KR20220144665A - Solar Power Generation Efficiency Management System and Solar Power Generation Efficiency Management Method using Mutual Verification between Adjacent Generators - Google Patents
Solar Power Generation Efficiency Management System and Solar Power Generation Efficiency Management Method using Mutual Verification between Adjacent Generators Download PDFInfo
- Publication number
- KR20220144665A KR20220144665A KR1020210051272A KR20210051272A KR20220144665A KR 20220144665 A KR20220144665 A KR 20220144665A KR 1020210051272 A KR1020210051272 A KR 1020210051272A KR 20210051272 A KR20210051272 A KR 20210051272A KR 20220144665 A KR20220144665 A KR 20220144665A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- power generation
- generation efficiency
- target generator
- daily
- generator
- Prior art date
Links
- 238000010248 power generation Methods 0.000 title claims abstract description 249
- 238000007726 management method Methods 0.000 title claims abstract description 53
- 238000012795 verification Methods 0.000 title 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 56
- 238000010219 correlation analysis Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 31
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 claims description 29
- 238000000611 regression analysis Methods 0.000 claims description 7
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 7
- 238000013070 change management Methods 0.000 description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S50/00—Monitoring or testing of PV systems, e.g. load balancing or fault identification
- H02S50/10—Testing of PV devices, e.g. of PV modules or single PV cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
Abstract
Description
본 발명은 태양광 발전기의 발전효율 관리 시스템 및 발전효율 관리 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 동일한 시점(같은 날)의 인접한 발전기들 중 대상 발전기와 발전 패턴이 유사한 다수의 발전기를 선별하여 대상 발전기의 기준 발전량을 추정하고 이를 대상 발전기의 실제 발전량과 비교하는 방식으로 대상 발전기의 발전효율을 관리할 수 있는 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a power generation efficiency management system and a power generation efficiency management method of a photovoltaic generator, and more particularly, by selecting a plurality of generators having a similar power generation pattern to a target generator among adjacent generators at the same time (same day) and generating a target generator It relates to a system that can manage the power generation efficiency of a target generator by estimating the standard power generation amount of the target generator and comparing it with the actual power generation amount of the target generator.
태양광 발전효율의 관리를 위한 기존의 기술들은 발전설비 소유자의 입장에서, 발전수입의 안정적 유지를 위한 추가적인 투자지출을 통해 적용되어 왔다. 이와 관련하여 다음의 세 가지 한계점이 존재한다.Existing technologies for the management of photovoltaic power generation efficiency have been applied through additional investment expenditure for stable maintenance of power generation income from the point of view of power generation facility owners. There are three limitations in this regard.
첫 번째로, 비용 경제성의 문제로서, 태양광 발전 설비의 발전효율 모니터링을 위한 시스템 구축에는 적지 않은 비용이 소요된다는 점이다. 구체적으로는, 일사량과 모듈온도 센서 등을 구입하고 시공하는 비용이 발생하게 된다. 뿐만 아니라, 센서 등으로 취득한 데이터를 분석하여 발전효율을 추정하고 관리하는 시스템 구축비용과 전문 인력의 유지비용이 추가로 발생하게 된다. 이러한 비용의 투자를 통해 얻게 되는 것은 태양광 발전수익의 안정성인데, 이것의 가치는 단기적으로 확인하기 어려우므로 발생하는 투자비용 대비해서는 매력도가 떨어지는 상황이다. 특히 설비용량이 작은 소형 태양광 사업자에게 투자비용은 결정적인 단점으로 작용한다.First, as a matter of cost efficiencies, it is that a considerable amount of cost is required to construct a system for monitoring the power generation efficiency of solar power generation facilities. Specifically, the cost of purchasing and installing the solar radiation and the module temperature sensor, etc. will occur. In addition, the cost of establishing a system for estimating and managing power generation efficiency by analyzing data acquired by sensors, etc. and the maintenance cost of professional personnel are additionally incurred. What is obtained through such an investment is the stability of solar power generation income, and its value is difficult to confirm in the short term, so its attractiveness is low compared to the investment cost incurred. In particular, the investment cost acts as a decisive disadvantage for small solar operators with small installed capacity.
두 번째로, 전문 지식이 필요하다는 점이다. 발전효율 모니터링을 위해 필요한 시스템을 구축하고, 데이터를 취득하고 분석하는 데에는 전문적인 지식이 필요하다. 이는 단순히 투자의 목적으로 발전사업을 시작한 많은 고객에게 부담으로 작용하며, 설령 전문 업체를 통해 분석 시스템을 구축한 경우에도 시스템을 통해 조회되는 발전효율과 관련된 다양한 정보를 해석하기는 쉽지 않다. 이로 인해 모니터링 시스템은 단순히 발전기 설비의 고장 여부에 대한 확인용으로 전락하게 되며 발전효율에 대한 소유자의 능동적 관리를 유도하지 못하므로 시스템의 주요 목적을 달성하지 못하게 된다.Second, expertise is required. It requires specialized knowledge to build a system necessary for monitoring power generation efficiency, and to acquire and analyze data. This is a burden to many customers who have started the power generation business simply for the purpose of investment, and it is not easy to interpret various information related to power generation efficiency retrieved through the system, even if an analysis system is established through a specialized company. Due to this, the monitoring system is simply reduced to checking whether the generator facility is faulty and does not induce the owner's active management of power generation efficiency, so that the main purpose of the system cannot be achieved.
세 번째로, 발전효율 추정의 기술적 한계가 문제가 될 수 있다. 기존의 기술은 하나의 설비에 대해 서로 다른 시점에서 취득한 정보를 비교하여 발전효율을 추정해내므로 이에 따른 기술적 한계가 존재한다. 기온, 습도, 풍속, 일사량 등 기상 상태와 관련된 수많은 변수가 두 시점 간에 완벽하게 일치하는 날은 존재하기 어려우므로, 이로 인해 필연적으로 오차가 발생하게 된다. 특히 현장에서 센서로 취득한 값이 아닌 기상예보를 통해 기준(Baseline) 발전량을 예측하는 방법의 경우 예측 오차로 인해 효율 추정은 더욱 부정확하게 된다.Third, the technical limitations of estimating power generation efficiency can be a problem. The existing technology estimates power generation efficiency by comparing information acquired at different points in time for a single facility, so there are technical limitations. Since it is difficult for a number of variables related to meteorological conditions such as temperature, humidity, wind speed, and solar radiation to perfectly match between two time points, it is difficult to exist, and this inevitably causes errors. In particular, in the case of a method of estimating the baseline power generation through weather forecast rather than a value obtained from a sensor in the field, the estimation of efficiency becomes more inaccurate due to a prediction error.
상술한 바와 같은 이유로 인해 발전효율 모니터링을 위한 기술들은 현장에 널리 적용되지 못하고 있으며, 소수의 사업자만이 현대적 O&M 방식을 통해 설비를 운영하고 있다. 이러한 현상은 발전 사업자에게는 잠재적 수입의 감소를, 전력계통에는 태양광 분산전원의 발전성능(Performance Ratio) 및 신뢰성 저하를 야기한다.For the reasons described above, technologies for monitoring power generation efficiency are not widely applied in the field, and only a small number of operators operate facilities through modern O&M methods. This phenomenon causes a decrease in potential income for power generation operators and a decrease in the performance ratio and reliability of the solar distributed power source in the power system.
본 발명은, 태양광 발전설비의 소유자가 별도의 현장 센서를 추가하지 않고도 발전효율의 변화를 확인할 수 있는 시스템 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a system and method by which the owner of a solar power generation facility can check a change in power generation efficiency without adding a separate on-site sensor.
또한, 본 발명은 인접한 발전기의 발전량을 활용한 직관적인 비교를 통해, 비전문가도 쉽게 이해 가능한 분석결과를 제공할 수 있는 시스템 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a system and method that can provide an analysis result that can be easily understood even by a non-expert through an intuitive comparison using the power generation amount of an adjacent generator.
또한, 본 발명은 기상예측 오차의 영향을 받지 않고도 발전효율의 추정이 가능한 시스템 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a system and method capable of estimating power generation efficiency without being affected by weather prediction errors.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 태양광 발전기의 발전효율 관리 시스템으로서, 외부의 관측 시스템으로부터 지역마다의 일별 일사량을 수집하고 다수의 태양광 발전기로부터 각각의 일별 발전량을 수집하는 정보 수집부; 대상 발전기의 발전 효율 분석을 위해 상기 다수의 태양광 발전기 중에서 적어도 하나 이상의 대조군 발전기를 선별하는 선별부; 및 선별된 상기 대조군 발전기 각각의 일별 발전량을 기초로 상기 대상 발전기의 발전 효율을 분석하는 분석부;를 포함하고, 상기 선별부는, 상기 대상 발전기와의 거리가 기준거리 이내인 태양광 발전기들을 1차로 선별하고, 상기 1차로 선별된 태양광 발전기들 각각의 일별 발전량과 상기 대상 발전기의 일별 발전량의 상관관계 분석을 통해 최종 대조군 발전기를 선별하는 것을 특징으로 한다.An embodiment of the present invention for achieving the above object, as a power generation efficiency management system of a photovoltaic generator, collects daily insolation for each region from an external observation system and collects each daily amount of power from a plurality of photovoltaic generators information collection unit; a selection unit for selecting at least one control generator from among the plurality of photovoltaic generators in order to analyze the power generation efficiency of the target generator; and an analysis unit that analyzes the power generation efficiency of the target generator based on the daily power generation amount of each of the selected control generators. It is characterized in that the final control generator is selected through a correlation analysis between the daily power generation amount of each of the firstly selected photovoltaic generators and the daily power generation amount of the target generator.
여기서, 상기 선별부는, 상기 정보 수집부로부터 전달받은 상기 일별 일사량을 기초로 상기 기준거리를 설정할 수 있다.Here, the selector may set the reference distance based on the daily insolation received from the information collecting unit.
또한, 상기 선별부는, 각 태양광 발전기의 상기 일별 발전량을 설비용량으로 나눈 값을 기초로 상기 상관관계 분석을 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the selection unit is characterized in that the correlation analysis is performed based on a value obtained by dividing the daily power generation amount of each photovoltaic generator by the installed capacity.
상기 분석부는, 선별된 상기 대조군 발전기 각각의 상기 일별 발전량을 이용한 회귀 분석을 통해 상기 대상 발전기의 기준 발전량을 계산할 수 있다.The analyzer may calculate the reference power generation amount of the target generator through regression analysis using the daily power generation amount of each of the selected control generators.
또한, 상기 분석부는, 상기 기준 발전량과 상기 대상 발전기의 실제 발전량간의 차이를 비교하여 상기 대상 발전기의 발전 효율을 계산할 수 있다.Also, the analyzer may calculate the power generation efficiency of the target generator by comparing a difference between the reference power generation amount and the actual power generation amount of the target generator.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전기의 발전효율 관리 시스템은, 상기 분석부로부터 상기 대상 발전기의 일별 발전 효율을 전달받고, 일정 기간 단위로 상기 일별 발전 효율의 변화값을 분석하여 상기 대상 발전기의 사용 고객 및/또는 상기 발전효율 관리 시스템의 운영자에게 제공하는 종합진단부;를 더 포함할 수 있다.On the other hand, the power generation efficiency management system of the photovoltaic generator according to an embodiment of the present invention receives the daily power generation efficiency of the target generator from the analysis unit, analyzes the change value of the daily power generation efficiency in units of a certain period, and the It may further include; a comprehensive diagnosis unit provided to the customer of the target generator and / or the operator of the power generation efficiency management system.
이때, 상기 종합진단부는, 상기 일별 발전 효율의 변화값이 기 정해진 변화값 이상인 경우, 상기 대상 발전기의 사용 고객 및/또는 상기 발전효율 관리 시스템의 운영자에게 상기 대상 발전기의 기준 발전량, 상기 대상 발전기의 실제 발전량 및 상기 일정 기간 동안의 상기 대상 발전기의 발전효율 변화값을 분석결과로서 제공할 수 있다.In this case, the comprehensive diagnosis unit, when the change value of the daily power generation efficiency is greater than or equal to a predetermined change value, to the customer of the target generator and/or the operator of the power generation efficiency management system, the reference power generation amount of the target generator, the target generator The actual power generation amount and the change value of the power generation efficiency of the target generator during the predetermined period may be provided as an analysis result.
또는, 상기 종합진단부는, 상기 일정 기간을 주기로 하여, 상기 대상 발전기의 사용 고객 및/또는 상기 발전효율 관리 시스템의 운영자에게 상기 대상 발전기의 기준 발전량, 상기 대상 발전기의 실제 발전량 및 상기 일정 기간 동안의 상기 대상 발전기의 발전효율 변화값을 분석결과로서 제공할 수 있다.Alternatively, the comprehensive diagnosis unit may provide the reference power generation amount of the target generator, the actual power generation amount of the target generator and the target generator to the customer using the target generator and/or the operator of the power generation efficiency management system at the predetermined period. The change value of the power generation efficiency of the target generator may be provided as an analysis result.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 태양광 발전기의 발전효율 관리 방법으로서, 정보 수집부가 외부의 관측 시스템으로부터 지역마다의 일별 일사량을 수집하고 다수의 태양광 발전기로부터 각각의 일별 발전량을 수집하는 수집 단계; 선별부가 대상 발전기의 발전 효율 분석을 위해 상기 다수의 태양광 발전기에서 적어도 하나 이상의 대조군 발전기를 선별하는 선별 단계; 및 분석부가 선별된 상기 대조군 발전기 각각의 상기 일별 발전량을 기초로 상기 대상 발전기의 발전 효율을 분석하는 분석 단계;를 포함하고, 상기 선별 단계는, 상기 대상 발전기와의 거리가 기준거리 이내인 태양광 발전기들을 1차로 선별하는 단계; 및 상기 1차로 선별된 태양광 발전기들 각각의 상기 일별 발전량과 상기 대상 발전기의 일별 발전량의 상관관계 분석을 통해 최종 대조군 발전기를 선별하는 단계;를 포함할 수 있다.An embodiment of the present invention for achieving the above object is a method of managing the power generation efficiency of a solar power generator, wherein the information collecting unit collects daily solar radiation for each region from an external observation system, and each day from a plurality of solar power generators a collection step of collecting power generation; A selection step of selecting at least one control generator from the plurality of photovoltaic generators for the selection unit to analyze the power generation efficiency of the target generator; and An analysis step of analyzing the power generation efficiency of the target generator based on the daily power generation amount of each of the control generators selected by the analysis unit; includes, wherein the screening step includes, wherein the distance to the target generator is within a reference distance first selecting them; and selecting a final control generator through a correlation analysis between the daily power generation amount of each of the firstly selected photovoltaic generators and the daily power generation amount of the target generator.
여기서, 상기 선별 단계는, 상기 정보 수집부로부터 전달받은 상기 일별 일사량을 기초로 상기 기준거리를 설정할 수 있다.Here, in the selecting step, the reference distance may be set based on the daily insolation received from the information collection unit.
또한, 상기 선별 단계는, 각 태양광 발전기의 상기 일별 발전량을 설비용량으로 나눈 값을 기초로 상기 상관관계 분석을 할 수 있다.In addition, in the selection step, the correlation analysis may be performed based on a value obtained by dividing the daily power generation amount of each photovoltaic generator by the installed capacity.
상기 분석 단계는, 선별된 상기 대조군 발전기 각각의 상기 일별 발전량을 이용한 회귀 분석을 통해 상기 대상 발전기의 기준 발전량을 계산하는 단계; 및 상기 기준 발전량과 상기 대상 발전기의 실제 발전량간의 차이를 비교하여 상기 대상 발전기의 발전 효율을 계산하는 단계;를 포함할 수 있다.The analyzing step may include calculating a reference power generation amount of the target generator through regression analysis using the daily power generation amount of each of the selected control generators; and calculating the power generation efficiency of the target generator by comparing the difference between the reference power generation amount and the actual power generation amount of the target generator.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전기의 발전효율 관리 방법은, 상기 분석부로부터 상기 대상 발전기의 일별 발전 효율을 전달받고, 일정 기간 단위로 상기 일별 발전 효율의 변화값을 분석하여 상기 대상 발전기의 사용 고객 및/또는 발전효율 관리 시스템의 운영자에게 제공하는 종합 진단 단계;를 더 포함할 수 있다.On the other hand, in the method for managing power generation efficiency of a solar power generator according to an embodiment of the present invention, the daily power generation efficiency of the target generator is received from the analysis unit, and the change value of the daily power generation efficiency is analyzed in units of a certain period. It may further include; a comprehensive diagnosis step provided to the user of the target generator and / or the operator of the power generation efficiency management system.
여기서, 상기 종합 진단 단계는, 상기 일별 발전 효율의 변화값이 기 정해진 변화값 이상인 경우, 상기 대상 발전기의 사용 고객 및/또는 상기 발전효율 관리 시스템의 운영자에게 상기 대상 발전기의 기준 발전량, 상기 대상 발전기의 실제 발전량 및 상기 일정 기간 동안의 상기 대상 발전기의 발전효율 변화값을 분석결과로서 제공할 수 있다.Here, in the comprehensive diagnosis step, when the change value of the daily power generation efficiency is greater than or equal to a predetermined change value, the target generator's reference power generation amount, the target generator to the customer and/or the operator of the power generation efficiency management system It is possible to provide the actual power generation amount and the change value of the power generation efficiency of the target generator during the predetermined period as an analysis result.
또는, 상기 종합 진단 단계는, 상기 일정 기간을 주기로 하여, 상기 대상 발전기의 사용 고객 및/또는 상기 발전효율 관리 시스템의 운영자에게 상기 대상 발전기의 기준 발전량, 상기 대상 발전기의 실제 발전량 및 상기 일정 기간 동안의 상기 대상 발전기의 발전효율 변화값을 분석결과로서 제공할 수 있다.Alternatively, in the comprehensive diagnosis step, the reference power generation amount of the target generator, the actual power generation amount of the target generator and the predetermined period to the customer using the target generator and/or the operator of the power generation efficiency management system at the predetermined period A change value of the power generation efficiency of the target generator of may be provided as an analysis result.
본 발명에 따르면, 태양광 발전설비의 소유자가 별도의 현장 센서를 추가하지 않고도 인접한 대조군 발전기와의 발전량 패턴의 비교를 통해 대상 발전기의 발전효율의 변화를 확인할 수 있으므로 시스템의 유지관리 비용이 절감될 수 있다.According to the present invention, since the owner of the solar power generation facility can check the change in the generation efficiency of the target generator through comparison of the generation amount pattern with the adjacent control generator without adding a separate on-site sensor, the maintenance cost of the system can be reduced. can
또한 본 발명에 따르면, 인접한 발전기의 발전량을 활용한 직관적인 비교를 통해, 비전문가도 쉽게 이해 가능한 분석결과를 제공할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to provide an analysis result that can be easily understood even by a non-expert through an intuitive comparison using the power generation amount of adjacent generators.
또한 본 발명에 따르면, 같은 시점의 인접 발전기의 발전량을 활용하므로 기상예측 오차의 영향을 받지 않고도 발전효율의 추정이 가능하다.In addition, according to the present invention, since the power generation amount of the adjacent generator at the same time is utilized, it is possible to estimate the power generation efficiency without being affected by the weather prediction error.
본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하, 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 해당 기술 분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 포함된 실시예와 같은 특정 실시예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.Further scope of applicability of the present invention will become apparent from the following detailed description for carrying out the invention. However, since various changes and modifications within the spirit and scope of the present invention can be clearly understood by those skilled in the art, specific embodiments such as those included in the detailed description for carrying out the invention below are merely illustrative should be understood as given as
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전효율 관리 시스템의 개념도이다.
도 2는 도 1에 도시된 정보 수집부의 구성 및 다른 구성과의 정보 전달 관계를 나타낸 동작 개념도이다.
도 3은 도 2에 도시된 발전기 데이터 취득부가 수집하는 데이터의 형태를 나타낸 것이다.
도 4는 도 2에 도시된 일사량 데이터 취득부가 수집하여 활용할 수 있는 일사량 데이터의 종류를 나타낸 것이다.
도 5는 도 1에 도시된 선별부의 구성 및 다른 구성과의 정보 전달 관계를 나타낸 동작 개념도이다.
도 6은 일별 누적 일사량에 대한 열지도(heatmap) 분석을 통해 설정되는 기준거리를 나타낸 것이다.
도 7은 대조군 발전기가 기준거리 내에 존재하는 다수의 태양광 발전기 중에서 선별되는 것을 나타낸 모식도이다.
도 8은 도 1에 도시된 분석부의 구성 및 다른 구성과의 정보 전달 관계를 나타낸 동작 개념도이다.
도 9는 분석부에서 대상 발전기의 발전효율을 산출하는 방법을 설명하기 위한 것이다.
도 10은 본 발명에 따른 시스템에 의해 산출된 발전효율의 변화를 지속적으로 추적하기 위해 Sliding Window 방식을 적용한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전효율 관리 방법의 흐름을 나타낸 순서도이다.1 is a conceptual diagram of a power generation efficiency management system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an operation conceptual diagram illustrating a configuration of the information collection unit illustrated in FIG. 1 and an information transfer relationship with other configurations.
3 shows the form of data collected by the generator data acquisition unit shown in FIG. 2 .
4 is a diagram illustrating types of insolation data that the insolation data acquisition unit shown in FIG. 2 can collect and utilize.
FIG. 5 is an operation conceptual diagram illustrating a configuration of the selection unit illustrated in FIG. 1 and an information transfer relationship with other configurations.
6 is a diagram illustrating a reference distance set through a heatmap analysis for daily cumulative insolation.
7 is a schematic diagram showing that the control generator is selected from among a plurality of photovoltaic generators existing within the reference distance.
FIG. 8 is an operation conceptual diagram illustrating the configuration of the analysis unit shown in FIG. 1 and the information transfer relationship with other configurations.
9 is for explaining a method of calculating the power generation efficiency of the target generator in the analysis unit.
10 is a diagram in which a sliding window method is applied to continuously track the change in power generation efficiency calculated by the system according to the present invention.
11 is a flowchart illustrating a flow of a method for managing power generation efficiency according to an embodiment of the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 의도는 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 해석되어야 한다. Since the present invention can have various changes and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and will be described in detail in the detailed description. This is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it should be construed to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
본 발명을 설명함에 있어서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. In describing the present invention, terms such as first and second may be used to describe various components, but the components may not be limited by the terms. The above terms are only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component.
"및/또는"이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함할 수 있다. The term “and/or” may include a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다. When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in between. can be understood On the other hand, when it is mentioned that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it may be understood that the other element does not exist in the middle.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression may include the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다. In the present application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, and one or more other features It may be understood that the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof is not precluded in advance.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않을 수 있다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, may have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary may be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in the present application, it is interpreted in an ideal or excessively formal meaning. it may not be
아울러, 이하의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.In addition, the following embodiments are provided to more completely explain to those with average knowledge in the art, and the shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clearer explanation.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전효율 관리 시스템(10)의 개념도이고, 도 2는 도 1에 도시된 정보 수집부(100)의 구성 및 다른 구성과의 정보 전달 관계를 나타낸 동작 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a power generation
먼저 도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발전효율 시스템(10)은 정보 수집부(100), 선별부(200) 및 분석부(300)를 포함할 수 있다. First, referring to FIG. 1 , the power
정보 수집부(100)는 외부의 관측 시스템으로부터 지역마다의 일별 일사량을 수집하고 다수의 태양광 발전기로부터 각각의 일별 발전량을 수집하는 구성이다. 보다 구체적으로 도 2를 참고하면, 정보 수집부(100)는 발전설비의 발전기로부터 일별 누적 발전량 및 발전기에 대응하는 기본정보를 수집하는 발전기 데이터 취득부(110)와 외부 일사량 관측 시스템으로부터 일별 일사량을 수집하는 일사량 데이터 취득부(120)를 포함할 수 있다.The
발전기 데이터 취득부(110)는 각 태양광 발전설비의 발전기로부터 일별 누적 발전량 데이터를 수집할 수 있다. 이때, 각 발전기에 대응하는 기본정보로서 설비용량, 발전기의 위치정보 등을 함께 수집할 수 있다. 이때, 수집해야 할 데이터들은 AMI(Advanced Metering Infrastructure; 지능형 전력계량 인프라) 및 시스템 소유자가 구축해 놓은 DB(Data Base)로부터 전달받을 수 있다. 도 3은 발전기 데이터 취득부(110)가 수집하는 데이터의 형태를 나타낸 것이다.The generator
일사량 데이터 취득부(120)는 위성영상을 기반으로 하여 제공하는 위치별 일 누적 일사량 데이터를 API(Application Programming Interface) 등을 통해 수집할 수 있다. 하기 표 1 및 도 4는 일사량 데이터 취득부(120)가 수집하여 활용할 수 있는 일사량 데이터의 종류를 나타낸 것이다.The solar radiation
도 5는 도 1에 도시된 선별부(200)의 구성 및 다른 구성과의 정보 전달 관계를 나타낸 동작 개념도이고, 도 6은 일별 누적 일사량에 대한 열지도(heatmap) 분석을 통해 설정되는 기준거리를 나타낸 것이며, 도 7은 대조군 발전기가 기준거리 내에 존재하는 다수의 태양광 발전기 중에서 선별되는 것을 나타낸 모식도이다.FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating the configuration of the
선별부(200)는 대상 발전기의 발전 효율 분석을 위해 다수의 태양광 발전기 중에서 적어도 하나 이상의 대조군 발전기를 선별하는 구성이다. 선별부(200)는, 대상 발전기와의 거리가 기준거리 이내인 태양광 발전기들을 1차로 선별하고, 상기 1차로 선별된 태양광 발전기들 각각의 일별 발전량과 대상 발전기의 일별 발전량의 상관관계 분석을 통해 최종 대조군 발전기를 선별한다. 즉, 선별부(200)는 학습된 기준거리 내의 발전기 중 대상 발전기와 발전 효율이 유사한 발전기를 대조군 발전기로 선별한다. 이때, 발전 효율이란 일사량에 반응하여 발전하는 정도를 의미하며, 발전설비 자체의 전력변환 효율뿐 아니라 발전기 패널의 경사각 및 방위각에 따라 수평면 일사량이 패널 경사 일사량으로 변환되는 비율까지 포함하는 개념이다.The
보다 구체적으로 도 5를 참고하면, 선별부(200)는, 일사량 데이터 취득부(120)가 취득한 일별 일사량 데이터를 전달받아 이를 기초로 대조군 발전기 선별에 활용할 기준거리를 학습하고 설정하는 기준거리 파라미터 학습부(210)를 포함할 수 있다. 기준거리 파라미터 학습부(210)는 발전기 데이터 취득부(110)로부터 발전설비별 발전기 위치정보를 전달받아 이를 활용하여 기준거리를 설정할 수 있다.More specifically, referring to FIG. 5 , the
여기서, 기준거리는 일 누적 일사량이 평균적으로 유사하다고 간주할 수 있는 거리를 의미하며 대상 발전기로부터 기준거리 이내의 발전기에 대하여만 대조군 발전기의 탐색이 수행된다. 기준거리는 도 6에 도시된 바와 같이 일별 누적 일사량에 대한 열지도(heatmap) 분석을 통해 지역별로 차등적으로 학습될 수 있고, 해당 지역의 발전설비 밀집도에 따라 보정될 수 있다. 보다 구체적으로, 기준거리는 각 발전설비가 설치되어 있는 지점에 대해 선별 기간의 일별 누적 일사량 상관계수가 특정 값 이상인 범위 또는, 일별 일사량의 평균치 차이가 일정값 이하인 범위로 학습될 수 있다. 또한 기준거리는 일사분포에 따라 베리오그램(variogram)을 활용하여 원형이 아닌 타원형의 형태를 띌 수 있다. 이 과정에서 지형 등의 지리적 특성과 분석 기간의 기상학적 특성(평균풍속, 기압분포, 구름의 이동 경로)이 자동적으로 반영된다. 일반적으로 일사량의 변화가 완만하고 설비 밀집도가 낮은 지역일수록 기준거리를 넓게 잡아 탐색 범위를 넓히게 된다.Here, the reference distance means a distance that can be considered to be similar in average daily cumulative insolation, and the search for the control generator is performed only for generators within the reference distance from the target generator. As shown in FIG. 6 , the reference distance may be differentially learned for each region through heatmap analysis of the daily cumulative insolation, and may be corrected according to the density of power generation facilities in the region. More specifically, the reference distance may be learned in a range in which the daily cumulative insolation correlation coefficient of the selection period is greater than or equal to a specific value for the point where each power generation facility is installed, or in a range in which the average difference in daily insolation is less than or equal to a certain value. In addition, the reference distance may have an elliptical shape instead of a circular one by using a variogram according to the solar radiation distribution. In this process, geographical characteristics such as topography and meteorological characteristics of the analysis period (average wind speed, atmospheric pressure distribution, cloud movement path) are automatically reflected. In general, the more gentle the change of insolation and the lower the density of facilities, the wider the reference distance is used to widen the search range.
한편, 선별부(200)는 대조군 발전기 선별부(220)를 더 포함할 수 있다. 대조군 발전기 선별부(220)는 기준거리 파라미터 학습부(210)로부터 대상 발전기별 기준거리를 전달받을 수 있고, 대상 발전기와 기준거리 이내에 위치한 모든 발전기에 대하여 대상 발전기와의 일별 발전량을 비교한 상관계수가 일정값 이상인 발전기들 또는 상기 상관계수가 가장 높은 일정 대수의 발전기들을 대조군으로 선별할 수 있다.Meanwhile, the
이때, 대조군 발전기 선별부(220)는 상기 일별 발전량의 비교를 위해 상관관계 분석을 활용할 수 있다. 보다 구체적으로, 대조군 발전기 선별부(220)는 대상 발전기와 기준거리 이내에 있는 발전기들 중, 선별 기간의 일별 발전량 패턴이 유사한 발전기를 피어슨 상관계수(Pearson correlation coefficient) 등을 이용하여 추출할 수 있다. 이 과정은 상관계수가 큰 상위 N개의 발전기를 선별하거나 피어슨 상관계수가 일정값 이상인 발전기를 선별하는 방식으로 진행될 수 있다. 한편, 대조군 발전기 선별부(220)는 발전 패턴 비교의 과정에서 발전설비 간의 설비용량 차이를 보정하기 위해 일 발전량을 설비용량으로 나눈 값(이하 일 발전시간)으로 정규화하는 과정을 거칠 수 있다. 즉, 일 발전시간을 기초로 상기 상관관계 분석이 진행된다.In this case, the control
도 7에 도시된 바와 같이, 기준거리(ε) 이내의 태양광 발전기들 중에서 상관관계 분석에 의해 대상 발전기와 발전량 패턴이 유사한 대조군 발전기들만이 선별되며 이렇게 선별된 대조군 발전기들의 ID는 대상 발전기의 기준(Baseline) 발전량 계산을 위해 분석부(300)로 전달될 수 있다. As shown in FIG. 7 , only control generators having a similar generation pattern to the target generator are selected by correlation analysis among the photovoltaic generators within the reference distance ε, and the ID of the selected control generators is the standard of the target generator. (Baseline) may be transmitted to the
도 8은 도 1에 도시된 분석부(300)의 구성 및 다른 구성과의 정보 전달 관계를 나타낸 동작 개념도이고, 도 9는 분석부(300)에서 대상 발전기의 발전효율을 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이며, 도 10은 본 발명에 따른 시스템(10)에 의해 산출된 발전효율의 변화를 지속적으로 추적하기 위해 Sliding Window 방식을 적용한 도면이다.8 is a conceptual diagram illustrating the configuration of the
분석부(300)는 선별된 대조군 발전기 각각의 일별 발전량을 기초로 대상 발전기의 발전 효율을 분석하는 구성이다. 분석부(300)는 선별된 대조군 발전기들의 발전량 패턴을 이용하여 대상 발전기의 기준 발전량을 추정하여 계산하고, 이를 대상 발전기의 실제 발전량과 비교하여 대상 발전기의 일별 발전 효율을 계산한다.The
보다 구체적으로 도 8을 참조하면, 분석부(300)는 발전량 추정 모델 학습부(310) 및 효율 추정부(320)를 포함할 수 있다.More specifically, referring to FIG. 8 , the
발전량 추정 모델 학습부(310)는 회귀분석을 통해 대상 발전기의 기준 발전량을 계산하여 추정하는 구성이며, 선별된 대조군 발전기 각각의 일정기간 동안의 일별 발전량을 이용하여 대상 발전기의 발전량을 추정하는 회귀모형을 학습한다. 이때 추정 모델은 발전기별 발전량을 해당 발전기의 설비용량으로 정규화한 값을 입력으로 활용할 수 있다. 기준 발전량의 추정 계산 방법은 대조군 발전기별로 각각 단순 회귀를 통해 예측한 결과를 평균하는 방법 및 선별된 발전기의 발전량을 모두 활용하여 다중회귀를 통해 예측하는 방법 중에서 선택될 수 있다.The power generation estimation
효율 추정부(320)는 발전량 추정 모델 학습부(310)로부터 기준 발전량을 전달받고, 발전기 데이터 취득부(110)로부터 대상 발전기의 실제 발전량을 전달받아 양자의 차이를 비교하여 대상 발전기의 발전 효율을 계산한다. 효율 추정부(320)는 발전 효율을 매일 일별로 계산하여 후술할 종합 진단부(400)로 전달한다.
도 9를 참조하면, 대조군 발전기 1 내지 대조군 발전기 3을 이용한 회귀분석을 통해 기준 발전량을 계산하고 이를 대상 발전기의 실제 발전량과 비교하여 발전 효율을 일별로 계산할 수 있다. 또한, 이렇게 일별로 계산된 발전 효율을 일정 기간에 대해 통계적으로 분석한 결과로서 일별 발전 효율의 차이 및 발전 효율의 평균 변화율을 계산할 수 있다. 이러한 통계적 분석 결과는 후술할 종합진단부(400)에서 계산될 수 있다.Referring to FIG. 9 , a reference power generation amount is calculated through a regression analysis using the
다시 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발전효율 관리 시스템은 종합진단부(400)를 더 포함할 수 있다. 보다 구체적으로 종합진단부(400)는 효율 변화 관리 및 진단부(410)와 분석결과 제공부(420)를 포함할 수 있다.Referring back to FIG. 1 , the power generation efficiency management system according to an embodiment of the present invention may further include a
효율 변화 관리 및 진단부(410)는 분석부(300)로부터 대상 발전기의 일별 발전 효율을 전달받아 일정 기간 단위로 일별 발전 효율의 변화값을 통계적으로 분석할 수 있다.The efficiency change management and
일 실시예로서, 효율 변화 관리 및 진단부(410)는 발전 효율의 변화가 유의미한 변화값을 나타내는 이벤트가 발생한 경우 즉, 대상 발전기의 일별 발전 효율의 변화값이 기 정해진 변화값 이상인 경우에 발전 효율의 변화현황을 분석결과 제공부(420)에 전달할 수 있다.As an embodiment, the efficiency change management and
다른 실시예로서, 효율 변화 관리 및 진단부(410)는 정기적인 보고 시점마다 즉, 일정 기간을 주기로 하여 발전 효율의 변화현황을 분석결과 제공부(420)에 전달할 수 있다.As another embodiment, the efficiency change management and
분석결과 제공부(420)는 효율 변화 관리 및 진단부(410)로부터 전달받은 발전 효율의 변화현황을 대상 발전기의 사용 고객 및/또는 발전 효율 관리 시스템의 운영자에게 제공할 수 있다. 이때, 분석결과 제공부(420)에 의해 제공되는 발전 효율의 변화현황에는 대상 발전기의 기준 발전량, 대상 발전기의 실제 발전량 및 일정 기간 동안의 대상 발전기의 발전효율 변화값이 분석결과로서 시각적 데이터로 포함될 수 있다.The analysis
한편, 도 10을 참조하면, 선별부(200), 분석부(300) 및 종합진단부(400)에서 이루어지는 대조군 발전기의 선별, 대상 발전기의 발전 효율 계산 및 발전 효율의 분석 과정은 Sliding Window의 방식으로 시간의 경과에 따라 기간을 변화시켜가며 지속적으로 진행될 수 있다. 이때, 선별 및 학습 기간의 윈도우 크기에 따라 다양한 목적을 갖는 효율 분석이 가능하다. 윈도우 크기가 짧을 경우 현재의 데이터에 민감하게 반응하므로 급격한 효율 변화의 탐지와 고장 진단에 유리하며, 윈도우 크기가 클 경우 장기간의 효율 변화를 더욱 잘 관찰할 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 10 , the
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전효율 관리 방법의 흐름을 나타낸 순서도이다.11 is a flowchart illustrating a flow of a method for managing power generation efficiency according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 발전효율 관리 방법은 도 1의 발전효율 관리 시스템(10)에 의해 수행될 수 있다.The power generation efficiency management method according to an embodiment of the present invention may be performed by the power generation
도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발전효율 관리 방법은, 정보 수집부(100)가 외부의 관측 시스템으로부터 지역마다의 일별 일사량을 수집하고 다수의 태양광 발전기로부터 각각의 일별 발전량을 수집하는 수집 단계;(S100) 선별부(200)가 대상 발전기의 발전 효율 분석을 위해 다수의 태양광 발전기에서 적어도 하나 이상의 대조군 발전기를 선별하는 선별 단계;(S200) 및 분석부(300)가 선별된 대조군 발전기 각각의 일별 발전량을 기초로 대상 발전기의 발전 효율을 분석하는 분석 단계;(S300)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 11 , in the power generation efficiency management method according to an embodiment of the present invention, the
이때, 선별 단계(S200)는, 대상 발전기와의 거리가 기준거리 이내인 태양광 발전기들을 1차로 선별하는 단계; 및 1차로 선별된 태양광 발전기들 각각의 일별 발전량과 대상 발전기의 일별 발전량의 상관관계 분석을 통해 최종 대조군 발전기를 선별하는 단계;를 포함하여 이루어질 수 있다.In this case, the selection step (S200) includes the steps of first screening the photovoltaic generators having a distance to the target generator within a reference distance; and selecting a final control generator through a correlation analysis of the daily power generation amount of each of the first selected solar power generators and the target generator daily power generation amount.
또한, 선별 단계(S200)에서는, 정보 수집부(100)로부터 전달받은 일별 일사량을 기초로 기준거리를 설정할 수 있고, 각 태양광 발전기의 일별 발전량을 설비용량으로 나눈 값을 기초로 상관관계 분석을 할 수 있다.In addition, in the selection step (S200), the reference distance can be set based on the daily insolation received from the
분석 단계(S300)는, 선별된 대조군 발전기 각각의 일별 발전량을 이용한 회귀 분석을 통해 대상 발전기의 기준 발전량을 계산하는 단계; 및 기준 발전량과 대상 발전기의 실제 발전량간의 차이를 비교하여 대상 발전기의 발전 효율을 계산하는 단계;를 포함하여 이루어질 수 있다.The analysis step (S300) may include calculating a reference power generation amount of the target generator through regression analysis using the daily power generation amount of each of the selected control generators; and calculating the power generation efficiency of the target generator by comparing the difference between the reference power generation amount and the actual power generation amount of the target generator.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 발전효율 관리 방법은, 종합진단부(400)가 분석부(300)로부터 대상 발전기의 일별 발전 효율을 전달받고, 일정 기간 단위로 일별 발전 효율의 변화값을 분석하여 대상 발전기의 사용 고객 및/또는 발전효율 관리 시스템의 운영자에게 제공하는 종합 진단 단계;(S400)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, in the power generation efficiency management method according to an embodiment of the present invention, the
이때, 종합 진단 단계(S400)에서는, 일별 발전 효율의 변화값이 기 정해진 변화값 이상인 경우, 대상 발전기의 사용 고객 및/또는 발전효율 관리 시스템의 운영자에게 대상 발전기의 기준 발전량, 대상 발전기의 실제 발전량 및 일정 기간 동안의 대상 발전기의 발전효율 변화값을 분석결과로서 제공할 수 있다.At this time, in the comprehensive diagnosis step ( S400 ), when the change value of the daily power generation efficiency is equal to or greater than the predetermined change value, the target generator's reference power generation amount and the target generator's actual power generation amount to the customer and/or the operator of the power generation efficiency management system and a change in power generation efficiency of the target generator for a certain period may be provided as an analysis result.
또는, 종합 진단 단계(S400)에서는, 일정 기간을 주기로 하여, 대상 발전기의 사용 고객 및/또는 발전효율 관리 시스템의 운영자에게 대상 발전기의 기준 발전량, 대상 발전기의 실제 발전량 및 일정 기간 동안의 대상 발전기의 발전효율 변화값을 분석결과로서 제공할 수 있다.Alternatively, in the comprehensive diagnosis step (S400), with a certain period of time, the reference power generation amount of the target generator, the actual power generation amount of the target generator, and the target generator for a certain period to the customer of the target generator and/or the operator of the power generation efficiency management system A change in power generation efficiency can be provided as an analysis result.
도 11을 참조하여 설명한 발전효율 관리 방법에 대한 더욱 자세한 설명은 앞서 도 1의 발전효율 관리 시스템(10)에 대한 설명으로 갈음할 수 있다.A more detailed description of the power generation efficiency management method described with reference to FIG. 11 may be substituted for the description of the power generation
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면, 태양광 발전설비의 소유자가 별도의 현장 센서를 추가하지 않고도 인접한 대조군 발전기와의 발전량 패턴의 비교를 통해 대상 발전기의 발전효율의 변화를 확인할 수 있으므로 시스템의 유지관리 비용이 절감될 수 있다.As described above, according to the present invention, the owner of the photovoltaic power generation facility can check the change in the power generation efficiency of the target generator by comparing the power generation pattern with the adjacent control generator without adding a separate on-site sensor. Maintenance costs can be reduced.
또한 본 발명에 따르면, 인접한 발전기의 발전량을 활용한 직관적인 비교를 통해, 비전문가도 쉽게 이해 가능한 분석결과를 제공할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to provide an analysis result that can be easily understood even by a non-expert through an intuitive comparison using the power generation amount of adjacent generators.
또한 본 발명에 따르면, 같은 시점의 인접 발전기의 발전량을 활용하므로 기상예측 오차의 영향을 받지 않고도 발전효율의 추정이 가능하다.In addition, according to the present invention, since the power generation amount of the adjacent generator at the same time is utilized, it is possible to estimate the power generation efficiency without being affected by the weather prediction error.
본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것이 아니라 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명의 기술적 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to limited embodiments and drawings, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and variations are possible from these descriptions by those skilled in the art to which the present invention pertains. Therefore, the technical spirit of the present invention should be understood only by the claims, and all equivalents or equivalent modifications thereof will fall within the scope of the technical spirit of the present invention.
10: 발전효율 관리 시스템
100: 정보 수집부
110: 발전기 데이터 취득부
120: 일사량 데이터 취득부
200: 선별부
210: 기준거리 파라미터 학습부
220: 대조군 발전기 선별부
300: 분석부
310: 발전량 추정 모델 학습부
320: 효율 추정부
400: 종합진단부
410: 효율 변화 관리 및 진단부
420: 분석결과 제공부10: Power generation efficiency management system
100: information collection unit
110: generator data acquisition unit
120: solar radiation data acquisition unit
200: selection unit
210: reference distance parameter learning unit
220: control generator selection unit
300: analysis unit
310: power generation estimation model learning unit
320: efficiency estimation unit
400: general diagnosis department
410: Efficiency change management and diagnosis unit
420: analysis result providing unit
Claims (15)
외부의 관측 시스템으로부터 지역마다의 일별 일사량을 수집하고 다수의 태양광 발전기로부터 각각의 일별 발전량을 수집하는 정보 수집부;
대상 발전기의 발전 효율 분석을 위해 상기 다수의 태양광 발전기 중에서 적어도 하나 이상의 대조군 발전기를 선별하는 선별부; 및
선별된 상기 대조군 발전기 각각의 일별 발전량을 기초로 상기 대상 발전기의 발전 효율을 분석하는 분석부;를 포함하고,
상기 선별부는, 상기 대상 발전기와의 거리가 기준거리 이내인 태양광 발전기들을 1차로 선별하고, 상기 1차로 선별된 태양광 발전기들 각각의 일별 발전량과 상기 대상 발전기의 일별 발전량의 상관관계 분석을 통해 최종 대조군 발전기를 선별하는 것을 특징으로 하는 발전효율 관리 시스템.
As a power generation efficiency management system of a solar power generator,
an information collection unit that collects daily insolation for each region from an external observation system and collects daily power generation from a plurality of photovoltaic generators;
a selection unit for selecting at least one control generator from among the plurality of photovoltaic generators in order to analyze the power generation efficiency of the target generator; and
An analysis unit that analyzes the power generation efficiency of the target generator based on the daily power generation amount of each of the selected control generators;
The sorting unit primarily selects photovoltaic generators having a distance from the target generator within a reference distance, and through a correlation analysis of the daily power generation amount of each of the firstly selected photovoltaic generators and the daily power generation amount of the target generator Power generation efficiency management system, characterized in that the final control generator is selected.
상기 선별부는,
상기 정보 수집부로부터 전달받은 상기 일별 일사량을 기초로 상기 기준거리를 설정하는 것을 특징으로 하는 발전효율 관리 시스템.
According to claim 1,
The selection unit,
Power generation efficiency management system, characterized in that for setting the reference distance based on the daily insolation received from the information collection unit.
상기 선별부는,
각 태양광 발전기의 상기 일별 발전량을 설비용량으로 나눈 값을 기초로 상기 상관관계 분석을 하는 것을 특징으로 하는 발전효율 관리 시스템.
According to claim 1,
The selection unit,
Power generation efficiency management system, characterized in that the correlation analysis is performed based on a value obtained by dividing the daily power generation amount of each photovoltaic generator by the installed capacity.
상기 분석부는,
선별된 상기 대조군 발전기 각각의 상기 일별 발전량을 이용한 회귀 분석을 통해 상기 대상 발전기의 기준 발전량을 계산하는 것을 특징으로 하는 발전효율 관리 시스템.
According to claim 1,
The analysis unit,
Power generation efficiency management system, characterized in that for calculating the reference power generation amount of the target generator through a regression analysis using the daily generation amount of each of the selected control generators.
상기 분석부는,
상기 기준 발전량과 상기 대상 발전기의 실제 발전량간의 차이를 비교하여 상기 대상 발전기의 발전 효율을 계산하는 것을 특징으로 하는 발전효율 관리 시스템.
5. The method of claim 4,
The analysis unit,
Power generation efficiency management system, characterized in that for calculating the power generation efficiency of the target generator by comparing the difference between the reference power generation amount and the actual power generation amount of the target generator.
상기 분석부로부터 상기 대상 발전기의 일별 발전 효율을 전달받고, 일정 기간 단위로 상기 일별 발전 효율의 변화값을 분석하여 상기 대상 발전기의 사용 고객 및/또는 상기 발전효율 관리 시스템의 운영자에게 제공하는 종합진단부;를 더 포함하는 발전효율 관리 시스템.
6. The method of claim 5,
Comprehensive diagnosis that receives the daily power generation efficiency of the target generator from the analysis unit, analyzes the change value of the daily power generation efficiency in units of a certain period, and provides to the customer of the target generator and/or the operator of the power generation efficiency management system Part; power generation efficiency management system further comprising.
상기 종합진단부는,
상기 일별 발전 효율의 변화값이 기 정해진 변화값 이상인 경우, 상기 대상 발전기의 사용 고객 및/또는 상기 발전효율 관리 시스템의 운영자에게 상기 대상 발전기의 기준 발전량, 상기 대상 발전기의 실제 발전량 및 상기 일정 기간 동안의 상기 대상 발전기의 발전효율 변화값을 분석결과로서 제공하는 것을 특징으로 하는 발전효율 관리 시스템.
7. The method of claim 6,
The comprehensive diagnosis unit,
When the change value of the daily power generation efficiency is greater than or equal to a predetermined change value, the reference power generation amount of the target generator, the actual power generation amount of the target generator, and the predetermined period to the customer of the target generator and/or the operator of the power generation efficiency management system Power generation efficiency management system, characterized in that for providing a change value of the power generation efficiency of the target generator as an analysis result.
상기 종합진단부는,
상기 일정 기간을 주기로 하여,
상기 대상 발전기의 사용 고객 및/또는 상기 발전효율 관리 시스템의 운영자에게 상기 대상 발전기의 기준 발전량, 상기 대상 발전기의 실제 발전량 및 상기 일정 기간 동안의 상기 대상 발전기의 발전효율 변화값을 분석결과로서 제공하는 것을 특징으로 하는 발전효율 관리 시스템.
7. The method of claim 6,
The comprehensive diagnosis unit,
For a given period of time,
To the customer of the target generator and / or the operator of the power generation efficiency management system, the reference power generation amount of the target generator, the actual power generation amount of the target generator, and the generation efficiency change value of the target generator for the predetermined period are provided as an analysis result Power generation efficiency management system, characterized in that.
정보 수집부가 외부의 관측 시스템으로부터 지역마다의 일별 일사량을 수집하고 다수의 태양광 발전기로부터 각각의 일별 발전량을 수집하는 수집 단계;
선별부가 대상 발전기의 발전 효율 분석을 위해 상기 다수의 태양광 발전기에서 적어도 하나 이상의 대조군 발전기를 선별하는 선별 단계; 및
분석부가 선별된 상기 대조군 발전기 각각의 상기 일별 발전량을 기초로 상기 대상 발전기의 발전 효율을 분석하는 분석 단계;를 포함하고,
상기 선별 단계는,
상기 대상 발전기와의 거리가 기준거리 이내인 태양광 발전기들을 1차로 선별하는 단계; 및
상기 1차로 선별된 태양광 발전기들 각각의 상기 일별 발전량과 상기 대상 발전기의 일별 발전량의 상관관계 분석을 통해 최종 대조군 발전기를 선별하는 단계;를 포함하는 발전효율 관리 방법.
As a method for managing power generation efficiency of a solar power generator,
a collecting step of collecting, by an information collection unit, daily insolation for each region from an external observation system and collecting each daily amount of electricity from a plurality of photovoltaic generators;
A selection step of selecting at least one control generator from the plurality of photovoltaic generators for the selection unit to analyze the power generation efficiency of the target generator; and
An analysis step of analyzing the power generation efficiency of the target generator based on the daily power generation amount of each of the control generators selected by the analysis unit;
The selection step is
first selecting solar generators having a distance from the target generator within a reference distance; and
Selecting a final control generator through the correlation analysis of the daily power generation amount of each of the firstly selected solar power generators and the daily power generation amount of the target generator; power generation efficiency management method comprising a.
상기 선별 단계는,
상기 정보 수집부로부터 전달받은 상기 일별 일사량을 기초로 상기 기준거리를 설정하는 것을 특징으로 하는 발전효율 관리 방법.
10. The method of claim 9,
The selection step is
Power generation efficiency management method, characterized in that for setting the reference distance based on the daily insolation received from the information collection unit.
상기 선별 단계는,
각 태양광 발전기의 상기 일별 발전량을 설비용량으로 나눈 값을 기초로 상기 상관관계 분석을 하는 것을 특징으로 하는 발전효율 관리 방법.
10. The method of claim 9,
The selection step is
Power generation efficiency management method, characterized in that the correlation analysis is performed based on a value obtained by dividing the daily power generation amount of each photovoltaic generator by the installed capacity.
상기 분석 단계는,
선별된 상기 대조군 발전기 각각의 상기 일별 발전량을 이용한 회귀 분석을 통해 상기 대상 발전기의 기준 발전량을 계산하는 단계; 및
상기 기준 발전량과 상기 대상 발전기의 실제 발전량간의 차이를 비교하여 상기 대상 발전기의 발전 효율을 계산하는 단계;를 포함하는 발전효율 관리 방법.
10. The method of claim 9,
The analysis step is
calculating a reference power generation amount of the target generator through regression analysis using the daily power generation amount of each of the selected control generators; and
Comparing the difference between the reference power generation amount and the actual power generation amount of the target generator, calculating the power generation efficiency of the target generator; generating efficiency management method comprising a.
상기 분석부로부터 상기 대상 발전기의 일별 발전 효율을 전달받고, 일정 기간 단위로 상기 일별 발전 효율의 변화값을 분석하여 상기 대상 발전기의 사용 고객 및/또는 발전효율 관리 시스템의 운영자에게 제공하는 종합 진단 단계;를 더 포함하는 발전효율 관리 방법.
13. The method of claim 12,
A comprehensive diagnosis step of receiving the daily power generation efficiency of the target generator from the analysis unit, analyzing the change value of the daily power generation efficiency in units of a certain period, and providing it to a customer of the target generator and/or an operator of a power generation efficiency management system ; Power generation efficiency management method further comprising.
상기 종합 진단 단계는,
상기 일별 발전 효율의 변화값이 기 정해진 변화값 이상인 경우, 상기 대상 발전기의 사용 고객 및/또는 상기 발전효율 관리 시스템의 운영자에게 상기 대상 발전기의 기준 발전량, 상기 대상 발전기의 실제 발전량 및 상기 일정 기간 동안의 상기 대상 발전기의 발전효율 변화값을 분석결과로서 제공하는 것을 특징으로 하는 발전효율 관리 방법.
14. The method of claim 13,
The comprehensive diagnosis step is
When the change value of the daily power generation efficiency is greater than or equal to a predetermined change value, the reference power generation amount of the target generator, the actual power generation amount of the target generator, and the predetermined period to the customer of the target generator and/or the operator of the power generation efficiency management system Power generation efficiency management method, characterized in that providing the power generation efficiency change value of the target generator as an analysis result.
상기 종합 진단 단계는,
상기 일정 기간을 주기로 하여,
상기 대상 발전기의 사용 고객 및/또는 상기 발전효율 관리 시스템의 운영자에게 상기 대상 발전기의 기준 발전량, 상기 대상 발전기의 실제 발전량 및 상기 일정 기간 동안의 상기 대상 발전기의 발전효율 변화값을 분석결과로서 제공하는 것을 특징으로 하는 발전효율 관리 방법.14. The method of claim 13,
The comprehensive diagnosis step is
For a given period of time,
To the customer of the target generator and / or the operator of the power generation efficiency management system, the reference power generation amount of the target generator, the actual power generation amount of the target generator, and the generation efficiency change value of the target generator for the predetermined period are provided as an analysis result Power generation efficiency management method, characterized in that.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210051272A KR20220144665A (en) | 2021-04-20 | 2021-04-20 | Solar Power Generation Efficiency Management System and Solar Power Generation Efficiency Management Method using Mutual Verification between Adjacent Generators |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210051272A KR20220144665A (en) | 2021-04-20 | 2021-04-20 | Solar Power Generation Efficiency Management System and Solar Power Generation Efficiency Management Method using Mutual Verification between Adjacent Generators |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20220144665A true KR20220144665A (en) | 2022-10-27 |
Family
ID=83810250
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210051272A KR20220144665A (en) | 2021-04-20 | 2021-04-20 | Solar Power Generation Efficiency Management System and Solar Power Generation Efficiency Management Method using Mutual Verification between Adjacent Generators |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20220144665A (en) |
-
2021
- 2021-04-20 KR KR1020210051272A patent/KR20220144665A/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10962576B2 (en) | Estimation of shading losses for photovoltaic systems from measured and modeled inputs | |
US7228235B2 (en) | System and method for enhanced measure-correlate-predict for a wind farm location | |
EP2856339B1 (en) | Method and apparatus for forecasting solar radiation and solar power production using synthetic irradiance imaging | |
CN101795090B (en) | Method of forecasting the electrical production of a photovoltaic device | |
Boland | Spatial-temporal forecasting of solar radiation | |
US20160018835A1 (en) | System and method for virtual energy assessment of facilities | |
KR102283487B1 (en) | A Forecasting System of Photovoltaic Generation Based on Machine-learning Using Realtime Satellite Data and Numerical Modeling Data | |
US20160356859A1 (en) | Fault detection in energy generation arrangements | |
US10691085B2 (en) | Defect detection in power distribution system | |
Zulkifly et al. | Improved machine learning model selection techniques for solar energy forecasting applications | |
Asiri et al. | Day-Ahead Prediction of Distributed Regional-Scale Photovoltaic Power | |
CN112753162A (en) | Apparatus and method for determining abnormality of power generation system | |
US11158007B2 (en) | Dynamic energy consumption and harvesting with feedback | |
KR102498535B1 (en) | System for managing renewable energy generator | |
KR20220144665A (en) | Solar Power Generation Efficiency Management System and Solar Power Generation Efficiency Management Method using Mutual Verification between Adjacent Generators | |
TW201727559A (en) | Management method and system of renewable energy power plant checking whether the power generation of a renewable energy power plant is normal according to the estimated power generation amount | |
KR20200135078A (en) | System for predicting present state and future state of agriculture solar power generation structure based on rnn | |
Kala et al. | Introduction to condition monitoring of PV system | |
KR102497736B1 (en) | System for generating energy for smart farms and method for building the same | |
Waswa et al. | A probabilistic estimation of PV capacity in distribution networks from aggregated net-load data | |
KR102026014B1 (en) | Method for Estimating Solar Radiation by Reverse Modeling of Photovoltaic Power Station | |
CN110455370A (en) | Flood-control and drought relief long-haul telemetry display system | |
CN116823215B (en) | Intelligent operation and maintenance management and control method and system for power station | |
Maitanova et al. | Machine learning approach to a low-cost day-ahead photovoltaic power prediction based on publicly available weather reports for automated energy management systems | |
TWI833549B (en) | Sunshine value estimation system |