KR20240116147A - 태양광 발전 시스템, mlpe 등록 장치 및 방법 - Google Patents

태양광 발전 시스템, mlpe 등록 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20240116147A
KR20240116147A KR1020230008724A KR20230008724A KR20240116147A KR 20240116147 A KR20240116147 A KR 20240116147A KR 1020230008724 A KR1020230008724 A KR 1020230008724A KR 20230008724 A KR20230008724 A KR 20230008724A KR 20240116147 A KR20240116147 A KR 20240116147A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mlpes
mlpe
main controller
waiting time
maximum waiting
Prior art date
Application number
KR1020230008724A
Other languages
English (en)
Inventor
노홍일
김현곤
홍다현
박동일
윤주환
Original Assignee
한화솔루션 주식회사
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 한화솔루션 주식회사 filed Critical 한화솔루션 주식회사
Priority to KR1020230008724A priority Critical patent/KR20240116147A/ko
Priority to PCT/KR2024/001029 priority patent/WO2024155167A1/ko
Publication of KR20240116147A publication Critical patent/KR20240116147A/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
    • 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
    • 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
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/12—Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation
    • Y04S10/123—Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation the energy generation units being or involving renewable energy sources

Landscapes

  • Selective Calling Equipment (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

본 발명은, N개의 태양광 패널에 구비되는 M개의 MLPE(Module Level Power Electronics) 간 정보 송수신 순서를 나타내는 순번 아이디를 등록하기 위한 태양광 발전 시스템으로서, 등록 시작 신호 및 최대 대기 시간을 송신하는 주제어기와, 등록 시작 신호 및 최대 대기 시간을 수신하여 최대 대기 시간 이내로 랜덤 시간을 설정하고, 랜덤 시간 동안 랜덤 타이머를 동작시켜 랜덤 시간이 경과하면 고유 정보를 주제어기로 송신하는 M개의 MLPE를 포함하고, 주제어기는 고유 정보를 수신한 순서대로 M개의 MLPE에 순번 아이디를 할당하는 태양광 발전 시스템을 제공한다.

Description

태양광 발전 시스템, MLPE 등록 장치 및 방법{PHOTOVOLTAIC POWER GENERATION SYSTEM, MLPE REGISTRATION DEVICE AND METHOD}
본 발명은 태양광 발전 시스템, MLPE 등록 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로,　태양광　발전 시스템은 태양 전지(Photovoltaic cell)를 이용하여　태양광　에너지를 전기 에너지로　변환시켜 상용　전력　계통으로 전송해주기 위한 시스템으로서, 이 과정에서 환경 오염이 발생하지 않으며 반영구적으로 사용 가능하다.
이러한 태양광 발전 시스템은 복수의 태양광 패널, 복수의 MLPE(Module Level Power Electronics), 주제어기 및 서버를 포함한다.
복수의 태양과 패널은 직렬 및 병렬 중 적어도 하나로 연결될 수 있고, 복수의 MLPE는 복수의 태양광 패널에 각각 구비된다.
여기서, MLPE는, 복수의 태양광 패널에 구비되며, 태양광 패널의 전력 효율을 최적화시키고, 태양광 패널의 발전량, 온도 및 고장 정보를 포함하는 발전 정보를 주제어기로 송신한다.
주제어기는, 복수의 MLPE를 제어하고, 복수의 MLPE로부터 수신한 발전 정보를 취합하여 서버로 송신한다.
서버는 복수의 태양광 패널의 발전 정보를 이용하여 복수의 태양광 패널의 발전 상태를 모니터링한다.
여기서, 복수의 MLPE가 무작위적으로 발전 정보를 주제어기로 송신하는 경우 복수의 MLPE 상호 간에 통신 충돌 문제가 발생할 수 있고, 통신 주기성을 확보하기 어려운 문제점이 있다.
상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 복수의 MLPE 간 통신 충돌을 방지하고 통신 주기성을 확보하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 복수의 MLPE의 순번 아이디 등록 절차를 자동으로 진행하여 등록 시간을 단축시키는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 등록이 완료된 MLPE의 개수가 증가할수록 최대 대기 시간을 감소시킴으로써 등록 시간 지연을 방지하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, N(여기서, N은 2이상의 자연수)개의 태양광 패널과, 등록 시작 신호 및 최대 대기 시간을 송신하는 주제어기와, N개의 태양광 패널에 구비되며, 등록 시작 신호 및 최대 대기 시간을 수신하여 최대 대기 시간 이내로 랜덤 시간을 설정하고, 랜덤 시간 동안 랜덤 타이머를 동작시켜 랜덤 시간이 경과하면 고유 정보를 주제어기로 송신하는 M(여기서, M은 2이상의 자연수)개의 MLPE(Module Level Power Electronics)를 포함하고, 주제어기는 고유 정보를 수신한 순서대로 M개의 MLPE에 M개의 MLPE 간 정보 송수신 순서를 나타내는 순번 아이디를 할당하는 태양광 발전 시스템을 제공한다.
여기서, 주제어기는, M개의 MLPE 중 고유 정보를 가장 먼저 송신한 제1 MLPE에 순번 아이디를 할당할 수 있다.
또한, 제1 MLPE는 주제어기로 고유 정보 송신 시 제1 MLPE를 제외한 나머지 (M-1)개의 MLPE로 고유 정보를 송신할 수 있다.
또한, (M-1)개의 MLPE는 제1 MLPE로부터 고유 정보를 수신하면 랜덤 타이머의 동작을 중단시킬 수 있다.
또한, 주제어기는 제1 MLPE에 순번 아이디가 할당되면 등록 시작 시간 및 최대 대기 시간을 제1 MLPE를 제외한 나머지 (M-1)개의 MLPE로 다시 송신할 수 있다.
또한, 주제어기는 MLPE의 개수에 따라 최대 대기 시간을 설정할 수 있다.
또한, 주제어기는 순번 아이디가 할당된 MLPE의 개수가 증가할수록 최대 대기 시간을 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명은, N개의 태양광 패널에 구비되는 M(여기서, M은 2이상의 자연수)개의 MLPE(Module Level Power Electronics) 간 정보 송수신 순서를 나타내는 순번 아이디를 주제어기에 등록하기 위한 장치로서, M개의 MLPE는, 주제어기로부터 등록 시작 신호 및 최대 대기 시간을 수신하는 수신부와, 최대 대기 시간 이내로 랜덤 시간을 설정하는 제어부와, 랜덤 시간 동안 동작되는 랜덤 타이머와, 랜덤 타이머가 동작되어 랜덤 시간이 경과하면 고유 정보를 주제어기로 송신하는 송신부를 포함하고, 순번 아이디는 고유 정보를 송신한 순서대로 M개의 MLPE에 할당되는 MLPE 등록 장치를 제공한다.
여기서, M개의 MLPE는 다른 MLPE의 고유 정보를 수신하면 랜덤 타이머의 동작을 중단시킨다.
또한, 본 발명은, 복수의 태양광 패널에 구비되는 M개의 MLPE(Module Level Power Electronics) 간 정보 송수신 순서를 나타내는 순번 아이디를 주제어기에 등록하기 위한 장치로서, 주제어기는, 등록 시작 신호 및 최대 대기 시간을 M개의 MLPE로 송신하는 송신부와, 최대 대기 시간 이내로 설정된 랜덤 시간이 경과하면 고유 정보를 M개의 MLPE로부터 수신하는 수신부와, 고유 정보를 수신한 순서대로 M개의 MLPE에 순번 아이디를 할당하는 제어부를 포함하는 MLPE 등록 장치를 제공한다.
여기서, 제어부는 MLPE의 개수에 따라 최대 대기 시간을 설정할 수 있다.
또한, 제어부는 순번 아이디가 할당된 MLPE의 개수가 증가할수록 최대 대기 시간을 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명은, 복수의 태양광 패널에 구비되는 M개의 MLPE(Module Level Power Electronics) 간 정보 송수신 순서를 나타내는 순번 아이디를 등록하기 위한 방법으로서, 주제어기가 등록 시작 신호 및 최대 대기 시간을 M개의 MLPE로 송신하는 단계와, M개의 MLPE가 등록 시작 신호 및 최대 대기 시간을 수신하여 최대 대기 시간 이내로 랜덤 시간을 설정하는 단계와, M개의 MLPE가 랜덤 시간 동안 랜덤 타이머를 동작시키는 단계와, M개의 MLPE 중 랜덤 시간이 가장 먼저 경과된 제1 MLPE가 고유 정보를 주제어기로 송신하는 단계와, 주제어기가 고유 정보를 송신한 제1 MLPE에 순번 아이디를 할당하는 단계를 포함하는 MLPE 등록 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 MLPE 등록 방법은, 제1 MLPE에 상기 순번 아이디가 할당되면 주제어기가 등록 시작 시간 및 최대 대기 시간을 제1 MLPE를 제외한 나머지 (M-1)개의 MLPE로 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 복수의 MLPE에 순번 아이디를 등록하고 자신의 순번에 따라 태양광 패널의 발전 정보를 주제어기에 송신함으로써, 통신 충돌을 방지하고 통신 주기성을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 복수의 MLPE의 순번 아이디 등록 절차를 자동으로 진행하여 등록 시간을 단축시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, MLPE의 개수에 따라 최대 대기 시간을 설정함으로써, MLPE 간 랜덤 시간이 중복되는 것을 방지하여 효과적인 등록 절차를 진행할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 등록이 완료된 MLPE의 개수가 증가할수록 최대 대기 시간을 감소시킴으로써 등록 시간이 지연되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 시스템에 포함되는 MLPE 및 주제어기의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 MLPE 등록 방법의 흐름도이다.
본 발명의 상기 목적과 수단 및 그에 따른 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
본 명세서에서, “또는”, “적어도 하나” 등의 용어는 함께 나열된 단어들 중 하나를 나타내거나, 또는 둘 이상의 조합을 나타낼 수 있다. 예를 들어, “또는 B”“및 B 중 적어도 하나”는 A 또는 B 중 하나만을 포함할 수 있고, A와 B를 모두 포함할 수도 있다.
본 명세서에서, '제1', '제2' 등의 용어는 다양한 구성요소를 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소는 위 용어에 의해 한정되어서는 안 된다. 또한, 위 용어는 각 구성요소의 순서를 한정하기 위한 것으로 해석되어서는 안되며, 하나의 구성요소와 다른 구성요소를 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, '제1구성요소'는 '제2구성요소'로 명명될 수 있고, 유사하게 '제2구성요소'도 '제1구성요소'로 명명될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 시스템을 도시한 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 시스템은, N(여기서, N은 2 이상의 자연수)개의 태양광 패널(10), 주제어기(100), M(여기서, M은 2이상의 자연수)개의 MLPE(Module Level Power Electronics)(200) 및 서버(300)를 포함하여 구성될 수 있다.
N개의 태양과 패널(10)은 직렬 및 병렬 중 적어도 하나로 연결될 수 있고, M개의 MLPE(200)는 N개의 태양광 패널(10)에 각각 구비될 수 있다. 여기서, N과 M은 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다. 예를 들면, 하나의 태양광 패널(10)에 하나의 MLPE(200)가 연결될 수도 있고, 복수의 태양광 패널(10)에 하나의 MLPE(200)가 연결될 수도 있다.
M개의 MLPE(200)는 옵티마이저를 구비하여 태양광 패널(10)에서 발전되는 전력 효율을 최적화할 수 있다. 구체적으로, M개의 MLPE(200)는 출력 전압이 최대 전력점 보다 높은 경우 벅 모드로 동작하여 출력 전압을 낮추고, 출력 전압이 최대 전력점 보다 낮은 경우 부스트 모드로 동작하여 출력 전압을 높여 전력 효율을 최적화할 수 있다.
M개의 MLPE(200)는 비상 상황 시 태양광 패널(10)의 발전을 중단시키는 비상 중단(Rapid Shutdown)을 수행할 수 있다. 그리고, M개의 MLPE(200)는 태양광 패널(10)의 발전량, 온도 및 고장 정보를 포함하는 발전 정보를 주제어기(100)로 송신하고, 전력 효율을 최적화하기 위한 동작 지령을 주제어기(100)로부터 수신할 수 있다.
여기서, M개의 MLPE(200) 및 주제어기(100) 간 정보 송수신은 전력선 통신(Power Line Communication; PLC) 방식으로 수행될 수 있다.
주제어기(100)는 M개의 MLPE(200)로부터 수신한 발전 정보를 취합하여 서버(300)로 송신할 수 있고, 서버(300)는 N개의 태양광 패널(10)의 발전 정보를 이용하여 N개의 태양광 패널(10)의 발전 상태를 모니터링할 수 있다.
여기서, 주제어기(100) 및 서버(300) 간 정보 송수신은 유선 또는 무선 방식으로 수행될 수 있다.
주제어기(100)는 태양광 패널(10)의 발전 상태에 따라 M개의 MLPE(200)를 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 시스템은, 주제어기(100) 및 그리드(20) 사이에 인버터(미도시)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 인버터는 복수의 태양광 패널(10)에서 발전된 직류 전력을 교류 전력으로 변환시키고 변환된 교류 전력을 그리드(20)로 전송할 수 있다.
복수의 태양광 패널(10)의 발전 상태를 모니터링하기 위해, 주제어기(100)는 지령 데이터를 M개의 MLPE(200)로 송신하고, M개의 MLPE(200)는 지령 데이터에 응답하여 태양광 패널(10)의 발전 정보를 포함하는 응답 데이터를 주제어기(100)로 송신한다. 그리고, 주제어기(100)는 복수의 태양광 패널(10)의 발전 정보를 취합한다.
M개의 MLPE(200)는, 제어기(100)가 발전 정보를 송신한 MLPE(200)를 식별할 수 있도록 발전 정보와 함께 자신의 고유 정보(예컨대, 시리얼 넘버(Serial Number))도 함께 송신할 수 있다.
여기서, 주제어기(100)가 무작위적으로 지령 데이터를 M개의 MLPE(200)로 송신하거나 M개의 MLPE(200)가 무작위적으로 발전 정보 및 고유 정보를 포함하는 응답 데이터를 주제어기(100)로 송신하는 경우, M개의 MLPE(200) 상호 간에 통신 충돌 문제가 발생할 수 있고, 통신 주기성을 확보하기 어려운 문제점이 있다.
이와 같이, 통신 충돌 문제를 해결하고 통신 주기성을 확보하기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 시스템의 주제어기(100)는 M개의 MLPE(200) 간 정보 송수신 순서를 나타내는 순번 아이디를 할당하는 절차(이하, 등록 절차)를 진행한다.
이에 따라, M개의 MLPE(200)는 자신의 순번에 따라 태양광 패널(10)의 발전 정보를 주제어기(100)에 송신하여 통신 충돌을 방지하고 통신 주기성을 확보할 수 있다.
M개의 MLPE(200)의 순번 아이디 등록 절차는 M개의 MLPE(200)의 초기 설치 시 또는 M개의 MLPE(200) 중 에러가 발생된 MLPE(200) 교체 시에 수행될 수 있다.
M개의 MLPE(200)의 순번 아이디 등록 절차는 설치자가 현장에 방문하여 수동으로 진행할 수 있다. 그러나, 수동 등록 시 MLPE(200)의 특성 상 낮에만 전원이 들어오기 때문에, 아침부터 해지기 전까지 등록 절차를 완료해야 하는 어려움이 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 시스템은, M개의 MLPE(200)의 순번 아이디 등록 절차를 자동으로 진행하여 등록 시간을 단축시킬 수 있다.
이를 위해, 주제어기(100)는 등록 시작 신호 및 최대 대기 시간을 M개의 MLPE(200)으로 송신할 수 있다.
M개의 MLPE(200)는, 등록 시작 신호 및 최대 대기 시간을 수신하여 최대 대기 시간 이내로 랜덤 시간을 설정하고, 랜덤 시간 동안 랜덤 타이머를 동작시켜 랜덤 시간이 경과하면 고유 정보를 주제어기(100)로 송신할 수 있다.
주제어기(100)는 고유 정보를 수신한 순서대로 M개의 MLPE(200)에 순번 아이디를 할당할 수 있다. 즉, 주제어기(100)는 M개의 MLPE(200) 중 고유 정보를 가장 먼저 수신한 MLPE(200)에 순번 아이디를 할당할 수 있다.
예를 들어, 제1 MLPE(201)가 설정한 랜덤 시간이 10초이고, 제2 MLPE(202)가 설정한 랜덤 시간이 15초이고, 제3 MLPE(203)가 설정한 랜덤 시간이 20초인 경우 10초가 경과한 시점에 제1 MLPE(201)가 고유 정보를 주제어기(100)에 송신할 수 있다. 이에 따라, 주제어기(100)는 제1 MLPE(201)에 1번 아이디를 할당할 수 있다.
M개의 MLPE(200)는 주제어기(100)로 고유 정보 송신 시 다른 MLPE(200)로 고유 정보를 송신할 수 있다. 그리고, M개의 MLPE(200)는 자신의 랜덤 시간 경과 전에 다른 MLPE(200)가 고유 정보를 주제어기(100)로 송신하면 랜덤 타이머의 동작을 중단시킬 수 있다.
예를 들어, 제1 MLPE(201)가 고유 정보를 주제어기(100)에 송신할 때 제2 MLPE(202) 및 제3 MLPE(202)에도 고유 정보를 송신하여 제2 MLPE(202) 및 제3 MLPE(202)로 하여금 자신의 랜덤 타이머의 동작을 중단시키도록 할 수 있다.
주제어기(100)는 MLPE(200)에 순번 아이디를 할당이 완료될 때마다 등록 시작 시간 및 최대 대기 시간을 순번 아이디가 할당되지 않은 MLPE(200)로 송신할 수 있다. 이후 전술한 등록 절차는 순번 아이디를 할당 받지 못한 MLPE(200)에 대해 등록 절차가 모두 완료될 때가지 반복적으로 수행된다.
전술한 예에서, 주제어기(100)가 제2 MLPE(202) 및 제3 MLPE(203)로 등록 시작 신호 및 최대 대기 시간을 송신하고, 제2 MLPE(202)가 랜덤 시간을 5초로 설정하고, 제3 MLPE(203)가 랜덤 시간을 10초로 설정한 경우 5초가 경과한 시점에 제2 MLPE(202)가 고유 정보를 주제어기(100)에 송신할 수 있다. 이에 따라, 주제어기(100)는 제2 MLPE(202)에 2번 아이디를 할당할 수 있다.
이후, 주제어기(100)가 제3 MLPE(203)로 등록 시작 신호 및 최대 대기 시간을 송신하고, 제3 MLPE(203)가 랜덤 시간을 5초로 설정한 경우 5초가 경과한 시점에 제3 MLPE(203)가 고유 정보를 주제어기(100)에 송신할 수 있다. 이에 따라, 주제어기(100)는 제3 MLPE(203)에 3번 아이디를 할당할 수 있다.
한편, MLPE(200)의 개수 대비 최대 대기 시간이 지나치게 짧게 설정된 경우 이 최대 대기 시간 내에서 각 MLPE(200)가 설정한 랜덤 시간은 중복될 가능성이 매우 높다.
이에 따라, 주제어기(100)는 MLPE(200)의 개수에 따라 최대 대기 시간을 설정할 수 있다. 여기서, 최대 대기 시간은 각 MLPE(200)가 설정한 랜덤 시간이 중복되지 않도록 MLPE(200)의 개수가 많을수록 길게 설정하는 것이 바람직하다.
각 MLPE(200)가 설정한 랜덤 시간이 중복되지 않도록 최대 대기 시간을 설정하더라도, 2개 이상의 MLPE(200)이 설정한 랜덤 시간이 동일하여 통신 충돌이 발생할 수 있다. 이 경우 주제어기(100)는 이들 MLPE(200)가 동시에 송신한 고유 정보를 인식할 수 없고, 다음 등록 절차를 진행한다. 즉, 등록 시작 신호 및 최대 대기 시간을 각 MLPE(200)로 다시 송신한다.
한편, 등록 절차가 진행될수록 등록해야 할 MLPE(200)의 개수가 줄어드는데, 이 경우 처음 설정한 최대 대기 시간으로 등록 절차를 계속 진행하게 되면 등록 시간이 지연되는 문제점이 발생한다. 예를 들어, 20개의 MLPE(200)를 등록한다고 가정하고, 최대 대기 시간을 10초로 설정한 경우, 처음 MLPE(200)를 등록할 때는 20개의 MLPE(200)의 랜덤 시간이 중복되지 않아야 하므로 10초가 필요하지만, 18개의 MLPE(200)의 등록 되고 2개의 MLPE(200) 남은 경우 또는 1개의 MLPE(200)가 남은 경우에도 최대 대기 시간이 10초이기 때문에, 최악의 경우 등록 절차는 10초가 지연된다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 제어기(100)는 순번 아이디가 할당된 MLPE(200)의 개수가 증가할수록 최대 대기 시간을 감소시킬 수 있다.
최대 대기 시간(Tm')는 하기 수학식1에 의해 산출될 수 있다.
<수학식 1>
Tm' = Tm - (Tu x (Et - Es))
여기서, Tm은 최초 설정된 최대 대기 시간이고, Et는 등록해야 할 MLPE(200)의 총 개수이고, Tu는 Tm을 Et로 나눈 값이고, Es는 등록되지 않고 남은 MLPE(200)의 개수이다.
예를 들어, 등록해야 할 MLPE(200)의 총 개수(Et)가 50개이고, 최초 설정된 최대 대기 시간(Tm)이 20초라고 가정하면, 등록되지 않고 남은 MLPE(200)의 개수(Es)가 10개인 경우 상기 수학식 1에 의할 때 최대 대기 시간(Tm')는 4초가 된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 시스템에 포함되는 MLPE 및 주제어기의 블록도이다.
본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전 시스템에 포함되는 MLPE(200) 및 주제어기(100)는 MLPE 등록 장치로 구현될 수 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 주제어기(100)는 송신부(110), 수신부(120) 및 제어부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.
송신부(110)는 등록 시작 신호 및 최대 대기 시간을 M개의 MLPE(200)의 수신부(210)로 송신할 수 있다.
수신부(120)는 MLPE(200)에서 최대 대기 시간 이내로 설정된 랜덤 시간이 경과하면 고유 정보를 MLPE(200)의 송신부(240)로부터 수신할 수 있다.
제어부(130)는 고유 정보를 수신한 순서대로 M개의 MLPE(200)에 순번 아이디를 할당할 수 있다. 즉, 제어부(130)는 M개의 MLPE(200) 중 고유 정보를 가장 먼저 수신한 제1 MLPE(200)에 순번 아이디를 할당할 수 있다.
제어부(130)는 제1 MLPE(200)에 순번 아이디가 할당 되면 등록 시작 시간 및 최대 대기 시간을 제1 MLPE(200)를 제외한 나머지 (M-1)개의 MLPE(200)의 송신부(240)로 송신할 수 있다. 이후 전술한 등록 절차는 순번 아이디를 할당 받지 못한 (M-1)개의 MLPE(200)에 대해 등록 절차가 모두 완료될 때가지 반복적으로 수행된다.
제어부(130)는 MLPE(200)의 개수에 따라 최대 대기 시간을 설정할 수 있다. 여기서, 최대 대기 시간은 각 MLPE(200)가 설정한 랜덤 시간이 중복되지 않도록 MLPE(200)의 개수가 많을수록 길게 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 제어부(130)는 순번 아이디가 할당된 MLPE(200)의 개수가 증가할수록 최대 대기 시간을 감소시킬 수 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, M개의 MLPE(200)는 수신부(210), 제어부(220), 랜덤 타이머(230) 및 송신부(240)를 포함하여 구성될 수 있다.
수신부(210)는 주제어기(100)의 송신부(110)로부터 등록 시작 신호 및 최대 대기 시간을 수신할 수 있다.
제어부(220)는 최대 대기 시간 이내로 랜덤 시간을 설정하고 랜덤 타이머(230)의 동작을 제어할 수 있다. 그리고, 랜덤 타이머(230)는 설정된 랜덤 시간 동안 동작될 수 있다.
송신부(240)는 랜덤 타이머(230)가 동작되어 랜덤 시간이 경과하면 고유 정보를 주제어기(100)의 수신부(120)로 송신할 수 있다.
여기서, 순번 아이디는 주제어기(100)의 제어부(130)에 의해 고유 정보를 송신한 순서대로 M개의 MLPE에 할당될 수 있다.
송신부(240)는 주제어기(100)의 수신부(120)로 고유 정보 송신 시 다른 MLPE(200)로 고정 정보를 송신할 수 있다. 그리고, 제어부(220)는 랜덤 시간 경과 전에 다른 MLPE(200)가 고유 정보를 주제어기(100)의 수신부(120)로 송신하면 랜덤 타이머(230)의 동작을 중단시킬 수 있다.
수신부(210)는 MLPE(200)에 순번 아이디를 할당이 완료될 때마다 등록 시작 시간 및 최대 대기 시간을 주제어기(100)의 송신부(110)로부터 수신할 수 있다. 이후 전술한 등록 절차는 순번 아이디를 할당 받지 못한 MLPE(200)에 대해 등록 절차가 모두 완료될 때가지 반복적으로 수행된다.
여기서, 최대 대기 시간은 MLPE(200)의 개수에 따라 설정될 수 있다. 즉, 최대 대기 시간은 각 MLPE(200)가 설정한 랜덤 시간이 중복되지 않도록 MLPE(200)의 개수가 많을수록 길게 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 최대 대기 시간은 순번 아이디가 할당된 MLPE(200)의 개수가 증가할수록 감소될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 MLPE 등록 방법의 흐름도이다.
이하, 도 3을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 태양광 MLPE 등록 방법을 설명하겠다.
본 발명의 실시예에 따른 태양광 MLPE 등록 방법은, N개의 태양광 패널(10)에 구비되는 M개의 MLPE(200) 간 정보 송수신 순서를 나타내는 순번 아이디를 등록하기 위한 방법으로서, 먼저, 주제어기(100)가 등록 시작 신호 및 최대 대기 시간을 M개의 MLPE(201, 202, 203)로 송신한다(S10). 도 3에는 M개의 MLPE(200)로 제1 MLPE(201), 제2 MLPE(202) 및 제3 MLPE(203)만 도시하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 2개 이상의 MLPE(200)이면 족하다.
이 때, 주제어기(100)는 MLPE(200)의 개수에 따라 최대 대기 시간을 설정할 수 있다. 여기서, 최대 대기 시간은 각 MLPE(200)가 설정한 랜덤 시간이 중복되지 않도록 MLPE(200)의 개수가 많을수록 길게 설정하는 것이 바람직하다. 이를 통해, 통신 충돌 문제를 해결할 수 있다.
다음, 제1 내지 제3 MLPE(201, 202, 203)가 등록 시작 신호 및 최대 대기 시간을 수신하여(S20) 최대 대기 시간 이내로 랜덤 시간을 설정한다(S30).
다음, 제1 내지 제3 MLPE(201, 202, 203)가 설정된 랜덤 시간 동안 랜덤 타이머(230)를 동작시킨다(S40).
다음, 제1 내지 제3 MLPE(201, 202, 203) 중 랜덤 시간이 가장 먼저 경과된 제1 MLPE(201)가 자신의 고유 정보를 주제어기(100)로 송신한다(S50).
이 때, 제1 MLPE(201)가 주제어기(100)로 고유 정보 송신 시 다른 제2 및 제3 MLPE(202, 203)로 고정 정보를 송신한다.
이에 따라, 주제어기(100)와 제2 및 제3 MLPE(202, 203)는 제1 MLPE(201)의 고유 정보를 수신한다(S60).
다음, 제2 및 제3 MLPE(202, 203)가 자신의 랜덤 시간 경과 전에 다른 제1 MLPE(201)가 고유 정보를 주제어기(100)로 송신된 것을 확인하여 자신의 랜덤 타이머(2230)의 동작을 중단시킨다(S65). 그리고, 주제어기(100)가 고유 정보를 송신한 제1 MLPE(201)에 순번 아이디를 할당한다(S70).
다음, 제1 MLPE(201)에 순번 아이디 할당이 완료되면, 주제어기(100)가 등록 신호를 제1 내지 제3 MLPE(201, 202, 203)으로 송신한다(S80).
다음, 제1 MLPE(201)가 등록 완료 신호를 주제어기(100)와 제2 및 제3 MLPE(202, 203)로 송신한다(S90).
다음, 주제어기(100)가 제2 및 제3 MLPE(202, 203)에 순번 아이디를 할당하기 위해, 등록 시작 시간 및 최대 대기 시간을 제1 내지 제3 MLPE(201, 202, 203)로 송신한다(S11). 이 때, 제어기(100)는 순번 아이디가 할당된 MLPE(200)의 개수가 증가할수록 최대 대기 시간을 감소시킨다. 이를 통해, 등록 시간이 지연되는 문제점을 해소할 수 있다.
다음, 제1 내지 제3 MLPE(201, 202, 203)가 등록 시작 시간 및 최대 대기 시간을 수신한다(S21).
이 때, 제1 MLPE(201)는 등록이 완료되었기 때문에, 등록 시작 신호 및 최대 대기 시간을 수신하더라도 랜덤 시간을 설정하지 않는다.
이후 전술한 등록 절차는 순번 아이디를 할당 받지 못한 제2 및 제3 MLPE(202, 203)에 대해 등록 절차가 완료될 때가지 반복적으로 수행된다.
전술한 본 발명의 실시예에 따른 MLPE 등록 방법에 따르면, M개의 MLPE(200)의 순번 아이디 등록 절차를 자동으로 진행하여 등록 시간을 단축시킬 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되지 않으며, 후술되는 청구범위 및 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 주제어기
200: MLPE
300: 서버

Claims (14)

  1. N(여기서, N은 2이상의 자연수)개의 태양광 패널;
    등록 시작 신호 및 최대 대기 시간을 송신하는 주제어기; 및
    상기 N개의 태양광 패널에 구비되며, 상기 등록 시작 신호 및 최대 대기 시간을 수신하여 상기 최대 대기 시간 이내로 랜덤 시간을 설정하고, 상기 랜덤 시간 동안 랜덤 타이머를 동작시켜 상기 랜덤 시간이 경과하면 고유 정보를 상기 주제어기로 송신하는 M(여기서, M은 2이상의 자연수)개의 MLPE(Module Level Power Electronics)를 포함하고,
    상기 주제어기는
    상기 고유 정보를 수신한 순서대로 상기 M개의 MLPE에 상기 M개의 MLPE 간 정보 송수신 순서를 나타내는 순번 아이디를 할당하는
    태양광 발전 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 주제어기는
    상기 M개의 MLPE 중 상기 고유 정보를 가장 먼저 송신한 제1 MLPE에 상기 순번 아이디를 할당하는
    태양광 발전 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 MLPE는
    상기 주제어기로 상기 고유 정보 송신 시 상기 제1 MLPE를 제외한 나머지 (M-1)개의 MLPE로 상기 고유 정보를 송신하는
    태양광 발전 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 (M-1)개의 MLPE는
    상기 제1 MLPE로부터 상기 고유 정보를 수신하면 상기 랜덤 타이머의 동작을 중단시키는
    태양광 발전 시스템.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 주제어기는
    상기 제1 MLPE에 상기 순번 아이디가 할당되면 상기 등록 시작 시간 및 최대 대기 시간을 상기 제1 MLPE를 제외한 나머지 (M-1)개의 MLPE로 다시 송신하는
    태양광 발전 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 주제어기는
    MLPE의 개수에 따라 상기 최대 대기 시간을 설정하는
    태양광 발전 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 주제어기는
    상기 순번 아이디가 할당된 MLPE의 개수가 증가할수록 상기 최대 대기 시간을 감소시키는
    태양광 발전 시스템.
  8. N(여기서, N은 2이상의 자연수)개의 태양광 패널에 구비되는 M(여기서, M은 2이상의 자연수)개의 MLPE(Module Level Power Electronics) 간 정보 송수신 순서를 나타내는 순번 아이디를 주제어기에 등록하기 위한 장치로서,
    상기 M개의 MLPE는
    상기 주제어기로부터 등록 시작 신호 및 최대 대기 시간을 수신하는 수신부;
    상기 최대 대기 시간 이내로 랜덤 시간을 설정하는 제어부;
    상기 랜덤 시간 동안 동작되는 랜덤 타이머; 및
    상기 랜덤 타이머가 동작되어 상기 랜덤 시간이 경과하면 고유 정보를 상기 주제어기로 송신하는 송신부를 포함하고,
    상기 순번 아이디는
    상기 고유 정보를 송신한 순서대로 상기 M개의 MLPE에 할당되는
    MLPE 등록 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 M개의 MLPE는
    다른 MLPE의 고유 정보를 수신하면 상기 랜덤 타이머의 동작을 중단시키는
    MLPE 등록 장치.
  10. N(여기서, N은 2이상의 자연수)개의 태양광 패널에 구비되는 M(여기서, M은 2이상의 자연수)개의 MLPE(Module Level Power Electronics) 간 정보 송수신 순서를 나타내는 순번 아이디를 주제어기에 등록하기 위한 장치로서,
    상기 주제어기는
    등록 시작 신호 및 최대 대기 시간을 상기 M개의 MLPE로 송신하는 송신부;
    상기 최대 대기 시간 이내로 설정된 랜덤 시간이 경과하면 고유 정보를 M개의 MLPE로부터 수신하는 수신부; 및
    상기 고유 정보를 수신한 순서대로 상기 M개의 MLPE에 상기 순번 아이디를 할당하는 제어부
    를 포함하는 MLPE 등록 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어부는
    MLPE의 개수에 따라 상기 최대 대기 시간을 설정하는
    MLPE 등록 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 순번 아이디가 할당된 MLPE의 개수가 증가할수록 상기 최대 대기 시간을 감소시키는
    MLPE 등록 장치.
  13. N(여기서, N은 2이상의 자연수)개의 태양광 패널에 구비되는 M(여기서, M은 2이상의 자연수)개의 MLPE(Module Level Power Electronics) 간 정보 송수신 순서를 나타내는 순번 아이디를 등록하기 위한 방법으로서,
    주제어기가 등록 시작 신호 및 최대 대기 시간을 M개의 MLPE로 송신하는 단계; 및
    상기 M개의 MLPE가 상기 등록 시작 신호 및 최대 대기 시간을 수신하여 상기 최대 대기 시간 이내로 랜덤 시간을 설정하는 단계;
    상기 M개의 MLPE가 상기 랜덤 시간 동안 랜덤 타이머를 동작시키는 단계;
    상기 M개의 MLPE 중 상기 랜덤 시간이 가장 먼저 경과된 제1 MLPE가 고유 정보를 상기 주제어기로 송신하는 단계; 및
    상기 주제어기가 상기 고유 정보를 송신한 상기 제1 MLPE에 상기 순번 아이디를 할당하는 단계
    를 포함하는 MLPE 등록 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1 MLPE에 상기 순번 아이디가 할당되면 상기 주제어기가 상기 등록 시작 시간 및 최대 대기 시간을 상기 제1 MLPE를 제외한 나머지 (M-1)개의 MLPE로 다시 송신하는 단계
    를 더 포함하는 MLPE 등록 방법.


















KR1020230008724A 2023-01-20 2023-01-20 태양광 발전 시스템, mlpe 등록 장치 및 방법 KR20240116147A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020230008724A KR20240116147A (ko) 2023-01-20 2023-01-20 태양광 발전 시스템, mlpe 등록 장치 및 방법
PCT/KR2024/001029 WO2024155167A1 (ko) 2023-01-20 2024-01-22 태양광 발전 시스템의 인버터 및 주제어기, 그리고 태양광 발전 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020230008724A KR20240116147A (ko) 2023-01-20 2023-01-20 태양광 발전 시스템, mlpe 등록 장치 및 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240116147A true KR20240116147A (ko) 2024-07-29

Family

ID=91956377

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020230008724A KR20240116147A (ko) 2023-01-20 2023-01-20 태양광 발전 시스템, mlpe 등록 장치 및 방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20240116147A (ko)
WO (1) WO2024155167A1 (ko)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012138555A (ja) * 2010-12-27 2012-07-19 Asnew Systems Inc 太陽電池モジュール３監視システム
US10003300B2 (en) * 2015-10-09 2018-06-19 Sunpower Corporation Photovoltaic management and module-level power electronics
KR102396454B1 (ko) * 2020-07-15 2022-05-09 충북대학교 산학협력단 진폭 및 주파수 변조를 통한 pv 팜에서의 개별 태양광 발전기 전력 측정 시스템
KR20220134358A (ko) * 2021-03-26 2022-10-05 엘지이노텍 주식회사 멀티레벨 구조를 가지는 전력변환장치
KR102436116B1 (ko) * 2021-10-26 2022-08-25 주식회사 지구루 태양광 모듈 모니터링 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
WO2024155167A1 (ko) 2024-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8902885B2 (en) Packet communication between a collecting unit and a plurality of control devices and over the power supply line
US20210349432A1 (en) Method and apparatus for provisioning an alternative energy source generator
US10033221B2 (en) System and method for establishing communication with an array of inverters
US6629247B1 (en) Methods, systems, and computer program products for communications in uninterruptible power supply systems using controller area networks
US20140161201A1 (en) Power line communication device, solar power generation system, power line communication method, and power line communication program
US11133675B2 (en) Method and apparatus for synchronizing start-up of grid-forming inverters
CN105140886A (zh) 继电保护系统和利用其来收集数据的方法
CN101958742B (zh) 用于强电组件的中继转发控制系统及无线控制装置
CN111935755A (zh) LoRa无线中继通信系统、方法及装置
CN108702553B (zh) 管理系统、管理方法、操作终端和控制装置
KR102170866B1 (ko) 통신 시스템, 조명 제어 시스템, 및 통신 장치
US20140368047A1 (en) Power line communication routing system and method of operating the same
KR20240116147A (ko) 태양광 발전 시스템, mlpe 등록 장치 및 방법
JP6138039B2 (ja) 無線通信システム及び無線通信方法
US20150057819A1 (en) Power control apparatus, power control system, and control method
JP2014064155A (ja) 無線検針システム
EP3879745B1 (en) A high-voltage pulse generator and a communication method therefor
DK2832046T3 (en) PROCEDURE AND DEVICE FOR COMMUNICATION IN WINDOWS
KR101044122B1 (ko) 가로등 지그비 네트워크의 브로드캐스트 방법
CN111049939A (zh) 本地协议配置的远程调试系统、方法及电子设备
US11323153B2 (en) Protocol for multi-master communication coordination on shared media channel
EP4287432A1 (en) Power supply system and power supply unit
JP6467108B2 (ja) 管理システム、管理方法、機器及び制御装置
KR20240116146A (ko) 태양광 발전 시스템, 옵티마이저의 통신 에러 판단 장치 및 방법
CN117527762A (zh) 一种基于串口modbus通讯协议的自识别方法及系统