KR20230090268A - 태양광 스트링 옵티마이저 - Google Patents

태양광 스트링 옵티마이저 Download PDF

Info

Publication number
KR20230090268A
KR20230090268A KR1020220173742A KR20220173742A KR20230090268A KR 20230090268 A KR20230090268 A KR 20230090268A KR 1020220173742 A KR1020220173742 A KR 1020220173742A KR 20220173742 A KR20220173742 A KR 20220173742A KR 20230090268 A KR20230090268 A KR 20230090268A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
leakage current
transmission line
string
solar
measuring
Prior art date
Application number
KR1020220173742A
Other languages
English (en)
Inventor
문효익
문효종
Original Assignee
주식회사 디앤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 디앤 filed Critical 주식회사 디앤
Publication of KR20230090268A publication Critical patent/KR20230090268A/ko

Links

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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R22/00—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters
    • G01R22/06—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters by electronic methods
    • G01R22/061—Details of electronic electricity meters
    • G01R22/063—Details of electronic electricity meters related to remote communication
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/025—Measuring very high resistances, e.g. isolation resistances, i.e. megohm-meters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/58—Testing of lines, cables or conductors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381—Dispersed generators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
    • H02J2300/22—The renewable source being solar energy
    • 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

Abstract

태양광 스트링 옵티마이저는 복수의 태양광 스트링 각각에 일대일로 연결되어 연결된 태양광 스트링의 발전 전력량을 계측하고, 상기 태양광 스트링의 최대 출력점을 추적하여 최대 출력을 유지하며, 상기 태양광 스트링이 출력한 제1 직류 전력을 제2 직류 전력으로 변환하여 출력하는 복수의 스트링 제어 및 변환부, 상기 복수의 태양광 스트링과 상기 복수의 스트링 제어 및 변환부를 연결하는 복수의 전송 선로의 절연저항을 측정하는 절연저항측정부; 상기 복수의 스트링 제어 및 변환부로부터 상기 복수의 태양광 스트링 각각의 발전 전력량을 계측한 계측 데이터를 수집하는 계측 데이터 수집부, 상기 계측 데이터를 외부로 전송하며, 외부에서 표준 데이터를 수신하는 통신부 및 상기 계측 데이터를 축적하여 생성된 정상 데이터를 상기 계측 데이터와 비교하여 이상 발생을 검출하는 모니터링부를 포함할 수 있다.

Description

태양광 스트링 옵티마이저{Solar string optimizer}
본 발명은 태양광 발전에 관한 것이다.
전세계적으로 사용되는 화석 연료로 인한 환경 오염의 증가와 화석 연료 매장량의 한계로 인해, 대체 에너지 개발에 대한 관심이 높아지고 있다. 태양광 발전 밀도가 높은 여러 나라에서는 대체 에너지 중에서 태양광 발전 시스템을 중심으로 개발 및 확산하고 있다. 태양광 발전 시스템은 시스템 가격 저감과 효율 향상을 중심으로 개선되고 있으며, 소비자 측면에서도 발전 효율 향상과 안정적인 운영에 관심을 기울이고 있다.
태양광 양면 모듈의 가격이 하락하여 점유율이 지속적으로 상승하고 있다. 태양광 양면 모듈은 태양전지 후면에서 추가 발전이 발생하기 때문에, 전면에서만 발전이 발생하는 일반 모듈과 비교하여 약 10% 내지 약 30% 추가 발전을 기대할 수 있다. 따라서 전면과 후면의 입력전류에 대한 적절한 설계가 필요하다. 이처럼 양면모듈은 설치 위치와 후면의 반사에 의하여 발전량이 달라질 수 있기 때문에 최적 출력이 내기 위한 설계가 필수적이다.
종래의 경우, 태양양면 모듈의 발전량이 다름에도 불구하고, 센트럴 인버터 사용시 최대 출력점이 여러 개가 만들어져서 각 스트링별 최대 출력을 낼 수 없게 된다. 예를 들어, 제1 스트링의 출력량이 1,000W, 제2 스트링의 출력량이 900W, 제3 스트링의 출력량이 1,200W인 경우, 예상되는 최대 발전량이 3,100W이지만, 센트럴 인버터 특성상 1개의 MPPT 제어만 가능하여 최종 출력은 2,700W일 것으로 예상된다.
태양관 스트링별 최대 발전량을 전력 계통에 공급할 수 있는 태양광 스트링 옵티마이저를 제공하고자 한다.
한편, 태양광 스트링 옵티마이저로 수집한 계측 데이터를 이용하여 태양광 발전 설비를 관리하고자 한다.
본 발명의 일측면에 따르면, 복수의 태양광 스트링을 포함한 태양광 발전 설비에 설치되어 복수의 태양광 스트링 각각이 최대 출력을 유지하도록 하는 태양광 스트링 옵티마이저가 제공된다. 태양광 스트링 옵티마이저는 복수의 태양광 스트링 각각에 일대일로 연결되어 태양광 스트링의 발전 전력량을 계측하고, 상기 태양광 스트링의 최대 출력점을 추적하여 최대 출력을 유지하며, 상기 태양광 스트링이 출력한 제1 직류 전력을 제2 직류 전력으로 변환하여 출력하는 복수의 스트링 제어 및 변환부, 상기 복수의 태양광 스트링과 상기 복수의 스트링 제어 및 변환부를 연결하는 복수의 전송 선로의 절연저항을 측정하는 절연저항측정부; 상기 복수의 스트링 제어 및 변환부로부터 상기 복수의 태양광 스트링 각각의 발전 전력량을 계측한 계측 데이터를 수집하는 계측 데이터 수집부, 상기 계측 데이터를 외부로 전송하며, 외부에서 표준 데이터를 수신하는 통신부 및 상기 계측 데이터를 축적하여 생성된 정상 데이터를 상기 계측 데이터와 비교하여 이상 발생을 검출하는 모니터링부를 포함할 수 있다.
일 실시예로, 상기 모니터링부는 상기 절연저항을 측정하여 생성한 절연저항 데이터로 상기 태양광 스트링 및 상기 전송 선로의 노후 정도를 측정할 수 있다.
일 실시예로, 상기 모니터링부는 상기 절연저항을 측정하여 생성한 절연저항 데이터로 상기 전송 선로에서 지락 발생을 검출할 수 있다.
일 실시예로, 상기 정상 데이터는 시간 또는 기간별로 축적된 계측 데이터를 분석하여 획득한 발전 전력량의 추이이며, 상기 표준 데이터는 동일 지역에 설치된 태양광 발전 설비에서 수집된 계측 데이터에 의해 산출된 지역별 발전 전력량의 추이일 수 있다.
일 실시예로, 상기 절연저항측정부는, 일단은 제1 전송 선로에 전기적으로 연결되고, 타단은 대지에 접지되며, 제1 기간 동안 상기 제1 전송 선로로부터 상기 대지를 향해 흐르는 제1 누설 전류를 측정하는 제1 누설 전류 측정부, 일단은 제2 전송 선로에 전기적으로 연결되고, 타단은 대지에 접지되며, 상기 제1 기간에 중첩하지 않는 제2 기간 동안 상기 제2 전송 선로로부터 상기 대지를 향해 흐르는 제2 누설 전류를 측정하는 제2 누설 전류 측정부, 상기 제1 기간 동안 상기 제1 누설 전류가 상기 제1 누설 전류 측정부를 통과하며, 상기 제2 기간 동안 상기 제2 누설 전류가 상기 제2 누설 전류 측정부를 통과하도록 상기 제1 누설 전류 측정부와 상기 제2 누설 전류 측정부를 제어하는 절연저항측정 제어부를 포함할 수 있다.
일 실시예로, 상기 제1 누설 전류 측정부는, 상기 제1 전송 선로와 상기 대지 사이에 직렬로 연결된 제1 누설 전류 제한 저항, 상기 제1 누설 전류 제한 저항을 통과한 제1 누설 전류를 측정하는 제1 전류계 및 상기 절연저항측정 제어부에 의해 온 오프되어 제1 누설 전류의 흐름을 조절하는 제1 스위치를 포함하며, 상기 제2 누설 전류 측정부는, 상기 제2 전송 선로와 상기 대지 사이에 직렬로 연결된 제2 누설 전류 제한 저항, 상기 제2 누설 전류 제한 저항을 통과한 제2 누설 전류를 측정하는 제2 전류계 및 상기 절연저항측정 제어부에 의해 온 오프되어 제2 누설 전류의 흐름을 조절하는 제2 스위치를 포함할 수 있다.
일 실시예로, 상기 제1 누설 전류 제한 저항 및 상기 제2 누설 전류 제한 저항의 저항값은 상기 제1 전송 선로 및 상기 제2 전송 선로의 절연저항보다 작을 수 있다.
본 발명에 따르면, 스트링별 최대 발전량을 전력 계통에 공급할 수 있으며, 수집한 계측 데이터를 이용하여 태양광 발전 설비를 관리할 수 있다.
이하에서, 본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명된다. 이해를 돕기 위해, 첨부된 전체 도면에 걸쳐, 동일한 구성 요소에는 동일한 도면 부호가 할당되었다. 첨부된 도면에 도시된 구성은 본 발명을 설명하기 위해 예시적으로 구현된 실시예에 불과하며, 본 발명의 범위를 이에 한정하기 위한 것은 아니다. 특히, 첨부된 도면들은, 발명의 이해를 돕기 위해서, 일부 구성 요소를 다소 과장하여 표현하고 있다.
도 1은 태양광 스트링 옵티마이저의 구성을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 2는 태양광 스트링 옵티마이저에 의해 측정된 계측 데이터를 예시적으로 도시한 그래프이다.
도 3은 태양광 발전량 예측 서버에 의한 표준 데이터 제공을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 4는 전원과 부하를 연결하는 전송 선로의 등가 회로를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 활선 상태에서 절연저항을 측정하는 장치의 구성을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 활선 상태에서 절연저항을 측정하는 장치의 동작을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 태양광 스트링과 태양광 스트링 옵티마이저를 연결하는 한 쌍의 전송 선로 중 하나의 절연 저항을 측정하는 과정을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 태양광 스트링과 태양광 스트링 옵티마이저를 연결하는 한 쌍의 전송 선로 중 나머지 하나의 절연 저항을 측정하는 과정을 예시적으로 나타낸 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 특히, 이하에서 첨부된 도면을 참조하여 설명될 기능, 특징, 실시예들은, 단독으로 또는 다른 실시예와 결합하여 구현될 수 있다. 따라서 본 발명의 범위가 첨부된 도면에 도시된 형태에만 한정되는 것이 아님을 유의하여야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "고정되어" 있다거나 "체결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 고정되어 있거나 또는 체결되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 고정되어" 있다거나 "직접 체결되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 각 도면을 참조하여 설명하는 실시예의 구성 요소가 해당 실시예에만 제한적으로 적용되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상이 유지되는 범위 내에서 다른 실시예에 포함되도록 구현될 수 있으며, 또한 별도의 설명이 생략될지라도 복수의 실시예가 통합된 하나의 실시예로 다시 구현될 수도 있음은 당연하다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
첨부된 도면 전체에 걸쳐서, 동일하거나 유사한 요소는 동일한 도면 부호를 사용하여 인용된다.
도 1은 태양광 스트링 옵티마이저의 구성을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 태양광 스트링 옵티마이저(100)는 둘 이상의 스트링 제어 및 변환부(110, 120, 130), 계측 데이터 수집부(140), 절연저항측정부(150) 및 통신부(160)를 포함할 수 있다. 한편, 태양광 발전 설비는 태양광 스트링(S110, S120, S130), 태양광 스트링 옵티마이저(100) 및 인버터(200)를 포함할 수 있다. 인버터(200)는 태양광 스트링 옵티마이저(100)로부터 공급된 태양광 스트링별 직류 전력을 전력 계통(300)에 공급될 교류 전력으로 변환한다.
태양광 스트링(S110, S120, 130)은 직렬 연결된 복수의 태양광 모듈로, 직류 전력을 발생한다. 태양광 양면 모듈의 경우, 전면과 후면의 출력이 다르므로, 복수의 태양광 모듈의 전면으로 구성된 태양광 스트링은 복수의 태양광 모듈의 후면으로 구성된 태양광 스트링과 구분될 수 있다.
스트링 제어 및 변환부(110, 120, 130)와 태양광 스트링(S110, S120, 130)은 직류 전송 선로를 통해 일대일 연결된다. 태양광 스트링과 전력 계통 사이에 연결된 센트럴 인버터나 멀티 스트링 인버터와 같이 복수의 태양광 스트링이 하나의 인버터에 연결되는 구조에서는, 1개의 최대 전력점만 추적할 수 있어서 각 태양광 스트링이 최대 출력을 낼 수 없다. 이에 반해, 하나의 스트링 제어 및 변환부는 하나의 태양광 스트링을 담당하기 때문에, 태양광 스트링별로 최대 전력점을 추적할 수 있다.
스트링 제어 및 변환부(110, 120, 130)는 태양광 스트링(S110, S120, 130)의 발전 전력량을 계측하는 전력량 계측부(111), 태양광 스트링(S110, S120, 130)이 최대 출력을 유지하도록 하는 최대 전력점 추적부(MPPT, Maximum Power Point Tracking)(112), 스트링 제어 및 변환부(110, 120, 130)의 출력 전압을 보정하는 DC-DC 변환부(113)를 포함할 수 있다.
전력량 계측부(111)는 직류 전송 선로를 통해 직류 전류, 직류 전압 및 발전 전력량을 계측할 수 있다. 예를 들어, 전력 계측부(111)는 직류 전송 선로에 직렬 결선하여 전류를 계측하는 변류기(CT, Current Transformer), 비접촉 방식으로 전류를 계측하는 플럭스 게이트 전류 센서, 두 개의 도선에 병렬로 연결하여 전압을 계측하는 직류 전압 계측기 일 수 있다.
MPPT(112)는 인버터(200)의 부하 제어 입력을 최대 전력 동작점(MPOP)이 변화하는 파라미터인 온도나, 일사량을 입력하여 가변시켜 최대 전력 전달점을 찾아내는 직접 제어 기법, 태양광 스트링(S110, S120, 130)의 출력전압을 주기적으로 증가 또는 감소시키고 이전의 출력전력과 현재의 출력전력을 비교하여 최대 전력 동작점을 찾는 Perturb and Observe 기법, 태양광 스트링(S110, S120, 130) 출력의 컨덕턴스와 증분 컨덕턴스를 비교하여 최대 전력동작점을 추종하는 Incremental Conductance 기법, Hysterisis-band 변동 제어 기법 등 다양한 방식으로 구동할 수 있다.
계측 데이터 수집부(140)는 스트링 제어 및 변환부(110, 120, 130)의 전력량 계측부(111)의 계측 데이터를 수집한다. 계측 데이터는 직류 전류, 직류 전압 및 발전 전력량을 포함하며, 실시간 또는 주기적으로 수집될 수 있다.
절연저항측정부(150)는 태양광 스트링(S110, S120, S130)와 태양광 스트링 옵티마이저(110, 120, 130)간 전송 선로 또는 태양광 스트링 옵티마이저(110)와 인버터(200)간 전송 선로의 누설 전류를 측정하여 절연저항을 산출하며, 이를 통해 지락 발생을 감지한다. 절연저항은 전송 선로별로 측정된다. 특히, 절연저항측정부(150)는 전송 선로가 활성 상태일 때 절연저항을 측정 및 지락 발생을 감지할 수 있다. 절연저항측정부(150)는 절연 저항을 산출하여 절연저항 데이터를 생성한다. 절연저항측정부(150)는 이하에서 도 4 내지 도 8을 참조하여 상세히 설명한다.
통신부(160)는 유선 또는 무선 통신 모듈이며, 태양광 스트링 옵티마이저(100)에서 수집된 계측 데이터, 절연저항 데이터, 및 정상 데이터 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 외부로 전송하거나, 태양광 발전 설비 관리에 필요한 표준 데이터를 외부에서 수신한다.
모니터링부(170)는 태양광 스트링 옵티마이저를 모니터링한다. 모니터링부(170)는 계측 데이터를 축적하여 정상 데이터를 생성하고, 생성한 정상 데이터를 기간(시간, 일, 월 등)별로 수집된 계측 데이터와 비교하여 태양광 스트링 및 스트링 제어 및 변환부의 이상을 검출할 수 있다. 한편, 모니터링부(170)는 절연저항을 분석하여 태양광 스트링 및 전송 선로의 노후 정도를 측정하며, 지락이 검출된 전송 선로에 연결된 스트링 제어 및 변환부의 구동을 조정 또는 중단시킬 수 있다. 모니터링부(170)의 동작은 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 태양광 스트링 옵티마이저에 의해 측정된 계측 데이터를 예시적으로 도시한 그래프이다.
도 2를 참조하면, (a)는 시간별 발전 전력량을 적산한 그래프이고, (b)는 일별 발전 전력량을 적산한 그래프이며, (c)는 월별 발전 전력량을 적산한 그래프이다. 정상 데이터는 일정 시간 또는 기간별로 축적된 계측 데이터를 분석하여 획득한 발전 전력량의 추이이다. 정상 데이터는 태양광 스트링별로 생성되거나, 태양광 발전 설비 전체에 대해 생성될 수 있다. 예를 들어, 제어부(170)는 스트링 제어 및 변환부(110, 120, 130)에서 출력된 계측 데이터를 정상 데이터와 비교하여 태양광 발전 설비의 구동 상태를 모니터링하여, 태양광 스트링 및 스트링 제어 및 변환부 중 어느 하나 또는 모두에 발생한 이상을 검출할 수 있다. 여기서, 이상은 기상 조건에 의한 발전 전력량의 변동을 제외한다. 이상은, 예를 들어, 태양광 스트링 또는 스트링 옵티마이저의 고장 또는 파손으로 인한 구동 중단이나 출력 저하, 태양광 스트링 또는 스트링 옵티마이저의 노후로 인한 출력 저하 등을 포함할 수 있다.
태양광 스트링 옵티마이저(100)의 모니터링부(170)는 시간별 발전 전력량을 태양광 스트링(S110, S120, S130)별로 계측하여, 시간별 정상 데이터, 일별 정상 데이터, 또는 월별 정상 데이터와 비교하여 이상 발생을 검출할 수 있다.
한편, 모니터링부(170)는 스트링 제어 및 변환부(110, 120, 130)에서 출력된 계측 데이터 또는 정상 데이터와 수신한 표준 데이터를 비교하여 태양광 발전 설비의 구동 상태를 모니터링하여, 태양광 스트링의 최대 출력 또는 평균 출력이 표준 데이터로 제공된 타 태양광 발전 설비와의 차이 발생을 검출할 수 있다. 차이 검출은 타 태양광 발전 설비에 비해 설비가 노후되거나 태양광 발전 설비가 정상적으로 운영되지 않음을 의미할 수 있다.
도 3은 태양광 발전량 예측 서버에 의한 표준 데이터 제공을 예시적으로 도시한 도면이다.
태양광 발전 설비의 발전 전력량은 설비의 규모, 태양광 모듈의 제조사나 모듈 사양 등 다양한 조건에 따라 변동될 수 있다. 하지만, 일정 지역 내에 위치한 복수의 태양광 발전 설비는 동일한 기후 및 기상 조건하에서 태양광 발전을 하게 된다. 따라서 발전 전력량에서는 다소의 차이가 있을 수 있으나, 정상 데이터로 표현되는 발전 전력량의 추이는 실질적으로 동일하거나 유사할 수 있다.
동일 지역 내에 위치한 복수의 태양광 발전 설비 중 일부(410a, 410b)는 계측 데이터, 절연저항 데이터 및 정상 데이터 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 태양광 발전량 예측 서버(400)로 전송할 수 있다. 태양광 발전량 예측 서버(400)는 수신한 계측 데이터를 분석하여 태양광 발전 설비별 또는 지역별로 제1 표준 데이터를 생성하며, 제1 표준 데이터를 이용하여 태양광 발전 설비별 또는 지역별로 발전량을 예측할 수 있다. 제1 표준 데이터는 특정 지역에 대해 산출한 지역별 발전 전력량의 추이를 의미한다. 제1 표준 데이터는 전력 계통을 운영하는 주체에 의해 발전 전력량 예측에 활용되어 전력 수급 조절을 가능하게 할 수 있다.
한편, 태양광 발전량 예측 서버(400)는 절연저항 데이터를 분석하여 태양광 발전 설비의 노후 정도를 판단하는데 활용되는 제2 표준 데이터를 생성할 수 있다. 태양광 발전량 예측 서버(400)는 태양광 발전 설비별 가동 기간에 따른 절연저항의 추이를 산출할 수 있다. 절연저항은 시간이 지나면서 낮아지기 때문에 누설 전류는 증가하게 된다. 장기간 측정된 절연저항 데이터를 제2 표준 데이터와 비교하여, 태양광 스트링, 전송 선로 등 태양광 발전 설비의 노후진행여부 및 수명을 예측할 수 있다.
표준 데이터는 표준 동일 지역 내에 위치한 계측 데이터 미제공 발전 설비(410c)에 제공될 수 있다. 계측 데이터 미제공 발전 설비(410c)는 표준 데이터를 자체적으로 생성한 계측 데이터와 비교하여 태양광 발전 설비의 상태 및 발전량을 예측할 수 있다. 또한, 표준 데이터와 계측 데이터를 비교하여 노후화 정도를 파악할 수 있다.
도 4는 전원과 부하를 연결하는 전송 선로의 등가 회로를 예시적으로 나타낸 도면이다.
전선은 전기가 통하는 도전체 및 이를 둘러싼 절연물로 구성된다. 절연물인 전선 피복이 노후되거나 손상되면 해당 부분을 통해 누설 전류가 흘러나올 수 있다. 누설 전류로 인해 감전 사고 또는 화재가 발생할 수 있다.
활선 상태 전선의 누설 전류는 저항성 누설 전류와 용량성 누설 전류로 구분될 수 있다. 누설 전류는 상용 주파수보다 높은 주파수를 이용하여 전선과 대지 사이에 존재하는 임피던스 성분에 의한 누설 전류를 이용하여 측정할 수 있다. 다만, 이 방식을 이용하기 위해서는, 복잡한 측정 장치가 필요하며, 제작 및 설치 비용이 매우 비싼 문제점이 있다.
도 4의 (a)를 참조하면, 전송 선로(10)는 전기가 통하는 구리와 같은 금속의 도전체(11) 및 도전체(12)를 둘러싸고 있는 절연물(12)로 구성된다. 절연물(12)은 대부분 플라스틱 재질로 형성되어 유전체로서 기능할 수 있다. 이로 인해, 지중에 매설된 전송 선로(10)는 도전체(11)와 커패시터(20)로 구성된 등가 회로로 표현할 수 있다. 누설 전류(30)는 절연물(12)을 통하여 대지로 흐르게 된다. 전압이 높을수록 누설 전류(30)가 크므로 누설 전류(30)를 최소화 하기 위하여 절연물(12)의 두께와 재질을 적절하게 설정해야 한다. 전송 선로(10)가 정상적일 경우 누설 전류(30)는 대부분 수 uA 내지 수 mA로 흐르지만, 절연이 깨지거나 지락사고 발생시 누설 전류(30)는 높게 나타나며, 인체 감전 사고나 누설 전류(30)에 의한 전기화재의 원인이 될 수 있다.
도 4의 (b)는 정상 상태인 한 쌍의 전송 선로(10a, 10b)에서 발생한 누설 전류(31)의 루프를 나타낸다. 제1 및 제2 전송 선로(10a, 10b)는 태양광 스트링 S110, S120, S130과 태양광 스트링 옵티마이저(100) 사이에 직류 전력을 전달한다. 즉, 제1 전송 선로(10a)는 태양광 스트링 S110, S120, S130에서 태양광 스트링 옵티마이저(100)로 흐르는 전류의 경로이며, 제2 전송 선로(10b)는 스트링 옵티마이저(100)에서 태양광 스트링 S110, S120, S130으로 전류가 되돌아오는 경로이다. 제1 및 제2 전송 선로(10a, 10b)의 좌측단에는 태양광 스트링의 전압 V가 인가된다. 정상 상태에서 발생한 누설 전류(31)는 제1 전송 선로(10a)로부터 태양광 스트링 S110, S120, S130에 가장 가까운 커패시터-절연 저항(20)을 통해 대지로 흐르며, 태양광 스트링 옵티마이저(100)에 가장 가까운 커패시터-절연 저항(20')을 통해 다시 제2 전송 선로(10b)로 되돌아오는 루프를 가질 수 있다. 즉, 정상 상태에서는, 커패시터-절연 저항(20)을 통과하는 전류량도 크지 않으며, 대지를 통과하는 구간이 길기 때문에, 커패시터-절연 저항(20')을 통해 유입되는 전류량 역시 매우 작다.
도 4의 (c)는 지락 상태인 한 쌍의 전송 선로에서 발생한 누설 전류의 경로를 각각 나타낸다. (b)와 마찬가지로, 제1 및 제2 전송 선로(10a, 10b)는 태양광 스트링 S110, S120, S130과 태양광 스트링 옵티마이저(100) 사이에 전력을 전달하며, 제1 및 제2 전송 선로(10a, 10b)의 좌측단에는 전원에 의해 전압 V가 인가된다. 제2 전송 선로(10b)에 지락이 발생한 경우를 가정하면, 누설 전류(32)는 제1 전송 선로(10a)로부터 태양광 스트링 S110, S120, S130에 가장 가까운 커패시터-절연 저항(20)을 통해 대지로 흐르며, 지락 지점(21)을 통해 다시 제2 전송 선로(10b)로 되돌아오는 루프를 가질 수 있다. 즉, 지락 상태에서는, 누설 전류가 지락 지점(21)에서 제2 전송 선로(10b)로 되돌아오기 때문에, 지락 지점(21)을 통해 유입되는 전류량이 매우 커질 수 있다.
도 5는 활선 상태에서 절연저항을 측정하는 절연저항측정부의 구성을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 활선 상태에서 절연저항을 측정하는 절연저항측정부(500)는 제1 전송 선로(10a)에 전기적으로 연결된 제1 누설 전류 측정부(510), 제2 전송 선로(10b)에 전기적으로 연결된 제2 누설 전류 측정부(520), 및 누설 전류를 측정하도록 제1 누설 전류 측정부(510) 및 제2 누설 전류 측정부(520)의 동작을 제어하는 절연저항측정 제어부(150)를 포함할 수 있다.
제1 누설 전류 측정부(510)의 일단은 제1 전송 선로(10a)의 도전체(11)에 전기적으로 연결되며, 타단은 대지에 접지된다. 제1 누설 전류 측정부(510)는 제1 누설 전류 제한 저항(511), 제1 누설 전류 제한 저항(511)을 통과한 제1 누설 전류를 측정하는 제1 전류계(512) 및 절연저항측정 제어부(150)에 의해 온 오프되어 제1 누설 전류의 흐름을 조절하는 제1 스위치(513)를 포함할 수 있다. 제1 누설 전류 제한 저항(511), 제1 전류계(512) 및 제1 스위치(513)는 제1 전송 선로(10a)와 대지 사이에 직렬로 연결될 수 있다.
제2 누설 전류 측정부(520)의 일단은 제2 전송 선로(10b)의 도전체(11)에 전기적으로 연결되며, 타단은 대지에 접지된다. 제2 누설 전류 측정부(520)는 제2 누설 전류 제한 저항(521), 제2 누설 전류 제한 저항(521)을 통과한 제2 누설 전류를 측정하는 제2 전류계(522) 및 절연저항측정 제어부(150)에 의해 온 오프되어 제2 누설 전류의 흐름을 조절하는 제2 스위치(523)를 포함할 수 있다. 제2 누설 전류 제한 저항(521), 제2 전류계(522) 및 제2 스위치(523)는 제2 전송 선로(10b)와 대지 사이에 직렬로 연결될 수 있다.
제1 누설 전류 제한 저항(511) 및 제2 누설 전류 제한 저항(521)은 제1 전송 선로(10a) 및/또는 제2 전송 선로(10b)에 지락 발생 후 누설 전류 측정시에 제1 누설 전류 및 제2 누설 전류가 커지지 않도록 제한하는 역할을 한다. 여기서, 제1 누설 전류 제한 저항(511) 및 제2 누설 전류 제한 저항(521)은 제1 전송 선로(10a) 및 제2 전송 선로(10b)의 정상 상태에서 측정된 절연 저항보다 작을 수 있다.
절연저항측정 제어부(150)는 기능적으로 스위칭 제어부(151), 누설 전류 측정부(152) 및 절연저항 산출부(153)를 포함할 수 있다. 스위칭 제어부(151)는 제1 스위치(513)와 제2 스위치(523)를 교번하게 온시킬 수 있다. 누설 전류 측정부(152)는 제1 전류계(512) 및 제2 전류계(522)로부터 측정값을 읽어들일 수 있다. 절연 저항 산출부(153)는 제1 전압 V1이 인가된 전원, 제2 전압 V2가 인가된 부하 사이에 흐르는 정상 전류 및 측정된 누설 전류를 이용하여 절연 저항을 산출할 수 있다. 절연저항측정 제어부(150)에 의한 제1 누설 전류 측정부(510) 및 제2 누설 전류 측정부(520)의 동작은 도 6을 참조하여 상세히 설명한다.
도 6은 활선 상태에서 절연저항을 측정하는 절연저항측정부의 동작을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 6의 (a) 및 (b)는 절연저항측정부(500)가 정상적으로 동작할 때 제1 누설 전류(40)의 루프 및 제2 누설 전류(41)의 루프를 각각 나타내며, (c)는 절연저항측정부(430, 630)가 비정상적으로 동작할 때 누설 전류의 루프를 나타낸다.
스위칭 제어부(151)는 제1 누설 전류와 제2 누설 전류가 중첩되지 않으면서 흐르도록 제1 스위치(513)와 제2 스위치(523)를 교번하게 온시킨다.
도 6의 (a)를 참조하면, 제1 스위치(513)가 온 되는 제1 기간 동안에, 제2 스위치(523)는 오프되어 제1 전송 선로(10a)로부터 빠져나간 제1 누설 전류(40)가 측정될 수 있다. 제1 전송 선로(10a)와 제2 전송 선로(10b) 사이에 제1 전압 V1이 인가된 태양광 스트링 S110, S120, S130으로부터 제1 전송 선로(10a)에 유입된 정상 전류 중 일부는 제1 누설 전류 측정부(510)를 통해 대지로 흐를 수 있다. 대지로 흘러든 제1 누설 전류(40)는 제2 누설 전류 측정부(520)가 아닌 지점, 예를 들어, 제1 전송 선로(10a)와 제2 전송 선로(10b) 사이에 제2 전압 V2이 인가된 태양광 스트링 옵티마이저(100)에 가까운 지점에서 제2 전송 선로(10b)에 되돌아올 수 있다. 즉, 제1 누설 전류 측정부(510)는 제1 기간 동안 제어된 지락 지점으로 동작하여 제2 전송 선로(10b)에 의해 가변되는 제1 누설 전류(40)의 전류량을 측정할 수 있다.
절연 저항 Rx는 다음과 같이 산출될 수 있다.
Rx = V1/I1 - R1
여기서, V1은 태양광 스트링 S110, S120, S130의 양단에 걸린 전위차이고 그 전위차는 500 V이고, I1은 제1 누설 전류이고 그 측정값은 100 uA이며, R1은 제1 누설 전류 제한 저항이고 그 저항값은 100 kΩ이다. 제1 누설 전류(40)는 제2 전송 선로(10b)의 절연 저항에 의해 결정되며, 산출된 제2 전송 선로(10b)의 절연 저항은 4,900 kΩ이다.
동일하게, 도 6의 (b)를 참조하면, 제2 스위치(523)가 온 되는 제2 기간 동안에, 제1 스위치(513)는 오프되어 제2 전송 선로(10b)로 유입되는 제2 누설 전류가 측정될 수 있다. 제1 전송 선로(10a)와 제2 전송 선로(10b) 사이에 제1 전압 V1이 인가된 태양광 스트링 S110, S120, S130으로부터 제1 전송 선로(10a)에 유입된 정상 전류 중 일부는 제1 누설 전류 측정부(510)가 아닌 지점, 예를 들어, 제1 전송 선로(10a)와 제2 전송 선로(10b) 사이에 제2 전압 V2이 인가된 태양광 스트링 옵티마이저(100)에 가까운 지점에서 대지로 흐를 수 있다. 대지로 흘러든 제2 누설 전류(41)는 제2 누설 전류 측정부(520)를 통해 제2 전송 선로(10b)에 되돌아올 수 있다. 즉, 제2 누설 전류 측정부(520)는 제2 기간 동안 제어된 지락 지점으로 동작하여 제1 전송 선로(10a)에 의해 가변되는 제2 누설 전류(41)의 전류량을 측정할 수 있다.
한편, 도 6의 (c)를 참조하면, 제1 스위치(513)와 제2 스위치(523)가 동시에 온 된 경우의 누설 전류의 루프를 나타낸다. 제1 스위치(513)와 제2 스위치(523)가 모두 온 되면, 제1 전송 선로(10a) 및 제2 전송 선로(10b) 모두에 지락이 발생한 상태이다. 따라서 매우 큰 누설 전류가 제1 누설 전류 측정부(510)를 통해 대지로 흘러 들어가며, 제2 누설 전류 측정부(520)를 통해 다시 제2 전송 선로(10b)로 되돌아 오게 된다. 따라서 제어부(150)는 제1 스위치(513)와 제2 스위치(523)를 교번하게 온 시켜야 한다.
도 7은 태양광 스트링과 태양광 스트링 옵티마이저를 연결하는 한 쌍의 전송 선로 중 하나의 절연 저항을 측정하는 과정을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 7의 (a)를 참조하면, 제1 및 제2 전송 선로(10a, 10b)이 접지된 제1 태양광 스트링 S110과 태양광 스트링 옵티마이저(100) 사이에서 전력을 전달한다. 제1 태양광 스트링 S110이 접지되지 않은 경우의 누설 전류의 루프는 도 7의 (a)와 실질적으로 동일할 수 있다. 지락이 발생하지 않은 정상 상태에서 제1 누설 전류 측정부(510)는 온 되고 제2 누설 전류 측정부(520)는 오프되면, 제1 누설 전류(50)는 제1 누설 전류 측정부(510)로부터 대지를 거쳐 제1 태양광 스트링 S110의 접지를 통해 돌아오는 루프를 가질 수 있다.
제1 전송 선로(10a)와 제2 전송 선로(10b) 사이에 제1 전압 V1이 인가된 제1 태양광 스트링 S110으로부터 제1 전송 선로(10a)에 유입된 정상 전류 중 일부는 제1 누설 전류 측정부(510)를 통해 대지로 흐를 수 있다. 대지로 흘러든 제1 누설 전류(50)는 제2 누설 전류 측정부(520)가 아닌 지점, 예를 들어, 제1 전송 선로(10a)와 제2 전송 선로(10b) 사이에 제2 전압 V2이 인가된 태양광 스트링 옵티마이저(100)에 가까운 지점에서 제2 전송 선로(10b)에 되돌아올 수 있다. 즉, 제1 누설 전류 측정부(510)는 제1 기간 동안 제어된 지락 지점으로 동작하여 제2 전송 선로(10b)에 의해 가변되는 제1 누설 전류(50)의 전류량을 측정할 수 있다.
도 7의 (b)를 참조하면, 제2 전송 선로(10b)에 지락이 발생하면, 제1 누설 전류 측정부(510)를 흐르는 제1 누설 전류(51)는 지락 지점(21)에서 제2 전송 선로(10b)로 돌아온다. 제1 누설 전류(51)의 전류량은 제1 누설 전류(50)의 전류량보다 수 내지 수 백배 클 수 있다.
도 7의 (c)를 참조하면, 제1 전송 선로(10c)에 지락이 발생하면, 누설 전류(52)는 지락 지점(21)에서 발생한다. 대부분의 전류가 지작 지점(21)을 통해 누설되므로, 제1 누설 전류 측정부(510)가 측정할 수 있는 제1 누설 전류의 전류량은 매우 작거나 없을 수 있다. 즉, 제1 누설 전류 측정부(510)는 제1 전송 선로(10a)에 발생한 지락을 검출할 수 없다.
도 8은 태양광 스트링과 태양광 스트링 옵티마이저를 연결하는 한 쌍의 전송 선로 중 나머지 하나의 절연 저항을 측정하는 과정을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 8의 (a)를 참조하면, 제1 및 제2 전송 선로(10a, 10b)이 제1 태양광 스트링 S110과 태양광 스트링 옵티마이저(100) 사이에서 전력을 전달한다. 지락이 발생하지 않은 정상 상태에서 제1 누설 전류 측정부(510)는 오프되고 제2 누설 전류 측정부(520)는 온 되면, 제1 전송 선로(10a)로부터 대지로 흐른 제2 누설 전류(60)는 제2 누설 전류 측정부(510)를 통해 제2 전송 선로(10b)로 돌아오는 루프를 가질 수 있다.
제1 전송 선로(10a)와 제2 전송 선로(10b) 사이에 제1 전압 V1이 인가된 제1 태양광 스트링 S110로부터 제1 전송 선로(10a)에 유입된 정상 전류 중 일부는 커패시터-절연 저항(20)을 통해 대지로 흐를 수 있다. 대지로 흘러든 제2 누설 전류(60)는 제2 누설 전류 측정부(520)를 통해 제2 전송 선로(10b)에 되돌아올 수 있다. 즉, 제2 누설 전류 측정부(520)는 제2 기간 동안 제어된 지락 지점으로 동작하여 제1 전송 선로(10a)에 의해 가변되는 제2 누설 전류(60)의 전류량을 측정할 수 있다.
도 8의 (b)를 참조하면, 제1 전송 선로(10b)에 지락이 발생하면, 제2 누설 전류 측정부(520)를 흐르는 제2 누설 전류(61)는 지락 지점(21)에서 대지로 흘러든다. 제2 누설 전류(61)의 전류량은 제2 누설 전류(60)의 전류량보다 수 내지 수백배 클 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 특히, 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 특징은, 특정 도면에 도시된 구조에 한정되는 것이 아니며, 독립적으로 또는 다른 특징에 결합되어 구현될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (7)

  1. 복수의 태양광 스트링을 포함한 태양광 발전 설비에 설치되어 복수의 태양광 스트링 각각이 최대 출력을 유지하도록 하는 태양광 스트링 옵티마이저에 있어서,
    복수의 태양광 스트링 각각에 일대일로 연결되어 연결된 태양광 스트링의 발전 전력량을 계측하고, 상기 태양광 스트링의 최대 출력점을 추적하여 최대 출력을 유지하며, 상기 태양광 스트링이 출력한 제1 직류 전력을 제2 직류 전력으로 변환하여 출력하는 복수의 스트링 제어 및 변환부;
    상기 복수의 태양광 스트링과 상기 복수의 스트링 제어 및 변환부를 연결하는 복수의 전송 선로의 절연저항을 측정하는 절연저항측정부;
    상기 복수의 스트링 제어 및 변환부로부터 상기 복수의 태양광 스트링 각각의 발전 전력량을 계측한 계측 데이터를 수집하는 계측 데이터 수집부;
    상기 계측 데이터를 외부로 전송하며, 외부에서 표준 데이터를 수신하는 통신부; 및
    상기 계측 데이터를 축적하여 생성된 정상 데이터를 상기 계측 데이터와 비교하여 이상 발생을 검출하는 모니터링부를 포함하는 태양광 스트링 옵티마이저.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 모니터링부는 상기 절연저항을 측정하여 생성한 절연저항 데이터로 상기 태양광 스트링 및 상기 전송 선로의 노후 정도를 측정하는 태양광 스트링 옵티마이저.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 모니터링부는 상기 절연저항을 측정하여 생성한 절연저항 데이터로 상기 전송 선로에서 지락 발생을 검출하는 태양광 스트링 옵티마이저.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 정상 데이터는 시간 또는 기간별로 축적된 계측 데이터를 분석하여 획득한 발전 전력량의 추이이며,
    상기 표준 데이터는 동일 지역에 설치된 태양광 발전 설비에서 수집된 계측 데이터에 의해 산출된 지역별 발전 전력량의 추이인, 태양광 스트링 옵티마이저.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 절연저항측정부는,
    일단은 제1 전송 선로에 전기적으로 연결되고, 타단은 대지에 접지되며, 제1 기간 동안 상기 제1 전송 선로로부터 상기 대지를 향해 흐르는 제1 누설 전류를 측정하는 제1 누설 전류 측정부;
    일단은 제2 전송 선로에 전기적으로 연결되고, 타단은 대지에 접지되며, 상기 제1 기간에 중첩하지 않는 제2 기간 동안 상기 제2 전송 선로로부터 상기 대지를 향해 흐르는 제2 누설 전류를 측정하는 제2 누설 전류 측정부; 및
    상기 제1 기간 동안 상기 제1 누설 전류가 상기 제1 누설 전류 측정부를 통과하며, 상기 제2 기간 동안 상기 제2 누설 전류가 상기 제2 누설 전류 측정부를 통과하도록 상기 제1 누설 전류 측정부와 상기 제2 누설 전류 측정부를 제어하는 절연저항측정 제어부를 포함하는, 태양광 스트링 옵티마이저.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1 누설 전류 측정부는,
    상기 제1 전송 선로와 상기 대지 사이에 직렬로 연결된 제1 누설 전류 제한 저항, 상기 제1 누설 전류 제한 저항을 통과한 제1 누설 전류를 측정하는 제1 전류계 및 상기 절연저항측정 제어부에 의해 온 오프되어 제1 누설 전류의 흐름을 조절하는 제1 스위치를 포함하며,
    상기 제2 누설 전류 측정부는,
    상기 제2 전송 선로와 상기 대지 사이에 직렬로 연결된 제2 누설 전류 제한 저항, 상기 제2 누설 전류 제한 저항을 통과한 제2 누설 전류를 측정하는 제2 전류계 및 상기 절연저항측정 제어부에 의해 온 오프되어 제2 누설 전류의 흐름을 조절하는 제2 스위치를 포함하는, 태양광 스트링 옵티마이저.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1 누설 전류 제한 저항 및 상기 제2 누설 전류 제한 저항의 저항값은 상기 제1 전송 선로 및 상기 제2 전송 선로의 절연저항보다 작은, 태양광 스트링 옵티마이저.
KR1020220173742A 2021-12-14 2022-12-13 태양광 스트링 옵티마이저 KR20230090268A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210178781 2021-12-14
KR20210178781 2021-12-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230090268A true KR20230090268A (ko) 2023-06-21

Family

ID=86989869

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220173742A KR20230090268A (ko) 2021-12-14 2022-12-13 태양광 스트링 옵티마이저

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20230090268A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103081292B (zh) 具有集成的串电流监控的太阳能组合器
CN102867870B (zh) 太阳光发电用接线箱
US20120049879A1 (en) Active and passive monitoring system for installed photovoltaic strings, substrings, and modules
US9024640B2 (en) Active diagnostics and ground fault detection on photovoltaic strings
KR101090263B1 (ko) 태양광발전 시스템의 직류 전선로 지락 검출회로장치 및 지락 검출방법
JP5888724B2 (ja) 太陽電池アレイの診断装置、パワーコンディショナ、太陽電池アレイの診断方法、及びプログラム
JP6470490B2 (ja) 太陽電池ストリングの発電不良検出方法、発電不良検出装置および太陽光発電装置
US20120049855A1 (en) Dark IV monitoring system for photovoltaic installations
CN104052400A (zh) 一种检测电路中的电弧的方法和装置
CN103051246A (zh) 太阳光发电设备的直流连接箱以及太阳光发电设备
US20190027617A1 (en) Photovoltaic panel rapid shutdown and recovery
EP2750258B1 (en) Methods for locating ground faults and insulation degradation condition in energy conversion systems
KR101297078B1 (ko) 태양광 전지모듈별 고장 진단 가능한 태양광 발전 모니터링 장치 및 이를 이용한 태양광 발전 시스템의 고장진단 방법
JP2015198485A (ja) 異常検出装置、異常検出システム、及び異常検出方法
JP2016039766A (ja) 太陽電池パネル異常検出システム
KR101270534B1 (ko) 태양광 전지 어레이의 모니터링 방법 및 장치
Zaki et al. Detection and localization the open and short circuit faults in PV system: A MILP approach
KR20230090268A (ko) 태양광 스트링 옵티마이저
JP6621000B2 (ja) 太陽電池モジュールの劣化判別方法及び劣化判別装置
KR102508632B1 (ko) Pv 시스템의 단선 고장 위치를 검출하기 위한 기생커패시턴스 탐지기능이 결합된 인버터 및 이를 이용한 검출 방법
JP2018098922A (ja) 太陽光発電システムの検査装置および検査方法
KR20180106112A (ko) 태양광 모듈의 고장 검출 시스템
KR101386528B1 (ko) 다단 스위치를 이용한 태양광 발전 시스템 및 그 구동 방법
JP6633242B1 (ja) 太陽電池モジュールの劣化判別方法及び劣化判別装置
US20200162023A1 (en) Active and passive monitoring system for installed photovoltaic strings, substrings, and modules