KR102038924B1 - Solar power generation surplus power control system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양광 발전에 의해서 생산된 전력 중에 공공기관 또는 민간기업 등에서 운영하는 전력회사의 한전선로에 역송전하고 남은 잉여전력을 저장하고 전력 소모가 크지 않은 건물 내의 비상등 또는 가로등과 같은 외부등에 공급하여 잉여전력을 폐기하지 않고 소비할 수 있도록 하는 태양광 발전 잉여전력 제어 시스템에 관한 것으로서, 태양광발전에 의해서 생산된 전력의 대부분은 공공기관 또는 민간기업 등의 전력회사에서 운영하는 한전선로에 역송전되며, 상기 공공기관 또는 민간기업 등의 전력회사에서 운영하는 한전선로에 역송전되고 남은 잉여전력을 축전부에 저장하는 것과 동시에 본 발명인 태양광 발전 잉여전력 제어 시스템이 설치된 건물 내의 전력 소비가 크지 않은 비상등 또는 외부의 가로등에 공급함으로써 태양광발전에 의해서 생산된 전력을 모두 소비할 수 있도록 유도하여 태양광발전의 발전효율을 높일 수 있고 발전량이 적은 시간대에는 축전부에 저장된 잉여전력을 상기의 비상등 또는 가로등에 공급하여 안정적인 전력공급을 할 수 있는 효과가 있다.The present invention stores the surplus power remaining after the reverse transmission to the KEPCO line of the power company operated by public institutions or private companies among the power generated by the solar power generation, and supplies to the external lights such as emergency lights or street lamps in buildings that do not consume much power The present invention relates to a photovoltaic surplus power control system that can be consumed without discharging surplus power. Most of the power generated by photovoltaic power generation is reversed to KEPCO lines operated by power companies such as public institutions or private companies. The power consumption in the building where the photovoltaic power generation surplus power control system of the present invention is installed is stored and the surplus electric power stored in the power storage unit is reversely transmitted to the KEPCO line operated by a power company such as a public institution or a private company. Solar power by supplying to emergency lights It is possible to increase the power generation efficiency of photovoltaic power generation by inducing all consumed power. And when power generation is low, the surplus power stored in power storage unit can be supplied to the above emergency light or street lamp for stable power supply. There is.

Description

태양광 발전 잉여전력 제어 시스템{Solar power generation surplus power control system}Solar power generation surplus power control system {Solar power generation surplus power control system}

본 발명은 태양광 발전 제어 시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 태양광 발전에 의해서 생산된 전력 중에 공공기관 또는 민간기업 등에서 운영하는 전력회사의 한전선로에 역송전하고 남은 잉여전력을 저장하고 전력 소모가 크지 않은 건물 내의 비상등 또는 가로등과 같은 외부등에 공급하여 잉여전력을 폐기하지 않고 소비할 수 있도록 하는 태양광 발전 잉여전력 제어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a photovoltaic control system, and more specifically, the power generated by photovoltaic power generation stores the surplus power remaining after the reverse transmission and transmission to the KEPCO line of a power company operated by a public institution or a private company. The present invention relates to a photovoltaic surplus power control system for supplying an external light such as an emergency light or a street lamp in a small building to consume surplus power without disposing of it.

일반적으로 태양전지에 빛에너지(광자)가 쪼이면 전지에서 전자가 흐르면서 전기가 생산되어 태양광발전이 이루어지게 된다. 발전은 태양전지를 얼마나 많이 연결하는가에 따라서 휴대용 계산기용의 소규모 발전부터 수천 가구에 전기를 공급할 수 있는 대규모의 발전까지 할 수 있다.In general, when light energy (photons) are irradiated on a solar cell, electrons flow from the cell to produce electricity, thereby generating photovoltaic power generation. Power generation can range from small generations for portable calculators to large scale generations that can supply thousands of households, depending on how many solar cells are connected.

태양광발전은 인공위성의 전력공급용으로 본격적으로 시작되었지만 비용이 높았기 때문에 20세기 말까지는 전력망이 들어가기 어려운 곳에서 이루어졌다. 그 후 기술개발과 대규모 생산으로 가격이 낮아지고 각국의 지원정책에 따라 규모가 큰 발전시설도 건설되기 시작했다. 특히 고갈되지 않고 온실가스도 내뿜지 않는 재생가능 에너지로서 지붕에도 소규모로 설치할 수 있고, 외부의 전기를 공급받지 않고 전력자립을 할 수 있다는 장점 때문에 많은 일반인의 관심을 끌고 있는 실정이다.Photovoltaic power generation started in earnest for powering satellites, but because of the high cost, it was not possible to enter the grid until the end of the 20th century. Since then, technological developments and large-scale production have lowered prices, and large-scale power generation facilities have begun to be built in accordance with national support policies. In particular, as a renewable energy that is not exhausted and does not emit greenhouse gases, it can be installed on the roof in a small scale, and attracts the public's attention because of its advantages of power independence without receiving external electricity.

태양광발전은 태양전지를 여러 개 연결하여 만든 태양전지판(모듈)을 다시 여러 개 연결하면 가정에서 사용 가능할 만큼의 많은 양의 전기가 생산된다. 이 전기는 직류이기 때문에 교류로 바꾸어주는 인버터를 통과시키면 조명이나 가전기기용 전기를 얻을 수 있다. 태양광발전기는 고장이 거의 없고 수명이 수십 년 이상이고 이동이 아주 간편한 발전방식이기 때문에 이용하기에 편리하다.In photovoltaic power generation, when a plurality of solar panels (modules) made by connecting several solar cells are connected again, a large amount of electricity can be produced for home use. Since this electricity is direct current, passing through an inverter that converts it into alternating current can provide electricity for lighting and home appliances. The solar power generator is convenient to use because it has almost no breakdown, a life span of more than a few decades, and a very portable power generation method.

뿐만 아니라 고갈되지 않고 어디에나 존재하는 빛에너지를 이용하기 때문에 아프리카, 몽골의 외딴 지역에서 소규모로 많이 사용되고 있다. 유럽, 미국, 일본, 한국과 같은 국가에서는 지붕, 건물벽, 땅 위에 상당히 큰 규모로 설치해서 발전하고 있다. 이러한 발전시설은 화력이나 원자력의 대안으로 여겨지고 있다.In addition, because it uses light energy that is not exhausted and exists everywhere, it is used a lot in small areas in remote areas of Africa and Mongolia. In countries such as Europe, the United States, Japan, and Korea, they are installed on a very large scale on roofs, building walls, and on the ground. These power plants are considered to be an alternative to thermal or nuclear power.

아주 작은 규모로도 널리 사용되고 있지만, 본격적인 발전소로도 자리를 잡아가고 있는데 독일에서는 전체 전력의 약 2%가 태양광발전에 의해 공급되고 있다. 2050년에는 이 비중이 10% 이상으로 전망되고 있다. 한국에서도 태양광발전은 빠르게 늘어나고 있으나 전체 전기공급에서 차지하는 비중은 아직 미미한 수준이다.It is widely used on a small scale, but it is also becoming a full-fledged power plant. In Germany, about 2% of the total power is supplied by solar power. In 2050, this proportion is projected to be over 10%. Photovoltaic power generation is growing rapidly in Korea, but the share of electricity supply is still small.

깨끗하고 고갈되지 않은 빛에너지를 이용하는 발전방식이기 때문에 큰 장점을 가지고 있으나 아직 비용이 높다는 단점이 있다. 하지만, 이 문제는 기술발달과 대량 생산을 통해 해결될 것으로 전망된다. 비용은 10년을 주기로 절반으로 하락했고 이런 추세대로 진행되면 20년 후에는 화력발전과 비슷한 수준의 비용으로 발전할 수 있게 될것이다.Because it is a power generation method that uses clean and undepleted light energy, it has a big advantage, but still has the disadvantage of high cost. However, this problem is expected to be solved through technological development and mass production. The cost has halved every 10 years, and if this trend is followed, it will be able to develop at the same level as thermal power generation in 20 years.

한편, 태양광발전을 이용하는 역송전은 전기를 생산하는 태양광 모듈에서 한전선로까지의 전기의 흐름을 일컫는 것으로, 일반적으로 태양광 모듈에서 전기를 생산하여 접속반에서 모듈라인을 통합하고 다시 통합된 모듈라인을 인버터에 입력한 후, 인버터에서 배전반을 거쳐서 한전 주상변압기 또는 한전 지상변압기를 통해서 한전주에 형성된 고압 전력선에 연결되는 것이다.On the other hand, reverse transmission using photovoltaic power generation refers to the flow of electricity from a photovoltaic module that generates electricity to a KEPCO line. After inputting the module line to the inverter, the inverter is connected to the high voltage power line formed in the KEPCO through the KEPCO pole transformer or KEPCO ground transformer through the switchboard.

상기와 같이 한전선로에 연결된 전기는 배전선로를 거쳐서 전기를 사용하는 인근의 가정집 또는 기업 또는 공장 등에 공급된다.As described above, the electricity connected to the KEPCO line is supplied to nearby homes, businesses, or factories that use electricity through the distribution line.

상기와 같이 태양광 모듈에서 한전선로로 전기의 흐름이 형성되는 것을 역송전이라 하며, 한전배전선로 전체를 계통이라 통칭하고, 발전시스템과 한전선로를 연결하는 것을 계통연계라고 칭한다.As described above, the flow of electricity from the photovoltaic module to the KEPCO line is called reverse transmission, and the entire KEPCO distribution line is referred to as a system, and the connection of the power generation system and the KEPCO line is called a grid connection.

상기와 같은 태양광 발전과 역송전에 관련된 선행기술을 살펴보면 먼저 국내등록특허공보 등록번호 제10-1705499호에 태양광발전장치의 잉여전력 발생시 한전계통으로 역송되는 과정에서 역송차단기에 의해 태양광발전장치가 차단되지 않도록 제어함으로써, 태양광발전장치의 전력생산이 지속적으로 이루어질 수 있도록 하여 전력생산량을 높이고 생산된 전력을 효율적으로 관리하고자 한 태양광 하이브리드형 에너지저장장치의 잉여전력 제어 시스템에 관하여 개시되어 있다. 그리고 국내공개특허공보 공개번호 제10-1999-0058506호에는 계통연계형 태양광 발전시스템의 운전시 부하에 공급되고 남은 잉여전력을 비축하였다가 부하의 소비전력이 급증할 때 이를 계통전원측 전력과 함께 공급함으로써 시스템의 발전전력을 효율적으로 운용할 수 있도록 하는 잉여전력 운용기능을 갖는 태양광 발전시스템에 대하여 개시하고 있으며, 또 국내공개특허공보 공개번호 제10-2011-0079248호에는 광전변환 하여 전력을 발생시키는 태양광 발전수단과 상기 태양광 발전수단으로부터 발생한 전력중 소모하고 남은 잉여전력을 이용하여 태엽이 순차적으로 감기도록 함으로써 잉여전력을 기계적인 잠재 발전력으로 변환시키고, 필요시 태엽의 잠김을 해제하여 그 풀림력을 이용하여 발전이 이루어질 수 있도록 하는 다수의 태엽 축전수단이 병렬로 구성되어 그 태엽 축전수단이 순차적으로 권취되어 축전이 이루어지고 태엽 축전수단은 상단에 개구부가 형성되며 내부에 수용공간을 갖는 원통형 하우징과 상기 원통형 하우징의 측면부가 일부 절개된 절개공에 형성된 축에 의해 회동 가능하게 결합하여 발전하는 발전기로 구성된 태엽 축적 시스템을 이용한 태양 에너지 잉여 전력 저장 시스템이 개시되어 있다.Looking at the prior art related to the photovoltaic power generation and reverse transmission as described above, in the process of being returned to the KEPCO system in the event of surplus power of the photovoltaic device in Korea Patent Registration No. 10-1705499 Disclosed is a surplus power control system of a solar hybrid type energy storage device designed to increase power output and efficiently manage power generated by controlling the device not to be blocked so that the power generation of the photovoltaic device can be continuously performed. It is. In addition, Korean Laid-Open Patent Publication No. 10-1999-0058506 stores the surplus power remaining after being supplied to the load during the operation of the grid-connected photovoltaic power generation system, and when the power consumption of the load increases rapidly, Disclosed is a photovoltaic power generation system having a surplus power operation function for efficiently operating the generated power of the system by supplying the same. Also, Korean Laid-Open Patent Publication No. 10-2011-0079248 discloses a photovoltaic power generation system. By winding the windings sequentially using the photovoltaic power generating means and the surplus power remaining from the power generated by the photovoltaic power generation means, the surplus power is converted into mechanical potential power generation, and if necessary, the locking of the spring is released. A number of self-winding power storage means to generate power by using the loosening force in parallel It is composed of the winding power storage means is sequentially wound and the power storage is made and the winding power storage means is formed in the shaft formed in the cylindrical housing having a receiving space therein and the incision hole in which the side portion of the cylindrical housing is partially cut off The solar energy surplus power storage system using the spring storage system which consists of a generator which generate | occur | produces by rotationally combining by the present is disclosed.

그러나 상기 선행기술은 역송전으로 인해 태양광발전장치의 차단문제에 대해 기술되어 있고 축전수단을 태엽을 병렬로 구성하여 잉여전력을 저장하는 것에 대해 기술되어 있어 잉여전력을 저장하는 수단의 구성이 복잡하고 비용이 상승하는 문제점이 발생할 문제가 있다.However, the prior art has described the problem of the blocking of the photovoltaic device due to reverse power transmission and the storage of the excess power by configuring the electrical storage means in parallel, and thus the configuration of the means for storing the surplus power is complicated. There is a problem that the cost rises.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고 종래의 선행기술들을 보완하기 위한 것으로서, 태양광발전을 통해서 생산된 전력 중 대부분을 공공기관 또는 민간기업 등이 운영하는 전력회사의 한전선로에 공급하고 난 후, 남는 잉여전력을 축전부에 공급함과 동시에 태양광 모듈이 설치된 건물 내의 비상등과 같은 전력 소비가 크지 않은 광원 장치에 공급하거나 또는 외부의 가로등 등에 공급하여 태양광발전에 의해서 생산된 전력을 폐기하는 전력이 없이 대부분을 소비하여 태양광발전의 효율을 높일 수 있도록 하는 태양광 발전 잉여전력 제어 시스템의 제공을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems and to supplement the prior art, after supplying most of the power produced through photovoltaic power to the KEPCO line of a power company operated by public institutions or private companies, etc. In order to supply surplus power to the power storage unit and to supply light source devices with low power consumption, such as emergency lights in buildings with photovoltaic modules, or to supply street lamps to outside, the power generated by photovoltaic power generation is discarded. Without this, the object of the present invention is to provide a photovoltaic surplus power control system that consumes most of the photovoltaic power generation efficiency.

본 발명의 해결 수단으로는 태양광을 이용하여 전력을 생산하는 태양광모듈(10)과 상기 태양광모듈(10)에서 생산한 직류전기를 교류전기로 변환하는 인버터(20)와 상기 인버터(20)에서 변환한 교류전기를 전력회사의 한전선로에 역송전 하며, 역송전하는 전력량을 입력하여 결정하는 송전부(30)와 입력되어 정해진 용량 이상이 한전선로에 역송전되면 잉여전력으로 판단하는 감지부(40)와 상기 잉여전력을 저장하는 축전부(50)와 잉여전력이 공급되는 외부등(60)과 상기 축전부(50)와 외부등(60)에 상기 잉여전력을 공급하는 것을 제어하는 제어부(70)를 포함하는 제어시스템(1)으로 구성한다.As a solution of the present invention, the solar cell module 10 for generating power using solar light and the inverter 20 and the inverter 20 for converting the direct current electricity produced by the solar module 10 into alternating current electricity ) And transfers the converted AC electricity back to the KEPCO line of the power company, and detects that the excess power is determined as surplus power when the input power exceeds the predetermined capacity and is inputted back to the KEPCO line. Control unit 40 and supplying the surplus power to the power storage unit 50 for storing the surplus power and the external light 60 to which the surplus power is supplied and the power storage unit 50 and the external light 60 It consists of the control system 1 containing the control part 70.

상기 인버터(20)는 태양광모듈(10)에서 생산한 직류전기를 전력회사의 한전선로에 송전부(30)를 통하여 역송전할 수 있도록 교류전기로 변환하고, 상기 전력회사의 한전선로에 역송전하는 전력량에서 입력된 전력량 이상이 역송전되면 이를 감지부(40)에서 즉시 감지하게 되며, 상기 감지부(40)에서 한전선로에 역송전 하는 전력을 즉시 차단하고 잉여전력이 발생하게 된다.The inverter 20 converts the DC electricity produced by the photovoltaic module 10 into alternating current electricity so as to reversely transmit power to the KEPCO line of the power company through the power transmission unit 30, and reverses the KEPCO line of the power company. When more than the amount of power input from the amount of power to be transmitted is reversely transmitted by the sensing unit 40 is immediately detected, the sensing unit 40 immediately cuts off the power transmitted to the KEPCO line and surplus power is generated.

상기 잉여전력이 발생하게 되면 상기 제어부(70)에서는 전력을 저장하는 축전부(50)와 태양광모듈(10)이 설치된 건물 또는 장소에 설치된 외부등(60)에 공급하게 된다.When the surplus power is generated, the control unit 70 supplies the power storage unit 50 and the external light 60 installed in the building or place where the solar module 10 is installed.

상기 제어부(70)에서는 잉여전력을 외부등(60)에 우선적으로 공급하고, 상기 외부등(60)에 공급하고 남는 잉여전력을 축전부(50)에 공급한다.The controller 70 preferentially supplies surplus power to the external lamp 60, and supplies surplus power remaining to the external lamp 60 to the power storage unit 50.

상기 외부등(60)에 공급하는 잉여전력의 양은 제어시스템(1)이 설치되는 장소의 규모에 따라서 달라지며 제어부(70)에서 잉여전력을 공급하는 우선순위는 축전부(50)가 외부등(60)보다 앞선다. The amount of surplus power supplied to the external lamp 60 depends on the size of the place where the control system 1 is installed, and the priority of supplying the surplus power from the controller 70 is that the power storage unit 50 has the external lamp ( Ahead of 60).

상기 잉여전력이 발생하여 축전부(50)에 잉여전력이 저장되고, 태양광모듈(10)이 전력을 생산하지 못하는 야간 또는 흐린 날에는 축전부(50)에 저장된 전력을 외부등(60)에 공급한다.The surplus power is generated and the surplus power is stored in the power storage unit 50, the power stored in the power storage unit 50 on the night light or cloudy day when the solar module 10 does not produce power to the external light (60). Supply.

본 발명인 태양광 발전 잉여전력 제어 시스템에 의하면 태양광발전에 의해서 생산된 전력의 대부분은 공공기관 또는 민간기업 등의 전력회사에서 운영하는 한전선로에 역송전되며, 상기 공공기관 또는 민간기업 등의 전력회사에서 운영하는 한전선로에 역송전되고 남은 잉여전력을 축전부에 저장하는 것과 동시에 본 발명인 태양광 발전 잉여전력 제어 시스템이 설치된 건물 내의 전력 소비가 크지 않은 비상등 또는 외부의 가로등에 공급함으로써 태양광발전에 의해서 생산된 전력을 모두 소비할 수 있도록 유도하여 태양광발전의 발전효율을 높일 수 있고 발전량이 적은 시간대에는 축전부에 저장된 잉여전력을 상기의 비상등 또는 가로등에 공급하여 안정적인 전력공급을 할 수 있는 효과가 있다.According to the solar power surplus power control system of the present invention, most of the power generated by solar power is transmitted back to the KEPCO line operated by a power company such as a public institution or a private company, and the power of the public institution or a private company By storing the surplus power left after being reversely transmitted to the KEPCO line operated by the company in the power storage unit, and supplying it to emergency lamps or external street lamps that do not consume much power in the building where the present invention solar power surplus power control system is installed, photovoltaic power generation It can induce consumption of all the power produced by the solar power plant to increase the power generation efficiency, and when the amount of power generation is small, the surplus power stored in the power storage unit can be supplied to the emergency light or street lamp to provide stable power supply. It works.

도 1은 본 발명인 태양광 발전 잉여전력 제어 시스템의 구성도이다.1 is a block diagram of a photovoltaic surplus power control system of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 하며, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하였다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, detailed descriptions of well-known functions or configurations are considered to unnecessarily obscure the subject matter of the present invention. The detailed description is omitted.

그리고 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, and may be changed according to intentions or customs of users or operators. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the specification.

도 1은 태양광 발전 잉여전력 제어 시스템의 구성도로서, 도 1을 참조하여 상세하게 설명하면,1 is a configuration diagram of a photovoltaic surplus power control system, which will be described in detail with reference to FIG. 1.

본 발명인 태양광 발전 잉여전력 제어 시스템을 이루는 제어시스템(1)은 태양광을 이용하여 전력을 생산할 수 있는 태양광모듈(10)과 상기 태양광모듈(10)이 생산한 직류전기를 교류전기로 변환하는 인버터(20)와 공공기관 또는 민간기업에서 운영하는 전력회사의 한전선로에 역송전하는 송전부(30)와 상기 한전선로에 역송전하는 용량을 입력하여 정하고, 상기 정해진 용량 이상이 한전선로에 역송전되면 잉여전력으로 판단하는 감지부(40)와 상기 잉여전력을 저장하는 축전부(50)와 소비하는 외부등(60)과 상기 잉여전력을 축전부(50)와 외부등(60)으로 공급하는 것을 제어하는 제어부(70)로 구성한다.The control system 1 constituting the photovoltaic surplus power control system of the present invention is a photovoltaic module 10 capable of producing power using solar light and the direct current electricity produced by the photovoltaic module 10 as alternating current electricity. The inverter 20 to be converted and the power transmission unit 30 to be reversely transmitted to the KEPCO line of the power company operated by a public institution or a private company and the capacity to be reversely transmitted to the KEPCO line is inputted, and the predetermined capacity or more is the KEPCO line When the power is reversed, the sensing unit 40 determines the surplus power, the power storage unit 50 storing the surplus power, the external lamp 60 consuming the surplus power, and the power storage unit 50 and the external light 60. It consists of the control part 70 which controls supplying to the process.

일반적으로 본 발명과 같이 태양광발전을 통해서 생산한 전기를 한전선로까지 연결하여 흐르는 전기의 흐름을 역송전이라하며, 태양광 모듈에서 전기를 생산하여 접속반에서 모듈라인을 통합하고 다시 통합된 모듈라인을 인버터에 입력한 후, 인버터에서 배전반을 거쳐서 한전 주상변압기 또는 한전 지상변압기를 통해서 한전주에 형성된 고압 전력선에 연결된다. 이와 같이 한전선로에 연결된 전기는 배전선로를 거쳐서 전기를 사용하는 인근의 가정집 또는 기업 또는 공장 등에 공급된다.In general, the flow of electricity flowing by connecting the electricity produced through photovoltaic power generation to the KEPCO line, as in the present invention, is called reverse transmission. After inputting the line to the inverter, the inverter is connected to the high voltage power line formed in the KEPCO through the KEPCO column transformer or KEPCO ground transformer through the switchboard. As such, the electricity connected to the KEPCO line is supplied to a neighboring home, company, or factory that uses electricity via the distribution line.

상기와 같이 태양광 모듈에서 한전선로로 전기의 흐름이 형성되는 것을 역송전이라 하며, 한전배전선로 전체를 계통이라 통칭하고, 발전시스템과 한전선로를 연결하는 것을 계통연계라고 칭한다.As described above, the flow of electricity from the photovoltaic module to the KEPCO line is called reverse transmission, and the entire KEPCO distribution line is referred to as a system, and the connection of the power generation system and the KEPCO line is called a grid connection.

상기 태양광모듈(10)은 태양의 조사각도를 수집하여 하루동안 최고의 효율을 보이는 조사각도로 건물의 옥상 또는 지상에 설치하며, 상기 태양광모듈(10)에 의해서 생산하는 전기의 용량은 공공기관 또는 민간기업 등과 같은 전력회사에서 운영하는 한전선로에 공급할 수 있는 전기 용량과 상기 축전지(50)와 외부등(60)의 용량을 파악하여 고려해야 한다.The solar module 10 is installed on the roof or ground of the building at the irradiation angle showing the best efficiency for one day by collecting the irradiation angle of the sun, the capacity of electricity produced by the solar module 10 is a public institution Alternatively, the electric capacity that can be supplied to the KEPCO line operated by a power company such as a private company and the capacity of the storage battery 50 and the external lamp 60 should be considered and considered.

일반적으로 태양전지는 한 개당 4W 정도의 전력 밖에 생산하지 못하기 때문에 복수개를 모을 필요가 있는데 이를 '태양광 모듈(PV Module)'이라고 한다. 통상적으로 가장 많이 사용되는 모듈은 태양전지 60개 정도로 구성하며, 약 240W 전후의 전력을 생산한다. 결정형 태양전지로 만든 모듈의 효율은 14 ~ 16%로 형성된다.Generally, solar cells only produce about 4W of electricity, so it is necessary to collect a plurality of solar cells, which are called PV modules. Typically, the most commonly used modules consist of about 60 solar cells and produce power around 240W. The efficiency of modules made of crystalline solar cells is 14 to 16%.

상기 모듈 한 장은 보통 0.9m x 1.6m 이며, 무게는 20kg 내외로 모듈을 여러 장 연결하고 결합하여 발전소에 설치하는 것을 '태양전지 어레이(Array)라 한다. 모듈은 보통 20년 이상을 보호막이 전혀 없는 야외에서 견뎌야 하기 때문에 특별한 재료를 사용하여 내구성을 높이게 된다. 모듈은 태양전지와 에바시트, 백시트, 글라스, 정션박스, 알루미늄 프레임 등으로 구성한다.One module is usually 0.9m x 1.6m, and the weight is about 20kg, connecting a number of modules, combined and installed in a power plant is called a 'solar array (Array). Modules typically use more than 20 years of outdoor protection, with no shielding, so they use special materials to increase durability. Module consists of solar cell, EVA sheet, back sheet, glass, junction box, aluminum frame, etc.

상기의 에바시트는 태양전지를 코팅하듯 감싸며 모듈의 최대의 적인 습기와 외부충격 등으로부터 전지를 보호한다. 빛 투과율은 높으면서 태양전지에서 발생하는 고열을 잘 방출한다. 그리고 글라스는 저철분강화유리로 제작되며 철분 함유량이 적어 빛 투과율이 좋다. The EVA sheet wraps like a solar cell and protects the battery from the maximum moisture and external impact of the module. It has a high light transmittance and emits high heat generated from solar cells. And the glass is made of low iron tempered glass and the light transmittance is good because the iron content is low.

상기 인버터(20)는 태양광모듈(10)에서 생산한 직류전기를 교류전기로 변환한다. 특정 전원 소스(전압원, 전류원, 주파수, 크기, 방향)를 다른 성분의 전원으로 사용하기 위해 사용하는 전력 변환기 중 출력이 AC Source 형식의 변환기를 총칭한다.The inverter 20 converts the direct current electricity produced by the solar module 10 into alternating current electricity. Among the power converters used to use a specific power source (voltage source, current source, frequency, magnitude, direction) as a power source for other components, the output is a generic term for an AC source type converter.

상기 인버터(20)를 통과한 생산된 전기는 교류전기로 변환되어 송전부(30)를 통해서 공공기관 또는 민간기업 등과 같은 전력회사에서 운영하는 한전선로에 공급한다.The produced electricity passing through the inverter 20 is converted into alternating current electricity and supplied to the KEPCO line operated by a power company such as a public institution or a private company through the power transmission unit 30.

상기 송전부(30)는 태양광모듈(10)에서 생산한 직류전기를 인버터(20)를 거치며 교류전기로 변환하고 이를 공공기관 또는 민간기업 등과 같은 전력회사에서 운영하는 한전선로에 역송전한다. 이때 전력회사에서 운영하는 한전선로에 역송전하는 전력량을 입력하여 결정한다.The power transmission unit 30 converts the direct current electricity produced by the solar module 10 into an alternating current through the inverter 20 and reversely transmits it to a KEPCO line operated by a power company such as a public institution or a private company. In this case, the amount of power reversely transmitted to the KEPCO line operated by the power company is determined.

상기 감지부(40)는 송전부(30)를 통해서 한전선로에 역송전하는 전력량을 체크하며, 송전부(30)에서 입력되어 정해진 전력량 만큼 한전선로에 역송전하고, 입력되어 정해진 전력량 이상을 역송전하게 되면 즉시 한전선로에 역송전하는 것을 중단시킨다.The sensing unit 40 checks the amount of power reversely transmitted to the KEPCO line through the power transmission unit 30, reversely transmits the power to the KEPCO line by a predetermined amount of power input from the power transmission unit 30, and reverses the input amount of power over the predetermined amount. If the power is transmitted, it stops the reverse transmission on the KEPCO line immediately.

예를 들어 태양광모듈(10)을 통해서 생산된 전력량이 24시간 동안 100kw 이고, 한전선로에 역송전해야하는 입력되어 정해진 전력량이 24시간 동안 50kw 라면, 한전선로에 역송전하는 전력량은 50kw 이고, 51kw 부터 100kw 까지는 잉여전력에 해당된다.For example, if the amount of power produced through the photovoltaic module 10 is 100 kw for 24 hours and the input power is 50 kw for 24 hours, the amount of power to be reversely transmitted to the KEPCO line is 50 kw and 51 kw. Up to 100kw corresponds to surplus power.

그러므로 상기 51kw 부터는 잉여전력에 해당하여 상기 감지부(40)에서 송전부(30)를 통해 한전선로에 역송전되는 전력을 차단하는 것이다.Therefore, from 51kw, the power to be reversely transmitted to the KEPCO line through the transmission unit 30 in the detection unit 40 corresponding to the surplus power.

상기 축전부(50)는 상기의 잉여전력을 저장한다. 상기와 같이 전력회사에서 운영하는 한전선로에 역송전하는 전력량은 무한대가 아니고 입력되어 정해진 전력량 만큼이다. 그런데 상기 태양광모듈(10)을 통해서 생산하는 전력량은 야간 또는 흐린날 또는 우천시와 같이 태양광발전이 불가능한 시간을 제외하고는 항상 가능하지만 일정하지 않다.The power storage unit 50 stores the surplus power. As described above, the amount of power reversely transmitted to the KEPCO line operated by the electric power company is not infinite, but the amount of power input and determined. By the way, the amount of power produced through the photovoltaic module 10 is always possible, but not constant, except for a time when photovoltaic power generation is not possible, such as night or cloudy days or rainy weather.

그러므로 건물 옥상 또는 지상에 설치한 제어시스템(1)의 태양광모듈(10)이 1년 동안 생산하는 전력의 생산량에서 최고 낮게 생산하는 전력량을 고려하여 공공기관 또는 민간기업 등과 같은 전력회사에서 운영하는 한전선로에 역송전하는 전력량을 결정해야 한다.Therefore, considering the amount of power generated by the solar module 10 of the control system (1) installed on the roof or ground of the building to the lowest of the power generated for one year, it is operated by a power company such as a public institution or a private company. The amount of power to be reversed on the KEPCO line must be determined.

상기와 같이 한전선로에 입력되어 정해진 전력량을 역송전 하고 이후에 생산되는 전력인 잉여전력은 폐기하지 않고 축전부(50)를 통해서 저장한다.As described above, the electric power inputted to the KEPCO line is reverse-transmitted, and surplus power, which is electric power produced afterwards, is stored through the power storage unit 50 without being discarded.

상기 외부등(60)은 비상등 또는 가로등 또는 창고등 또는 문주등 또는 간판등 중에 어느 하나로서, 본 발명인 제어시스템(1)이 설치된 건물 또는 장소의 비상등 또는 가로등 또는 창고등 또는 문주등 또는 간판등과 같이 야간에만 점등되거나 또는 24시간 점등되어야하는 외부등(60)을 가리킨다.The external light 60 is any one of an emergency light or a street lamp or a warehouse light or a door light or a sign light, and an emergency light or a street light or a warehouse light or a door light or a sign light of a building or a place where the inventor's control system 1 is installed. Likewise, it indicates an external light 60 that should be turned on only at night or should be turned on for 24 hours.

상기의 잉여전력의 공급 우선순위는 외부등(60)이 먼저이고, 그 다음이 축전부(50)이다. 상기의 외부등(60)에 잉여전력이 공급되고, 외부등(60)을 모두 동작시키고 남는 잉여전력을 축전부(50)에 저장하는 것이다.The priority for supplying the surplus power is the external lamp 60 first, and then the power storage unit 50. The surplus power is supplied to the external lamp 60, the external lamp 60 is operated to store all the surplus power remaining in the power storage unit 50.

상기 제어부(70)는 잉여전력이 발생하였을 때, 우선순위를 외부등(60)에 두고서 잉여전력을 외부등(60)에 공급하는 제어를 한다. 그리고 외부등(60)이 모두 동작하고 남는 잉여전력을 축전부(50)에도 공급하여 저장한다.When the surplus power is generated, the controller 70 controls the surplus power to be supplied to the external light 60 with the priority given to the external light 60. And all of the external lamp 60 operates and supplies the remaining surplus power to the power storage unit 50 to store.

태양광모듈(10)이 야간 또는 흐린날 또는 우천시와 같이 태양광발전이 불가능하여 전기를 생산하지 못한다면 잉여전력이 발생하지 않으므로 축전부(50)에 저장된 전력을 외부등(60)으로 공급하여 동작시킨다. 이를 상기 제어부(70)에서 제어한다.If the photovoltaic module 10 is not able to produce electricity because it is impossible to produce photovoltaic power such as at night or on a cloudy day or in rainy weather, surplus power does not occur, thereby supplying power stored in the power storage unit 50 to the external lamp 60. Let's do it. This is controlled by the controller 70.

이와 같이 제어시스템(1)을 이용하면 태양광모듈(10)에서 생산하는 전력을 폐기하지 않고 소비할 수 있어서 자원을 절약할 수 있으며, 태양광발전의 효율을 높일 수 있다.As such, when the control system 1 is used, power generated by the solar module 10 can be consumed without waste, thereby saving resources and increasing the efficiency of photovoltaic power generation.

본 발명에서 상기 실시 형태는 하나의 예시로서 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 하고 동일한 작용효과를 이루는 것은 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.In the present invention, the above embodiment is only one example, and the present invention is not limited thereto. Anything that has substantially the same configuration and achieves the same effect as the technical idea described in the claims of the present invention is included in the technical scope of the present invention.

1. 제어시스템
10. 태양광모듈
20. 인버터
30. 송전부
40. 감지부
50. 축전부
60. 외부등
70. 제어부
1. Control system
10. PV Module
20. Inverter
30. Power Transmission
40. Detector
50. Capacitor
60. Exterior light
70. Control part

Claims (5)

태양광 발전 시스템에 있어서,
태양광을 이용하여 전력을 생산하는 태양광모듈(10)과,
상기 태양광모듈(10)에서 생산된 직류전기를 교류전기로 변환하는 인버터(20)와,
생산된 전력을 전력회사의 한전선로에 역송전 하며, 역송전하는 전력량을 입력하여 결정하는 송전부(30)와,
입력되어 정해진 용량 이상이 한전선로에 역송전되면 잉여전력으로 판단하는 감지부(40)와,
상기 잉여전력을 저장하는 축전부(50)와 소비하는 외부등(60)과,
상기 잉여전력을 축전부(50)와 외부등(60)으로 공급하는 것을 제어하는 제어부(70)를 포함하는 제어시스템(1)으로 구성하고,
상기 감지부(40)에서는 잉여전력이 발생하였을 때 송전부(30)를 통하여 한전선로로 공급되는 역송전을 차단하고, 상기 제어부(70)는 잉여전력을 축전부(50) 또는 외부등(60)으로 잉여전력을 공급하도록 제어하며,
상기 감지부(40)는 전력회사의 한전선로에 입력된 전력량 만큼 송전부(30)를 통해서 역송전하고, 입력된 전력량 이상의 역송전을 감지하면 즉시 역송전을 차단하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 잉여전력 제어 시스템.
In the solar power system,
A solar module 10 for producing electric power using solar light,
An inverter 20 for converting the direct current electricity produced by the solar module 10 into alternating current electricity;
A power transmission unit 30 which transmits the generated electric power to the KEPCO line of the electric power company, and inputs and determines the amount of electric power for reverse transmission;
And the detection unit 40 is determined to be surplus power when the input over the predetermined capacity is transmitted to the KEPCO line,
An electricity storage unit 50 for storing the surplus power, an external lamp 60 for consuming,
And a control system 1 including a control unit 70 for controlling supply of the surplus power to the power storage unit 50 and the external lamp 60,
When the detection unit 40 generates surplus power, the reverse transmission supplied to the KEPCO line through the power transmission unit 30 is cut off, and the control unit 70 stores the surplus power in the power storage unit 50 or the external lamp 60. To supply surplus power)
The sensing unit 40 reversely transmits power through the power transmission unit 30 as much as the amount of power input to the power line of the power company, and immediately detects reverse transmission when the amount of power input over the input power is cut off. Surplus power control system.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 태양광모듈(10)이 전력을 생산하지 못하는 야간 또는 흐린 날에는 축전부(50)에 저장된 전력을 외부등(60)에 공급하여 상기 외부등(60)이 동작하도록 하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 잉여전력 제어 시스템.
The method according to claim 1,
At night or on a cloudy day when the solar module 10 does not produce power, the external light 60 may be supplied to the external light 60 by supplying power stored in the power storage unit 50 to operate the external light 60. Photovoltaic surplus power control system.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 외부등(60)은 비상등 또는 가로등 또는 창고등 또는 문주등 또는 간판등 중에 어느 하나인 것을 특징으로 하는 태양광 발전 잉여전력 제어 시스템.
The method according to claim 1,
The external light (60) is a solar power surplus power control system, characterized in that any one of an emergency light or street light or warehouse light or door lamp or signage.
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