020-12-11
Publication date: 2022-06-20

Abstract

본 발명은 태양광발전 진단시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양광모듈 또는 스트링의 이상 진단시 설정된 일사량 미만에서의 데이터를 제거하고 진단이 이루어지도록 함으로써 이상 진단의 정확성을 높일 수 있도록 하고, 일정기간 동안의 태양광모듈에 대한 전압 평균값을 산출하도록 하면서 동일 스트링 내 태양광모듈 사이의 전압 평균값을 비교하여 이상이 발생한 태양광모듈을 검출하도록 함으로써 일시적 음영이나 이상을 제외한 고장의 정확한 진단이 가능하도록 하는 태양광발전 진단시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a photovoltaic power generation diagnosis system, and more particularly, to increase the accuracy of abnormal diagnosis by removing data below a set amount of insolation when diagnosing an abnormality of a photovoltaic module or string and allowing the diagnosis to be made. To enable accurate diagnosis of failures excluding temporary shading or abnormalities by calculating the average voltage of the solar modules during the period and comparing the average voltage between the solar modules in the same string to detect the PV module where the abnormality has occurred. It relates to a solar power generation diagnostic system.

Description

A Diagnosis System for Photovoltaic Generation

신재생에너지의 한 분야인 태양광 발전은 많은 장점으로 인해 최근 그 수요가 급증하고 있으며, 발전 효율을 높이기 위한 기술도 많이 발전해오고 있다. 특히, 최근에는 태양광 발전장치들이 건물 옥상이나 수상은 물론 건물일체형 태양광 발전장치(BIPV) 등 다양한 형태로 설치되고 있다. Solar power generation, which is a field of new and renewable energy, has recently rapidly increased in demand due to its many advantages, and technologies to increase power generation efficiency have been developed a lot. In particular, in recent years, photovoltaic devices have been installed in various forms, such as a building-integrated photovoltaic device (BIPV), as well as on the roof or water of a building.

태양광 발전의 경우, 복수 개의 태양광모듈이 직·병렬로 구성되어 하나의 패널(어레이)를 이루게 되는데 이때, 태양광모듈 중 일부가 음영 또는 고장에 의해 발전량이 저하되는 경우에는 해당 태양광모듈이 위치한 (직렬 연결된)스트링에서는 발전 전력이 급격히 저하됨에 반해, 나머지 다른 스트링들에서는 발전 전력이 양호하게 유지됨에 따라 각 스트링들이 병렬 연결되어 있는 패널(어레이) 전체적으로 스트링 간 전력 편차가 커짐으로써, 인버터의 최대전력추종시스템(MPPT) 운전을 방해하여 전체적으로 발전량 저하의 요인이 된다. In the case of photovoltaic power generation, a plurality of photovoltaic modules are configured in series/parallel to form one panel (array). In the (series-connected) string where this is located, the generated power rapidly decreases, while in the other strings, the generated power is maintained well. It interferes with the operation of the maximum power tracking system (MPPT) of

또한, 동일 스트링 내에서도 특정 태양광모듈의 전압이 떨어지는 경우 스트링에서의 출력을 맞추기 위해 다른 태양광모듈들의 전압이 높아지게 되며, 이는 태양광모듈의 부하 가중 및 고장 원인이 된다. In addition, when the voltage of a specific photovoltaic module falls within the same string, the voltages of other photovoltaic modules increase in order to match the output from the string, which increases the load of the photovoltaic module and causes failure.

따라서, 아래 특허문헌과 같이 태양광모듈의 상태를 모니터링하도록 하는 시스템이 사용되고 있으나, 단순히 전류, 전압값을 측정하는 것만으로는 이상이 발생한 스트링, 태양광모듈을 정확하게 검출해낼 수 없다는 문제가 있다. Therefore, although a system for monitoring the state of a solar module as in the following patent document is used, there is a problem that it is impossible to accurately detect an abnormal string or a solar module simply by measuring the current and voltage values.

(특허문헌) 등록특허공보 제10-0930132호(2009. 11. 27. 등록)"모니터링 기능이 구비된 태양광 접속반"(Patent Document) Patent Publication No. 10-0930132 (registered on November 27, 2009) "Solar connection panel with monitoring function"

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, The present invention has been devised to solve the above problems,

본 발명은 태양광모듈 또는 스트링의 이상 진단시 설정된 일사량 미만에서의 데이터를 제거하고 진단이 이루어지도록 함으로써 이상 진단의 정확성을 높일 수 있도록 하는 태양광발전 진단시스템을 제공하는데 목적이 있다. An object of the present invention is to provide a photovoltaic power generation diagnosis system that can increase the accuracy of abnormal diagnosis by removing data below a set amount of insolation when diagnosing an abnormality of a photovoltaic module or string and allowing the diagnosis to be made.

본 발명은 일정기간 동안의 태양광모듈에 대한 전압 평균값을 산출하도록 하면서 동일 스트링 내 태양광모듈 사이의 전압 평균값을 비교하여 이상이 발생한 태양광모듈을 검출하도록 함으로써 일시적 음영이나 이상을 제외한 고장의 정확한 진단이 가능하도록 하는 태양광발전 진단시스템을 제공하는데 목적이 있다. The present invention calculates the average voltage value for the solar modules for a certain period of time and compares the average voltage between the solar modules in the same string to detect the PV module in which the abnormality has occurred. An object of the present invention is to provide a photovoltaic power generation diagnostic system that enables diagnosis.

본 발명은 일정기간 동안의 태양광모듈에 대한 전압 평균값 산출시 평균값에서 일정정도 이상 벗어나는 값에 대해서는 평균값 산출에서 제외하도록 함으로써 이상 상태를 판별하는 평균값의 산출이 더욱 정확하게 이루어질 수 있도록 하는 태양광발전 진단시스템을 제공하는데 목적이 있다. In the present invention, when calculating the average voltage for solar modules for a certain period of time, a value that deviates from the average value by more than a certain amount is excluded from the average value calculation, so that the calculation of the average value for determining the abnormal state can be more accurately performed. The purpose is to provide a system.

본 발명은 태양광모듈들의 전압값에 대한 동일 스트링 내에서의 표준편차가 일정값 이상이되는 경우 스트링의 이상으로 진단하도록 하여 모듈간의 전압 불평등이 심한 스트링을 검출해낼 수 있도록 함으로써, 전압 불평등에 따른 부하 증가와 고장 발생을 방지할 수 있도록 하는 태양광발전 진단시스템을 제공하는데 목적이 있다. The present invention diagnoses a string abnormality when the standard deviation within the same string for the voltage value of the photovoltaic modules exceeds a certain value to detect a string with severe voltage inequality between modules, thereby providing a load according to voltage inequality. An object of the present invention is to provide a photovoltaic power generation diagnostic system that can prevent increase and failure.

본 발명은 일정기간 동안의 환경데이터 및 발전데이터를 수집하여 저장하도록 하고, 일사량, 기온 등의 환경정보, 태양광모듈, 스트링의 전압, 전류, 고장이력 등의 입력변수와 태양광모듈의 전압편차, 스트링 사이의 전류편차 사이의 상관관계를 분석하도록 하고, 분석된 상관관계에 따라 전압편차, 전류편차를 예측하도록 하며, 예측된 값과 실측값을 비교하여 태양광모듈 또는 스트링의 노후화 진단이 이루어지도록 함으로써 과거 데이터에 기반한 정확한 노후 진단이 가능하도록 하는 태양광발전 진단시스템을 제공하는데 목적이 있다. The present invention collects and stores environmental data and power generation data for a certain period of time, and environmental information such as solar radiation and temperature, input variables such as voltage, current, and failure history of solar modules and strings, and voltage deviation of solar modules , to analyze the correlation between the current deviation between strings, to predict the voltage deviation and current deviation according to the analyzed correlation, and to compare the predicted value with the measured value to diagnose the aging of the solar module or string. It aims to provide a photovoltaic power generation diagnostic system that enables accurate aging diagnosis based on past data.

본 발명은 노후 진단 결과를 실제 노후 정도와 비교하여 상관관계의 최적화가 이루어지도록 함으로써 상관관계 분석에 의한 노후 진단의 정확성을 더욱 향상시킬 수 있도록 하는 태양광발전 진단시스템을 제공하는데 목적이 있다. An object of the present invention is to provide a photovoltaic power generation diagnosis system that can further improve the accuracy of aging diagnosis by correlation analysis by comparing the aging diagnosis result with the actual aging degree and optimizing the correlation.

본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위해서 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해서 구현된다.The present invention is implemented by an embodiment having the following configuration in order to achieve the above object.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 태양광발전 진단시스템은 복수의 태양광모듈에 의해 발전하는 태양광발전장치와, 태양광발전장치 주변의 환경정보를 측정하는 환경센서장치와, 태양광발전장치 및 환경센서장치의 정보를 수집하여 무선 전송하는 원격단말장치와, 상기 원격단말장치로부터의 정보를 수신하여 전달하는 게이트웨이와, 상기 게이트웨이로부터 정보를 수신하여 태양광발전장치의 상태를 진단하는 관리서버를 포함하고, 상기 태양광발전장치는 태양광모듈이 직렬로 연결되는 스트링과; 상기 스트링이 복수 개 병렬로 연결되는 어레이;를 포함하며, 상기 관리서버는 상기 태양광모듈에 대한 전압을 측정하여 태양광모듈 또는 스트링의 이상을 진단하도록 하고, 설정된 일사량 이상에서의 전압값만을 추출하여 이상을 진단하도록 하는 것을 특징으로 한다. According to an embodiment of the present invention, a photovoltaic power generation diagnosis system according to the present invention includes a photovoltaic device generating power by a plurality of photovoltaic modules, an environmental sensor device for measuring environmental information around the photovoltaic device, A remote terminal device that collects and wirelessly transmits information of the photovoltaic device and the environmental sensor device, a gateway that receives and transmits information from the remote terminal device, and receives information from the gateway to determine the status of the photovoltaic device and a management server for diagnosis, wherein the photovoltaic device includes: a string to which photovoltaic modules are connected in series; Array in which a plurality of strings are connected in parallel; includes, wherein the management server measures the voltage to the solar module to diagnose an abnormality in the solar module or string, and extracts only the voltage value at or above the set amount of insolation It is characterized in that the abnormality is diagnosed.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 태양광발전 진단시스템에 있어서, 상기 관리서버는 상기 환경센서장치 및 태양광발전장치로부터 환경정보 및 태양광모듈, 스트링의 전압, 전류 정보를 수신하여 저장하는 데이터수집부와; 상기 데이터수집부에 의해 수집된 정보에서 불필요한 데이터를 제거하는 데이터전처리부;를 포함하고, 상기 데이터전처리부는 데이터를 제거할 기준 일사량을 설정하는 일사량기준설정모듈과, 기준 일사량 미만에서의 전압, 전류값을 제거하는 정제모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, in the photovoltaic power generation diagnosis system according to the present invention, the management server receives environmental information and voltage and current information of photovoltaic modules and strings from the environmental sensor device and the photovoltaic device. and a data collection unit for storing; and a data pre-processing unit for removing unnecessary data from the information collected by the data collection unit, wherein the data pre-processing unit includes a solar radiation reference setting module for setting a reference solar radiation amount from which data is to be removed, and voltage and current below the reference solar radiation amount It is characterized in that it includes a purification module that removes the value.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 태양광발전 진단시스템에 있어서, 상기 관리서버는 동일 스트링 내 태양광모듈 사이의 전압을 비교하여 태양광모듈의 이상 발생을 진단하는 모듈진단부를 포함하고, 상기 모듈진단부는 직전 일정기간 동안의 태양광모듈 전압의 평균값을 산출하는 모듈전압보정모듈과, 보정된 태양광모듈의 전압값을 비교하는 보정전압상대비교모듈과, 보정전압 평균값에 대해 이상으로 진단되는 비율 기준을 설정하는 기준치설정모듈과, 보정전압 평균값 대비 기준이 되는 비율 미만의 보정전압값을 가지는 태양광모듈을 이상 태양광모듈로 검출하는 이상검출모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the photovoltaic power generation diagnosis system according to the present invention, the management server includes a module diagnosis unit for diagnosing abnormal occurrence of a photovoltaic module by comparing voltages between photovoltaic modules in the same string. The module diagnosis unit includes a module voltage correction module for calculating the average value of the photovoltaic module voltage for the immediately preceding predetermined period, a corrected voltage relative comparison module for comparing the corrected voltage value of the photovoltaic module, and the average value of the corrected voltage It is characterized in that it comprises a reference value setting module for setting a criterion for a ratio diagnosed as abnormal, and an abnormality detection module for detecting a solar module having a corrected voltage value less than a reference ratio compared to the average value of the correction voltage as an abnormal solar module. .

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 태양광발전 진단시스템에 있어서, 상기 데이터전처리부는 태양광모듈의 전압값에 대한 기준범위를 설정하는 기준범위설정모듈을 포함하고, 상기 정제모듈은 기준범위설정모듈에 의해 설정된 기준범위를 벗어나는 전압값을 제거하도록 하는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, in the photovoltaic power generation diagnosis system according to the present invention, the data pre-processing unit includes a reference range setting module for setting a reference range for the voltage value of the photovoltaic module, and the refinement module is characterized in that the voltage value out of the reference range set by the reference range setting module is removed.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 태양광발전 진단시스템에 있어서, 상기 관리서버는 각 스트링에서 태양광모듈 전압의 표준편차를 산출하여 스트링의 이상을 진단하도록 하는 스트링진단부를 포함하고, 상기 스트링진단부는 스트링내 태양광모듈들의 전압값 표준편차를 산출하는 표준편차산출모듈과, 이상으로 진단되는 표준편차 기준을 설정하는 편차기준설정모듈과, 특정 스트링의 태양광모듈들에 대한 전압값 표준편차가 표준편차 기준 이상인 경우 스트링의 이상 발생으로 진단하는 이상스트링검출모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the photovoltaic power generation diagnosis system according to the present invention, the management server includes a string diagnosis unit for diagnosing string abnormalities by calculating the standard deviation of the solar module voltage in each string. And, the string diagnosis unit includes a standard deviation calculation module for calculating the standard deviation of the voltage values of the solar modules in the string, a deviation reference setting module for setting a standard deviation standard diagnosed as abnormal, and for the solar modules of a specific string It is characterized in that it includes an abnormal string detection module for diagnosing occurrence of an abnormality in the string when the standard deviation of the voltage value is greater than or equal to the standard deviation criterion.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 태양광발전 진단시스템에 있어서, 상기 관리서버는 일정기간 동안의 수집된 데이터를 기반으로 동일 스트링 내 태양광모듈 간의 전압값 편차 또는 동일 어레이 내 스트링 사이의 전류 편차에 관한 상관관계를 분석하는 추세분석부와; 상기 추세분석부에 의해 분석된 상관관계를 이용하여 전압 편차 또는 전류 편차를 예측하고, 예측된 편차와의 비교를 통해 노후 모듈 또는 스트링을 검출하는 노후진단부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, in the photovoltaic power generation diagnosis system according to the present invention, the management server determines a voltage value deviation between photovoltaic modules within the same string or within the same array based on data collected for a certain period of time. a trend analysis unit for analyzing a correlation with respect to a current deviation between strings; and an aging diagnosis unit that predicts a voltage deviation or a current deviation using the correlation analyzed by the trend analysis unit, and detects an aged module or string through comparison with the predicted deviation.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 태양광발전 진단시스템에 있어서, 상기 추세분석부는 상기 환경센서장치에 의해 측정되는 환경정보와 상기 태양광발전장치에 대한 작동정보를 수집하여 저장하는 데이터누적저장모듈과; 수집된 데이터 중 스트링 전류, 모듈 전압, 인버터 전압, 전류, 일사량, 온도, 고장이력에 관한 데이터를 변수로 입력하는 변수입력모듈과; 입력된 변수와 스트링 내 태양광모듈의 전압편차와의 상관관계를 분석하는 전압편차분석모듈과; 입력된 변수와 스트링간 전류 편차와의 상관관계를 분석하는 스트링편차분석모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the photovoltaic power generation diagnosis system according to the present invention, the trend analysis unit collects and stores environmental information measured by the environmental sensor device and operation information for the photovoltaic device. a data accumulation storage module; a variable input module for inputting data related to string current, module voltage, inverter voltage, current, solar radiation, temperature, and fault history among the collected data as variables; a voltage deviation analysis module for analyzing the correlation between the input variable and the voltage deviation of the solar module in the string; and a string deviation analysis module for analyzing the correlation between the input variable and the current deviation between the strings.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 태양광발전 진단시스템에 있어서, 상기 노후진단부는 상기 추세분석부에서 분석된 상관관계에 의해 스트링 내 모듈들의 전압편차 또는 스트링간 전류 편차를 예측하는 편차예측모듈과, 예측된 전압편차와 실제 태양광모듈의 전압편차를 비교하는 전압편차비교모듈과, 예측된 스트링간 전류 편차와 실제 스트링의 전류 편차를 비교하는 스트링편차비교모듈과, 태양광모듈의 전압 편차가 예측된 값에서 일정 범위를 벗어나는 경우 태양광모듈의 노후로 진단하는 노후모듈검출모듈과, 스트링간 전류 편차가 예측된 값에서 일정 범위를 벗어나는 경우 스트링의 노후로 진단하는 노후스트링검출모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the photovoltaic power generation diagnosis system according to the present invention, the aging diagnosis unit predicts a voltage deviation of modules in a string or a current deviation between strings by the correlation analyzed by the trend analysis unit A deviation prediction module that compares the predicted voltage deviation with the voltage deviation of the actual solar module, a string deviation comparison module that compares the predicted current deviation between strings and the current deviation of the actual string, and solar power When the voltage deviation of the module is out of a certain range from the predicted value, the aging module detection module diagnoses solar module aging, and when the current deviation between strings is out of a certain range from the predicted value, the aging string diagnoses the string aging. It is characterized in that it includes a detection module.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 태양광발전 진단시스템에 있어서, 상기 추세분석부는 상기 노후진단부에서 진단되는 태양광모듈 또는 스트링의 노후 진단 결과가 실제와 일치하도록 상관관계를 최적화하는 분석최적화모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the photovoltaic power generation diagnosis system according to the present invention, the trend analysis unit correlates the aging diagnosis result of the solar module or string diagnosed by the aging diagnosis unit to match the actual one. It is characterized in that it comprises an analysis optimization module to optimize.

본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.The present invention can obtain the following effects by the configuration, combination, and use relationship described below with the present embodiment.

본 발명은 태양광모듈 또는 스트링의 이상 진단시 설정된 일사량 미만에서의 데이터를 제거하고 진단이 이루어지도록 함으로써 이상 진단의 정확성을 높일 수 있도록 하는 효과가 있다. The present invention has the effect of increasing the accuracy of the diagnosis of abnormalities by removing data below the set amount of insolation when diagnosing an abnormality of a solar module or string and allowing the diagnosis to be made.

본 발명은 일정기간 동안의 태양광모듈에 대한 전압 평균값을 산출하도록 하면서 동일 스트링 내 태양광모듈 사이의 전압 평균값을 비교하여 이상이 발생한 태양광모듈을 검출하도록 함으로써 일시적 음영이나 이상을 제외한 고장의 정확한 진단이 가능하도록 하는 효과가 있다. The present invention calculates the average voltage value for the solar modules for a certain period of time and compares the average voltage between the solar modules in the same string to detect the PV module in which the abnormality has occurred. It has the effect of enabling diagnosis.

본 발명은 일정기간 동안의 태양광모듈에 대한 전압 평균값 산출시 평균값에서 일정정도 이상 벗어나는 값에 대해서는 평균값 산출에서 제외하도록 함으로써 이상 상태를 판별하는 평균값의 산출이 더욱 정확하게 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있다. The present invention has the effect of enabling the calculation of the average value for determining the abnormal state more accurately by excluding the value that deviates from the average value by more than a certain degree when calculating the average voltage for the solar module for a certain period from the average value calculation.

본 발명은 태양광모듈들의 전압값에 대한 동일 스트링 내에서의 표준편차가 일정값 이상이되는 경우 스트링의 이상으로 진단하도록 하여 모듈간의 전압 불평등이 심한 스트링을 검출해낼 수 있도록 함으로써, 전압 불평등에 따른 부하 증가와 고장 발생을 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다. The present invention diagnoses a string abnormality when the standard deviation within the same string for the voltage value of the photovoltaic modules exceeds a certain value to detect a string with severe voltage inequality between modules, thereby providing a load according to voltage inequality. It has the effect of preventing the increase and the occurrence of failure.

본 발명은 일정기간 동안의 환경데이터 및 발전데이터를 수집하여 저장하도록 하고, 일사량, 기온 등의 환경정보, 태양광모듈, 스트링의 전압, 전류, 고장이력 등의 입력변수와 태양광모듈의 전압편차, 스트링 사이의 전류편차 사이의 상관관계를 분석하도록 하고, 분석된 상관관계에 따라 전압편차, 전류편차를 예측하도록 하며, 예측된 값과 실측값을 비교하여 태양광모듈 또는 스트링의 노후화 진단이 이루어지도록 함으로써 과거 데이터에 기반한 정확한 노후 진단이 가능하도록 하는 효과가 있다. The present invention collects and stores environmental data and power generation data for a certain period of time, and environmental information such as solar radiation and temperature, input variables such as voltage, current, and failure history of solar modules and strings, and voltage deviation of solar modules , to analyze the correlation between the current deviation between strings, to predict the voltage deviation and current deviation according to the analyzed correlation, and to compare the predicted value with the measured value to diagnose the aging of the solar module or string. It has the effect of enabling accurate aging diagnosis based on past data.

본 발명은 노후 진단 결과를 실제 노후 정도와 비교하여 상관관계의 최적화가 이루어지도록 함으로써 상관관계 분석에 의한 노후 진단의 정확성을 더욱 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다. The present invention has the effect of further improving the accuracy of the old age diagnosis by correlation analysis by comparing the old age diagnosis result with the actual old age to optimize the correlation.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광발전 진단시스템의 구성도
도 2는 도 1의 관리서버의 구성을 나타내는 블럭도
도 3은 도 2의 데이터전처리부의 구성을 나타내는 블럭도
도 4는 도 2의 모듈진단부의 구성을 나타내는 블럭도
도 5는 도 2의 스트링진단부의 구성을 나타내는 블럭도
도 6은 모듈 및 스트링 진단과정을 나타내는 참고도
도 7은 도 2의 추세분석부의 구성을 나타내는 블럭도
도 8은 도 2의 노후진단부의 구성을 나타내는 블럭도
도 9는 태양광발전장치의 세부 구성도
도 10은 도 9의 제어부의 구성을 나타내는 블럭도
도 11은 도 10의 상태회복모듈의 구성을 나타내는 블럭도
도 12는 도 10의 충방전전환모듈의 구성을 나타내는 블럭도
도 13은 고장진단부의 구성을 나타내는 블럭도1 is a block diagram of a photovoltaic power generation diagnostic system according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is a block diagram showing the configuration of the management server of Figure 1;
3 is a block diagram showing the configuration of the data pre-processing unit of FIG.
4 is a block diagram showing the configuration of the module diagnosis unit of FIG.
5 is a block diagram showing the configuration of the string diagnosis unit of FIG.
6 is a reference diagram showing a module and string diagnosis process;
7 is a block diagram showing the configuration of the trend analysis unit of FIG.
8 is a block diagram showing the configuration of the aging diagnosis unit of FIG.
9 is a detailed configuration diagram of a photovoltaic device;
10 is a block diagram showing the configuration of the control unit of FIG.
11 is a block diagram showing the configuration of the state recovery module of FIG.
12 is a block diagram showing the configuration of the charging/discharging conversion module of FIG.
13 is a block diagram showing the configuration of a fault diagnosis unit;

이하에서는 본 발명에 따른 태양광발전 진단시스템의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다. 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 있는 것을 의미하고, 또한 명세서에 기재된 "...부", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the photovoltaic power generation diagnostic system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a well-known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Throughout the specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless specifically stated to the contrary. Terms such as “…unit” and “…module” mean a unit that processes at least one function or operation, and may be implemented as hardware or software or a combination of hardware and software.

본 발명의 일 실시예에 따른 태양광발전 진단시스템을 도 1 내지 도 13을 참조하여 설명하면, 상기 태양광발전 진단시스템은 복수의 태양광모듈(11)을 이용하여 발전하는 태양광발전장치(1)와, 태양광발전장치(1) 주변의 환경정보를 측정하는 환경센서장치(2)와, 태양광발전장치(1) 및 환경센서장치(2)의 정보를 수집하여 무선 전송하는 원격단말장치(3)와, 상기 원격단말장치(3)로부터의 정보를 수신하여 전달하는 게이트웨이(4)와, 상기 게이트웨이(4)로부터 정보를 수신하여 태양광발전장치(1)의 상태를 진단하는 관리서버(5)를 포함한다. A photovoltaic power generation diagnosis system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 13 , wherein the photovoltaic power generation diagnosis system is a photovoltaic power generation device that generates power using a plurality of photovoltaic modules 11 ( 1), an environmental sensor device 2 for measuring environmental information around the photovoltaic device 1, and a remote terminal that collects and wirelessly transmits information of the photovoltaic device 1 and the environmental sensor device 2 Device 3, a gateway 4 that receives and transmits information from the remote terminal device 3, and management that receives information from the gateway 4 and diagnoses the state of the photovoltaic device 1 It includes a server (5).

특히, 본 발명에 따른 태양광발전 진단시스템은 태양광모듈(11)의 전압을 측정하여 태양광모듈(11)의 이상과 태양광모듈(11)이 직렬로 연결된 스트링(12)의 이상을 진단하도록 하면서, 환경센서장치(2)에 의해 측정되는 일사량이 설정된 값 미만일 때의 전압 데이터 등은 이상 진단의 기준 데이터에서 제거하도록 하여 이상 진단의 정확성을 높이도록 하였다. 또한, 상기 진단시스템은 일정기간 동안의 과거 환경데이터와 발전데이터를 기반으로 전압, 전류 등의 편차를 분석하여 다양한 환경과 조건에 대한 편차의 예측이 이루어지도록 하고, 예측된 값에 따라 태양광모듈(11) 및 스트링(12)의 이상을 진단하도록 하여 진단의 정확성을 더욱 높일 수 있도록 하였다. 뿐만 아니라, 상기 진단시스템은 각 스트링(12)으로부터의 출력을 감시하면서 전력보상장치(17)를 통해 스트링(12)에 대한 충방전을 실시하도록 하여 효율적인 발전이 이루어질 수 있도록 하였다. In particular, the photovoltaic power generation diagnosis system according to the present invention measures the voltage of the photovoltaic module 11 to diagnose the abnormality of the photovoltaic module 11 and the abnormality of the string 12 to which the photovoltaic module 11 is connected in series. While doing so, voltage data, etc. when the amount of insolation measured by the environmental sensor device 2 is less than a set value is removed from the reference data of the abnormal diagnosis to increase the accuracy of the abnormal diagnosis. In addition, the diagnosis system analyzes deviations in voltage and current based on past environmental data and power generation data for a certain period to predict deviations for various environments and conditions, and according to the predicted values, the solar module (11) and string (12) abnormalities were diagnosed to further increase the accuracy of diagnosis. In addition, the diagnostic system monitors the output from each string 12 while charging/discharging the string 12 through the power compensating device 17 so that efficient power generation can be achieved.

상기 태양광발전장치(1)는 복수의 태양광모듈(11)을 통해 전력을 생산하는 구성으로, 태양광모듈(11)이 직렬로 연결되는 스트링(12); 스트링(12)이 복수개 병렬로 연결되어 있는 어레이(13); 태양광을 이용하여 발전된 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 수용하게 공급하는 인버터(15); 병렬로 연결되는 복수의 스트링(12)으로부터 전력을 모아 전달하며, 전력계통의 보호 기능을 수행하는 접속반(14); 태양광모듈(11)을 이용하여 발전된 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 수용가에 공급하는 인버터(15); 상기 복수의 스트링(12) 각각에 연결되어 스트링(12)간의 전력 편차를 최소화하는 계측연계장치(16); 상기 계측연계장치(16)와 연결되어 출력이 저하된 스트링(12)에 대한 충방전을 실시하는 전력보상장치(17);를 포함할 수 있다. The photovoltaic device 1 is configured to generate power through a plurality of photovoltaic modules 11, and includes: a string 12 to which the photovoltaic modules 11 are connected in series; an array 13 in which a plurality of strings 12 are connected in parallel; an inverter 15 for converting DC power generated using sunlight into AC power and supplying it to be accommodated; a connection panel 14 that collects and transmits power from a plurality of strings 12 connected in parallel and performs a protection function of the power system; an inverter 15 that converts DC power generated using the solar module 11 into AC power and supplies it to consumers; a measurement linkage device 16 connected to each of the plurality of strings 12 to minimize power deviation between the strings 12; A power compensating device 17 connected to the measurement linkage device 16 to charge/discharge the string 12 whose output is lowered may be included.

상기 태양광모듈(11)은 태양광발전장치(1)를 구성하는 최소의 단위로 복수개가 직렬로 연결되어 스트링(12)을 형성하도록 한다. 또한, 태양광모듈(11)에는 전압, 전류 등을 측정하는 모듈센서(111)가 형성될 수 있으며, 모듈센서(111)는 하나 이상의 태양광모듈(11)과 연결되어 전압, 전류를 측정하도록 할 수 있고, 측정된 정보를 무선 통신을 통해 원격단말장치(3)로 전송하도록 할 수 있다. The photovoltaic module 11 is a minimum unit constituting the photovoltaic device 1 , and a plurality of them are connected in series to form a string 12 . In addition, a module sensor 111 for measuring voltage, current, etc. may be formed in the solar module 11 , and the module sensor 111 is connected to one or more solar modules 11 to measure voltage and current. and transmits the measured information to the remote terminal device 3 through wireless communication.

상기 스트링(12)은 태양광모듈(11)이 직렬로 연결되어 이루는 구성으로, 태양광 발전이 이루어지는 최소단위인 태양광모듈(11)들이 직렬로 연결되어 직류회로를 구성하는 하나의 단위를 스트링(12)으로 정의한다. The string 12 is a configuration in which the photovoltaic modules 11 are connected in series, and the photovoltaic modules 11, which are the minimum units of photovoltaic power generation, are connected in series to form a single unit constituting a DC circuit as a string. (12) is defined.

상기 어레이(13)는 상기 스트링(12)이 복수 개 병렬로 연결되어 이루는 구성으로, 태양광 발전의 규모에 따라 작게는 수개의 스트링에서 많게는 수십~수백 개의 스트링이 병렬로 연결되어 하나의 어레이(13)를 이룰 수 있다. The array 13 is a configuration in which a plurality of the strings 12 are connected in parallel, and depending on the scale of photovoltaic power generation, from a few strings to a maximum of several tens to hundreds of strings are connected in parallel to form one array ( 13) can be achieved.

상기 접속반(14)은 상기 어레이(13)와 인버터(15) 사이에서 결선을 용이하게 하고 각종 보호 기능을 수행하는 구성으로, 본 발명의 시스템에서도 역전류 방지용 구성 등 일반적으로 태양광 발전 접속반에 포함되는 구성들을 포함할 수 있다. The connection panel 14 is a configuration that facilitates the connection between the array 13 and the inverter 15 and performs various protection functions, and is generally a solar power generation connection panel, such as a configuration for preventing reverse current in the system of the present invention. It may include the components included in the.

상기 인버터(15)는 태양광을 이용하여 발전된 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 수용가에 공급하게 되는 구성으로, 직렬 회로를 구성하는 각각의 상기 스트링(12) 단에서 발전되는 직류 전원(DC)을 수용가에서 사용이 가능한 교류 전원(AC)으로 변환하여 계통에 보내게 되는데, 이러한 전력 변환을 수행하는 구성으로 상기 인버터(15)가 각각의 어레이(13)에 연결되어 기능을 수행하게 된다. The inverter 15 is configured to convert DC power generated using sunlight into AC power and supply it to consumers, and direct current power (DC) generated from each of the strings 12 constituting the series circuit is provided. It is converted into AC power usable by the consumer and sent to the grid. In the configuration for performing such power conversion, the inverter 15 is connected to each array 13 to perform a function.

상기 계측연계장치(16)는 병렬로 연결되는 복수의 스트링(12) 각각에 연결되어 전력보상장치(17)를 이용해 스트링(12)의 출력을 평준화하는 구성으로, 계측연계장치(16) 및 전력보상장치(17)에 관한 설명은 후술하도록 한다. The measurement linkage device 16 is connected to each of the plurality of strings 12 connected in parallel and is configured to level the output of the string 12 using the power compensation device 17, and the measurement linkage device 16 and the power A description of the compensating device 17 will be provided later.

상기 환경센서장치(2)는 태양광발전장치(1) 주변의 환경정보를 측정하는 구성으로, 대표적으로 일사량, 온도 등의 정보를 측정하여 원격단말장치(3)로 전달되도록 할 수 있으며, 그 밖에 태양광 발전에 영향을 미치는 다양한 환경정보가 측정되어 전달되도록 할 수 있다. The environmental sensor device 2 is a configuration for measuring environmental information around the photovoltaic device 1, and typically measures information such as insolation and temperature and transmits it to the remote terminal device 3, and the Various environmental information affecting solar power generation outside can be measured and transmitted.

상기 원격단말장치(3)는 무선 통신을 통해 태양광발전장치(1)에 대해 측정된 정보와 환경센서장치(2)에 의해 측정된 정보가 관리서버(5)로 전송될 수 있도록 하는 구성으로, 바람직하게는 LoRa 등의 IoT 무선통신을 통해 무선전송이 이루어지도록 할 수 있다. 따라서, 상기 원격단말장치(3)는 태양광발전장치(1)의 모듈센서(111), 계측연계장치(16), 전력보상장치(17), 접속반(14), 인버터(15), 환경센서장치(2) 등과 유무선을 통해 연결되어 다양한 측정정보, 발전정보들을 수신하도록 하며, 수신된 정보를 게이트웨이(4)를 통해 관리서버(5)로 전송하도록 한다. The remote terminal device 3 is configured so that the information measured for the photovoltaic device 1 and the information measured by the environmental sensor device 2 can be transmitted to the management server 5 through wireless communication. , preferably, wireless transmission can be made through IoT wireless communication such as LoRa. Accordingly, the remote terminal device 3 includes the module sensor 111 of the photovoltaic device 1, the measurement linkage device 16, the power compensation device 17, the connection panel 14, the inverter 15, and the environment. It is connected to the sensor device 2 and the like through wired and wireless to receive various measurement information and power generation information, and to transmit the received information to the management server 5 through the gateway 4 .

상기 게이트웨이(4)는 원격단말장치(3)와 무선으로 연결되어 관리서버(5)로 정보를 전달하는 구성으로, IoT 무선신호를 송수신할 수 있도록 형성될 수 있으며, 다수의 원격단말장치(3)로부터 무선신호를 수신하도록 하여 복수의 태양광발전장치(1)들에 대한 관리가 이루어지도록 할 수 있다. The gateway 4 is wirelessly connected to the remote terminal device 3 to transmit information to the management server 5, and may be formed to transmit and receive IoT wireless signals, and a plurality of remote terminal devices 3 ) to receive a wireless signal from the plurality of photovoltaic devices (1) can be managed.

상기 관리서버(5)는 태양광발전장치(1)의 상태를 모니터링하고 이상을 진단하는 구성으로, 환경정보 및 발전정보를 수집하여 이에 대한 태양광발전장치(1)에 대한 분석이 이루어지도록 한다. 상기 관리서버(5)는 태양광모듈(11)의 전압정보를 이용하여 태양광모듈(11)의 이상을 진단하도록 하면서, 태양광모듈(11)의 전압에 대해 일사량 및 기준범위에 따른 전처리가 이루어지도록 하여 이상 진단의 정확성을 높이도록 한다. 또한, 상기 관리서버(5)는 각 스트링(12)별로 태양광모듈(11) 전압값의 표준편차를 산출하도록 하고, 표준편차가 높아 전압불평등으로 판단되는 경우에는 스트링(12)의 이상으로 진단하여 점검이 이루어질 수 있도록 한다. 이때, 태양광모듈(11)의 전압에 대해서는 특정 시점의 전압값이 아니라 일정기간 동안이 평균전압값을 사용하여 태양광모듈(11) 또는 스트링(12)의 이상 진단이 이루어지도록 함으로써 일시적인 음영이나 이상에 대한 값들의 영향을 줄이고 태양광모듈(11) 또는 스트링(12)의 고장 상태에 대한 진단이 정확하게 이루어질 수 있도록 한다. 또한, 상기 관리서버(5)는 과거 축적되는 데이터를 기반으로 태양광모듈(11)의 전압값에 대한 편차와 스트링(12)간의 전류 편차에 대해 머신러닝에 의한 빅데이터 분석을 실시하도록 하고, 이러한 분석을 통해 예측값을 생성하여 이에 의한 태양광모듈(11) 또는 스트링(12)의 이상 진단이 이루어지도록 할 수 있다. 이를 위해, 상기 관리서버(5)는 데이터수집부(51), 데이터전처리부(52), 모듈진단부(53), 스트링진단부(54), 추세분석부(55), 노후진단부(56)를 포함할 수 있다. The management server 5 is configured to monitor the state of the photovoltaic device 1 and diagnose abnormalities, collect environmental information and power generation information, and analyze the photovoltaic device 1 for this. . The management server 5 uses the voltage information of the photovoltaic module 11 to diagnose the abnormality of the photovoltaic module 11, and pre-processing is performed for the voltage of the photovoltaic module 11 according to the amount of insolation and the reference range. to increase the accuracy of the diagnosis of abnormalities. In addition, the management server 5 calculates the standard deviation of the voltage value of the photovoltaic module 11 for each string 12, and when the standard deviation is high and it is determined that the voltage inequality is high, the string 12 is diagnosed as abnormal. so that the inspection can be done. At this time, for the voltage of the photovoltaic module 11, the abnormal diagnosis of the photovoltaic module 11 or the string 12 is made using this average voltage value for a certain period, not the voltage value at a specific time, so that temporary shading or It reduces the influence of the values on the abnormality and allows the diagnosis of the failure state of the photovoltaic module 11 or the string 12 to be made accurately. In addition, the management server 5 performs big data analysis by machine learning on the deviation of the voltage value of the solar module 11 and the current deviation between the strings 12 based on the data accumulated in the past, By generating a predicted value through this analysis, it is possible to diagnose an abnormality of the solar module 11 or the string 12 by this. To this end, the management server 5 includes a data collection unit 51 , a data preprocessing unit 52 , a module diagnosis unit 53 , a string diagnosis unit 54 , a trend analysis unit 55 , and an aging diagnosis unit 56 . ) may be included.

상기 데이터수집부(51)는 상기 태양광발전장치(1), 환경센서장치(2)로부터 전달되는 정보를 수집하여 저장하는 구성으로, 태양광모듈(11)의 전압, 전류, 각 스트링(12)의 전압, 전류, 인버터(15)로부터의 출력 전압, 전류 등의 발전정보와 일사량, 기온 등의 환경정보가 지속적으로 누적되어 저장되도록 할 수 있다. The data collection unit 51 is configured to collect and store information transmitted from the photovoltaic device 1 and the environmental sensor device 2 , and the voltage, current, and string 12 of the photovoltaic module 11 . ) voltage, current, output voltage from the inverter 15, generation information such as current, and environmental information such as solar radiation and temperature can be continuously accumulated and stored.

상기 데이터전처리부(52)는 이상 진단의 정확성을 높이기 위해 발전 정보에서 불필요한 정보를 제거하는 구성으로, 특히 일정정도 미만의 일사량 조건에서의 태양광모듈(11)에 대한 전압정보를 제거하도록 한다. 또한, 상기 데이터전처리부(52)는 기준 범위에서 비정상적으로 벗어나는 전압값에 대해서는 평균값 등의 연산 과정에서 있어서 제거하도록 하여 평균값을 이용한 이상 진단의 정확성을 높일 수 있도록 한다. 이를 위해, 상기 데이터전처리부(52)는 일사량기준설정모듈(521), 기준범위설정모듈(522), 정제모듈(523)을 포함할 수 있다. The data preprocessor 52 is configured to remove unnecessary information from power generation information in order to increase the accuracy of abnormal diagnosis, and in particular, removes voltage information for the solar module 11 under the condition of insolation less than a certain degree. In addition, the data preprocessor 52 removes the voltage value abnormally out of the reference range in the process of calculating the average value, so that the accuracy of abnormal diagnosis using the average value can be improved. To this end, the data preprocessor 52 may include an insolation standard setting module 521 , a reference range setting module 522 , and a purification module 523 .

상기 일사량기준설정모듈(521)은 데이터가 제거되는 일사량 기준값을 설정하는 구성으로, 발전이 제대로 이루어질 수 없는 정도의 일사량값을 기준값으로 설정하도록 한다. The insolation reference setting module 521 is configured to set the insolation reference value from which data is removed, and sets the insolation value to the extent that power generation cannot be performed properly as the reference value.

상기 기준범위설정모듈(522)은 태양광모듈(11)의 전압값에 대해 허용될 수 있는 범위를 설정하도록 하여, 통신 또는 시스템 오류 등으로 부정확한 데이터가 수신되어 평균값 등의 산출시 오류가 발생하는 것을 차단할 수 있도록 한다. The reference range setting module 522 sets an allowable range for the voltage value of the photovoltaic module 11, so that inaccurate data is received due to communication or system error, an error occurs when calculating the average value, etc. to block doing so.

상기 정제모듈(523)은 일사량기준설정모듈(521) 또는 기준범위설정모듈(522)에 의해 설정되는 기준에 따라 태양광모듈(11) 전압값에 대한 데이터를 제거하는 구성으로, 특정 일사량 미만에서의 전압값에 대한 데이터를 제거한 상태에서 이상 진단이 이루어질 수 있도록 한다. 또한, 상기 정제모듈(523)은 기준범위를 벗어나는 전압값에 대해서는 평균값의 산출시 연산에서 제외되도록 할 수 있다. The purification module 523 is configured to remove data on the voltage value of the photovoltaic module 11 according to the standard set by the insolation reference setting module 521 or the reference range setting module 522, and in less than a specific insolation amount Allows abnormal diagnosis to be made with the data on the voltage value removed. In addition, the refining module 523 may exclude the voltage value out of the reference range from calculation when calculating the average value.

상기 모듈진단부(53)는 태양광모듈(11)에 대한 전압값을 이용하여 이상이 발생한 태양광모듈(11)을 검출하는 구성으로, 동일 스트링(12) 내에서의 태양광모듈(11)들의 전압값을 비교하여 전압이 떨어지는 태양광모듈(11)을 이상 모듈로 검출하도록 한다. 이때, 상기 모듈진단부(53)는 동일 스트링(12) 내 태양광모듈(11)들의 평균 전압값 대비 일정정도 미만으로 떨어지는 전압값을 갖는 태양광모듈(11)을 이상 상태로 진단하도록 하며, 특히, 태양광모듈(11)들의 전압값에 대해 특정 시점이 아닌 일정기간 동안의 평균 전압값으로 보정하여 이상 진단이 이루어지도록 함으로써 일시적 음영이나 이상을 제외한 고장 상태의 태양광모듈(11)이 검출될 수 있도록 한다. 이를 위해, 상기 모듈진단부(53)는 모듈전압보정모듈(531), 보정전압상대비교모듈(532), 기준치설정모듈(533), 이상검출모듈(534)을 포함할 수 있다. The module diagnosis unit 53 is configured to detect the photovoltaic module 11 in which an abnormality has occurred using the voltage value for the photovoltaic module 11, and the photovoltaic module 11 in the same string 12 By comparing the voltage values of these, the photovoltaic module 11 with a falling voltage is detected as an abnormal module. At this time, the module diagnosis unit 53 diagnoses the photovoltaic module 11 having a voltage value that falls below a certain level compared to the average voltage value of the photovoltaic modules 11 in the same string 12 as an abnormal state, In particular, by correcting the voltage value of the photovoltaic modules 11 to an average voltage value for a certain period rather than a specific point in time so that an abnormality diagnosis is made, the photovoltaic module 11 in a faulty state except for temporary shadows or abnormalities is detected make it possible To this end, the module diagnosis unit 53 may include a module voltage correction module 531 , a correction voltage relative comparison module 532 , a reference value setting module 533 , and an abnormality detection module 534 .

상기 모듈전압보정모듈(531)은 각 태양광모듈(11)에 대한 전압값을 일정기간 동안의 전압값 평균으로 보정하는 구성으로, 예를 들어 1주일 동안의 평균값을 계산하도록 할 수 있다. 따라서, 상기 모듈전압보정모듈(531)은 직전 일주일동안의 전압값에 대한 평균값을 산출하여 이를 통한 상대 비교가 이루어지도록 할 수 있다. The module voltage correction module 531 is configured to correct the voltage value for each photovoltaic module 11 as an average voltage value for a certain period, for example, to calculate an average value for one week. Therefore, the module voltage correction module 531 may calculate an average value of the voltage values for the previous week and allow a relative comparison therebetween.

상기 보정전압상대비교모듈(532)은 모듈전압보정모듈(531)에 의해 보정된 전압값을 이용하여 동일 스트링(12) 내에서 태양광모듈(11)간 전압 비교가 이루어지도록 하는 구성으로, 태양광모듈(11)의 보정된 전압값에 대한 평균값을 구하여 이에 대한 비교가 이루어지도록 한다. The corrected voltage relative comparison module 532 is configured to compare the voltage between the solar modules 11 in the same string 12 using the voltage value corrected by the module voltage correction module 531, An average value of the corrected voltage values of the optical module 11 is obtained and comparison is made.

상기 기준치설정모듈(533)은 이상이 발생한 태양광모듈(11)로 검출되는 기준 비율을 설정하는 구성으로, 태양광모듈(11)의 보정된 전압값에 대한 평균과 특정 태양광모듈(11)의 보정된 전압값의 비율에 대한 기준치를 설정하도록 한다. 일 예로, 상기 기준치설정모듈(533)은 80%를 기준값으로 설정하도록 할 수 있다. The reference value setting module 533 is a configuration for setting a reference ratio detected by the photovoltaic module 11 where the abnormality has occurred, and the average of the corrected voltage value of the photovoltaic module 11 and the specific photovoltaic module 11 Set the reference value for the ratio of the corrected voltage value of . For example, the reference value setting module 533 may set 80% as the reference value.

상기 이상검출모듈(534)은 이상이 발생한 태양광모듈(11)을 검출하는 구성으로, 동일 스트링(12) 내에서 보정된 전압값들의 평균값 대비 특정 태양광모듈(11)의 전압값이 기준치설정모듈(533)에 의해 설정된 비율 미안인 경우 특정 태양광모듈(11)을 이상 모듈로 검출하도록 한다. 따라서, 상기 이상검출모듈(534)은 기준치가 80%로 설정되는 경우 도 6에 도시된 바와 같이 평균값 대비 37.4%, 69.9%의 전압값을 갖는 13-12, 14-22의 태양광모듈(11)을 이상 태양광모듈(11)로 검출하도록 할 수 있다. The abnormality detection module 534 is configured to detect the photovoltaic module 11 in which the abnormality has occurred, and the voltage value of the specific photovoltaic module 11 compared to the average value of the corrected voltage values in the same string 12 is set as a reference value If the ratio set by the module 533 is not, the specific solar module 11 is detected as an abnormal module. Accordingly, the abnormality detection module 534 has a voltage value of 37.4% and 69.9% compared to the average value as shown in FIG. 6 when the reference value is set to 80%. ) can be detected by the abnormal solar module 11 .

상기 스트링진단부(54)는 스트링(12) 내 태양광모듈(11) 전압값의 표준편차를 이용하여 태양광모듈(11)의 이상이 발생한 스트링(12)을 검출하는 구성으로, 태양광모듈(11) 간의 전압 불평등이 발생한 스트링(12)을 검출하여 진단이 이루어질 수 있도록 한다. 스트링(12) 내에서 전압 불평등이 발생할 경우 해당 스트링(12)에서는 출력을 유지하기 위하여 높은 전압의 태양광모듈(11)들의 전압이 더욱 높아지게 되어 태양광모듈(11)의 부하가 가중되고 이에 따른 고장 발생의 주 원인이 된다. 따라서, 상기 스트링진단부(54)는 전압값의 표준편차가 커지는 경우에는 태양광모듈(11)들간의 전압불평등이 커진 것을 의미하게 되므로, 이러한 스트링(12)을 검출하여 신속한 점검이 이루어질 수 있도록 한다. 이때에도 상기 스트링진단부(54)는 상기 모듈전압보정모듈(531)에 의해 보정된 일정기간 동안의 평균전압값을 이용하도록 한다. 이를 위해, 상기 스트링진단부(54)는 표준편차산출모듈(541), 편차기준설정모듈(542), 이상스트링검출모듈(543)을 포함할 수 있다. The string diagnosis unit 54 is configured to detect the string 12 in which an abnormality of the solar module 11 has occurred using the standard deviation of the voltage value of the solar module 11 in the string 12, and the solar module A diagnosis can be made by detecting the string 12 in which the voltage inequality between (11) occurs. When voltage inequality occurs within the string 12, the voltage of the high voltage photovoltaic modules 11 becomes higher in order to maintain the output in the string 12, thereby increasing the load of the photovoltaic module 11, and accordingly It is the main cause of failure. Therefore, when the standard deviation of the voltage value increases, the string diagnosis unit 54 means that the voltage inequality between the photovoltaic modules 11 increases. do. Also at this time, the string diagnosis unit 54 uses the average voltage value for a certain period corrected by the module voltage correction module 531 . To this end, the string diagnosis unit 54 may include a standard deviation calculation module 541 , a deviation reference setting module 542 , and an abnormal string detection module 543 .

상기 표준편차산출모듈(541)은 각 스트링(12)내의 태양광모듈(11) 전압값에 대한 표준편차를 산출하는 구성으로, 보정된 전압값을 이용하여 표준편차를 산출하도록 한다. The standard deviation calculating module 541 is configured to calculate the standard deviation for the voltage value of the solar module 11 in each string 12, and calculates the standard deviation using the corrected voltage value.

상기 편차기준설정모듈(542)은 스트링(12)의 이상으로 진단되는 표준편차의 기준값을 설정하는 구성으로, 표준편차가 높을수록 전압불평등이 심해지는 것을 의미하므로 특정 표준편차 이상이 될 때 이상 스트링(12)으로 검출되도록 할 수 있다. 보통 태양광모듈(11) 사이에 균일한 발전이 이루어지는 경우 표준편차는 1미만을 나타내게 되는바, 일 예로, 상기 편차기준설정모듈(542)은 기준 표준편차를 2로 설정하여 표준편차가 2 이상이 되는 경우 이상 스트링(12)으로 검출하도록 할 수 있다. The deviation standard setting module 542 is configured to set a reference value of the standard deviation diagnosed as an abnormality of the string 12. The higher the standard deviation, the more severe the voltage inequality. (12) can be detected. Usually, when uniform power generation is made between the photovoltaic modules 11, the standard deviation is less than 1, for example, the deviation reference setting module 542 sets the reference standard deviation to 2 so that the standard deviation is 2 or more. In this case, it can be detected as an abnormal string 12 .

상기 이상스트링검출모듈(543)은 표준편차가 설정값 이상이 되는 경우 이상 스트링(12)으로 검출하도록 하는 구성으로, 검출된 스트링(12)의 전압 불평등에 대한 신속한 점검이 이루어질 수 있도록 한다. 일 예로, 기준 표준편차가 2로 설정되는 경우 도 6에 도시된 바와 같이 10.2의 표준편차를 갖는 1번 스트링을 이상 스트링으로 검출하도록 하고, 점검 필요 상태를 알릴 수 있도록 한다. The abnormal string detection module 543 is configured to detect the abnormal string 12 when the standard deviation is greater than or equal to a set value, so that the voltage inequality of the detected string 12 can be quickly checked. As an example, when the reference standard deviation is set to 2, as shown in FIG. 6 , string No. 1 having a standard deviation of 10.2 is detected as an abnormal string, and a check necessary state can be notified.

상기 추세분석부(55)는 과거 누적되는 데이터를 이용하여 스트링(12) 내 태양광모듈(11)들의 전압 편차 또는 스트링(12)간의 전류 편차에 대한 상관관계를 분석하는 구성으로, 태양광모듈(11)의 전압, 스트링(12)의 출력전류에 영향을 미치는 다양한 입력변수들과 전압, 전류 편차에 대한 알고리즘의 도출이 이루어질 수 있도록 한다. 따라서, 상기 추세분석부(55)는 일정기간 동안 다양한 변수들을 누적 저장하여 빅데이터를 형성하도록 하고, 이러한 변수들과 전압, 전류 편차에 대한 관계에 대해 머신러닝에 의한 다양한 기계적 학습 방식에 의해 상관관계의 도출이 이루어질 수 있도록 한다. 또한, 상기 추세분석부(55)에 의해 도출되는 상관관계에 따라 상기 노후진단부(56)에서는 전압, 전류의 편차를 예측하여 이에 따른 태양광모듈(11), 스트링(12)의 노후화를 진단하도록 하며, 이러한 진단 결과에 따라 도출된 상관관계의 정확성을 검증하여 지속적인 최적화가 이루어질 수 있도록 한다. 이를 위해, 상기 추세분석부(55)는 데이터누적저장모듈(551), 변수입력모듈(552), 전압편차분석모듈(553), 스트링편차분석모듈(554), 분석최적화모듈(555)을 포함할 수 있다. The trend analysis unit 55 is configured to analyze the correlation between the voltage deviation of the photovoltaic modules 11 in the string 12 or the current deviation between the strings 12 using the data accumulated in the past, and the photovoltaic module The voltage of (11) and various input variables affecting the output current of the string 12, and the derivation of algorithms for voltage and current deviations can be made. Therefore, the trend analysis unit 55 accumulates and stores various variables for a certain period to form big data, and the relationship between these variables and voltage and current deviations is correlated by various mechanical learning methods by machine learning. to allow for the derivation of a relationship. In addition, according to the correlation derived by the trend analysis unit 55, the aging diagnosis unit 56 predicts the voltage and current deviation and diagnoses the deterioration of the solar module 11 and the string 12 accordingly. and to verify the accuracy of the correlation derived according to the diagnosis result so that continuous optimization can be made. To this end, the trend analysis unit 55 includes a data accumulation storage module 551 , a variable input module 552 , a voltage deviation analysis module 553 , a string deviation analysis module 554 , and an analysis optimization module 555 . can do.

상기 데이터누적저장모듈(551)은 분석에 사용되는 각종 데이터를 누적하여 저장하는 구성으로, 환경센서장치(2)에 의해 측정되는 기온, 일사량 등에 관한 환경정보, 상기 태양광발전장치(1)에 대해 측정되는 태양광모듈(11)의 전압, 전류, 스트링(12)의 전압, 전류, 태양광발전장치(1)의 고장이력 등에 관한 정보를 저장하도록 한다. The data accumulation storage module 551 is a configuration for accumulating and storing various data used for analysis, and includes environmental information about temperature, solar radiation, etc. measured by the environmental sensor device 2, and the solar power generation device 1 . Information about the voltage, current, voltage and current of the string 12 measured for the photovoltaic module 11, and the failure history of the photovoltaic device 1 is stored.

상기 변수입력모듈(552)은 태양광모듈(11)의 전압 편차, 스트링(12)의 전류 편차에 영향을 미치는 다양한 변수들을 입력하는 구성으로, 기온, 일사량, 태양광모듈(11)의 전압, 전류, 스트링(12)의 전압, 전류, 인버터(15)의 전압, 전류, 고장이력 등의 정보를 상관관계 분석의 입력변수로 입력하도록 한다. The variable input module 552 is configured to input various variables affecting the voltage deviation of the photovoltaic module 11 and the current deviation of the string 12, and includes temperature, insolation, voltage of the photovoltaic module 11, Information such as the current, the voltage of the string 12, the current, the voltage of the inverter 15, the current, and the failure history are input as input variables for the correlation analysis.

상기 전압편차분석모듈(553)은 변수입력모듈(552)에 의해 입력되는 변수들과 동일 스트링(12) 내 태양광모듈(11) 사이의 전압값 편차에 대한 상관관계를 분석하는 구성으로, 일정기간 이상 누적되는 데이터들을 기반으로 인공신경망 등 머신러닝을 이용한 기계적 학습 방식에 의해 상관관계의 분석이 이루어지도록 한다. The voltage deviation analysis module 553 is configured to analyze the correlation between the variables input by the variable input module 552 and the voltage value deviation between the photovoltaic module 11 in the same string 12, Based on data accumulated over a period of time, correlation analysis is performed by a machine learning method using machine learning such as artificial neural networks.

상기 스트링편차분석모듈(554)은 변수입력모듈(552)에 의해 입력되는 변수들과 동일 어레이(13) 내의 스트링 간의 전류 편차에 대한 상관관계를 분석하는 구성으로, 상기 전압편차분석모듈(553)과 같이 기계적 학습 방식에 의한 분석이 이루어지도록 한다. The string deviation analysis module 554 is configured to analyze the correlation between the variables input by the variable input module 552 and the current deviation between the strings in the same array 13, and the voltage deviation analysis module 553 Analysis by the mechanical learning method is made as shown.

상기 분석최적화모듈(555)은 전압편차분석모듈(553), 스트링편차분석모듈(554)에 의해 도출되는 상관관계를 최적화하는 구성으로, 상기 노후진단부(56)에 의한 노후 진단 결과에 따라 상관관계의 수정이 이루어지도록 한다. 상기 노후진단부(56)는 전압편차분석모듈(553), 스트링편차분석모듈(554)에 의해 도출되는 상관관계를 이용하여 태양광모듈(11)의 전압편차, 스트링(12)의 전류편차를 예측하도록 하고, 예측된 편차를 이용하여 태양광모듈(11), 스트링(12)의 노후화를 진단하도록 하는데, 상기 분석최적화모듈(555)은 노후진단부(56)에 의해 진단된 결과와 실제 태양광모듈(11), 스트링(12)의 상태를 비교하여 진단 결과가 일치하는지 여부를 판단하고, 결과의 일치가 이루어지도록 상관관계를 수정하도록 한다. 이에 따라, 상기 분석최적화모듈(555)은 시간이 갈수록 상관관계 분석의 정확성이 높아지도록 하고, 이를 통해 태양광모듈(11), 스트링(12)의 노후 진단에 대한 정확성 또한 향상될 수 있도록 한다. The analysis optimization module 555 is configured to optimize the correlation derived by the voltage deviation analysis module 553 and the string deviation analysis module 554, and the correlation according to the aging diagnosis result by the aging diagnosis unit 56 Let the relationship be modified. The aging diagnosis unit 56 measures the voltage deviation of the solar module 11 and the current deviation of the string 12 using the correlation derived by the voltage deviation analysis module 553 and the string deviation analysis module 554 . To predict and diagnose the aging of the solar module 11 and the string 12 using the predicted deviation, the analysis optimization module 555 compares the results diagnosed by the aging diagnosis unit 56 and the actual sun By comparing the states of the optical module 11 and the string 12, it is determined whether the diagnostic results are consistent or not, and the correlation is corrected so that the results are consistent. Accordingly, the analysis optimization module 555 increases the accuracy of the correlation analysis as time goes by, and through this, the accuracy of the aging diagnosis of the solar module 11 and the string 12 can also be improved.

상기 노후진단부(56)는 태양광모듈(11) 사이의 전압편차 또는 스트링(12) 사이의 전류편차를 이용하여 태양광모듈(11) 또는 스트링(12)의 노후화를 진단하는 구성으로, 상기 추세분석부(55)에 의해 예측되는 전압편차, 전류편차와 실제 전압편차, 전류편차를 비교하도록 한다. 따라서, 상기 노후진단부(56)는 전압편차 또는 전류편차의 예측값과 실제값의 오차가 일정범위를 초과하는 경우 태양광모듈(11) 또는 스트링(12)의 노후화로 진단하도록 하고, 이에 따른 점검이 이루어질 수 있도록 한다. 이를 위해, 상기 노후진단부(56)는 편차예측모듈(561), 전압편차비교모듈(562), 스트링편차비교모듈(563), 노후모듈검출모듈(564), 노후스트링검출모듈(565)을 포함할 수 있다. The aging diagnosis unit 56 is configured to diagnose the deterioration of the solar module 11 or the string 12 by using the voltage deviation between the solar modules 11 or the current deviation between the strings 12, The voltage deviation and current deviation predicted by the trend analysis unit 55 are compared with the actual voltage deviation and current deviation. Therefore, when the error between the predicted value of the voltage deviation or the current deviation and the actual value exceeds a certain range, the aging diagnosis unit 56 diagnoses the aging of the solar module 11 or the string 12, and checks accordingly make this happen To this end, the aging diagnosis unit 56 includes a deviation prediction module 561, a voltage deviation comparison module 562, a string deviation comparison module 563, an aging module detection module 564, and an aging string detection module 565. may include

상기 편차예측모듈(561)은 동일 스트링(12) 내 태양광모듈(11)들의 전압 편차, 동일 어레이(13) 내 스트링(12) 사이의 전류 편차를 예측하는 구성으로, 상기 추세분석부(55)에 의해 도출되는 상관관계를 이용하여 편차의 예측이 이루어지도록 한다. 따라서, 상기 편차예측모듈(561)은 특정 시점에서 상관관계의 도출에 이용되는 입력변수, 즉 현재 기온, 일사량, 태양광모듈(11)의 전압, 전류, 스트링(12)의 전압, 전류 등의 값을 수신하여 상관관계에 입력측에 입력되도록 하여 전압 편차, 전류 편차에 대한 예측값을 도출하도록 한다. The deviation prediction module 561 is configured to predict the voltage deviation of the solar modules 11 in the same string 12 and the current deviation between the strings 12 in the same array 13, and the trend analysis unit 55 ) to predict the deviation using the correlation derived by Therefore, the deviation prediction module 561 is an input variable used for deriving the correlation at a specific point in time, that is, the current temperature, the amount of insolation, the voltage of the solar module 11, the current, the voltage of the string 12, the current, etc. A value is received and input to the input side in correlation to derive predicted values for voltage deviation and current deviation.

상기 전압편차비교모듈(562)은 편차예측모듈(561)에 의해 예측되는 전압편차와 실제 전압편차를 비교하는 구성으로, 동일 스트링(12) 내의 각 태양광모듈(11)에 대해 전압편차의 비교가 이루어지도록 한다. The voltage deviation comparison module 562 is configured to compare the voltage deviation predicted by the deviation prediction module 561 and the actual voltage deviation, and compare the voltage deviation for each solar module 11 in the same string 12 . make it happen

상기 스트링편차비교모듈(563)은 편차예측모듈(561)에 의해 예측되는 스트링(12) 사이의 전류편차와 실제 전류편차를 비교하는 구성으로, 동일 어레이(13) 내의 스트링(12) 사이에서 전류편차의 비교가 이루어지도록 한다. The string deviation comparison module 563 is configured to compare the current deviation between the strings 12 predicted by the deviation prediction module 561 and the actual current deviation, and the current between the strings 12 in the same array 13 . Allow comparisons of deviations to be made.

상기 노후모듈검출모듈(564)은 전압편차비교모듈(562)에 의한 비교 결과에 따라 노후가 발생한 태양광모듈(11)을 검출하는 구성으로, 전압편차에 대한 예측값과 실제값의 차이가 일정정도를 초과하는 경우 태양광모듈(11)이 노후화된 것으로 판단하도록 한다. The aged module detection module 564 is configured to detect an aged solar module 11 according to the comparison result by the voltage deviation comparison module 562, and the difference between the predicted value for the voltage deviation and the actual value is a certain degree If it exceeds, it is determined that the solar module 11 is outdated.

상기 노후스트링검출모듈(565)은 스트링편차비교모듈(563)에 의한 비교 결과에 따라 노후가 발생한 스트링(12)을 검출하는 구성으로, 스트링(12) 사이의 전류 편차에 대한 예측값과 실제값의 차이가 일정정도를 초과하는 경우 스트링(12)이 노후화된 것으로 판단하도록 한다. The aged string detection module 565 is configured to detect the aged string 12 according to the comparison result by the string deviation comparison module 563, and the predicted value for the current deviation between the strings 12 and the actual value When the difference exceeds a certain degree, it is determined that the string 12 is aged.

상기 계측연계장치(16)는 병렬로 연결되는 복수의 스트링(12) 각각에 연결되어 전력보상장치(17)를 이용해 스트링(12)의 출력을 평준화하는 구성으로, 상기 관리서버(5)에서 태양광모듈(11) 또는 스트링(12)의 이상, 노후화를 진단하는 것과는 별개로 스트링(12)으로부터의 출력을 평준화하여 발전 효율을 극대화할 수 있도록 한다. 상기 계측연계장치(16)는 전력보상장치(17)와의 충방전을 통해 전력의 평준화가 이루어지도록 하면서, 전력보상장치(17)의 충전량에 따라 출력 저하가 발생한 스트링(12)에 대해 전력의 충방전을 조절하도록 한다. 특히, 상기 계측연계장치(16)는 전력보상장치(17)를 통한 단순한 전력 보상을 통해 전력을 평준화하는 것이 아니라, 전력보상장치(17)를 통해 전력을 보상하거나 또는 전력보상장치(17)의 충전량이 부족한 경우에는 출력 저하가 발생한 스트링(12)의 연결이 접속반(14)에서 전력보상장치(17)로 전환되도록 하여 출력 저하가 발생한 스트링(12)으로부터의 생산 전력이 전력보상장치(17)를 충전하도록 한다. 이를 통해 스트링(12)의 출력 저하에 따라 전체 발전전력이 떨어지는 것을 막고 전력의 손실없이도 스트링(12) 간의 전력 평준화가 유지될 수 있도록 하며, 별도의 전력 공급설비나 대용량의 전력보상장치(17) 없이도 소용량의 전력보상장치(17)만으로 전력의 평준화가 이루어지도록 할 수 있다. 특히, 상기 계측연계장치(16)는 전력보상장치(17)가 급속 충전이 가능한 에너지 저장 장치로 형성되도록 함에 따라 출력 저하가 발생한 스트링(12)의 전력을 전력보상장치(17)로 급속 충전할 수 있도록 하여 스트링(12)의 연결 차단 시간을 최소화하고 발전 전력이 극대화되도록 할 수 있다. 따라서, 상기 계측연계장치(16)는 각 스트링(12)으로부터 출력되는 전력을 측정하고, 각 스트링(12)과 전력보상장치(17) 사이의 연결을 조절하며, 전력보상장치(17)와의 충방전을 제어하도록 한다. 또한, 상기 계측연계장치(16)는 스트링(12)의 출력 저하에 따른 전력보상장치(17)에 대한 충방전량에 따라 스트링(12)의 고장 진단이 가능하도록 한다. 이를 위해, 상기 계측연계장치(16)는 계측부(161), 스위칭부(162), 제어부(163), 고장진단부(164)를 포함할 수 있다. The measurement linkage device 16 is connected to each of a plurality of strings 12 connected in parallel and is configured to level the output of the string 12 using the power compensation device 17, and the management server 5 Apart from diagnosing abnormality or aging of the optical module 11 or string 12, the output from the string 12 is leveled to maximize power generation efficiency. The measurement linkage device 16 charges and discharges power to the string 12 whose output is lowered according to the amount of charge of the power compensation device 17 while leveling the power through charging and discharging with the power compensation device 17 . to regulate the discharge. In particular, the measurement linkage device 16 does not equalize power through simple power compensation through the power compensation device 17, but compensates power through the power compensation device 17 or When the amount of charge is insufficient, the connection of the string 12 in which the output decrease occurs is switched to the power compensation device 17 in the connection panel 14, and the power produced from the string 12 in which the output decrease occurs is transferred to the power compensation device 17 ) to be charged. Through this, the total generated power is prevented from falling due to a decrease in the output of the string 12, and power leveling between the strings 12 can be maintained without loss of power, and a separate power supply facility or a large-capacity power compensation device 17 Even without the power leveling, it is possible to achieve power leveling only with the small-capacity power compensating device 17 . In particular, as the power compensation device 17 is formed as an energy storage device capable of rapid charging, the instrumentation linkage device 16 can rapidly charge the power of the string 12, whose output has decreased, to the power compensation device 17. Thus, it is possible to minimize the connection cutoff time of the string 12 and maximize the generated power. Accordingly, the measurement linkage device 16 measures the power output from each string 12 , adjusts the connection between each string 12 and the power compensation device 17 , and charges the power compensation device 17 . to control the discharge. In addition, the measurement linkage device 16 makes it possible to diagnose a failure of the string 12 according to the amount of charging and discharging to the power compensation device 17 due to a decrease in the output of the string 12 . To this end, the measurement linkage device 16 may include a measurement unit 161 , a switching unit 162 , a control unit 163 , and a failure diagnosis unit 164 .

상기 계측부(161)는 스트링(12)에 대한 출력 전류 또는 전압을 측정하는 구성으로, 복수의 스트링(12) 각각에 전류 또는 전압을 측정할 수 있는 센서를 설치하여 측정된 전류, 전압값을 제어부(163)로 전송하도록 한다. 따라서, 상기 제어부(163)는 계측부(161)에 의해 측정되는 전류, 전압에 따라 각 스트링(12)에서 출력되는 전력을 측정할 수 있으며, 각 스트링(12)에서 정상 상태의 전력이 생산되어 출력되는지 아니면 특정 스트링(12)에서 고장 내지 음영 등에 의한 영향으로 발전량이 저하되어 저하된 전력이 출력되는지 확인할 수 있게 된다. The measuring unit 161 is configured to measure an output current or voltage for the string 12, and a sensor capable of measuring a current or voltage is installed in each of the plurality of strings 12 to control the measured current and voltage values. (163) to transmit. Accordingly, the control unit 163 may measure the power output from each string 12 according to the current and voltage measured by the measurement unit 161 , and the power in a steady state is generated and output from each string 12 . It can be checked whether or not the amount of power generated is lowered due to the influence of a failure or shading in the specific string 12 and the lowered power is output.

상기 스위칭부(162)는 스트링(12)과 전력보상장치(17) 사이의 연결을 조절하는 구성으로, 릴레이 등의 스위칭 방식을 통해 스트링(12)과 전력보상장치(17)를 연결하거나 연결을 해제하도록 할 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 스위칭부(162)는 출력이 저하된 스트링(12)과 전력보상장치(17)를 연결하여 각 스트링(12)에 대해 전력을 보상하거나 각 스트링(12)에서 출력되는 전력이 전력보상장치(17)로 공급되어 충전이 이루어지도록 할 수 있으며, 특히 전력보상장치(17)를 충전하는 경우에는 출력이 저하된 스트링(12)과 접속반(14) 사이의 연결을 해제하면서 전력보상장치(17)와 연결이 이루어지도록 하여 스트링(12)에서 출력되는 전력이 전력보상장치(17)로 공급될 수 있도록 한다. The switching unit 162 is configured to control the connection between the string 12 and the power compensation device 17, and connects or connects the string 12 and the power compensation device 17 through a switching method such as a relay. can be turned off. More specifically, the switching unit 162 connects the string 12 whose output has been lowered and the power compensating device 17 to compensate the power for each string 12 or output power from each string 12 . It can be supplied to the power compensation device 17 to be charged. In particular, when the power compensation device 17 is charged, the power is released while the connection between the string 12 and the connection panel 14 of which the output is lowered is disconnected. A connection to the compensating device 17 is made so that the power output from the string 12 can be supplied to the power compensating device 17 .

상기 제어부(163)는 출력이 저하된 스트링(12)에 대해 전력보상장치(17)를 이용한 충방전을 제어하는 구성으로, 각 스트링(12)의 출력에 따라 출력이 저하되는 스트링(12)을 검출하도록 하고, 출력이 저하된 스트링(12)이 검출되는 경우 전력보상장치(17)에 저장된 충전량에 따라 출력이 저하된 스트링(12)에 대한 충방전을 결정하도록 한다. 그리고 상기 제어부(163)는 전력보상장치(17)와 출력이 저하된 스트링(12)을 연결하여 충전 또는 방전이 이루어지도록 하며, 충방전 중에도 스트링(12)의 출력이 정상으로 회복되는 경우에는 전력보상장치(17)와의 연결을 해제하고 정상상태로 복귀하도록 한다. 또한, 상기 제어부(163)는 출력이 저하된 스트링(12)에 대한 충방전시 전력보상장치(17)의 충전량에 따라 충방전이 이루어지는 임계값을 설정하도록 하여 전력보상장치(17)의 효율적인 사용과 발전 전력의 극대화, 스트링(12)간의 전력 평준화가 지속적으로 유지될 수 있도록 한다. 이를 위해, 상기 제어부(163)는 발전량저하판단모듈(163a), 충전량검출모듈(163b), 충방전결정모듈(163c), 충전제어모듈(163d), 방전제어모듈(163e), 상태회복모듈(163f), 충방전전환모듈(163g)을 포함할 수 있다. The control unit 163 is configured to control charging and discharging using the power compensation device 17 for the string 12 of which the output is lowered, and the string 12 whose output is lowered according to the output of each string 12 is When the string 12 with reduced output is detected, charging/discharging for the string 12 with reduced output is determined according to the amount of charge stored in the power compensation device 17 . In addition, the control unit 163 connects the power compensating device 17 and the string 12 whose output has been lowered so that charging or discharging is performed. Disconnect from the compensating device 17 and return to a normal state. In addition, the control unit 163 sets a threshold value at which charging and discharging is performed according to the amount of charge of the power compensation device 17 when charging and discharging the string 12 with reduced output, so that the efficient use of the power compensation device 17 is performed. Maximization of over-generated power and power leveling between the strings 12 can be continuously maintained. To this end, the control unit 163 includes a power generation decrease determination module 163a, a charge amount detection module 163b, a charge/discharge determination module 163c, a charge control module 163d, a discharge control module 163e, a state recovery module ( 163f), it may include a charge/discharge conversion module (163g).

상기 발전량저하판단모듈(163a)은 출력이 저하된 스트링(12)을 검출하는 구성으로, 상기 계측부(161)에 의해 측정되는 각 스트링(12)의 전류, 전압에 따라 각 스트링(12)의 출력을 계산하고 이를 비교하여 출력이 저하된 스트링(12)을 검출하도록 할 수 있다. 또한, 상기 발전량저하판단모듈(163a)은 출력이 저하된 스트링(12)으로 복수의 스트링(12)을 검출하도록 할 수 있으며, 이러한 경우 복수의 스트링(12)에 대해 동시에 충방전이 이루어지도록 할 수 있다. The power generation amount lowering determination module 163a is configured to detect the string 12 whose output is lowered, and the output of each string 12 according to the current and voltage of each string 12 measured by the measuring unit 161 . can be calculated and compared to detect the string 12 of which the output is degraded. In addition, the power generation amount lowering determination module 163a may detect the plurality of strings 12 as the string 12 with reduced output, and in this case, charge and discharge the plurality of strings 12 at the same time. can

상기 충전량검출모듈(163b)은 출력이 저하된 스트링(12)이 검출되는 경우 전력보상장치(17)의 충전량을 검출하는 구성으로, 전력보상장치(17)에 남아있는 전력의 양을 측정하도록 한다. The charge amount detection module 163b is configured to detect the charge amount of the power compensation device 17 when the string 12 with reduced output is detected, and measures the amount of power remaining in the power compensation device 17 .

상기 충방전결정모듈(163c)은 충전량검출모듈(163b)에 의해 검출되는 전력보상장치(17)의 잔여전력량에 따라 충방전을 결정하는 구성으로, 출력이 저하된 스트링(12)과 전력보상장치(17) 사이의 충방전을 결정하도록 한다. 더욱 구체적으로, 상기 충방전결정모듈(163c)은 출력이 저하된 스트링(12)이 발생하는 경우 전력보상장치(17)의 잔여전력량에 따라 충방전을 결정하도록 하며, 잔여전력량이 설정값 이하인 경우에는 출력이 저하된 스트링(12)에서 생산된 전력을 전력보상장치(17)로 공급하여 충전이 이루어지도록 하고, 잔여전력량이 설정값을 초과하는 경우에는 전력보상장치(17)로부터 출력이 저하도니 스트링(12)에 전력을 공급하여 전력의 보상이 이루어질 수 있도록 한다. The charging/discharging determining module 163c is configured to determine charging/discharging according to the amount of residual power of the power compensation device 17 detected by the charging amount detecting module 163b, and the output is lowered by the string 12 and the power compensation device. (17) to decide between charge and discharge. More specifically, the charging/discharging determination module 163c determines charging/discharging according to the remaining power of the power compensating device 17 when the string 12 with reduced output occurs, and when the remaining power is less than or equal to a set value In this case, the power produced from the string 12 whose output is lowered is supplied to the power compensation device 17 to be charged, and when the remaining power exceeds the set value, the output from the power compensation device 17 is lowered Power is supplied to the string 12 so that the power can be compensated.

상기 충전제어모듈(163d)은 출력이 저하된 스트링(12)에서 생산되는 전력을 전력보상장치(17)로 공급하여 충전이 이루어지도록 하는 구성으로, 상기 충방전결정모듈(163c)에서 전력보상장치(17)의 잔여전력량이 설정값 이하로 판단되는 경우 전력보상장치(17)의 충전이 이루어지도록 한다. 이때, 상기 충전제어모듈(163d)은 출력이 저하된 스트링(12)을 전력보상장치(17)로 연결시키면서 접속반(14)과의 연결을 끊도록 하고, 생산되는 전력을 전력보상장치(17)로 공급하도록 한다. 따라서, 상기 충전제어모듈(163d)은 출력이 저하된 스트링(12)을 빼고 나머지 스트링(12) 간의 출력이 균일하게 맞춰지도록 할 수 있으며, 출력이 저하된 스트링(12)의 전력은 전력보상장치(17)로 급속 충전되어 일정정도의 충전이 신속하게 이루어진 후 다시 출력이 저하된 스트링(12)에 대한 보상이 이루어질 수 있도록 한다. 이에 따라, 상기 충전제어모듈(163d)은 스트링(12)의 생산전력을 급속충전하여 다시 보상이 이루어지도록 하므로, 스트링(12)의 출력 저하에 따른 손실을 최소화할 수 있으며, 간단한 구성과 작은 용량의 전력보상장치(17)만으로도 발전 효율을 극대화하도록 할 수 있다. 이를 위해, 상기 충전제어모듈(163d)은 충전연결모듈(163d-1), 급속충전모듈(163d-2)을 포함할 수 있다. The charging control module 163d is configured to supply power generated from the string 12 with a lowered output to the power compensation device 17 to be charged, and the power compensation device in the charge/discharge determination module 163c When it is determined that the amount of power remaining in step (17) is less than or equal to the set value, the power compensation device 17 is charged. At this time, the charging control module 163d disconnects the connection panel 14 while connecting the string 12 whose output is lowered to the power compensating device 17, and transfers the generated power to the power compensating device 17. ) to be supplied. Accordingly, the charging control module 163d may exclude the string 12 with the reduced output so that the output between the remaining strings 12 is uniformly matched, and the power of the string 12 with the reduced output is the power compensation device. (17) is fast-charging so that a certain degree of charging can be made quickly, and then compensation for the string 12 whose output is lowered can be made again. Accordingly, the charging control module 163d rapidly charges the production power of the string 12 so that compensation is made again, so it is possible to minimize a loss due to a decrease in the output of the string 12, and has a simple configuration and a small capacity. It is possible to maximize the power generation efficiency only by the power compensation device 17 of the. To this end, the charging control module 163d may include a charging connection module 163d-1 and a rapid charging module 163d-2.

상기 충전연결모듈(163d-1)은 출력이 저하된 스트링(12)을 전력보상장치(17)로 연결시키는 구성으로, 스트링(12)과 접속반(14) 사이의 연결을 해제하면서 전력보상장치(17)와의 연결이 이루어지도록 한다. 상기 충전연결모듈(163d-1)은 상기 스위칭부(162)의 작동을 조절하여 전력보상장치(17)와의 연결이 이루어지도록 하며, 상기 전력보상장치(17)의 충전부(171)와 연결되도록 할 수 있다. The charging connection module 163d-1 is configured to connect the string 12 whose output is lowered to the power compensating device 17, and disconnects the connection between the string 12 and the connecting board 14 while disconnecting the power compensating device. (17) to be connected. The charging connection module 163d-1 controls the operation of the switching unit 162 to be connected to the power compensation device 17, and to be connected to the charging unit 171 of the power compensation device 17. can

상기 급속충전모듈(163d-2)은 출력이 저하된 스트링(12)으로부터 전력보상장치(17)로 전력을 공급하는 구성으로, 출력이 저하된 스트링(12)과 전력보상장치(17)가 연결된 후 출력이 저하된 스트링(12)으로부터 생산되는 전력을 전력보상장치(17)로 공급하여 충전이 이루어지도록 한다. 또한, 상기 급속충전모듈(163d-2)은 설정된 임계값까지 전력보상장치(17)의 충전이 이루어지도록 할 수 있으며, 임계값까지의 충전이 완료된 후에도 출력이 저하된 상태가 계속되는 경우에는 반대로 전력보상장치(17)를 통해 출력이 저하된 스트링(12)으로 전력이 보상되도록 한다. 또한, 상기 급속충전모듈(163d-2)은 임계값까지의 전력 충전이 이루어지기 전이라도 출력이 저하된 스트링(12)의 출력이 정상상태로 회복된 경우에는 전력의 충전을 중단하고 다시 접속반(14)과 연결하여 정상적인 출력이 이루어지도록 한다. The fast charging module 163d-2 is configured to supply power from the string 12 with the reduced output to the power compensating device 17, and the string 12 with the reduced output and the power compensating device 17 are connected. Then, the power produced from the string 12 whose output is lowered is supplied to the power compensating device 17 to be charged. In addition, the rapid charging module (163d-2) may allow the power compensation device 17 to be charged up to a set threshold, and vice versa, if the state in which the output is decreased even after charging to the threshold value is completed, the power The power is compensated for the string 12 whose output is lowered through the compensating device 17 . In addition, the fast charging module (163d-2) stops charging of power when the output of the string 12 whose output is lowered is restored to a normal state even before the power charging to the threshold value is made, and then stops charging the power again. Connect to (14) to ensure normal output.

상기 방전제어모듈(163e)은 전력보상장치(17)로부터 출력이 저하된 스트링(12)에 전력을 공급하여 전력 평준화를 위한 전력 보상이 이루어지도록 하는 구성으로, 상기 충방전결정모듈(163c)에 의해 전력보상장치(17)의 잔여전력량이 설정값을 초과하는 것으로 판단되어 전력보상장치(17)의 방전이 결정되는 경우 출력이 저하된 스트링(12)을 전력보상장치(17)와 연결하여 전력을 보상받도록 한다. 이를 위해, 상기 방전제어모듈(163e)은 보상연결모듈(163e-1), 전력방전모듈(163e-2)을 포함할 수 있다. The discharge control module 163e is configured to supply power from the power compensation device 17 to the string 12 whose output has been lowered so that power compensation for power leveling is performed, and the charge/discharge determination module 163c When it is determined that the amount of residual power of the power compensation device 17 exceeds the set value and the discharge of the power compensation device 17 is determined by the to be compensated for To this end, the discharge control module 163e may include a compensation connection module 163e-1 and a power discharge module 163e-2.

상기 보상연결모듈(163e-1)은 출력이 저하된 스트링(12)과 전력보상장치(17)를 연결하는 구성으로, 상기 스위칭부(162)의 작동을 통해 연결이 이루어지도록 할 수 있으며, 더욱 정확하게는 상기 전력보상장치(17)의 방전부(172)와 연결되도록 하여 전력보상장치(17)로부터 방전되는 전력을 공급받을 수 있도록 한다. The compensation connection module 163e-1 is configured to connect the string 12 whose output is lowered and the power compensation device 17, and can be connected through the operation of the switching unit 162, and further To be precise, it is connected to the discharging unit 172 of the power compensating device 17 to receive power discharged from the power compensating device 17 .

상기 전력방전모듈(163e-2)은 전력보상장치(17)로부터 출력이 저하된 스트링(12)에 대해 전력 보상을 실시하는 구성으로, 타 스트링(12)과 출력이 평준화되도록 전력을 공급하도록 한다. 상기 전력방전모듈(163e-2)도 역시 임계값까지의 방전이 이루어지도록 하며, 임계값까지의 방전에도 스트링(12)의 출력이 회복되지 않는 경우 상기 충전제어모듈(163d)로 전환하여 전력보상장치(17)에 대한 충전이 이루어지도록 하며, 이러한 과정 중에 스트링(12)의 출력이 회복되는 경우에는 전력보상장치(17)와의 연결을 해제하고 정상상태로 복귀할 수 있도록 한다. The power discharging module 163e-2 is configured to compensate for the string 12 whose output is lowered from the power compensating device 17, and supplies power so that the output of the other string 12 and the output are leveled. . The power discharging module 163e - 2 also causes discharging to a threshold value, and if the output of the string 12 is not recovered even after discharging to the threshold value, the power is compensated by switching to the charging control module 163d The device 17 is charged, and when the output of the string 12 is recovered during this process, the connection with the power compensating device 17 is released and the normal state can be restored.

상기 상태회복모듈(163f)은 출력이 저하된 스트링(12)과 전력보상장치(17)의 연결을 해제하고 각 스트링(12)의 전력이 접속반(14)으로 모두 제공되도록 하는 구성으로, 출력이 저하된 스트링(12)의 출력이 정상상태로 회복되어 모든 스트링(12)의 출력이 균일하게 맞춰지는 경우 전력보상장치(17)와의 연결을 해제하도록 한다. 따라서, 상기 상태회복모듈(163f)은 임계값까지 충방전이 이루어지도록 할 필요없이 출력이 회복되는 경우 곧바로 정상상태로 복귀하도록 하므로, 전력보상장치(17)의 사용을 최소화하여 수명을 연장하도록 할 수 있으며, 특히 출력이 저하된 스트링(12)으로부터 전력보상장치(17)의 충전이 이루어지는 경우에는 즉각적인 정상상태로의 복귀를 통해 스트링(12)의 연결이 해제되는 시간을 최소화하도록 하여 발전량을 극대화하도록 할 수 있다. 이를 위해, 상기 상태회복모듈(163f)은 발전량감시모듈(163f-1), 상태회복인지모듈(163f-2), 연결복귀모듈(163f-3)을 포함할 수 있다. The state recovery module 163f is configured to release the connection between the string 12 and the power compensating device 17 whose output has been lowered and to provide all the power of each string 12 to the connection panel 14, When the output of the degraded string 12 is restored to a normal state and the outputs of all strings 12 are uniformly matched, the connection with the power compensating device 17 is released. Therefore, since the state recovery module 163f returns to a normal state immediately when the output is restored without the need for charging and discharging to a threshold value, the use of the power compensation device 17 is minimized to extend the lifespan. In particular, when the power compensation device 17 is charged from the string 12 whose output is lowered, the amount of power generation is maximized by minimizing the time the string 12 is disconnected through an immediate return to the normal state. can make it To this end, the state recovery module 163f may include a power generation amount monitoring module 163f-1, a state recovery recognition module 163f-2, and a connection return module 163f-3.

상기 발전량감시모듈(163f-1)은 출력이 저하된 스트링(12)의 발전량을 감시하는 구성으로, 충전제어모듈(163d) 또는 방전제어모듈(163e)에 의해 출력이 저하된 스트링(12)에 대한 충방전이 이루어지는 도중에도 스트링(12)으로부터 생산되는 발전 전력의 양을 감시하도록 한다. The generation amount monitoring module 163f-1 is configured to monitor the amount of generation of the string 12 whose output has been lowered, and is applied to the string 12 whose output has been lowered by the charge control module 163d or the discharge control module 163e. The amount of power generated from the string 12 is monitored even during the charging and discharging of the string 12 .

상기 상태회복인지모듈(163f-2)은 출력이 저하된 스트링(12)의 출력이 정상 상태로 회복되는지 여부를 감지하는 구성으로, 상기 발전량감시모듈(163f-1)에 의해 측정되는 발전량에 따라 정상 상태로의 회복 여부를 감지하도록 한다. The state recovery recognition module 163f-2 is configured to detect whether the output of the string 12 whose output has been lowered is restored to a normal state, and according to the amount of power measured by the power generation monitoring module 163f-1 It should be detected whether the recovery to the normal state or not.

상기 연결복귀모듈(163f-3)은 출력이 저하된 스트링(12)의 출력이 정상상태로 회복되는 경우 전력보상장치(17)와의 연결을 해제하도록 하는 구성으로, 접속반(14)과의 연결을 해제하고 전력보상장치(17)에 대해 충전이 이루어지는 경우에는 전력보상장치(17)와의 연결을 해제함과 함께 접속반(14)과 다시 연결되도록 하며, 전력보상장치(17)로부터 전력을 공급받고 있는 경우에는 전력보상장치(17)에 대한 연결만 해제될 수 있도록 한다. The connection return module 163f-3 is configured to release the connection with the power compensation device 17 when the output of the string 12 whose output has been lowered is restored to a normal state, and is connected to the connection board 14 . When the power compensation device 17 is released and the power compensation device 17 is charged, the connection with the power compensation device 17 is released and the connection panel 14 is reconnected, and power is supplied from the power compensation device 17 When receiving, only the connection to the power compensation device 17 can be released.

상기 충방전전환모듈(163g)은 전력보상장치(17)의 잔여전력량에 따라 전력보상장치(17)에 대한 충방전을 조절하는 구성으로, 충방전시의 임계값을 각각 설정하여 임계값 범위 내에서 충방전이 이루어지도록 한다. 다시 말해, 상기 충방전전환모듈(163g)은 충전제어모듈(163d)을 통해 출력이 저하된 스트링(12)으로부터 전력보상장치(17)에 전력을 충전하는 경우 일정 상한값까지만 충전이 이루어지도록 하며, 상한값에 도달하면 방전상태로 전환하여 방전제어모듈(163e)에 의해 출력이 저하된 스트링(12)으로 전력을 보상하도록 한다. 그리고 방전제어모듈(163e)이 작동중인 경우에는 전력보상장치(17)의 저장전력량이 하한 임계값에 도달하는 경우 방전을 중단하고 충전제어모듈(163d)에 의해 전력보상장치(17)로의 충전이 이루어지도록 한다. 따라서, 상기 충방전전환모듈(163g)은 전력보상장치(17)의 과도한 충방전을 막을 수 있을 뿐만 아니라, 특히 충전제어모듈(163d)에 의해 스트링(12)과 접속반(14)의 연결이 끊어지는 시간을 적절하게 유지하여 발전 효율의 손실을 최소화하도록 할 수 있다. 이를 위해, 상기 충방전전환모듈(163g)은 저장전력감시모듈(163g-1), 임계값확인모듈(163g-2), 연결전환모듈(163g-3), 충방전모듈(163g-4)을 포함할 수 있다. The charging/discharging conversion module 163g is configured to adjust the charge/discharge for the power compensation device 17 according to the amount of residual power of the power compensation device 17, and sets a threshold value during charging and discharging, respectively, within the threshold value range to be charged and discharged. In other words, when charging power to the power compensation device 17 from the string 12 whose output has been lowered through the charging control module 163d, the charging/discharging conversion module 163g is charged only up to a certain upper limit, When the upper limit value is reached, it is switched to a discharge state to compensate the power with the string 12 whose output is lowered by the discharge control module 163e. And when the discharge control module 163e is in operation, when the amount of stored power of the power compensation device 17 reaches the lower limit threshold, the discharge is stopped and the charging to the power compensation device 17 by the charge control module 163d is performed. make it happen Accordingly, the charging/discharging conversion module 163g can prevent excessive charging and discharging of the power compensation device 17, and in particular, the connection between the string 12 and the connecting board 14 is performed by the charging control module 163d. By properly maintaining the cut-off time, it is possible to minimize the loss of power generation efficiency. To this end, the charge/discharge conversion module 163g includes a storage power monitoring module 163g-1, a threshold value check module 163g-2, a connection conversion module 163g-3, and a charge/discharge module 163g-4. may include

상기 저장전력감시모듈(163g-1)은 전력보상장치(17)에 남아있는 저장전력을 감시하는 구성으로, 상기 충전제어모듈(163d) 또는 방전제어모듈(163e)의 작동이 이루어지는 동안 저장된 전력을 감시하도록 한다. The storage power monitoring module 163g-1 is configured to monitor the stored power remaining in the power compensation device 17, and the stored power is monitored while the charge control module 163d or the discharge control module 163e is operated. to monitor

상기 임계값확인모듈(163g-2)은 전력보상장치(17)에 남아있는 전력이 임계값에 도달하는지 여부를 확인하는 구성으로, 충전제어모듈(163d)이 작동중인 경우에는 상한 임계값에 도달하는지 여부, 방전제어모듈(163e)이 작동중인 경우에는 하한 임계값에 도달하는지 여부를 확인하도록 한다. The threshold value checking module 163g-2 is configured to check whether the power remaining in the power compensation device 17 reaches a threshold value, and when the charging control module 163d is operating, the upper limit threshold value is reached Whether or not, when the discharge control module 163e is in operation, it is checked whether the lower limit threshold is reached.

상기 연결전환모듈(163g-3)은 출력이 저하된 스트링(12)과 충전부(171) 또는 방전부(172) 사이의 연결을 전환하는 구성으로, 충전제어모듈(163d)의 작동중 전력보상장치(17)에 남아있는 전력이 상한 임계값에 도달하는 경우 방전제어모듈(163e)의 작동으로 전환하여 출력이 저하된 스트링(12)과 전력보상장치(17)의 방전부(172)의 연결이 이루어지도록 하고 스트링(12)과 접속반(14) 사이도 연결하여 전력의 보상이 이루어질 수 있도록 한다. 또한, 연결전환모듈(163g-3)은 방전제어모듈(163e)의 작동중 하한 임계값에 도달하는 경우 충전제어모듈(163d)의 작동으로 전환하면서 스트링(12)을 충전부(171)와 연결시키고 접속반(14)과의 연결을 해제시킬 수 있도록 한다. The connection conversion module (163g-3) is configured to switch the connection between the string 12 and the charging unit 171 or the discharging unit 172 of which the output has been lowered, and a power compensation device during operation of the charging control module 163d When the power remaining in (17) reaches the upper limit threshold value, the connection of the string 12 whose output is lowered by switching to the operation of the discharge control module 163e and the discharge unit 172 of the power compensation device 17 is It is made and the string 12 and the connection panel 14 are also connected so that the power can be compensated. In addition, the connection switching module (163g-3) connects the string 12 with the charging unit 171 while switching to the operation of the charging control module 163d when the lower limit threshold value is reached during the operation of the discharge control module 163e. It allows the connection with the connection panel 14 to be released.

상기 충방전모듈(163g-4)은 연결전환모듈(163g-3)에 의해 전환된 상태에 따라 충방전이 이루어지도록 하는 구성으로, 각각 방전제어모듈(163e), 충전제어모듈(163d)로 전환된 상태에 따라 전력보상장치(17)로부터 전력을 보상받거나 전력보상장치(17)에 대한 충전이 이루어질 수 있도록 한다. The charging/discharging module 163g-4 is configured to perform charging/discharging according to the state switched by the connection switching module 163g-3, and is converted into a discharge control module 163e and a charging control module 163d, respectively. Power is compensated for from the power compensating device 17 or charging of the power compensating device 17 can be made according to the state.

상기 고장진단부(164)는 스트링(12)의 이상 상태를 진단하는 구성으로, 비정상적으로 잦고 큰 출력 저하가 발생하는 스트링(12)을 검출하여 알릴 수 있도록 한다. 더욱 구체적으로, 상기 고장진단부(164)는 충전제어모듈(163d) 또는 방전제어모듈(163e)의 작동에 따라 출력이 저하되는 스트링(12)으로부터 충전되거나 방전되는 전력의 양을 누적하여 저장하도록 하고, 일정시간 단위로 충전량 및 방전량이 누적되는 정도에 따라 이상 발생에 대한 고장지수를 산출하도록 하여 고장지수가 설정값을 초과하는 경우 이상 발생으로 진단할 수 있도록 한다. 따라서, 상기 고장진단부(164)는 스트링(12)의 음영, 일시적인 이상에 대한 대처뿐만 아니라 고장을 진단하여 이를 알리도록 함으로써 태양광 발전장치에 대한 효율적인 관리가 이루어질 수 있도록 한다. 이를 위해, 상기 고장진단부(164)는 연결감지모듈(164a), 충방전계측모듈(164b), 누적저장모듈(164c), 고장지수산출모듈(164d), 고장스트링검출모듈(164e)을 포함할 수 있다. The fault diagnosis unit 164 is configured to diagnose an abnormal state of the string 12, and detects and informs the string 12 in which abnormally frequent and large output degradation occurs. More specifically, the fault diagnosis unit 164 accumulates and stores the amount of power charged or discharged from the string 12 whose output is lowered according to the operation of the charge control module 163d or the discharge control module 163e. In addition, the failure index for the occurrence of an abnormality is calculated according to the accumulated amount of charge and discharge in a certain time unit, so that when the failure index exceeds the set value, it can be diagnosed as an abnormal occurrence. Accordingly, the failure diagnosis unit 164 not only responds to the shadow of the string 12 and temporary abnormalities, but also diagnoses and informs the failure, so that the solar power generation device can be efficiently managed. To this end, the failure diagnosis unit 164 includes a connection detection module 164a, a charge/discharge measurement module 164b, a cumulative storage module 164c, a failure index calculation module 164d, and a failure string detection module 164e. can do.

상기 연결감지모듈(164a)은 스트링(12)과 전력보상장치(17)의 연결을 감지하는 구성으로, 스트링(12)의 출력이 저하되어 충전제어모듈(163d) 또는 방전제어모듈(163e)의 작동에 의해 연결되는 것을 감지하도록 한다. The connection detection module 164a is configured to detect the connection between the string 12 and the power compensation device 17, and the output of the string 12 is lowered, so that the charge control module 163d or the discharge control module 163e Detect the connection by operation.

상기 충방전계측모듈(164b)은 충전제어모듈(163d) 또는 방전제어모듈(163e)의 작동에 따라 출력이 저하된 스트링(12)에 의해 충전되거나 스트링(12)으로 방전되는 전력의 양을 측정하도록 하며, 상기 계측부(161)에 의해 측정이 이루어지도록 할 수 있다. The charge/discharge measuring module 164b measures the amount of power charged by or discharged to the string 12 by the string 12 whose output is lowered according to the operation of the charge control module 163d or the discharge control module 163e. and the measurement may be performed by the measurement unit 161 .

상기 누적저장모듈(164c)은 충방전계측모듈(164b)에 의해 측정되는 충방전량을 누적하여 저장하는 구성으로, 각 스트링(12)별로 충방전량을 합산하여 저장하도록 한다. The accumulation storage module 164c is configured to accumulate and store the charge/discharge amounts measured by the charge/discharge measuring module 164b, and to add up the charge/discharge amounts for each string 12 and store them.

상기 고장지수산출모듈(164d)은 누적저장모듈(164c)에 의해 누적저장되는 충방전량에 따라 고장지수를 산출하는 구성으로, 일정시간 단위로 고장지수의 산출이 이루어지도록 할 수 있다. 상기 고장지수산출모듈(164d)은 누적저장되는 충방전량의 값을 복수의 구간으로 나누어 각 구간별로 고장지수를 설정하여 산출이 이루어지도록 한다. 상기 충전제어모듈(163d) 또는 방전제어모듈(163e)에 의한 충방전량이 많을수록 스트링(12)의 출력 저하 정도가 크고 자주 발생하는 것을 의미하게 되므로, 상기 고장지수산출모듈(164d)은 누적 충방전량이 클수록 높은 고장지수를 갖도록 설정할 수 있으며, 고장지수가 높을수록 이상 발생 가능성이 높음을 의미하게 된다. The failure index calculation module 164d is configured to calculate the failure index according to the amount of charge/discharge accumulated and stored by the accumulation storage module 164c, and the failure index can be calculated in units of a predetermined time. The failure index calculation module 164d divides the accumulated and stored values of the charge/discharge amount into a plurality of sections and sets the failure index for each section so that the calculation is performed. The greater the amount of charge and discharge by the charge control module 163d or the discharge control module 163e, the greater the degree of deterioration of the output of the string 12 and it occurs frequently. It can be set to have a higher failure index as the amount is larger, and the higher the failure index, the higher the probability of occurrence of an error.

상기 고장스트링검출모듈(164e)은 이상이 발생한 스트링(12)을 검출하는 구성으로, 상기 고장지수산출모듈(164d)에 의해 산출되는 고장지수가 설정된 값을 초과하는 경우 이상 상태의 발생으로 진단하여 이를 알리도록 하고 이에 대한 신속한 조치가 이루어질 수 있도록 한다. The failure string detection module 164e is configured to detect the string 12 in which an abnormality has occurred, and when the failure index calculated by the failure index calculation module 164d exceeds a set value, it is diagnosed as an abnormal condition. This should be reported so that prompt action can be taken.

상기 전력보상장치(17)는 출력이 저하된 스트링(12)에 대해 충방전을 실시하는 구성으로, 급속 충전이 가능한 에너지저장장치가 사용될 수 있으며, 바람직하게는 슈퍼캐패시터가 사용될 수 있다. 슈퍼캐패시터는 매우 빠른 순간적인 충방전속도를 가지고 있으므로, 상기 전력보상장치(17)가 순간적으로 출력이 저하된 스트링(12)의 전력을 흡수할 수 있도록 하여 충전제어모듈(163d)의 작동시간을 최소화하도록 할 수 있고, 이를 통해 전력 평준화를 유지하면서 발전 효율을 극대화하도록 할 수 있다. 상기 전력보상장치(17)는 출력이 저하된 스트링(12)으로부터 공급되는 전력의 저장이 이루어지도록 하는 충전부(171), 출력이 저하된 스트링(12)에 전력의 공급이 이루어지도록 하는 방전부(172), 전력을 저장하는 저장부(173)를 포함할 수 있다. The power compensating device 17 is configured to charge/discharge the string 12 of which the output is lowered, and an energy storage device capable of rapid charging may be used, and preferably a supercapacitor may be used. Since the supercapacitor has a very fast instantaneous charging/discharging speed, the power compensation device 17 can absorb the power of the string 12 whose output is momentarily lowered, thereby reducing the operation time of the charging control module 163d. It can be minimized, and through this, power generation efficiency can be maximized while maintaining power leveling. The power compensating device 17 includes a charging unit 171 for storing power supplied from the string 12 with a lowered output, and a discharging unit for supplying power to the lowered string 12 ( 172) and a storage unit 173 for storing power.

상기 충전부(171)는 출력이 저하된 스트링(12)으로부터 전력을 공급받아 저장부(173)에 저장시키도록 하는 구성으로, 각 스트링(12)과 연결되어 전력을 공급받을 수 있도록 하며, 상기 스위칭부(162)에 의해 연결이 조절된다. 특히, 상기 충전부(171)는 급속 충전을 통해 출력이 저하된 스트링(12)으로부터 순간적으로 충전이 이루어질 수 있도록 하며, 이를 통해 충전시간을 최소화하고 빠르게 전력 보상으로 전환될 수 있도록 하여 발전 효율을 높이도록 한다. 또한, 상기 충전부(171)는 스트링(12)으로부터 전달되는 높은 전압의 전력을 낮은 전압으로 변화하여 저장부(173)에 저장될 수 있도록 하며, 복수의 스트링(12)으로부터 전력이 충전되는 경우 효율적인 충전을 위해 최대전력추정(MPPT) 기능을 포함하도록 할 수 있다. The charging unit 171 is configured to receive power from the string 12 whose output is lowered and store it in the storage unit 173 , and is connected to each string 12 to receive power, and the switching The connection is controlled by part 162 . In particular, the charging unit 171 enables instantaneous charging from the string 12 whose output has been lowered through rapid charging, thereby minimizing the charging time and enabling rapid conversion to power compensation to increase power generation efficiency. let it be In addition, the charging unit 171 changes the high voltage power delivered from the string 12 into a low voltage so that it can be stored in the storage unit 173 , and when power is charged from the plurality of strings 12 , it is efficient It can be made to include a maximum power estimation (MPPT) function for charging.

상기 방전부(172)는 출력이 저하된 스트링(12)에 전력을 공급하는 구성으로, 각 스트링(12)과 연결되어 전력의 보상이 이루어질 수 있도록 하며, 상기 스위칭부(162)에 의해 연결이 조절된다. 또한, 상기 방전부(172)는 충전부(171)보다는 낮은 속도로 방전이 이루어지도록 할 수 있으며, 다른 스트링(12)과의 평준화를 이루는 적절한 속도로의 방전이 이루어지도록 할 수 있다. The discharging unit 172 is configured to supply power to the string 12 whose output has been lowered, and is connected to each string 12 so that power can be compensated, and the connection is performed by the switching unit 162 . is regulated In addition, the discharging unit 172 may be discharged at a lower rate than the charging unit 171 , and may be discharged at an appropriate rate for leveling with the other strings 12 .

상기 저장부(173)는 전력을 저장하는 구성으로, 충전부(171) 및 방전부(172)와 연결되어 출력이 저하된 스트링(12)으로부터의 충전, 스트링(12)에 대한 전력의 보상이 이루어지도록 한다. The storage unit 173 is configured to store power, and is connected to the charging unit 171 and the discharging unit 172 so that charging from the string 12 whose output is lowered and the power to the string 12 are compensated. let it go

이상에서, 출원인은 본 발명의 다양한 실시예들을 설명하였지만, 이와 같은 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 일 실시예일 뿐이며, 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 한 어떠한 변경예 또는 수정예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.In the above, the applicant has described various embodiments of the present invention, but these embodiments are only one embodiment that implements the technical idea of the present invention, and any changes or modifications are not allowed as long as the technical idea of the present invention is implemented. should be construed as falling within the scope of

1: 태양광발전장치 11: 태양광모듈 111: 모듈센서
12: 스트링 13: 어레이 14: 접속반
15: 인버터 16: 계측연계장치 161: 계측부
162: 스위칭부 163: 제어부 164: 고장진단부
17: 전력보상장치 171: 충전부 172: 방전부
173: 저장부 2: 환경센서장치 3: 원격단말장치
4: 게이트웨이 5: 관리서버 51: 데이터수집부
52: 데이터전처리부 53: 모듈진단부 54: 스트링진단부
55: 추세분석부 56: 노후진단부1: solar power generation device 11: solar module 111: module sensor
12: string 13: array 14: junction panel
15: inverter 16: measurement linkage device 161: measurement unit
162: switching unit 163: control unit 164: fault diagnosis unit
17: power compensation device 171: charging unit 172: discharging unit
173: storage unit 2: environmental sensor device 3: remote terminal device
4: Gateway 5: Management server 51: Data collection unit
52: data preprocessing unit 53: module diagnosis unit 54: string diagnosis unit
55: Trend analysis unit 56: Old age diagnosis unit

Claims

A photovoltaic device that generates electricity by a plurality of photovoltaic modules, an environmental sensor device that measures environmental information around the photovoltaic device, and a remote terminal device that collects and wirelessly transmits information about the photovoltaic device and the environmental sensor device and a gateway for receiving and delivering information from the remote terminal device, and a management server for diagnosing the state of the photovoltaic device by receiving information from the gateway,
The photovoltaic device includes: a string to which photovoltaic modules are connected in series; an array in which a plurality of the strings are connected in parallel; and
The management server,
A photovoltaic power generation diagnosis system, characterized in that the voltage to the photovoltaic module is measured to diagnose an abnormality of the photovoltaic module or string, and only the voltage value at or greater than a set amount of insolation is extracted to diagnose the abnormality.

The method of claim 1, wherein the management server
a data collection unit for receiving and storing environmental information and voltage and current information of the solar module and string from the environmental sensor device and the photovoltaic device; and a data pre-processing unit that removes unnecessary data from the information collected by the data collection unit;
The data pre-processing unit,
A photovoltaic power generation diagnostic system comprising: an insolation reference setting module for setting a reference amount of insolation from which data is to be removed; and a purification module for removing voltage and current values below the reference insolation amount.

The method of claim 2, wherein the management server
Comprising a module diagnosis unit for diagnosing the occurrence of an abnormality in the solar module by comparing the voltage between the solar modules in the same string,
The module diagnosis unit,
A module voltage correction module that calculates the average value of the photovoltaic module voltage for the previous predetermined period, a corrected voltage relative comparison module that compares the corrected voltage value of the photovoltaic module, and a ratio criterion diagnosed as abnormal with respect to the average value of the corrected voltage A photovoltaic power generation diagnosis system, comprising: a reference value setting module to set; and an abnormality detection module for detecting a photovoltaic module having a corrected voltage value less than a reference ratio to the average corrected voltage value as an abnormal photovoltaic module.

4. The method of claim 3, wherein the data pre-processing unit
Including a reference range setting module for setting a reference range for the voltage value of the solar module,
The refining module is a photovoltaic power generation diagnosis system, characterized in that to remove the voltage value out of the reference range set by the reference range setting module.

The method of claim 3, wherein the management server
Includes a string diagnosis unit to diagnose the abnormality of the string by calculating the standard deviation of the solar module voltage in each string,
The string diagnosis unit,
A standard deviation calculation module for calculating the standard deviation of the voltage values of the solar modules in a string, a deviation standard setting module for setting a standard deviation standard diagnosed as abnormal, and a standard deviation of the voltage value for the solar modules of a specific string Photovoltaic power generation diagnosis system, characterized in that it includes an abnormal string detection module for diagnosing the occurrence of an abnormality in the string when the deviation criterion is greater.

The method of claim 2, wherein the management server
a trend analysis unit for analyzing a correlation with respect to a voltage value deviation between photovoltaic modules in the same string or a current deviation between strings in the same array based on data collected for a certain period of time; An aging diagnosis unit that predicts a voltage deviation or a current deviation using the correlation analyzed by the trend analysis unit, and detects an aged module or string through comparison with the predicted deviation; Solar light comprising a; power generation diagnostic system.

The method of claim 6, wherein the trend analysis unit
a data accumulation storage module for collecting and storing environmental information measured by the environmental sensor device and operation information for the photovoltaic device; a variable input module for inputting data related to string current, module voltage, inverter voltage, current, solar radiation, temperature, and fault history among the collected data as variables; a voltage deviation analysis module for analyzing the correlation between the input variable and the voltage deviation of the solar module in the string; A solar power diagnosis system comprising: a string deviation analysis module that analyzes the correlation between the input variable and the current deviation between the strings.

The method of claim 7, wherein the aging diagnosis unit
A deviation prediction module for predicting the voltage deviation of modules in a string or a current deviation between strings by the correlation analyzed in the trend analysis unit, and a voltage deviation comparison module for comparing the predicted voltage deviation and the voltage deviation of the actual solar module; , a string deviation comparison module that compares the current deviation between the predicted strings and the current deviation of the actual string, and an aging module detection module that diagnoses solar module aging when the voltage deviation of the solar module is out of a certain range from the predicted value And, when the current deviation between the strings is out of a predetermined range from the predicted value, the solar power generation diagnosis system, characterized in that it comprises an aging string detection module for diagnosing the aging of the string.

The method of claim 8, wherein the trend analysis unit
and an analysis optimization module for optimizing correlation so that the aging diagnosis result of the solar module or string diagnosed by the aging diagnosis unit is consistent with reality.