KR20120091451A - 기상의 함수로서 광기전 전지의 전자 관리를 위한 시스템 - Google Patents

기상의 함수로서 광기전 전지의 전자 관리를 위한 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광기전 발전기의 전자 관리를 위한 시스템에 관한 것으로, 상기 시스템은 병렬로 연결된 복수의 n개의 정적 컨버터들(11, 12, 13)을 포함하고, 각각의 컨버터(11, 12, 13)는 상기 발전기의 적어도 하나의 광기전 전지(10)에 전기적으로 연결된다. 연결되는 컨버터들의 개수는 시간 지연 t 후에 생성된 전력과 임계값들 P1, P2, ... Pn-1을 비교하는 것에 의해 상기 광기전 전력을 변경하는 것에 의해 변경된다. 본 발명은 또한 상기 시스템을 포함하는 발전기 및 관련된 제어 방법에 관한 것이다.

Description

기상의 함수로서 광기전 전지의 전자 관리를 위한 시스템{SYSTEM FOR THE ELECTRONIC MANAGEMENT OF PHOTOVOLTAIC CELLS AS A FUNCTION OF METEOROLOGY}
본 발명은 광기전 발전기(photovoltaic generator) 분야에 관한 것으로 더 상세하게는 전자 시스템을 포함하는 광기전 모듈에 관한 것이고; 이러한 유형의 모듈은 광기전 발전기 및 광기전 전지들의 전자 관리를 위한 시스템을 포함한다.
원래 공지된 방법으로, 광기전 발전기(PVG)는 직렬로 및/또는 병렬로 연결된 하나 이상의 광기전(PV) 전지들을 포함한다. 무기 재료의 경우에, 광기전 전지는 본질적으로 반도체 재료를 기초로 하여 구성된 (pn 또는 pin 접합) 다이오드를 포함한다. 이 재료는 광 에너지를 흡수하는 특성을 가지며, 이 광 에너지의 상당한 부분은 전하 운반자들(전자들 및 정공들)에 전달될 수 있다. 각각 N형 및 P형 - 어쩌면 비도핑 영역("진성(intrinsic)"이라 불리고 pin 접합에서 "i"로 명시됨)에 의해 분리됨 - 의 2개의 구역들의 도핑에 의해 (pn 또는 pin 접합) 다이오드를 구성하는 것은 전하 운반자들이 분리될 수 있게 하고 그 후 그것들이 광기전 전지가 포함하는 전극들을 통해 수집될 수 있게 한다. 광기전 전지가 공급할 수 있는 최대 전위차(개회로 전압, VOC) 및 최대 전류(단락 회로 전류, ICC)는 전체로서 전지를 구성하는 재료들 및 이 전지를 둘러싸는 조건들(스펙트럼 세기를 통한 조명, 온도 등을 포함함) 양쪽 모두의 함수이다. 유기 재료의 경우에, 모델들은 현저하게 상이하다 - 여기자들(excitons)로 알려진 전자-정공 쌍들이 생성되는 도너(donor) 및 억셉터(acceptor) 재료들의 개념에 더 관련하여 -. 목적은 여전히 동일하다: 전류를 수집하고 생성하기 위해 전하 운반자들을 분리하는 것이다.
도 1은 (종래 기술에 따른) 광기전 발전기의 예를 개략적으로 도시하고 있다. 대부분의 광기전 발전기들은 적어도 하나의 패널(그 자체가 직렬로 및/또는 병렬로 연결된 광기전 전지들을 포함함)을 포함한다. 패널의 총 전압을 증가시키기 위해 복수의 전지 그룹들이 직렬로 연결될 수 있고; 또한 시스템에 의해 전달되는 세기를 증가시키기 위해 복수의 전지 그룹들이 병렬로 연결될 수 있다. 마찬가지로, 응용에 따라 발전기의 전압 및/또는 전류량을 증가시키기 위해 복수의 패널들이 직렬로 및/또는 병렬로 연결될 수 있다.
도 1은 각각이 3개의 전지 그룹들(2)을 포함하는, 2개의 병렬 분기들을 포함하는 광기전 발전기를 도시하고 있다. 광기전 발전기의 전기적 안전을 보장하기 위하여, 비복귀(non-return) 다이오드들(3) 및 바이패스 다이오드들(4)이 제공될 수 있다. 비복귀 다이오드들(3)은 부하로부터 또는 발전기의 다른 분기들로부터 도착하는 음의 전류가 전지들에서 흐르는 것을 예방하기 위하여 발전기의 각각의 병렬 분기에 직렬로 연결되어 있다. 바이패스 다이오드들(4)은 전지 그룹들(2)에 역병렬(anti-parallel)로 연결되어 있다. 바이패스 다이오드들(4)은 전지 그룹들(2)의 분리를 가능하게 하여 결핍(deficiency) 및 섀도잉(shadowing) 문제를 나타내고 핫스폿(hot spot)의 문제를 해결한다.
발전기의 최대 전압은 발전기를 구성하는 전지들의 전압들의 합계에 대응하고, 발전기가 전달할 수 있는 최대 전류는 전지들의 최대 전류들의 합계에 대응한다. 전지의 최대 전압 VOC는 부하가 없는 전지에 대해, 즉, 제로 전달 전류(개회로)에 대해 도달되고 전지의 최대 전류 ICC는 그것의 단자들이 단락되는 경우, 즉, 전지의 단자들에서 제로 전압에 대해 도달된다. 이 최대 값들 VOC 및 ICC는 광기전 전지를 구현하는 데 사용되는 기술 및 재료에 의존한다. 최대 전류 값 ICC는 또한 전지의 일사량 레벨에 강하게 의존한다. 따라서 광기전 전지는 비선형 전류/전압 특성(IPV, VPV) 및 최적 전압 값 Vopt 및 최적 전류 값 Iopt에 대응하는 최대 전력점(MPP)을 갖는 전력 특성을 나타낸다. 도 2는 그의 최대 전력점(도에서 PPM으로 식별됨)을 갖는 광기전 전지의 전류/전압(IPV, VPV) 및 전력/전압(PPV, VPV) 특성을 나타낸다. 유사하게, 광기전 발전기는 비선형 전류/전압 특성 및 최대 전력점을 갖는 전력 특성을 나타낼 것이다. 전지들의 일부가 섀도잉되는 경우, 또는 그룹의 하나 이상의 전지가 결함이 있는 경우, 이 그룹의 최대 전력점 MPP는 변위될 것이다.
최대 전력점 추적(Maximum Power Point Tracker; MPPT)으로 알려진, 최대 전력을 찾기 위한 명령의 사용을 통하여 광기전 발전기의 동작을 최적화하는 것이 공지되어 있다. 이러한 유형의 MPPT 명령이 하나 이상의 정적 컨버터(CS)와 관련될 수 있고, 이 정적 컨버터는, 응용들에 따라, 직류/교류(DC/AC) 컨버터 또는 직류/직류(DC/DC) 컨버터일 수 있다. 따라서 도 1은 발전기의 출력에 연결되고 부하에 전기 에너지를 전달하기 위해 발전기의 모든 전지들에 의해 생성된 전기 에너지를 수집하는 DC/AC 정적 컨버터(8)를 도시하고 있다. 부하의 요구사항에 따라, 컨버터는 출력 전압을 증가 또는 감소시키거나 및/또는 출력 전압을 반전시키게 될 수 있다. 따라서 도 1은 컨버터(8)와 관련된 MPPT 명령(6)을 도시하고 있다.
MPPT 명령(6)은 전력 특성의 최대점에 대응하는, 광기전 발전기(PVG)의 최적 전압 값 Vopt에 대응하는 입력 전압을 획득하기 위해 컨버터(들)(8)를 제어하도록 설계되어 있다. 최대 전력점은 시간에 걸쳐 가변적인 복수의 파라미터들, 특히 존재하는 일사량, 전지들의 온도 또는 노화 또는 기능 상태에 있는 전지들의 개수 등에 의존한다.
이런 식으로, 광기전 발전기의 출력은 어떤 셀들의 기능 불량 또는 섀도잉에 의해 지나치게 악영향을 받지 않는다. 발전기의 전기 출력은 각각의 광기전 전지의 상태에 바로 의존한다.
광기전 발전기에 의해 전달되는 전력은 일사량의 함수로서 변화할 수 있다. 특히, 1개가 아니라 2개 또는 3개 또는 심지어 더 많은 컨버터들이 전력의 함수로서 사용될 수 있다. 이 방법은 PVG에 의해 생성된 전력의 변화의 함수로서 (전지 또는 위상) 컨버터들의 개수를 적응시키는 것에 있다. 사실, 단일 컨버터의 사용이 실질적인 전력 변화(변환 출력이 악영향을 받고 있음)를 관리하기 위하여 반드시 유리한 것은 아니다. 단일 위상(또는 단일 컨버터)을 기초로 하여 구성된 전력 컨버터의 출력은 PV 전력 공급이 최대일 때 감소하는 반면, 3개의 컨버터를 포함하는 구조는 전달되는 PV 전력에 관계없이 사실상 일정한 출력을 유지하는 경향이 있다. 이 결과 배터리에 더 많은 에너지가 전달될 것이다.
도 3은 PV 전지들의 출력에 3개의 CS(이 경우, 부스트(BOOST) 컨버터들임)를 포함하는, 이러한 유형의 구성을 도시하고 있다. 이들 컨버터는 장치의 피크 전력(Ppeak)에 관련하여 발전기 전력의 함수로서 작동된다. 공지된 방법으로, PVG에 의해 전달된 전력이 Ppeak의 1/3 이하인 경우, 1개의 CS가 사용되고; PVG에 의해 전달된 전력이 Ppeak의 1/3과 2/3 사이인 경우, 2개의 CS가 사용되고; 전달된 전력이 Ppeak의 2/3보다 큰 경우, 3개의 CS가 사용된다.
따라서 기상 변화의 경우에는, PVG에 의해 생성된 전력이 변화할 것이므로, 관련되는 컨버터의 개수가 변화할 것이다. 이들 변화는 하루 동안에 및 PVG의 서비스 수명에 걸쳐 수많을 것이다. 수많은 변화는 부품들, 특히 컨버터들의 부품들에 스트레스를 가하고, 이로 인해 장치가 노화된다.
따라서, PVG의 부품들의 노화를 감소시킬 필요가 있다.
따라서, 본 발명은 광기전 발전기의 전자 관리를 위한 시스템을 제공하고, 이 시스템은,
- 병렬로 연결된 복수의 n개의 정적 컨버터들(11, 12, 13) - 각각의 컨버터(11, 12, 13)는 상기 발전기의 적어도 하나의 광기전 전지(10)에 전기적으로 연결됨 - 을 포함하고,
- 연결되는 컨버터들의 개수의 변화는 지연 시간 t 후에, 생성된 전력과 임계값들 P1, P2, ... Pn-1의 비교를 통하여, 광기전 전력의 변화를 통하여 초래된다.
일 실시예에 따르면, 상기 지연 시간 t는 3분과 20분 사이, 바람직하게는 5분과 15분 사이에 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 시간 t의 값은 상기 컨버터들의 부품들의 상태에 의존한다.
일 실시예에 따르면, 상기 시간 t의 값은 기상 조건들, 특히 상기 발전기의 설치 장소 및 계절에 따라 선택된 기상 조건들에 의존한다.
상기 시스템에서의 상기 CS의 로테이션(rotation)을 갖는 일 실시예에 따르면, 상기 컨버터들이 차례로 연결된다.
상기 CS의 로테이션을 갖는 이 실시예의 하나의 대안에 따르면, 상기 컨버터들의 로테이션은 사용되는 컨버터들의 개수가 변화하는 경우에 초래된다.
상기 CS의 로테이션을 갖는 이 실시예의 하나의 대안에 따르면, 상기 컨버터들의 로테이션은 상기 컨버터들의 부품들의 상태에 의존한다.
본 발명의 대상은 또한 광기전 발전기이고, 이 광기전 발전기는,
- 적어도 하나의 광기전 전지;
- 본 발명에 따른 관리 시스템을 포함한다.
본 발명의 대상은 또한 광기전 발전기를 제어하는 방법이고, 이 광기전 발전기는,
- 적어도 하나의 광기전 전지;
- 병렬로 연결된 복수의 n개의 정적 컨버터들(11, 12, 13) - 각각의 컨버터(11, 12, 13)는 적어도 하나의 광기전 전지(10)에 전기적으로 연결됨 - 을 포함하고;
상기 방법은 하기의 단계들을 포함한다:
- 상기 적어도 하나의 광기전 전지에 의해 생성된 전력을 결정하고 피크 전력과 비교하는 단계;
- 임계값들 P1, P2, ... Pn-1과 비교하는 단계;
- 측정된 전력 값이 Pi-1과 Pi 사이에 있을 경우 i개 컨버터들을 연결하고 상기 측정된 전력 값이 Pn-1보다 큰 경우 모든 컨버터들을 연결하는 단계;
- 상기 연결은 연결 조건들이 여전히 만족되는 경우 지연 시간 t 후에 수행된다.
일 실시예에 따르면, 상기 방법은 기간들에 따라 구현된, 하기의 단계들을 포함한다:
- 상기 적어도 하나의 광기전 전지에 의해 생성된 전력을 결정하고 상기 피크 전력과 비교하는 단계;
- 상기 임계값 P1과 비교하는 단계;
(a) 상기 값이 이 임계값 P1보다 작은 경우, 단일 컨버터가 연결되고;
(b) 상기 값이 이 임계값 P1보다 큰 경우, 제2 임계값 P2와 비교되고;
(b1) 상기 전력이 P2보다 작은 경우, 2개의 컨버터가 연결되고;
(b11) 제1 임계값 P1과 비교되고, 상기 전력 값이 이 임계값보다 큰 경우, 루틴은 단계 (b)로 복귀하고, 상기 값이 이 임계값 P1보다 작은 경우, 지연 시간 t가 활성화되고;
(b12) 상기 지연 시간이 활성화된 경우, 다시 제1 임계값 P1과 비교되고, 상기 전력 값이 이 임계값보다 큰 경우, 루틴은 상기 지연 시간을 리셋한 후에 단계 (b)로 복귀하고, 상기 값이 이 임계값 P1보다 작은 경우, 상기 지연 시간 기간의 만료 여부가 결정되고, 만료가 아닌 경우, 상기 값 P1과의 비교가 재개되고;
(b13) 상기 지연 시간 기간이 만료된 경우, 루틴은 단계 (a)로 복귀하고;
(b2) 상기 전력이 P2보다 큰 경우, 3개의 컨버터가 연결되고;
(b21) 제2 임계값 P2와 비교되고, 상기 전력 값이 이 임계값보다 큰 경우, 루틴은 단계 (b2)로 복귀하고, 상기 값이 이 임계값 P2보다 작은 경우, 지연 시간 t가 활성화되고;
(b22) 상기 지연 시간이 활성화된 경우, 다시 제2 임계값 P2와 비교되고, 상기 전력 값이 이 임계값보다 큰 경우, 루틴은 상기 지연 시간을 리셋한 후에 단계 (b2)로 복귀하고, 상기 값이 이 임계값 P2보다 작은 경우, 상기 지연 시간 기간의 만료 여부가 결정되고, 만료가 아닌 경우, 상기 값 P2와의 비교가 재개되고;
(b23) 상기 지연 시간 기간이 만료된 경우, 루틴은 단계 (a) 또는 단계 (b)로 복귀하고;
- n개의 컨버터들에 대해 필요한 경우 상기 단계들을 반복하는 단계.
본 발명에 따른 방법에서, 상기 CS의 로테이션을 갖는 일 실시예에 따르면,
- 모든 컨버터들이 연결되지 않는 경우에 다른 컨버터들의 연결 동안에 i번째 컨버터가 더 이상 연결되지 않는다.
상기 CS의 로테이션을 갖는 이 실시예의 하나의 대안에 따르면, 상기 방법은 하기의 단계들을 포함한다:
- 적어도 하나의 제1 컨버터를 연결하는 단계;
- 더 많은 개수의 컨버터들을 연결하는 단계;
- 그 후, 더 적은 개수의 컨버터들을 연결하는 경우에, 상기 제1 컨버터가 연결되지 않는다.
상기 CS의 로테이션을 갖는 이 실시예의 하나의 대안에 따르면, 이 방법에서, 상기 컨버터들의 로테이션의 단계는 측정된 전력 값이 임계값들 Pi-1과 Pi 사이에서 변화할 때 수행된다.
상기 CS의 로테이션을 갖는 이 실시예의 하나의 대안에 따르면, 상기 방법은 하기의 단계들을 포함한다:
- 각각의 컨버터의 사용 지속 기간 및/또는 사용 개수를 결정하는 단계;
- 상기 사용 지속 기간 및/또는 상기 사용 개수가 소정의 기간에 걸쳐 상기 컨버터들에 대하여 다소 동등하도록 상기 컨버터들을 연결하는 단계.
본 발명의 방법들은 본 발명에 따른 발전기들에 특히 적합하다.
도 1은, 이미 설명한 바와 같이, 종래 기술의 광기전 발전기에 대한 도면을 도시하고 있다.
도 2는, 이미 설명한 바와 같이, 광기전 전지의 이론상 전류/전압 및 전력 특성을 도시하고 있다.
도 3은 복수의 컨버터들(여기서는 부스트 유형의 3개의 정적 컨버터들 CS)을 포함하는 PVG에 대한 도면을 도시하고 있다.
도 4는 하루 중의 시간의 함수로서 전력의 변화 및 사용되는 CS의 개수를 도시하고 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 알고리즘을 도시하고 있다.
도 6a 및 6b는 본 발명의 적용에 의한 하루 중의 시간의 함수로서 전력 곡선의 2개의 구역의 확대 및 사용되는 CS의 개수의 표시를 도시하고 있다.
도 7은 시간의 함수로서 PV 전력(PPV)을 갖는, 광기전 생성 프로파일의 예를 도시하고 있다.
도 8은 시뮬레이션된 전력 프로파일을 도시하고 있다.
도 9a 및 9b는 본 발명의 알고리즘이 없는 경우와 본 발명의 알고리즘이 있는 경우의 Pin 및 Pout의 값들을 도시하고 있다.
도 10은 사용된 측정 장치를 도시하고 있다.
도 4, 6a, 6b, 7, 8, 9a 및 9b에서, 임계값들 P1 및 P2는, 종래의 방법으로, 전력 Ppeak의 1/3 및 2/3으로, 이 경우 각각 28W 및 56W이다.
본 발명은 광기전 전지(photovoltaic cell)들에 연결된 DC/AC 또는 DC/DC일 수 있는 복수의 (전지 또는 위상) 컨버터들(통상적으로 3개의 컨버터)을 포함하는 광기전 발전기(photovoltaic generator)의 전자 관리를 위한 시스템을 제안한다. 컨버터들은 적어도 하나의 광기전 전지에 의해 생성된 에너지를 수집하고 그것을 부하에 전달하기 위해 이 전지에 전기적으로 연결된다. "부하"라는 용어는 광기전 발전기에 의해 생성된 에너지가 그것에 예정되어 있는 전기 응용을 지칭한다. 하기의 기재는 3개의 컨버터에 관하여 기술되지만 본 발명은 더 많은 개수에 동일하게 적용되는 것은 물론이다. CS는 아래에서 (이 경우 정적) 컨버터를 지시하는 데 사용되는 두문자어(acronym)일 것이다.
종래의 방법으로, 이들 컨버터는 MPPT로 알려진 명령에 의해 제어된다. 예를 들어, 이 최대 전력점 추적 명령 MPPT는 발전기에 의해 전달된 전력에 대한 전압 변화의 영향을 식별하고 전력을 증가시키는 것으로 식별된 방향으로 전압의 이동을 초래하는 알고리즘을 구현할 수 있다. 따라서, 이러한 유형의 알고리즘은 제1 전압에 대하여 발전기에 의해 전달된 전력을 측정하고, 특정 시간 후에, 제1 전압보다 더 높은 제2 전압을 가한 후에 대응하는 전력을 측정하거나 평가하는 것에 있다. 제2 전압에 대응하는 전력이 제1 전압에 대응하는 전력보다 더 높은 경우에, 알고리즘의 다음 단계는 제3의 한층 더 높은 전압을 가하는 것이다. 반대의 경우에, 가해지는 제3 전압은 제1 전압보다 더 낮다. 따라서, 점차로, 시스템은 최대 전력점에 가능한 한 가깝게 접근하기 위하여 광기전 발전기의 단자들에서의 전압을 연속적으로 적응시킬 수 있다. MPPT 명령에 대하여 다른 알고리즘들이 구현될 수 있는 것은 물론이다.
도 3은 이러한 유형의 시스템을 도시하고 있는데, PVG는 CS 11, 12, 13(부스트 1, 2, 및 3)에 및 MPPT 명령(14)에 연결된 광기전 유닛(10)을 포함하고, CS의 출력은 배터리(15)에 연결되어 있다.
사용되는 CS의 개수는 CS를 향하여 보내지는 전력의 함수이다. 공지된 방법으로, 그 개수는 임계값의 검출에 따라 변화한다. 3개의 CS의 경우에, 종래 기술의 적용은 컨버터의 개수의 변화의 2개의 미리 결정된 임계값들에 대응한다. MPPT 관리 시스템에 의해 측정된 전력, 즉 1/3 Ppeak 미만, 1/3과 2/3 Ppeak 사이 및 2/3 Ppeak 초과의 전력의 함수로서, 관리 시스템은 1개, 2개 또는 3개의 컨버터를 사용한다. 필요한 경우 다른 임계값들이 사용될 수 있다.
물론 기상 조건들이 생성되는 전력의 레벨의 원인이다. 태양이 두꺼운 구름에 의해 가려지는 경우, 일사량이 실질적으로 감소하고 생성되는 전력이 떨어져서, 3개의 CS에서 1개의 CS로 전환하는 시스템의 변화를 초래한다. 반대 변화의 경우, 정반대 일이 발생한다. 이들 변화는 특히 도 4에 예로서 제시되어 있다. 도 4는 생성된 전력 및 사용되는 CS의 개수를 하루 중의 시간의 함수로서 도시하고 있다. 다수의 CS 및 광기전 응용에 대한 CS의 개수의 적응을 갖는 이 구성의 사용에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 수일간의 교란 동작에 대하여, 장치는 기후 변화 및 따라서 광기전 전력 변화를 따르도록 종종 그리고 신속히 컨버터의 개수를 변화시킬 것이라는 것을 알 수 있다. 이러한 빠르고 수많은 변화들은 전력 컨버터들을 구성하는 전자 부품들의 서비스 수명 및 신뢰도에 부정적인 영향을 줄 것이다.
본 발명은 전력 안정화 시간(또는 지연 시간) t의 사용에 기초한다. CS의 개수의 변화는 이 지연 시간 t가 만료된 후에만 허가될 것이다. 따라서, 빠른 변화가 고려되지 않을 것이고 CS의 개수는 발진들을 포함하는 위상 동안에 동일하게 유지될 것이다.
이 안정화 시간 t는 시스템에 따라 변화한다. 그것은 전형적으로 3분 내지 20분 정도일 수 있고, 예를 들어 5분과 15분 사이에 있다.
안정화 시간 t의 구현을 위한 가능한 알고리즘이 도 5에 도시되어 있다.
시작점은 소정의 전력을 갖는 상태이다. 우선, PV 전력 PPV(CS에 대한 PIN에 대응함)가 결정된다.
이 전력 PPV가 제1 임계값 P1(예를 들어, 1/3인 것으로 간주됨)보다 낮은 경우, 논리적 질문에 대한 답은 "아니오"이고 단일 CS가 사용되며; 루틴은 시작으로 복귀한다. 이 전력 PPV가 제1 임계값보다 높은 경우, 논리적 질문에 대한 답은 "예"이고; 프로세스는 그 후 루틴의 제2 단계로 계속 진행한다.
이 제2 단계 동안에, 제2 임계값 P2(예를 들어, 2/3인 것으로 간주됨)와의 비교가 행해진다. 이 전력 PPV가 제2 임계값 P2(예를 들어, 2/3인 것으로 간주됨)보다 낮은 경우, 논리적 질문에 대한 답은 "아니오"이고 2개의 CS가 사용되며; 루틴은 그 후 제1 분기에 따라 계속된다.
이 제1 분기에 따르면, 다음 논리적 질문은 다시 제1 임계값 P1과의 비교이다. 전력 PPV가 제1 임계값 P1보다 높은 경우, 논리적 질문에 대한 답은 "아니오"이고 루틴은 제2 단계의 시작으로 복귀한다. 그 답이 "예"인 경우, 지연 시간이 활성화된다. 종래 기술에 따르면, 그 답은 반드시 1개의 CS로의 천이를 초래하였다. 본 발명에서는, 이러한 천이가 일어나지 않고 대신에 지연 시간이 활성화된다. 때때로, 정의된 기간에 따라, 전력 PPV의 값이 다시 측정되고 제1 임계값 P1과 비교된다. 그 값이 더 높은 경우, 논리적 질문에 대한 답은 "아니오"이고 루틴은 제2 단계의 시작으로 복귀한다: 그러면 2개의 CS가 요구되는 조건들이 한 번 더 우세하다. 이 경우, 지연 시간이 리셋된다. 따라서 기다린 사실은 2개의 상태 사이의 양방 천이가 회피되고 따라서 시스템 부품 피로에 관하여 이득이 얻어지는 것을 가능하게 했다는 것이 명백하다. 비교 동안에, 그 값이 임계값 P1보다 낮은 경우, 루틴은 다음 논리적 질문으로 계속 진행한다. 다음 논리적 질문은 지연 시간의 만료에 관한 질문이다.
- 응답이 부정인 경우, 루틴은 임계값 P1과의 비교인 이전의 논리적 질문으로 복귀한다. 따라서, 지연 시간 t의 기간 동안에, 전력 값 PPV가 제1 임계값 P1보다 높은 경우, 시스템은 그 개수가 사실 2개의 CS라고 간주하고 시스템은 제2 단계의 논리적 질문으로 복귀한다.
- 응답이 긍정인 경우(지연 시간이 만료하였다는 것을 의미), 지연 시간이 리셋되고, 루틴은 1개의 CS로 스위칭하고 시퀀스가 완전히 다시 시작된다.
이 제2 단계 동안에, 제2 임계값 P2(예를 들어, 2/3인 것으로 간주됨)와의 비교가 행해진다. 이 전력 PPV가 제2 임계값 P2(예를 들어, 2/3인 것으로 간주됨)보다 높은 경우, 논리적 질문에 대한 답은 "예"이고 3개의 CS가 사용되고; 루틴은 그 후 제2 분기에 따라 계속된다.
이 제2 분기에 따르면, 다음 논리적 질문은 다시 제2 임계값 P2와의 비교이다. 전력 PPV가 제2 임계값 P2보다 높은 경우, 논리적 질문에 대한 답은 "아니오"이고 루틴은 제2 분기의 시작으로 복귀한다. 그 답이 "예"인 경우, 지연 시간이 활성화된다. 종래 기술에 따르면, 그 답은 반드시 2개(또는 1개)의 CS로의 천이를 초래하였다. 본 발명에서는, 이러한 천이가 일어나지 않고 대신에 지연 시간이 활성화된다. 때때로, 정의된 기간에 따라, 전력 PPV의 값이 다시 측정되고 제2 임계값 P2와 비교된다. 그 값이 더 높은 경우, 논리적 질문에 대한 답은 "아니오"이고 루틴은 제2 분기의 시작으로 복귀한다: 3개의 CS가 요구되는 조건들이 한 번 더 우세하다. 이 경우, 지연 시간이 리셋된다. 따라서 기다린 사실은 2개의 상태 사이의 양방 천이가 회피되고 따라서 시스템 부품 피로에 관하여 이득이 얻어지는 것을 가능하게 했다는 것이 명백하다. 비교 동안에, 그 값이 임계값 P2보다 낮은 경우, 루틴은 다음 논리적 질문으로 계속 진행한다. 다음 논리적 질문은 지연 시간의 만료에 관한 질문이다.
- 응답이 부정인 경우, 루틴은 임계값 P2와의 비교인 이전의 논리적 질문으로 복귀한다. 따라서, 지연 시간 t의 기간 동안에, 전력 값 PPV가 제2 임계값 P2보다 높은 경우, 시스템은 그 개수가 사실 3개의 CS라고 간주하고 시스템은 제2 분기의 논리적 질문으로 복귀한다.
- 응답이 긍정인 경우(지연 시간이 만료하였다는 것을 의미), 지연 시간이 리셋되고, 루틴은 1개의 CS로 스위칭하고 시퀀스가 완전히 다시 시작된다. 1개의 CS보다는 2개의 CS로 스위칭하고 동일하게 다시 시작하는 것도 가능할 것이고, 제1 논리적 질문에 대한 답은 반드시 두 번째로 귀결된다.
일 실시예에 따르면, 파워업 동안에 지연 시간이 없다. 이것은 모든 전력이 단일 CS 쪽으로 향해지는 것(이는 CS의 온도의 급격한 증가를 수반하게 됨)을 예방할 것이다.
전술한 정의된 기간은 고정되거나 어떤, 특히 기상, 조건의 함수로서 변화할 수 있다: 일정한 것으로 알려진 일사량을 갖는 루틴을 구현할 필요가 없다. 이 기간의 지속 기간은 크게 가변적이고, 대략 수초, 수십 초, 수분 또는 필요할 경우 그 이상일 수 있다. 그러나, 그 기간은 유리하게는 안정화 기간 t보다 여전히 작을 것이다.
도 6a 및 6b는 도 4에 도시된 곡선에서 취해진 2개의 부분에 대하여 본 발명에 따른 알고리즘의 구현으로 사용되는 CS의 개수를 확대된 방식으로 도시하고 있다.
도 6a 및 6b는 2개의 CS 케이스가 액티브 케이스가 아닌 것을 도시하고 있다(시스템은 3개의 CS 케이스가 우세한 케이스라고 간주하였다). 도 6a에서, 변화들은 주로 3개의 CS와 2개의 CS 사이에 있고, 매우 많은 부분이 3개의 CS 영역에 있다. 그러한 경우, 시스템은 PVG가 3개의 CS 케이스에서보다 더 적은 수의 스트레스로 동작할 것이라고 간주한다. 이 상황은 도 6b에서 한층 더 현저한데, 그 이유는 2개의 CS 케이스가 종래 기술에서는 더 자주 구현되었을 것임에 반하여, 그러한 일이 본 발명에서는 일어나지 않기 때문이다. PVG가 2개의 상태들 사이에 스윙할 경우 본 발명은 더 높은 케이스에 유리하다.
이 안정화 시간의 사용은 이러한 원하지 않는 전력 변화들 동안에 활성 상태의 부품들이 받는 열 및 전기 스트레스를 감소시키는 효과를 갖는다.
열 변화들은, 예를 들어 구리에 대한 16ppm/℃ 및 알루미늄에 대한 24ppm/℃와 대조적으로 실리콘에 대한 4ppm/℃와 같이, 주로 제조시에 사용되는 재료들의 열팽창계수의 차이로 인해, 반도체들에서 기계적 압박(mechanical constraints)을 일으킨다.
전기 콘택트들이 수많은 열 사이클 후에 받는 기계적 압박의 결과로 콘택트들에 미세 균열들이 나타나게 되고, 심지어 콘택트 지점이 부서지기까지 한다.
본 발명의 목적은 갑작스러운 온도 변화들을 제한하는 것에 의해 열 사이클들을 최소화하기 위하여 변화들을 예상하는 것이다. 도 7은 시간의 함수로서 PV 전력(PPV)을 갖는, 광기전 생성 프로파일의 예이다. 하루의 도중에, 예를 들어, 갑작스러운 전력의 저하가 관찰된다. 통상의 동작에서, 시스템은 점 1(고전력 - 3개의 활성화된 컨버터)로부터 점 2(저전력 - 1개의 단일 활성화된 컨버터)로 스위칭할 것이다. 따라서 2개의 컨버터들이 갑자기 정지하여, 높은 ΔT°의 열 사이클을 생성할 것이다.
본 발명을 적용하는 것에 의해, 3개의 컨버터들은 점 2에서 계속해서 동작할 것이다. 따라서 3개의 컨버터들의 온도는 점진적으로 감소할 것이다(전력이 3개의 전지들에 분산되므로). 전력이 점 2와 점 3 사이에 증가하지 않았다면, 컨버터들 중 2개가 연결해제될 것이고 따라서 단일 컨버터가 점 3에서 동작할 것이다. 이 원리 덕분에, ΔT°변화들의 정도를 제한하고 따라서 열 사이클들의 정도를 제한하는 것이 가능하다.
안정화 또는 지연 시간 t는 그동안 점 2와 점 3 사이에 3개의 CS(또는 상이한 CS 조합)가 활성이 될 시간이다.
이 안정화 또는 지연 시간 t는 시스템의 알고리즘에서 고정될 수 있거나 복수의 기준들에 따라 수정될 수 있다.
제1 기준은 기상 자체이다. 기후 조건들은 지역마다 변화하고 따라서 지연 시간은 PVG가 설치되는 지역에 따라 최적화될 수 있다. 사실, 어떤 기후에서는, 번갈아 생기는 구름이 거의 없거나(예를 들어 지중해성 기후), 이에 반하여, 그것들이 많을 수 있다(예를 들어 대양성 기후). 기후 조건들은 또한 계절에 따라 변화하고 지연 시간은 다시 사용의 달에 따라 적응될 수 있다.
또한 기후 조건들을 분류하고 실제로 마주치는 기후 조건들에 따라 지연 시간의 지속 기간을 선택할 "지능적" 학습 소프트웨어를 갖는 것도 가능하다.
제2 기준은 부품들 자체의 거동, 및 특히 전력 및 온도의 함수로서 그들의 거동이다(특히 트랜지스터들 또는 전체로서 시스템의). 안정화 또는 지연 시간 t는 특히 부품들의 온도의 함수로서 조정될 수 있다.
하나의 유리한 실시예에 따르면, 시스템은 단일 CS에 연속적인 스트레스를 가하는 것을 피하기 위해 CS 로테이션 루틴을 통합한다. 사실, 도 3에서는, 컨버터 CS 11이 연속적으로 연결되고, 따라서 변환될 전류를 연속적으로 수신한다. 나머지 CS는 PV 전력의 생성시에 일어나는 변화들에 따라 사용된다. 따라서 CS 11은 연속적으로 스트레스를 받고, 또한 PV 전력의 변화의 경우에 처리될 전력의 변화들을 겪는다. 따라서 부품들 중 하나가 연속적으로 스트레스를 받기 때문에 시스템의 신뢰도는 감소된다. 이 유리한 실시예에 따르면, 사용되는 CS의 로테이션이 있다.
로테이션은 패널들에 의해 생성된 PV 전력의 변화의 경우에 제어될 수 있거나 또는 컨버터들의 상태에 따라 제어될 수 있고, 또는 둘 다일 수 있다. 임의 할당 명령(random allocation command)이 사용될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, CS의 변화는 사용되는 CS의 개수의 증가의 경우에 일어난다. 예를 들어, CS 11이 연결되어 있고, 명령이 2개의 CS가 사용되어야 한다고 결정하는 경우, CS 12 및 13이 사용될 것임에 반하여, CS 11은 더 이상 연결되지 않을 것이다. CS의 개수가 1개 유닛으로 복귀하는 경우, CS 11보다는 CS 12(또는 CS 13)가 연결될 것이고, CS 11은 여전히 정지 상태(idle)일 것이다. 3개의 CS가 연결되어야 하는 경우에, 1개 또는 2개의 CS로 돌아가는 중에 로테이션이 일어난다. 이 경우, 시작점은 CS 11이 연결되어 있는 상황이고, 그 후 3개의 CS가 연결되고, 그 후 복귀 조건들이 2개의 CS를 요구하여 CS 12 및 CS 13이 연결되거나, 복귀 조건들이 1개의 CS만을 요구하는 경우, CS 12 또는 CS 13이 연결될 것이다.
다른 실시예에 따르면, CS의 변화는 CS의 사용의 계산으로 인해 일어난다. 이 계산은 사용의 지속 기간에 기초할 수 있고, 소정의 기간 동안 모든 CS에 대하여 다소 동등한 사용의 지속 기간을 보증하는 방식으로 로테이션이 수행된다. 이 소정의 기간은 하루, 며칠 또는 하루의 일부, 예를 들어 한 시간 또는 그보다 많은 시간일 수 있고, 이 지속 기간은 또한 하루 중의 시간 및/또는 계절의 함수일 수 있다. 따라서, 이 실시예에 따르면, 사용되어야 하는 CS는 가장 적게 사용된 것, 즉, 최소 사용 시간을 갖는 것이다. 그 계산은 또한 사용의 지속 기간과 관계없이, CS의 스트레스들 또는 사용의 지속 기간보다는 그 개수를 세는 것에 의해 수행될 수 있다. 따라서 이 경우, 사용되어야 하는 CS는 최소 횟수 스트레스를 받는 것이다. 또한 이 2개의 변형들이 조합되는 실시예를 상상하는 것도 가능하다.
다른 실시예에 따르면, 로테이션이 임의의 방식으로 수행되는 것이 가능하고, 관리 시스템에서 임의의 발전기가 제공된다. CS의 개수의 증가 또는 감소의 경우에, 선택은 임의의 방식으로, 어쩌면 필요할 경우 "셔플(shuffle) 모드(이 모드는 사용된 CS는 임의의 선택으로부터 제외되는 모드에 대응함)로 행해진다.
상기 설명에서, CS 로테이션은 사용되는 CS의 개수의 변화가 있는 경우에 수행된다. 물론 이 로테이션이 사용되는 CS의 개수가 일정한 경우에(그것이 최대 개수와 다른 한) 일어나게 하는 것이 가능하다. 따라서, 기상 조건들이 1개의 CS만이 사용되는 것일 때, 1개의 CS가 소정의 지속 기간을 초과하여 연속적으로 사용되지 않는 방식으로 이 CS를 처음에 정지 상태의 CS와 교환하는 루틴이 제공될 수 있다.
사용되는 컨버터들의 로테이션은 전력 변화의 경우에 활성 상태의 부품들이 받는 열 및 전기 스트레스들을 더 감소시키는 효과를 갖는다. 전술한 바와 같이, 열 변화들은 반도체들에서 기계적 압박을 일으키고, 그 결과 콘택트들에 미세 균열들이 나타나게 되고, 심지어 콘택트 지점이 부서지기까지 한다. CS 로테이션을 갖는 실시예의 목적은 열 및 전기 스트레스들을 모든 컨버터들에 분산시키는 것이다.
본 발명에 따른 전자 관리 시스템은 또한, 예를 들어, PVG의 부품들의 과열을 나타내는 메시지에 따라 컨버터들의 운전 정지(shutdown)를 제어하는, 안전 기능들을 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 전자 관리 시스템은 또한 도난 방지 기능을 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 관리 시스템은 또한 전지 그룹들 및/또는 컨버터들의 동작 상태에 관한 정보를 전기 네트워크의 제어 센터에 전송할 수 있다. 이것은 PVG들의 유지 관리를 용이하게 한다. 특히, 유지 관리에 대한 책임이 있는 운영자는 따라서 특정 광기전 전지 그룹들 또는 특정 컨버터들의 기능 불량에 대해 더 신속히 경고받고 그 결과 대책을 착수할 수 있다.
본 발명에 따른 관리 시스템은 완전히 또는 부분적으로 광기전 발전기에 통합될 수 있다.
하나의 가능한 실시예에 따르면, 다중 접합(multi-junction) 광기전 장치들이 사용될 수 있다. 그 후 여러 접합들의 전기 연결 문제를 관리하는 것이 필요하게 된다. 다중 접합 광기전 장치, 예를 들어 탠덤형 접합(tandem-junction) 장치는 그 장치에 의한 태양 스펙트럼 흡수의 구역을 증가시키는 방식으로 적층된 복수의 단일 접합들을 포함하는 광기전 장치를 지시한다. 탠덤형 접합 광기전 장치들은 더 나은 전기 변환 출력이 얻어질 수 있게 한다. 탠덤형 접합 광기전 장치에서 전기 연결의 주된 불리점은, 일사량 조건들에 관계없이, 탠덤을 구성하는 광기전 전지들의 성능의 조화에 대한 필요성이다. 이 이상적인 케이스는 실제로는 가능하지 않은데, 그 이유는 탠덤의 각 전지의 전류 생성은 그것들이 활성 상태인 스펙트럼의 영역에 따라 자연히 상이하고, 일사량 조건들의 함수로서 변화하기 때문이다. 이 결과로 탠덤형 접합 광기전 장치의 요소들 중 가장 약한 것에 의해 그 장치가 본질적으로 제한된다. 이러한 유형의 전류 제한은 탠덤형 접합 광기전 장치의 이론상의 출력을 상당히 감소시킨다. 한 가지 해법은 탠덤형 접합 광기전 장치의 접합들을 전기적으로 분리하는 것에 있다. 탠덤의 광기전 전지들은 여전히 광학적으로 결합되지만 전기적으로 분리된다. 그 후 각 접합은 2개의 전기 전극들에 연결되고; 따라서 4-전극 광기전 장치가 얻어진다(탠덤의 경우에). 컨버터들을 탠덤의 각각의(적어도 하나의) 광기전 전지에 연결하는 것에 의해, 시스템은 광기전 전지들이 전기적으로 분리된 채로 동작하는 다중 접합 광기전 장치가 얻어질 수 있게 하고, 각각의 광기전 전지는 본 발명에 따른 관리 시스템에 의해 최적의 방식으로 관리된다.
다음의 예들은 본 발명을 예시하는 것으로, 그것을 제한하지는 않는다.
예
이 예에서는, 본 발명의 적용의 출력 손실에 관하여 효과가 측정된다.
본 발명에 따른 방법에 의해 달성된 에너지 이득을 평가하기 위해 선택된 테스트 프로토콜은 동일한 입력 소스(태양 시뮬레이터) 및 동일한 다중 위상 전력 카드(동일한 전기 부품들의 거동)를 사용하는 것에 있었다. 시뮬레이터는 동일한 전력 프로파일의 양쪽 경우에 그 적용을 허용한 것에 반하여(예를 들어 비교적 맑게 갠 날 동안에 85 W의 피크 전력을 갖는 모듈의 생성), 동일한 MPPT 명령을 사용하여 MPP가 얻어졌다. 이 테스트 동안, 전자 부하의 공칭 전압(24 V)을 연속적으로 보증하기 위하여 24 V 배터리가 사용되었고 그것에 그 전자 부하가 연결되었다. 도 10은 사용되는 측정 시스템을 도시하고 있다.
측정 벤치(measuring bench)에 기초하여, 컨버터의 입력 및 출력에 존재하는 전류 및 전압이 동시에 측정된다. 이들 값은 시뮬레이터에 의해 공급된 PV 전력(PPV) 및 배터리에 전송된 전력(PBAT) 및 따라서 컨버터의 출력(PBAT/PPV)이 추론될 수 있게 한다. 시간 변수(시간 단위의 테스트 지속 기간)를 고려함으로써, 생성되어(EPV) 배터리에 전송된(EBAT) PV 에너지의 양이 산출된다.
사용된 임계값들은 1/3 및 2/3의 통상의 임계값들이다.
시뮬레이터의 전력 프로파일이 도 8에 도시되어 있다.
안정화 시간 t의 값은 이 예에서 10분에 고정되어 있다.
도 9a 및 9b는 본 발명의 알고리즘이 있는 경우와 그것이 없는 경우의 Pin 및 Pout의 값들을 보여준다. 본 발명에 따른 경우에, CS의 개수가 3개에서 1개로 복귀할 때, 출력 전력에서 약간의 분리가 발생하여, 출력에 관하여 이득이 얻어진다(저전력에 대하여, 출력은 단일 CS에서 더 낫다).
다음의 결과들이 얻어진다:
Figure pct00001
이 표에 따르면 그리고 의심할 바 없이 이 알고리즘의 사용은 전력 스테이지의 변환 출력을 0.3% 감소시킨다. 그러나, 이러한 감소는 여전히 만족스러운 범위 내에 있다. 반대로, 부품들이 견디는 열 압박 및 스트레스가 최소화되어, 적응 스테이지의 서비스 수명이 증가하게 된다. 수지는 플러스이다(the balance is positive).

Claims (16)

  1. 광기전 발전기(photovoltaic generator)의 전자 관리를 위한 시스템으로서,
    - 병렬로 연결된 복수의 n개의 정적 컨버터들(11, 12, 13) - 각각의 컨버터(11, 12, 13)는 상기 발전기의 적어도 하나의 광기전 전지(photovoltaic cell)(10)에 전기적으로 연결됨 - 을 포함하고,
    - 연결되는 컨버터들의 개수의 변화는 지연 시간(lag time) t 후에, 생성된 전력과 임계값들 P1, P2, ... Pn-1의 비교를 통하여, 광기전 전력의 변화를 통하여 초래되는 관리 시스템.
  2. 제1항에 있어서, n은 3인 관리 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 지연 시간 t는 3분과 20분 사이, 바람직하게는 5분과 15분 사이에 있는 관리 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시간 t의 값은 상기 컨버터들의 부품들의 상태에 의존하는 관리 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시간 t의 값은 기상 조건들, 특히 상기 발전기의 설치 장소 및 계절에 따라 선택된 기상 조건들에 의존하는 관리 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 컨버터들은 차례로(in turn) 연결되어 있는 관리 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 사용되는 컨버터들의 개수가 변화하는 경우에 상기 컨버터들의 로테이션이 초래되는 관리 시스템.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 컨버터들의 로테이션은 상기 컨버터들의 부품들의 상태에 의존하는 관리 시스템.
  9. 광기전 발전기로서,
    - 적어도 하나의 광기전 전지;
    - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 관리 시스템
    을 포함하는 광기전 발전기.
  10. 광기전 발전기를 제어하는 방법으로서, 상기 광기전 발전기는,
    - 적어도 하나의 광기전 전지;
    - 병렬로 연결된 복수의 n개의 정적 컨버터들(11, 12, 13) - 각각의 컨버터(11, 12, 13)는 적어도 하나의 광기전 전지(10)에 전기적으로 연결됨 - 을 포함하고;
    상기 방법은,
    - 상기 적어도 하나의 광기전 전지에 의해 생성된 전력을 결정하고 피크 전력과 비교하는 단계;
    - 임계값들 P1, P2, ... Pn-1과 비교하는 단계; 및
    - 측정된 전력 값이 Pi-1과 Pi 사이에 있을 경우 i개 컨버터들을 연결하고 상기 측정된 전력 값이 Pn-1보다 큰 경우 모든 컨버터들을 연결하는 단계를 포함하고;
    - 상기 연결은 연결 조건들이 여전히 만족되는 경우 지연 시간 t 후에 수행되는 광기전 발전기 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 방법은 기간들에 따라 구현된, 하기의 단계들:
    - 상기 적어도 하나의 광기전 전지에 의해 생성된 전력을 결정하고 상기 피크 전력과 비교하는 단계;
    - 상기 임계값 P1과 비교하는 단계 -
    (a) 상기 값이 이 임계값 P1보다 작은 경우, 단일 컨버터가 연결되고,
    (b) 상기 값이 이 임계값 P1보다 큰 경우, 제2 임계값 P2와 비교되고,
    (b1) 상기 전력이 P2보다 작은 경우, 2개의 컨버터가 연결되고,
    (b11) 상기 제1 임계값 P1과 비교되고, 상기 전력 값이 이 임계값보다 큰 경우, 루틴은 단계 (b)로 복귀하고, 상기 값이 이 임계값 P1보다 작은 경우, 지연 시간 t가 활성화되고,
    (b12) 상기 지연 시간이 활성화된 경우, 다시 상기 제1 임계값 P1과 비교되고, 상기 전력 값이 이 임계값보다 큰 경우, 루틴은 상기 지연 시간을 리셋한 후에 단계 (b)로 복귀하고, 상기 값이 이 임계값 P1보다 작은 경우, 상기 지연 시간 기간의 만료 여부가 결정되고, 만료가 아닌 경우, 상기 값 P1과의 비교가 재개되고,
    (b13) 상기 지연 시간 기간이 만료된 경우, 루틴은 단계 (a)로 복귀하고,
    (b2) 상기 전력이 P2보다 큰 경우, 3개의 컨버터가 연결되고,
    (b21) 상기 제2 임계값 P2와 비교되고, 상기 전력 값이 이 임계값보다 큰 경우, 루틴은 단계 (b2)로 복귀하고, 상기 값이 이 임계값 P2보다 작은 경우, 지연 시간 t가 활성화되고,
    (b22) 상기 지연 시간이 활성화된 경우, 다시 상기 제2 임계값 P2와 비교되고, 상기 전력 값이 이 임계값보다 큰 경우, 루틴은 상기 지연 시간을 리셋한 후에 단계 (b2)로 복귀하고, 상기 값이 이 임계값 P2보다 작은 경우, 상기 지연 시간 기간의 만료 여부가 결정되고, 만료가 아닌 경우, 상기 값 P2와의 비교가 재개되고,
    (b23) 상기 지연 시간 기간이 만료된 경우, 루틴은 단계 (a) 또는 단계 (b)로 복귀함 -; 및
    - n개의 컨버터들에 대해 필요한 경우 상기 단계들을 반복하는 단계
    를 포함하는 광기전 발전기 제어 방법.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    - 모든 컨버터들이 연결되지 않는 경우에 다른 컨버터들의 연결 동안에 i번째 컨버터가 더 이상 연결되지 않는 광기전 발전기 제어 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 방법은,
    - 적어도 하나의 제1 컨버터를 연결하는 단계;
    - 더 많은 개수의 컨버터들을 연결하는 단계; 및
    - 그 후, 더 적은 개수의 컨버터들을 연결하는 경우에, 상기 제1 컨버터가 연결되지 않는 단계
    를 포함하는 광기전 발전기 제어 방법.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 측정된 전력 값이 임계값들 Pi-1과 Pi 사이에서 변화할 때 상기 컨버터들의 로테이션의 단계가 수행되는 광기전 발전기 제어 방법.
  15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은,
    - 각각의 컨버터의 사용 지속 기간 및/또는 사용 개수를 결정하는 단계; 및
    - 상기 사용 지속 기간 및/또는 상기 사용 개수가 주어진 기간에 걸쳐 상기 컨버터들에 대하여 다소 동등하도록 상기 컨버터들을 연결하는 단계
    를 포함하는 광기전 발전기 제어 방법.
  16. 제10항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 제9항에 따른 광기전 발전기를 제어하기 위한 광기전 발전기 제어 방법.
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