KR20150030786A - 태양광 pcs 제어 시스템 - Google Patents

태양광 pcs 제어 시스템 Download PDF

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KR20150030786A KR20130092707A KR20130092707A KR20150030786A KR 20150030786 A KR20150030786 A KR 20150030786A KR 20130092707 A KR20130092707 A KR 20130092707A KR 20130092707 A KR20130092707 A KR 20130092707A KR 20150030786 A KR20150030786 A KR 20150030786A
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류강열
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엘에스산전 주식회사
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Abstract

본 명세서는, 태양광 PCS 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 동기화수단을 이용해 계통에 분포된 태양광 PCS를 동기화하여 데이터 계측을 동기화하여, 동기화된 데이터를 근거로 태양광 PCS의 발전량을 적절하게 제어하고, 또한 시동기화된 데이터를 실시간으로 취득하여 태양광 PCS를 실시간으로 제어할 수 있고, 상기 데이터를 통합적 또는 개별적으로 취득하여 태양광 PCS를 계통 운영 상황에 맞게 통합적 또는 개별적으로도 제어할 수 있는 효과가 있는 태양광 PCS 제어 시스템에 관한 것이다.

Description

태양광 PCS 제어 시스템 {SYSTEM FOR CONTROLLING SOLAR PHOTOVOLTATIC POWER CONTROL SYSTEM}
본 명세서는 태양광 PCS의 제어 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 동기화수단을 이용하여 계통에 분포된 태양광 PCS를 제어하는 시스템에 관한 발명이다.
일반적인 태양광 PCS 제어는 중앙 통제 유닛에 의해 이루어진다. 상기 중앙 통제 유닛은 상기 태양광 PCS로부터 계측 데이터를 수신하여, 상기 데이터를 근거로 상기 태양광 PCS를 제어하게 된다.
도 1은 종래의 태양광 PCS의 구성도를 나타낸다.
도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 태양광 PCS는, 태양광 PCS(10)들이 중앙 통제 유닛(20)에 연계된다. 상기 태양광 PCS(10)는 계통 운영에 관련된 데이터를 계측하는데, 분석 또는 제어의 필요성이 있는 이벤트성의 데이터만 상기 중앙 통제 유닛(20)에 전송하고, 상기 중앙 통제 유닛(20)은 상기 수신된 이벤트성의 데이터만을 근거로 상기 태양광 PCS(10)를 제어하게 된다.
종래의 태양광 PCS는, 시동기가 되어 있지 않기 때문에 각각의 태양광 PCS에서 계측된 데이터들간에 시간적 연관성은 없고, 이벤트성의 데이터들만 중앙 통제 유닛에 전송한다. 따라서 현재 계통 상황에 맞도록 상기 태양광 PCS의 출력을 제어할 수 없게 되는 문제가 발생한다.
따라서, 본 명세서는 복수의 태양광 PCS를 시동기화 함으로써, 동일한 시각에서 계측된 태양광 PCS들의 데이터를 근거로 계통 상황에 맞는 제어가 가능한 태양광 PCS 제어 시스템을 제공하고자 한다.
상술한 과제를 실현하기 위한 본 명세서에 기재된 실시예에 따른 태양광 PCS 제어 시스템은, 복수의 태양광 PCS, 상기 태양광 PCS들을 시동기화하는 동기화수단 및 동기화된 상기 태양광 PCS들로부터 동일시각의 데이터를 수신하고, 상기 데이터를 근거로 상기 태양광 PCS들을 제어하는 중앙 통제 유닛을 포함한다.
실시예에서, 상기 태양광 PCS 제어 시스템은, 상기 태양광 PCS와 상기 중앙통제유닛이 상기 데이터를 송수신할 수 있는 유선 또는 무선 통신 회선을 통해 상호간에 통신을 하되, 상기 태양광 PCS에서 송신하는 상기 데이터에 동기화된 시간을 표시하는 시간 태그를 붙여서 전송할 수 있다.
실시예에서, 상기 데이터는, 상기 태양광 PCS로부터 계측된 전압, 전류, 전력, 주파수, 위상각 및 조류 측정값 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
실시예에서, 상기 동기화수단은, 위성항법시스템을 이용하여, 위성으로부터 시각 동기 신호를 받아 상기 태양광 PCS를 동기화시키는 GPS 수신기일 수 있다.
실시예에서, 상기 동기화수단은, 상기 태양광 PCS에 내부 회로로 구성되거나 외부에 착탈식으로 구성될 수 있다.
실시예에서, 상기 중앙 통제 유닛은, 상기 데이터를 실시간으로 수신하여, 상기 태양광 PCS를 실시간으로 제어할 수 있다.
실시예에서, 상기 중앙 통제 유닛은, 상기 태양광 PCS들로부터 상기 데이터를 통합적으로 수신하여, 상기 태양광 PCS를 통합 제어할 수 있다.
실시예에서, 상기 중앙 통제 유닛은, 상기 태양광 PCS로부터 상기 데이터를 개별적으로 수신하여, 상기 태양광 PCS를 개별 제어할 수 있다.
한편, 상술한 과제를 실현하기 위한 본 명세서에 기재된 실시예에 따른 태양광 PCS의 제어 방법은, 복수의 태양광 PCS가 동기화수단에 의해 시동기화되는 단계; 중앙통제유닛이 동기화된 상기 태양광 PCS로부터 동일시각의 데이터를 수신하는 단계; 및 중앙통제유닛이 상기 태양광 PCS들을 상기 데이터를 근거로 제어하는 단계;를 포함할 수 있다.
실시예에서, 상기 태양광 PCS의 제어 방법은, 상기 태양광 PCS와 상기 중앙통제유닛이 상기 데이터를 송수신할 수 있는 유선 또는 무선 통신 회선을 통해 상호간에 통신을 하되, 상기 태양광 PCS에서 송신하는 상기 데이터에 동기화된 시간을 표시하는 시간 태그를 붙여서 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시예에서, 상기 데이터는, 상기 태양광 PCS로부터 계측된 전압, 전류, 전력, 주파수, 위상각 및 조류 측정값 중 어느 하나일 수 있다.
실시예에서, 상기 동기화수단은, GPS 수신기인 것을 특징으로 하되, 상기 태양광 PCS에 내부 회로로 구성되거나 외부 장치로 구성될 수 있다.
실시예에서, 상기 중앙 통제 유닛은, 상기 데이터를 실시간으로 수신하여, 상기 태양광 PCS를 실시간으로 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시예에서, 상기 중앙 통제 유닛은, 상기 태양광 PCS들로부터 상기 데이터를 통합적으로 수신하여, 상기 태양광 PCS들을 통합 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시예에서, 상기 중앙 통제 유닛은, 상기 태양광 PCS로부터 상기 데이터를 개별적으로 수신하여, 상기 태양광 PCS를 개별 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 명세서에 기재된 태양광 PCS 제어 시스템 및 방법은, 동기화수단을 사용하여 태양광 PCS의 데이터 취득을 시동기화 함으로써, 전국적인 범위에 동일한 시각에서 태양광 PCS의 전압, 전류, 전력, 주파수, 위상각 및 조류 등을 고정밀로 계측하고, 계통 전체의 안정도 여유분을 평가하여 태양광 PCS의 발전량을 적절하게 제어할 수 있는 효과가 있다.
또한, 시동기화된 데이터를 실시간으로 취득하여 태양광 PCS를 실시간으로 제어할 수 있고, 상기 데이터를 통합적 또는 개별적으로 취득하여 태양광 PCS를 계통 운영 상황에 맞게 통합적 또는 개별적으로도 제어할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 태양광 PCS의 구성도.
도 2는 본 명세서에 따른 태양광 PCS 제어 시스템의 구성도.
도 3은 본 명세서에 따른 태양광 PCS 제어 시스템의 데이터 흐름도.
도 4는 본 명세서에 따른 태양광 PCS 제어 방법의 순서도.
본 명세서에 개시된 발명은 태양광 PCS의 제어 시스템에 적용될 수 있다. 그러나 본 명세서에 개시된 기술은 이에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있는 기존의 모든 발전 시스템, 계통 제어 시스템, 비상용 발전 시스템, 그 외 신재생에너지발전 시스템에도 적용될 수 있다. 특히, 신재생에너지발전은 재생 가능한 에너지를 이용한 친환경 발전으로서, 일 예로, 태양열 발전, 바이오매스 발전, 소수력 발전, 해양에너지 발전, 폐기물에너지 발전, 지열 발전, 풍력 발전, 연료전지 발전 등을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 명세서에 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예들을 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 명세서에 개시된 기술을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 기술의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 그 기술의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
먼저, 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 태양광 PCS 제어 시스템(100)의 구성을 설명한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 상기 태양광 PCS 제어 시스템(100)(이하 제어 시스템이라 칭한다)은, 복수의 태양광 PCS(10), 상기 태양광 PCS(10)들을 시동기화하는 동기화수단(15) 및 동기화된 상기 태양광 PCS(10)들로부터 동일 시각의 데이터를 수신하고, 상기 데이터를 근거로 상기 태양광 PCS(10)들을 제어하는 중앙 통제 유닛(20)을 포함한다.
여기서, 상기 태양광 PCS(10)는 광전효과(Photovoltaic Effect)의 원리로, 태양전지 셀에 빛을 비추어 전기를 발생시키는 발전 시스템이다. 상기 발전 시스템은, 상기 태양전지 셀을 모듈화한 태양광모듈, 상기 태양광모듈을 다수 연결하여 용도에 맞게 만든 어레이(Array)에 전력 변환 장치를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용하는 용어 중, 상기 계통은 많은 발전소, 변전소, 송배전선 및 부하가 일체로 되어 전력의 발생 및 이용이 이루어지는 시스템을 의미한다.
상기 제어 시스템(100)에서, 상기 태양광 PCS(10)와 상기 중앙 통제 유닛(20)은 데이터를 송수신할 수 있는 유선 또는 무선 통신 회선을 통해 상호간에 통신을 하되, 상기 태양광 PCS(10)에서 송신하는 데이터에 동기화된 시간을 표시하는 시간 태그를 더 포함할 수 있다.
여기서, 유선 통신은 두 지점간에서 유선전송로를 통하여 이루어지는 통신 방식으로서, 상기 유선 통신은 PSDN(Public Switching Data Network), ISDN(Integrated Services Digital Network), ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line), VDSL(Very-high-data rate Digital Subscriber Line), 이더넷(Ethernet) 및 PLC(Power Line Communication) 등 다양한 방식으로 이뤄질 수 있다.
상기 유선전송로는 상호 기기 또는 설비 간 통신을 가능하게 해주는 전화선, 및 유선랜선일 수 있다.
또한, 상기 무선 통신은 전선을 통하지 않고 전파를 통하여, 신호, 부호, 영상, 및 음성 등의 정보를 교신하는 통신 방식으로서, 상기 무선 통신은 단말기에 적용되는 이동통신서비스의 통신 방식 뿐만 아니라, 와이브로(WIBRO), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)/WCDMA, 지그비(Zigbee), UWB(Ultra Wide band), 와이파이(Wireless Fidelity), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access), IRDA(Infrared Data Association), 무선주파수(RF: Radio Frequency), 블루투스(Bluetooth), 이동 컴퓨팅(Mobile Computing), 주파수 공용 통신(TRS: Trunked Radio System), 및 IEEE1394 등 다양한 방식으로 이루어질 수 있다.
상기 태양광 PCS(10)와 상기 중앙 통제 유닛(20)이 송수신하는 데이터는, 상기 태양광 PCS(10)로부터 계측된 전압, 전류, 전력, 주파수, 위상각 및 조류 측정값 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
예를 들면, 전압에 대한 정보만 필요한 경우에는 데이터에 전압 계측값만 포함할 수 있고, 계통 전체 제어가 필요한 경우에는 전압, 위상각 및 조류 측정값을 데이터에 포함할 수 있다.
계측된 데이터는, 상기 태양광 PCS(10) 내부의 데이터 계측 회로에 의해 계측되는 것을 원칙으로 하되, 유사시 상기 중앙 통제 유닛(20)의 계측시스템에 의해서도 계측될 수 있다.
계측된 데이터들을 통해, 상기 중앙 통제 유닛(20)이 상기 계통 전체의 안정도 및 변화를 평가하여 상기 태양광 PCS(10)를 적절하게 제어할 수 있다.
이를 테면, 계통에 분포된 태양광 PCS(10)들 중 어느 하나의 발전량을 제어하는 경우, 한 기의 발전량의 변화가 상기 계통 내 다른 기기들, 연계된 부하 및 조류에 영향을 끼치게 되므로, 상기 계통 내의 모든 데이터를 고려해서 발전량을 제어해야 하기 때문에, 상기 계측된 데이터들을 통해 상기 계통 전체의 안정도 안정도 및 변화를 평가하여 상기 태양광 PCS(10)의 발전량을 제어할 수 있다.
상기 동기화수단(15)은, 위성항법시스템을 이용하여, 위성으로부터 시각 동기 신호를 받아 상기 태양광 PCS(10)를 동기화시키는 GPS 수신기일 수 있다.
또한, 상기 동기화수단(15)은, 상기 태양광 PCS(10)에 내부 회로로 구성되거나 또는 외부에 착탈식으로 구성될 수 있다.
이를 테면, 상기 태양광 PCS(10) 내부의 데이터 계측 회로에 모듈로 같이 구성될 수 있고, 또는 상기 태양광 PCS(10) 외부에 장착 또는 탈착되는 장치로 구성될 수 있는데, 이 경우 사용자는 의도에 따라 상기 동기화수단(15)의 동작 유무를 결정할 수 있다.
예를 들면, 사고, 교체 및 점검 등의 이유로 상기 태양광 PCS(10)와 상기 동기화수단(15)을 분리해야할 경우, 사용자는 상기 동기화수단(15)을 탈착하여 상기 문제들을 용이하게 해소할 수 있다.
상기 중앙 통제 유닛(20)은, 상기 동기화수단(15)을 통해 동기화된 태양광 PCS(10)의 데이터를 상기 태양광 PCS(10)로부터 수신하여, 이를 근거로 상기 태양광 PCS(10)를 적절하게 제어할 수 있다.
상기 중앙 통제 유닛(20)의 상기 태양광 PCS(10) 제어 실시는, 실시간 제어, 통합 제어 및 개별 제어 등으로 실시될 수 있다.
이하에서는, 도 3을 참조하여 본 명세서에 개시된 태양광 PCS 제어 시스템(100)의 동작을 설명한다.
도 3은 본 명세서에 따른 태양광 PCS 제어 시스템(100)의 데이터 흐름도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 상기 태양광 PCS(10)가 상기 동기화수단(15)에 의해 시동기화(30)되고, 동기화된 상기 태양광 PCS(10)가 상기 통신 수단을 통해 상기 중앙 통제 유닛(20)에 동기화된 계측 데이터(40)를 송신하여, 상기 중앙 통제 유닛(20)은 수신한 데이터를 근거로 상기 태양광 PCS(10)에 제어 명령(50)을 할 수 있다.
여기서, 상기 시동기화(30)는, 분포된 복수의 태양광 PCS(10)에 내부회로 또는 외부장치로 구성된 상기 동기화수단(15)이 동기화 신호를 받으면, 상기 동기화 신호에 의해 상기 태양광 PCS(10)가 시동기화 되고, 복수의 상기 태양광 PCS(10)가 동일한 시각에 관련 수치들을 계측하게 되는 것을 의미한다.
따라서, 데이터들은 상기 동기화 수단(15)에 의해 시동기화 되어 계측될 수 있다.
계측 데이터(40)는, 상기 태양광 PCS(10)에서 계측된 시동기화 데이터로서 상기 유선 또는 무선 통신 수단을 통해, 상기 중앙 통제 유닛(20)으로 전송될 수 있다.
이 때, 상기 태양광 PCS(10)가 상기 중앙 통제 유닛(20)으로 전송하는 데이터는 동기화된 시각을 표시하는 시간 태그가 더 포함될 수 있다.
상기 제어 명령(50)은, 상기 태양광 PCS(10)에서 전송된 데이터를 근거로 상기 중앙 통제 유닛(20)이, 상기 계통 전체의 안정도 및 변화를 평가하여 상기 태양광 PCS(10)를 제어하는 것을 의미한다.
이하에서는 도 2 및 도 3을 참조하여 본 명세서에 개시된 상기 제어 시스템(100)의 구체적인 실시예들을 설명한다.
제 1 실시예 - 실시간 제어
도 3에 도시한 바와 같이, 상기 태양광 PCS(10)가 상기 동기화수단(15)에 의해 시동기화(30)되고, 동기화된 상기 태양광 PCS(10)가 상기 통신 수단을 통해 상기 중앙 통제 유닛(20)에 동기화된 계측 데이터(40)를 송신하여, 상기 중앙 통제 유닛(20)은 수신한 데이터를 근거로 상기 태양광 PCS(10)에 제어 명령(50)을 할 수 있되,
상기 중앙 통제 유닛(20)은, 상기 데이터를 실시간으로 수신하여, 계측된 데이터를 근거로 상기 태양광 PCS(10)를 실시간으로 제어할 수 있다.
여기서, 실시간 제어는, 상기 태양광 PCS(10)에서 실시간으로 데이터를 계측하고, 실시간으로 상기 중앙 통제 유닛(20)에 송신하여, 상기 중앙 통제 유닛(20)이 상기 데이터를 근거로 수신 직 후 상기 태양광 PCS(10)를 제어하는 것을 의미한다.
도 2를 참조하여 좀 더 구체적인 실시예를 설명한다.
태양광 PCS #A(10a)(이하 #A라 칭한다), 태양광 PCS #B(10b)(이하 #B라 칭한다), 태양광 PCS #C(10c)(이하 #C라 칭한다), 태양광 PCS #D(10d)(이하 #D라 칭한다)가 있고, 각 태양광 PCS(10a, 10b, 10c, 10d)마다 동기화수단(15a, 15b, 15c, 15d)이 구성되어 있으며, 각 태양광 PCS는 모두 상기 중앙 통제 유닛(20)에 연계되어 있을 때, #A(10a)의 발전량을 긴급히 조절해야 하는 경우, 각 태양광 PCS(10a, 10b, 10c, 10d)의 실시간 데이터를 계측하기 위해 상기 동기화수단(15a, 15b, 15c, 15d)들이 상기 태양광 PCS(10a, 10b, 10c, 10d)들을 동기화하고, 상기 실시간 데이터를 상기 중앙 통제 유닛(20)으로 송신하고, 상기 중앙 통제 유닛(20)은 수신된 상기 실시간 데이터를 근거로 상기 계통 전체의 안정도 및 변화를 평가하여, 상기 #A(10a)의 발전량을 즉시 제어함은 물론, 상기 계통에 영향을 끼치지 않도록 #B(10b), #C(10c) 및 #D(10d)의 발전량들도 실시간으로 제어할 수 있다.
제 2 실시예 - 통합 제어
도 3에 도시한 바와 같이, 상기 태양광 PCS(10)가 상기 동기화수단(15)에 의해 시동기화(30)되고, 동기화된 상기 태양광 PCS(10)가 상기 통신 수단을 통해 상기 중앙 통제 유닛(20)에 동기화된 계측 데이터(40)를 송신하여, 상기 중앙 통제 유닛(20)은 수신한 데이터를 근거로 상기 태양광 PCS(10)에 제어 명령(50)을 할 수 있되,
상기 중앙 통제 유닛(20)은, 상기 태양광 PCS(10)들로부터 상기 데이터를 통합적으로 수신하여, 계측된 데이터를 근거로 상기 태양광 PCS(10)들을 통합 제어할 수 있다.
여기서, 통합 제어는, 복수의 태양광 PCS(10)들에서 통합적으로 데이터를 계측하고, 상기 통합 데이터를 상기 중앙 통제 유닛(20)에 송신하여, 상기 중앙 통제 유닛(20)이 상기 통합 데이터를 근거로 상기 복수의 태양광 PCS(10)들을 통합적으로 제어하는 것을 의미한다.
도 2를 참조하여 좀 더 구체적인 실시예를 설명한다.
태양광 PCS #A(10a), #B(10b), #C(10c), #D(10d)가 있고, 각 태양광 PCS(10a, 10b, 10c, 10d)마다 동기화수단(15a, 15b, 15c, 15d)이 구성되어 있으며, 각 태양광 PCS는 모두 상기 중앙 통제 유닛(20)에 연계되어 있을 때, 상기 계통 전체의 발전량 또는 조류를 제어할 필요가 있는 경우, 상기 태양광 PCS(10a, 10b, 10c, 10d)들의 발전량을 모두 조절하기 위해 상기 동기화수단(15a, 15b, 15c, 15d)들이 상기 태양광 PCS(10a, 10b, 10c, 10d)들을 동기화하고, 상기 실시간 데이터를 상기 중앙 통제 유닛(20)으로 송신하고, 상기 중앙 통제 유닛(20)은 수신된 상기 실시간 데이터를 근거로 상기 계통 전체의 안정도 및 변화를 평가하여, #A(10a), #B(10b), #C(10c) 및 #D(10d)의 발전량을 일괄 제어할 수 있다.
또는, 계통 운영 계획에 따라 상기 태양광 PCS(10a, 10b, 10c, 10d) 전체의 발전 여부를 결정해야하는 경우에도 상기 통합 제어가 실시될 수 있다.
제 3 실시예 - 개별 제어
도 3에 도시한 바와 같이, 상기 태양광 PCS(10)가 상기 동기화수단(15)에 의해 시동기화(30)되고, 동기화된 상기 태양광 PCS(10)가 상기 통신 수단을 통해 상기 중앙 통제 유닛(20)에 동기화된 계측 데이터를 송신하여, 상기 중앙 통제 유닛(20)은 수신한 데이터를 근거로 상기 태양광 PCS(10)에 제어 명령(50)을 할 수 있되,
상기 중앙 통제 유닛(20)은, 상기 태양광 PCS(10)로부터 상기 데이터를 개별적으로 수신하여, 계측된 데이터를 근거로 상기 태양광 PCS(10)를 개별 제어할 수 있다.
여기서, 개별 제어는, 복수의 태양광 PCS(10)들에서 어느 한 대의 태양광 PCS(10)를 독립적으로 운전할 필요가 있거나, 또는 다른 태양광 PCS(10)들과 연계성이 떨어져 계통 전체의 안정도 및 변화를 평가하지 않아도 무방한 경우, 상기 태양광 PCS(10)의 데이터를 개별적으로 계측하고, 상기 개별 데이터를 상기 중앙 통제 유닛(20)에 송신하여, 상기 중앙 통제 유닛(20)이 상기 개별 데이터를 근거로 상기 태양광 PCS(10)을 개별적으로 제어하는 것을 의미한다.
도 2를 참조하여 좀 더 구체적인 실시예를 설명한다.
태양광 PCS #A(10a), #B(10b), #C(10c), #D(10d)가 있고, 각 태양광 PCS(10a, 10b, 10c, 10d)마다 동기화수단(15a, 15b, 15c, 15d)이 구성되어 있으며, 각 태양광 PCS는 모두 상기 중앙 통제 유닛(20)에 연계되어 있을 때, 상기 #A(10a)가 계통 운영에 상관없이 일정한 출력을 내기 위해 상기 #B(10b), #C(10c) 및 #D(10d)에 미치는 영향을 고려하지 않고 독립적으로 운전을 해야 하는 경우, 상기 #A(10a)를 상기 동기화수단(15a)이 동기화하여 데이터를 계측하고, 상기 데이터를 상기 중앙 통제 유닛(20)에 송신하여, 상기 중앙 통제 유닛(20)이 상기 #A(10a)를 개별적으로 제어할 수 있되, 이 경우, 개별 제어되는 상기 #A(10a)를 제외한 다른 태양광 PCS(10b, 10c, 10d)들은, 상기 데이터를 계측하지 않고, 또한 상기 중앙 통제 유닛(20)의 제어 통제도 받지 않을 수 있다.
또는, 상기 #A(10a)가 다른 태양광 PCS(10b, 10c, 10d)들과 연계성이 떨어져 계통 전체의 안정도 및 변화를 평가하지 않아도 무방한 경우에도 상기 개별 제어가 실시될 수 있다.
한편, 상술한 과제를 실현하기 위한 본 명세서에 기재된 실시예에 따른 태양광 PCS 제어 방법은, 복수의 태양광 PCS가 동기화수단에 의해 시동기화되는 단계, 상기 태양광 PCS가 데이터를 계측하고, 중앙 통제 유닛이 동기화된 상기 태양광 PCS로부터 동일시각의 데이터를 수신하는 단계 및 중앙 통제 유닛이 상기 태양광 PCS들을 상기 데이터를 근거로 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
도 4를 참조하여 태양광 PCS 제어 방법 단계의 구체적인 실시예를 설명한다.
복수의 태양광 PCS가 동기화수단에 의해 시동기화되는 단계에서는, 동기화수단을 포함하고, 중앙 통제 유닛과 연결된 복수의 태양광 PCS가 상기 동기화수단에 의해 시동기화(S110)되고, 상기 태양광 PCS가 데이터를 계측하는 단계에서는, 동기화된 복수의 태양광 PCS는 동일한 시각에서 데이터를 계측(S120)하여 시동기화된 데이터를 얻을 수 있다.
중앙 통제 유닛이 동기화된 상기 태양광 PCS로부터 동일시각의 데이터를 수신하는 단계에서는, 상기 태양광 PCS가 계측된 동기화 데이터를 상기 중앙 통제 유닛에 송신을 하고, 상기 중앙 통제 유닛은 동기화된 상기 데이터를 수신(S130)할 수 있다.
중앙 통제 유닛이 상기 태양광 PCS들을 상기 데이터를 근거로 제어하는 단계에서는, 상기 중앙 통제 유닛이 수신한 계측 데이터를 근거로 태양광 PCS를 제어(S140)(이하 제어 단계라 칭한다)할 수 있다.
상기 태양광 PCS의 제어 방법은, 상기 태양광 PCS와 상기 중앙 통제 유닛이 계측된 데이터를 송수신할 수 있는 유선 또는 무선 통신 회선을 통해 상호간에 통신을 하되, 상기 태양광 PCS에서 송신하는 상기 계측된 데이터에 동기화된 시간을 표시하는 시간 태그를 붙여서 전송하는 단계를 데이터 송수신 단계(S130)에 더 포함할 수 있다.
이를 테면, 몇 초 간격의 데이터가 필요한 경우, 데이터 송수신 단계(S130)에 계측 시간 태그를 포함하는 단계를 더 포함함으로써, 상기 중앙 통제 유닛이 데이터를 쉽게 구별하고 분석하게 되어 태양광 PCS의 제어를 더욱 용이하게 수 있다.
계측된 데이터는, 상기 태양광 PCS로부터 계측된 전압, 전류, 전력, 주파수, 위상각 및 조류 측정값 중 어느 하나일 수 있다.
상기 동기화수단은, GPS 수신기인 것을 특징으로 하되, 상기 태양광 PCS에 내부 회로로 구성되거나 외부 장치로 구성될 수 있다.
상기 중앙 통제 유닛은, 상기 데이터를 실시간으로 수신하여, 상기 태양광 PCS를 실시간으로 제어하는 단계를 제어 단계(S140)에 더 포함할 수 있다.
이를 테면, 데이터를 근거로 태양광 PCS를 제어하는 단계(S140)에 실시간 제어 단계를 추가함으로써, 태양광 PCS의 실시간 제어가 가능해져 계통 운영 변경에 즉각 대응을 할 수 있고, 또한 상황에 따른 적절한 대처가 가능해질 수 있다.
상기 중앙 통제 유닛은, 상기 태양광 PCS들로부터 상기 데이터를 통합적으로 수신하여, 상기 태양광 PCS들을 통합 제어하는 단계를 제어 단계(S140)에 더 포함할 수 있다.
이를 테면, 데이터를 근거로 태양광 PCS를 제어하는 단계(S140)에 통합 제어 단계를 추가함으로써, 계통 전체의 제어가 필요한 경우 즉각 대처를 할 수 있고, 또한 각 태양광 PCS 기기마다 제어를 실시하지 않아 시간 및 불필요한 제어 실시를 줄일 수 있다.
상기 중앙 통제 유닛은, 상기 태양광 PCS로부터 상기 데이터를 개별적으로 수신하여, 상기 태양광 PCS를 개별 제어하는 단계를 제어 단계(S140)에 더 포함할 수 있다.
이를 테면, 데이터를 근거로 태양광 PCS를 제어하는 단계(S140)에 개별 제어 단계를 추가함으로써, 계통 전체의 제어가 필요하지 않은 경우 다른 태양광 PCS의 불필요한 제어를 줄일 수 있고, 또한 각 태양광 PCS 기기마다 제어를 실시하여 세밀한 제어가 가능해질 수 있다.
본 명세서에 개시된 태양광 PCS 제어 시스템의 실시예들은, 주거용, 빌딩용, 공공시설용, 산업용 및 비상전원의 용도로 쓰이는 태양광 PCS에 실시될 수 있다.
본 명세서에 기재된 태양광 PCS 제어 시스템의 실시예들은, 동기화수단을 사용하여 태양광 PCS의 데이터 취득을 시동기화 함으로써, 전국적인 범위에 동일한 시각에서 태양광 PCS의 전압, 전류, 전력, 주파수, 위상각 및 조류 등을 고정밀로 계측하고, 계통 전체의 안정도 여유분을 평가하여 태양광 PCS의 발전량을 적절하게 제어할 수 있는 효과가 있다.
또한, 시동기화된 데이터를 실시간으로 취득하여 태양광 PCS를 실시간으로 제어할 수 있고, 상기 데이터를 통합적 또는 개별적으로 취득하여 태양광 PCS를 계통 운영 상황에 맞게 통합적 또는 개별적으로도 제어할 수 있는 효과가 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예들은 기술적 과제를 해결하기 위해 개시된 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(당업자)라면 본 발명의 사상 및 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
10: 태양광 PCS 10a: 태양광 PCS #A
10b: 태양광 PCS #B 10c: 태양광 PCS #C
10d: 태양광 PCS #D 15: 동기화수단
15a: 태양광 PCS #A의 동기화 수단 15b: 태양광 PCS #B의 동기화 수단
15c: 태양광 PCS #C의 동기화 수단 15d: 태양광 PCS #D의 동기화 수단
20: 중앙 통제 유닛 30: 시동기화
40: 계측 데이터 50: 제어 명령
100: 태양광 PCS 제어 시스템 S110: 태양광 PCS 시동기화
S120: 데이터 계측 S130: 데이터 송수신
S140: 태양광 PCS 제어

Claims (8)

  1. 복수의 태양광 PCS;
    상기 태양광 PCS들을 시동기화하는 동기화수단; 및
    동기화된 상기 태양광 PCS들로부터 동일시각의 데이터를 수신하고, 상기 데이터를 근거로 상기 태양광 PCS들을 제어하는 중앙 통제 유닛;을 포함하는 태양광 PCS 제어 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 태양광 PCS 제어 시스템은,
    상기 태양광 PCS와 상기 중앙 통제 유닛이 상기 데이터를 송수신할 수 있는 유선 또는 무선 통신 회선을 통해 상호간에 통신을 하되, 상기 태양광 PCS에서 송신하는 상기 데이터에 동기화된 시간을 표시하는 시간 태그를 붙여서 전송하는 것을 특징으로 하는 태양광 PCS 제어 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 데이터는,
    상기 태양광 PCS로부터 계측된 전압, 전류, 전력, 주파수, 위상각 및 조류 측정값 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 PCS 제어 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 동기화수단은,
    위성항법시스템을 이용하여, 위성으로부터 시각 동기 신호를 받아 상기 태양광 PCS를 동기화시키는 GPS 수신기인 것을 특징으로 하는 태양광 PCS 제어 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 동기화수단은,
    상기 태양광 PCS에 내부 회로로 구성되거나 외부에 착탈식으로 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광 PCS 제어 시스템.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중앙 통제 유닛은,
    상기 데이터를 실시간으로 수신하여, 상기 태양광 PCS를 실시간으로 제어하는 것을 특징으로 하는 태양광 PCS 제어 시스템.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중앙 통제 유닛은,
    상기 태양광 PCS들로부터 상기 데이터를 통합적으로 수신하여, 상기 태양광 PCS를 통합 제어하는 것을 특징으로 하는 태양광 PCS 제어 시스템.
  8. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중앙 통제 유닛은,
    상기 태양광 PCS로부터 상기 데이터를 개별적으로 수신하여, 상기 태양광 PCS를 개별 제어하는 것을 특징으로 하는 태양광 PCS 제어 시스템.
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