KR20150067942A

KR20150067942A - 계통연계형 태양광발전 시스템의 고장 검출 진단 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20150067942A
Application number: KR1020130153558A
Authority: KR
Inventors: 소정훈소정훈; 소정훈; 황혜미황혜미; 황혜미; 김석기김석기; 김석기; 정영석정영석; 정영석; 고석환고석환; 고석환; 주영철주영철; 주영철
Original assignee: 한국에너지기술연구원
Priority date: 2013-12-11
Filing date: 2013-12-11
Publication date: 2015-06-19
Also published as: KR101535056B1

Abstract

본 발명은 계통연계형 태양광발전 시스템의 고장 검출 진단 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 태양광발전 어레이 및 태양광발전 인버터를 포함하는 태양광발전 시스템의 정상 상태 또는 고장 상태를 진단하는 고장 검출 진단 장치에 의해 수행되는 계통연계형 태양광발전 시스템의 고장 검출 진단방법에 있어서, 상기 태양광발전 시스템의 직류전력, 교류전력 및 일사 강도값을 각각 등가 가동시간(Y_r,meas, Y_a,meas, Y_p,meas)으로 변환하여 산출하는 단계; 상기 등가 가동시간(Y_r,meas, Y_a,meas, Y_p,meas), 상기 태양광발전 어레이의 표면온도(T_m,meas) 및 상기 태양광발전 어레이의 직류전류(I_a,meas)를 기초로 하여 태양광발전 시스템의 실측값(Y_am,meas, Y_ao,meas,Y_at,meas)을 산출하는 단계; 상기 태양 등가 가동시간(Y_r,meas)과 상기 태양광발전 어레이의 표면온도(T_m,meas) 및 상기 태양광발전 어레이의 직류전류(I_a,esti)를 기초로 하여 태양광발전 시스템의 등가 가동시간(Y_ao,esti, Y_at,esti, Y_a,esti, Y_p,esti)을 예측하는 단계; 상기 등가 가동시간(Y_p,meas, Y_a,meas, Y_r,meas), 상기 태양광발전 어레이의 표면온도(T_m.meas) 및 상기 태양광발전 어레이의 직류전류(I_a,meas)를 기초로 하여 태양광발전 시스템의 손실의 실측값(Y_lo,meas, Y_lm,meas, Y_lt,meas, Y_la,meas,Y_lp,meas)을 산출하는 단계; 상기 태양 등가 가동시간(Y_r,meas) 및 상기 태양광발전 어레이의 표면온도(T_m,meas) 및 상기 태양광발전 어레이의 직류전류(I_a,esti)를 기초로 태양광발전 시스템의 손실의 예측값(Y_lo,esti, Y_lm,esti, Y_lt,esti, Y_la,esti, Y_lp,esti)을 산출하는 단계; 상기 태양광발전 시스템의 손실의 실측값(Y_lo,meas, Y_lm,meas, Y_lt,meas, Y_la,meas,Y_lp,meas)과 각각의 상기 태양광발전 시스템의 손실의 예측값(Y_lo,esti, Y_lm,esti, Y_lt,esti, Y_la,esti, Y_lp,esti)의 차이값(Y_lo,resi, Y_la,resi, Y_lm,resi, Y_lt,resi, Y_lp,resi)을 산출하는 단계; 및 상기 태양 등가 가동시간(Y_r,meas), 상기 차이값(Y_lo,resi, Y_la,resi, Y_lm,resi, Y_lt,resi, Y_lp,resi), 상기 태양광발전 시스템의 등가 가동시간(Y_p,meas) 및 발생 횟수(F_req)가 미리 설정된 기준을 만족하는지를 비교하여 태양광발전 시스템의 고장 여부를 판단한 후에 고장 상태에 대응하는 고장 모드를 출력하는 단계를 포함한다. 따라서, 본 발명은 일사강도, 온도 및 풍속 등의 주변 환경의 변화뿐만 아니라 옥외에서 운전중인 태양광발전 시스템의 정상 혹은 고장 유무에 대해 진단할 수 있어 태양광발전 시스템의 고장에 따른 에너지 손실을 최소화할 수 있고, 태양광발전 시스템의 수명이 완료될 때까지 최대 성능을 장기간 유지할 수 있는 성능과 품질의 보증이 가능해질 수 있다.

Description

계통연계형 태양광발전 시스템의 고장 검출 진단 장치 및 그 방법{Fault Detection And Diagnosis Apparatus Of Grid-Connected Photovoltaic System And Method thereof}

본 발명은 계통연계형 태양광발전 시스템의 고장 검출 진단 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양광발전 시스템에서 발생되는 손실의 실측값과 손실의 예측값을 비교하여 태양광발전 시스템의 고장을 조기에 검출하고, 고장의 발생 원인과 위치를 진단하여 신속하게 태양광발전 시스템에 대한 운전복구 및 유지보수 결정을 할 수 있는 진단정보를 사용자에게 제공할 수 있는 계통연계형 태양광발전 시스템의 고장 검출 진단 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

태양광발전 시스템은 발전한 전력의 이용방법에 따라 발전 전력을 축전지에 저장하여 필요한 시간에 전력을 공급하는 독립형 발전시스템과 발전 전력을 부하에 공급하고 잉여전력을 계통에 공급하는 계통연계형 발전시스템으로 구분된다. 이중 계통연계형 발전시스템이 기존의 발전소를 대체하는 분산전원으로서 각광을 받고 있다.

계통연계형 발전시스템은 복수의 태양광발전 모듈들이 직렬로 연결된 복수의 태양광발전 패널들을 포함하고 있어 입력에너지인 일사 강도를 직류 출력으로 변환하는 태양광발전 어레이, 상기 태양광발전 패널들로부터 출력되는 직류전력들을 병합하여 출력하는 출력부 및 상기 출력부로부터 출력되는 직류전력을 교류전력으로 변환하여 부하 또는 사용계통에 공급하는 태양광발전 인버터를 포함한다.

이러한 태양광발전 모듈, 태양광발전 어레이 및 태양광발전 인버터는 전력 손실, 온도 및 풍속 등의 주변 환경의 영향에 민감한 부품들로 구성되어 있다. 따라서, 태양광발전 모듈, 태양광발전 어레이 또는 태양광발전 인버터 등의 고장 발생시 태양광발전 시스템의 발전 성능이 일정하지 않고 기대치 이하의 성능이 나오는 경우가 종종 발생한다. 또한, 태양광발전 모듈, 태양광발전 어레이 및 태양광발전 인버터가 고장 발생시, 태양광발전 시스템의 내구수명이 단축될 수 있어 태양광발전 시스템에 미치는 파급효과를 최소화할 필요가 있다.

태양광발전 시스템에 고장이 발생할 경우에, 고장의 발생 원인과 위치에 대해 정확하고 신속한 규명이 어렵기 때문에 고생 발생 원인과 위치를 확인하기 위해 소요되는 시간적, 경제적 비용이 증가하게 되고, 시스템의 감시 및 운영기법이 복잡해짐에 따라 태양광발전 시스템에서 발생되는 고장으로 인해 시스템에 미치는 영향을 파악하기는 더욱 어렵다는 문제점이 있다.

따라서, 태양광발전 시스템의 고장으로 출력이 떨어지는 경우에, 고장 발생을 조기에 검출하고 고장의 발생 원인과 위치를 진단한 후에 신속하고 보다 쉽게 태양광발전 시스템에 대한 운전 복구 및 유지보수 결정할 수 있도록 진단정보를 제공함으로써 신뢰성과 유용성을 가지는 고장 검출 진단 기술의 개발이 절실하게 요구되고 있다.

본 발명은 계통연계형 태양광발전 시스템의 운전데이터를 손실을 이용한 산출모델에 적용하여 손실의 실측값과 손실의 예측값을 비교 판단하여 태양광발전 시스템의 고장 여부를 조기에 검출하고, 고장 발생시 발생 원인과 위치에 따라 결정되는 고장 모드를 진단한 진단정보를 사용자에게 제공함으로써 사용자가 보다 쉽고 편리하게 태양광발전 시스템에 대한 운전복구 및 유지보수 결정을 할 수 있도록 하는 계통연계형 태양광발전 시스템의 고장 검출 진단장치 및 그 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 진단정보를 이용하여 태양광발전 시스템의 효율적인 사후 유지 관리체계의 구축으로 성능과 품질 보증이 가능하고, 에너지 이용효율의 개선과 함께 장시간 운전 유지를 수행할 수 있어 비용을 경제적으로 개선할 수 있는 계통연계형 태양광발전 시스템의 고장 검출 진단 장치 및 그 방법을 제공한다.

실시예들 중에서, 계통연계형 태양광발전 시스템의 고장 검출 진단방법은, 태양광발전 어레이 및 태양광발전 인버터를 포함하는 태양광발전 시스템의 정상 상태 또는 고장 상태를 진단하는 고장 검출 진단 장치에 의해 수행되는 계통연계형 태양광발전 시스템의 고장 검출 진단방법에 있어서, 상기 태양광발전 시스템의 일사강도, 직류전력 및 교류전력값을 각각 등가 가동시간(Y_r _, _meas, Y_a _, _meas, Y_p _, _meas)으로 변환하여 산출하는 단계; 상기 등가 가동시간(Y_r _, _meas, Y_a _, _meas, Y_p _, _meas), 상기 태양광발전 어레이의 표면온도(T_m,meas) 및 상기 태양광발전 어레이의 직류전류(I_a,meas)를 기초로 하여 태양광발전 시스템의 실측값(Y_am,meas, Y_ao,meas,Y_at,meas)을 산출하는 단계; 상기 태양 등가 가동시간(Y_r,meas)과 상기 태양광발전 어레이의 표면온도(T_m,meas) 및 상기 태양광발전 어레이의 직류전류(I_a _, _esti)를 기초로 하여 태양광발전 시스템의 등가 가동시간(Y_ao,esti, Y_at,esti, Y_a,esti, Y_p,esti)을 예측하는 단계; 상기 등가 가동시간(Y_r _. _meas, Y_a.meas, Y_p _. _meas), 상기 태양광발전 어레이의 표면온도(T_m _. _meas) 및 상기 태양광발전 어레이의 직류전류(I_a _, _meas)를 기초로 하여 태양광발전 시스템의 손실의 실측값(Y_lo _, _meas, Y_lm,meas, Y_lt,meas, Y_la,meas,Y_lp,meas)을 산출하는 단계; 상기 태양 등가 가동시간(Y_r,meas) 및 상기 태양광발전 어레이의 표면온도(T_m _, _meas) 및 상기 태양광발전 어레이의 직류전류(I_a _, _esti)를 기초로 하여 태양광발전 시스템의 손실의 예측값(Y_lo _. _esti, Y_lm _. _esti, Y_lt.esti, Y_la _. _esti, Yl_p _. _esti)을 산출하는 단계; 상기 태양광발전 시스템의 손실의 실측값(Y_lo,meas, Y_lm,meas, Y_lt,meas, Y_la,meas,Y_lp,meas)과 각각의 상기 태양광발전 시스템의 손실의 예측값(Y_lo _, _esti, Y_lm _, _esti, Y_lt _, _esti, Y_la _, _esti, Y_lp _, _esti)의 차이값(Y_lo _, _resi, Y_la _, _resi, Y_lm _, _resi, Y_lt,resi, Y_lp _, _resi)을 산출하는 단계; 및 상기 태양 등가 가동시간(Y_r _. _meas), 상기 차이값(Y_lo,resi, Y_la,resi, Y_lm,resi, Y_lt,resi, Y_lp,resi), 상기 태양광발전 시스템의 등가 가동시간(Y_p _, _meas) 및 발생 횟수(F_req)가 미리 설정된 기준을 만족하는지를 비교하여 태양광발전 시스템의 고장 여부를 판단한 후에 고장 상태에 대응하는 고장 모드를 출력하는 단계를 포함한다.

상기 고장 검출 진단 장치는, 상기 태양광 발전 시스템의 고장 상태에 대응하는 상기 태양 등가 가동시간, 태양광발전 시스템의 등가 가동시간, 상기 차이값과 발생 횟수(F_req)에 대한 데이터들을 고장 데이터베이스에 각 고장 모드별로 저장할 수 있다.

상기 태양 등가 가동시간(Y_r.meas), 상기 차이값(Y_lo,resi, Y_la,resi, Y_lm,resi, Y_lt,resi, Y_lp _, _resi), 상기 태양광발전 시스템의 등가 가동시간(Y_p _, _meas) 및 발생 횟수(F_req)가 미리 설정된 기준을 만족하는지를 비교하는 단계는, 상기 차이값(Y_lo _, _resi, Y_la,resi, Y_lm _, _resi, Y_lt _, _resi, Y_lp _, _resi)과 상기 태양광발전 시스템의 등가 가동시간(Y_p _, _meas) 값을 상기 고장 데이터베이스에 저장된 미리 설정된 기준과 순차적으로 비교하고, 상기 차이값(Y_lo _, _resi, Y_la _, _resi, Y_lm _, _resi, Y_lt _, _resi, Y_lp _, _resi)과 상기 태양광발전 시스템의 등가 가동시간(Y_p _, _meas) 값을 모두 만족하는 발생 횟수(F_req)가 미리 설정된 기준을 만족할 경우에 해당되는 고장모드를 출력하도록 한다.

이때, 상기 차이값(Y_lo,resi, Y_la,resi, Y_lm,resi, Y_lt,resi, Y_lp,resi)과 상기 태양광발전 시스템의 등가 가동시간(Y_p,meas) 값을 상기 고장 데이터베이스에 저장된 미리 설정된 기준을 만족하지 않는 경우, 상기 태양 등가 가동시간(Y_r,meas), 상기 차이값(Y_lo,resi, Y_la,resi, Y_lm,resi, Y_lt,resi, Y_lp,resi)과 상기 태양광발전 시스템의 등가 가동시간(Y_p,meas) 값을 상기 고장 데이터베이스에 저장된 미리 설정된 기준, 발생 횟수(F_req) 및 과거의 정상운전 데이터에 기초하여 미지고장 유무를 진단할 수 있다.

그리고, 상기 미지 고장이 발생한 경우에, 상기 미지 고장의 진단 결과, 상기 태양 등가 가동 시간(Y_r,meas), 상기 차이값(Y_lo,resi, Y_la,resi, Y_lm,resi, Y_lt,resi, Y_lp,resi), 상기 태양광발전 시스템의 등가 가동시간(Y_p,meas) 및 발생 횟수(F_req)값을 상기 고장 데이터베이스에 데이터베이스화하여 이력 관리를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.

한편, 상기 태양광발전 시스템의 고장 여부를 판단한 후에 고장 상태에 대응하는 고장 모드를 출력하는 단계는, 상기 고장 데이터베이스에 저장된 고장 모드와 대응되는 진단결과를 표시하도록 하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 태양광발전 시스템의 손실의 실측값들 중에서 태양광발전 어레이의 기타 손실(Y_lo.meas)의 실측값은 하기 수학식 4에 의해 미리 설정된 시간 간격별로 산출할 수 있다.

상기 태양광발전 시스템의 손실의 실측값들 중에서 태양광발전 어레이의 직류회로 손실(Y_la _, _meas)의 실측값은 하기 수학식 5에 의해 미리 설정된 시간 간격별로 산출할 수 있다.

상기 태양광발전 시스템의 손실의 실측값들 중에서 태양광발전 어레이의 직류회로 부정합 손실(Y_lm,meas)의 실측값은 하기 수학식 6에 의해 미리 설정된 시간 간격별로 산출할 수 있다.

상기 태양광발전 시스템의 손실의 실측값들 중에서 태양광발전 어레이의 온도상승 손실(Y_lt,meas)의 실측값은 하기 수학식 7에 의해 미리 설정된 시간 간격별로 산출할 수 있다.

상기 태양광발전 시스템의 손실의 실측값들 중에서 태양광발전 인버터의 손실(Y_lp,meas)의 실측값은 하기 수학식 8에 의해 미리 설정된 시간 간격별로 산출할 수 있다.

상기 태양광발전 시스템의 손실의 예측값들 중에서 태양광발전 어레이의 기타 손실(Y_lo _, _esti)의 예측값은 하기 수학식 10에 의해 미리 설정된 시간 간격별로 산출할 수 있다.

상기 태양광발전 시스템의 손실의 예측값들 중에서 태양광발전 어레이의 직류전류 손실(Y_la,esti)의 예측값은 하기 수학식 11에 의해 미리 설정된 시간 간격별로 산출할 수 있다.

상기 태양광발전 시스템의 손실의 예측값들 중에서 태양광발전 어레이의 부정합 손실(Y_lm,esti)의 예측값은 하기 수학식 12에 의해 미리 설정된 시간 간격별로 산출할 수 있다.

상기 태양광발전 시스템의 손실의 예측값들 중에서 태양광발전 어레이의 온도상승 손실(Y_lt,esti)의 예측값은 하기 수학식 13에 의해 미리 설정된 시간 간격별로 산출할 수 있다.

상기 태양광발전 시스템의 손실의 예측값들 중에서 태양광발전 인버터의 손실(Y_lp,esti)의 예측값은 하기 수학식 14에 의해 미리 설정된 시간 간격별로 산출할 수 있다.

상기 태양광발전 시스템의 손실의 실측값(Y_lo.meas, Y_lm,meas, Y_lt,meas, Y_la,meas,Y_lp,meas)과 각각의 상기 태양광발전 시스템의 손실의 예측값(Y_lo,esti, Y_lm,esti, Y_lt,esti, Y_la,esti, Y_lp _, _esti)의 차이값(Y_lo _, _resi, Y_la _, _resi, Y_lm _, _resi, Y_lt _, _resi, Y_lp _, _resi)을 산출하는 단계는, 하기 수학식 15에 의해 미리 설정된 시간간격별로 산출할 수 있다.

실시예들 중에서, 계통연계형 태양광발전 시스템의 고장 검출 진단장치는, 태양광발전 어레이 및 태양광발전 인버터를 포함하는 태양광발전 시스템의 직류전력, 교류 저력, 일사강도, 온도 및 풍속값을 포함하는 운전 데이터를 저장하는 성능 데이터베이스; 상기 태양광발전 시스템의 고장 상태에 대응하는 태양 등가 가동시간, 태양광발전 시스템의 등가 가동시간, 상기 태양광발전 시스템의 손실 실측값과 각 손실 예측값의 차이값 및 발생 횟수(F_req)를 포함하는 데이터들을 각 고장 모드별로 저장하는 고장 데이터베이스; 및 상기 운전 데이터를 기초로 손실을 이용한 산출 모델을 수행하여 태양광발전 시스템의 등가 가동시간, 태양광발전 시스템의 실측값, 태양광발전 시스템의 손실 실측값, 태양광발전 시스템의 손실 예측값 및 차이값을 각각 산출하고, 상기 산출한 태양 등가 가동시간, 태양광발전 시스템의 등가 가동시간, 차이값과 발생 횟수(F_req)를 상기 고장 데이터베이스에 저장된 미리 설정된 기준과 비교하여 상기 태양광발전 시스템의 정상 상태 또는 고장 상태를 판단한 후에 고장 상태에 대응하는 고장 모드를 출력하는 고장 검출 진단부를 포함한다.

이때, 계통연계형 태양광발전 시스템의 고장 검출 진단 장치는, 상기 고장 검출 진단부에서 출력되는 고장모드를 수신하여 상기 고장 데이터베이스에 저장된 고장모드와 대응되는 진단결과를 표시하는 진단결과 표시부; 및 상기 운전 데이터, 태양광발전 시스템의 손실 실측값, 태양광발전 시스템의 손실 예측값에 대한 정보를 저장하는 메모리를 더 포함할 수 있다.

상기 고장 검출 진단부는, 상기 산출한 태양 등가 가동시간, 태양광발전 시스템의 등가 가동시간, 차이값과 발생 횟수(F_req)를 상기 고장 데이터베이스에 저장된 미리 설정된 기준과 순차적으로 비교하고, 상기 산출한 태양 등가 가동시간, 태양광발전 시스템의 등가 가동시간, 차이값을 모두 만족하는 횟수인 발생 횟수(F_req) 가 상기 고장 데이터베이스에 미리 설정된 기준을 만족할 경우에 해당되는 고장모드를 출력하도록 할 수 있다.

상기 고장 검출 진단부는, 상기 산출한 태양 등가 가동시간, 태양광발전 시스템의 등가 가동시간, 차이값과 발생 횟수(F_req)를 상기 고장 데이터베이스에 저장된 미리 설정된 기준을 만족하지 않는 경우에, 상기 산출한 등가 가동시간, 태양광발전 시스템의 등가 가동시간, 차이값과 발생 횟수(F_req)의 데이터와 과거의 정상 운전 데이터에 기초하여 미지고장 유무를 진단하고, 상기 진단한 미지 고장의 결과, 상기 산출한 태양 등가 가동시간, 태양광발전 시스템의 등가 가동시간, 차이값과 발생 횟수(F_req)를 상기 고장 데이터베이스에 데이터베이스화하여 저장하도록 하는 이력관리부를 더 포함할 수 있다.

상기 고장 검출 진단부는, 상기 태양광발전 시스템의 손실 실측값과 각각의 상기 손실 예측값의 차이값을 하기 수학식 15에 의해 미리 설정된 시간간격별로 산출할 수 있다.

본 발명의 계통연계형 태양광발전 시스템의 고장 검출 진단 장치 및 그 방법은 일사강도, 온도 및 풍속 등의 주변 환경의 변화뿐만 아니라 옥외에서 운전중인 태양광발전 시스템의 정상 혹은 고장 유무에 대해 진단할 수 있어 태양광발전 시스템의 고장에 따른 에너지 손실을 최소화할 수 있고, 태양광발전 시스템의 수명이 완료될 때까지 최대 성능을 장기간 유지할 수 있는 성능과 품질의 보증이 가능해질 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 계통연계형 태양광발전 시스템의 고장 검출 진단 장치 및 그 방법은 태양광발전 시스템의 운전 현황을 실시간으로 감시하여 사용자에게 고장 유무에 대한 구체적이고 편리한 진단정보를 제공할 수 있기 때문에 향후 태양광발전 시스템의 발전 단가 개선 및 장기간의 유지보수에 따른 경제적 비용을 절감할 수 있는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 계통연계형 태양광발전 시스템의 고장 검출 진단 장치의 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 계통연계형 태양광발전 시스템의 고장 검출 진단 방법을 설명하는 순서도이다.
도 3은 도 2에 의해 산출된 계통연계형 태양광발전 시스템의 손실의 실측값을 도시한 그래프이다.
도 4는 도 2에 의해 산출된 계통연계형 태양광발전 시스템의 손실의 예측값을 도시한 그래프이다.
도 5는 도 2에 의해 산출된 태양광발전 어레이의 기타 손실, 태양광발전 어레이의 직류회로 손실, 태양광발전 어레이의 부정합 손실, 태양광발전 어레이의 온도상승 손실 및 태양광발전 인버터 손실의 실측값과 예측값의 차이값을 도시한 그래프이다.
도 6은 도 2에 의해 계통연계형 태양광발전 시스템의 고장모드를 산출한 결과를 도시한 그래프이다.

본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 계통연계형 태양광발전 시스템의 고장 검출 진단장치의 블럭도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 계통연계형 태양광발전 시스템의 고장 검출 진단 장치(200)는 성능 데이터베이스(210), 고장 검출 진단부(220), 고장 데이터베이스(230), 진단결과 표시부(240), 메모리(250) 및 이력 관리부(260)를 포함한다.

성능 데이터베이스(210)는 태양광발전 시스템(100)의 직류전력, 교류전력, 일사강도, 온도 및 풍속값을 포함하는 운전데이터를 저장한다. 이때, 운전데이터는 매 2초 단위의 샘플링주기로 측정하여 매 분별, 매 5분별 매 10분별 또는 매 15분별 등의 시간 단위로 저장되도록 하는 것이 바람직하다.

고장 검출 진단부(220)는 성능 데이터베이스(210)에서 운전 데이터를 불러와 손실을 이용한 산출모델을 이용하여 태양광발전 시스템(100)의 정상 혹은 고장 유무를 비교 판단한 후 고장 모드를 출력한다.

고장 데이터베이스(230)는 태양광발전 시스템(100)의 고장 모드에 대응하는 태양 등가 가동시간(Y_r,meas), 차이값(Y_lo,resi, Y_la,resi, Y_lm,tesi, Y_lt,resi, Y_lp,resi), 태양광발전 시스템 등가 가동시간(Y_p _, _meas) 및 발생 횟수(F_req)값에 대한 데이터를 저장한다.

진단결과 표시부(240)는 고장 검출 진단부(200)가 고장 모드를 출력할 경우에, 고장 데이터베이스(230)에 저장된 고장 모드와 대응되는 진단 결과를 표시하고, 메모리(250)는 성능 데이터베이스(210)에 수집된 운전 데이터와 실측값 및 예측값에 대한 정보를 저장한다.

이력 관리부(260)는 실측값, 차이값 및 발생 횟수(F_req)값이 고장 데이터베이스(230)에 저장된 미리 설정된 기준을 만족하지 않는 경우에 미지고장이 발생하였다고 판단하고, 미지고장의 진단 결과 데이터, 미지고장에 대응되는 실측값, 차이값 및 발생 횟수(F_req)값을 고장 데이터베이스(230)에 데이터베이스화하여 저장한다.

도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 계통연계형 태양광발전 시스템의 고장 검출 진단 방법을 설명하는 순서도이다.

도 2를 참조하면, 계통연계형 태양광발전 시스템의 고장 검출 진단 방법은, 고장 검출 진단부(220)가 성능 데이터베이스(210)를 통해 수집한 일사강도, 직류전력 및 교류전력값을 태양 등가 가동시간(Y_r _, _meas), 태양광발전 어레이(20)의 등가 가동시간(Y_a _, _meas) 및 태양광발전 시스템(100)의 등가 가동시간(Y_p _, _meas)으로 변환한다(S10).

여기서, 태양 등가 가동시간(Y_r,meas), 태양광발전 어레이(20)의 등가 가동시간(Y_a,meas) 및 태양광발전 시스템의 등가 가동시간(Y_p,meas)의 실측값은 태양광발전 시스템(100)의 일사강도, 직류전력 및 교류전력값을 이용하여 수학식 1에 의해 매 분별, 매 5분별, 매 10분별 또는 매 15분별로 산출된다.

수학식 1에서, Y_r,meas는 태양 등가 가동시간, G_a,meas는 경사면 일사강도 [W/m²], G_a,ref는 일사강도 1,000[W/m²], Y_a,meas는 태양광발전 어레이 등가 가동시간 실측값, Y_p,meas는 태양광발전 시스템 등가 가동시간 실측값, P_a,meas는 태양광발전 어레이 출력[W], P_p,meas는 태양광발전 시스템 출력[W], P_as는　표준시험조건(STC)에서의 태양광발전 어레이 설치용량[W], T_min는 시간 간격(분)을 각각 나타낸다.

고장 검출 진단부(220)는 등가 가동시간(Y_r,meas, Y_a,meas, Y_p,meas)이 산출되면, 등가 가동시간, 태양광발전 어레이(20)의 표면온도(T_m,meas) 및 태양광발전 어레이(20)의 직류전류(I_a,meas)으로부터 태양광발전 어레이(20)의 최대 등가 가동시간(Y_am _, _meas), 태양광발전 어레이(20)의 최적 등가 가동시간(Y_ao _, _meas) 및 태양광발전 어레이(20)의 온도보정 후 등가 가동시간(Y_lt _, _meas)의 실측값이 매 분별, 매 5분별, 매 10분별 또는 매 15분별로 하기 수학식 2에 의해서 산출된다.(S20)

수학식 1에서, Y_am,meas는 태양광발전 어레이 최대 등가 가동시간 실측값, Y_a,meas는 태양광발전 어레이 최적 등가 가동시간 실측값, Y_at,meas는 태양광발전 어레이 온도보정후 등가 가동시간 실측값, l_a,meas는 태양광발전 어레이 직류회로 손실 실측값, T_m _, _meas는 태양광발전 어레이 표면온도 실측값,

는 태양광발전 어레이 최대성능계수,

태양광발전 어레이 온도보정계수,

는 운전년수별 태양광발전 어레이 감쇄계수,

는 운전년수별 태양광발전 어레이 노화계수, n는 운전년수, T_min는 시간 간격(분)을 각각 나타낸다.

고장 검출 진단부(220)는 등가 가동시간(Y_r,meas, Y_p,meas, Y_a,meas)이 산출되면, 태양 등가 가동시간(Y_r,meas) 및 태양광발전 어레이(20)의 표면온도(T_m,meas)에 기초하여 태양광발전 어레이(20)의 직류전류(I_a,esti), 태양광발전 어레이(20)의 최대 등가 가동시간(Y_am,eati), 태양광발전 어레이(20)의 최적 등가 가동시간(Y_ao,esti), 태양광발전 어레이(20)의 온도보정 후 등가 가동시간(Y_at,esti), 태양광발전 어레이(20)의 등가 가동시간(Y_a,esti) 및 태양광발전 시스템(100)의 등가 가동시간(Y_p,esti)의 예측값이 매 분별, 매 5분별, 매 10분별 또는 매 15분별로 하기 수학식 3에 의해서 예측한다.(S30)

수학식 3에서, Y_am,esti는 태양광발전 어레이 최대 등가 가동시간 예측값, Y_ao,esti는 태양광발전 어레이 최적 등가 가동시간 예측값, Y_at,esti는 태양광발전 어레이 온도보정후 등가 가동시간 예측값, Y_a,esti는 태양광발전 어레이 등가 가동시간 예측값, Y_p,esti는 태양광발전 시스템 등가 가동시간 예측값, l_a,esti는 태양광광발전 어레이 직류회로 손실 예측값,

는 태양광발전 어레이 최대성능계수,

는 태양광발전 어레이 온도보정계수,

,

는 태양광발전 어레이 온도계수,

,

는 태양광발전 시스템 출력계수,

는 운전년수별 태양광발전 어레이 감쇄계수,

은 운전년수별 태양광발전 어레이 노화계수, n는 운전년수, T_min는 시간 간격(분)을 각각 나타낸다.

고장 검출 진단부(220)는 수학식 1 및 수학식 2에서 산출한 등가 가동시간(Y_r _, _meas, Y_am _, _meas, Y_ao _, _meas, Y_at _, _meas, Y_a _, _meas, Y_p _, _meas)로부터 태양광발전 어레이(20)의 기타 손실(Y_lo,meas), 태양광발전 어레이(20)의 직류회로 손실(Y_la,meas), 태양광발전 어레이(20)의 부정합 손실(Y_lm,meas), 태양광발전 어레이(20)의 온도상승 손실(Y_lt,meas), 및 태양광발전 인버터 손실(Y_lp,meas)의 실측값을 산출한다.(S40)

고장 검출 진단부(220)는 입사각변동, 오염, 적설 및 노화 등으로 발생된 태양광발전 어레이(20)의 기타 손실(Y_lo _, _meas)을 수학식 1 및 수학식 2에서 산출된 태양 등가 가동시간(Y_r _, _meas)과 태양광발전 어레이(20)의 최대 등가 가동시간(Y_am _, _meas)으로부터 태양광발전 어레이(20)의 기타 손실(Y_lo,meas)의 실측값이 매 분별, 매 5분별, 매 10분별 또는 매 15분별로 하기 수학식 4에 의해서 비교 판단하여 산출한다.

수학식 4에서, Y_ao,meas는 태양광발전 어레이 최적 등가 가동시간 실측값, Y_at,meas는 태양광발전 어레이 온도보정후 등가 가동시간 실측값, Y_am,meas는 태양광발전 어레이 최대 등가 가동시간 실측값, Y_r _, _meas는 태양 등가 가동시간 실측값,

는 운전년수 1년 태양광발전 어레이 감쇄계수,

는 운전년수 n년 태양광발전 어레이 감쇄계수,

는 태양광발전 어레이 최대성능계수, Y_lo _, _meas는 태양광발전 어레이 기타손실 실측값, T_min는 시간 간격(분)을 각각 나타낸다.

고장 검출 진단부(220)는 태양광발전 어레이(20)의 직류회로 저항으로 발생된 태양광발전 어레이(20)의 직류회로 손실(Y_la,meas)을 수학식 2에서 산출된 태양광발전 어레이(20)의 최대 등가 가동시간(Y_am,meas) 및 태양광발전 어레이(20)의 최적 등가 가동시간(Y_ao,meas)으로부터 태양광발전 어레이(20)의 직류회로 손실(Y_la,meas)의 실측값이 매 분별, 매 5분별, 매 10분별 또는 매 15분별로 하기 수학식 5에 의해서 산출한다.

여기서, Y_am,meas는 태양광발전 어레이(20)의 최적 등가 가동시간 실측값, Y_ao,meas는 태양광발전 어레이(20)의 최대 등가 가동시간 실측값, Y_la,meas는 태양광발전 어레이 직류회로 손실 실측값, T_min는 시간 간격(분)을 각각 나타낸다.

고장 검출 진단부(220)는 태양광발전 어레이(20)의 직병렬 불균형 및 최대 출력점 변동 등으로 발생된 태양광발전 어레이(20)의 부정합 손실(Y_lm,meas)을 수학식 2를 통해 산출된 태양광발전 어레이(20)의 최적 등가 가동시간(Y_ao,meas)과 태양광발전 어레이(20)의 온도 보정 후 등가 가동시간(Y_at,meas)으로부터 태양광발전 어레이(20)의 부정합 손실(Y_lm,meas)의 실측값이 매 분별, 매 5분별, 매 10분별 또는 매 15분별로 하기 수학식 6에 의해서 비교 판단하여 산출한다.

여기서, Y_ao,meas는 태양광발전 어레이 최적 등가 가동시간 실측값, Y_at,meas는 태양광발전 어레이 온도보정 후 등가 가동시간 실측값, Y_lm,meas는 태양광발전 어레이 부정합 손실 실측값, T_min는 시간 간격(분)을 각각 나타낸다.

고장 검출 진단부(220)는 태양광발전 어레이(20)의 표면온도 상승으로 발생된 태양광발전 어레이(20)의 온도상승 손실(Y_lt,meas)을 수학식 1 및 수학식 2에서 산출된 태양광발전 어레이(20)의 온도 보정 후 등가 가동시간(Y_at,meas)과 태양광발전 어레이(20)의 등가 가동시간(Y_a,meas)으로부터 태양광발전 어레이(20)의 온도상승 손실(Y_lt.meas)의 실측값이 매 분별, 매 5분별, 매 10분별 또는 매 15분별로 하기 수학식 7에 의해서 산출한다.

여기서, Y_at,meas는 태양광발전 어레이 온도 보정 후 등가 가동시간 실측값, Y_a,meas는 태양광발전 어레이 등가 가동시간 실측값, Y_lt,meas는 태양광발전 어레이 온도상승 손실 실측값, T_min는 시간 간격(분)을 각각 나타낸다.

고장 검출 진단부(220)는 태양광발전 인버터(30)의 변환효율 감소 및 대기상태 등으로 발생된 태양광발전 인버터 손실(Y_lp,meas)을 수학식 1에서 산출된 태양광발전 어레이(20)의 등가 가동시간(Y_a,meas)과 태양광발전 시스템의 등가 가동시간(Y_p,meas)으로부터 태양광발전 인버터 손실(Y_lp,meas)의 실측값이 매 분별, 매 5분별, 매 10분별 또는 매 15분별로 하기 수학식 8에 의해서 비교판단 산출한다.

여기서, Y_a,meas는 태양광발전 어레이 등가 가동시간 실측값, Y_p,meas는 태양광발전 시스템 등가 가동시간 실측값, Y_r,meas는 태양 등가 가동시간 실측값, Y_lp,meas는 태양광발전 인버터 손실 실측값, T_min는 시간 간격(분)을 각각 나타낸다.

고장 검출 진단부(220)는 등가 가동시간(Y_r,meas) 및 상기 태양광발전 어레이(20)의 표면온도(T_m,meas)에 기초하여, 태양광발전 어레이(20)의 직류전류(I_a,esti), 태양광발전 어레이(20)의 기타 손실(Y_lo,esti), 태양광발전 어레이(20)의 부정합 손실(Y_lm,esti), 태양광발전 어레이(20)의 온도상승 손실(Y_lt,esti), 태양광발전 어레이(20)의 직류회로 손실(Y_la,esti) 및 태양광발전 인버터 손실(Y_lp.esti)을 예측한다 (S50).

고장 검출 진단부(220)는 태양광발전 어레이(20)의 직류 전류(I_a _, _esti)를 수학식 1에 의해 산출된 태양 등가 가동시간(Y_r _, _meas)으로부터 태양광발전 어레이(20)의 직류전류(I_a _, _esti)의 예측값이 하기 수학식 9에 의해서 예측한다.

여기서, I_a,esti는 태양광발전 어레이(20)의 직류전류 예측값, Y_r,meas는 태양 등가 가동시간 실측값,

및

는 태양광발전 어레이 직류전류 보정계수,

는 운전년수별 태양광발전 어레이 감쇄계수,

는 운전년수별 태양광발전 어레이 노화계수, n는 운전년수를 각각 나타낸다.

고장 검출 진단부(220)는 태양광발전 어레이(20)의 기타 손실(Y_lo.esti)을 수학식 1에 의해 산출된 태양 등가 가동시간(Y_r _, _meas)과 수학식 3에서 예측된 태양광발전 어레이(20)의 최대 등가 가동시간(Y_am _, _esti)과 태양광발전 어레이(20)의 온도보정후 등가 가동시간(Y_at _, _esti)으로부터 태양광발전 어레이(20)의 기타손실(Y_lo _. _esti)의 예측값이 매 분별, 매 5분별 매 10분별 또는 매 15분별로 하기 수학식 10에 의해서 비교 판단하여 예측한다.

여기서, Y_ao,esti는 태양광발전 어레이 최적 등가 가동시간 예측값, Y_at,esti는 태양광발전 어레이 온도보정후 등가 가동시간 예측값, Y_am,esti는 태양광발전 어레이 최대 등가 가동시간 예측값, Y_r,meas는 태양 등가 가동시간 실측값, d_a1는 운전년수 1년 태양광발전 어레이 감쇄계수,

는 운전년수 n년 태양광발전 어레이 감쇄계수,

는 태양광발전 어레이 최대성능계수, Y_lo _, _esti는 태양광발전 어레이 기타손실 예측값, T_min는 시간 간격(분)을 각각 나타낸다.

고장 검출 진단부(220)는 태양광발전 어레이(20)의 직류회로 손실(Y_la.esti)을 수학식 3 및 수학식 9에서 예측한 태양광발전 어레이(20)의 직류 전류(I_a,esti), 태양광발전 어레이 최대 등가 가동시간(Y_am,esti) 및 태양광발전 어레이 최적 등가 가동시간(Y_ao,esti)으로부터 태양광발전 어레이(20)의 직류회로 손실(Y_la.esti)의 실측값이 매 분별, 매 5분별 매 10분별 또는 매 15분별로 하기 수학식 11에 의해서 예측한다.

여기서, Y_am,esti는 태양광발전 어레이(20)의 최적 등가 가동시간 예측값, Y_ao,esti는 태양광발전 어레이(20)의 최대 등가 가동시간 예측값, Y_la,esti는 태양광발전 어레이 직류회로 손실 예측값, T_min는 시간 간격(분)을 각각 나타낸다.

고장 검출 진단부(220)는 태양광발전 어레이(20)의 부정합 손실(Y_lm.esti)을 수학식 3에서 예측한 태양광발전 어레이(20)의 최적 등가 가동시간(Y_ao,esti)과 태양광발전 어레이(20)의 온도보정후 등가 가동시간(Y_at,esti)으로부터 태양광발전 어레이(20)의 부정합 손실(Y_lm,esti)의 실측값이 매 분별, 매 5분별 매 10분별 또는 매 15분별로 하기 수학식 12에 의해서 비교 판단하여 예측한다.

여기서, Y_ao,esti는 태양광발전 어레이 최적 등가 가동시간 예측값, Y_at,esti는 태양광발전 어레이 온도보정 후 등가 가동시간 예측값, Y_lm,esti는 태양광발전 어레이 부정합 손실 예측값, T_min는 시간 간격(분)을 각각 나타낸다.

고장 검출 진단부(220)는 태양광발전 어레이(20)의 온도상승 손실(Y_lt,esti)을 수학식 3에 의해 예측된 태양광발전 어레이(20)의 온도 보정 후 등가 가동시간(Y_at,esti) 및 태양광발전 어레이(20)의 등가 가동시간(Y_a,esti)으로부터 태양광발전 어레이(20)의 등가 가동시간(Y_a,esti)의 예측값이 매 분별, 매 5분별 매 10분별 또는 매 15분별로 하기 수학식 13에 의해서 예측한다.

여기서, Y_at,esti는 태양광발전 어레이 온도보정 후 등가 가동시간 예측값, Y_a,esti는 태양광발전 어레이 등가 가동시간 예측값, Y_lt,esti는 태양광발전 어레이 온도상승 손실 예측값, T_min는 시간 간격(분)을 각각 나타낸다.

고장 검출 진단부(220)는 태양광발전 인버터 손실(Y_lp,esti)을 수학식 3에 의해 예측된 태양광발전 어레이(20)의 등가 가동시간(Y_a,esti)과 태양광발전 시스템의 등가 가동시간(Y_p _, _esti)으로부터 태양광발전 인버터 손실(Y_lp _, _esti)의 실측값이 매 분별, 매 5분별 매 10분별 또는 매 15분별로 하기 수학식 14에 의해서 비교 판단하여 예측한다.

여기서, Y_a,esti는 태양광발전 어레이 등가 가동시간 예측값, Y_p,esti는 태양광발전 시스템 등가 가동시간 예측값, Y_p,meas는 태양광발전 시스템 등가 가동시간 실측값, Y_r,meas는 태양 등가 가동시간 실측값, Y_lp,esti는 태양광발전 인버터 손실 예측값, T_min는 시간 간격(분)을 각각 나타낸다.

고장 검출 진단부(220)는 수학식 4 내지 14에서 산출된 태양광발전 시스템의 손실의 실측값(Y_lo,meas, Y_la,meas, Y_lm,meas, Y_lt,meas, Y_lp,meas)과 각각의 손실의 예측값(Y_lo,esti, Y_la,esti, Y_lm,esti, Y_lt,esti, Y_lp,esti)의 차이값(Y_lo,resi, Y_la,resi, Y_lm,resi, Y_lt,resi, Y_lp,resi)을 산출한다. 일 실시예에서, 고장 검출 진단부(220)는 하기 수학식 15에 의해서 차이값(Y_lo,resi, Y_la,resi, Y_lm,resi, Y_lt,resi, Y_lp,resi)을 산출한다.

여기서, Y_lo,resi는 태양광발전 어레이(20)의 기타 손실 차이값, Y_la,resi는 태양광발전 어레이 직류회로 손실 차이값, Y_lm,resi는 태양광발전 어레이(20)의 부정합 손실 차이값, Y_lt,resi는 태양광발전 어레이(20)의 온도상승 손실 차이값, Y_lp,resi는 태양광발전 인버터 손실 차이값을 각각 나타낸다.

고장 데이터베이스(230)는 실측값, 차이값 및 발생 횟수(F_req)에 대해서 미리 설정된 기준에 따라 태양광발전 시스템(100)이 정상 혹은 고장 유무에 대해서 비교 판단할 수 있도록 정상 혹은 고장에 따른 실측값, 차이값 및 발생횟수(F_req)와 고장 모드(표 1) 및 고장모드에 대응하는 진단결과(표 2)에 대한 데이터를 포함하여 저장한다.

고장 검출 진단부(220)는 태양 등가 가동시간(Y_r,meas), 차이값 및 태양광발전 시스템 등가 가동시간(Y_p,meas)이 고장 데이터베이스(230)에 저장된 미리 설정된 기준과 비교하여 미리 설정된 기준을 만족하는 경우에 해당 고장모드를 출력한다.(S60 및 S70) 그리고, 진단결과 표시부(240)는 고장모드를 수신하여 고장모드에 대응하는 진단결과를 디스플레이 한다(S80).

즉, 고장 검출 진단부(220)는 고장 데이터베이스(230)에 저장된 데이터를 기초로 태양 등가 가동시간(Y_r,meas), 태양광발전 시스템 등가 가동시간(Y_p,meas) 및 차이값이 미리 설정된 기준을 만족하는지 비교하여 정상 상태인지, 고장 상태인지를 판단한다.(S60)

일 실시예에서, 고장 검출 진단부(220)는 Y_r,meas, Y_lo,resi, Y_la,resi, Y_lm,resi, Y_lt,resi, Y_lp,resi, Y_r,meas 값을 고장 데이터베이스(230)에 저장된 미리 설정된 기준과 순차적으로 비교하되, Y_r,meas, Y_lo,resi, Y_la,resi, Y_lm,resi, Y_lt,resi, Y_lp,resi, Y_r,meas값을 모두 만족하는 횟수인 발생 횟수(F_req)가 고장 데이터베이스(230)에 미리 설정된 기준을 만족하는 것을 특징으로 할 수 있다.

예를 들어 표 1을 참조하면, 고장 검출 진단부(220)는 Y_r,meas값이 0.3보다 작고, Y_lo,resi값이 0.05보다 크고, Y_lp,resi값이 -0.5보다 작고, Y_p,meas값이 0.01보다 작으며, 상기와 같은 조건을 모두 만족하는 횟수 즉, 발생 횟수(F_req)가 8번 이상이면, ‘고장모드 2’을 출력한다.

이 경우, 표 2를 참조하면, ‘고장모드 2’에 대응하는 진단결과는 ‘태양광발전 시스템 정지’가 되는데, 진단결과 표시부(240)는 고장 검출 진단부(220)로부터 해당 고장모드 신호를 수신하여 ‘고장모드 2’ 및 ‘태양광발전 시스템 정지’를 디스플레이 한다.

또 다른 예에서, 표 1을 참조하면, 고장 검출 진단부(220)는 Y_r,meas값이 0.3보다 크고, Y_lm,resi값이 -0.06보다 작고, Y_lp,resi값이 0보다 작고, Y_p,meas값이 0.01보다 크면, ‘고장모드 8’을 출력한다. 이 경우에 표 2를 참조하면, ‘고장모드 8’에 대응하는 진단결과는 ‘태양광발전 인버터 최대출력추종 오류’가 되고, 진단결과 표시부(240)는 고장 검출 진단부(220)로부터 해당 고장모드 신호를 수신하여 ‘고장모드 8’ 및 이에 대응되는 ‘태양광발전 인버터 최대출력추종 오류’를 디스플레이 한다.

이력 관리부(260)는 미지고장 유무를 진단하고, 진단결과에 따라 미지고장이 발생하는 경우의 예측값, 차이값 및 발생 횟수(F_req)와 고장모드 및 이에 대응하는 진단결과를 고장 데이터베이스(230)에 데이터베이스화한다(S90).

구체적으로, 이력 관리부(260)는 Y_r,meas, Y_lo,resi, Y_la,resi, Y_lm,resi, Y_lt,resi, Y_lp,resi, Y_p,meas 및 발생 횟수(F_req)값이 고장 데이터베이스(230)에 미리 설정된 기준을 만족하지 않는 경우, Y_r,meas, Y_lo,resi, Y_la,resi, Y_lm,resi, Y_lt,resi, Y_lp,resi, Y_p,meas 및 발생 횟수(F_req)값 및 과거의 정상운전 데이터에 기초하여, 미지고장 유무를 진단하고, 상기 진단결과 및 Y_r _, _meas, Y_lo _, _resi, Y_la _, _resi, Y_lm _, _resi, Y_lt _, _resi, Y_lp _, _resi, Y_p _, _meas 및 발생 횟수(F_req)값과 새로운 고장모드 및 이에 대응하는 진단 결과를 고장 데이터베이스(230)에 데이터베이스화한다.

도 3은 도 2에 의해 산출된 계통연계형 태양광발전 시스템의 손실의 실측값을 도시한 그래프이다.

도 3을 참고하면, 수학식 1, 수학식 2, 수학식 4 내지 수학식 8을 사용하여 태양광발전 어레이(20)의 기타 손실, 태양광발전 어레이(20)의 직류회로 손실, 태양광발전 어레이(20)의 부정합 손실, 태양광발전 어레이(20)의 온도상승 손실 및 태양광발전 인버터 손실의 실측값을 매 15분별로 측정한 것이다.

도 4는 도 2에 의해 산출된 계통연계형 태양광발전 시스템의 손실의 예측값을 도시한 그래프이다.

도 4는 수학식 1, 수학식 3, 수학식 9 내지 수학식 14를 사용하여 태양광발전 어레이(20)의 기타 손실, 태양광발전 어레이(20)의 직류회로 손실, 태양광발전 어레이(20)의 부정합 손실, 태양광발전 어레이(20)의 온도상승 손실 및 태양광발전 인버터 손실의 예측값을 매 15분별로 측정한 것이다.

도 5는 도 2에 의해 산출된 태양광발전 어레이의 기타 손실, 태양광발전 어레이의 직류회로 손실, 태양광발전 어레이의 부정합 손실, 태양광발전 어레이의 온도상승 손실 및 태양광발전 인버터 손실의 실측값과 예측값의 차이값을 도시한 그래프이다.

도 5는 수학식 14 및 수학식 15를 사용하여 태양광발전 어레이의 기타 손실, 태양광발전 어레이(20)의 직류회로 손실, 태양광발전 어레이(20)의 부정합 손실, 태양광발전 어레이(20)의 온도상승 손실 및 태양광발전 인버터 손실의 실측값과 예측값의 차이값을 매 15분별로 측정한 것이다.

도 6은 도 2에 의해 계통연계형 태양광발전 시스템의 고장모드를 산출한 결과를 도시한 그래프로서, 수학식 1 내지 수학식 15를 사용하여 태양광발전 시스템(100)의 실측값, 차이값 및 발생횟수(F_req)로부터 고장 검출 진단 방법에 의해 태양광발전 시스템의 고장모드의 산출 결과를 매 15분별로 측정한 것이다.

도 6을 참고하면, 태양광발전 시스템의 운전 현황을 감시하여 정상상태인지 고장상태인지를 시간대별로 실시간으로 확인할 수 있고, 고장발생시 고장의 발생원인과 위치를 자동으로 진단한 후 표 1에 의한 고장모드 및 표 2에 의한 고장모드에 대응한 진단결과 정보를 사용자에게 보다 쉽고 신속하게 제공할 수 있어 태양광발전 시스템의 운전 복구 및 유지보수에 소요되는 시간적, 경제적 비용을 절감할 수 있다.

10 : 태양 100 : 태양광발전 시스템
20 : 태양광발전 어레이 30 : 태양광발전 인버터
200 : 계통연계형 태양광발전 시스템의 고장 검출 진단 장치
210 : 성능 데이터베이스 220 : 고장 검출 진단부
230 : 고장 데이터베이스 240 : 진단결과 표시부
250 : 메모리 260 : 이력관리부

Claims

태양광발전 어레이 및 태양광발전 인버터를 포함하는 태양광발전 시스템의 정상 상태 또는 고장 상태를 진단하는 고장 검출 진단 장치에 의해 수행되는 계통연계형 태양광발전 시스템의 고장 검출 진단방법에 있어서,
상기 태양광발전 시스템의 일사강도, 직류전력 및 교류전력값을 각각 등가 가동시간(Y_r _, _meas, Y_a _, _meas, Y_p _, _meas)으로 변환하여 산출하는 단계;
상기 등가 가동시간(Y_r,meas, Y_a,meas, Y_p,meas), 상기 태양광발전 어레이의 표면온도(T_m.meas) 및 상기 태양광발전 어레이의 직류전류(I_a,meas)를 기초로 하여 태양광발전 시스템의 실측값(Y_am,meas, Y_ao,meas,Y_at,meas)을 산출하는 단계;
상기 태양 등가 가동시간(Y_r,meas)과 상기 태양광발전 어레이의 표면온도(T_m _, _meas) 및 상기 태양광발전 어레이의 직류전류(I_a _, _esti)를 기초로 하여 태양광발전 시스템의 등가 가동시간(Y_ao _, _esti, Y_at _, _esti, Y_a _, _esti, Y_p _, _esti)을 예측하는 단계;
상기 등가 가동시간(Y_p,meas, Y_a,meas, Y_r,meas), 상기 태양광발전 어레이의 표면온도(T_m.meas) 및 상기 태양광발전 어레이의 직류전류(I_a,meas)를 기초로 하여 태양광발전 시스템의 손실의 실측값(Y_lo.meas, Y_lm.meas, Y_lt.meas, Y_la.meas,Y_lp.meas)을 산출하는 단계;
상기 태양 등가 가동시간(Y_r,meas) 및 상기 태양광발전 어레이의 표면온도(T_m _, _meas) 및 상기 태양광발전 어레이의 직류전류(I_a _, _esti)를 기초로 하여 태양광발전 시스템의 손실의 예측값(Y_lo,esti, Y_lm,esti, Y_lt,esti, Y_la,esti, Yl_p _, _esti)을 산출하는 단계;
상기 태양광발전 시스템의 손실의 실측값(Y_lo,meas, Y_lm,meas, Y_lt,meas, Y_la,meas,Y_lp,meas)과 각각의 상기 태양광발전 시스템의 손실의 예측값(Y_lo,esti, Y_lm,esti, Y_lt,esti, Y_la,esti, Y_lp _, _esti)의 차이값(Y_lo _, _resi, Y_la _, _resi, Y_lm _, _resi, Y_lt _, _resi, Y_lp _, _resi)을 산출하는 단계; 및
상기 태양 등가 가동시간(Y_r,meas), 상기 차이값(Y_lo,resi, Y_la,resi, Y_lm,resi, Y_lt,resi, Y_lp _, _resi), 상기 태양광발전 시스템의 등가 가동시간(Y_p _, _meas) 및 발생 횟수(F_req)가 미리 설정된 기준을 만족하는지를 비교하여 태양광발전 시스템의 고장 여부를 판단한 후에 고장 상태에 대응하는 고장 모드를 출력하는 단계를 포함하는 계통연계형 태양광발전 시스템의 고장 검출 진단방법.
제1항에 있어서, 상기 고장 검출 진단 장치는,
상기 태양광 발전 시스템의 고장 상태에 대응하는 상기 태양 등가 가동시간, 태양광발전 시스템의 등가 가동시간, 상기 차이값과 발생 횟수(F_req)에 대한 데이터들을 고장 데이터베이스에 각 고장 모드별로 저장하는 것을 특징으로 하는 계통연계형 태양광발전 시스템의 고장 검출 진단방법.
제2항에 있어서,
상기 태양 등가 가동시간(Y_r,meas), 상기 차이값(Y_lo,resi, Y_la,resi, Y_lm,resi, Y_lt,resi, Y_lp _, _resi), 상기 태양광발전 시스템의 등가 가동시간(Y_p _, _meas) 및 발생 횟수(F_req)가 미리 설정된 기준을 만족하는지를 비교하는 단계는,
상기 차이값(Y_lo _, _resi, Y_la _, _resi, Y_lm _, _resi, Y_lt _, _resi, Y_lp _, _resi)과 상기 태양광발전 시스템의 등가 가동시간(Y_p _, _meas) 값을 상기 고장 데이터베이스에 저장된 미리 설정된 기준과 순차적으로 비교하고, 상기 차이값(Y_lo _, _resi, Y_la _, _resi, Y_lm _, _resi, Y_lt _, _resi, Y_lp _, _resi)과 상기 태양광발전 시스템의 등가 가동시간(Y_p _, _meas) 값을 모두 만족하는 발생 횟수(F_req)가 미리 설정된 기준을 만족할 경우에 해당되는 고장모드를 출력하도록 하는 것을 특징으로 하는 계통연계형 태양광발전 시스템의 고장 검출 진단방법.
제3항에 있어서,
상기 차이값(Y_lo,resi, Y_la,resi, Y_lm,resi, Y_lt,resi, Y_lp,resi)과 상기 태양광발전 시스템의 등가 가동시간(Y_p,meas) 값을 상기 고장 데이터베이스에 저장된 미리 설정된 기준을 만족하지 않는 경우,
상기 태양 등가 가동 시간(Y_r,meas), 상기 차이값(Y_lo,resi, Y_la,resi, Y_lm,resi, Y_lt,resi, Y_lp,resi)과 상기 태양광발전 시스템의 등가 가동시간(Y_p,meas) 값을 상기 고장 데이터베이스에 저장된 미리 설정된 기준, 발생 횟수(F_req) 및 과거의 정상운전 데이터에 기초하여 미지고장 유무를 진단하는 것을 특징으로 하는 계통연계형 태양광발전 시스템의 고장 검출 진단방법.
제4항에 있어서,
상기 미지 고장이 발생한 경우에, 상기 미지 고장의 진단 결과, 상기 태양 등가 가동 시간(Y_r,meas), 상기 차이값(Y_lo,resi, Y_la,resi, Y_lm,resi, Y_lt,resi, Y_lp,resi), 상기 태양광발전 시스템의 등가 가동시간(Y_p,meas) 및 발생 횟수(F_req)값을 상기 고장 데이터베이스에 데이터베이스화하여 이력 관리를 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 계통연계형 태양광발전 시스템의 고장 검출 진단방법.
제2항에 있어서,
상기 태양광발전 시스템의 고장 여부를 판단한 후에 고장 상태에 대응하는 고장 모드를 출력하는 단계는,
상기 고장 데이터베이스에 저장된 고장 모드와 대응되는 진단결과를 표시하도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 계통연계형 태양광발전 시스템의 고장 검출 진단방법.
제1항에 있어서,
상기 태양광발전 시스템의 손실의 실측값들 중에서 태양광발전 어레이의 기타 손실(Y_lo,meas)의 실측값은 하기 수학식 1에 의해 미리 설정된 시간 간격별로 산출하는 것을 특징으로 하는 계통연계형 태양광발전 시스템의 고장 검출 진단방법.
수학식 1.

여기서, Y_ao,meas: 태양광발전 어레이 최적 등가 가동시간 실측값
Y_at,meas: 태양광발전 어레이 온도보정후 등가 가동시간 실측값
Y_am,meas: 태양광발전 어레이 최대 등가 가동시간 실측값
Y_r,meas: 태양 등가 가동시간 실측값
d_a1: 운전년수 1년 태양광발전 어레이 감쇄계수 (분리)
d_an: 운전년수 n년 태양광발전 어레이 감쇄계수
Y_lo,meas: 태양광발전 어레이 기타손실 실측값
T_min: 시간 간격(분)
제1항에 있어서,
상기 태양광발전 시스템의 손실의 실측값들 중에서 태양광발전 어레이의 직류회로 손실(Y_la,meas)의 실측값은 하기 수학식 3에 의해 미리 설정된 시간 간격별로 산출하는 것을 특징으로 하는 계통연계형 태양광발전 시스템의 고장 검출 진단방법.
수학식 3.

여기서, Y_am,meas: 태양광발전 어레이의 최적 등가 가동시간 실측값
Y_ao,meas: 태양광발전 어레이의 최대 등가 가동시간 실측값
Y_la,meas: 태양광발전 어레이 직류회로 손실 실측값
T_min : 시간 간격(분)
제1항에 있어서,
상기 태양광발전 시스템의 손실의 실측값들 중에서 태양광발전 어레이의 직류회로 부정합 손실(Y_lm,meas)의 실측값은 하기 수학식 4에 의해 미리 설정된 시간 간격별로 산출하는 것을 특징으로 하는 계통연계형 태양광발전 시스템의 고장 검출 진단방법.
수학식 4.

여기서, Y_ao,meas : 태양광발전 어레이 최적 등가 가동시간 실측값
Y_at,meas : 태양광발전 어레이 온도보정 후 등가 가동시간 실측값
Y_lm,meas : 태양광발전 어레이 부정합 손실 실측값
T_min: 시간 간격(분)
제1항에 있어서,
상기 태양광발전 시스템의 손실의 실측값들 중에서 태양광발전 어레이의 온도상승 손실(Y_lt,meas)의 실측값은 하기 수학식 5에 의해 미리 설정된 시간 간격별로 산출하는 것을 특징으로 하는 계통연계형 태양광발전 시스템의 고장 검출 진단방법.
수학식 5.

여기서, Y_at,meas: 태양광발전 어레이 온도 보정 후 등가 가동시간 실측값
Y_a,meas: 태양광발전 어레이 등가 가동시간 실측값
Y_lt,meas: 태양광발전 어레이 온도상승 손실 실측값
T_min: 시간 간격(분)
제1항에 있어서,
상기 태양광발전 시스템의 손실의 실측값들 중에서 태양광발전 인버터의 손실(Y_lp,meas)의 실측값은 하기 수학식 6에 의해 미리 설정된 시간 간격별로 산출하는 것을 특징으로 하는 계통연계형 태양광발전 시스템의 고장 검출 진단방법.
수학식 6.

여기서, Y_a,meas: 태양광발전 어레이 등가 가동시간 실측값
Y_p,meas: 태양광발전 시스템 등가 가동시간 실측값
Y_r,meas: 태양 등가 가동시간 실측값
Y_lp,meas: 태양광발전 인버터 손실 실측값
T_min: 시간 간격(분)
제1항에 있어서,
상기 태양광발전 시스템의 손실의 예측값들 중에서 태양광발전 어레이의 기타 손실(Y_lo _, _esti)의 예측값은 하기 수학식 2에 의해 미리 설정된 시간 간격별로 산출하는 것을 특징으로 하는 계통연계형 태양광발전 시스템의 고장 검출 진단방법.
수학식 2.

여기서, Y_ao _, _esti : 태양광발전 어레이 최적 등가 가동시간 예측값
Y_at _, _esti : 태양광발전 어레이 온도보정후 등가 가동시간 예측값
Y_am _, _esti : 태양광발전 어레이 최대 등가 가동시간 예측값
Y_r _, _meas : 태양 등가 가동시간 실측값

: 운전년수 1년 태양광발전 어레이 감쇄계수

: 운전년수 n년 태양광발전 어레이 감쇄계수
Y_lo _, _esti : 태양광발전 어레이 기타손실 예측값
T_min : 시간 간격(분)
제1항에 있어서,
상기 태양광발전 시스템의 손실의 예측값들 중에서 태양광발전 어레이의 직류전류 손실(Y_la,esti)의 예측값은 하기 수학식 7에 의해 미리 설정된 시간 간격별로 산출하는 것을 특징으로 하는 계통연계형 태양광발전 시스템의 고장 검출 진단방법.
수학식 7.

여기서, Y_am,esti: 태양광발전 어레이의 최적 등가 가동시간 예측값
Y_ao,esti: 태양광발전 어레이의 최대 등가 가동시간 예측값
Y_la,,esti: 태양광발전 어레이 직류회로 손실 예측값
T_min: 시간 간격(분)
제1항에 있어서,
상기 태양광발전 시스템의 손실의 예측값들 중에서 태양광발전 어레이의 부정합 손실(Y_lm,esti)의 예측값은 하기 수학식 8에 의해 미리 설정된 시간 간격별로 산출하는 것을 특징으로 하는 계통연계형 태양광발전 시스템의 고장 검출 진단방법.
수학식 8.

여기서, Y_ao,esti: 태양광발전 어레이 최적 등가 가동시간 예측값
Y_at,esti: 태양광발전 어레이 온도보정 후 등가 가동시간 예측값
Y_lm,esti: 태양광발전 어레이 부정합 손실 예측값
T_min: 시간 간격(분)
제1항에 있어서,
상기 태양광발전 시스템의 손실의 예측값들 중에서 태양광발전 어레이의 온도상승 손실(Y_lt,esti)의 예측값은 하기 수학식 9에 의해 미리 설정된 시간 간격별로 산출하는 것을 특징으로 하는 계통연계형 태양광발전 시스템의 고장 검출 진단방법.
수학식 9.

여기서, Y_at,esti : 태양광발전 어레이 온도보정 후 등가 가동시간 예측값
Y_a,esti: 태양광발전 어레이 등가 가동시간 예측값
Y_lt,esti: 태양광발전 어레이 온도상승 손실 예측값
T_min: 시간 간격(분)
제1항에 있어서,
상기 태양광발전 시스템의 손실의 예측값들 중에서 태양광발전 인버터의 손실(Y_lp,esti)의 예측값은 하기 수학식 10에 의해 미리 설정된 시간 간격별로 산출하는 것을 특징으로 하는 계통연계형 태양광발전 시스템의 고장 검출 진단방법.
수학식 10.

여기서, Y_a,esti: 태양광발전 어레이 등가 가동시간 예측값
Y_p,esti: 태양광발전 시스템 등가 가동시간 예측값
Y_p,meas: 태양광발전 시스템 등가 가동시간 실측값
Y_r,meas: 태양 등가 가동시간 실측값
Y_lp,esti: 태양광발전 인버터 손실 예측값
T_min: 시간 간격(분)
제1항에 있어서,
상기 태양광발전 시스템의 손실의 실측값(Y_lo,meas, Y_lm,meas, Y_lt,meas, Y_la,meas,Y_lp,meas)과 각각의 상기 태양광발전 시스템의 손실의 예측값(Y_lo,esti, Y_lm,esti, Y_lt,esti, Y_la,esti, Y_lp,esti)의 차이값(Y_lo,resi, Y_la,resi, Y_lm,resi, Y_lt,resi, Y_lp,resi)을 산출하는 단계는,
하기 수학식 11에 의해 미리 설정된 시간간격별로 산출하는 것을 특징으로 하는 계통연계형 태양광발전 시스템의 고장 검출 진단방법.
수학식 11.

여기서, Y_lo,resi: 태양광발전 어레이의 기타 손실 차이값
Y_la,resi : 태양광발전 어레이 직류회로 손실 차이값
Y_lm,resi : 태양광발전 어레이의 부정합 손실 차이값
Y_lt,resi : 태양광발전 어레이의 온도상승 손실 차이값
Y_lp,resi: 태양광발전 인버터 손실 차이값
태양광발전 어레이 및 태양광발전 인버터를 포함하는 태양광발전 시스템의 직류전력, 교류 저력, 일사강도, 온도 및 풍속값을 포함하는 운전 데이터를 저장하는 성능 데이터베이스;
상기 태양광발전 시스템의 고장 상태에 대응하는 태양 등가 가동시간, 태양광발전시스템의 등가 가동시간, 상기 태양광발전 시스템의 손실 실측값과 각 손실 예측값의 차이값 및 발생 횟수(F_req)를 포함하는 데이터들을 각 고장 모드별로 저장하는 고장 데이터베이스;
상기 운전 데이터를 기초로 손실을 이용한 산출 모델을 수행하여 태양광발전 시스템의 등가 가동시간, 태양광발전 시스템의 실측값, 태양광발전 시스템의 손실 실측값, 태양광발전 시스템의 손실 예측값 및 차이값을 각각 산출하고, 상기 산출한 태양 등가 가동시간, 태양광발전 시스템의 등가 가동시간, 차이값과 발생 횟수(F_req)를 상기 고장 데이터베이스에 저장된 미리 설정된 기준과 비교하여 상기 태양광발전 시스템의 정상 상태 또는 고장 상태를 판단한 후에 고장 상태에 대응하는 고장 모드를 출력하는 고장 검출 진단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 계통연계형 태양광발전 시스템의 고장 검출 진단장치.
제18항에 있어서,
상기 고장 검출 진단부에서 출력되는 고장모드를 수신하여 상기 고장 데이터베이스에 저장된 고장모드와 대응되는 진단결과를 표시하는 진단결과 표시부; 및
상기 운전 데이터, 태양광발전 시스템의 손실 실측값, 태양광발전 시스템의 손실 예측값에 대한 정보를 저장하는 메모리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 계통연계형 태양광발전 시스템의 고장 검출 진단장치.
제18항에 있어서,
상기 고장 검출 진단부는,
상기 산출한 태양 등가 가동시간, 태양광발전 시스템의 등가 가동시간, 차이값과 발생 횟수(F_req)를 상기 고장 데이터베이스에 저장된 미리 설정된 기준과 순차적으로 비교하고, 상기 산출한 태양 등가 가동시간, 태양광발전 시스템의 등가 가동시간, 차이값을 모두 만족하는 횟수인 발생 횟수(F_req)가 상기 고장 데이터베이스에 미리 설정된 기준을 만족할 경우에 해당되는 고장모드를 출력하도록 하는 것을 특징으로 하는 계통연계형 태양광발전 시스템의 고장 검출 진단장치.
제18항에 있어서,
상기 고장 검출 진단부는,
상기 산출한 태양 등가 가동시간, 태양광발전 시스템의 등가 가동시간, 차이값과 발생 횟수(F_req)를 상기 고장 데이터베이스에 저장된 미리 설정된 기준을 만족하지 않는 경우에, 상기 산출한 태양 등가 가동시간, 태양광발전 시스템의 등가 가동시간, 차이값과 발생 횟수(F_req)의 데이터와 과거의 정상 운전 데이터에 기초하여 미지고장 유무를 진단하고, 상기 진단한 미지 고장의 결과, 상기 산출한 태양 등가 가동시간, 태양광발전 시스템의 등가 가동시간, 차이값과 발생 횟수(F_req)를 상기 고장 데이터베이스에 데이터베이스화하여 저장하도록 하는 이력관리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 계통연계형 태양광발전 시스템의 고장 검출 진단장치.
제18항에 있어서,
상기 고장 검출 진단부는,
상기 태양광발전 시스템의 손실 실측값과 각각의 상기 손실 예측값의 차이값을 하기 수학식 11에 의해 미리 설정된 시간간격별로 산출하는 것을 특징으로 하는 계통연계형 태양광발전 시스템의 고장 검출 진단장치.
수학식 11.

여기서, Y_lo,resi: 태양광발전 어레이의 기타 손실 차이값
Y_la,resi : 태양광발전 어레이 직류회로 손실 차이값
Y_lm,resi 태양광발전 어레이의 부정합 손실 차이값
Y_lt,resi : 태양광발전 어레이의 온도상승 손실 차이값
Y_lp,resi: 태양광발전 인버터 손실 차이값