KR102571163B1 - 잉여전력 제한형 태양광패널제어시스템 및 태양광패널제어방법 - Google Patents

잉여전력 제한형 태양광패널제어시스템 및 태양광패널제어방법 Download PDF

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Abstract

일 실시예는, 적어도 하나의 태양광패널; 상기 태양광패널의 발전전력을 변환하여 DC링크로 출력하는 컨버터; 상기 DC링크의 전력을 변환하여 계통 혹은 부하로 출력하는 인버터; 및 VPP(Virtual Power Plant)지령이 없는 구간에서 상기 컨버터가 상기 태양광패널의 출력전류를 MPPT(Maximum Power Point Tracking)전류보다 높은 전류로 제어하게 하고, VPP지령이 있는 구간에서 VPP지령에 따라 상기 태양광패널의 출력전류가 낮아지거나 높아지도록 상기 컨버터를 제어하는 제어장치를 포함하는 태양광패널제어시스템을 제공한다.

Description

잉여전력 제한형 태양광패널제어시스템 및 태양광패널제어방법{SURPLUS POWER LIMITING TYPE SOLAR PANEL CONTROL SYSTEM AND SOLAR PANEL CONTROL METHOD}
본 실시예는 태양광패널제어시스템 및 태양광패널제어방법에 관한 것이다.
가상발전소(VPP : Virtual Power Plant)는 분산되어 있는 자원들을 활용하여 하나의 발전소와 같은 효과를 창출하는 시스템을 의미할 수 있다. 일 예로서, 가상발전소는 분산되어 있는 에너지저장시스템을 이용하여 필요한 시간대에 전력을 공급할 수 있다. 다른 예로서, 가상발전소는 분산되어 있는 태양광패널들의 발전전력을 필요한 시간대에 전력망으로 공급할 수 있다. 가상발전소는 분산되어 있는 자원들을 이용하여 마치 하나의 거대한 발전소가 발전량을 조절하면서 출력하는 효과를 창출할 수 있다.
가상발전소가 형성되면 설비비용이 많이 소요되는 발전소를 건설하지 않아도 되기 때문에 건설 비용을 절약할 수 있는 효과가 있다.
또한, 가상발전소가 형성되면 신재생에너지 발전의 불안정성을 완화시킬 수 있다. 태양광발전이나 풍력발전은 계절이나 날씨, 시간의 영향을 많이 받을 수 있고, 이러한 영향에 따라 발전량의 변동폭이 클 수 있다. 그리고, 이러한 발전량의 큰 변동폭은 전력망에 부담으로 작용할 수 있다.
그런데, 태양광발전이나 풍력발전과 같은 불안정성을 가지는 분산자원들을 하나의 가상발전소로 묶게 되면, 서로 간의 상쇄효과에 따라 발전량의 변동폭을 줄일 수 있게 되고, 원거리에 배치되는 분산자원들-예를 들어, 태양광발전과 에너지저장시스템-을 함께 활용할 수 있게 되어 전술한 전력망의 부담을 완화시킬 수 있게 된다.
한편, 이러한 가상발전소를 형성하기 위해서는 분산자원들이 VPP지령을 잘 처리할 수 있도록 설계되어야 하는데, 종래의 분산자원들 중에는 VPP지령을 제대로 처리할 수 없게 되어 있는 경우가 많고, 이에 따라, 가상발전소에 참여하는 분산자원의 용량이 적고, 가상발전소가 활성화되지 못하는 문제가 있었다.
이러한 배경에서, 본 실시예의 목적은, 일 측면에서, 에너지저장장치를 포함하지 않는 태양광발전장치들이 VPP지령을 처리할 수 있도록 제어하는 기술을 제공하는 것이다. 다른 측면에서, 본 실시예의 목적은, 태양광패널의 발전이 계통을 불안정하게 만드는 문제를 최소화시키는 기술을 제공하는 것이다. 또 다른 측면에서, 잉여전력을 처리하기 위해 사용되는 장치들의 사회적 비용을 최소화시키는 기술을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 실시예는, 적어도 하나의 태양광패널; 상기 태양광패널의 발전전력을 변환하여 DC링크로 출력하는 컨버터; 상기 DC링크의 전력을 변환하여 계통 혹은 부하로 출력하는 인버터; 및 VPP(Virtual Power Plant)지령이 없는 구간에서 상기 컨버터가 상기 태양광패널의 출력전류를 MPPT(Maximum Power Point Tracking)전류보다 높은 전류로 제어하게 하고, VPP지령이 있는 구간에서 VPP지령에 따라 상기 태양광패널의 출력전류가 낮아지거나 높아지도록 상기 컨버터를 제어하는 제어장치를 포함하는 태양광패널제어시스템을 제공한다.
상기 제어장치는, VPP지령이 없는 구간에서 상기 태양광패널의 출력전력이 MPPT전력보다 제1마진전력만큼 작아지도록 상기 컨버터를 제어할 수 있다.
상기 제어장치는, VPP지령이 없는 구간에서 상기 태양광패널의 출력전력이 제2마진전력보다 커지도록 상기 컨버터를 제어할 수 있다.
상기 제어장치는, VPP지령이 있는 구간에서 VPP지령이 계통으로의 전력공급을 나타내고 VPP지령에 대응되는 VPP전력이 상기 제1마진전력보다 작은 경우, 상기 태양광패널의 출력전력이 상기 VPP전력만큼 증가하도록 상기 컨버터를 제어할 수 있다.
상기 제어장치는, VPP지령이 있는 구간에서 VPP지령이 계통으로의 전력공급을 나타내고 VPP지령에 대응되는 VPP전력이 상기 제1마진전력 이상인 경우, 상기 컨버터를 MPPT모드로 동작시킬 수 있다.
상기 제어장치는, VPP지령이 있는 구간에서 VPP지령이 계통으로부터의 전력수급을 나타내고 VPP지령에 대응되는 VPP전력이 상기 제2마진전력보다 작은 경우, 상기 태양광패널의 출력전력이 상기 VPP전력만큼 감소하도록 상기 컨버터를 제어할 수 있다.
상기 인버터는 상기 DC링크를 전압제어할 수 있다.
상기 컨버터는 전류제어모드로 동작할 수 있다.
상기 제어장치는, 상기 VPP지령이 없는 구간에서, 상기 태양광패널의 출력전력이 계통으로 전달되지 않도록 상기 컨버터를 제어할 수 있다.
상기 제어장치는, 상기 VPP지령이 없는 구간에서, 상기 태양광패널의 출력전력이 부하전력을 추종하도록 상기 컨버터를 제어할 수 있다.
다른 실시예는, 태양광패널의 발전전력을 변환하여 DC링크로 출력하는 컨버터가, VPP(Virtual Power Plant)지령이 없는 구간에서 상기 태양광패널의 출력전류를 MPPT(Maximum Power Point Tracking)전류보다 높은 전류로 제어하게 하는 단계; 및 VPP지령이 있는 구간에서 VPP지령에 따라 상기 태양광패널의 출력전류가 낮아지거나 높아지도록 상기 컨버터를 제어하는 단계를 포함하는 태양광패널제어방법을 제공한다.
상기 태양광패널제어방법은 상기 DC링크의 전력을 변환하여 계통 혹은 부하로 출력하는 인버터가 상기 DC링크를 전압제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 태양광패널제어방법은 VPP지령이 없는 구간에서 상기 태양광패널의 출력전력이 MPPT전력보다 제1마진전력만큼 작아지도록 상기 컨버터를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 태양광패널제어방법은 VPP지령이 없는 구간에서 상기 태양광패널의 출력전력이 제2마진전력보다 커지도록 상기 컨버터를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 컨버터는 전류제어모드로 동작할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 에너지저장장치를 포함하지 않는 태양광발전장치들이 VPP지령을 처리할 수 있도록 할 수 있다. 그리고, 본 실시예에 의하면, 태양광패널의 발전이 계통을 불안정하게 만드는 문제를 최소화시킬 수 있다. 그리고, 본 실시예에 의하면, 잉여전력을 처리하기 위해 사용되는 장치들의 사회적 비용을 최소화시킬 수 있게 된다.
도 1은 일 실시예에 따른 태양광패널제어시스템의 구성도이다.
도 2는 일반적인 컨버터의 구성도이다.
도 3은 일반적인 컨버터의 MPPT 제어를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 컨버터의 제어를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 컨버터의 구성도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 컨버터의 제어기 구성도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 태양광패널제어방법의 흐름도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 태양광패널제어시스템의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 태양광패널제어시스템(100)은 태양광패널(110), 컨버터(120), DC링크(130), 인버터(140) 및 제어장치(150) 등을 포함할 수 있다.
태양광패널제어시스템(100)에는 에너지저장장치가 포함되지 않을 수 있다. 혹은 에너지저장장치가 포함되어 있으나 태양광패널(110)의 잉여전력을 저장하는 용도가 아닐 수 있다.
태양광패널(110)에서 발전된 전력은 부하(160) 혹은 계통(170)으로 전달될 수 있다. 전력의 흐름을 살펴보면, 태양광패널(110)에서 발전된 전력은 컨버터(120)에 의해 변환된 후 DC링크(130)로 전달될 수 있다. 그리고, DC링크(130)에 형성된 전력은 인버터(140)에 의해 부하(160) 혹은 계통(170)으로 전달될 수 있다.
컨버터(120)는 태양광패널(110)에서 발전된 전력을 변환하여 DC링크(130)로 출력할 수 있다.
컨버터(120)는 DC/DC컨버터이고 벅컨버터, 부스트컨버터, 플라이백컨버터 등의 형태로 구현될 수 있다.
컨버터(120)는 단방향컨버터로 구현되어 있어서, 태양광패널(110)에서 DC링크(130) 방향으로의 전력흐름만 만들어 낼 수 있다.
컨버터(120)는 태양광패널(110)의 발전량을 제어할 수 있다. 컨버터(120)는 태양광패널(110)의 출력전압(Vpv) 혹은 출력전류(Ipv)를 제어할 수 있다. 컨버터(120)는 이러한 제어를 통해 태양광패널(110)의 발전량을 제어할 수 있다.
예를 들어, 컨버터(120)는 태양광패널(110)의 출력전류를 MPPT(Maximum Power Point Tracking)전류보다 높은 전류로 제어함으로써 태양광패널(110)의 발전량이 최대가 되지 않도록 제어할 수 있다. 이때, 컨버터(120)가 태양광패널(110)의 출력전류(Ipv)를 증가시키면서 태양광패널(110)의 발전량을 낮출 수 있고, 반대로 태양광패널(110)의 출력전류(Ipv)를 감소시키면서 태양광패널(110)의 발전량을 증가시킬 수 있다.
이러한 예에서 컨버터(120)는 전류제어모드로 동작하면서 태양광패널(110)의 출력전류(Ipv)를 제어할 수 있다.
다른 예로서, 컨버터(120)는 태양광패널(110)의 출력전압을 MPPT전압보다 낮은 전압으로 제어함으로써 태양광패널(110)의 발전량이 최대가 되지 않도록 제어할 수 있다. 이때, 컨버터(120)는 태양광패널(110)의 출력전압(Vpv)를 감소시키면서 태양광패널(110)의 발전량을 낮출 수 있고, 반대로 태양광패널(110)의 출력전압(Vpv)을 증가시키면서 태양광패널(110)의 발전량을 증가시킬 수 있다.
이러한 예에서 컨버터(120)는 전압제어모드로 동작하면서 태양광패널(110)의 출력전압(Vpv)을 제어할 수 있다.
DC링크(130)는 컨버터(120)에서 출력되는 전력을 일시적으로 저장할 수 있다. DC링크(130)는 캐패시터 등을 포함하고 있으면서 컨버터(120)에서 출력되는 전력을 일시적으로 저장할 수 있다.
인버터(140)는 DC링크(130)의 전력을 변환하여 계통(170) 혹은 부하(160)로 출력할 수 있다. 인버터(140)의 출력단에는 PCC(Point of Common Coupling)가 형성될 수 있는데, 인버터(140)는 PCC로 전력을 공급할 수 있고, PCC로 공급되는 전력은 계통(170)으로 전달되거나 부하(160)로 전달될 수 있다.
인버터(140)는 DC전력을 AC전력으로 변환하는 DC/AC인버터일 수 있다. 인버터(140)는 단방향이어서 DC링크(130)에서 PCC 방향으로의 전력흐름을 만들 수 있다.
인버터(140)는 DC링크(130)의 전압(Vdc)을 일정하게 유지시키거나 일정범위로 유지시키는 전압제어를 수행할 수 있다.
PCC의 전압(Vo)은 계통(170)에 의해 결정될 수 있다.
제어장치(150)는 가상발전소 관제시스템으로부터 VPP(Virtual Power Plant)지령을 수신할 수 있다. 그리고, 제어장치(150)는 VPP지령에 따라 태양광패널(110)의 발전량을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어장치(150)는 VPP지령에 따라 태양광패널(110)의 발전량을 증가시켜 계통(170)으로 VPP전력을 공급할 수 있고, VPP지령에 따라 태양광패널(110)의 발전량을 감소시켜 VPP전력을 계통(170)으로부터 수급할 수 있다.
이러한 제어를 위해 제어장치(150)는 태양광패널(110)을 MPPT가 아닌 다른 포인트로 제어할 수 있다.
예를 들어, 제어장치(150)는 VPP(Virtual Power Plant)지령이 없는 구간에서 컨버터(120)가 태양광패널(110)의 출력전류(Ipv)를 MPPT전류보다 높은 전류로 제어하게 할 수 있다.
그리고, 제어장치(150)는 VPP지령이 있는 구간에서 VPP지령에 따라 태양광패널(110)의 출력전류(Ipv)가 낮아지거나 높아지도록 컨버터(120)를 제어할 수 있다.
VPP지령이 있는 경우, DC링크(130)에서 인버터(140)로 전달되는 DC링크전류(Idc)에는 VPP전류(Ivpp)와 부하전류(Iload)가 포함될 수 있다. 그리고, 이러한 VPP전류(Ivpp)는 인버터(140)에 의해 AC전류(Ivpp')로 변환된 후 계통(170)으로 전달되고, 부하전류(Iload)는 인버터(140)에 의해 AC전류(Iload')로 변환된 후 부하(160)로 전달될 수 있다.
도 2는 일반적인 컨버터의 구성도이다.
도 2를 참조하면, 일반적인 컨버터(20)는 전력단(21)과 MPPT제어기(22)를 포함할 수 있다.
일반적인 컨버터(20)에서 MPPT제어기(22)는 센싱을 통해 태양광패널의 출력전압(Vpv), 태양광패널의 출력전류(Ipv), DC링크전압(Vdc)을 획득할 수 있다.
그리고, MPPT제어기(22)는 태양광패널의 발전량이 최대가 되도록 전력단(21)의 제어신호(PWM)를 생성할 수 있다.
이러한 일반적인 컨버터(20)에서는 태양광패널이 항상 최대 발전량으로 제어되기 때문에, VPP지령이 발생할 때, 계통으로 추가적인 전력을 공급해 줄 수 없다.
도 3은 일반적인 컨버터의 MPPT 제어를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 태양광패널의 I-V특성을 나타내는 제1특성곡선(310)은 출력전압(Vpv)이 증가할 수록 출력전류(Ipv)가 감소하는 형태를 가진다.
태양광패널의 I-V특성을 발전전력의 형태로 나타내는 제2특성곡선(320)을 살펴보면, 태양광패널의 발전량은 MPPT포인트(340)에서 최대가 되는 것을 알 수 있다.
이때, 태양광패널의 출력전압(Vpv)이 MPPT전압(Vmp)보다 낮은 범위에서는 태양광패널의 출력전압(Vpv)을 증가시키면 태양광패널의 발전량이 증가한다는 것을 알 수 있다. 그리고, 태양광패널의 출력전류(Ipv)가 MPPT전류(Imp)보다 높은 범위에서는 태양광패널의 출력전류(Ipv)를 감소시키면 태양광패널의 발전량이 증가한다는 것을 알 수 있다.
일반적인 컨버터는 출력전류(Ipv) 혹은 출력전압(Vpv)을 조절하면서 태양광패널의 MPPT포인트(340)를 추적하는 MPPT제어를 수행한다.
이에 반해, 일 실시예에 따른 컨버터는 태양광패널의 발전량에 일정한 마진이 형성되도록 태양광패널을 제어할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 컨버터의 제어를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 컨버터는 VPP지령이 없는 구간에서 태양광패널의 발전량이 최대발전량(Pmp)이 되는 MPPT포인트(340)로 태양광패널을 제어하지 않고, 최대발전량(Pmp, MPPT전력이라고도 함)보다 제1마진전력(Pvpp+)만큼 작아지는 제어포인트(450)로 태양광패널을 제어할 수 있다.
이때, 제어포인트(450)에서의 발전량(Pop)은 최대발전량(Pmp)보다 제1마진전력(Pvpp+)만큼 작을 수 있고, 발전량이 없는 상태보다는 제2마진전력(Pvpp-)만큼 큰 전력일 수 있다.
컨버터는 VPP지령이 없는 구간에서 태양광패널이 제어포인트(450)로 제어되도록 태양광패널의 출력전류를 제어포인트전류(Iop)로 조절하거나 태양광패널의 출력전압을 제어포인트전압(Vop)으로 조절할 수 있다.
여기서, 제어포인트전류(Iop)는 MPPT전류(Imp)보다는 높은 전류일 수 있고, 제어포인트전압(Vop)은 MPPT전압(Vmp)보다는 낮은 전압일 수 있다.
한편, 컨버터는 VPP지령이 있는 구간에서, 제1마진전력(Pvpp+) 혹은 제2마진전력(Pvpp-)에 해당되는 전력을 VPP지령에 대응하는 VPP전력으로 제공할 수 있다.
예를 들어, 컨버터는 VPP지령이 있는 구간에서 VPP지령이 계통으로의 전력공급을 나타내고 VPP지령에 대응되는 VPP전력이 제1마진전력(Pvpp+)보다 작은 경우, 태양광패널의 출력전력이 VPP전력만큼 증가하도록 태양광패널을 제어할 수 있다.
다른 예로서, 컨버터는 VPP지령이 있는 구간에서 VPP지령이 계통으로부터의 전력수급을 나타내고 VPP지령에 대응되는 VPP전력이 제2마진전력(Pvpp-)보다 작은 경우, 태양광패널의 출력전력이 VPP전력만큼 감소하도록 태양광패널을 제어할 수 있다.
한편, 컨버터는 VPP지령이 있는 구간에서 VPP지령이 계통으로의 전력공급을 나타내고 VPP지령에 대응되는 VPP전력이 제1마진전력(Pvpp+) 이상인 경우, 태양광패널이 MPPT로 제어되도록 할 수 있다.
그리고, 컨버터는 VPP지령이 있는 구간에서 VPP지령이 계통으로부터의 전력수급을 나타내고 VPP지령에 대응되는 VPP전력이 제2마진전력(Pvpp-) 이상인 경우, 태양광패널이 발전하지 않도록 제어하거나 태양광패널과의 연결을 차단할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 컨버터의 구성도이다.
도 5를 참조하면, 컨버터(120)는 전력단(521) 및 제어기(522) 등을 포함할 수 있다.
전력단(521)는 인덕터, 캐패시터, 및 적어도 하나의 동기스위치를 포함할 수 있다.
전력단(521)은 벅컨버터의 형태로 구현될 수 있고, 부스트컨버터의 형태로 구현될 수 있고, 벅-부스트컨버터 혹은 플라이백컨버터의 형태로 구현될 수 있다.
전력단(521)에 포함되는 적어도 하나의 동기스위치는 제어기(522)로부터 공급되는 제어신호(PWM)에 따라 온오프될 수 있다.
제어기(522)는 센싱을 통해 태양광패널의 출력전류(Ipv), 태양광패널의 출력전압(Vpv), DC링크전류(Idc) 및 DC링크전압(Vdc) 등을 획득할 수 있다.
그리고, 제어기(522)는 태양광패널이 MPPT포인트가 아닌 제어포인트로 발전하도록 제어신호(PWM)를 생성하여 전력단(521)으로 제공할 수 있다.
제어기(522)는 부하로 공급되는 전류(Iload)를 센싱을 통해 혹은 계산을 통해 확인할 수 있다. 그리고, 제어기(522)는 VPP지령에 대응되는 VPP전력(Pvpp)을 수신하고, 태양광패널제어시스템이 부하로 기존에 공급되던 전류(Iload)를 제공하면서 동시에 계통으로 VPP전력(Pvpp)을 제공하도록 태양광패널을 제어할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 컨버터의 제어기 구성도이다.
도 6을 참조하면, 제어기(522)는 VPP전류계산기(610), 전류에러값계산기(620), 선택기(630) 및 PWM제어기(640) 등을 포함할 수 있다.
VPP전류계산기(610)는 VPP전력(Pvpp)과 DC링크전압(Vdc)을 수신하고 VPP전력(Pvpp)을 DC링크전압(Vdc)으로 나눠서 VPP전류(Ivpp)를 계산할 수 있다.
전류에러값계산기(620)는 부하로 공급되는 전류(Iload)와 VPP전류(Ivpp)를 합산하고 센싱되는 DC링크전류(Idc)를 차감하여 에러전류를 계산할 수 있다.
선택기(630)는 제1입력으로 에러전류를 입력받고, 제2입력으로 태양광패널의 출력전압(Vpv)을 입력받고, 제3입력으로 0을 입력받을 수 있다. 그리고, 선택기(630)는 태양광패널의 출력전압(Vpv)이 0보다 큰 경우, 제1입력을 출력으로 연결시키고, 태양광패널의 출력전압(Vpv)이 0이하인 경우, 제3입력을 출력으로 연결시킬 수 있다.
PWM제어기(640)는 선택기(630)의 출력을 삼각파 혹은 인덕터전류와 비교하여 PWM(Pulse Width Modulation)형태의 제어신호(PWM)를 생성할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 태양광패널제어방법의 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 태양광패널의 발전전력을 변환하여 DC링크로 출력하는 컨버터가, VPP(Virtual Power Plant)지령이 없는 구간에서 태양광패널의 출력전류를 MPPT(Maximum Power Point Tracking)전류보다 높은 전류로 제어할 수 있다(S700). MPPT가 아닌 포인트로 제어한다는 측면에서, 이러한 제어를 Non-MPPT제어로 호칭할 수 있다.
Non-MPPT제어에서, DC링크의 전력을 변환하여 계통 혹은 부하로 출력하는 인버터가 DC링크를 전압제어할 수 있다(S702).
그리고, Non-MPPT제어에서, 컨버터는 전류제어모드로 동작할 수 있다(S704).
그리고, 태양광패널제어시스템은 VPP지령이 없는 구간에서 태양광패널의 출력전력이 MPPT전력보다 제1마진전력만큼 작아지도록 컨버터를 제어할 수 있다.
그리고, 태양광패널제어시스템은 VPP지령이 없는 구간에서 태양광패널의 출력전력이 제2마진전력보다 커지도록 컨버터를 제어할 수 있다.
그리고, VPP지령이 있는 구간에서, 태양광패널제어시스템은 VPP지령에 따라 태양광패널의 출력전류가 낮아지거나 높아지도록 컨버터를 제어할 수 있다(S706).
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 에너지저장장치를 포함하지 않는 태양광발전장치들이 VPP지령을 처리할 수 있도록 할 수 있다. 그리고, 본 실시예에 의하면, 태양광패널의 발전이 계통을 불안정하게 만드는 문제를 최소화시킬 수 있다. 그리고, 본 실시예에 의하면, 잉여전력을 처리하기 위해 사용되는 장치들의 사회적 비용을 최소화시킬 수 있게 된다.
이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 적어도 하나의 태양광패널;
    상기 태양광패널의 발전전력을 변환하여 DC링크로 출력하는 컨버터;
    상기 DC링크의 전력을 변환하여 계통 혹은 부하로 출력하는 인버터; 및
    VPP(Virtual Power Plant)지령이 없는 구간에서 상기 컨버터가 상기 태양광패널의 출력전류를 MPPT(Maximum Power Point Tracking)전류보다 높은 전류로 제어하게 하고, VPP지령이 있는 구간에서 VPP지령에 따라 상기 태양광패널의 출력전류가 낮아지거나 높아지도록 상기 컨버터를 제어하는 제어장치
    를 포함하는 태양광패널제어시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어장치는,
    VPP지령이 없는 구간에서 상기 태양광패널의 출력전력이 MPPT전력보다 제1마진전력만큼 작아지도록 상기 컨버터를 제어하는 태양광패널제어시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어장치는,
    VPP지령이 없는 구간에서 상기 태양광패널의 출력전력이 제2마진전력보다 커지도록 상기 컨버터를 제어하는 태양광패널제어시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어장치는,
    VPP지령이 있는 구간에서 VPP지령이 계통으로의 전력공급을 나타내고 VPP지령에 대응되는 VPP전력이 상기 제1마진전력보다 작은 경우, 상기 태양광패널의 출력전력이 상기 VPP전력만큼 증가하도록 상기 컨버터를 제어하는 태양광패널제어시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어장치는,
    VPP지령이 있는 구간에서 VPP지령이 계통으로의 전력공급을 나타내고 VPP지령에 대응되는 VPP전력이 상기 제1마진전력 이상인 경우, 상기 컨버터를 MPPT모드로 동작시키는 태양광패널제어시스템.
  6. ◈청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제3항에 있어서,
    상기 제어장치는,
    VPP지령이 있는 구간에서 VPP지령이 계통으로부터의 전력수급을 나타내고 VPP지령에 대응되는 VPP전력이 상기 제2마진전력보다 작은 경우, 상기 태양광패널의 출력전력이 상기 VPP전력만큼 감소하도록 상기 컨버터를 제어하는 태양광패널제어시스템.
  7. ◈청구항 7은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항에 있어서,
    상기 인버터는 상기 DC링크를 전압제어하는 태양광패널제어시스템.
  8. ◈청구항 8은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제7항에 있어서,
    상기 컨버터는 전류제어모드로 동작하는 태양광패널제어시스템.
  9. ◈청구항 9은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항에 있어서,
    상기 제어장치는,
    상기 VPP지령이 없는 구간에서, 상기 태양광패널의 출력전력이 계통으로 전달되지 않도록 상기 컨버터를 제어하는 태양광패널제어시스템.
  10. ◈청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제9항에 있어서,
    상기 제어장치는,
    상기 VPP지령이 없는 구간에서, 상기 태양광패널의 출력전력이 부하전력을 추종하도록 상기 컨버터를 제어하는 태양광패널제어시스템.
  11. 태양광패널의 발전전력을 변환하여 DC링크로 출력하는 컨버터가, VPP(Virtual Power Plant)지령이 없는 구간에서 상기 태양광패널의 출력전류를 MPPT(Maximum Power Point Tracking)전류보다 높은 전류로 제어하게 하는 단계; 및
    VPP지령이 있는 구간에서 VPP지령에 따라 상기 태양광패널의 출력전류가 낮아지거나 높아지도록 상기 컨버터를 제어하는 단계
    를 포함하는 태양광패널제어방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 DC링크의 전력을 변환하여 계통 혹은 부하로 출력하는 인버터가 상기 DC링크를 전압제어하는 단계를 더 포함하는 태양광패널제어방법.
  13. 제11항에 있어서,
    VPP지령이 없는 구간에서 상기 태양광패널의 출력전력이 MPPT전력보다 제1마진전력만큼 작아지도록 상기 컨버터를 제어하는 단계를 더 포함하는 태양광패널제어방법.
  14. 제11항에 있어서,
    VPP지령이 없는 구간에서 상기 태양광패널의 출력전력이 제2마진전력보다 커지도록 상기 컨버터를 제어하는 단계를 더 포함하는 태양광패널제어방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 컨버터는 전류제어모드로 동작하는 태양광패널제어방법.
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