KR20230128853A - Apparatus and method for determining abnormal of solar string - Google Patents

Apparatus and method for determining abnormal of solar string Download PDF

Info

Publication number
KR20230128853A
KR20230128853A KR1020220026292A KR20220026292A KR20230128853A KR 20230128853 A KR20230128853 A KR 20230128853A KR 1020220026292 A KR1020220026292 A KR 1020220026292A KR 20220026292 A KR20220026292 A KR 20220026292A KR 20230128853 A KR20230128853 A KR 20230128853A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
string
solar
solar string
judgment device
diagnosis result
Prior art date
Application number
KR1020220026292A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
박수련
윤진형
황선호
Original Assignee
주식회사 현대쏠라텍
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 현대쏠라텍 filed Critical 주식회사 현대쏠라텍
Priority to KR1020220026292A priority Critical patent/KR20230128853A/en
Publication of KR20230128853A publication Critical patent/KR20230128853A/en

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
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/02—Means for indicating or recording specially adapted for thermometers
    • G01K1/026—Means for indicating or recording specially adapted for thermometers arrangements for monitoring a plurality of temperatures, e.g. by multiplexing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16566—Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533
    • G01R19/1659—Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533 to indicate that the value is within or outside a predetermined range of values (window)
    • 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
    • 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

본 발명은 각각의 스트링별로 지락을 검출하고 지락이 발생한 스트링만을 선택적으로 차단할 수 있는 태양광 스트링별 이상 판단 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 스트링별 이상 판단 장치는 각 태양광 스트링의 출력단에 연결되어 상기 각 태양광 스트링의 상태 데이터를 취득하는 복수의 센서부, 상기 상태 데이터에 따라 상기 각 태양광 스트링을 진단하는 진단부, 상기 진단 결과에 따라 상기 각 태양광 스트링의 출력단에 연결된 차단기를 개별 제어하고 제어결과를 생성하는 제어부; 및 상기 진단 결과 및 상기 제어 결과를 사용자 단말로 송신하는 통신부를 포함한다.The present invention relates to an abnormality determination device for each solar string that can detect a ground fault for each string and selectively block only a string in which a ground fault has occurred. An abnormality determination device for each solar string according to an embodiment of the present invention includes a plurality of sensor units connected to an output terminal of each solar string to acquire state data of each solar string, and each solar light according to the state data. a diagnosis unit for diagnosing a string, and a control unit for individually controlling circuit breakers connected to output terminals of each of the photovoltaic strings according to the diagnosis result and generating a control result; and a communication unit transmitting the diagnosis result and the control result to a user terminal.

Description

태양광 스트링별 이상 판단 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DETERMINING ABNORMAL OF SOLAR STRING}Apparatus and method for determining abnormality by solar string {APPARATUS AND METHOD FOR DETERMINING ABNORMAL OF SOLAR STRING}

본 발명은 각각의 스트링별로 지락을 검출하고 지락이 발생한 스트링만을 선택적으로 차단할 수 있는 태양광 스트링별 이상 판단 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for determining an abnormality for each solar string that can detect a ground fault for each string and selectively block only a string in which a ground fault has occurred.

일반적으로 태양광 발전 시스템에 사용되는 태양광 접속반의 경우 태양광 패널 스트링이 복수 개 연결되어 높은 전압과 직류 발전 전력을 수집한다. 이때, 접속반 내부에는 과전류가 흘러 화재 발생 가능성이 높다는 문제점이 있어 태양광 발전 시스템에는 2020년 9월부터 지락 전류를 차단할 수 있는 기능을 구비한 접속반 설치가 의무화되었다.In general, in the case of a solar junction box used in a solar power generation system, a plurality of solar panel strings are connected to collect high voltage and direct current generation power. At this time, there is a problem that overcurrent flows inside the connection panel and there is a high possibility of fire, so the installation of a connection panel equipped with a function to cut off ground fault current has been mandated in the photovoltaic power generation system since September 2020.

일반적으로 지락 전류 차단 기능을 구비한 접속반은 장비 내부에 온도를 측정하여 과열 여부를 확인하고, 각 부분의 전력(전류와 전압)을 측정하여 허용 범위를 초과하는 전력 상태를 확인하며, 이상 시 발생되는 전류 펄스, 빛, 전자파, 소리 등을 측정하기 위한 여러 센서들을 부가하여 확인하고 있다.In general, connection panels equipped with a ground fault current blocking function measure the temperature inside the equipment to check for overheating, measure the power (current and voltage) of each part to check the power state exceeding the allowable range, and in case of an abnormality, Several sensors are added to measure the generated current pulse, light, electromagnetic waves, and sound.

하지만, 종래의 지락 전류 차단 기능을 구비한 접속반은 이상이 발생한 스트링의 위치를 파악할 수 없어 태양광 시스템의 전체 어레이의 발전 동작을 중단시켜야 된다는 문제점이 있다.However, there is a problem in that the power generation operation of the entire array of the photovoltaic system must be stopped because the connection board having a conventional ground fault current blocking function cannot detect the location of the string in which an error has occurred.

따라서 스트링별로 발전 동작을 제어할 수 있는 전력 중계 장치가 필요한 실정이다.Accordingly, there is a need for a power relay device capable of controlling generation operation for each string.

본 발명은 각각의 스트링별로 지락을 검출하고 지락이 발생한 스트링만을 선택적으로 차단이 가능하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to detect a ground fault for each string and to selectively cut off only a string in which a ground fault occurs.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention not mentioned above can be understood by the following description and will be more clearly understood by the examples of the present invention. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the present invention may be realized by means of the instrumentalities and combinations indicated in the claims.

본 발명은 각 태양광 스트링의 상태에 따라 각 태양광 스트링의 출력단에 연결된 차단기를 개별 제어함으로써, 각각의 스트링별로 지락을 검출하고 지락이 발생한 스트링만을 선택적으로 차단하도록 할 수 있다.According to the present invention, a circuit breaker connected to an output terminal of each solar string is individually controlled according to the state of each solar string, so that a ground fault is detected for each string and only the string in which the ground fault is generated is selectively blocked.

본 발명은 각각의 스트링별로 지락을 검출하고 지락이 발생한 스트링만을 선택적으로 차단이 가능함으로써, 태양광 발전설비 및 부품에 의해 발생되는 화재를 예방할 수 있다.The present invention can prevent fires caused by photovoltaic power generation facilities and components by detecting ground faults for each string and selectively blocking only strings in which ground faults occur.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the effects described above, specific effects of the present invention will be described together while explaining specific details for carrying out the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 스트링별 이상 판단 장치의 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 스트링별 이상 판단 장치가 설치된 태양광 발전 시스템을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 스트링별 이상 판단 장치의 구조를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 스트링별 이상 판단 장치의 전압센서 및 전류센서를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 스트링별 이상 판단 장치의 제어 흐름을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 스트링별 이상 판단 방법을 도시한 순서도.1 is a diagram showing the configuration of an abnormality determination device for each solar string according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a photovoltaic power generation system in which an abnormality determining device for each photovoltaic string according to an embodiment of the present invention is installed.
3 is a diagram showing the structure of an abnormality determination device for each solar string according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a voltage sensor and a current sensor of an apparatus for determining an abnormality for each solar string according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a control flow of an apparatus for determining an anomaly for each solar string according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a method for determining an abnormality for each solar string according to an embodiment of the present invention.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above objects, features and advantages will be described later in detail with reference to the accompanying drawings, and accordingly, those skilled in the art to which the present invention belongs will be able to easily implement the technical spirit of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to indicate the same or similar components.

본 명세서에서 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것으로, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 제1 구성요소는 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.In this specification, first, second, etc. are used to describe various components, but these components are not limited by these terms, of course. These terms are only used to distinguish one component from another component, and unless otherwise stated, the first component may be the second component, of course.

또한, 본 명세서에서 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.In addition, in the present specification, when a component is described as being “connected”, “coupled” or “connected” to another component, the components may be directly connected or connected to each other, but other components may be present between each component. It should be understood that elements may be “interposed,” or that each element may be “connected,” “coupled,” or “connected” through other elements.

또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.Also, singular expressions used in this specification include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, terms such as "consisting of" or "comprising" should not be construed as necessarily including all of the various components or steps described in the specification, and some of the components or some of the steps It should be construed that it may not be included, or may further include additional components or steps.

또한, 본 명세서에서, "A 및/또는 B" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, A, B 또는 A 및 B 를 의미하며, "C 내지 D" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, C 이상이고 D 이하인 것을 의미한다In addition, in this specification, when "A and / or B", unless otherwise specified, it means A, B or A and B, and when "C to D", it means a special opposite Unless otherwise specified, it means more than C and less than D

본 발명은 태양광 스트링별 이상 판단 장치(100)는 태양광 스트링(S)별로 발생한 직류 전력을 취합하여 인버터로 송신할 수 있는 전력 중계장치로서, 각각의 스트링별로 지락을 검출하고 지락이 발생한 스트링만을 선택적으로 차단할 수 있는 장치에 관한 것이다. 이하 도 1 내지 도 6을 참조하여 일 실시예에 따른 태양광 스트링별 이상 판단 장치 및 태양광 스트링별 이상 판단 방법을 구체적으로 설명하도록 한다.According to the present invention, the device 100 for determining an abnormality for each photovoltaic string is a power relay device capable of collecting DC power generated for each photovoltaic string (S) and transmitting it to an inverter. It relates to a device capable of selectively blocking only Hereinafter, with reference to FIGS. 1 to 6 , an apparatus for determining an anomaly for each solar string and a method for determining an anomaly for each solar string according to an exemplary embodiment will be described in detail.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 스트링별 이상 판단 장치의 구성을 도시한 도면이다.1 is a diagram showing the configuration of an abnormality determination device for each solar string according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 스트링별 이상 판단 장치가 설치된 태양광 발전 시스템을 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a photovoltaic power generation system in which an abnormality determining device for each photovoltaic string according to an embodiment of the present invention is installed.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 스트링별 이상 판단 장치의 구조를 도시한 도면이다. 또한, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 스트링별 이상 판단 장치의 전압센서 및 전류센서를 도시한 도면이다.3 is a diagram showing the structure of an abnormality determination device for each solar string according to an embodiment of the present invention. 4 is a diagram illustrating a voltage sensor and a current sensor of an apparatus for determining an abnormality for each solar string according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 스트링별 이상 판단 장치의 제어 흐름을 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating a control flow of an apparatus for determining an anomaly for each solar string according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 스트링별 이상 판단 방법을 도시한 순서도이다.6 is a flowchart illustrating a method for determining an abnormality for each solar string according to an embodiment of the present invention.

먼저, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 스트링별 이상 판단 장치(100)에 대해 설명한다.First, referring to FIGS. 1 to 5 , an abnormality determination device 100 for each solar string according to an embodiment of the present invention will be described.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 스트링별 이상 판단 장치(100)는 센서부(110), 진단부(120), 제어부(130) 및 통신부(140)를 포함할 수 있다. 여기서 센서부(110)는 전압센서(111), 전류센서(112), 온도센서(113)를 구비할 수 있다. 다만, 도 1에 도시된 태양광 스트링별 이상 판단 장치(100)는 일 실시예에 따른 것이고, 그 구성요소들이 도 1에 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니며 필요에 따라 일부 구성요소가 추가, 변경 및 삭제될 수 있다.Referring to FIG. 1 , an apparatus 100 for determining an abnormality for each solar string according to an embodiment of the present invention may include a sensor unit 110, a diagnosis unit 120, a control unit 130, and a communication unit 140. there is. Here, the sensor unit 110 may include a voltage sensor 111 , a current sensor 112 , and a temperature sensor 113 . However, the apparatus 100 for determining an abnormality for each solar string shown in FIG. 1 is according to an embodiment, and its components are not limited to the embodiment shown in FIG. 1, and some components are added as needed. may be changed or deleted.

한편, 진단부(120), 제어부(130) 및 통신부(140)는 후술하는 동작을 수행하기 위하여, ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 제어기(controller), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 프로세서(processors), 마이크로프로세서(microprocessor) 중 적어도 하나의 물리적인 요소를 포함할 수 있다.Meanwhile, the diagnosis unit 120, the control unit 130, and the communication unit 140, in order to perform operations described below, ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs It may include at least one physical element selected from programmable logic devices (FPGAs), field programmable gate arrays (FPGAs), controllers, micro-controllers, processors, and microprocessors.

도 2 및 도 3을 참조하면 태양광 스트링(S)은 태양광 모듈(P)을 직렬로 연결한 그룹이며, 복수개의 스트링(S1~Sn)은 하나의 태양광 어레이를 구성할 수 있다. 본 발명의 태양광 스트링별 이상 판단 장치(100)는 기본적으로 각 태양광 스트링(S1~Sn)의 출력단과 연결되어 각 태양광 스트링(S1~Sn)에서 발생한 직류 전력을 취합하고, 취합된 직류 전력을 배전단(200)을 통해 인버터로 제공할 수 있다.Referring to FIGS. 2 and 3, the solar string S is a group in which solar modules P are connected in series, and a plurality of strings S 1 to S n may constitute one solar array. . The solar string-specific anomaly determination device 100 of the present invention is basically connected to the output terminal of each solar string (S 1 ~ S n ), and collects DC power generated from each solar string (S 1 ~ S n ) , the collected DC power may be provided to the inverter through the power distribution stage 200.

센서부(110)는 각 태양광 스트링(S)의 출력단에 연결되어 상기 각 태양광 스트링(S)의 상태 데이터를 취득할 수 있다. 이때 센서부(110)는 전압센서(111), 전류센서(112), 온도센서(113)를 구비하여 출력단의 전압(V1~Vn), 전류(i1~in) 및 각 태양광 스트링(S)의 온도 중 적어도 하나를 상태 데이터로서 센싱할 수 있으나 이 외에도 습도센서, 연기센서와 같이 태양광 스트링(S)의 상태 데이터를 취득할 수 있는 다양한 센서를 더 구비할 수도 있다.The sensor unit 110 may be connected to an output terminal of each solar string S to obtain state data of each solar string S. At this time, the sensor unit 110 is provided with a voltage sensor 111, a current sensor 112, and a temperature sensor 113 to output the voltage (V 1 ~V n ), current (i 1 ~ in ) and each sunlight At least one of the temperature of the string (S) can be sensed as state data, but in addition to this, various sensors capable of acquiring state data of the solar string (S), such as a humidity sensor and a smoke sensor, may be further provided.

전압센서(111)는 태양광 스트링(S)의 출력단마다 설치되어 출력단의 전압(V)을 센싱할 수 있고, 전류센서(112)는 태양광 스트링(S)의 출력단마다 설치되어 출력단의 전류(i)를 센싱할 수 있다.The voltage sensor 111 is installed at each output end of the photovoltaic string (S) to sense the voltage (V) of the output end, and the current sensor 112 is installed at each output end of the photovoltaic string (S) to measure the current ( i) can be sensed.

또한 온도센서(113)는 각 태양광 스트링(S)에 설치되어 태양광 스트링(S)의 온도를 센싱하여 상태 데이터를 취득할 수 있다. 여기서 온도센서(113)는 접촉식 센서로 각각의 태양광 스트링(S)의 정해진 위치에 부착 설치될 수도 있고, 태양광 스트링(S)을 구성하는 태양광 모듈(P)에 각각에 부착될 수도 있다.In addition, the temperature sensor 113 may be installed on each photovoltaic string (S) to obtain state data by sensing the temperature of the photovoltaic string (S). Here, the temperature sensor 113 is a contact sensor and may be attached to a predetermined position of each photovoltaic string (S) or attached to each photovoltaic module (P) constituting the photovoltaic string (S). there is.

도 4를 참조하면 전압센서(111) 및 전류센서(112)가 태양광 스트링(S)의 전압(V) 및 전류(i)를 측정하는 구조가 도시되어 있다. Referring to FIG. 4 , a structure in which the voltage sensor 111 and the current sensor 112 measure the voltage (V) and current (i) of the photovoltaic string (S) is shown.

제1 저항(R- 1)의 일단은 태양광 스트링(S)의 (+)출력단에 연결되고, 제2 저항(R2)은 일단이 제1 저항(R1)의 타단에, 타단이 태양광 스트링(S)의 (-)출력단에 연결될 수 있다. 이때, 전압센서(111)는 제1 저항(R1)에 걸리는 제1 전압 및 상기 제2 저항(R2)에 걸리는 제2 전압을 센싱할 수 있고, 전류센서(112)는 제1 저항(R1) 및 제2 저항(R2)의 접속점과 접지 사이의 전류를 센싱할 수 있다.One end of the first resistor (R - 1 ) is connected to the (+) output terminal of the solar string (S), and the second resistor (R 2 ) has one end connected to the other end of the first resistor (R 1 ) and the other end connected to the sun It can be connected to the (-) output terminal of the light string (S). At this time, the voltage sensor 111 may sense the first voltage applied to the first resistor R 1 and the second voltage applied to the second resistor R 2 , and the current sensor 112 may sense the first voltage applied to the first resistor (R 2 ). A current between a connection point of R 1 ) and the second resistor R 2 and the ground may be sensed.

도 3 및 도 5를 함께 참조하면 진단부(120)는 앞서 센서부(110)가 취득한 상태 데이터에 따라 각 태양광 스트링(S)을 진단할 수 있다. 자세히 말하자면 진단부(120)는 센서부(110)에서 센싱한 전압(V), 전류(i), 온도 중 적어도 하나가 기준치를 초과하는 태양광 스트링(S)을 이상 상태로 진단할 수 있고, 전압(V), 전류(i) 및 온도 모두가 기준치 이하인 태양광 스트링(S)을 정상 상태로 진단할 수 있다. 이때, 기준치는 사용자에 의해 미리 설정될 수 있고, 예컨대 100도의 온도, 80% 이상의 습도, 40mA 이상의 전류로 설정될 수 있다,Referring to FIGS. 3 and 5 together, the diagnosis unit 120 may diagnose each solar string S according to state data obtained by the sensor unit 110 in advance. In detail, the diagnostic unit 120 may diagnose the solar string S in which at least one of the voltage (V), current (i), and temperature sensed by the sensor unit 110 exceeds a reference value as an abnormal state, A solar string (S) in which voltage (V), current (i), and temperature are all below the reference value may be diagnosed as a normal state. At this time, the reference value may be preset by the user, and may be set to, for example, a temperature of 100 degrees, a humidity of 80% or more, and a current of 40 mA or more.

또한 진단부(120)는 이상 상태로 진단된 태양광 스트링(S)의 상태 데이터를 기저장된 이상 유형별로 분류하여 진단 결과(Sd)를 생성할 수 있다. 더 자세히 말하자면 진단부(120)는 태양광 스트링(S)에서 취득된 상태 데이터를 이상 발생 원인에 대응하는 이상 유형별로 분류할 수 있다. 이때 이상 유형은 온도 이상, 습도 이상, 전류 이상, 전압 이상, 아크 발생, 불꽃 감지 등과 같이 태양광 스트링(S)의 화재 원인이 되는 각종 유형을 포함할 수 있다.In addition, the diagnostic unit 120 may generate a diagnosis result (Sd) by classifying the state data of the photovoltaic string (S) diagnosed as an abnormal state according to previously stored abnormal types. In more detail, the diagnosis unit 120 may classify state data obtained from the solar string S by abnormal type corresponding to the cause of the abnormal occurrence. In this case, the abnormal type may include various types that cause a fire of the solar string S, such as temperature abnormality, humidity abnormality, current abnormality, voltage abnormality, arc generation, flame detection, and the like.

진단부(120) 상태 데이터를 이상 유형별로 분류하여 진단 데이터(Sd)를 생성할 수 있고, 생성된 진단 결과(Sd)는 내부 데이터베이스에 저장되어 추후에 태양광 스트링(S)의 노화, 불량을 판단하는데 활용될 수도 있다.Diagnosis data (Sd) can be generated by classifying the state data of the diagnosis unit 120 by abnormal type, and the generated diagnosis result (Sd) is stored in an internal database to prevent aging and defects of the solar string (S) later. It can also be used for judgment.

제어부(130)는 진단부(120)에서 생성된 진단 결과(Sd)에 따라 각 태양광 스트링(S)의 출력단에 연결된 차단기(300)를 개별 제어할 수 있는 제어신호(Sc)를 생성 및 출력할 수 있다. The control unit 130 generates and outputs a control signal (Sc) capable of individually controlling the circuit breaker 300 connected to the output terminal of each solar string (S) according to the diagnosis result (Sd) generated by the diagnosis unit 120 can do.

즉, 제어부(130)는 진단 결과(Sd)에 따라 이상 상태 또는 정상 상태로 진단된 태양광 스트링(S)을 식별하고, 이상 상태로 진단된 태양광 스트링(S)에 연결된 차단기(300)만을 열림 상태로 제어하는 제어신호(Sc)를 출력함으로써 이상이 발생한 태양광 스트링(S)에 흐르는 전류를 차단할 수 있다.That is, the control unit 130 identifies the photovoltaic string (S) diagnosed as abnormal or normal according to the diagnosis result (Sd), and only the circuit breaker 300 connected to the photovoltaic string (S) diagnosed as an abnormal state. By outputting a control signal (Sc) for controlling in the open state, it is possible to block the current flowing through the solar string (S) in which an abnormality has occurred.

태양광 스트링(S)에 연결된 차단기(300)는 MCCB(Molded　Case　Circuit　Breaker), 릴레이와 같이 이상 상태의 태양광 스트링(S) 선로를 차단하여 전류가 흐르지 않도록 차단할 수 있는 장치일 수 있다.The breaker 300 connected to the photovoltaic string (S) may be a device capable of blocking current from flowing by blocking the photovoltaic string (S) line in an abnormal state, such as a Molded Case Circuit Breaker (MCCB) or a relay.

본 발명의 실시예에서는 차단기(300)가 정지 접점 릴레이로 구현되는 것으로 가정하여 설명하도록 한다. 정지 접점 릴레이는 제어부(130)에서 제어신호(Sc)가 출력되지 않았을 때는 고정접점과 가동접점이 닫힘 상태로 유지되어 태양광 스트링(S)에 전류가 안정적으로 흐를 수 있도록 한다. 반대로 정지 접점 릴레이는 제어부(130)에서 제어신호(Sc)가 출력되었을 때, 고정접점과 가동접점이 열림 상태가 되면서 태양광 스트링(S)에 흐르는 전류를 차단할 수 있다.In the embodiment of the present invention, it will be described assuming that the circuit breaker 300 is implemented as a stationary contact relay. When the control signal (Sc) is not output from the control unit 130, the stationary contact relay maintains a fixed contact point and a movable contact in a closed state so that current can stably flow through the solar string (S). Conversely, when the control signal Sc is output from the control unit 130, the stationary contact relay may cut off the current flowing through the solar string S while the fixed contact point and the movable contact point are in an open state.

다시 도 3을 참조하면, 진단부(120)가 태양광 스트링(S1)에서 취득된 상태 데이터에 기초하여 태양광 스트링(S1)을 이상 상태로 진단하고, 나머지 태양광 스트링(S2~Sn)을 정상 상태로 진단한 경우, 제어부(130)는 태양광 스트링(S1)에 연결된 차단기(300)만을 열림 상태로 제어하고 태양광 스트링 (S2~Sn)에 연결된 차단기(300)는 닫힘 상태를 유지하도록 할 수 있다.Referring back to FIG. 3 , the diagnosis unit 120 diagnoses the solar string S 1 as an abnormal state based on the state data obtained from the solar string S 1 , and the remaining solar strings S 2 ~ When S n ) is diagnosed as normal, the control unit 130 controls only the breaker 300 connected to the solar string S 1 in an open state and the breaker 300 connected to the solar string S 2 ~S n ) can be kept closed.

구체적으로, 제어부(130)는 태양광 스트링(S1)에 연결된 차단기(300)를 열림 상태로 제어할 수 있는 제어신호(Sc1)을 해당 차단기(300)에 출력할 수 있고, 차단기(300)는 제어신호(Sc)에 따라 열림 상태로 변경될 수 있다. 반대의 경우 제어부(130)는 태양광 스트링(S2 내지 Sn)에 연결된 차단기(300)를 닫힘 상태로 유지하기 위한 제어 신호(Sc2~Scn)을 각 차단기(300)에 출력할 수 있고, 차단기(300)는 제어신호(Sc)에 따라 닫힘 유지될 수 있다.Specifically, the controller 130 may output a control signal (Sc 1 ) capable of controlling the circuit breaker 300 connected to the solar string (S 1 ) in an open state to the circuit breaker 300, and the circuit breaker 300 ) may be changed to an open state according to the control signal Sc. In the opposite case, the control unit 130 may output a control signal (Sc 2 to Sc n ) for maintaining the circuit breaker 300 connected to the solar string (S 2 to Sn ) in a closed state to each circuit breaker 300 And, the circuit breaker 300 can be kept closed according to the control signal (Sc).

또한 제어부(130)는 이상 상태로 진단된 태양광 스트링(S)의 식별정보, 해당 태양광 스트링(S)에 연결된 차단기(300)의 식별정보, 이상 발생 시간, 차단기(300) 제어 시간 등을 포함하는 제어 결과를 생성할 수 있다. In addition, the control unit 130 provides identification information of the photovoltaic string (S) diagnosed as an abnormal state, identification information of the breaker 300 connected to the photovoltaic string (S), abnormal occurrence time, breaker 300 control time, etc. It can produce control results that include

통신부(140)는 상기 진단 결과(Sd) 및 상기 제어 결과를 사용자 단말(미도시)로 송신할 수 있다. 관리자는 사용자 단말로 송신된 진단 결과(Sd) 및 제어 결과에 기초하여 태양광 스트링(S) 모니터링함으로써 더욱 용이하게 태양광 발전 시스템을 운영할 수 있다.The communication unit 140 may transmit the diagnosis result Sd and the control result to a user terminal (not shown). The manager can more easily operate the photovoltaic power generation system by monitoring the photovoltaic string S based on the diagnosis result Sd and the control result transmitted to the user terminal.

다음으로는 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 스트링별 이상 판단 방법에 대해 설명한다.Next, referring to FIG. 6 , a method for determining an abnormality for each solar string according to an embodiment of the present invention will be described.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 스트링별 이상 판단 방법은 각 태양광 스트링(S)의 출력단에 연결된 복수의 센서로부터 각 태양광 스트링(S)의 상태 데이터를 취득하는 단계(S100), 상태 데이터에 따라 각 태양광 스트링(S)을 진단하는 단계(S200), 진단결과(Sd)에 따라 각 태양광 스트링(S)의 출력단에 연결된 차단기(300)를 개별 제어하는 단계(S300), 진단 결과(Sd) 및 제어 결과를 사용자 단말로 송신하는 단계(S400)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6, the method for determining an abnormality for each solar string according to an embodiment of the present invention includes acquiring state data of each solar string (S) from a plurality of sensors connected to an output terminal of each solar string (S). Step (S100), step of diagnosing each photovoltaic string (S) according to the state data (S200), individually controlling the circuit breaker 300 connected to the output terminal of each photovoltaic string (S) according to the diagnosis result (Sd) It may include a step (S300), a step (S400) of transmitting the diagnosis result (Sd) and the control result to the user terminal.

다만, 도 6에 도시된 태양광 스트링별 이상 판단 방법은 일 실시예에 따른 것이고, 발명을 이루는 각 단계들이 도 6에 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 일부 단계들이 부가, 변경 또는 삭제될 수 있다.However, the method for determining an abnormality for each solar string shown in FIG. 6 is according to an embodiment, and each step constituting the invention is not limited to the embodiment shown in FIG. 6, and some steps may be added or changed as necessary. or can be deleted.

도 6에 도시된 각 단계들이 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 태양광 스트링별 이상 판단 장치에 의해 수행될 수 있다. 구체적으로, 단계(S100)은 센서부(110)에 의해 수행될 수 있고, 단계(S200)은 진단부(120)에 의해 수행될 수 있다. 마찬가지로, 단계(S300)은 제어부(130)에 의해 수행될 수 있으며, 단계(S400)은 통신부(140)에 의해 수행될 수 있다.Each of the steps shown in FIG. 6 may be performed by the device for determining an abnormality for each solar string described with reference to FIGS. 1 to 5 . Specifically, step S100 may be performed by the sensor unit 110 and step S200 may be performed by the diagnosis unit 120 . Similarly, step S300 may be performed by the control unit 130, and step S400 may be performed by the communication unit 140.

각 단계(S100 내지 S400)을 수행하는 각 구성요소(110 내지 140)의 동작은 상기 태양광 스트링별 이상 판단 장치(100)에서 서술한 동작과 동일하므로 이하 자세한 설명은 생략하도록 한다.Since the operation of each component 110 to 140 performing each step S100 to S400 is the same as the operation described in the device 100 for determining an abnormality for each solar string, a detailed description thereof will be omitted.

전술한 바와 같이, 본 발명은 각각의 스트링별로 지락을 검출하고 지락이 발생한 스트링만을 선택적으로 차단이 가능함으로써, 태양광 발전설비 및 부품에 의해 발생되는 화재를 예방할 수 있다.As described above, the present invention can prevent fires caused by photovoltaic power generation facilities and components by detecting ground faults for each string and selectively blocking only the string in which the ground fault occurs.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.As described above, the present invention has been described with reference to the drawings illustrated, but the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed in this specification, and various modifications are made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. It is obvious that variations can be made. In addition, although the operational effects according to the configuration of the present invention have not been explicitly described and described while describing the embodiments of the present invention, it is natural that the effects predictable by the corresponding configuration should also be recognized.

Claims (9)

각 태양광 스트링의 출력단에 연결되어 상기 각 태양광 스트링의 상태 데이터를 취득하는 복수의 센서부;
상기 상태 데이터에 따라 상기 각 태양광 스트링을 진단하는 진단부;
상기 진단 결과에 따라 상기 각 태양광 스트링의 출력단에 연결된 차단기를 개별 제어하고 제어결과를 생성하는 제어부; 및
상기 진단 결과 및 상기 제어 결과를 사용자 단말로 송신하는 통신부를 포함하는
태양광 스트링별 이상 판단 장치.
A plurality of sensor units connected to the output terminal of each solar string to acquire state data of each solar string;
a diagnosis unit for diagnosing each of the photovoltaic strings according to the state data;
a control unit individually controlling circuit breakers connected to output terminals of the respective photovoltaic strings according to the diagnosis result and generating control results; and
And a communication unit for transmitting the diagnosis result and the control result to a user terminal.
An abnormality judgment device for each solar string.
 제1항에 있어서,
상기 센서부는 상기 출력단에 각각 설치된 복수의 전압센서와 복수의 전류센서를 포함하는
태양광 스트링별 이상 판단 장치.
According to claim 1,
The sensor unit includes a plurality of voltage sensors and a plurality of current sensors respectively installed at the output terminal.
An abnormality judgment device for each solar string.
 제1항에 있어서,
상기 센서부는 상기 각 태양광 스트링에 설치된 복수의 온도센서를 포함하는
태양광 스트링별 이상 판단 장치.
According to claim 1,
The sensor unit includes a plurality of temperature sensors installed on each of the solar strings
An abnormality judgment device for each solar string.
 제1항에 있어서,
상기 센서부는 상기 출력단의 전압, 상기 출력단에 흐르는 전류, 상기 각 태양광 스트링의 온도 중 적어도 하나를 센싱하는
태양광 스트링별 이상 판단 장치.
According to claim 1,
The sensor unit senses at least one of the voltage of the output terminal, the current flowing through the output terminal, and the temperature of each solar string.
An abnormality judgment device for each solar string.
 제4항에 있어서,
상기 진단부는 상기 전압, 전류, 온도 중 적어도 하나가 기준치를 초과하면, 상기 센서부가 연결된 태양광 스트링을 이상 상태로 진단하는
태양광 스트링별 이상 판단 장치.
According to claim 4,
When at least one of the voltage, current, and temperature exceeds a reference value, the diagnostic unit diagnoses the solar string connected to the sensor unit as an abnormal state
An abnormality judgment device for each solar string.
 제5항에 있어서,
상기 진단부는 이상 상태로 진단된 상기 태양광 스트링의 상태 데이터를 기저장된 이상 유형별로 분류하여 상기 진단 결과를 생성하는
태양광 스트링별 이상 판단 장치.
According to claim 5,
The diagnosis unit classifies the state data of the photovoltaic string diagnosed as an abnormal state by pre-stored abnormal type to generate the diagnosis result
An abnormality judgment device for each solar string.
 제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 진단 결과에 따라 이상 상태로 진단된 태양광 스트링을 식별하고, 상기 식별된 태양광 스트링에 연결된 상기 차단기를 열림 상태로 제어하는
태양광 스트링별 이상 판단 장치.
According to claim 1,
The control unit identifies a solar string diagnosed as an abnormal state according to the diagnosis result, and controls the breaker connected to the identified solar string to an open state.
An abnormality judgment device for each solar string.
 제1항에 있어서,
상기 제어결과는 상기 진단 결과에 따라 이상 상태로 진단된 태양광 스트링의 식별정보, 차단기의 식별정보, 이상 발생 시간, 제어 시간을 포함하는
태양광 스트링별 이상 판단 장치.

According to claim 1,
The control result includes identification information of the solar string diagnosed as abnormal according to the diagnosis result, identification information of the circuit breaker, abnormal occurrence time, and control time
An abnormality judgment device for each solar string.

 각 태양광 스트링의 출력단에 연결된 복수의 센서로부터 상기 각 태양광 스트링의 상태 데이터를 취득하는 단계;
상기 상태 데이터에 따라 상기 각 태양광 스트링을 진단하는 단계;
상기 진단 결과에 따라 상기 각 태양광 스트링의 출력단에 연결된 차단기를 개별 제어하는 단계;
상기 진단 결과 및 상기 제어 결과를 사용자 단말로 송신하는 단계를 포함하는
태양광 스트링별 이상 판단 방법.
Acquiring state data of each solar string from a plurality of sensors connected to an output end of each solar string;
diagnosing each of the solar strings according to the status data;
individually controlling a circuit breaker connected to an output terminal of each of the photovoltaic strings according to the diagnosis result;
Transmitting the diagnosis result and the control result to a user terminal.
How to determine abnormality by solar string.
KR1020220026292A 2022-02-28 2022-02-28 Apparatus and method for determining abnormal of solar string KR20230128853A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220026292A KR20230128853A (en) 2022-02-28 2022-02-28 Apparatus and method for determining abnormal of solar string

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220026292A KR20230128853A (en) 2022-02-28 2022-02-28 Apparatus and method for determining abnormal of solar string

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230128853A true KR20230128853A (en) 2023-09-05

Family

ID=87973452

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220026292A KR20230128853A (en) 2022-02-28 2022-02-28 Apparatus and method for determining abnormal of solar string

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20230128853A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20190288507A1 (en) Electrical line status monitoring system
US8744791B1 (en) Automatic generation and analysis of solar cell IV curves
US20160011246A1 (en) Automatic generation and analysis of solar cell iv curves
WO2012026447A1 (en) Collector box for photovoltaic power generation
EP2369709A2 (en) Switch-Fuse with control management for solar cells
KR102076978B1 (en) The solar energy generation system having the error detecting part
KR101761269B1 (en) Solar power systems using micro-converter
CN100379168C (en) Apparatus and method for diagnosis of line shunting and grounding fault
US9547033B1 (en) Hierarchical fault prediction, detection and localization in PV systems with distributed electronics
CN109239517A (en) A kind of discrimination method of new photovoltaic system direct current arc fault and type
US11404999B2 (en) Method for detecting a contact fault in a photovoltaic system
JP5889143B2 (en) Photovoltaic power generation system and arc detection protection device
KR101667914B1 (en) Photovoltaics system having a function of foreknowledge failture intelligently
KR20210036044A (en) Fault diagnosis method for bypass-diode of solar cell
JP2015018838A (en) Fault detector of backflow prevention diode for solar cell, fault detection system of backflow prevention diode for solar cell, and fault detection method of backflow prevention diode for solar cell
US6778079B2 (en) Input/output methodology for control reliable interconnection of safety light curtains and other machine safety controls
KR101868433B1 (en) Photovoltaic power generation system with string block device for preventing solar module string accident
KR20180024673A (en) Each channel surveillance device of photovoltaic power generation system
KR101618299B1 (en) Monitoring method and monitoring apparatus for solar power generating system
KR20230128853A (en) Apparatus and method for determining abnormal of solar string
KR101663936B1 (en) Method for Examination of Sensing Signal and Control Signal in Power Plants and Apparatus thereof
JP2016131470A (en) Abnormality detection system for photovoltaic power generation facilities
KR102451644B1 (en) Connection Panel of Solar Power Generation System And Circuit Control Method of Connection Panel
US20120306612A1 (en) Electric Line Interface System
KR20090090723A (en) Junction box for solar power system having monitoring and alarming function