KR100912892B1 - Remote self test monitoring and remote control system of solar power apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 태양광 발전에 관한 것으로, 특히 태양광 발전장치의 스트링 단위의 태양광 발전모듈 각각을 원격에서 자가진단 모니터링과 유지보수 및 태양광 발전모듈을 구동하는 트랙커(태양광 서보제어 추적장치)를 원격제어할 수 있는 태양광 발전장치 원격 자가진단 모니터링 및 원격 제어시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a photovoltaic power generation, and in particular, a tracker (solar servo control tracking device) for remotely monitoring the self-diagnostic monitoring and maintenance of each photovoltaic power generation module in a photovoltaic device and driving the photovoltaic power generation module. The present invention relates to a remote self-diagnosis monitoring and remote control system for photovoltaic devices capable of remote control.
종래의 태양광 발전소의 태양광 발전장치의 모니터링 방식은 태양광 발전장치의 복수의 태양광 발전모듈을 병렬지로로 연결하여 복수의 태양광 발전모듈 각각에서 발전되어 병렬지로의 종단에서 모아진 총발전량 100KW~300KW급 용량의 태양광 발전모듈의 발전전압과 발전전류를 모니터링하는 방식하기 때문에 태양광 발전모듈 각각의 발전전압과 발전전류를 모니터링 할 수 없었을 뿐만 아니라 태양광 발전모듈 각각의 세부적인 고장 여부를 진단할 수 없었다. The conventional monitoring method of the photovoltaic power generation device of the photovoltaic power plant is connected to a plurality of photovoltaic power generation modules of the photovoltaic device in parallel to generate a total of 100KW generated from each of the plurality of photovoltaic power generation modules at the end of the parallel site Because it monitors the generation voltage and generation current of solar power generation module with capacity of ~ 300KW, it is not only possible to monitor the generation voltage and generation current of each solar power generation module, It could not be diagnosed.
종래의 100KW~300KW급 용량의 총발전량 데이터는 RTU(Real Time Unit)와 RS-422 통신방식에 의해 발전소 통신망을 구축하여 태양광 발전소 운용자 컴퓨터에 전송하는 방식이 사용되고 있기 때문에 총발전량이 아닌 태양광 발전모듈 각각의 발 전량을 모니터링할 경우에 수백 미터 길이로 매우 복잡한 통신선로 작업이 필요하며, 이에 따른 통신설비 구축의 어려움과 과다한 설치비용 발생으로 인해 경제적 부담이 상당하고 또한 통신선로의 유지보수가 매우 어렵고, 복잡한 통신선로로 인해 데이터 전송시에 발생하는 노이즈로 인해 통신오류가 발생하여 측정된 총발전량 데이터의 신뢰성이 저하되었다. Conventional total power generation data of 100KW ~ 300KW class capacity is established by transmitting power plant communication network by RTU (Real Time Unit) and RS-422 communication method to solar power plant operator's computer. When monitoring the power generation of each power generation module, it is necessary to work a very complicated communication line, which is hundreds of meters in length. Therefore, the economic burden is considerable and the maintenance of the communication line is difficult due to the difficulty of constructing communication facilities and excessive installation cost. Due to the very difficult and complicated communication line, noise generated during data transmission caused a communication error, which lowered the reliability of the measured total power generation data.
그리고 종래는 태양광 발전에 필요한 모니터링 기능만을 제공하고 있고, 발전전력 선로가 외부적 요인, 즉 태양광 발전소의 주변환경 즉 풍속, 풍향, 습도, 온도, 강우량, 적설량 등의 기후에 의하여 발생하는 발전전력 선로의 누전과 단락이 발생한 경우에 대한 모니터링 기능을 제공하고 있지 못하여 고장 자가진단을 하지 못하고, 특히 태풍과 적설로 인한 태양광 발전모듈의 손상에 대한 고장 자가진단을 하지 못하는 문제가 있었다. In addition, conventionally, only a monitoring function required for photovoltaic power generation is provided, and power generation power lines are generated by external factors such as climate of the surrounding environment of a photovoltaic power plant, such as wind speed, wind direction, humidity, temperature, rainfall, and snowfall. There was a problem that the self-diagnosis of failure of the solar power generation module due to the typhoon and snowfall could not be performed due to failure to provide the monitoring function for the short circuit and short circuit of the power line.
한편, 최근에는 고장진단 및 유지보수를 위하여 태양광 발전모듈의 발전량을 복수의 태양광 발전모듈의 총발전량이 아닌 태양광 발전모듈 각각의 발전량을 계측하는 것이 필요하고, 고장진단을 위하여 발전전력 선로의 누전 및 손실을 주기적으로 분석하는 것이 필요하지만 복수의 태양광 발전모듈의 총발전량만을 모니터링하는 방식이기 때문에 태양광 발전계통의 유지보수를 위한 기능이 미비하였다. On the other hand, in recent years, it is necessary to measure the amount of generation of each of the photovoltaic modules, not the total generation of the plurality of photovoltaic modules for fault diagnosis and maintenance. Although it is necessary to periodically analyze the leakage and loss of the solar cell, the function of monitoring the total power generation of the plurality of solar modules is insufficient.
상술한 문제점을 고려하여 본 발명은 원격에서 태양광 발전소에 설비되거나 또는 주택이나 공장에 설치된 태양광 발전장치의 스트링 단위(0.8KW~5.0KW)의 태양광 발전모듈 각각을 통신선로가 간단하고 설치비용이 적게 드는 TCP/IP 통신을 통하여 개별적으로, 즉 스트링 단위로 원격 자가진단 모니터링을 하여 이에 따른 고장진단을 함으로써 적절한 유지보수를 할 수 있도록 하고, 태양광 발전소 주변의 기상변화를 측정하여 이 기상변화에 따라 적절하게 태양광 발전모듈을 구동하는 트랙커를 원격으로 제어할 수 있도록 하며, 전력공급업체에 생산된 전력의 판매뿐만 아니라 주변 주택 또는 공장에 저렴하게 공급할 수 있도록 한 태양광 발전장치 원격 자가진단 모니터링 및 원격 제어시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. In view of the above-described problems, the present invention provides a simple installation of a communication line for each of the photovoltaic power generation modules of a string unit (0.8KW to 5.0KW) of a photovoltaic device installed in a solar power station or installed in a house or a factory remotely. Remote self-diagnostic monitoring through low-cost TCP / IP communication, that is, by string unit, enables proper maintenance by performing fault diagnosis and measuring weather changes around the solar power plant. As a change, the remote control of the tracker driving the photovoltaic module can be controlled remotely, and the photovoltaic device remote person who can supply the power supply to the neighboring houses or factories as well as the sale of the power generated by the power supplier Its purpose is to provide diagnostic monitoring and remote control systems.
(1) 본 발명의 목적은 복수의 트랙커와, 상기 복수의 트랙커에 의해 구동되는 복수의 태양광 발전모듈과, 상기 복수의 태양광 발전모듈에 연결된 복수의 마그넷 스위치와, 상기 복수의 마그넷 스위치를 통해 상기 복수의 태양광 발전모듈의 DC 발전전력이 입력되며 하기 하나의 계통형 인버터로부터 출력되는 AC 총발전전력이 피드백 입력되는 하나의 DC & AC 측정보드와, 상기 하나의 DC & AC 측정보드로부터 출력되는 DC 총발전전력을 AC 총발전전력으로 전력변환하여 전원으로 출력하는 하나의 계통형 인버터를 포함하는 계통형 태양광 발전장치와; 상기 하나의 DC & AC 측정보드로부터 출력되는 복수의 태양광 발전모듈의 발전데이터를 TCP/IP 스위 치 허브를 통해 수신하여 실시간으로 버퍼링하는 버퍼통신장치를 포함하는 발전소 지역망과; 상기 발전소 지역망과 연결된 인터넷 TCP/IP망과; 상기 버퍼통신장치로부터 실시간 출력되는 발전데이터를 포함하는 모니터링 데이터가 상기 인터넷 TCP/IP망을 통해 저장되는 발전소 데이터 서버; 및 상기 발전소 데이터 서버를 통해 모니터링 데이터를 제공하는 발전소 웹서버를 포함하는 복수의 태양광 발전소와, (1) An object of the present invention is to provide a plurality of trackers, a plurality of photovoltaic modules driven by the plurality of trackers, a plurality of magnet switches connected to the plurality of photovoltaic modules, and the plurality of magnet switches. DC power generation of the plurality of photovoltaic module is input through one of the DC & AC measuring board and the AC total generation power output from the following one of the grid-type inverter and feedback input, from the one DC & AC measuring board A grid-type photovoltaic device including a grid-type inverter that converts the output DC total power into AC total power and outputs the power; A power plant area network including a buffer communication device configured to receive power generation data of the plurality of photovoltaic modules output from the single DC & AC measurement board through a TCP / IP switch hub and buffer the data in real time; An Internet TCP / IP network connected to the power plant area network; A power plant data server storing monitoring data including power generation data output from the buffer communication apparatus in real time through the Internet TCP / IP network; And a plurality of solar power plants including a power plant web server for providing monitoring data through the power plant data server;
상기 인터넷 TCP/IP망에 의해 상기 복수의 태양광 발전소의 각 발전소 웹서버에 접속하여 상기 발전소 데이터 서버가 발전소 웹서버의 웹페이지를 통해 제공하는 모니터링 데이터에 의해 각 태양광 발전소의 원격 모니터링을 수행하는 한편, 상기 발전소 웹서버를 통해 DC & AC 측정보드에 원격 자가진단 모니터링 제어신호를 송신하여 각 태양광 발전소의 복수의 태양광 발전모듈의 발전전력 선로의 고장 자가진단을 포함하는 태양광 발전모듈의 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어가 가능한 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 컴퓨터로 이루어진 태양광 발전장치 원격 자가진단 모니터링 및 원격 제어시스템에 의해 달성된다.Access to each power plant web server of the plurality of solar power plants by the Internet TCP / IP network and perform remote monitoring of each solar power plant by monitoring data provided by the power plant data server through a web page of the power plant web server. On the other hand, by transmitting a remote self-diagnosis monitoring control signal to the DC & AC measuring board through the power plant web server, a solar power generation module comprising a self-diagnosis of the power generation line of the plurality of solar power generation module of each solar power plant It is achieved by the remote self-diagnosis monitoring and remote control system of photovoltaic device, which consists of remote self-diagnosis monitoring and remote control computer, which enables remote self-diagnosis monitoring and remote control.
본 발명의 태양광 발전장치 원격 자가진단 모니터링 및 원격 제어시스템에 있어서, 복수의 트랙커와, 상기 복수의 트랙커에 의해 구동되는 복수의 태양광 발전모듈과, 상기 복수의 태양광 발전모듈에 연결된 복수의 마그넷 스위치와, 상기 복수의 마그넷 스위치를 통해 상기 복수의 태양광 발전모듈의 DC 발전전력이 입력되며 하기 복수의 공급형 인버터로부터 출력되는 AC 발전전력이 피드백 입력되는 복수의 DC & AC 측정보드와, 상기 복수의 DC & AC 측정보드로부터 출력되는 DC 발 전전력을 AC 발전전력으로 전력변환하여 전원으로 출력하는 복수의 공급형 인버터를 포함하는 공급형 태양광 발전장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In the solar cell remote self-diagnosis monitoring and remote control system of the present invention, a plurality of trackers, a plurality of photovoltaic modules driven by the plurality of trackers, and a plurality of photovoltaic modules connected to the plurality of photovoltaic modules A plurality of DC & AC measurement boards through which a magnet switch and DC generation power of the plurality of solar power generation modules are input through the plurality of magnet switches, and AC generation power output from the plurality of supply inverters is fed back; The apparatus may further include a supply type photovoltaic device including a plurality of supply type inverters for converting DC generated power output from the plurality of DC & AC measuring boards into AC generation power and outputting the generated power.
본 발명의 태양광 발전장치 원격 자가진단 모니터링 및 원격 제어시스템에 있어서, 상기 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 컴퓨터는 각 태양광 발전소의 인터넷 TCP/IP망의 고유 IP에 직접 접속하여 버퍼통신장치로부터 송신된 모니터링 데이터를 수신하여 각 태양광 발전소의 원격 자가진단 모니터링을 수행하는 한편, 버퍼통신장치를 통해 DC & AC 측정보드에 원격 자가진단 모니터링 제어신호를 송신하여 각 태양광 발전소의 복수의 태양광 발전모듈의 발전전력 선로의 고장 자가진단을 더 포함하는 태양광 발전모듈의 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어가 가능한 것을 특징으로 한다. In the photovoltaic device remote self-diagnosis monitoring and remote control system of the present invention, the remote self-diagnosis monitoring and remote control computer is directly connected to the unique IP of the Internet TCP / IP network of each solar power station and transmitted from the buffer communication device Remote self-diagnosis monitoring of each photovoltaic power station is performed by receiving the monitoring data, and remote self-diagnosis monitoring control signal is transmitted to the DC & AC measuring board through the buffer communication device. Remote self-diagnosis monitoring and remote control of the photovoltaic module further comprises a self-diagnosis of the power generation line of the module.
본 발명의 태양광 발전장치 원격 자가진단 모니터링 및 원격 제어시스템의 계통형 태양광 발광장치에 있어서, 상기 DC & AC 측정보드는 복수의 태양광 발전모듈 각각의 DC 발전전력을 입력받아 각각의 발전량을 측정하는 전류센서 및 전압센서와; 상기 전류센서 및 전압센서로부터 측정된 각각의 발전량에 대한 각각의 발전데이터가 입력되는 마이컴; 및 상기 마이컴으로부터 출력되는 각각의 발전데이터를 송신하는 TCP/IP 통신모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다. In the system-type solar light emitting device of the remote self-diagnosis monitoring and remote control system of the solar power generation device of the present invention, the DC & AC measuring board receives the DC generation power of each of the plurality of solar power generation module to receive each generation amount A current sensor and a voltage sensor to measure; A microcomputer to which power generation data for each power generation amount measured from the current sensor and the voltage sensor are input; And a TCP / IP communication module for transmitting the power generation data output from the microcomputer.
본 발명의 태양광 발전장치 원격 자가진단 모니터링 및 원격 제어시스템의 공급형 태양광 발광장치에 있어서, 상기 DC & AC 측정보드는 하나의 태양광 발전모듈의 DC 발전전력을 입력받아 발전량을 측정하는 전류센서 및 전압센서와; 상기 전류센서 및 전압센서로부터 측정된 하나의 발전량에 대한 하나의 발전데이터가 입력 되는 마이컴; 및 상기 마이컴으로부터 출력되는 하나의 발전데이터를 송신하는 TCP/IP 통신모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다. In the solar photovoltaic device of the solar power generation device remote self-diagnosis monitoring and remote control system of the present invention, the DC & AC measuring board is a current for measuring the amount of generation by receiving the DC generation power of one solar power module A sensor and a voltage sensor; A microcomputer to input one generation data for one generation amount measured from the current sensor and the voltage sensor; And a TCP / IP communication module transmitting one generation data output from the microcomputer.
본 발명의 태양광 발전장치 원격 자가진단 모니터링 및 원격 제어시스템에 있어서, 상기 태양광 발전소는 태양광 발전소 주변의 기후변화를 측정하는 풍속센서, 풍향센서, 일사량센서, 온도센서, 강우량센서 및 적설량센서와 이들 센서에 의해 측정된 기상데이터를 수신하는 기상측정보드를 더 포함하는데, 상기 기상측정보드는 TCP/IP 스위치 허브에 접속되어 모니터링 데이터인 기상데이터를 버퍼통신장치와 인터넷 TCP/IP망을 통해 실시간 송신하여 발전소 웹서버와 연결된 발전소 데이터 서버에 저장하고, 상기 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 컴퓨터는 상기 기상데이터를 웹서버의 웹페이지를 통해 모니터링하여 트랙커를 원격제어하거나 또는 상기 버퍼통신장치와 인터넷 TCP/IP망을 통해 수신하여 모니터링함으로써 트랙커를 원격제어하는 것을 특징으로 한다. In the remote self-diagnosis monitoring and remote control system of the solar power generation device of the present invention, the solar power plant is a wind speed sensor, wind direction sensor, solar radiation sensor, temperature sensor, rainfall sensor and snowfall sensor for measuring the climate change around the solar power plant And a weather measurement board for receiving weather data measured by these sensors. The weather measurement board is connected to a TCP / IP switch hub and receives weather data, which is monitoring data, through a buffer communication device and an Internet TCP / IP network. Real-time transmission is stored in the power plant data server connected to the power plant web server, and the remote self-monitoring monitoring and remote control computer monitors the weather data through a web page of the web server to remotely control the tracker or the buffer communication device and the Internet. Remote control of tracker by receiving and monitoring via TCP / IP network It characterized.
본 발명의 태양광 발전장치 원격 자가진단 모니터링 및 원격 제어시스템에 있어서, 상기 발전소 데이터 서버에는 TCP/IP 스위치 허브에 접속된 트랙커로부터 송신되는 모니터링 데이터인 태양광 발전모듈 구동데이터가 저장되며, 상기 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 컴퓨터는 상기 태양광 발전모듈 구동데이터의 모니터링을 통해 트랙커를 원격제어하는 것을 특징으로 한다. In the photovoltaic device remote self-diagnosis monitoring and remote control system of the present invention, the power plant data server stores the PV module drive data, which is monitoring data transmitted from a tracker connected to a TCP / IP switch hub, the remote control Self-diagnosis monitoring and remote control computer is characterized in that the remote control the tracker through the monitoring of the PV module drive data.
(2) 또한 본 발명의 목적은 트랙커와, 상기 트랙커에 의해 구동되는 태양광 발전모듈과, 상기 태양광 발전모듈에 연결된 마그넷 스위치와, 상기 마그넷 스위치를 통해 상기 태양광 발전모듈의 DC 발전전력이 입력되며 하기 독립형 인버터로부 터 출력되는 AC 발전전력이 피드백 입력되는 DC & AC 측정보드와, 상기 DC & AC 측정보드로부터 출력되는 DC 발전전력을 AC 발전전력으로 전력변환하여 전원으로 출력하는 독립형 인버터를 포함하는 독립형 태양광 발전장치와; 상기 DC & AC 측정보드와 연결된 인터넷 TCP/IP망; 및 상기 인터넷 TCP/IP망을 통해 DC & AC 측정보드의 고유 IP에 직접 접속하여 DC & AC 측정보드가 제공하는 태양광 발전모듈의 모니터링 데이터인 발전데이터를 통해 상기 독립형 태양광 발전장치의 원격 자가진단 모니터링을 수행하는 한편, 상기 DC & AC 측정보드에 원격 자가진단 모니터링 제어신호를 송신하여 상기 독립형 태양광 발전장치의 태양광 발전모듈의 발전전력 선로의 고장 자가진단을 포함하는 태양광 발전모듈의 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어가 가능한 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 컴퓨터로 이루어진 태양광 발전장치 원격 자가진단 모니터링 및 원격 제어시스템에 의해 달성된다. (2) The present invention also provides a tracker, a photovoltaic module driven by the tracker, a magnet switch connected to the photovoltaic module, and DC power generation of the photovoltaic module through the magnet switch. DC & AC measuring board inputted and outputted from the following stand-alone inverter is fed back, and a stand-alone inverter that converts DC generated power output from the DC & AC measuring board into AC generated power and outputs it to the power source. Stand-alone photovoltaic device comprising a; An Internet TCP / IP network connected to the DC & AC measurement board; And remotely connect the self-contained photovoltaic device through power generation data, which is monitoring data of a photovoltaic module provided by the DC & AC measurement board by directly connecting to a unique IP of the DC & AC measurement board through the Internet TCP / IP network. While performing a diagnostic monitoring, by transmitting a remote self-diagnosis monitoring control signal to the DC & AC measuring board of the solar power generation module including a failure self-diagnosis of the power generation line of the solar power generation module of the stand-alone photovoltaic device It is achieved by the remote self-diagnosis monitoring and remote control system of photovoltaic power generation system consisting of a remote self-diagnosis monitoring and remote control computer that can be remote self-diagnosis monitoring and remote control.
본 발명의 태양광 발전장치 원격 자가진단 모니터링 및 원격 제어시스템에 있어서, 상기 DC & AC 측정보드는 상기 태양광 발전모듈 각각의 DC 발전전력을 입력받아 발전량을 측정하는 전류센서 및 전압센서와; 전류센서 및 전압센서로부터 측정된 발전데이터가 입력되는 마이컴; 및 상기 마이컴으로부터 출력되는 발전데이터를 송신하는 TCP/IP 통신모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다. In the solar cell remote self-diagnosis monitoring and remote control system of the present invention, the DC & AC measuring board includes a current sensor and a voltage sensor for measuring the amount of power generation by receiving the DC generation power of each of the solar power generation module; A microcomputer to which power generation data measured from a current sensor and a voltage sensor are input; And a TCP / IP communication module transmitting power generation data output from the microcomputer.
본 발명의 태양광 발전장치 원격 자가진단 모니터링 및 원격 제어시스템에 있어서, 독립형 태양광 발전장치의 설치지역의 기후변화를 측정하는 풍속센서, 풍향센서, 일사량센서, 온도센서, 강우량센서 및 적설량센서와 이들 센서에 의해 측정된 기상데이터를 수신하는 기상측정보드를 더 포함하는데, 상기 기상측정보드는 인터넷 TCP/IP망에 접속되어 모니터링 데이터인 기상데이터를 인터넷 TCP/IP망을 통해 상기 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 컴퓨터에 송신하며, 상기 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 컴퓨터는 수신된 기상데이터를 모니터링하여 트랙커를 원격제어하는 것을 특징으로 한다. In the remote self-diagnosis monitoring and remote control system of the photovoltaic device of the present invention, the wind speed sensor, wind direction sensor, solar radiation sensor, temperature sensor, rainfall sensor and snowfall sensor for measuring climate change of the installation area of the stand-alone photovoltaic device The apparatus further includes a weather measurement board for receiving weather data measured by these sensors, wherein the weather measurement board is connected to the Internet TCP / IP network and monitors the remote self-diagnosis of the weather data, which is monitoring data, through the Internet TCP / IP network. And a remote control computer, wherein the remote self-monitoring monitoring and remote control computer monitors the received weather data to remotely control the tracker.
본 발명의 태양광 발전장치 원격 자가진단 모니터링 및 원격 제어시스템에 있어서, 상기 트랙커는 모니터링 데이터인 태양광 발전모듈 구동데이터를 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 컴퓨터에 송신하며, 상기 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 컴퓨터는 수신된 태양광 발전모듈 구동데이터의 모니터링을 통해 트랙커를 원격제어하는 것을 특징으로 한다. In the photovoltaic device remote self-diagnosis monitoring and remote control system of the present invention, the tracker transmits the photovoltaic module drive data which is monitoring data to a remote self-diagnosis monitoring and remote control computer, the remote self-diagnosis monitoring and remote control The control computer is characterized in that the remote control the tracker through the monitoring of the received power generation module drive data.
상기한 본 발명의 기술구성에 의해 By the technical configuration of the present invention described above
1. 계통형 태양광 발전장치와 공급형 태양광 발전장치를 가진 태양광 발전소와 주택 또는 공장 자가발전용 독립형 태양광 발전장치의 DC & AC 측정보드를 이용하여 1. Using the DC & AC measuring board of the solar power plant with the grid-type solar generator and the supply-type solar generator and the independent solar generator for home or factory self-generation
첫째, 복수의 태양광 발전모듈 각각이 가진 발전량 0.8KW~5.0KW 용량의 스트링 단위로 태양광 발전모듈 각각의 DC & AC 발전전압/전류정보를 원격 모니터링함으로써 전력생산관리와 유지보수를 손쉽게 할 수 있으며, First, the power generation management and maintenance can be easily performed by remotely monitoring the DC & AC power generation voltage / current information of each solar power generation module in string units of 0.8KW ~ 5.0KW capacity of each of the plurality of solar power generation modules. And
둘째, 마그넷 스위치를 오프제어하여 태양광 발전모듈 각각의 발전전력 선로의 발전전력(발전전압과 발전전류)을 측정함으로써 발전전력 선로의 이상 유무를 원격으로 자가진단할 수 있으므로 태양광 발전소를 효율적으로 관리 및 유지보수할 수 있다. Second, by controlling the magnet switch off, measuring the generated power (generation voltage and current) of each of the photovoltaic modules, it is possible to self-diagnose the abnormality of the generated power line remotely. Can be managed and maintained.
2. 발전소 지역망을 TCP/IP 통신망으로 구축함으로써 DC & AC 측정보드, 기상측정보드 및 트랙커와 TCP/IP 통신을 수행할 수 있어 통신선로가 간단하고 설치비용이 감소된다. 2. TCP / IP communication with DC & AC measuring boards, weather measuring boards and trackers can be carried out by establishing a network of power plant area with TCP / IP communication network, so communication line is simple and installation cost is reduced.
3. 태양광 발전소 주변의 기후변화를 풍속센서, 풍향센서, 일사량센서, 온도센서, 강우량센서와 적설량센서를 이용해서 측정하여 태양광 발전소의 기후환경을 모니터링할 수 있고, 이 모니터링 결과로 원격으로 트랙커를 제어함으로써 효율적인 태양광 발전 및 강풍 또는 적설로부터 트랙커의 손상을 방지할 수 있다. 3. The climate environment around the solar power plant can be measured using wind speed sensor, wind direction sensor, insolation sensor, temperature sensor, rainfall sensor and snowfall sensor to monitor the climate environment of the solar power plant. By controlling the tracker, it is possible to prevent damage to the tracker from efficient solar power and strong winds or snow.
4. 한국전력과 같은 전력공급업체에 상용전원으로 판매하기 위한 계통형 태양광 발전뿐만 아니라 공급형 태양광 발전을 함으로써 주변 주택 또는 공장에 직접 전력을 저렴하게 공급할 수 있다. 4. By supplying photovoltaic power generation as well as grid-type photovoltaic power generation for sale as a commercial power source to power suppliers such as KEPCO, it is possible to supply electricity directly to neighboring houses or factories at low cost.
5. 공장 또는 주택에 독립형 태양광 발전장치를 설치하여 운용중에 전문관리업체의 관리전문가가 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 컴퓨터의 운용프로그램에 의해 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어를 수행함으로써 독립형 태양광 발전장치의 발전상태를 실시간으로 관리 및 유지보수할 수 있다. 5. Stand-alone photovoltaic power generation by installing a stand-alone photovoltaic device in a factory or house and performing the management of remote self-diagnosis monitoring and remote control by remote self-diagnosis monitoring and operation program of a remote control computer. The development status of the device can be managed and maintained in real time.
본 발명은 전력공급업체에 판매하는 계통형 태양광 발전장치와 주변 주택 또는 공장에 직접공급하는 공급형 태양광 발전장치를 포함하는 제1실시예의 태양광 발전소와 주택 또는 공장의 태양광 자가발전을 위해 설치되는 제2실시예의 독립형 태양광 발전장치에 대한 태양광 발전장치 원격 자가진단 모니터링 및 원격 제어시 스템에 관한 것이다. The present invention provides a solar power generation system of a first embodiment including a grid type solar power device sold to a power supplier and a supply type solar power device directly supplied to a surrounding house or factory. The present invention relates to a photovoltaic device remote self-diagnosis monitoring and remote control system for a standalone photovoltaic device of a second embodiment.
상기한 계통형, 공급형 및 독립형 태양광 발전장치는 4개~16개의 태양광 셀이 결선되어 스트링 단위(0.8KW~5.0KW)로 출력하여 발전하는 태양광 발전모듈로부터 태양광 발전전력을 생산하게 된다. The above-described grid type, supply type and stand-alone photovoltaic devices generate 4 to 16 photovoltaic cells and produce photovoltaic power from a photovoltaic module that generates power by outputting them in string units (0.8KW ~ 5.0KW). Done.
상기한 제1실시예의 태양광 발전소의 계통형 태양광 발전장치는 100KW 이상의 중대용량 발전단위이고, 상기 공급형 태양광 발전장치는 100KW 이하의 소용량 발전단위로써 태양광 발전소의 웹서버에서 지원하는 웹페이지를 통하거나 또는 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 컴퓨터의 운용프로그램에 의해 인터넷 TCP/IP망의 각 태양광 발전소의 고유 IP에 직접 접속하여 버퍼통신장치를 통하여 발전용량에 대해서 스트링 단위(0.8KW~5.0KW)로, 즉 각 태양광 발전모듈을 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어를 수행함으로써 고장 자가진단 및 유지보수가 가능하다. The grid-type photovoltaic power generation device of the photovoltaic power plant of the first embodiment is a medium-capacity power generation unit of 100KW or more, and the supply-type photovoltaic power generation device is a small capacity generation unit of 100KW or less, which is supported by a web server of the photovoltaic power station. Directly access the unique IP of each solar power plant of the Internet TCP / IP network through the page or through remote self-diagnosis monitoring and remote control computer operation program. 5.0KW), that is, failure self-diagnosis and maintenance are possible by performing remote self-diagnosis monitoring and remote control of each solar power module.
한편, 제2실시예로서 공장 또는 주택에 자가 태양광 발전을 위하여 보급되어 설치된 독립형 태양광 발전장치는 100KW 이하의 소용량 발전단위로써 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 컴퓨터의 운용프로그램에 의해 DC & AC 측정보드에 내장된 TCP/IP 통신모듈의 고유 IP에 접속하여 발전상태에 대한 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어를 수행함으로써 A/S를 지원하는 것이 가능하다. On the other hand, as a second embodiment, a stand-alone photovoltaic device installed in a factory or a house for self-power generation is a small-capacity power generation unit of 100 kW or less. It is possible to support A / S by performing remote self-diagnosis monitoring and remote control of power generation status by connecting to unique IP of TCP / IP communication module embedded in the board.
상술한 개략적인 본 발명의 제1실시예와 제2실시예의 구체적인 기술구성과 그 작용에 대하여 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 이하에서 기술하기로 한다. Specific technical configurations and operations of the first and second embodiments of the present invention described above will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
[[ 제1실시예First embodiment ]]
도 1은 본 발명의 계통형 및 공급형 태양광 발전장치의 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 시스템의 제1실시예의 구성도이다. 1 is a configuration diagram of a first embodiment of a remote self-diagnosis monitoring and remote control system of a grid type and a supply type photovoltaic device of the present invention.
본 발명은 태양광 발전소와 이 태양광 발전소로부터 수신하는 모니터링 데이터로 계통형 태양광 발전장치의 계통형 발전전력 선로와 공급형 태양광 발전장치의 공급형 발전전력 선로의 원격 자가진단 모니터링 및 트랙커의 원격제어를 하는 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 컴퓨터로 구성된다. The present invention relates to a remote power generation monitoring and tracker of a grid-type power generation line of a grid-type photovoltaic device and a supply-type power line of a supply-type photovoltaic device as monitoring data received from the photovoltaic power plant and the solar power plant. It consists of remote self-diagnosis monitoring and remote control computer for remote control.
본 발명의 태양광 발전소는 복수의 트랙커, 복수의 태양광 발전모듈, 복수의 마그넷 스위치, DC & AC 측정보드, 인버터로 이루어진 계통형 및 공급형 태양광 발전장치와; 발전소 지역망과; 인터넷 TCP/IP망과; 발전소 데이터 서버; 및 발전소 웹서버를 포함한다. The solar power plant of the present invention comprises a plurality of trackers, a plurality of photovoltaic power generation modules, a plurality of magnet switches, a DC & AC measuring board, an inverter and a grid-type photovoltaic power generation device; Power plant area network; The Internet TCP / IP network; Power plant data server; And a power plant web server.
상기 계통형 태양광 발전장치(10)는 복수의 트랙커(11)와, 상기 복수의 트랙커에 의해 구동되는 100KW 이상의 중대형 발전용량을 가진 복수의 태양광 발전모듈(12)과, 상기 복수의 태양광 발전모듈에 연결된 복수의 마그넷 스위치(13)와, 상기 복수의 마그넷 스위치를 통해 상기 복수의 태양광 발전모듈의 DC 발전전력이 입력되며 하기 계통형 인버터(15)로부터 출력되는 AC 총발전전력이 피드백 입력되는 DC & AC 측정보드(14) 및 상기 DC & AC 측정보드로부터 출력되는 100KW 이상의 DC 총발전전력을 AC 총발전전력으로 전력변환하여 전원으로 출력하는 계통형 인버터(15)를 포함하는데, 이와 같이 복수의 트랙커, 복수의 태양광 발전모듈, 복수의 마그넷 스위치, DC & AC 측정보드, 계통형 인버터로 이루어진 계통형 발전전력 선로에 의해 발전되어 생산된 태양광 발전전력을 전력공급업체에 상용전원으로 판매 한다.The grid-type photovoltaic device 10 includes a plurality of trackers 11, a plurality of
상기 공급형 태양광 발전장치(20)는 복수의 트랙커(21)와, 상기 복수의 트랙커에 의해 구동되는 100KW 이하의 소형 발전용량을 가진 복수의 태양광 발전모듈(22)과, 상기 복수의 태양광 발전모듈에 연결된 복수의 마그넷 스위치(23)와, 상기 복수의 마그넷 스위치를 통해 상기 복수의 태양광 발전모듈의 DC 발전전력이 입력되며 하기 복수의 공급형 인버터(25)로부터 출력되는 AC 발전전력이 피드백 입력되는 복수의 DC & AC 측정보드(24)와, 상기 DC & AC 측정보드로부터 출력되는 100KW 이하의 DC 발전전력을 AC 발전전력으로 전력변환하여 전원으로 출력하는 복수의 공급형 인버터(25)를 포함하는데, 이와 같이 복수의 트랙커, 복수의 태양광 발전모듈, 복수의 마그넷 스위치, 복수의 DC & AC 측정보드, 복수의 공급형 인버터로 이루어진 공급형 발전전력 선로에 의해 발전되어 생산된 태양광 발전전력을 주변 주택 또는 공장에 직접 공급한다. The supply type photovoltaic device 20 includes a plurality of
상기 발전소 지역망(40)은 DC & AC 측정보드(14)(24)로부터 출력되는 복수의 태양광 발전모듈(12)(22)의 발전데이터를 TCP/IP 스위치 허브(41)를 통해 수신하여 실시간으로 버퍼링하는 버퍼통신장치(42)를 포함한다. 상기 발전소 데이터 서버(60)에는 버퍼통신장치(42)로부터 실시간 출력되는 발전데이터를 포함하는 모니터링 데이터가 인터넷 TCP/IP망(50)을 통해 저장된다. 상기 발전소 웹서버(70)는 상기 발전소 데이터 서버(60)를 통해 모니터링 데이터를 웹페이지에 의해 제공한다. The power
상기 계통형 태양광 발전장치(10)와 공급형 태양광 발전장치(20)의 DC & AC 측정보드(14)(24)는 도 2에 도시한 바와 같이, 그 구성요소인 DC 전류와 DC 전압을 측정하기 위한 전류센서 및 전압센서, 마이컴 및 TCP/IP 통신모듈은 동일하지만 계통형 태양광 발전장치(10)의 하나의 DC & AC 측정보드(14)에는 복수의 마그넷 스위치(13)에 의해 복수의 태양광 발전모듈(12)이 접속되어 있고, 공급형 태양광 발전장치(20)의 하나의 DC & AC 측정보드(24)에는 하나의 마그넷 스위치(23)에 의해 하나의 태양광 발전모듈(22)이 접속되어 있어 DC & AC 측정보드(14)(24)의 기능이 다르다. As shown in FIG. 2, the DC &
즉, 계통형 태양광 발전장치(10)의 DC & AC 측정보드(14)의 전류센서 및 전압센서는 복수의 태양광 발전모듈(12) 각각의 DC 발전전력을 입력받아 각각의 발전량을 측정하고, 마이컴에는 상기 전류센서 및 전압센서로부터 측정된 각각의 발전데이터가 입력되며, TCP/IP 통신모듈은 상기 마이컴으로부터 출력되는 각각의 발전데이터를 송신한다. That is, the current sensor and the voltage sensor of the DC & AC measuring board 14 of the grid-type photovoltaic device 10 receives the DC generated power of each of the plurality of
하지만 공급형 태양광 발전장치(20)의 DC & AC 측정보드(24)의 전류센서 및 전압센서는 하나의 태양광 발전모듈의 DC 발전전력을 입력받아 발전량을 측정하고, 마이컴에는 전류센서 및 전압센서로부터 측정된 하나의 발전량에 대한 하나의 발전데이터가 입력되며, TCP/IP 통신모듈은 상기 마이컴으로부터 출력되는 하나의 발전데이터를 송신한다. However, the current sensor and the voltage sensor of the DC &
상기 마그넷 스위치(13)(23)는 계통형 및 공급형 발전전력 선로의 고장 자가진단이 필요할 때 오프되어 발전전력 선로 개방된 상태에서 DC & AC 발전전력 선로 상의 발전전압과 발전전류의 "0(zero)"상태 여부에 의해 누전 및 단락상태를 모니 터링하게 된다. The magnet switches 13 and 23 are turned off when the self-diagnosis of the grid-type and supply-type power generation lines is needed, and the " 0 " It monitors short-circuit and short-circuit status depending on the status of zero).
한편, 상기 DC & AC 측정보드(14)(24)는 계통형 및 공급형 인버터(15)(25)가 전력변환한 AC 발전전력, 즉 AC 발전전류와 전압을 피드백 입력받아 계측하는데, 계통형 인버터(15)는 총 AC 발전전력을 피드백 입력받고, 공급형 인버터(25)는 개별 AC 발전전력을 피드백 입력받는다.Meanwhile, the DC &
상기 트랙커(11)(21)는 태양광 발전모듈(12)(22)의 설치각도를 구동제어하는 태양광 서보제어 추적장치로서, TCP/IP 스위치 허브(41)에 접속되어 모니터링 데이터인 태양광 발전모듈 구동데이터를 발전소 데이터 서버(60)에 송신하여 저장한다. The
상기 태양광 발전소에는 기상측정보드(30)가 더 포함되는데, 이 기상측정보드(30)는 TCP/IP 스위치 허브(41)에 접속되어 천재지변으로부터 태양광 발전모듈(12)(22)을 보호하기 위한 목적으로 태양광 발전소 주변에 설치되어 기후변화를 측정하는 풍속센서(31), 풍향센서(32), 일사량센서(33), 온도센서(34), 강우량센서(35) 및 적설량센서(36)로부터 측정된 모니터링 데이터, 즉 풍속,풍향,일사량,온도,강우량,적설량 데이터인 기상데이터를 수신하여 버퍼통신장치(42)와 인터넷 TCP/IP망(50)을 통해 실시간으로 발전소 데이터 서버(60)에 송신하여 저장한다. The photovoltaic power station further includes a
이상 기술한 바에 의하면 태양광 발전소가 제공하는 모니터링 데이터는 태양광 발전모듈(12)(22)의 발전데이터, 기상측정보드(30)가 제공하는 기상데이터, 트랙커(11)(21)가 제공하는 태양광 발전모듈 구동데이터를 포함한다. 상기 태양광 발전모듈 구동데이터에는 트랙커의 구동모터 상전류와 구동모터 회전각 정보를 포함한다. According to the above description, the monitoring data provided by the photovoltaic power plant includes power generation data of the
그리고 상기 기상측정보드(30)와 트랙커(11)(21)에도 DC & AC 측정보드(14)(24)와 마찬가지로 TCP/IP 통신을 위하여 마이컴 및 TCP/IP 통신모듈이 내장되어 있다. In addition, the
상술한 태양광 발전소와 인터넷 TCP/IP망(50)을 통해 통신하는 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 컴퓨터(80)는 인터넷 TCP/IP망(50)을 통해 발전소 웹서버(70)에서 지원하는 웹페이지에 의하거나 또는 자체 운용프로그램에 의해 각 태양광 발전소의 인터넷 TCP/IP망(50)의 고유 IP에 직접 접속하여 버퍼통신장치(42)에 의해 모니터링 데이터로서 발전데이터, 기상데이터 및 태양광 발전모듈 구동데이터를 수신하여 모니터링하고, 이 수신한 모니터링 데이터를 통해 계통형 및 공급형 태양광 발전장치(10)(20)의 발전량 등의 이상유무를 판단하여 계통형 발전전력 선로와 공급형 발전전력 선로의 마그넷 스위치(13)(23)를 오프시켜 발전전력 선로를 개방시킨 상태에서 DC & AC 발전전력 선로 상의 발전전압과 발전전류가 "0(zero)"임을 확인하여 누전 및 단락상태에 대한 원격 자가진단 모니터링을 실시하기도 하고, 트랙커(11)(21)의 원격제어를 수행하여 고장 자가진단 및 유지보수를 하게 된다. The remote self-diagnosis monitoring and
또한, 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 컴퓨터(80)는 계통형 및 공급형 인버터(15)(25)에 의해 전격변환된 총 및 개별 AC 발전 전류와 전압을 피드백 입력받아 계측하는 DC & AC 측정보드(14)(24)의 계측된 총 및 개별 AC 발전데이터를 발전소 웹서버(70) 또는 버퍼통신장치(42)에 접속하여 모니터링이 가능하다. 따라서 상기 발전데이터는 DC 발전데이터와 AC 발전데이터의 두 종류가 된다. In addition, the remote self-diagnosis monitoring and
여기서 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 컴퓨터(80)가 각 발전소 웹서버(70)의 웹페이지에 접속하여 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어하는 방식은 일반 관리자 또는 발전소 사업주가 태양광 발전소의 보수 및 유지관리를 하도록 구축된 것이고, 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 컴퓨터(80)의 운용프로그램에 의해 각 태양광 발전소의 인터넷 TCP/IP망(50)의 고유 IP에 직접 접속하여 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어하는 방식은 전문 관리업체의 관리전문가가 태양광 발전소의 보수 및 유지관리를 하도록 구축된 것이다. 즉, 각 발전소마다 고유 IP를 보유하고 있어서 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 컴퓨터(80)는 고유 IP에 직접 접속하여 각 발전소의 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어가 가능하다. Here, the remote self-diagnosis monitoring and
일반 관리자 또는 발전소 사업주는 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 컴퓨터(80)를 이용하여 인터넷 TCP/IP망(50)에 의해 복수의 태양광 발전소의 각 발전소 웹서버(70)에 접속하여 발전소 데이터 서버(60)가 발전소 웹서버(80)의 웹페이지를 통해 제공하는 상기 모니터링 데이터에 의해 각 발전소의 원격 자가진단 모니터링을 수행하는 한편, 상기 발전소 웹서버(70)를 통해 DC & AC 측정보드(14)(24)에 원격 자가진단 모니터링 제어신호를 송신하여 각 태양광 발전소의 복수의 태양광 발전모듈(12)(22)의 계통형 및 공급형 발전전력 선로의 누전 및 단락 등의 고장 자가진단을 하게 된다. The general manager or the plant owner connects to each
전문 관리업체의 관리전문가는 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 컴퓨터(80)의 운용프로그램을 이용하여 인터넷 TCP/IP망(50)을 통해 각 태양광 발전소의 고유 IP에 직접 접속하여 버퍼통신장치(42)로부터 송신된 모니터링 데이터를 수 신하여 각 태양광 발전소의 원격 자가진단 모니터링을 수행하는 한편, 버퍼통신장치(42)를 통해 DC & AC 측정보드(14)(24)에 원격 자가진단 모니터링 제어신호를 송신하여 각 태양광 발전소의 복수의 태양광 발전모듈의 계통형 및 공급형 발전전력 선로의 누전 및 단락 등의 고장 자가진단을 하게 된다. The management specialist of the professional management company directly connects to the unique IP of each solar power plant through the Internet TCP /
또한 상기 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 컴퓨터(80)는 기상측정보드(30)의 기상데이터를 발전소 웹서버(70)의 웹페이지를 통해 모니터링하여 트랙커(11)(21)를 원격제어하거나 또는 운용프로그램에 의해 버퍼통신장치(42)와 인터넷 TCP/IP망(50)을 통해 수신하여 모니터링함으로써 트랙커(11)(21)를 원격제어한다. In addition, the remote self-diagnosis monitoring and
즉, 온도 및 일사량 데이터의 모니터링을 통해 트랙커(11)(21)에 원격제어신호를 송신하여 태양광 발전모듈을 일사량이 최고인 위치로 원격구동시킬 수 있고, 풍속 및 풍향 데이터의 모니터링을 통해 강풍이 불어오는 경우에 태양광 발전모듈의 손상을 방지하기 위해서 트랙커에 원격제어신호를 송신하여 태양광 모듈의 적절한 위치, 예를 들면 풍향이 수평이면 수평위치로 원격구동시킬 수 있으며, 강우량 및 적설량 데이터의 모니터링을 통해 비나 눈이 많이 오는 경우에 태양광 발전모듈의 손상을 방지하기 위해서 트랙커에 원격제어신호를 송신하여 적절한 위치, 예를 들면 수직위치로 원격구동시킬 수 있다. That is, the remote control signal is transmitted to the
DC & AC 측정보드(14)(24)와, 태양광 발전소 주변의 기후환경계측을 위한 기상측정보드(30) 및 태양광 발전모듈의 설치각도를 구동제어하는 트랙커(11)(21)의 각각이 발전소 지역망(40)의 버퍼통신장치(42)에 접속된 TCP/IP 스위치 허브(41)에 접속되어 태양광 발전모듈(12)(22)로부터 발전된 발전데이터가 DC & AC 측정보드(14)(24)에서, 복수의 센서가 측정한 기상데이터가 기상측정보드(30)에서, 태양광 발전모듈의 구동데이터가 트랙커(11)(21)에서 TCP/IP 통신에 의해 TCP/IP 스위치 허브(41)를 통해 버퍼통신장치(42)에 전송되고, 버퍼통신장치(42)는 모니터링 데이터인 발전데이터, 기상데이터 및 구동데이터를 버퍼링하여 실시간으로 인터넷 TCP/IP망(50)을 통하여 각 태양광 발전소의 발전소 웹서버(70)와 접속된 발전소 데이터 서버(60)에 저장한다. Each of the DC &
원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 컴퓨터(80)는 인터넷 TCP/IP망(50)를 통하여 상기 발전소 웹서버(70)에 접속하거나 운용프로그램에 의해 버퍼통신장치(42)에 접속하여 상기 발전데이터, 기상데이터 및 구동데이터를 모니터링함으로써 각 태양광 발전소의 계통형 및 공급형 발전전력 선로의 자가진단 모니터링 및 트랙커(11)(21)의 원격제어가 가능하게 된다. 즉, 각 태양광 발전소를 무인운용하는 것이 가능하게 되는 것이다. The remote self-diagnosis monitoring and
즉, 계통형 및 공급형 발전전력 선로의 자가진단을 위하여 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 컴퓨터(80)에서 인터넷 TCP/IP망(50)과 발전소 지역망(40)을 통하여 자가진단을 위한 원격 자가진단 모니터링 제어신호를 송신하면, DC & AC 측정보드(14)(24)에서 상기 제어신호를 수신하여 DC & AC 측정보드(14)(24)가 태양광 발전모듈(12)(22)과 접속된 마그넷 스위치(13)(23)를 오프(OFF)시켜 상기 계통형 및 공급형 발전전력 선로를 개회로로 구성한 상태에서 계통형 및 공급형 발전전력 선로의 전압 및 전류를 측정하여 발전전력 선로의 누전 및 단락을 주기적으로 계측 하여 분석함으로써 계통형 및 공급형 발전전력 선로의 이상 유무를 자가진단하게 된다. That is, the remote self-diagnosis for the self-diagnosis of the grid-type and supply-type power generation lines by the remote self-monitoring monitoring and
이상 기술한 바처럼, 효율적이고 경제적으로 태양광 발전소의 운용관리를 위하여 DC & AC 측정보드(14)(24)가 각각 0.8KW~5.0KW의 스트링 단위의 발전용량을 가진 각각의 태양광 발전모듈(12)(22)이 생산한 DC 발전전류와 발전전압을 측정하는 한편, 이 DC 발전전류와 발전전압을 계통형 인버터(15)와 공급형 인버터(25)를 통해 AC 발전전류와 발전전압으로 변환하여 제공함과 아울러 상기 변환된 AC 발전전류와 전압을 계측한다. 이 계측된 신호는 발전소 지역망(40)을 이용하여 TCP/IP 통신과 인터넷 TCP/IP망(50)를 통하여 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 컴퓨터(80)에 제공된다. As described above, the DC &
이와 같이 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 컴퓨터(80)는 태양광 발전소의 계통형 및 공급형 발전계통의 DC 발전전류와 발전전압 그리고 계통형 및 공급형 인버터(15)(25)의 AC 발전전류와 발전전압도 수신받아 분석할 수 있고, 계통형 및 공급형 발전전력 선로를 오프시켜 발전전력 선로의 이상 유무를 원격으로 모니터링할 수 있다. As such, the remote self-diagnosis monitoring and
그리고 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 컴퓨터(80)는 TCP/IP 통신에 의해 트랙커(11)(21)의 동작상태 모니터링이 가능하고, 원격으로 구동제어할 수 있다. The remote self-diagnostic monitoring and
또한 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 컴퓨터(80)는 풍속센서(31), 풍향센서(32), 일사량센서(33), 온도센서(34), 강우량센서(35), 적설량센서(35)가 측정 한 기상데이터를 기상측정보드(30)로부터 수신받아 태양광 발전소를 천재지변으로 보호하기 위한 기후환경을 모니터링할 수 있다.In addition, the remote self-diagnosis monitoring and
[[ 제2실시예Second embodiment ]]
도 3은 본 발명의 독립형 태양광 발전장치의 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 시스템의 제2실시예의 구성도이다. 3 is a configuration diagram of a second embodiment of a remote self-diagnosis monitoring and remote control system of a stand-alone photovoltaic device of the present invention.
본 발명의 제2실시예에서는 독립형 태양광 발전장치(200)를 제외한 나머지 구성요소에 대해서는 제1실시예와 동일한 부호를 사용하기로 한다. In the second embodiment of the present invention, the same reference numerals as those of the first embodiment are used for the remaining components except for the stand-alone photovoltaic device 200.
본 발명의 제2실시예는 각 주택 또는 공장에 태양광 자가발전을 위해 설치되는 100KW 이하의 소용량 발전단위의 독립형 태양광 발전장치(210)로서, 제1실시예에서 공급형 태양광 발전장치(20), 발전소 데이터 서버(60), 발전소 웹서버(70) 및 발전소 지역망(40)이 생략되어 있고, 제2실시예의 기상측정보드(30), 트랙커(210) 및 DC & AC 측정보드(240)가 인터넷 TCP/IP망(50)에 직접 접속된다는 점에 특징이 있는 것이다. The second embodiment of the present invention is a stand-alone
즉, 제2실시예의 독립형 태양광 발전장치(200)와 기상측정보드(30) 및 복수의 센서(31)(32)(33)(34)(35)(36)는 제1실시예의 공급형 태양광 발전장치(20)와 기상측정보드(30) 및 복수의 센서(31)(32)(33)(34)(35)(36)의 구성요소는 동일하다. That is, the stand-alone photovoltaic device 200, the
하지만, 제1실시예는 각 태양광 발전소에 설비되는 관계로 트랙커(21),태양광 발전모듈(22),마그넷 스위치(23),DC & AC 측정보드(24),공급형 인버터(25)로 이루어진 태양광 발전장치의 복수개가 공급형 태양광 발전장치로 정의되는 것이고, 제2실시예는 공장 또는 주택에 자가 태양광 발전을 위해 설치되는 관계로 트랙커(210),태양광 발전모듈(220),마그넷 스위치(230),DC & AC 측정보드(240),공급형 인버터(250)로 이루어진 태양광 발전장치의 하나가 독립형 태양광 발전장치로 정의되는 것에 개념상 차이가 있다. However, in the first embodiment, the
또한, DC & AC 측정보드(230), 기상측정보드(30) 및 트랙커(210)가 인터넷 TCP/IP망(50)에 직접 결속되어 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 컴퓨터(80)와 통신을 한다는 점에 차이가 있다. In addition, the DC &
따라서 본 발명의 제2실시예를 기술하는데 있어서, 이하에서 기본적인 구성요소와 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 컴퓨터(80)와 DC & AC 측정보드(240), 기상측정보드(30) 및 트랙커(210)의 통신관계에 대해서만 기술하기로 하고, 각 구성요소의 세부적인 기술사항과 그 기능은 상술한 제1실시예를 참조하기 바란다. Therefore, in describing the second embodiment of the present invention, the basic components and remote self-monitoring monitoring and
본 발명의 제2실시예는 트랙커(210)와, 태양광 발전모듈(220)과, 마그넷 스위치(230)와, DC & AC 측정보드(240) 및 독립형 인버터(250)를 포함하는 독립형 태양광 발전장치(200)와; 상기 DC & AC 측정보드(240)와 연결된 인터넷 TCP/IP망(50); 및 상기 인터넷 TCP/IP망(50)과 연결된 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 컴퓨터(80)를 포함한다. A second embodiment of the present invention is a stand-alone solar light including a
상기 트랙커(210)는 태양광 발전모듈(220)을 구동시키는 태양광 서보제어 추적장치로서, 모니터링 데이터인 태양광 발전모듈 구동데이터를 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 컴퓨터(80)에 인터넷 TCP/IP망(50)을 통해 송신하며, 상기 태양광 발전모듈(220)은 스트링 단위(0.8KW~5.0KW)의 출력을 발전하는 4개~16개의 태양 광 셀이며, 상기 DC & AC 측정보드(240)는 상기 마그넷 스위치(230)를 통해 상기 태양광 발전모듈(220)로부터 DC 발전전력을 입력받아 계측하여 이 계측된 모니터링 데이터인 발전데이터를 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 컴퓨터(80)에 인터넷 TCP/IP망(50)을 통해 송신하며, 상기 마그넷 스위치(230)는 발전전력 선로의 고장 자가진단을 위하여 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 컴퓨터(80)에 의해 오프(OFF) 제어되며, 상기 독립형 인버터(250)는 상기 DC & AC 측정보드(240)로부터 출력되는 DC 발전전력을 AC 발전전력으로 전력변환하여 전원으로 출력하여 주택 또는 공장에 제공한다. The
한편, 상기 독립형 인버터(250)로부터 출력되는 AC 발전전력의 전압과 전류는 피드백되어 DC & AC 측정보드(240)로도 입력되어 계측된다. On the other hand, the voltage and current of the AC generation power output from the stand-
상기 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 컴퓨터(80)는 자체 운용프로그램에 의해 인터넷 TCP/IP망(50)을 통해 DC & AC 측정보드(240)의 고유 IP에 직접 접속하여 DC & AC 측정보드(240)가 제공하는 태양광 발전모듈(220)의 모니터링 데이터를 통해 상기 독립형 태양광 발전장치(200)의 원격 자가진단 모니터링을 수행하는 한편, 상기 DC & AC 측정보드(240)에 원격 자가진단 모니터링 제어신호를 송신하여 상기 독립형 태양광 발전장치(200)의 태양광 발전모듈(220)의 발전전력 선로의 고장 자가진단을 포함하는 태양광 발전모듈(220)의 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어가 가능하다. The remote self-monitoring monitoring and
그리고 본 발명의 제2실시예에는 독립형 태양광 발전장치(200)가 설치되는 공장 또는 주택지역의 기후변화를 측정하기 위한 풍속센서(31), 풍향센서(32), 일 사량센서(33), 온도센서(34), 강우량센서(35) 및 적설량센서(36)와 이들 센서로부터 측정된 기상데이터를 입력받는 기상측정보드(30)가 더 포함된다. In the second embodiment of the present invention, the
상기 기상측정보드(30)는 인터넷 TCP/IP망(50)에 접속되어 모니터링 데이터인 기상데이터를 인터넷 TCP/IP망(50)을 통해 상기 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 컴퓨터(80)에 송신한다. 상기 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 컴퓨터(80)는 수신된 기상데이터 또는 태양광 발전모듈 구동데이터의 모니터링을 통해 트랙커(210)를 원격제어한다. The
이상 기술한 바에 의하면, 공장 또는 주택에 설치된 독립형 태양광 발전장치(200)는 태양광 발전모듈을 통해 100KW 이하의 소용량 발전을 하여 마그넷 스위치를 통해 DC & AC 측정보드(240)에 출력하고, DC & AC 측정보드(240)는 DC 발전전력을 계측함과 아울러 독립형 인버터에 출력한다. 독립형 인버터는 DC 발전전력을 AC 발전전력으로 전력변환하여 공장 또는 주택에 전원으로 제공한다. According to the above description, the stand-alone photovoltaic device 200 installed in a factory or a house generates a small capacity of 100KW or less through a photovoltaic module and outputs the DC &
이때, DC & AC 측정보드(240)가 계측한 DC 발전전력은 인터넷 TCP/IP망(50)을 통해 상기 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 컴퓨터(80)에 송신됨과 아울러서 현재 트랙커에 의해 구동된 태양광 발전모듈의 현재상태의 구동데이터, 즉 구동모터 상전류와 회전각 정보도 인터넷 TCP/IP망(50)을 통해 상기 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 컴퓨터(80)에 송신된다. At this time, the DC generation power measured by the DC &
그리고 복수의 센서로부터 측정된 기상데이터를 실시간으로 입력받는 기상측정보드(30)도 기상데이터를 인터넷 TCP/IP망(50)을 통해 상기 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 컴퓨터(80)에 송신한다. 여기서 기상데이터는 풍속,풍향,일사량, 온도,강우량,적설량 데이터로서 기상측정보드(30)는 이 각각의 데이터를 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 컴퓨터(80)에 송신한다. In addition, the
이와 같은 독립형 태양광 발전장치에 의해 공장 또는 주택에 전원이 공급되는 상황에서 전문관리업체의 관리전문가는 모니터링 데이터인 발전데이터,기상데이터,태양광 발전모듈 구동데이터를 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 컴퓨터(80)의 운용프로그램을 통해 확인하다가 발전데이터에 문제가 있을 경우에는 인터넷 TCP/IP망(50)을 통해 DC & AC 측정보드(240)에 내장된 TCP/IP 통신모듈의 고유 IP에 접속해서 DC & AC 측정보드(240)에 원격 자가진단 모니터링 제어신호를 송신하여 DC & AC 측정보드(240)가 마그넷 스위치(230)를 오프시키도록 함으로써 발전전력 선로를 개방시킨 상태에서 DC & AC 발전전력 선로 상의 발전전압과 발전전류가 "0(zero)"임을 확인하여 누전과 단락상태를 자가진단 모니터링 할 수 있다. In the situation where power is supplied to a plant or a house by such a stand-alone photovoltaic device, the management specialist of a professional management company can remotely diagnose and monitor the power generation data, weather data, and photovoltaic module driving data. If there is a problem with power generation data while checking through the operation program of (80), access the unique IP of the TCP / IP communication module embedded in the DC &
그리고 기상데이터, 특히 온도 및 일사량 데이터의 모니터링을 통해 트랙커(210)에 원격제어신호를 송신하여 태양광 발전모듈을 일사량이 최고인 위치로 원격구동시킬 수 있고, 풍속 및 풍향 데이터의 모니터링을 통해 강풍이 불어오는 경우에 태양광 발전모듈의 손상을 방지하기 위해서 트랙커에 원격제어신호를 송신하여 태양광 모듈의 적절한 위치, 예를 들면 풍향이 수평이면 수평위치로 원격구동시킬 수 있으며, 강우량 및 적설량 데이터의 모니터링을 통해 비나 눈이 많이 오는 경우에 태양광 발전모듈의 손상을 방지하기 위해서 트랙커에 원격제어신호를 송신하여 적절한 위치, 예를 들면 수직위치로 원격구동시키는 것은 제1실시예와 동일하다. And by monitoring the weather data, especially temperature and insolation data, by sending a remote control signal to the
상술한 바와 같이, 본 발명의 제2실시예는 공장 또는 주택에 설치된 독립형 태양광 발전장치를 원격에서 전문관리자가 관리 및 유지보수를 위한 A/S의 수행이 가능하다. As described above, in the second embodiment of the present invention, a professional manager can remotely perform an A / S for management and maintenance of a stand-alone photovoltaic device installed in a factory or a house.
이상 기술한 본 발명에 의해 종래는 태양광 발전모듈의 총발전량만을 모니터링하기 때문에 태양광 발전모듈 각각의 고장발생 시에 고장진단이 어려웠지만 본 발명은 DC & AC 측정보드(14)(24)에 의해 제어되어 발전소 지역망(40)과 인터넷 TCP/IP망(40)를 통해 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 컴퓨터(80)에 0.8KW~5.0KW 용량의 스트링 단위의 태양광 발전모듈 각각의 DC & AC 발전전압과 발전전류의 발전량에 대한 발전데이터가 송신되기 때문에 태양광 발전모듈 각각의 발전량을 스트링 단위로 모니터링할 수 있어 각각의 태양광 발전모듈(12)(22)의 고장 여부를 자가진단할 수 있다.According to the present invention described above, it is difficult to diagnose the failure of each photovoltaic module due to the conventional monitoring of the total power generation of the photovoltaic module. However, the present invention is directed to the DC &
즉, 본 발명은 태양광 발전소의 고장진단 및 유지보수를 위하여 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 컴퓨터(80)에서 인터넷망 TCP/IP(50) 및 버퍼통신장치(42)와 TCP/IP 스위치 허브(41)를 포함하는 발전소 지역망(40)을 통하여 원격 자가진단 모니터링 제어신호를 송신하면, DC & AC 측정보드(14)(24)에서 원격 자가진단 모니터링 제어신호를 수신하여 복수의 태양광 발전모듈(12)(22)과 접속된 복수의 마그넷 스위치(13)(23)를 오프(OFF)시켜 발전전력 선로를 개방시킨 상태에서 발전전력 선로의 전압과 전류를 측정함으로써 발전전력 선로의 누전 및 단락상태를 주기적으로 계측하여 분석함으로써 발전전력 선로의 이상 유무를 자가진단할 수 있다. That is, the present invention provides the Internet network TCP /
또한 종래의 RTU(Real Time Unit)와 RS-422 통신방식은 스트링 단위로 태양광 발전모듈을 모니터링할 경우에 통신선로가 매우 복잡하고 이에 따른 과다한 통신선로의 설치비용이 들고 통신선로의 유지보수가 어려웠지만 본 발명은 복수의 태양광 발전모듈을 스트링 단위로 각각 모니터링하되, 발전소 지역망(40)의 TCP/IP 스위치 허브(41)와 DC & AC 측정보드(14)(24) 및 인터넷 TCP/IP망(50)를 이용하여 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 컴퓨터(80)와 TCP/IP 통신망을 구축하는 한편, 트랙커(11)(21)와 기상측정보드(30)와도 TCP/IP 통신망을 구축하여 TCP/IP 통신을 수행함으로써 통신선로가 매우 간단해져 스트링 단위의 발전데이터 전송시에 노이즈가 유입되지 않음과 아울러 설치비용이 1/20 이하로 감소되고, 통신선로의 유지보수가 쉬워진다. In addition, the conventional RTU (Real Time Unit) and RS-422 communication method is very complicated communication line when monitoring the photovoltaic module by string unit, and thus, the installation cost of excessive communication line and the maintenance of communication line Although it was difficult, the present invention monitors a plurality of solar modules in string units, respectively, TCP /
또한 종래 태양광 발전소의 주변환경의 기후를 측정하지 못하여 기후에 따른 태양광 발전의 문제에 신속히 대처하지 못하였지만 본 발명은 풍속센서(31), 풍향센서(32), 일사량센서(33), 온도센서(34), 강우량센서(35), 적설량센서(36)를 이용하여 태양광 발전소 주변의 기후변화를 기상측정보드(30)에서 측정된 기상데이터를 TCP/IP 통신에 의해 발전소 지역망(40)과 인터넷 TCP/IP망(40)를 통하여 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 컴퓨터(80)에 실시간으로 송신하여 신속히 기후변화에 태양광 발전소 운용자(일반 관리자 또는 발전소 사업주나 전문관리업체의 관리전문가)가 대처할 수 있다. In addition, the present invention could not measure the climate of the surrounding environment of the conventional solar power plant, but did not respond quickly to the problem of solar power according to the climate, the present invention
그리고 강풍 또는 적설로 인한 피해를 예방하기 위한 목적으로 기준 설정치 이상의 풍속이나 폭설이 발생한 경우에 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 컴퓨 터(80)가 인터넷 TCP/IP망(50)를 통하여 발전소 지역망(40)의 TCP/IP 스위치 허브(41)에 접속된 트랙커(11)(21)를 원격제어하여 태양광 발전모듈의 위치를 강풍시에는 예를 들면 수평으로 또는 적설시에는 예를 들면 수직으로 적절하게 제어하여 강풍 또는 폭설에 의하여 태양광 발전모듈의 손상을 방지할 수 있다. In order to prevent damage caused by strong wind or snow, the remote self-diagnosis monitoring and
도 1은 본 발명의 제1실시예로써, 계통형 및 공급형 태양광 발전장치의 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 시스템의 제1실시예의 구성도이다. 1 is a configuration diagram of a first embodiment of a remote self-monitoring monitoring and remote control system of a grid type and a supply type photovoltaic device as a first embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 DC & AC 측정보드의 구성도이다.2 is a block diagram of a DC & AC measuring board of the present invention.
도 3은 본 발명의 제2실시예로써, 독립형 태양광 발전장치의 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 시스템의 구성도이다. 3 is a configuration diagram of a remote self-diagnosis monitoring and remote control system of a stand-alone photovoltaic device according to a second embodiment of the present invention.
** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **** Explanation of symbols for main parts of drawings **
10 : 계통형 태양광 발전장치 20 : 공급형 태양광 발전장치10: grid type solar power generation device 20: supply type solar power generation device
200 : 독립형 태양광 발전장치 11,21,210 : 트랙커200: standalone solar power device 11,21,210: tracker
12,22,220 : 태양광 발전모듈 13,23,230 : 마그넷 스위치12,22,220:
14,24,240 : DC & AC 측정보드 15 : 계통형 인버터14,24,240: DC & AC measuring board 15: Grid inverter
25 : 공급형 인버터 250 : 독립형 인버터25: Supply Inverter 250: Standalone Inverter
30 : 기상측정보드 31 : 풍속센서30: weather measurement board 31: wind speed sensor
32 : 풍향센서 33 : 일사량 센서32: wind direction sensor 33: solar radiation sensor
34 : 온도센서 35 : 강우량 센서34: temperature sensor 35: rainfall sensor
36 : 적설량 센서 40 : 발전소 지역망36: snowfall sensor 40: power plant area network
41 : TCP/IP 스위치 허브 42 : 버퍼통신장치41: TCP / IP Switch Hub 42: Buffer Communication Device
50 : 인터넷 TCP/IP망 60 : 발전소 데이터 서버50: Internet TCP / IP network 60: power plant data server
70 : 발전소 웹서버70: power plant web server
80 : 원격 자가진단 모니터링 및 원격제어 컴퓨터80: remote self-diagnosis monitoring and remote control computer
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