KR20220143954A - 광 발전 어레이의 작동 상태를 결정하기 위한 방법 및 장치와, 디바이스 및 저장매체 - Google Patents
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Abstract
본 개시내용의 실시예들은 광 발전 기술 분야에 속하는 광 발전 어레이의 동작 상태를 결정하는 방법 및 장치, 디바이스 및 그 저장 매체를 개시한다. 상기 방법은, 상기 광 발전 어레이의 현재 작동 상태 데이터를 취득하는 단계, 여기에서, 상기 광 발전 어레이는 병렬로 연결된 적어도 2개의 광 발전 스트링을 포함하고, 상기 현재 작동 상태 데이터는 상기 광 발전 스트링의 현재 출력 전류값 및 상기 광 발전 스트링에 대응하는 현재 조도를 포함함; 상기 현재 작동 상태 데이터에 기초하여 상기 광 발전 어레이의 현재 특성 파라미터를 결정하는 단계, 여기에서 상기 현재 특성 파라미터는 현재 특성 전류값, 현재 전류 이산 속도, 및 상기 현재 조도를 포함함; 및 상기 현재 특성 파라미터를 상기 광 발전 어레이의 표준 특성 파라미터와 비교하여 상기 광 발전 어레이의 작동 상태를 결정하는 단계를 포함한다. 실시간 작동 상태 데이터에 기초하여 결정된 현재 특성 파라미터를 표준 특성 파라미터와 비교하여 광 발전 어레이의 현재 작동 상태를 결정하는 것은 광 발전 어레이의 작동 상태를 결정하는 정밀도를 향상시킬 수 있다.
Description
본 개시내용(disclosure)의 실시예는 광 발전(photovoltaic) 기술 분야에 관한 것으로, 특히 광 발전 어레이의 작동 상태를 결정하기 위한 방법 및 장치와, 디바이스 및 저장 매체에 관한 것이다.
광 발전 모듈(photovoltaic module)의 출력 전류는 부분 차광, 일부 지역의 심각한 먼지 축적, 또는 일부 광 발전 어셈블리의 고장과 같은 문제로 인해 태양광 발전소(photovoltaic station)의 실제 작동 중에 감소될 수 있으며, 이로 인해 광 발전 스트링(photovoltaic string)의 출력 전류에 상당한 불일치가 발생할 수 있으므로, 태양광 발전소에 전력 손실을 발생시킨다.
관련 기술에서는 광 발전 모듈의 고장으로 인해 광 발전 모듈의 온도가 너무 높거나 너무 낮아, 적외선 이미지에서, 고장난 광 발전 모듈의 색상이 다른 정상적인 광 발전 어셈블리의 색상과 다르게 나타날 수 있다. 따라서, 드론에 장착된 적외선 영상 취득 장치를 이용하여 광 발전 어셈블리의 영상을 취득하고, 취득한 적외선 영상을 기반으로 광 발전 어레이 내의 광 발전 모듈의 동작 상태를 판단할 수 있다.
그러나, 취득된 적외선 이미지는 태양광 발전소의 주변 온도와 같은 환경적 요인에 의해 쉽게 영향을 받을 수 있으므로, 적외선 이미지에서 고장 광 발전 모듈과 정상 광 발전 모듈 간의 식별이 낮고, 따라서 광 발전 어레이의 작동 상태를 결정하는 정밀도가 낮다.
본 개시내용의 실시예는 광 발전 어레이의 동작 상태를 결정하기 위한 방법 및 장치와, 디바이스 및 저장 매체를 제공한다.
제1 측면에서, 본 개시내용의 실시예에 의해 광 발전 어레이의 작동 상태를 결정하는 방법이 제공된다. 상기 방법은,
광 발전 어레이의 현재 작동 상태 데이터를 취득하는 단계, 여기에서, 상기 광 발전 어레이는 병렬로 연결된 적어도 2개의 광 발전 스트링을 포함하고, 상기 현재 작동 상태 데이터는 상기 광 발전 스트링의 현재 출력 전류값 및 상기 광 발전 스트링에 대응하는 현재 조도(irradiance)를 포함함;
상기 현재 작동 상태 데이터에 기초하여 상기 광 발전 어레이의 현재 특성 파라미터를 결정하는 단계, 여기에서 상기 현재 특성 파라미터는 상기 광 발전 어레이의 현재 작동 상태의 특성을 특성화하고, 상기 현재 특성 파라미터는 현재 특성 전류값, 현재 전류 이산 속도(discrete rate), 및 상기 현재 조도를 포함함; 및
상기 현재 특성 파라미터를 상기 광 발전 어레이의 표준 특성 파라미터와 비교하여 상기 광 발전 어레이의 작동 상태를 결정하는 단계, 여기에서 상기 표준 특성 파라미터는 상기 광 발전 어레이의 이력 작동 상태 데이터에 기초하여 결정되고, 상기 표준 특성 파라미터는 상기 광 발전 스트링에 대응하는 표준 특성 전류값, 표즌 전류 이산 속도, 및 표준 조도를 포함함;를 포함한다.
제2 측면에서, 본 개시내용의 실시예에 의해 광 발전 어레이의 동작 상태를 결정하기 위한 장치가 제공된다. 상기 장치는,
상기 광 발전 어레이의 현재 작동 상태 데이터를 취득하도록 구성된 제1 취득 모듈, 여기에서, 상기 광 발전 어레이는 병렬로 연결된 적어도 2개의 광 발전 스트링을 포함하고, 상기 현재 작동 상태 데이터는 상기 광 발전 스트링의 현재 출력 전류값 및 상기 광 발전 스트링에 대응하는 현재 조도(irradiance)를 포함함;
상기 현재 작동 상태 데이터에 기초하여 상기 광 발전 어레이의 현재 특성 파라미터를 결정하는 제1 결정 모듈, 여기에서 상기 현재 특성 파라미터는 상기 광 발전 어레이의 현재 작동 상태의 특성을 특성화하고, 상기 현재 특성 파라미터는 현재 특성 전류값, 현재 전류 이산 속도(discrete rate), 및 상기 현재 조도를 포함함; 및
상기 현재 특성 파라미터를 상기 광 발전 어레이의 표준 특성 파라미터와 비교하여 상기 광 발전 어레이의 작동 상태를 결정하는 제2 결정 모듈, 여기에서 상기 표준 특성 파라미터는 상기 광 발전 어레이의 이력 작동 상태 데이터에 기초하여 결정되고, 상기 표준 특성 파라미터는 상기 광 발전 스트링에 대응하는 표준 특성 전류값, 표즌 전류 이산 속도, 및 표준 조도를 포함함;을 포함한다.
제3 측면에서, 본 개시내용의 실시예에 의해 프로세서 및 메모리를 포함하는 컴퓨터 디바이스가 제공된다. 상기 메모리는 적어도 하나의 명령어, 적어도 하나의 프로그램, 코드 세트 또는 명령어 세트를 내부에 저장한다. 상기 적어도 하나의 명령어, 상기 적어도 하나의 프로그램, 상기 코드 세트 또는 상기 명령어 세트는, 상기 프로세서에 의해 로드 및 실행될 때, 상기 프로세서로 하여금 상술한 측면에 따른 상기 광 발전 어레이의 작동 상태를 결정하기 위한 방법을 수행하도록 한다.
제4 측면에서, 본 개시내용의 실시예에 의해 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체가 제공된다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체는 적어도 하나의 명령어, 적어도 하나의 프로그램, 코드 세트 또는 명령어 세트를 내부에 저장한다. 상기 적어도 하나의 명령어, 상기 적어도 하나의 프로그램, 상기 코드 세트 또는 상기 명령어 세트는, 프로세서에 의해 로드 및 실행될 때, 상기 프로세서로 하여금 상술한 측면에 따른 광 발전 어레이의 작동 상태를 결정하기 위한 방법을 수행하게 한다.
본 개시내용의 실시예들에 따른 기술적 해결책은 적어도 다음과 같은 유익한 효과를 달성할 수 있다.
광 발전 어레이의 현재 작동 상태 데이터(광 발전 스트링의 현재 출력 전류값 및 광 발전 스트링에 대응하는 현재 조도)가 취득되고, 광 발전 어레이의 현재 특성 파라미터(현재 특성 전류값, 현재 전류 이산 속도 및 현재 조도)는 현재 작동 상태 데이터에 기초하여 결정되며, 현재 특성 파라미터와 광 발전 어레이의 표준 특성 파라미터(표준 특성 전류값, 표준 전류 이산 속도 및 표준 조도)가 비교되어 광 발전 어레이의 작동 상태가 결정된다. 광 발전 어레이의 현재 작동 상태는 실시간 작동 상태에 기초하여 결정된 현재 특성 파라미터와 표준 특성 파라임를 비교한 것에 기초하여 결정된다. 현재 특성 파라미터는 광 발전 어레이의 작동 상태 특성을 실시간으로 반영할 수 있으므로, 관련 기술에서 적외선 영상을 통해 작동 상태를 결정하는 방법에 비해, 적외선 영상에서의 주변 온도의 간섭을 피할 수 있어 광 발전 어레이의 작동 상태를 결정하는 정밀도를 향상시킨다.
도 1은 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 구현 환경의 개략도,
도 2는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 광 발전 어레이의 작동 상태 판단 방법의 흐름도,
도 3은 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 이력 작동 상태 데이터를 전처리하기 위한 방법의 흐름도,
도 4는 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 표준 특성 파라미터를 결정하기 위한 방법의 흐름도,
도 5는 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 제1 특성 곡선의 개략도,
도 6은 본 개시내용의 다른 실시예에 따른 광 발전 어레이의 작동 상태 판단 방법의 흐름도,
도 7은 본 개시내용의 또 다른 실시예에 따른 광 발전 어레이의 작동 상태 판단 방법의 흐름도,
도 8은 본 개시내용의 또 다른 실시예에 따른 광 발전 어레이의 작동 상태 판단 방법의 흐름도,
도 9는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 광 발전 어레이의 작동 상태 판단 장치의 구조 블록도,
도 10은 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 컴퓨터 디바이스의 구조적 블록도.
도 2는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 광 발전 어레이의 작동 상태 판단 방법의 흐름도,
도 3은 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 이력 작동 상태 데이터를 전처리하기 위한 방법의 흐름도,
도 4는 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 표준 특성 파라미터를 결정하기 위한 방법의 흐름도,
도 5는 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 제1 특성 곡선의 개략도,
도 6은 본 개시내용의 다른 실시예에 따른 광 발전 어레이의 작동 상태 판단 방법의 흐름도,
도 7은 본 개시내용의 또 다른 실시예에 따른 광 발전 어레이의 작동 상태 판단 방법의 흐름도,
도 8은 본 개시내용의 또 다른 실시예에 따른 광 발전 어레이의 작동 상태 판단 방법의 흐름도,
도 9는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 광 발전 어레이의 작동 상태 판단 장치의 구조 블록도,
도 10은 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 컴퓨터 디바이스의 구조적 블록도.
본 개시내용의 목적, 기술적 해결방안 및 이점을 보다 명확하게 하기 위하여, 이하에서는 첨부 도면과 함께 본 개시내용의 실시예를 상세히 설명한다.
본 명세서에서 언급된 용어 "복수"는 2 이상을 의미하며, 용어 "및/또는"은 연관된 객체의 연관 관계를 설명하여 세 가지 유형의 관계가 있을 수 있음을 나타낸다. 예를 들어, A 및/또는 B는 A가 단독으로 존재하고, A와 B가 동시에 존재하고, B가 단독으로 존재하는 세 가지 상황을 나타낼 수 있다. 부호 "/" 는 일반적으로 컨텍스트 관련 개체가 "또는"의 관계에 있음을 나타낸다.
광 발전 모듈이 고장 나면 두 가지 상황이 있을 수 있다. 한 가지 상황은 광 발전 모듈이 손상되거나 광 발전 모듈이 차폐되어 광 발전 모듈 온도가 상승하는 것이다. 또 다른 상황은 광 발전 모듈이 바이패스 다이오드로 인해 단락되어(shorted-circuited) 광 발전 모듈이 작동하지 않아 광 발전 모듈 온도가 낮아지는 것이다. 정상 광 발전 모듈과 고장 광 발전 모듈의 온도 차이로 인해 관련 기술은 광 발전 모듈의 동작 상태를 판단하는 방법을 제공하고 있다. 적외선 이미지 취득 장치가 장착된 드론으로 태양광 발전소의 광 발전 어셈블리를 검사한다. 이 방법에서, 광 발전 모듈의 작동 상태는 취득된 적외선 이미지에 기초하여 결정된다.
종래 기술의 방법은 적외선 영상이 온도의 영향을 크게 받기 때문에 태양광 발전소의 주변 온도가 높거나 낮을 때 정상 광 발전 모듈과 고장 광 발전 모듈을 구별하지 못할 수 있어, 결과적으로 경보를 발생하지 않거나 잘못된 경보를 발생시키고, 이는 광 발전 모듈의 작동 상태를 결정하는 정밀도를 상대적으로 낮추게 된다.
상술한 문제점을 해결하기 위해, 본 개시내용의 실시예는 광 발전 어레이의 작동 상태를 판단하는 방법을 제공한다. 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 구현 환경의 개략도를 도시한 도 1을 참조하면, 구현 환경은 광 발전 어레이(101) 및 모니터링 플랫폼(102)을 포함한다
광 발전 어레이(101)는 병렬 연결된 복수의 광 발전 스트링(photovoltaic string)으로 형성된 태양광 발전 시스템으로서, 하나의 컴바이너(combiner)에 의해 연결된 모든 발전 스트링의 세트를 의미한다. 실제 태양광 발전소는 복수의 광 발전 어레이(101)를 포함한다. 광 발전 어레이(101)의 각 광 발전 스트링에서 출력되는 전류는 컴바이너에 의해 결합되어 인버터로 전송된다. 보통, 광 발전 어레이에는 8-16개의 광 발전 스트링이 병렬로 연결되어 있고, 각 광 발전 스트링에는 24개의 광 발전 어셈블리가 직렬로 연결되어 있다. 본 개시내용의 실시예에서, 광 발전 어레이(101)는 광 발전 스트링의 출력 전류를 취득하는 전류 센서와 같은 센서 및 광 발전 어레이의 동작 상태 데이터를 취득하는 변류기(current transformer)를 구비할 수 있고, , 이를 전송할 수 있는 센서를 구비할 수 있으며, 취득한 작동 상태 데이터를 모니터링 플랫폼(102)에 전송할 수 있다.
광 발전 어레이(101)와 모니터링 플랫폼(102)은 유선 또는 무선 네트워크를 통해 연결된다.
모니터링 플랫폼(102)은 광 발전 어레이(101)에 의해 전송된 작동 상태 데이터를 저장하고, 데이터를 처리하며, 경보 기록을 생성하는 것과 같은 기능을 갖는 컴퓨터 디바이스이다. 컴퓨터 디바이스는 서버, 여러 대의 서버로 구성된 서버 클러스터 또는 클라우드 서버일 수 있다. 본 개시내용의 실시예에서, 모니터링 플랫폼(102)은 광 발전 어레이(101)에 의해 전송된 작동 상태 데이터를 취득하고, 작동 상태 데이터를 분석 및 처리하여 현재 특성 파라미터를 취득하고, 현재 특성 파라미터를 표준 특성 파라미터와 비교하여 광 발전 어레이의 작동 상태를 결정할 수 있다. 선택적으로, 모니터링 플랫폼(102)은 또한 취득된 작동 상태 데이터를 데이터베이스에 저장하여, 후속적으로 작동 상태 데이터에 기초하여 표준 특성 파라미터를 연속적으로 업데이트할 수 있다. 가능한 구현에서, 비정상적인 광 발전 스트링이 광 발전 어레이에 존재한다고 결정하면, 모니터링 플랫폼(102)은 경보 기록을 생성할 수 있으므로, 운영 및 유지보수 담당자가 제 시간에 광 발전 어레이의 작동 상태를 학습할 수 있고, 고장이 있을 때 광 발전 스트링의 비정상적인 작동 상태의 문제를 제 시간에 해결할 수 있다.
설명의 편의를 위해, 다음의 방법 실시예에서, 컴퓨터 디바이스인 모니터링 플랫폼(102)은 단지 도입 및 예시를 위한 예로서 취해진다.
본 개시내용의 일 실시예에 따른 광 발전 어레이의 동작 상태를 판단하는 방법의 흐름도를 참조하면, 컴퓨터 디바이스에 적용 가능한 방법은 본 실시예에서 예시를 위한 예로서 취해지며, 다음 단계를 포함할 수 있다.
단계 201에서, 광 발전 어레이의 현재 작동 상태 데이터가 취득된다. 여기에서 광 발전 어레이는 병렬로 연결된 적어도 2개의 광 발전 스트링을 포함하고, 현재 작동 상태 데이터는 광 발전 스트링의 현재 출력 전류값 및 광 발전 스트링에 대응하는 현재 조도를 포함한다.
광 발전 어레이는 병렬 연결된 복수의 광 발전 스트링에 의해 형성되는 태양광 발전 시스템이므로, 광 발전 어레이의 동작 상태를 판단하는 것은 각 광 발전 스트링의 동작 상태를 판단하는 것이다. 따라서, 가능한 구현에서, 취득된 현재 작동 상태 데이터는 각 광 발전 스트링의 현재 출력 전류값 및 광 발전 스트링에 대응하는 현재 조도를 포함한다.
광 발전 스트링의 현재 출력 전류값에 관하여, 광 발전 스트링의 현재 출력 전류를 검출하기 위해 유도 코일이 채택될 수 있고, 취득된 현재 출력 전류값은 컴퓨터 디바이스에 전송될 수 있다. 각 광 발전 스트링은 현재 출력 전류값에 대응한다. 동일한 샘플링 모멘트에서 현재 출력 전류값의 수는 광 발전 어레이에 포함된 광 발전 스트링의 수에 따라 다르다. 예를 들어, 광 발전 어레이가 8개의 광 발전 스트링을 포함하는 경우 동일한 샘플링 모멘트에 대응하는 현재 출력 전류값은 I1, I2, I3, I4, I5, I6, I7 및 I8을 포함할 수 있다.
광 발전 스트링에 대응하는 현재의 조도는 태양광 발전소에 구비된 조사기(irradiator)에 의해 취득될 수 있다. 조사기의 설치 방식은 수평 설치(즉, 수평 조사기)일 수 있다. 수평 조사기에 의해 취득된 조도 데이터는 광 발전 어레이의 기울기에 대응하는 조도 데이터로 변환될 필요가 있다. 광 발전 어레이(경사 조사기)와 동일한 기울기 및 동일한 방향의 설치 방식을 채택할 수도 있다. 이 설치 방식으로 취득한 조도는 광 발전 스트링에 대응하는 현재 조도이다. 광 발전 어레이의 광 발전 어셈블리는 모두 동일한 기울기를 채택하기 때문에 동일한 취득 모멘트는 하나의 현재 조도에 해당한다. 개략적으로, 현재 조도는 900 W/m2일 수 있다.
선택적으로, 현재 작동 상태 데이터는 미리 설정된 시간마다 취득될 수 있다. 미리 설정된 시간은 30초 또는 5분일 수 있으며, 필요에 따라 태양광 발전소의 운영 및 유지보수 담당자가 설정할 수 있다. 본 개시내용의 실시예에서 현재 동작 상태 데이터의 취득 시간 간격은 한정되지 않는다.
단계 202에서, 현재 작동 상태 데이터에 기초하여 광 발전 어레이의 현재 특성 파라미터가 결정된다. 여기에서 현재 특성 파라미터는 광 발전 어레이의 현재 작동 상태의 특성을 특성화하도록 의도되고, 현재 특성 파라미터는 현재 특성 전류값, 전류 이산 속도 및 현재 조도를 포함한다.
가능한 구현에서, 광 발전 어레이의 작동 상태를 보다 정확하게 판단하기 위해, 현재 특성 파라미터(광 발전 어레이의 현재 작동 상태를 특성화하기 위해 의도된 특성)는 현재 작동 상태 데이터를 처리함으로써 결정될 필요가 있다. 예를 들어, 현재 특성 전류값은 광 발전 어레이에 포함된 모든 광 발전 스트링 중 정상 동작 상태의 광 발전 스트링에 대응하는 출력 전류값을 특성화한다. 현재 전류 이산 속도(current discrete rate)는 광 발전 어레이에 포함된 각 광 발전 스트링의 발전 성능을 특성화한다. 현재 전류 이산 속도가 낮으면 각 광 발전 스트링의 발전 성능 균일성이 양호함(즉, 각 광 발전 스트링의 출력 전류값 편차가 작은 것)을 나타낸다. 현재 전류 이산 속도가 높으면 각 광 발전 스트링의 출력 전류값 편차가 크고 발전 성능이 좋지 않음을 나타낸다. 특정 광 발전 스트링에 고장난 광 발전 모듈이 존재할 수 있다.
개략적으로, 현재 특성 전류값은 IK로 표시될 수 있고, 현재 전류 이산 속도는 CVt로 표시될 수 있으며, 현재 조도는 POAt로 표시될 수 있다.
단계 203에서, 현재 특성 파라미터를 광 발전 어레이의 표준 특성 파라미터와 비교함으로써 광 발전 어레이의 작동 상태가 결정된다.
표준 특성 파라미터는 광 발전 어레이의 이력 작동 상태 데이터(historical operating state data)에 기초하여 결정된다. 개략적으로, 일정 기간 내에 광 발전 어레이에 대응하는, 이력 출력 전류값, 이력 조도 등과 같은 이력 작동 상태 데이터가 취득될 수 있다.
선택적으로, 6개월 이내에 광 발전 어레이에 대응하는 이력 작동 상태 데이터가, 분석에 의해 광 발전 어레이에 대응하는 표준 특성 파라미터를 얻기 위해 취득될 수 있다.
가능한 구현에서, 광 발전 어레이에 대응하는 이력 작동 상태 데이터를 분석함으로써, 광 발전 어레이에 대응하는 표준 특성 전류값(Iref), 표준 전류 이산 속도(CVts) 및 표준 조도(POAref) 등과 같은 표준 특성 파라미터가 취득될 수 있다. 그런 다음, 취득한 표준 특성 파라미터를 현재 특성 파라미터와 비교한다. 미리 설정된 논리 관계가 충족되면, 광 발전 어레이의 동작 상태가 정상임을 출력한다. 기 설정된 논리 관계가 충족되지 않으면 광 발전 어레이의 동작 상태가 비정상임을 출력한다.
미리 설정된 논리적 관계는 현재 특성 전류값이 표준 특성 전류값 이하이고(IK≤Iref), 현재 조도가 표준 조도 이하이며(POAt≤POAref), 전류 이산 속도가 표준 전류 이산 속도 이하인(CVt≤CVts) 것 등일 수 있다.
요약하면, 본 개시내용의 실시예에서, 광 발전 어레이의 현재 작동 상태 데이터(광 발전 스트링의 현재 출력 전류값 및 광 발전 스트링에 대응하는 현재 조도)는 실시간으로 취득되고, 현재 작동 상태 데이터에 기초하여 광 발전 어레이의 특성 파라미터(현재 특성 전류값, 전류 이산 속도 및 현재 조도)를 결정하고, 현재 특성 파라미터를 광 발전 어레이의 표준 특성 파라미터(표준 특성 전류값, 표준 전류 이산 속도 및 표준 조도)와 비교하여 광 발전 어레이의 작동 상태를 결정한다. 광 발전 어레이의 현재 작동 상태는 실시간 작동 상태 데이터에 기초하여 결정된 현재 특성 파라미터를 표준 특성 파라미터와 비교하여 결정된다. 현재의 특성 파라미터는 광 발전 어레이의 동작 상태 특성을 실시간으로 반영할 수 있으므로, 관련 기술에서 적외선 이미지를 통해 작동 상태를 판단하는 방법에 비해, 적외선 이미지에 대한 주변 온도의 간섭을 피할 수 있고, 따라서 광 발전 어레이의 작동 상태를 결정하는 정밀도를 향상시킬 수 있다.
가능한 구현에서, 표준 특성 파라미터는 광 발전 어레이에 대응하는 취득된 이력 작동 상태 데이터에 기초하여 결정된다. 이력 작동 상태 데이터에는 일부 비정상 데이터 또는 무효 데이터, 예를 들어, 야간 작동 상태 데이터(무효 데이터) 또는 컴바이너 고장(또는 출력 전류값을 취득하는 장비 고장) 시 취득한 데이터(비정상 데이터)가 존재할 수 있고, 이들은 모두 표준 특성 파라미터를 결정하는 정밀도에 영향을 미칠 것이기 때문에, 결정된 표준 특성 파라미터의 정밀도를 개선하기 위해, 취득된 이력 작동 상태 데이터는 특정 데이터 품질 규칙에 따라 필터링 및 처리될 필요가 있다. 본 실시예는 취득된 이력 작동 상태 데이터를 필터링하고 처리하는 방법을 설명하는 데 중점을 둔다.
개략적으로, 도 3은 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 이력 작동 상태 데이터를 전처리하기 위한 방법의 흐름도를 도시한다.
단계 301에서, 미리 설정된 기간 내의 광 발전 어레이의 이력 작동 상태 데이터가 취득된다.
이력 작동 상태 데이터는 광 발전 스트링의 이력 출력 전류값, 광 발전 스트링에 대응하는 이력 조도, 이력 주변 온도 및 광 발전 스트링이 위치하는 환경의 이력 풍속을 포함한다.
미리 설정된 기간은 최근 6개월 또는 최근 1년일 수 있다. 미리 설정된 기시간이 길수록 이력 작동 상태 데이터에 기초하여 결정된 표준 특성 파라미터가 더 정확해 진다.
가능한 구현에서, 최근 6개월 이내의 광 발전 어레이의 이력 출력 전류값, 이력 조도, 이력 주변 온도, 이력 풍속 등이 취득될 수 있다. 이력 출력 전류값 및 이력 조도를 취득하는 방법에 관해서는, 상기 실시예를 참조할 수 있으며, 본 실시예에서 반복되지 않는다. 이력 주변 온도와 이력 풍속은 태양광 발전소에 각각 설치된 온도 센서와 풍속계에 의해 취득될 수 있다.
선택적으로, 이력 작동 상태 데이터는 미리 설정된 샘플링 주파수에 기초하여 취득될 수 있다. 예를 들어, 미리 설정된 샘플링 주파수는 5분이다. 샘플링 주파수는 현재 동작 상태 데이터를 취득하기 위한 샘플링 주파수와 동일할 수 있다.
단계 302에서, 광 발전 어레이에 대응하는 광 발전 모듈 온도는 최대 조도, 최대 풍속 및 최대 주변 온도에 기초하여 계산된다.
최대 조도는 이력 조도에 기초하여 결정된다. 즉, 취득 기간 내의 모든 이력 조도 중의 최대값을 최대 조도로 간주한다. 최대 주변 온도는 이력 주변 온도에 기초하여 결정된다. 즉, 취득 기간 내의 모든 이력 주변 온도 중 최대값을 최대 주변 온도로 간주한다. 최대 풍속은 이력 풍속을 기준으로 결정된다. 즉, 취득 기간 내 모든 이력 풍속 중 최대값을 최대 풍속으로 간주한다.
개략적으로, 조도, 풍속, 주변 온도 및 광 발전 모듈 온도 사이의 관계는 다음의 식과 같이 표현될 수 있다.
여기에서, Tm은 광 발전 모듈 온도(광 발전 모듈의 후면 패널 온도), GPOA는 조도(광 발전 어레이의 기울기에 대응), Ws는 광 발전 모듈이 위치한 환경의 풍속, Ta는 광 발전 모듈이 위치한 환경의 주변 온도를 나타내며, a와 b는 상수이다. a와 b의 값은 광 발전 모듈의 유형과 설치 방식에 따라 다르다. 특정 값은 표 I과 같다.
| 어셈블리 유형 | 설치방식 | a | b |
| 이중 글라스 어셈블리 | 고정 기울기 | -3.47 | -0.0594 |
| 이중 글라스 어셈블리 | 고정 기울기 | -2.98 | -0.0471 |
| 종래 어셈블리 | 고정 기울기 | -3.56 | -0.075 |
| 종래 어셈블리 | 컬러 스틸 타일 | -2.81 | -0.0455 |
| 박막 어셈블리 | 고정 기울기 | -3.58 | -0.113 |
가능한 구현에서, 광 발전 모듈 온도 Tm는 취득된 최대 풍속, 최대 주변 온도 및 최대 조도를 식 (1)에 대입함으로써 취득된다.
단계 303에서, 광 발전 모듈 온도 및 최대 조도에 기초하여 광 발전 어레이에 대응하는 제1 최대 출력 전류값이 계산되며, 여기에서 제1 최대 출력 전류값은 최대 조도 하에서 광 발전 스트링의 출력 전류값이다.
개략적으로, 출력 전류, 광 발전 모듈 온도, 및 조도 사이의 관계는 다음의 식과 같이 표현될 수 있다:
여기서, I1은 출력 전류, Iph,stc는 표준 테스트 조건 하에서의 출력 전류, GPOA는 경사 조사, β는 광 발전 모듈의 현재 온도 상승 계수, Tm은 광 발전 모듈 온도(광 발전 모듈 후면 패널의 온도), 그리고 Tstc는 표준 시험 조건, 즉 25°C에서의 온도이다.
표준 시험 조건(Standard Test Condition, STC)은 태양광 분야에서 광 발전 어셈블리에 대한 공인된 시험 표준, 즉 1.5; 1000W/m2; 25°C을 참고한다. 1.5는 기단(are mass, AM)이 1.5라는 의미이다. 즉, 빛이 대기를 통과하는 실제 거리는 대기의 수직 두께의 1.5배이다. 1000W/m2는 표준 테스트에서 태양의 조도이다. 25℃는 광 발전 모듈이 25℃에서 작동하는 것을 의미한다.
가능한 구현에서, Iph,stc, β, Tstc 등이 디폴트 값이므로, 광 발전 어레이에 대응하는 제1 최대 전류값 I1은 단계 302에서 취득된 광 발전 모듈 온도 및 최대 조도를 식 (2)에 대입함으로써 취득될 수 있다.
단계 304에서, 광 발전 어레이에 대응하는 제2 최대 출력 전류값은 정격 설치 용량 및 최대 시스템 전압에 기초하여 계산되며, 여가에서, 제2 최대 출력 전류값은 컴바이너가 광 발전 스트링이 입력하게 하는 최대 전류값이다.
정격 설치 용량은 광 발전 어레이에 연결된 컴바이너의 정격 전력이다. 최대 시스템 전압은 컴바이너에 연결된 인버터의 시스템 전압이다.
개략적으로, 정격 설치 용량, 최대 시스템 전압 및 제2 최대 출력 전류 사이의 관계는 다음의 식과 같이 표현될 수 있다.
여기여서, Pcbx,rated는 컴바이너의 정격 설치 용량, Vinv,max_system는 인버터의 최대 시스템 전압, I2는 제2 최대 출력 전류이다. 식 (3)으로부터 제2 최대 출력 전류는 광 발전 어레이의 이력 작동 데이터와 관련이 없음을 알 수 있다. 즉, 동일한 컴바이너에 대해 제2 최대 출력 전류는 고정된다.
가능한 구현에서, 제2 최대 출력 전류값, 즉, I2는 컴바이너의 정격 설치 용량과 인버터의 최대 시스템 전압에 기초하여 계산함으로써 얻어질 수 있다.
단계 305에서, 제1 최대 출력 전류값과 제2 최대 출력 전류값의 최소값을 전류 임계값으로 결정한다.
가능한 구현에서, 제1 최대 출력 전류 및 제2 최대 출력 전류값의 최소값은 전류 임계값으로서 결정된다. 예를 들어, 전류 임계값은 15A일 수 있다. 취득한 광 발전 스트링의 출력 전류값이 전류 임계값보다 높다면, 이는 광 발전 스트링에 대응하는 출력 전류값이 사실상 높다는 것을 의미한다. 전류값이 사실상 높은 이유는 컴바이너의 문제이거나 광 발전 스트링의 전류를 감지하는 유도 코일의 고장일 수 있으며, 이는 광 발전 스트링의 고장 범위에 속하지 않는다. 따라서, 사실상 높은 전류값을 제거하기 위해서는, 결정된 전류 임계값에 기초하여 이력 작동 상태 데이터를 필터링하는 것이 필수적이다.
개략적으로, 전류 임계값은 Ithreshold로 표시될 수 있다. 전류 임계값, 제1 최대 출력 전류값 I1 및 제2 최대 출력 전류값 I2사이의 관계는 다음과 같이 표현될 수 있다.
개략적으로, I1=15A이고, I2=15.5A이면 전류 임계값은 Ithreshold=15A이다.
단계 306에서, 필터링된 이력 작동 상태 데이터는 전류 임계값에 기초하여 이력 작동 상태 데이터를 필터링함으로써 취득되며, 여기서 필터링된 이력 출력 전류값은 전류 임계값보다 작거나 같습니다.
가능한 구현에서, 이력 작동 상태 데이터는 미리 설정된 데이터 품질 규칙에 따라 필터링될 수 있다. 데이터 품질 규칙에는 야간 데이터 제거(예: 오전 7시 이전 및 오후 6시 이후 데이터 제거), 반복되는 타임스탬프 데이터 제거, 전류 임계값을 초과하는 데이터 제거, 컴바이너가 연결되지 않은 기간 내 데이터 제거(컴바이너 셧다운), 스턱 데이터(stuck data) 제거(스턱 데이터는 데이터가 미리 설정된 시간(예: 10분 이상) 이상 새로 고침되지 않음을 나타냄), 조도가 20W/m2 미만인 데이터 제거, 공석 값(vacancy value)의 보충 등이 있다.
전류 임계값을 초과하는 데이터를 제거한 후, 취득 모멘트에 대응하는 전류 공석 값을 보완할 필요가 있다. 공석 값에 대응하는 취득 시점 전후의 유효 시점의 전류 평균은 공석 값이 아닌 채워진 값(filling value)으로 간주될 수 있다. 예를 들어, 10:05:00에 대응하는 전류 값은 20A로, 이는 전류 임계값 15A보다 크다. 10:00:00에 취득한 전류값은 12A로, 전류 임계값 15A보다 작다. 10:10:00에 취득한 전류값은 10A로, 전류 임계값 15A보다 작다. 그러면 11A의 전류 평균값은 10:05:00에 대응하는 출력 전류값으로 간주될 수 있다.
가능한 구현에서, 미리 설정된 데이터 품질 규칙에 의해 처리된 후의 이력 작동 상태 데이터는 표준 특성 파라미터를 결정하기 위한 기본 데이터로 간주된다.
본 실시예에서는, 미리 설정된 기간 내의 광 발전 어레이에 대응하는 이력 작동 상태 데이터가, 분석에 의해 광 발전 어레이에 대응하는 전류 임계값을 얻기 위해 취득되므로, 미리 설정된 데이터 품질 규칙에 따라 필터링 및 처리하여 표준 특성 파라미터를 결정하는 정밀도를 향상시킨다.
가능한 구현에서, 미리 설정된 시간 기간 내에 취득된 이력 작동 상태 데이터를 전처리한 후, 필터링된 이력 작동 상태 데이터에 기초하여 표준 특성 파라미터가 결정될 수 있다.
개략적으로, 도 4는 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 표준 특성 파라미터를 결정하기 위한 방법의 흐름도를 도시한다. 이 방법에는 다음 단계가 포함된다.
단계 401에서, 필터링된 이력 출력 전류값 및 필터링된 이력 출력 전류값에 대응하는 취득 모멘트에 기초하여 제1 특성 곡선이 구성되며, 여기에서, 제1 특성 곡선은 광 발전 어레이의 발전 성능을 특성화한 것으로, 제1 특성 곡선은 정규 분포 곡선이다.
가능한 구현에서, 미리 설정된 기간 내의 이력 출력 전류값이 취득된다. 예를 들어 미리 설정된 기간을 6개월로 하면, 동일한 취득 모멘트에 대응하는 6×30개의 이력 출력 전류값이 존재할 수 있다. 특성 곡선을 맞추기 쉽도록 먼저 180개의 이력 출력 전류값에 대해 K 백분위수를 사용한다. K 백분위수에 대응하는 이력 출력 전류값은 취득 모멘트에 대응하는 이력 출력 전류값으로 간주되며, K는 50보다 크다. 즉, 중앙값을 상회하는 이력 출력 전류값을 취한다. 위의 단계에 따라, 하루의 각 취득 모멘트에 대응하는 이력 출력 전류값이 결정될 수 있으며, 이력 출력 전류값과 해당 취득 모멘트에 기초하여 제1 특성 곡선을 구성할 수 있다. 제1 특성 곡선은 정규 분포 곡선이며 다음과 같이 표현할 수 있다.
여기에서 f(t)는 모멘트 t에 대응하는 이력 출력 전류값을 나타내고, t는 취득 모멘트이고, μ 및 σ는 제1 특성 곡선에 대응하는 두 개의 불확실한 상수이며, μ는 이력 출력 전류값의 평균에 의해 결정되고, σ는 이력 출력 전류값의 표준 편차에 의해 결정된다.
개략적으로, 도 5는 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 제1 특성 곡선의 개략도를 도시한다. 가로 축은 취득 모멘트이고 세로 축은 이력 출력 전류값이다.. 제1 특성곡선과 가로 축으로 둘러싸인 영역은 광 발전 스트링의 하루 발전 성능을 특성화한다.
단계 402에서, 제1 특성 곡선 및 미리 설정된 경험적 계수에 기초하여 표준 특성 전류값을 결정한다.
미리 설정된 경험적 계수는 운영 및 유지보수 담당자에 의해 설정될 수 있다. 예를 들어, 이미 설정된 경험적 계수는 80%일 수 있는데, 이는 전체 곡선 아래 면적에 대한 표준 특성 전류값에 대응하는 곡선 아래 면적의 비율이 미리 설정된 경험 계수를 충족시키미을 만족함을 의미한다.
개략적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 표준 특성 전류값은 2개의 취득 모멘트 t1 및 t2에 대응한다. t1과 t2 사이의 곡선과 가로 축으로 둘러싸인 곡선 아래의 면적과 제1 특성곡선과 가로 축으로 둘러싸인 면적의 비율은 경험적 계수 80%를 충족시킨다.
가능한 구현에서, 운영 및 유지보수 담당자는 대응하는 경험적 계수를 미리 설정한다. 컴퓨터 디바이스는 구성된 제1 특성 곡선에 기초하여 미리 설정된 경험적 계수를 충족시키는 표준 특성 전류값을 계산할 수 있다.
단계 403에서, 필터링된 이력 출력 전류값 및 필터링된 이력 조도에 기초하여 제2 특성 곡선이 구성되며, 여기에서 제2 특성 곡선은 선형 곡선이다.
동일한 취득 모멘트에 대응하는 이력 조도를 결정하는 방법과 관련하여, 단계 401의 방법을 참조할 수 있다. K 백분위수는 6개월 내의 동일한 취득 모멘트의 이력 조도에 대해 취해지며, K는 50보다 큰 정수 즉, 중앙값을 상회하는 조도를 취한다.
가능한 구현에서, 하루의 각 취득 모멘트에 대응하는 이력 출력 전류값은 필터링된 이력 출력 전류값에 기초하여 결정된다. 하루의 각 취득 모멘트에 대응하는 이력 조도는 필터링된 이력 조도에 기초하여 결정된다. 그리고, 하루의 각 취득 모멘트에 대응하는 이력 출력 전류값과 하루의 각 샘플링 모멘트에 대응하는 이력 조도에 기초하여 제2 곡선을 구성한다. 제2 곡선은 선형 곡선이다..
단계 404에서, 표준 특성 전류값 및 제2 특성 곡선에 기초하여 표준 조도를 결정한다.
가능한 구현에서, 표준 특성 전류값에 대응하는 표준 조도는 단계 402에 기초하여 결정된 표준 특성 전류값을 제2 특성 곡선에 대입함으로써 취득될 수 있다.
단계 405에서, 필터링된 이력 출력 전류값에 기초하여 광 발전 어레이의 이력 전류 이산 속도가 계산된다.
가능한 구현에서, 동일한 광 발전 스트링에 대해, 동일한 취득 모멘트에 대응하는 이력 출력 전류값을 취득하는 방법은 단계 401을 참조할 수 있다. 즉, K 백분위수가 180개의 이력 출력 전류값에 대해 취해지며, 본 실시예에서 반복되지 않는다. 유사하게, 광 발전 어레이에 포함된 모든 광 발전 스트링에 각각 대응하는 이력 출력 전류값이 취득될 수 있다. 예를 들어, 광 발전 어레이가 8개의 광 발전 스트링을 포함하는 경우 취득 모멘트에 대응하는 이력 출력 전류값은 I1~I8로 결정된다.
이력 전류 이산 속도에 관하여, 먼저, 동일한 취득 모멘트에 대응하는 복수의 이력 출력 전류값에 기초하여 취득 모멘트에 대응하는 전류 이산 속도가 계산된다. 유사하게, 하루의 각 취득 모멘트에 대응하는 전류 이산 속도가 취득될 수 있으므로, 각 취득 모멘트에 대응하는 전류 이산 속도에 대한 K 백분위수를 취한다. K 백분위수에 대응하는 전류 이산 속도는 이력 전류 이산 속도로 간주된다. 전류 이산 속도가 작으면 작을수록 광 발전 스트링의 발전 성능은 더 좋아 진다. 따라서 K 백분위수는 중앙값 아래의 전류 이산 속도를 취한다. 예를 들어, 하루의 각 취득 모멘트에 대응하는 전류 이산 속도의 중앙값이 8%이면, 8% 미만인 전류 이산 속도는 이력 전류 이산 속도로 간주될 수 있다.
개략적으로, 전류 이산 속도와 각 광 발전 스트링의 출력 전류값 사이의 관계는 다음과 같이 표현될 수 있다.
여기에서, Iave는 각 광 발전 스트링의 출력 전류값에 대응하는 전류 평균, Iσ는 각 광 발전 스트링의 출력 전류값에 대응하는 전류 표준 편차, CVt는 현재 취득 모멘트에 대응하는 전류 이산 속도, N은 광 발전 스트링의 수, Ii는 i번째 광 발전 스트링에 대응하는 출력 전류값을 나타낸다.
개략적으로, 전류 평균은 각 광 발전 스트링에 대응하는 이력 출력 전류값을 식 (4)에 대입함으로써 얻어진다. 취득된 전류 평균값과 이력 출력 전류값을 식 (5)에 대입하여 전류 표준편차를 구한다. 그리고 취득한 전류 평균값과 전류 표준편차를 식 (6)에 대입하여 취득 모멘트에 대응하는 전류 이산 속도을 구한다. 유사하게, 하루의 각 취득 모멘트에 대응하는 전류 이산 속도을 취득할 수 있으며, 중위수 또는 중위수 이전의 전류 이산 속도를 이력 전류 이산 속도로 간주하여, CVsd로 나타낼 수 있다.
단계 406에서, 표준 전류 이산 속도는 이력 전류 이산 속도 및 고장 전류 이산 속도에 기초하여 계산된다.
개략적으로, 표준 전류 이산 속도, 이력 전류 이산 속도 및 고장 전류 이산 속도 사이의 관계는 다음과 같이 표현될 수 있다.
여기서 CVts는 표준 전류 이산 속도, CVsd는 이력 전류 이산 속도, CVbd는 고장 전류 이산 속도이며, 일반적으로 10%, α는 경험적 계수이다..
가능한 구현에서, 후속 논리적 판단을 위한 표준 전류 이산 속도는 취득된 이력 전류 이산 속도를 식(7)에 대입함으로써 얻어질 수 있다.
표준 특성 전류값, 표준 조도 및 표준 전류 이산 속도를 결정하는 프로세스는 위의 실시예에 표시된 순서대로 수행되지 않을 수 있지만, 동시에 결정되거나 표준 특성 전류값, 표준 조도 및 표준 전류 이산 속도를 결정하는 순서로 결정될 수도 있으며, 표준 전류 이산 속도, 표준 특성 전류, 및 표준 조도를 결정하는 순서로 결정될 수도 있다. 본 실시예는 각 표준 특성 파라미터 값을 결정하는 순서를 한정하지 않는다.
본 실시예에서, 제1 특성 곡선은 필터링된 이력 출력 전류값 및 취득 모멘트에 기초하여 피팅되고, 표준 특성 전류값은 경험적 계수 및 제1 특성 곡선에 기초하여 결정된다. 제2 특성 곡선은 필터링된 이력 출력 전류값과 필터링된 이력 조도에 기초하여 피팅되고, 표준 조도는 결정된 표준 특성 전류값과 제2 특성 곡선에 기초하여 결정된다. 필터링된 이력 출력 전류값을 분석 및 계산하여 이력 전류 이산 속도를 취득하고, 취득된 이력 전류 이산 속도와 고장 전류 이산 속도에 기초하여 표준 전류 이산 속도를 결정한다.
가능한 구현에서, 광 발전 모듈의 출력 전류는 아침과 저녁의 그늘 차폐 및 낮은 조도에 의한 영향을 받아, 광 발전 모듈의 출력 전류값을 낮추기 때문에, 계산된 전류 이산 속도가 높아져 잘못된 경보가 발생할 수 있다. 따라서 광 발전 어레이의 작동 상태 판단의 정밀도를 높이기 위해서는 전류 이산 속도에 기초하여 광 발전 어레이의 작동 상태를 판단하기 전에 먼저 출력 전류값과 조도를 판단할 필요가 있다.
도 6을 참조하면, 본 개시내용의 다른 실시예에 따른 광 발전 어레이의 동작 상태를 판단하는 방법의 흐름도를 도시한다. 본 실시예에서, 컴퓨터 디바이스에 적용 가능한 방법이 예시를 위한 예로서 취해진다. 이 방법에는 다음 단계가 포함된다.
단계 601에서, 광 발전 어레이의 현재 작동 상태 데이터가 취득된다. 여기에서 광 발전 어레이는 병렬로 연결된 적어도 2개의 광 발전 스트링을 포함하고, 현재 작동 상태 데이터는 광 발전 스트링의 현재 출력 전류값 및 광 발전 스트링에 대응하는 현재 조도를 포함한다.
이 단계의 구현을 위해, 단계 201을 참조할 수 있으며, 본 실시예에서 반복되지 않는다.
단계 602에서, 광 발전 어레이의 현재 특성 파라미터는 현재 작동 상태 데이터에 기초하여 결정된다.
컴바이너 장치나 스트링의 출력 전류를 감지하는 유도 코일이 고장날 때, 취득된 현재 출력 전류값은 사실상 높을 것이다. 취득한 출력 전류값에 사실상 높은 전류값이 있으면, 계산된 현재 전류 이산 속도가 높아 질 것이고, 이는 광 발전 어레이의 작동 상태 판단에 영향을 미칠 것이다. 따라서 현재 작동 상태 데이터에 기초하여 현재 특성 파라미터를 분석하기 전에, 현재 작동 상태 데이터를 사전 처리할 필요, 예를 들어 현재 출력 전류값에서 사실상 높은 전류값을 제거할 필요가 있다.
개략적으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 단계 602는 단계 602A, 단계 602B, 및 단계 602C를 포함할 수 있다.
단계 602A에서, 필터링된 현재 출력 전류값은 전류 임계값에 기초하여 현재 출력 전류값을 필터링함으로써 취득된다. 여기에서, 필터링된 현재 출력 전류값은 전류 임계값보다 작거나 같다.
전류 임계값을 결정하는 방법에 대해, 위의 실시예를 참조할 수 있으며, 본 실시예에서 반복되지 않는다.
가능한 구현에서, 복수의 현재 출력 전류값이 동일한 취득 모멘트에 취득되면, 복수의 현재 출력 전류값은 전류 임계값에 기초하여 필터링된다. 즉, 전류 임계값보다 큰 현재 출력 전류값이 제거되고, 공석 값을 채울 필요가 없다.
개략적으로, 예를 들어, 취득된 현재 출력 전류값은 I1=10A, I2=11A, I3=10A, I4=12A, I5=10A, I6=11A, I7=20A, I8=12A일 수 있고, 전류 임계값 Ithreshold=15A이다.. 현재 출력 전류값은 전류 임계값과 현재 출력 전류값의 관계에 따라 필터링될 수 있다. I7＞Ithreshold이므로 I7에 대응하는 현재 출력 전류값이 제거된다.
실시간으로 취득된 현재 출력 전류값에 대하여, 사실상 높은 전류값을 제거한 후 공석 값이 존재한다면 공석 값을 채울 필요가 없다. 나머지 현재 출력 전류값만 나중에 분석될 필요가 있다. 또한, 실질적으로 높은 전류값이 존재하면, 컴바이너 장치 고장 경보, 유도 코일 고장 경보 등과 같은 본 개시내용의 광 발전 어레이 고장 경보와 무관한 다른 경보가 트리거될 것이다.
단계 602B에서, 필터링된 현재 출력 전류값의 K 백분위수는 현재 특성 전류값으로 결정되며, 여기에서서 K는 50 이상의 정수이다.
가능한 구현에서, 사실상 높은 전류값이 제거된 현재 출력 전류값의 K 백분위수가 현재 특성 전류값으로 결정된다. 기본적으로, K가 50 이상의 정수일 때, 취득된 현재 전류 특성 전류값은 정상 작동 상태에서 광 발전 스트링의 출력 전류값이다.
개략적으로, 필터링된 현재 출력 전류값이 I1=10A, I2=11A, I3=10A, I4=12A, I5=10A, I6=11A 및 I8=12A이면 현재 출력 전류값은 순서대로 배열된다. 현재 특성 전류값 IK=11A를 얻기 위해 중앙값(K=50)을 취한다.
단계 602C에서, 필터링된 현재 출력 전류값에 대응하는 전류 평균에 대한 전류 표준 편차의 비는 전류 이산 속도로서 결정된다.
가능한 구현에서, 전류 평균은 필터링된 현재 출력 전류값 및 식 (4)에 기초하여 계산될 수 있다. 전류 표준 편차는 전류 평균, 필터링된 현재 출력 전류값 및 식 (5)에 기초하여 계산될 수 있다. 그리고, 현재 전류 이산 속도는 전류 표준 편차, 전류 평균 및 식 (6)에 기초하여 계산될 수 있다.
개략적으로, 필터링된 현재 출력 전류값이 I1=10A, I2=11A, I3=10A, I4=12A, I5=10A, I6=11A, 및 I8=12A이면 식 (4)에 이들을 대입하여 전류 평균 Iave= 10.86A를 얻을 수 있다. 전류 평균값과 필터링된 현재 출력 전류값을 식 (5)에 대입하면 전류 표준편차 = 0.833A를 얻을 수 있다. 그리고, 전류 표준편차와 전류 평균을 식 (6)에 대입하여 현재 전류 이산 속도 CVt= 0.077을 얻을 수 있으며, 이를 백분율로 환산하면 7.7%이다.
단계 603에서, 현재 특성 전류값이 표준 특성 전류값 이하인 것에 응답하여 광 발전 어레이의 작동 상태가 정상인 것으로 결정된다.
가능한 구현에서, 현재 특성 전류값이 표준 특성 전류값 이하이면, 광 발전 스트링의 현재 출력 전류값이 낮고, 광 발전 모듈에 의해 수신되는 조도가 낮다는 것을 나타내며, 이는 광 발전 스트링의 고장으로 인한 것이 아니다. 따라서, 현재 광 발전 어레이의 동작 상태는 정상이라고 판단할 수 있다. 즉, 포함된 광 발전 스트링의 동작 상태는 정상이다.
단계 604에서, 현재 특성 전류값이 표준 특성 전류값보다 크고 현재 조도가 표준 조도 이하인 것에 응답하여 광 발전 어레이의 작동 상태가 정상인 것으로 결정된다.
가능한 구현에서, 현재 특성 전류값이 표준 특성 전류값보다 크면, 현재 조도 또한 표준 조도보다 이하인지의 여부를 계속 판단할 필요가 있다. 현재 조도가 표준 조도 이하이면 광 발전 모듈이 받는 조도가 낮음을 나타낸다. 낮은 조도로 인해 발생하는 높은 전류 이산 속도 상황을 제거하고 잘못된 경보 트리거를 방지하기 위해서는 광 발전 어레이의 현재 작동 상태가 정상임을 출력해야 한다. 즉, 포함된 광 발전 스트링의 동작 상태는 정상이다.
단계 605에서, 현재 특성 전류값이 표준 특성 전류값보다 크고, 현재 조도가 표준 조도보다 큰 것에 응답하여, N(N은 1이상의 정수)개의 연속 샘플링 모멘트에 대응하는 현재 전류 이산 속도가 취득된다.
가능한 구현에서, 현재 특성 전류값이 표준 특성 전류값보다 크고, 현재 조도가 표준 조도보다 크면, 광 발전 스트링에 의해 수신되는 조도가 정상임을 나타낸다. 이 경우 현재 전류 이산 속도의 판단이 트리거될 수 있다.
전류 이산 속도의 판단에 관하여, 우발적인 요인에 의해 야기된 잘못된 경보를 제거하기 위해서는, N개의 연속 샘플링 모멘트에 대응하는 현재 전류 이산 속도가 판단되어야 한다. 즉, N개의 연속 샘플링 모멘트에 대응하는 현재의 전류 이산 속도를 취득할 필요가 있다.
단계 606에서, 적어도 M개의 연속 샘플링 모멘트에 대응하는 현재 전류 이산 속도가 표준 전류 이산 속도보다 큰 것에 응답하여, 광 발전 어레이의 작동 상태가 비정상인 것으로 결정된다. 여기에서, M은 1이상의 정수이며, N 이상이다.
가능한 구현에서, 현재 샘플링 모멘트가 모멘트 a이고 취득 모멘트 a에 대응하는 현재 전류 이산 속도가 표준 전류 이산 속도보다 크면, 모멘트 a는 제1 비정상 모멘트 t1으로 표시되고, 다음 취득 모멘트(모멘트 a+1)에서의 현재 특성 파라미터와 표준 특성 파라미터 사이의 관계는 연속적으로 판단된다. 모멘트 a+1에 대응하는 현재 전류 이산 속도 또한 표준 전류 이산 속도보다 크면, 모멘트 a+1을 제2 비정상 모멘트 t2로 표시하고 위의 판단 단계를 반복한다. M개의 연속 샘플링 모멘트에 대응하는 현재 전류 이산 속도가 모두 표준 전류 이산 속도보다 크면, 광 발전 어레이에 비정상적인 광 발전 스트링이 존재하는 것으로 판단한다.
M개의 연속 샘플링 모멘트에 대응하는 시간은 i번째 비정상 모멘트와 제1 비정상 모멘트 사이의 시간차일 수 있다. 즉, 비정상 광 발전 스트링이 광 발전 어레이에 존재하는 것을 출력하기 전에 ti-t1≤Tts를 만족시킬 필요가 있다. 여기에서, t1은 제1 비정상 모멘트, ti는 i 번째 비정상 모멘트, Tts는 시간 임계값이다.
선택적으로, 연속적인 비정상 모멘트가 시간 임계값보다 작으면, 광 발전 어레이의 작동 상태가 정상임을 출력해야 한다.
선택적으로, 시간 임계값은 필요에 따라 운영 및 유지 보수 담당자에 의해 설정될 수 있다. 예를 들어, 시간 임계값은 15분 또는 60분일 수 있다.
본 실시예에서, 실시간으로 취득된 현재 전류 출력 값은, 현재 전류 이산 속도의 계산에 대한 사실상 높은 전류값의 영향을 제거하기 위해, 전류 임계값에 의해 필터링된다. 또한, 전류 이산 속도를 판단하기 전에 광 발전 모듈의 낮은 조도로 인해 현재 출력 전류값이 낮은 상황을 먼저 제거함으로써, 낮은 출력 전류값으로 인한 잘못된 경보를 피할 수 있으므로, 광 발전 어레이의 작동 상태를 판단하는 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 시간 임계값을 설정함으로써, 연속적인 비정상 모멘트의 시간이 시간 임계값을 충족할 때만, 광 발전 스트링 이상 경보가 트리거되어 우발적인 요인으로 인한 잘못된 경보를 방지하고 경보 정밀도를 향상시킬 수 있다.
가능한 구현에서, 광 발전 어레이가 고장난 것으로 결정될 때, 컴퓨터 디바이스 또한 경보 기록을 생성할 수 있으므로, 운영 및 유지보수 담당자는 경보 기록에 기초하여 광 발전 어레이에 어떤 비정상 광 발전 스트링이 존재하는지 결정하고, 비정상 광 발전 스트링을 오프라인으로 검사하며, 광 발전 스트링의 작동 상태가 비정상인 문제를 적시에 해결한다.
1. M개의 연속 샘플링 모멘트에 대응하는 현재 출력 전류값의 최소 출력 전류값이 결정된다.
광 발전 어레이에 비정상 광 발전 스트링이 존재하는 것으로 결정되면, M개의 연속 샘플링 모멘트에 대응하는 현재 출력 전류값에 기초하여 복수의 최소 출력 전류값이 결정될 수 있다. 예를 들어, M이 3이면 각 샘플링 모멘트에 대응하는 현재 출력 전류값의 최소 전류값이 결정되고, 3개의 연속 샘플링 모멘트는 3개의 최소 출력 전류값에 대응한다.
2. 최소 출력 전류값에 대응하는 광 발전 스트링을 비정상 광 발전 스트링으로 판정한다.
출력 전류값이 작고 현재 특성 전류값과 크게 다르기 때문에 현재 전류 이산 속도가 높다. 따라서 최소 출력 전류값에 대응하는 광 발전 스트링을 비정상 광 발전 스트링으로 판단하고, 비정상 광 발전 스트링 정보를 경보 내용으로 간주하여 운영 및 유지보수 담당자에게 통보한다.
선택적으로, 알람 기록은 현재 특성 전류값, 최소 출력 전류값, 최대 출력 전류값, 및 비정상 취득 모멘트에 대응하는 비정상 광 발전 스트링 정보를 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 최소 출력 전류값, 비정상 광 발전 스트링 정보, 최대 출력 전류값, 및 현재 특성 전류값과 같은 정보를 포함하는 알람 기록이 생성되어, 운영 및 유지보수 담당자에게 신속하게 알림으로써, 유지보수 담당자가 오프라인 검사를 수행하여 광 발전 스트링의 작동 상태가 비정상인 문제를 해결할 수 있도록 한다.
도 8을 참조하면, 도 8은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 광 발전 어레이의 동작 상태를 판단하는 방법의 흐름도를 도시한 것이다. 프로세스에는 다음 단계가 포함될 수 있다.
단계 801에서, 광 발전 어레이에 대응하는 이력 작동 상태 데이터가 취득된다.
단계 802에서, 표준 특성 파라미터는 이력 작동 상태 데이터에 기초하여 결정되며, 여기에서 표준 특성 파라미터는 표준 특성 전류값, 표준 전류 이산 속도 및 표준 조도를 포함한다.
단계 803에서, 광 발전 어레이에 대응하는 현재 작동 상태 데이터가 취득된다.
단계 804에서, 현재 특성 파라미터는 현재 작동 상태 데이터에 기초하여 결정되며, 여기에서, 현재 특성 파라미터는 현재 특성 전류값, 전류 이산 속도, 및 현재 조도를 포함한다.
단계 805에서, 현재 특성 전류값이 표준 특성 전류값 이하인지 여부가 판단된다.
단계 806에서, 현재 조도가 표준 조도 이하인지 여부가 판단된다.
단계 807에서, 현재 전류 이산 속도가 표준 전류 이산 속도 이하인지 여부 및 비정상 모멘트가 시간 임계값 미만인지 여부가 판단된다.
단계 808에서, 광 발전 어레이의 작동 상태가 정상임을 출력한다.
단계 809에서, 비정상 광 발전 스트링이 광 발전 어레이에 존재한다는 것이 출력된다.
도 9를 참조하면, 도 9는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 광 발전 어레이의 동작 상태를 결정하기 위한 장치의 구조적 블록도를 도시한다. 이 장치는 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합을 통해 컴퓨터 디바이스의 전부 또는 일부로서 구현될 수 있다. 이 장치에는 다음이 포함될 수 있다.
광 발전 어레이의 현재 작동 상태 데이터를 취득하도록 구성된 제1 취득 모듈(901), 여기에서, 상기 광 발전 어레이는 병렬로 연결된 적어도 2개의 광 발전 스트링을 포함하고, 상기 현재 작동 상태 데이터는 상기 광 발전 스트링의 현재 출력 전류값 및 상기 광 발전 스트링에 대응하는 현재 조도를 포함함;
상기 현재 작동 상태 데이터에 기초하여 상기 광 발전 어레이의 현재 특성 파라미터를 결정하도록 구성된 제1 결정 모듈(902), 여기에서, 상기 현재 특성 파라미터는 상기 광 발전 어레이의 현재 작동 상태의 특성을 특성화하도록 의도되고, 상기 현재 특성 파라미터는 현재 특성 전류값, 현재 전류 이산 속도 및 현재 조도를 포함함; 및
상기 현재 특성 파라미터를 상기 광 발전 어레이의 표준 특성 파라미터와 비교함으로써 상기 광 발전 어레이의 작동 상태를 결정하도록 구성된 제2 결정 모듈(903), 여기에서, 상기 표준 특성 파라미터는 상기 광 발전 어레이의 이력 작동 상태 데이터에 기초하여 결정되고, 상기 표준 특성 파라미터는 표준 특성 전류값, 표준 전류 이산 속도 및 광 발전 스트링에 대응하는 표준 조도를 포함함.
선택적으로, 제2 결정 모듈(903)은 다음을 포함한다:
상기 현재 특성 전류값이 상기 표준 특성 전류값 이하인 것에 응답하여 상기 광 발전 어레이의 작동 상태가 정상인 것을 결정하도록 구성된 제1 결정 유닛; 및
상기 현재 특성 전류값이 상기 표준 특성 전류값보다 크고, 상기 현재 조도가 상기 표준 조도 이하인 것에 응답하여 상기 광 발전 어레이의 작동 상태가 정상인 것을 결정하도록 구성된 제2 결정 유닛.
선택적으로, 제2 결정 모듈(903)은 다음을 더 포함한다:
상기 현재 특성 전류값이 상기 표준 특성 전류값보다 크고, 상기 현재 조도가 상기 표준 조도보다 큰 것에 응답하여, N개의 연속 샘플링 모멘트에 대응하는 현재 전류 이산 속도를 취득하도록 구성된 취득 유닛, 여기에서, N은 1 이상의 정수; 및
적어도 M개의 연속 샘플링 모멘트에 대응하는 현재 전류 이산 속도가 상기 표준 전류 이산 속도보다 큰 것에 응답하여, 상기 광 발전 어레이의 작동 상태가 비정상인 것을 결정하도록 구성된 제3 결정 유닛, 여기에서, M은 1이상의 정수이고, N 이상임.
선택적으로, 장치는 다음을 추가로 포함한다:
상기 M개의 연속 샘플링 모멘트에 대응하는 상기 현재 출력 전류값 중 최소 출력 전류값을 결정하도록 구성된 제3 결정 모듈; 및
상기 최소 출력 전류값에 대응하는 광 발전 스트링을 비정상 광 발전 스트링으로 결정하도록 구성된 제4 결정 모듈.
선택적으로, 제1 결정 모듈(902)은 다음을 포함한다:
전류 임계값에 기초하여 상기 현재 출력 전류값을 필터링함으로써 필터링된 현재 출력 전류값을 취득하도록 구성된 필터링 유닛, 여기에서, 상기 전류 임계값은 상기 광 발전 어레이의 이력 작동 상태 데이터에 기초하여 결정되고, 상기 필터링된 현재 출력 전류값은 상기 전류 임계값 이하임;
상기 필터링된 현재 출력 전류값에서 K 백분위수를 상기 현재 특성 전류값으로 결정하도록 구성된 제4 결정 유닛, 여기에서, K는 50 이상의 정수임; 및
상기 필터링된 현재 출력 전류값에 대응하는 전류 평균에 대한 전류 표준 편차의 비를 상기 현재 전류 이산 속도로 결정하도록 구성된 제5 결정 유닛.
선택적으로, 장치는 다음을 추가로 포함한다:
미리 설정된 시간 기간 내에 상기 광 발전 어레이의 이력 작동 상태 데이터를 취득하도록 구성된 제2 취득 모듈, 여기에서, 상기 이력 작동 상태 데이터는 상기 광 발전 스트링의 이력 출력 전류값, 상기 광 발전 스트링에 대응하는 이력 조도 및 상기 광 발전 스트링이 위치한 환경의 이력 주변 온도 및 이력 풍속을 포함함;
최대 조도, 최대 풍속 및 최대 주변 온도에 기초하여 상기 광 발전 어레이에 대응하는 광 발전 모듈 온도를 계산하도록 구성된 제1 계산 모듈, 여기에서, 상기 최대 조도는 상기 이력 조도에 기초하여 결정되고, 상기 최대 주변 온도는 상기 이력 주변 온도에 기초하여 결정되며, 상기 최대 풍속은 상기 이력 풍속에 기초하여 결정됨;
상기 광 발전 모듈 온도 및 상기 최대 조도에 기초하여 상기 광 발전 어레이에 대응하는 제1 최대 출력 전류값을 계산하도록 구성된 제2 계산 모듈, 여기에서, 상기 제1 최대 출력 전류값은 상기 최대 조도 하에서의 상기 광 발전 스트링의 출력 전류값임;
정격 설치 용량 및 최대 시스템 전압에 기초하여 상기 광 발전 어레이에 대응하는 제2 최대 출력 전류값을 계산하도록 구성된 제3 계산 모듈, 여기에서, 상기 정격 설치 용량은 상기 광 발전 장치에 연결된 컴바이너의 정격 전력이고, 상기 최대 시스템 전압은 상기 컴바이너에 연결된 인버터의 시스템 전압이며, 상기 제2 최대 출력 전류값은 상기 컴바이너가 상기 광 발전 스트링이 입력하도록 허용하는 최대 전류값임;
상기 제1 최대 출력 전류값 및 상기 제2 최대 출력 전류값 중 최소값을 전류 임계값으로서 결정하도록 구성된 제5 결정 모듈;
상기 전류 임계값에 기초하여 상기 이력 작동 상태 데이터를 필터링함으로써 필터링된 이력 작동 상태 데이터를 취득하도록 구성된 필터링 모듈, 여기에서, 상기 필터링된 이력 출력 전류값은 상기 전류 임계값 이하임; 및
상기 필터링된 이력 작동 상태 데이터에 기초하여 상기 표준 특성 파라미터를 결정하도록 구성된 제6 결정 모듈.
선택적으로, 제6 결정 모듈은 다음을 포함한다:
상기 필터링된 이력 출력 전류값 및 상기 필터링된 이력 출력 전류값에 대응하는 취득 모멘트에 기초하여 제1 특성 곡선을 구성하고, 상기 제1 특성 곡선과 미리 설정된 경험적 계수에 기초하여 상기 표준 특성 전류 값을 결정하도록 구성된 제6 결정 유닛, 여기에서, 상기 제1 특성 곡선은 상기 광 발전 어레이의 발전 성능을 특성화한 정규 분포 곡선임;
상기 필터링된 이력 출력 전류값 및 필터링된 이력 조도에 기초하여 제2 특성 곡선을 구성하고, 상기 표준 특성 전류값 및 상기 제2 특성 곡선에 기초하여 상기 표준 조도를 결정도록 구성된 제7 결정 유닛, 여기에서, 상기 제2 특성 곡선은 선형 곡선임; 및
상기 필터링된 이력 출력 전류값에 기초하여 상기 광 발전 어레이의 이력 전류 이산 속도를 계산하고, 상기 이력 전류 이산 속도 및 고장 전류 이산 속도에 기초하여 상기 표준 전류 이산 속도를 계산하도록 구성된 계산 유닛.
본 개시내용의 실시예에서, 광 발전 어레이의 현재 작동 상태 데이터(광 발전 스트링의 현재 출력 전류값 및 광 발전 스트링에 대응하는 현재 조도)는 실시간으로 취득되고, 광 발전 어레이의 현재 특성 파라미터(현재 특성 전류값, 현재 전류 이산 속도 및 현재 조도)는 현재 작동 상태 데이터에 기초하여 결정되며, 현재 특성 파라미터를 광 발전 어레이의 표준 특성 파라미터(표준 특성 전류값, 표준 전류 이산 속도 및 표준 조도)와 비교한다. 광 발전 어레이의 현재 작동 상태는 실시간 작동 상태 데이터에 기초하여 결정된 현재 특성 파라미터를 표준 특성 파라미터와 비교하여 결정된다. 현재의 특성 파라미터는 광 발전 어레이의 동작 상태 특성을 실시간으로 반영할 수 있으므로, 관련 기술에서 적외선 이미지를 통해 동작 상태를 판단하는 방법에 비해 적외선 이미지에 대한 주변 온도의 간섭을 피할 수 있고, 따라서 광 발전 어레이의 작동 상태를 결정하는 정밀도가 향상된다.
도 10을 참조하면, 도 10은 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 컴퓨터 디바이스의 개략적인 구조도를 도시한다. 구체적으로, 컴퓨터 디바이스(1000)는 중앙 처리 장치(CPU)(1001), 랜덤 액세스 메모리(RAM)(1002) 및 읽기 전용 메모리(ROM)(1003)를 포함하는 시스템 메모리(1004), 및 시스템 메모리(1004)와 CPU(1001)를 연결하는 시스템 버스(1005)를 포함한다. 컴퓨터 디바이스(1000)는 또한 컴퓨터 디바이스 내의 다양한 구성요소 사이의 정보 전송을 용이하게 하는 기본 입/출력 시스템(Basic Input/Output System, BIOS)(1006), 및 운영 체제(103), 어플리케이션(1014) 및 기타 프로그램 모듈(1015)을 저장하기 위한 대용량 저장 장치(1007)를 포함한다.
기본 입/출력 시스템(1006)은 정보를 표시하기 위한 디스플레이(1008) 및 정보의 사용자 입력을 위한 마우스 또는 키보드와 같은 입력 장치(1009)를 포함한다. 디스플레이(1008) 및 입력 장치(1009)는 모두 시스템 버스(1005)에 연결된 입/출력 콘트롤러(1010)를 통해 중앙 처리 장치(1001)에 연결된다. 기본 입/출력 시스템(1006)은 키보드, 마우스 또는 전자 스타일러스와 같은 복수의 다른 장치로부터의 입력을 수신 및 처리하기 위한 입출력 콘트롤러를 더 포함할 수 있다. 유사하게, 입/출력 콘트롤러(1010)는 또한 디스플레이 스크린, 프린터, 또는 다른 유형의 출력 장치에 출력을 제공한다.
대용량 저장 장치(1007)는 시스템 버스(1005)에 연결된 대용량 저장 콘트롤러(미도시)에 의해 중앙 처리 장치(1001)에 연결된다. 대용량 저장 장치(1007) 및 관련 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 컴퓨터 디바이스(1000)를 위한 비휘발성 저장 장치를 제공한다. 즉, 대용량 저장 장치(1007)는 하드 디스크 또는 CD-ROM(Compact Disc Read-Only Memory) 드라이브와 같은 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체(미도시)를 포함할 수 있다.
일반성을 잃지 않으면서, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독 가능 저장 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술에 의해 구현되는 휘발성 및 비휘발성, 착탈식 및 비이동식 매체를 포함한다. 컴퓨터 저장 매체는 RAM, ROM, EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Eraseable Programmable Read-Only Memory), 플래시 메모리 또는 기타 솔리드 스테이트(solid state) 저장 기술인 CD-ROM, DVD(Digital Versatile Disk) 또는 기타 광학 저장 장치, 테이프 카세트, 자기 테이프, 자기 디스크 저장 장치 또는 기타 자기 저장 장치를 포함한다. 물론, 당해 기술분야의 기술자라면 컴퓨터 저장매체가 이에 한정되지 않음은 잘 알 것이다. 상술한 시스템 메모리(1004) 및 대용량 저장 장치(1007)는 메모리로 통칭될 수 있다.
메모리는 하나 이상의 중앙 처리 장치(1001)에 의해 실행되고, 상술한 방법 실시예를 수행하기 위한 명령을 포함하도록 구성된 하나 이상의 프로그램을 저장한다. 하나 이상의 프로그램은 중앙 처리 장치(1001)에 의해 실행될 때 중앙 처리 장치(1001)가 상술한 방법 실시예에 따른 방법을 수행하게 한다.
본 개시내용의 다양한 실시예에 따르면, 컴퓨터 디바이스(1000)는 또한 인터넷과 같은 네트워크를 통해 원격 네트워크 컴퓨터에 연결되어 동작될 수 있다. 즉, 컴퓨터 디바이스(1000)는 시스템 버스(1005)에 연결된 네트워크 인터페이스 유닛(1011)에 의해 네트워크(1012)에 연결될 수 있으며, 또는 컴퓨터 디바이스(1000)는 네트워크 인터페이스 유닛(1011)을 이용하여 다른 유형의 네트워크 또는 원격 서버 시스템(미도시)에 연결될 수 있다.
메모리는 하나 이상의 프로그램을 더 포함한다. 메모리에 저장된 하나 이상의 프로그램은 본 개시내용의 실시예에 따른 방법에서 컴퓨터 디바이스에 의해 수행되는 단계를 수행하도록 구성된 명령을 포함한다.
컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 본 개시내용의 실시예에 의해 추가로 제공된다. 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체는 적어도 하나의 명령어를 그 안에 저장한다. 상기 적어도 하나의 명령어는 프로세서에 의해 로드되어 실행될 때 프로세서로 하여금 상술한 실시예에서 설명된 광 발전 어레이의 동작 상태를 결정하기 위한 방법을 수행하게 한다.
컴퓨터 프로그램 제품은 본 개시 내용의 실시예에 의해 추가로 제공된다. 컴퓨터 프로그램 제품은 그 안에 적어도 하나의 명령어를 저장한다. 상기 적어도 하나의 명령어는 프로세서에 의해 로드되어 실행될 때, 프로세서로 하여금 상술한 실시예에서 설명된 광 발전 어레이의 동작 상태를 결정하기 위한 방법을 수행하게 한다.
당해 기술분야의 기술자는 상술한 예 중 하나 이상에서, 본 개시내용의 실시예에서 설명된 기능이 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합에 의해 구현될 수 있음을 알 수 있다. 소프트웨어에 의해 구현되는 경우, 이들 기능은 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 저장되거나, 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 하나 이상의 명령어 또는 코드로서 전송될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 저장매체는 컴퓨터 저장매체 및 통신매체를 포함한다. 통신 매체는 한 장소에서 다른 장소로 컴퓨터 프로그램의 전송을 용이하게 하는 모든 매체를 포함한다. 저장 매체는 범용 또는 특수 목적 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 모든 사용 가능한 매체일 수 있다.
상술한 내용은 단순히 본 개시내용의 선택적인 실시예일 뿐, 본 개시내용을 제한하려는 의도는 아니다. 본 개시내용의 사상 및 원칙 내에서 이루어진 모든 수정, 등가의 교체 및 개선은 모두 본 개시내용의 보호 범위에 속한다.
Claims (10)
- 광 발전 어레이의 작동 상태를 결정하는 방법에 있어서,
상기 광 발전 어레이의 현재 작동 상태 데이터를 취득하는 단계, 여기에서, 상기 광 발전 어레이는 병렬로 연결된 적어도 2개의 광 발전 스트링을 포함하고, 상기 현재 작동 상태 데이터는 상기 광 발전 스트링의 현재 출력 전류값 및 상기 광 발전 스트링에 대응하는 현재 조도(irradiance)를 포함함;
상기 현재 작동 상태 데이터에 기초하여 상기 광 발전 어레이의 현재 특성 파라미터를 결정하는 단계, 여기에서 상기 현재 특성 파라미터는 상기 광 발전 어레이의 현재 작동 상태의 특성을 특성화하고, 상기 현재 특성 파라미터는 현재 특성 전류값, 현재 전류 이산 속도(discrete rate), 및 상기 현재 조도를 포함함; 및
상기 현재 특성 파라미터를 상기 광 발전 어레이의 표준 특성 파라미터와 비교하여 상기 광 발전 어레이의 작동 상태를 결정하는 단계, 여기에서 상기 표준 특성 파라미터는 상기 광 발전 어레이의 이력 작동 상태 데이터에 기초하여 결정되고, 상기 표준 특성 파라미터는 상기 광 발전 스트링에 대응하는 표준 특성 전류값, 표즌 전류 이산 속도, 및 표준 조도를 포함함;를 포함하는 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 현재 특성 파라미터를 상기 광 발전 어레이의 표준 특성 파라미터와 비교하여 상기 광 발전 어레이의 작동 상태를 결정하는 단계는,
상기 현재 특성 전류값이 상기 표준 특성 전류값 이하인 것에 응답하여, 상기 광 발전 어레이의 작동 상태가 정상이라고 결정하는 단계; 및
상기 현재 특성 전류값이 상기 표준 특성 전류값보다 크고, 상기 현재 조도가 상기 표준 조도 이하인 것에 응답하여, 상기 광 발전 어레이의 작동 상태가 정상이라고 결정하는 단계를 포함하는 방법. - 제2 항에 있어서,
상기 현재 특성 파라미터를 상기 광 발전 어레이의 표준 특성 파라미터와 비교하여 상기 광 발전 어레이의 작동 상태를 결정하는 단계는,
상기 현재 특성 전류값이 상기 표준 특성 전류값보다 크고, 상기 현재 조도가 상기 표준 조도보다 큰 것에 응답하여, N(N은 1 이상의 정수)개의 연속 샘플링 모멘트에 대응하는 현재 전류 이산 속도를 취득하는 단계; 및
적어도 M(개의 연속 샘플링 모멘트에 대응하는 현재 전류 이산 속도가 상기 표준 전류 이산 속도보다 큰 것에 응답하여, 표준 전류 이산 속도보다 큰 것에 응답하여, 상기 광 발전 어레이의 작동 상태가 비정상이라고 결정하는 단계를 포함하는 방법 . - 제3 항에 있어서,
상기 광 발전 어레이의 동작 상태가 비정상이라고 판단한 후,
사기 M개의 연속 샘플링 모멘트에 대응하는 현재 출력 전류값 중 최소 출력 전류값을 결정하는 단계; 및
상기 최소 출력 전류값에 대응하는 광 발전 스트링을 비정상적인 광 발전 스트링으로 판단하는 단계를 더 포함하는 방법. - 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 현재 작동 상태 데이터에 기초하여 상기 광 발전 어레이의 상기 현재 특성 파라미터를 결정하는 단계는,
전류 임계값에 기초하여 상기 현재 출력 전류값을 필터링함으로써 필터링된 현재 출력 전류값을 취득하는 단계, 여기에서, 상기 전류 임계값은 상기 광 발전 어레이의 이력 작동 상태 데이터에 기초하여 결정되고, 상기 필터링된 현재 출력 전류값은 상기 전류 임계값 이하임;
상기 필터링된 현재 출력 전류값에서 K(K는 50 이상의 정수) 백분위수(percentile)를 상기 현재 특성 전류값으로 결정하는 단계; 및
상기 필터링된 현재 출력 전류값에 대응하는 전류 평균에 대한 전류 표준 편차의 비를 상기 전류 이산 속도로 결정하는 단계를 포함하는 방법. - 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광 발전 어레이의 현재 작동 상태 데이터를 취득하기 전에,
미리 설정된 기간 내에 상기 광 발전 어레이의 상기 이력 작동 상태 데이터를 취득하는 단계, 여기에서, 상기 이력 작동 상태 데이터는 상기 광 발전 스트링의 이력 출력 전류값, 상기 광 발전 스트링에 대응하는 이력 조도, 및 상기 광 발전 스트링이 위치하는 환경의 이력 주변 온도 및 이력 풍속을 포함함;
최대 조도, 최대 풍속 및 최대 주변 온도에 기초하여 상기 광 발전 어레이에 대응하는 광 발전 모듈 온도를 계산하는 단계, 여기에서, 상기 최대 조도는 이력 조도에 기반하여 결정되고, 상기 최대 주변 온도는 이력 주변 온도에 기초하여 결정되며, 상기 최대 풍속은 이력 풍속에 기초하여 결정됨;
상기 광 발전 모듈 온도 및 최대 조도에 기초하여 상기 광 발전 어레이에 대응하는 제1 최대 출력 전류값을 계산하는 단계, 여기에서, 상기 제1 최대 출력 전류값은 상기 최대 조도 하에서의 상기 광 발전 스트링의 출력 전류값임;
정격 설치 용량 및 최대 시스템 전압에 기초하여 상기 광 발전 어레이에 대응하는 제2 최대 출력 전류값을 계산하는 단계, 여기에서, 상기 정격 설치 용량은 상기 광 발전 어레이에 연결된 컴바이너의 정격 전력이고, 상기 최대 시스템 전압은 상기 컴바이너에 연결된 인버터의 시스템 전압이며, 상기 제2 최대 출력 전류값은 상기 컴바이너가 상기 광 발전 스트링이 입력하도록 허용하는 최대 전류값임;
상기 제1 최대 출력 전류값 및 상기 제2 최대 출력 전류값의 최소값을 전류 임계값으로 결정하는 단계;
상기 전류 임계값에 기초하여 상기 이력 작동 상태 데이터를 필터링함으로써 필터링된 이력 작동 상태 데이터를 취득하는 단계, 상기 필터링된 이력 출력 전류값은 전류 임계값 이하임; 및
상기 필터링된 이력 작동 상태 데이터에 기초하여 상기 표준 특성 파라미터를 결정하는 단계를 포함하는 방법. - 제6항에 있어서,
상기 필터링된 이력 작동 상태 데이터에 기초하여 상기 표준 특성 파라미터를 결정하는 단계는,
상기 필터링된 이력 출력 전류값 및 상기 필터링된 이력 출력 전류값에 대응하는 취득 모멘트에 기초하여, 상기 광 발전 어레이의 발전 성능을 특성화 하는 단계, 여기에서, 상기 제1 특성 곡선은 상기 광 발전 어레이의 발전 성능을 특성화하고, 상기 제1 특성 곡선은 정규 분포 곡선임; 및 상기 제1 특성 곡선과 미리 설정된 경험적 계수(empirical coefficient)에 기초하여 상기 표준 특성 전류값을 결정하는 단계;
상기 필터링된 이력 출력 전류값 및 필터링된 이력 조도에 기초하여 제2 특성 곡선을 구성하는 단계, 여기에서 제2 특성 곡선은 선형 곡선임; 및 상기 표준 특성 전류값 및 상기 제2 특성 곡선에 기초하여 상기 표준 조도를 결정하는 단계; 및
상기 필터링된 이력 출력 전류값에 기초하여 상기 광 발전 어레이의 이력 전류 이산 속도를 계산하는 단계; 및 상기 이력 전류 이산 속도와 고장 전류 이산 속도에 기초하여 상기 광 발전 어레이의 이력 전류 이산 속도를 계산하는 단계를 포함하는 방법. - 광 발전 어레이의 동작 상태를 결정하기 위한 장치에 있어서,
상기 광 발전 어레이의 현재 작동 상태 데이터를 취득하도록 구성된 제1 취득 모듈, 여기에서, 상기 광 발전 어레이는 병렬로 연결된 적어도 2개의 광 발전 스트링을 포함하고, 상기 현재 작동 상태 데이터는 상기 광 발전 스트링의 현재 출력 전류값 및 상기 광 발전 스트링에 대응하는 현재 조도(irradiance)를 포함함;
상기 현재 작동 상태 데이터에 기초하여 상기 광 발전 어레이의 현재 특성 파라미터를 결정하는 제1 결정 모듈, 여기에서 상기 현재 특성 파라미터는 상기 광 발전 어레이의 현재 작동 상태의 특성을 특성화하고, 상기 현재 특성 파라미터는 현재 특성 전류값, 현재 전류 이산 속도(discrete rate), 및 상기 현재 조도를 포함함; 및
상기 현재 특성 파라미터를 상기 광 발전 어레이의 표준 특성 파라미터와 비교하여 상기 광 발전 어레이의 작동 상태를 결정하는 제2 결정 모듈, 여기에서 상기 표준 특성 파라미터는 상기 광 발전 어레이의 이력 작동 상태 데이터에 기초하여 결정되고, 상기 표준 특성 파라미터는 상기 광 발전 스트링에 대응하는 표준 특성 전류값, 표즌 전류 이산 속도, 및 표준 조도를 포함함;을 포함하는 장치. - 프로세서 및 적어도 하나의 명령어, 적어도 하나의 프로그램, 코드 세트 또는 명령어 세트를 내부에 저장하는 메모리를 포함하며, 상기 적어도 하나의 명령어, 상기 적어도 하나의 프로그램, 상기 코드 세트 또는 상기 명령어 세트는, 상기 프로세서에 의해 로드 및 실행될 때, 상기 프로세서로 하여금 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 따른 상기 광 발전 어레이의 작동 상태를 결정하기 위한 방법을 수행하게 하는 컴퓨터 디바이스.
- 적어도 하나의 명령어, 적어도 하나의 프로그램, 코드 세트 또는 명령어 세트를 내부에 저장하며, 상기 적어도 하나의 명령어, 상기 적어도 하나의 프로그램, 상기 코드 세트 또는 상기 명령어 세트는, 프로세서에 의해 로드 및 실행될 때, 상기 프로세서로 하여금 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 따른 광 발전 어레이의 작동 상태를 결정하기 위한 방법을 수행하게 하는 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체.
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Legal Events
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| A302 | Request for accelerated examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
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| AMND | Amendment | ||
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| GRNT | Written decision to grant |