KR101544410B1 - 태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 태양광 발전 시스템, 그리고 이를 위한 컨트롤 방법 - Google Patents
태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 태양광 발전 시스템, 그리고 이를 위한 컨트롤 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101544410B1 KR101544410B1 KR1020150049582A KR20150049582A KR101544410B1 KR 101544410 B1 KR101544410 B1 KR 101544410B1 KR 1020150049582 A KR1020150049582 A KR 1020150049582A KR 20150049582 A KR20150049582 A KR 20150049582A KR 101544410 B1 KR101544410 B1 KR 101544410B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- module array
- inverter
- solar
- control
- current
- Prior art date
Links
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 title claims abstract description 50
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 38
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 claims description 48
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 47
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims description 29
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 claims description 24
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 17
- 238000003491 array Methods 0.000 claims description 16
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 5
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 2
- 241001331845 Equus asinus x caballus Species 0.000 claims 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 15
- 230000002547 anomalous effect Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 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
-
- 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
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
- G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
- G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
- G08C19/00—Electric signal transmission systems
- G08C19/02—Electric signal transmission systems in which the signal transmitted is magnitude of current or voltage
-
- 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
- H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
- H02S40/30—Electrical components
- H02S40/32—Electrical components comprising DC/AC inverter means associated with the PV module itself, e.g. AC modules
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
본 발명은 태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 시스템, 그리고 이를 위한 컨트롤 방법에 관한 것이다. 본 발명의 제 1 측면은, 적어도 하나 이상의 태양광 모듈 어레이 각각이 태양으로부터 입사되는 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하여 수집하여 직류(DC) 전압을 발생하는 제 1 단계; 각 태양광 모듈 어레이가 퓨즈, 그리고 전압계 및 전류계를 차례로 거쳐 제어 및 접속반과 인버터로 직류(DC) 전류를 전달하는 제 2 단계; 각 태양광 모듈 어레이와 연결된 전압계 및 전류계가 측정한 전압값과 전류값을 상기 제어 및 접속반의 태양광 모듈 어레이 감시 수단으로 전송하는 제 3 단계; 상기 태양광 모듈 어레이 감시 수단이 각 태양광 모듈 어레이 별 전압값과 전류값에 대한 매칭 범위를 저장 디바이스의 저장된 데이터와 비교하여 제 1 이상 징후 여부를 분석하는 제 4 단계; 및 상기 태양광 모듈 어레이 감시 수단이 제 1 이상 징후가 발견된 태양광 모듈 어레이에 대한 식별정보를 통신모듈을 제어하여 모니터링장치로 전송하는 제 5 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 제 2 측면은, 태양으로부터 입사되는 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하여 수집하며 복수의 태양광 모듈이 직렬로 연결되어 일사량에 따른 직류(DC) 전압을 발생시키는 적어도 하나 이상의 태양광 모듈 어레이; 상기 적어도 하나 이상의 태양광 모듈 어레이에 의해 직류(DC)로 변환된 전기 에너지를 교류(AC)의 전기 에너지로 변환시켜 각종 부하에 공급하는 인버터; 및 상기 태양광 모듈 어레이 및 상기 인버터와 전선으로 연결된 구조를 갖으며, 내부에는 제어모듈 및 통신모듈이 형성되는 제어 및 접속반; 을 포함하는 태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 시스템에 있어서, 각 태양광 모듈 어레이의 양극(+)단은 퓨즈, 전압계, 전류계, 스위칭 배전회로를 거쳐 최종적으로 상기 인버터의 양극(+)과 전선으로 연결되고, 각 태양광 모듈 어레이의 음극(-)단은 상기 스위칭 배전회로를 거쳐 최종적으로 상기 인버터의 음극(-)과 전선으로 연결되며, 상기 제어 및 접속반은, 태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 시스템을 전반적으로 제어하기 위해 상기 태양광 모듈 어레이 및 상기 인버터와 각각 전선으로 중간에 연결된 구조를 갖으며, 태양광 모듈 어레이 감시 수단 및 저장 디바이스를 포함하며, 상기 태양광 모듈 어레이 감시 수단은, 각 태양광 모듈 어레이와 연결된 전압계 및 전류계로부터 측정된 전압값과 전류값을 수신한 뒤, 각 태양광 모듈 어레이 별 전압값과 전류값에 대한 매칭 범위를 상기 저장 디바이스의 저장된 데이터와 비교하여 제 1 이상 징후 여부를 분석하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 시스템을 제공함에 있다.
이에 의해, 전류 및 전압 측정을 통해 태양광 모듈 어레이 중 이상 징후 발견을 위해 전압계(V-meter), 전류계(A-meter)의 각 회로군을 설치하여, 각 스트링 전압 및 전류를 한눈에 확인하도록 하는 효과를 제공한다.
뿐만 아니라, 본 발명은, 태양광 발전 시스템상에서 지락 사고와 같은 태양광 모듈 어레이로부터 전기 에너지를 전달받은 인버터 단 이하에서 발생하는 이상 징후를 발견하도록 함으로써, 인버터가 발전을 멈추는 상황에서 시스템 자체의 전원 자체를 끊도록 함으로써, 인버터 자체의 안전장치 외에도 제어 및 접속반에도 이중의 사고 방지를 위한 차단 장치를 형성하여 사고를 보다 완벽하게 방지할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 제 2 측면은, 태양으로부터 입사되는 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하여 수집하며 복수의 태양광 모듈이 직렬로 연결되어 일사량에 따른 직류(DC) 전압을 발생시키는 적어도 하나 이상의 태양광 모듈 어레이; 상기 적어도 하나 이상의 태양광 모듈 어레이에 의해 직류(DC)로 변환된 전기 에너지를 교류(AC)의 전기 에너지로 변환시켜 각종 부하에 공급하는 인버터; 및 상기 태양광 모듈 어레이 및 상기 인버터와 전선으로 연결된 구조를 갖으며, 내부에는 제어모듈 및 통신모듈이 형성되는 제어 및 접속반; 을 포함하는 태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 시스템에 있어서, 각 태양광 모듈 어레이의 양극(+)단은 퓨즈, 전압계, 전류계, 스위칭 배전회로를 거쳐 최종적으로 상기 인버터의 양극(+)과 전선으로 연결되고, 각 태양광 모듈 어레이의 음극(-)단은 상기 스위칭 배전회로를 거쳐 최종적으로 상기 인버터의 음극(-)과 전선으로 연결되며, 상기 제어 및 접속반은, 태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 시스템을 전반적으로 제어하기 위해 상기 태양광 모듈 어레이 및 상기 인버터와 각각 전선으로 중간에 연결된 구조를 갖으며, 태양광 모듈 어레이 감시 수단 및 저장 디바이스를 포함하며, 상기 태양광 모듈 어레이 감시 수단은, 각 태양광 모듈 어레이와 연결된 전압계 및 전류계로부터 측정된 전압값과 전류값을 수신한 뒤, 각 태양광 모듈 어레이 별 전압값과 전류값에 대한 매칭 범위를 상기 저장 디바이스의 저장된 데이터와 비교하여 제 1 이상 징후 여부를 분석하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 시스템을 제공함에 있다.
이에 의해, 전류 및 전압 측정을 통해 태양광 모듈 어레이 중 이상 징후 발견을 위해 전압계(V-meter), 전류계(A-meter)의 각 회로군을 설치하여, 각 스트링 전압 및 전류를 한눈에 확인하도록 하는 효과를 제공한다.
뿐만 아니라, 본 발명은, 태양광 발전 시스템상에서 지락 사고와 같은 태양광 모듈 어레이로부터 전기 에너지를 전달받은 인버터 단 이하에서 발생하는 이상 징후를 발견하도록 함으로써, 인버터가 발전을 멈추는 상황에서 시스템 자체의 전원 자체를 끊도록 함으로써, 인버터 자체의 안전장치 외에도 제어 및 접속반에도 이중의 사고 방지를 위한 차단 장치를 형성하여 사고를 보다 완벽하게 방지할 수 있는 효과를 제공한다.
Description
본 발명은 태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 태양광 발전 시스템, 그리고 이를 위한 컨트롤 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 전류 및 전압 측정을 통해 태양광 모듈 어레이 중 이상 징후 발견을 위해 전압계(V-meter), 전류계(A-meter)의 각 회로군을 설치하여, 각 스트링 전압 및 전류를 한눈에 확인하도록 할 뿐만 아니라, 태양광 모듈 어레이로부터 전기 에너지를 전달받은 인버터 단 이후의 이상 징후도 동시에 모니터링하여 제어하도록 하기 위한 태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 태양광 발전 시스템, 그리고 이를 위한 컨트롤 방법에 관한 것이다.
종래 기술에 해당하는 특허출원번호 제10-2011-0080093호의 '태양광 발전 시스템의 개별 전류 측정장치가 구비된 접속반'은 태양광 발전 시스템의 개별 전류를 측정하는 측정장치가 구비된 접속반에 관한 것이다. 그리고, 특허출원번호 제10-2006-0058815호의 '전압 및 전류 측정수단이 구비된 태양광 조명등'은 태양광집열판에서 변환되어 배터리에 충전되는 전기에너지의 전압과 전류값을 측정하고 이를 디지털신호로 변환하여 수치화한 후 디스플레이하는 측정수단을 태양광집열판과 배터리 사이에 더 구비하는 전기에너지의 값을 시각적으로 인지하며 직접 확인할 수 있게 한 태양광 조명등에 관한 것이다.
그러나 특허출원번호 제10-2011-0080093호의 '태양광 발전 시스템의 개별 전류 측정장치'와, 특허출원번호 제10-2006-0058815호의 '전압 및 전류 측정수단이 구비된 태양광 조명등'은 모두 개별 전류 또는 전압을 측정하여 측정된 값을 외부로 표현하는 기술에 그침으로써, 사고 예방을 제시하는 기술에 있어서는 한계점이 있다.
한편, 특허출원번호 제10-2014-0056484호의 '누설전류 및 화재 징후 감시 기능을 갖는 태양광 접속반을 포함하는 태양광 발전 시스템'은 각 태양광 모듈의 누설전류를 감지할 수 있을 뿐만 아니라, 접속반에서의 이상전류에 의한 화재 징후를 감지할 수 있는 기술에 관한 것이다. 그리고 특허출원번호 제10-2013-0138718호의 '단일 지그비 통신에 기반한 다채널 태양광 모듈 별 감시 및 누설전류 감시 기능을 가지는 태양광 발전 시스템'은 하나의 지그비 모듈을 사용해 태양광 어레이 상의 복수의 태양광 모듈을 모니터링하는 태양광 발전 시스템에 있어서, 복수의 태양광 모듈을 포함하는 태양광 어레이 상기 태양광 어레이 일측에 설치되는 지그비 모듈을 포함하는 기술에 관한 것이다.
그러나 특허출원번호 제10-2014-0056484호의 '누설전류 및 화재 징후 감시 기능을 갖는 태양광 접속반을 포함하는 태양광 발전 시스템'은 각 태양광 모듈의 누설전류를 감 및 이상전류에 의한 화재 징후를 감지하나 이상 징후가 발생한 구역에 대한 정보, 그리고 이상 징후를 보이는 태양광 모듈 어레이에 대한 정보 제공에 있어서는 한계점이 있다. 또한, 특허출원번호 제10-2013-0138718호의 '단일 지그비 통신에 기반한 다채널 태양광 모듈 별 감시 및 누설전류 감시 기능을 가지는 태양광 발전 시스템'도 복수의 태양광 모듈에 대한 개별적인 정보 수집 및 전송에 관한 것으로 세부적으로 인버터 단 이전의 태양광 모듈 어레이에 의한 이상 정보인지 인버터 단 이후의 지락 등에 의한 사고에 의한 이상 정보인지에 대한 정보 제공에 있어서는 한계점이 있다.
[관련기술문헌]
1. 태양광 발전 시스템의 개별 전류 측정장치가 구비된 접속반(Voltage tester of solar power generation system and connection board)(특허출원번호 제10-2011-0080093호)
2. 전압 및 전류 측정수단이 구비된 태양광 조명등(Solar cell lighting apparatus having with measurement means for voltage and current) (특허출원번호 제10-2006-0058815호)
3. 누설전류 및 화재 징후 감시 기능을 갖는 태양광 접속반을 포함하는 태양광 발전 시스템(Solar generating system with solar cell connecting apparatus having leakage current and fire signatures monitoring function)(특허출원번호 제10-2014-0056484호)
4. 단일 지그비 통신에 기반한 다채널 태양광 모듈 별 감시 및 누설전류 감시 기능을 가지는 태양광 발전 시스템(Solar photovolatic power generation system)(특허출원번호 제10-2013-0138718호)
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전류 및 전압 측정을 통해 태양광 모듈 어레이 중 이상 징후 발견을 위해 전압계(V-meter), 전류계(A-meter)의 각 회로군을 설치하여, 각 스트링 전압 및 전류를 한눈에 확인하도록 하기 위한 태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 시스템, 그리고 이를 위한 컨트롤 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 태양광 발전 시스템상에서 지락 사고와 같은 태양광 모듈 어레이로부터 전기 에너지를 전달받은 인버터 단 이하에서 발생하는 이상 징후를 발견하도록 함으로써, 인버터가 발전을 멈추는 상황에서 시스템 자체의 전원 자체를 끊도록 함으로써, 인버터 자체의 안전장치 외에도 제어 및 접속반에도 이중의 사고 방지를 위한 차단 장치를 형성하여 사고를 보다 완벽하게 방지하도록 하기 위한 태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 시스템, 그리고 이를 위한 컨트롤 방법을 제공하기 위한 것이다.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 방법은, 적어도 하나 이상의 태양광 모듈 어레이 각각이 태양으로부터 입사되는 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하여 수집하여 직류(DC) 전압을 발생하는 제 1 단계; 각 태양광 모듈 어레이가 퓨즈, 그리고 전압계 및 전류계를 차례로 거쳐 제어 및 접속반과 인버터로 직류(DC) 전류를 전달하는 제 2 단계; 각 태양광 모듈 어레이와 연결된 전압계 및 전류계가 측정한 전압값과 전류값을 상기 제어 및 접속반의 태양광 모듈 어레이 감시 수단으로 전송하는 제 3 단계; 상기 태양광 모듈 어레이 감시 수단이 각 태양광 모듈 어레이 별 전압값과 전류값에 대한 매칭 범위를 저장 디바이스의 저장된 데이터와 비교하여 제 1 이상 징후 여부를 분석하는 제 4 단계; 및 상기 태양광 모듈 어레이 감시 수단이 제 1 이상 징후가 발견된 태양광 모듈 어레이에 대한 식별정보를 통신모듈을 제어하여 모니터링장치로 전송하는 제 5 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제 2 단계 이후, 각 태양광 모듈 어레이로부터 퓨즈, 그리고 전압계 및 전류계를 차례로 거쳐 상기 제어 및 접속반과 상기 인버터에게 직류(DC) 전류 전달 수행에 따라 상기 제어 및 접속반 내부에 DC 이상 검출장치와 상기 인버터로 동일한 직류(DC) 전류가 도달하는 제 3a 단계; 및 상기 DC 이상 검출장치가 상기 인버터에 연결된 부하에 대한 부하량에 따른 각 태양광 모듈 어레이의 양극(+)단 및 음극(-)단과 각기 연결된 인버터의 양극(+) 및 음극(-)으로 흘러들어가는 직류(DC) 전류량 측정을 통해 측정된 전류량이 미리 설정된 직류(DC) 전류 이하를 기준으로 제 2 이상 징후 여부 분석하는 제 4a 단계; 가 더 수행되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 4a 단계 이후, 상기 DC 이상 검출장치가 제 2 이상 징후 발견시 상기 통신모듈을 제어하여 제 2 이상 징후 메시지를 상기 모니터링장치로 전송하는 제 5a 단계; 가 더 수행되는 것이 바람직하다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 시스템은, 태양으로부터 입사되는 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하여 수집하며 복수의 태양광 모듈이 직렬로 연결되어 일사량에 따른 직류(DC) 전압을 발생시키는 적어도 하나 이상의 태양광 모듈 어레이; 상기 적어도 하나 이상의 태양광 모듈 어레이에 의해 직류(DC)로 변환된 전기 에너지를 교류(AC)의 전기 에너지로 변환시켜 각종 부하에 공급하는 인버터; 및 상기 태양광 모듈 어레이 및 상기 인버터와 전선으로 연결된 구조를 갖으며, 내부에는 제어모듈 및 통신모듈이 형성되는 제어 및 접속반; 을 포함하는 태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 시스템에 있어서, 각 태양광 모듈 어레이의 양극(+)단은 퓨즈, 전압계, 전류계, 스위칭 배전회로를 거쳐 최종적으로 상기 인버터의 양극(+)과 전선으로 연결되고, 각 태양광 모듈 어레이의 음극(-)단은 상기 스위칭 배전회로를 거쳐 최종적으로 상기 인버터의 음극(-)과 전선으로 연결되며, 상기 제어 및 접속반은, 태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 시스템을 전반적으로 제어하기 위해 상기 태양광 모듈 어레이 및 상기 인버터와 각각 전선으로 중간에 연결된 구조를 갖으며, 태양광 모듈 어레이 감시 수단 및 저장 디바이스를 포함하며, 상기 태양광 모듈 어레이 감시 수단은, 각 태양광 모듈 어레이와 연결된 전압계 및 전류계로부터 측정된 전압값과 전류값을 수신한 뒤, 각 태양광 모듈 어레이 별 전압값과 전류값에 대한 매칭 범위를 상기 저장 디바이스의 저장된 데이터와 비교하여 제 1 이상 징후 여부를 분석하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 태양광 모듈 어레이 감시 수단은, 제 1 이상 징후가 발견된 태양광 모듈 어레이에 대한 식별정보를 모니터링장치로 전송하도록 근거리 무선통신을 수행하는 상기 통신모듈을 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 시스템, 그리고 이를 위한 컨트롤 방법은, 전류 및 전압 측정을 통해 태양광 모듈 어레이 중 이상 징후 발견을 위해 전압계(V-meter), 전류계(A-meter)의 각 회로군을 설치하여, 각 스트링 전압 및 전류를 한눈에 확인하도록 하는 효과를 제공한다.
뿐만 아니라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 시스템, 그리고 이를 위한 컨트롤 방법은, 태양광 발전 시스템상에서 지락 사고와 같은 태양광 모듈 어레이로부터 전기 에너지를 전달받은 인버터 단 이하에서 발생하는 이상 징후를 발견하도록 함으로써, 인버터가 발전을 멈추는 상황에서 시스템 자체의 전원 자체를 끊도록 함으로써, 인버터 자체의 안전장치 외에도 제어 및 접속반에도 이중의 사고 방지를 위한 차단 장치를 형성하여 사고를 보다 완벽하게 방지할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 시스템(100)을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 시스템(100)에 구성되는 제어 및 접속반(160)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 시스템(200)을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2는 도 1의 태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 시스템(100)에 구성되는 제어 및 접속반(160)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 시스템(200)을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 방법을 나타내는 흐름도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 시스템(100)을 나타내는 도면이다. 그리고, 도 2는 도 1의 태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 시스템(100)에 구성되는 제어 및 접속반(160)의 구성을 나타내는 블록도이다.
먼저, 도 1을 참조하면, 태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 시스템(100)은 적어도 하나 이상의 태양광 모듈 어레이(110), 퓨즈(120), 전압계(130), 전류계(140), 그리고 스위칭 배전회로(150)를 포함한다.
다음으로, 도 2를 참조하면, 제어 및 접속반(160)은 자동 차단기 트립장치(161), DC 이상 검출장치(162), 통신모듈(163) 그리고 제어모듈(164)을 포함한다.
상기 시스템의 각각의 구성요소들은 기능 및 논리적으로 분리될 수 있음을 나타나기 위해 별도로 도면에 표시한 것이며, 물리적으로 반드시 별도의 구성요소이거나 별도의 코드로 구현되는 것을 의미하는 것은 아니며, 각 구성요소에 대해서 구체적으로 살펴보도록 한다.
먼저, 태양광 모듈 어레이(110) 각각은 병렬로 연결되며, 태양으로부터 입사되는 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하여 수집하는데, 복수의 태양광 모듈이 직렬로 연결됨으로써, 일사량에 따른 직류(DC) 전압을 발생시킨다.
기본적으로 각 태양광 모듈 어레이(110)의 양극(+)단은 퓨즈(120), 전압계(130), 전류계(140), 그리고 스위칭 배전회로(150)를 거쳐 최종적으로 인버터(180)의 양극(+)과 전선으로 연결되고, 태양광 모듈 어레이(110)의 음극(-)단은 스위칭 배전회로(150)를 거쳐 최종적으로 인버터(180)의 음극(-)과 전선으로 연결된다. 이러한 구조에 따라 인버터(180)는 태양광 모듈 어레이(110)에 의해 직류(DC)로 변환된 전기 에너지를 교류(AC)의 전기 에너지로 변환시켜 각종 부하에 공급할 수 있다.
한편, 제어 및 접속반(160)은 태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 시스템(100)을 전반적으로 제어하기 위해 태양광 모듈 어레이(110) 및 인버터(180)와 각각 전선으로 중간에 연결된 구조를 갖는다.
그리고, 제어 및 접속반(160)의 제어모듈(164)은 태양광 모듈 어레이 감시 수단(164a), QR 코드 제공 수단(164b), 원격 제어 수단(164c), 인버터 감시 수단(164d), 입출력 디바이스(164e) 및 저장 디바이스(164f)를 포함한다.
여기서 본 명세서에서 모듈이라 함은, 본 발명의 기술적 사상을 수행하기 위한 하드웨어 및 상기 하드웨어를 구동하기 위한 소프트웨어의 기능적, 구조적 결합을 의미할 수 있다. 예컨대, 상기 모듈은 소정의 코드와 상기 소정의 코드가 수행되기 위한 하드웨어 리소스의 논리적인 단위를 의미할 수 있으며, 반드시 물리적으로 연결된 코드를 의미하거나, 한 종류의 하드웨어를 의미하는 것은 아님은 본 발명의 기술분야의 평균적 전문가에게는 용이하게 추론될 수 있다.
여기서 태양광 모듈 어레이 감시 수단(164a)은 각 태양광 모듈 어레이(110)와 연결된 전압계(130) 및 전류계(140)로부터 측정된 전압값과 전류값을 수신한 뒤, 각 태양광 모듈 어레이(110) 별 전압값과 전류값에 대한 매칭 범위를 저장 디바이스(160f)의 저장된 데이터와 비교하여 제 1 이상 징후 여부를 분석한다. 즉, 병렬로 연결되어 각각이 같은 개수의 태양광 모듈을 구비한 태양광 모듈 어레이(110) 각각은 태양으로부터 입사되는 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하여 수집함으로, 오차 범위 내에서 전압계(130)에 의해 측정되는 전압값 범위, 그리고 해당 전압값 범위와 매칭되는 전류계(140)에 의해 측정되는 전류값 범위를 갖는다.
이에 따라 각 태양광 모듈 어레이(110)에 포함된 태양광 모듈이 이상이 발생하는 경우 이러한 전압값 범위 및 전류값 범위에 대한 오차범위를 벗어나는 수치를 태양광 모듈 어레이 감시 수단(164a)이 수신하는 경우 해당 오차범위를 벗어나는 수치를 전송한 전압계(130) 및 전류계(140)에 해당하는 태양광 모듈 어레이(110)에 대한 이상으로 태양광 모듈 어레이 감시 수단(164a)은 감지한다.
최종적으로 제 1 이상 징후를 감지한 태양광 모듈 어레이 감시 수단(160a)은 제 1 이상 징후가 발견된 태양광 모듈 어레이(110)에 대한 식별정보를 모니터링장치(170)로 전송하도록 통신모듈(163)을 제어한다. 여기서 통신모듈(163)은 무선 방식 중 블루투스, 지그비, UWB, Binary CDMA 등과 같은 근거리 무선통신 기능에 의한 데이터 전송을 수행할 수 있다.
QR 코드 제공 수단(164b)은 인버터(180)에 의해 부하로 제공되는 교류(AC) 전류 정보, 그리고 제어 및 접속반(160)의 기본적인 정보를 QR 코드로 생성하여 입출력 디바이스(164e)로 출력함으로써, 외부의 모니터링장치(170)의 카메라에 의해 QR 코드 인식에 따라 정보를 구현하도록 한다.
또한, QR 코드 제공 수단(164b)은 태양광 모듈 어레이 감시 수단(160a)에 의해 저장 디바이스(164f)로 저장된 각 태양광 모듈 어레이(110)의 전압계(130) 및 전류계(140)에 의해 측정된 전압값 및 전류값을 QR 코드로 생성하여 입출력 디바이스(164e)로 출력함으로써, 정보에 대한 보안을 유지하도록 한다.
원격 제어 수단(164c)은 통신모듈(163)을 제어함으로써, 외부의 모니터링장치(170)로부터의 근거리 무선통신에 의한 제어 명령을 수신하여, 제어모듈(164) 중 태양광 모듈 어레이 감시 수단(164a), QR 코드 제공 수단(164b) 및 인버터 감시 수단(164d)에 의한 기능이 온/오프(ON/OFF) 되도록 하며, 해당 수행 결과를 통신모듈(163)을 통해 외부의 모니터링장치(170)로 전송한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 시스템(200)을 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 시스템(200)은 적어도 하나 이상의 태양광 모듈 어레이(110), 퓨즈(120), 전압계(130), 전류계(140), 스위칭 배전회로(150), 제어 및 접속반(160), 모니터링장치(170), 그리고 인버터(180)를 포함한다.
이하에서는 도 1 및 도 2에서 설명한 따른 태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 시스템(100)과의 차이점을 중심으로 설명하도록 한다. 즉, 제어 및 접속반(160)의 구성 중 자동 차단기 트립장치(161), DC 이상 검출장치(162), 통신모듈(163) 그리고 제어모듈(164)의 인버터 감시 수단(164d)을 중심으로 살펴보도록 한다.
먼저, 인버터 감시 수단(164d)은 원격 제어 수단(164c)에 의한 외부의 모니터링장치(170)에 의한 인버터 감시 제어 명령을 수신한 뒤, 자동 차단기 트립장치(161) 및 DC 이상 검출장치(162)를 구동시킨다.
여기서, 자동 차단기 트립장치(161)는 DC 이상 검출장치(162)와 데이터 버스(data bus)로 연결된 상태에서 DC 이상 검출장치(162)로부터 트립 온(trip on) 신호를 수신하며, 스위칭 배전회로(150) 중 모든 태양광 모듈 어레이(110)의 음극(-)단과 인버터(180)의 음극(-) 사이에 연결된 전선의 상태를 온(ON)에서 오프(OFF) 상태로 스위칭함으로써, 태양광 모듈 어레이(110)로부터 인버터(40)로 흐르는 직류(DC) 전류를 차단하는 기능을 수행한다.
DC 이상 검출장치(162)는 태양광 모듈 어레이(110)의 양극(+)단 및 음극(-)단 각각과 연결된 전선이 스위칭 배전회로(150)를 거친 뒤, 태양광 모듈 어레이(110)의 양극(+)단 및 음극(-)단으로부터 연결된 전선 각각으로부터 병렬로 분기된 상태에서 각 병렬로 분기된 전선 중 하나씩 제 1 단 및 제 2 단이 연결된 구조를 갖는다.
이러한 구조에 따라, DC 이상 검출장치(162)는 인버터(180)에 연결된 부하에 대한 부하량에 따른 태양광 모듈 어레이(110)의 양극(+)단 및 음극(-)단과 각기 연결된 버터(140)의 양극(+) 및 음극(-)을 이용해 흘러들어가는 직류 전류량 측정을 통해 미리 설정된 임계치 직류(DC) 전류 이하에 해당하는 지락 사고와 같은 제 2 이상 징후를 감지시 자동 차단기 트립장치(161)로 트립 온(trip on) 신호를 전송한다.
또한, 통신모듈(163)은 DC 이상 검출장치(162)에 의한 제 2 이상 징후를 감지시 DC 이상 검출장치(162)의 제어에 의해 모니터링장치(170)로 제 2 이상 징후 이벤트 정보를 전송한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 4를 참조하면, 적어도 하나 이상의 태양광 모듈 어레이(110) 각각은 태양으로부터 입사되는 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하여 수집하여 직류(DC) 전압을 발생한다(S110).
단계(S110) 이후, 각 태양광 모듈 어레이(110)는 퓨즈(120), 그리고 전압계(130) 및 전류계(140)를 차례로 거쳐 제어 및 접속반(160)과, 인버터(180)로 직류(DC) 전류를 전달한다(S120).
단계(S120) 이후, 각 태양광 모듈 어레이(110)와 연결된 전압계(130) 및 전류계(140)은 측정한 전압값과 전류값을 제어 및 접속반(160)의 태양광 모듈 어레이 감시 수단(160a)으로 전송한다(S130a).
단계(S130a) 이후, 태양광 모듈 어레이 감시 수단(160a)은 각 태양광 모듈 어레이(110) 별 전압값과 전류값에 대한 매칭 범위를 저장 디바이스(160f)의 저장된 데이터와 비교하여 제 1 이상 징후 여부를 분석한다(S140a).
단계(S140a) 이후, 태양광 모듈 어레이 감시 수단(160a)은 제 1 이상 징후가 발견된 태양광 모듈 어레이(110)에 대한 식별정보를 통신모듈(163)을 제어하여 모니터링장치(170)로 전송한다(S150a).
한편, 단계(S120) 이후의 단계(S130a) 내지 단계(S150a)의 과정과 함께, 후술하는 단계(S130b) 내지 단계(S150b)의 과정이 동시에 수행된다.
즉, 단계(S120)에 따라 각 태양광 모듈 어레이(110)로부터 퓨즈(120), 그리고 전압계(130) 및 전류계(140)를 차례로 거쳐 제어 및 접속반(160)과 인버터(180)에게 직류(DC) 전류 전달이 수행되면, 제어 및 접속반(160) 내부에 DC 이상 검출장치(162)와 인버터(180)로 동일한 직류(DC) 전류가 도달한다(S130b).
단계(S130b) 이후, DC 이상 검출장치(162)는 인버터(180)에 연결된 부하에 대한 부하량에 따른 각 태양광 모듈 어레이(110)의 양극(+)단 및 음극(-)단과 각기 연결된 인버터(180)의 양극(+) 및 음극(-)으로 흘러들어가는 직류(DC) 전류량 측정을 통해 측정된 전류량이 미리 설정된 직류(DC) 전류 이하를 기준으로 제 2 이상 징후 여부 분석한다(S140b).
단계(S140b) 이후, DC 이상 검출장치(162)가 제 2 이상 징후 발견시 제 2 이상 징후 메시지를 통신모듈(163)을 통해 모니터링장치(170)로 전송한다(S150b).
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.
또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100, 200: 태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 시스템
110: 태양광 모듈 어레이
120: 퓨즈
130: 전압계
140: 전류계
150: 스위칭 배전회로
160: 제어 및 접속반
161: 자동 차단기 트립장치
162: DC 이상 검출장치
163: 통신모듈
164: 제어모듈
164a: 태양광 모듈 어레이 감시 수단
164b: QR 코드 제공 수단
164c: 원격 제어 수단
164d: 인버터 감시 수단
164e: 입출력 디바이스
164f: 저장 디바이스
170: 모니터링장치
180: 인버터
110: 태양광 모듈 어레이
120: 퓨즈
130: 전압계
140: 전류계
150: 스위칭 배전회로
160: 제어 및 접속반
161: 자동 차단기 트립장치
162: DC 이상 검출장치
163: 통신모듈
164: 제어모듈
164a: 태양광 모듈 어레이 감시 수단
164b: QR 코드 제공 수단
164c: 원격 제어 수단
164d: 인버터 감시 수단
164e: 입출력 디바이스
164f: 저장 디바이스
170: 모니터링장치
180: 인버터
Claims (5)
- 적어도 하나 이상의 태양광 모듈 어레이; 상기 적어도 하나 이상의 태양광 모듈 어레이에 의해 직류(DC)로 변환된 전기 에너지를 교류(AC)의 전기 에너지로 변환시켜 각종 부하에 공급하는 인버터; 및 상기 태양광 모듈 어레이 및 상기 인버터와 전선으로 연결된 구조를 갖으며, 내부에는 제어모듈 및 통신모듈이 형성되는 제어 및 접속반; 을 포함하며, 각 태양광 모듈 어레이의 양극(+)단은 퓨즈, 전압계, 전류계, 스위칭 배전회로를 거쳐 최종적으로 상기 인버터의 양극(+)과 전선으로 연결되고, 각 태양광 모듈 어레이의 음극(-)단은 상기 스위칭 배전회로를 거쳐 최종적으로 상기 인버터의 음극(-)과 전선으로 연결되며, 상기 제어 및 접속반은, 태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 시스템을 제어하기 위해 상기 태양광 모듈 어레이 및 상기 인버터와 각각 전선으로 중간에 연결된 구조를 갖으며, 구성요소로 저장 디바이스; 입출력 디바이스; 인버터 감시 수단; 외에, 각 태양광 모듈 어레이와 연결된 전압계 및 전류계로부터 측정된 전압값과 전류값을 수신한 뒤, 각 태양광 모듈 어레이 별 전압값과 전류값에 대한 매칭 범위를 상기 저장 디바이스의 저장된 데이터와 비교하여 제 1 이상 징후 여부를 분석한 뒤, 제 1 이상 징후가 발견된 태양광 모듈 어레이에 대한 식별정보를 모니터링장치로 전송하도록 근거리 무선통신을 수행하는 상기 통신모듈을 제어하는 태양광 모듈 어레이 감시 수단; 상기 인버터(180)에 의해 부하로 제공되는 교류(AC) 전류 정보, 그리고 상기 제어 및 접속반(160)의 기본적인 정보를 QR 코드로 생성하여 상기 입출력 디바이스로 출력하여 외부의 상기 모니터링장치의 카메라에 의해 QR 코드 인식에 따라 정보를 구현하며, 상기 태양광 모듈 어레이 감시 수단에 의해 상기 저장 디바이스로 저장된 각 태양광 모듈 어레이의 전압계 및 전류계에 의해 측정된 전압값 및 전류값을 QR 코드로 생성하여 상기 입출력 디바이스로 출력하여 정보에 대한 보안을 유지하도록 하는 QR 코드 제공 수단; 상기 통신모듈을 제어하여, 외부의 상기 모니터링장치로부터의 근거리 무선통신에 의한 제어 명령을 수신하여, 상기 제어모듈 중 상기 태양광 모듈 어레이 감시 수단, 상기 QR 코드 제공 수단 및 상기 인버터 감시 수단에 의한 기능이 온/오프(ON/OFF) 되도록 하며, 해당 수행 결과를 상기 통신모듈을 통해 외부의 상기 모니터링장치로 전송되도록 하는 원격 제어 수단; 및 상기 원격 제어 수단(164c)에 의한 외부의 상기 모니터링장치에 의한 인버터 감시 제어 명령을 수신한 뒤, 자동 차단기 트립장치 및 DC 이상 검출장치를 구동시키는 인버터 감시 수단; 를 포함하며, 상기 자동 차단기 트립장치는, 상기 제어 및 접속반 내에서 상기 DC 이상 검출장치와 데이터 버스(data bus)로 연결된 상태에서 상기 DC 이상 검출장치로부터 트립 온(trip on) 신호를 수신하며, 상기 스위칭 배전회로 중 모든 태양광 모듈 어레이의 음극(-)단과 상기 인버터의 음극(-) 사이에 연결된 전선의 상태를 온(ON)에서 오프(OFF) 상태로 스위칭하여, 태양광 모듈 어레이로부터 인버터로 흐르는 직류(DC) 전류를 차단하는 기능을 수행하며, 상기 DC 이상 검출장치는, 태양광 모듈 어레이의 양극(+)단 및 음극(-)단 각각과 연결된 전선이 상기 스위칭 배전회로를 거친 뒤, 태양광 모듈 어레이의 양극(+)단 및 음극(-)단으로부터 연결된 전선 각각으로부터 병렬로 분기된 상태에서 각 병렬로 분기된 전선 중 하나씩 제 1 단 및 제 2 단이 연결된 구조를 갖으며, 상기 인버터에 연결된 부하에 대한 부하량에 따른 태양광 모듈 어레이의 양극(+)단 및 음극(-)단과 각기 연결된 인버터의 양극(+) 및 음극(-)을 이용해 흘러들어가는 직류 전류량 측정을 통해 미리 설정된 임계치 직류(DC) 전류 이하에 해당하는 지락 사고와 같은 제 2 이상 징후를 감지시 상기 자동 차단기 트립장치로 트립 온(trip on) 신호를 전송하도록 상기 통신모듈을 제어하여 상기 모니터링장치로 제 2 이상 징후 이벤트 정보를 전송하도록 하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 시스템 기반의 태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 방법에 있어서,
적어도 하나 이상의 태양광 모듈 어레이 각각이 태양으로부터 입사되는 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하여 수집하여 직류(DC) 전압을 발생하는 제 1 단계;
각 태양광 모듈 어레이가 퓨즈, 그리고 전압계 및 전류계를 차례로 거쳐 제어 및 접속반과 인버터로 직류(DC) 전류를 전달하는 제 2 단계;
각 태양광 모듈 어레이와 연결된 전압계 및 전류계가 측정한 전압값과 전류값을 상기 제어 및 접속반의 태양광 모듈 어레이 감시 수단으로 전송하는 제 3 단계;
상기 태양광 모듈 어레이 감시 수단이 각 태양광 모듈 어레이 별 전압값과 전류값에 대한 매칭 범위를 저장 디바이스의 저장된 데이터와 비교하여 제 1 이상 징후 여부를 분석하는 제 4 단계; 및
상기 태양광 모듈 어레이 감시 수단이 제 1 이상 징후가 발견된 태양광 모듈 어레이에 대한 식별정보를 통신모듈을 제어하여 모니터링장치로 전송하는 제 5 단계; 를 포함하며,
상기 제 2 단계 이후,
각 태양광 모듈 어레이로부터 퓨즈, 그리고 전압계 및 전류계를 차례로 거쳐 상기 제어 및 접속반과 인버터에게 직류(DC) 전류 전달 수행에 따라 상기 제어 및 접속반 내부에 DC 이상 검출장치와 상기 인버터로 동일한 직류(DC) 전류가 도달하는 제 3a 단계; 및
상기 DC 이상 검출장치가 상기 인버터에 연결된 부하에 대한 부하량에 따른 각 태양광 모듈 어레이의 양극(+)단 및 음극(-)단과 각기 연결된 인버터의 양극(+) 및 음극(-)으로 흘러들어가는 직류(DC) 전류량 측정을 통해 측정된 전류량이 미리 설정된 직류(DC) 전류 이하를 기준으로 제 2 이상 징후 여부 분석하는 제 4a 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 방법.
- 삭제
- 청구항 1에 있어서, 상기 제 4a 단계 이후,
상기 DC 이상 검출장치가 제 2 이상 징후 발견시 상기 통신모듈을 제어하여 제 2 이상 징후 메시지를 상기 모니터링장치로 전송하는 제 5a 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 방법.
- 태양으로부터 입사되는 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하여 수집하며 복수의 태양광 모듈이 직렬로 연결되어 일사량에 따른 직류(DC) 전압을 발생시키는 적어도 하나 이상의 태양광 모듈 어레이; 상기 적어도 하나 이상의 태양광 모듈 어레이에 의해 직류(DC)로 변환된 전기 에너지를 교류(AC)의 전기 에너지로 변환시켜 각종 부하에 공급하는 인버터; 및 상기 태양광 모듈 어레이 및 상기 인버터와 전선으로 연결된 구조를 갖으며, 내부에는 제어모듈 및 통신모듈이 형성되는 제어 및 접속반; 을 포함하는 태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 시스템에 있어서,
각 태양광 모듈 어레이의 양극(+)단은 퓨즈, 전압계, 전류계, 스위칭 배전회로를 거쳐 최종적으로 상기 인버터의 양극(+)과 전선으로 연결되고, 각 태양광 모듈 어레이의 음극(-)단은 상기 스위칭 배전회로를 거쳐 최종적으로 상기 인버터의 음극(-)과 전선으로 연결되며,
상기 제어 및 접속반은, 태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 시스템을 전반적으로 제어하기 위해 상기 태양광 모듈 어레이 및 상기 인버터와 각각 전선으로 중간에 연결된 구조를 갖으며,
구성요소로, 저장 디바이스; 입출력 디바이스; 인버터 감시 수단; 외에,
각 태양광 모듈 어레이와 연결된 전압계 및 전류계로부터 측정된 전압값과 전류값을 수신한 뒤, 각 태양광 모듈 어레이 별 전압값과 전류값에 대한 매칭 범위를 상기 저장 디바이스의 저장된 데이터와 비교하여 제 1 이상 징후 여부를 분석한 뒤, 제 1 이상 징후가 발견된 태양광 모듈 어레이에 대한 식별정보를 모니터링장치로 전송하도록 근거리 무선통신을 수행하는 상기 통신모듈을 제어하는 태양광 모듈 어레이 감시 수단;
상기 인버터에 의해 부하로 제공되는 교류(AC) 전류 정보, 그리고 상기 제어 및 접속반의 기본적인 정보를 QR 코드로 생성하여 상기 입출력 디바이스로 출력하여, 외부의 상기 모니터링장치의 카메라에 의해 QR 코드 인식에 따라 정보를 구현하며, 상기 태양광 모듈 어레이 감시 수단에 의해 상기 저장 디바이스로 저장된 각 태양광 모듈 어레이의 전압계 및 전류계에 의해 측정된 전압값 및 전류값을 QR 코드로 생성하여 상기 입출력 디바이스로 출력하여 정보에 대한 보안을 유지하도록 하는 QR 코드 제공 수단;
상기 통신모듈을 제어하여, 외부의 상기 모니터링장치로부터의 근거리 무선통신에 의한 제어 명령을 수신하여, 상기 제어모듈 중 상기 태양광 모듈 어레이 감시 수단, 상기 QR 코드 제공 수단 및 상기 인버터 감시 수단에 의한 기능이 온/오프(ON/OFF) 되도록 하며, 해당 수행 결과를 상기 통신모듈을 통해 외부의 상기 모니터링장치로 전송되도록 하는 원격 제어 수단; 및
상기 원격 제어 수단에 의한 외부의 상기 모니터링장치에 의한 인버터 감시 제어 명령을 수신한 뒤, 자동 차단기 트립장치 및 DC 이상 검출장치를 구동시키는 인버터 감시 수단; 을 포함하며,
상기 자동 차단기 트립장치는, 상기 제어 및 접속반 내에서 상기 DC 이상 검출장치와 데이터 버스(data bus)로 연결된 상태에서 상기 DC 이상 검출장치로부터 트립 온(trip on) 신호를 수신하며, 상기 스위칭 배전회로 중 모든 태양광 모듈 어레이의 음극(-)단과 상기 인버터(180)의 음극(-) 사이에 연결된 전선의 상태를 온(ON)에서 오프(OFF) 상태로 스위칭하여, 태양광 모듈 어레이로부터 인버터로 흐르는 직류(DC) 전류를 차단하는 기능을 수행하며,
상기 DC 이상 검출장치는, 태양광 모듈 어레이의 양극(+)단 및 음극(-)단 각각과 연결된 전선이 상기 스위칭 배전회로를 거친 뒤, 태양광 모듈 어레이의 양극(+)단 및 음극(-)단으로부터 연결된 전선 각각으로부터 병렬로 분기된 상태에서 각 병렬로 분기된 전선 중 하나씩 제 1 단 및 제 2 단이 연결된 구조를 갖으며, 상기 인버터에 연결된 부하에 대한 부하량에 따른 태양광 모듈 어레이의 양극(+)단 및 음극(-)단과 각기 연결된 인버터의 양극(+) 및 음극(-)을 이용해 흘러들어가는 직류 전류량 측정을 통해 미리 설정된 임계치 직류(DC) 전류 이하에 해당하는 지락 사고와 같은 제 2 이상 징후를 감지시 상기 자동 차단기 트립장치로 트립 온(trip on) 신호를 전송하도록 상기 통신모듈을 제어하여 상기 모니터링장치로 제 2 이상 징후 이벤트 정보를 전송하도록 하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 시스템. - 삭제
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150049582A KR101544410B1 (ko) | 2015-04-08 | 2015-04-08 | 태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 태양광 발전 시스템, 그리고 이를 위한 컨트롤 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150049582A KR101544410B1 (ko) | 2015-04-08 | 2015-04-08 | 태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 태양광 발전 시스템, 그리고 이를 위한 컨트롤 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101544410B1 true KR101544410B1 (ko) | 2015-08-13 |
Family
ID=54061031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020150049582A KR101544410B1 (ko) | 2015-04-08 | 2015-04-08 | 태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 태양광 발전 시스템, 그리고 이를 위한 컨트롤 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101544410B1 (ko) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101645656B1 (ko) * | 2016-04-15 | 2016-08-05 | 곽철원 | 방재 기능을 구비한 태양광 발전 시스템 |
| KR102010315B1 (ko) * | 2018-05-03 | 2019-10-21 | 주식회사 티엔이테크 | 고전압 스위칭 보드를 구비한 태양광 발전 시스템 |
| KR102082152B1 (ko) * | 2019-09-23 | 2020-02-27 | 주식회사 코텍에너지 | Qr코드를 이용한 태양광 발전장치 관리시스템 및 그 방법 |
| KR20210019890A (ko) | 2019-08-13 | 2021-02-23 | 김수용 | 퓨즈홀더 및 그것을 포함하는, 화재방지를 위한 태양광 발전시스템의 접속반 |
| KR102245658B1 (ko) * | 2020-12-02 | 2021-04-29 | 주식회사 다솔 | Qr코드를 이용한 태양광 발전 설비 관리 시스템 |
| KR102321181B1 (ko) * | 2021-06-04 | 2021-11-03 | 주식회사 파세텍 | 태양광 발전 시스템의 지락 발생 감시 장치 및 그 방법 |
| KR102400563B1 (ko) * | 2021-11-30 | 2022-05-20 | 주식회사 스마트파워 | 태양광 발전 시스템의 지락 감시 장치 및 그 방법 |
| CN117148022A (zh) * | 2023-10-30 | 2023-12-01 | 深圳市三瑞电源有限公司 | 一种光伏储能逆变器用定时自测试***及其测试方法 |
| KR102659724B1 (ko) * | 2023-06-27 | 2024-04-22 | 박재성 | 태양광발전시스템의 신속차단 기능을 지원하는 스마트 안전 접속반과, 이를 구비한 태양광발전시스템 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101012348B1 (ko) * | 2010-11-01 | 2011-02-09 | 박기주 | 태양광 발전 시스템의 회로별 감지 제어 장치 |
| KR101376725B1 (ko) * | 2013-10-14 | 2014-03-27 | 주식회사 넥스트스퀘어 | 태양광 모듈 접속반 |
-
2015
- 2015-04-08 KR KR1020150049582A patent/KR101544410B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101012348B1 (ko) * | 2010-11-01 | 2011-02-09 | 박기주 | 태양광 발전 시스템의 회로별 감지 제어 장치 |
| KR101376725B1 (ko) * | 2013-10-14 | 2014-03-27 | 주식회사 넥스트스퀘어 | 태양광 모듈 접속반 |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101645656B1 (ko) * | 2016-04-15 | 2016-08-05 | 곽철원 | 방재 기능을 구비한 태양광 발전 시스템 |
| KR102010315B1 (ko) * | 2018-05-03 | 2019-10-21 | 주식회사 티엔이테크 | 고전압 스위칭 보드를 구비한 태양광 발전 시스템 |
| KR20210019890A (ko) | 2019-08-13 | 2021-02-23 | 김수용 | 퓨즈홀더 및 그것을 포함하는, 화재방지를 위한 태양광 발전시스템의 접속반 |
| KR102082152B1 (ko) * | 2019-09-23 | 2020-02-27 | 주식회사 코텍에너지 | Qr코드를 이용한 태양광 발전장치 관리시스템 및 그 방법 |
| KR102245658B1 (ko) * | 2020-12-02 | 2021-04-29 | 주식회사 다솔 | Qr코드를 이용한 태양광 발전 설비 관리 시스템 |
| KR102321181B1 (ko) * | 2021-06-04 | 2021-11-03 | 주식회사 파세텍 | 태양광 발전 시스템의 지락 발생 감시 장치 및 그 방법 |
| KR102400563B1 (ko) * | 2021-11-30 | 2022-05-20 | 주식회사 스마트파워 | 태양광 발전 시스템의 지락 감시 장치 및 그 방법 |
| KR102659724B1 (ko) * | 2023-06-27 | 2024-04-22 | 박재성 | 태양광발전시스템의 신속차단 기능을 지원하는 스마트 안전 접속반과, 이를 구비한 태양광발전시스템 |
| CN117148022A (zh) * | 2023-10-30 | 2023-12-01 | 深圳市三瑞电源有限公司 | 一种光伏储能逆变器用定时自测试***及其测试方法 |
| CN117148022B (zh) * | 2023-10-30 | 2023-12-26 | 深圳市三瑞电源有限公司 | 一种光伏储能逆变器用定时自测试***及其测试方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101544410B1 (ko) | 태양광 모듈 어레이의 이상 징후 발견 및 사고 예방을 위한 하이브리드 컨트롤 태양광 발전 시스템, 그리고 이를 위한 컨트롤 방법 | |
| US20150188487A1 (en) | Failure detection device, failure detection system, and failure detection method | |
| KR101793708B1 (ko) | 태양광 모니터링 기반 이상상황 알고리즘별 측정 장치 | |
| JP6232091B2 (ja) | 車両適用のための高電圧バッテリシステム | |
| KR100983236B1 (ko) | 태양광발전의 지락 및 누전 등의 이상 검출 및 보호 기능을 갖는 지능관리형 태양광 발전 시스템 | |
| US20120055530A1 (en) | Junction box and solar power system | |
| EP2626712A1 (en) | Failure detecting apparatus | |
| KR101297078B1 (ko) | 태양광 전지모듈별 고장 진단 가능한 태양광 발전 모니터링 장치 및 이를 이용한 태양광 발전 시스템의 고장진단 방법 | |
| US9541598B2 (en) | Smart junction box for photovoltaic systems | |
| JPH0815345A (ja) | 絶縁状態測定方法、絶縁状態判定装置及びそれを用いた分散型発電システム | |
| CN102667515A (zh) | 蓄电池控制装置架构 | |
| KR101509536B1 (ko) | 태양광 발전 모니터링시스템 | |
| KR102114755B1 (ko) | 태양전지 모듈 모니터링 장치 및 방법 | |
| US20120299576A1 (en) | Photovoltaic power generating system | |
| KR20120065830A (ko) | 지능형 태양광 발전 시스템 | |
| KR101631267B1 (ko) | 태양광 모듈별 이상 여부를 효율적으로 진단하는 시스템 및 방법 | |
| KR20210137872A (ko) | 태양광 모듈별 발전전류를 관리하는 태양광 발전 시스템 | |
| CN104868845A (zh) | 嵌入式太阳能光伏组件数据监测装置及方法 | |
| US10128661B2 (en) | Status indicator for power generation systems | |
| KR101868433B1 (ko) | 태양광 모듈 스트링 사고예방을 위한 스트링 블록 디바이스가 구비된 태양광 발전 시스템용 접속반 및 이를 구비한 태양광발전시스템 | |
| KR101479285B1 (ko) | 태양광 발전시스템의 접속함 접촉불량 검출장치 | |
| KR20120086558A (ko) | 감시 및 중성선 대체기능이 구비된 태양광 발전시스템 | |
| KR101868488B1 (ko) | 잡음 전류 제거 기능을 갖는 직류 누설전류 검출 장치를 구비한 태양광 발전 시스템 | |
| KR101548127B1 (ko) | 에너지 절감을 위한 태양광 발전량과 수용가 전력량 비교정보 제공방법 및 시스템 | |
| KR101933380B1 (ko) | 직류계통 비접촉 전원을 이용한 지락 검출 장치 및 이를 구비한 태양광 발전 시스템 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180712 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190905 Year of fee payment: 5 |