KR101065247B1 - Photovoltaic generation system and method of control the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 본 발명의 일측면은, 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 태양전지 패널과, 상기 태양전지 패널의 출력 전압을 입력받아 승압하는 DC-DC 컨버터와, 상기 태양전지 패널에 연결되며, 상기 태양전지 패널의 출력 전압과 기설정된 태양전지 패널 기준전압의 차이를 출력하는 비교부와, 상기 비교부의 출력신호에 의해 상기 DC-DC 컨버터를 제어하는 제어부, 및 상기 비교부와 상기 DC-DC 컨버터 사이에 연결되어 상기 태양전지 패널과 상기 DC-DC 컨버터 사이에서 발생되는 노이즈 성분을 제거하는 필터를 포함하는 태양광 발전 시스템 및 그 제어방법을 제공할 수 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided a solar cell module comprising: a solar cell panel for converting light energy into electric energy; a DC-DC converter for receiving and outputting an output voltage of the solar cell panel; A comparator for comparing the output voltage of the solar cell panel with a predetermined reference voltage of the solar cell panel, a controller for controlling the DC-DC converter according to an output signal of the comparator, And a filter connected between the converter and the filter to remove noise components generated between the solar cell panel and the DC-DC converter, and a control method thereof.

태양광, 발전, 노이즈 Solar power, power generation, noise

Description

태양광 발전 시스템 및 그 제어방법 {PHOTOVOLTAIC GENERATION SYSTEM AND METHOD OF CONTROL THE SAME}[0001] PHOTOVOLTAIC GENERATION SYSTEM AND METHOD OF CONTROL THE SAME [0002]

본 발명의 일측면은 태양광 발전 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는,태양전지 패널과 DC-DC 컨버터 사이에서 발생되는 노이즈 성분을 제거할 수 있는 태양광 발전 시스템에 관한 것이다. One aspect of the present invention relates to a solar power generation system, and more particularly, to a solar power generation system capable of removing a noise component generated between a solar cell panel and a DC-DC converter.

태양광 발전 시스템은 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 태양전지를 사용하여 발전을 하는 시스템으로 친환경 발전 방식으로 그 사용에 대한 관심이 높아지고 있다. 종래기술에 따른 태양광 발전 시스템은, 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환하는 태양전지 패널 및 상기 태양전지 패널에서 출력되는 직류 전기를 승압하는 DC-DC 컨버터를 포함할 수 있다. The photovoltaic power generation system is a system that uses solar cells to convert light energy into electrical energy, and the use of it as an eco-friendly power generation method is increasing. The solar power generation system according to the related art may include a solar cell panel for converting solar energy into electric energy and a DC-DC converter for boosting the direct current output from the solar cell panel.

태양광 발전 방식은 기존의 화석연료를 사용하는 발전과 다른 전력원을 사용하기 때문에 태양광 발전 특성에 따른 특정 주파수 성분이 발생하는 문제 뿐만 아니라 발전 방식에 따른 독특한 제어방식에 의한 특정 주파수 성분이 발생하게 되는 이러한 주파수 성분에 의해 의해 상기 태양전지 패널과 DC-DC 컨버터 사이에서 노 이즈 성분이 발생될 수 있다. 이러한 노이즈 성분은 태양광 발전 시스템의 출력 전력의 품질을 저하시키는 문제점이 있다. Since the photovoltaic power generation method uses a power source different from the conventional fossil fuel power generation, not only a problem of generating a specific frequency component according to the characteristics of the photovoltaic power generation but also a specific frequency component by a unique control method The noise component may be generated between the solar cell panel and the DC-DC converter by such a frequency component. Such a noise component has a problem of deteriorating the quality of the output power of the solar power generation system.

상기한 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 태양전지 패널과 DC-DC 컨버터 사이에서 발생되는 노이즈 성분을 제거할 수 있는 태양광 발전 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. In order to solve the above-described problems, it is an object of the present invention to provide a solar power generation system capable of removing a noise component generated between a solar cell panel and a DC-DC converter.

본 발명의 일측면은, 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 태양전지 패널과, 상기 태양전지 패널의 출력 전압을 입력받아 승압하는 DC-DC 컨버터와, 상기 태양전지 패널에 연결되며, 상기 태양전지 패널의 출력 전압과 기설정된 태양전지 패널 기준전압의 차이를 출력하는 비교부와, 상기 비교부의 출력신호에 의해 상기 DC-DC 컨버터를 제어하는 제어부, 및 상기 비교부와 상기 DC-DC 컨버터 사이에 연결되어 상기 태양전지 패널과 상기 DC-DC 컨버터 사이에서 발생되는 노이즈 성분을 제거하는 필터를 포함하는 태양광 발전 시스템을 제공할 수 있다. .According to an aspect of the present invention, there is provided a solar cell module including: a solar cell panel for converting light energy into electric energy; a DC-DC converter for inputting and outputting an output voltage of the solar cell panel; A control unit for controlling the DC-DC converter by an output signal of the comparison unit, and a control unit for controlling the connection between the comparison unit and the DC-DC converter And a filter for removing a noise component generated between the solar cell panel and the DC-DC converter. .

상기 DC-DC 컨버터는, 부스트 컨버터일 수 있다. The DC-DC converter may be a boost converter.

상기 필터는, 기설정된 주파수 대역을 차단시키는 노치필터일 수 있다. The filter may be a notch filter that blocks a predetermined frequency band.

상기 필터는, 상기 비교부와 상기 제어부 사이에 배치될 수 있다. The filter may be disposed between the comparison unit and the control unit.

상기 필터는, 상기 제어부와 상기 DC-DC 컨버터 사이에 배치될 수도 있다. The filter may be disposed between the control unit and the DC-DC converter.

본 발명의 다른 일측면은, 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 태양전지 패널 및 상기 태양전지 패널에서 출력되는 전압을 승압시키는 DC-DC 컨버터를 포함하는 태양광 발전 시스템의 제어방법에 있어서, 상기 태양전지 패널에서 출력되는 최대 전력으로부터 태양전지 패널 기준 전압을 추출하는 단계와, 상기 태양전지 패널 기준전압과 상기 태양전지 패널의 실제 출력 전압의 차이인 비교신호를 출력하는 단계와, 상기 출력된 비교신호에서 기설정된 주파수 대역의 신호를 차단시키는 단계, 및 상기 출력된 비교신호에 의해 DC-DC 컨버터를 조절하는 단계를 포함하는 태양광 발전 시스템 제어방법을 제공할 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a solar power generation system including a solar cell panel for converting light energy into electric energy and a DC-DC converter for boosting a voltage output from the solar cell panel, The method includes: extracting a solar panel reference voltage from a maximum power output from a battery panel; outputting a comparison signal that is a difference between the solar panel reference voltage and an actual output voltage of the solar panel; And controlling the DC-DC converter by the output of the comparison signal. The method of controlling a photovoltaic power generation system according to the present invention may further comprise the steps of:

본 발명에 따르면, 태양전지 패널과 DC-DC 컨버터 사이에서 발생되는 노이즈 성분을 제거할 수 있어 태양전지의 출력 효율을 향상시킬 수 있으며, 이에 더불어 태양광 발전 시스템의 출력 전력의 품질을 높일 수 있고 태양전지의 수명을 늘릴 수 있다. According to the present invention, it is possible to remove noise components generated between the solar cell panel and the DC-DC converter, thereby improving the output efficiency of the solar cell and enhancing the output power of the solar power generation system The lifetime of the solar cell can be increased.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하겠다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은, 본 발명의 일실시 형태에 따른 태양광 발전 시스템의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a solar power generation system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 실시형태에 따른 태양광 발전 시스템(100)은, 태양전지 패널(110), DC-DC 컨버터(120), 비교부(130), 노치필터(140), 제어부(150)를 포함할 수 있다. 1, the solar power generation system 100 according to the present embodiment includes a solar cell panel 110, a DC-DC converter 120, a comparison unit 130, a notch filter 140, a controller 150 ).

상기 태양전지 패널(110)은, 광발전 효과(Photovoltaic Effect)를 이용하여 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시킬 수 있다. 본 실시형태에서 상기 태양전지 패널(110)은 태양광을 직류 전원으로 변환하여 출력할 수 있는 태양전지 모듈의 조합으로 형성될 수 있다. 상기 태양광 발전 시스템에서 원하는 용량의 출력을 얻기 위해서 다수의 태양전지 모듈을 직렬 및/또는 병렬 연결하여 사용할 수 있다. The solar cell panel 110 can convert light energy into electric energy using a photovoltaic effect. In the present embodiment, the solar cell panel 110 may be formed of a combination of solar cell modules capable of converting sunlight into DC power and outputting the same. In order to obtain an output of a desired capacity in the solar power generation system, a plurality of solar cell modules may be connected in series and / or in parallel.

상기 DC-DC 컨버터(120)는, 상기 태양전지 패널(110)에서 출력되는 전압을 승압하여 출력할 수 있다. 본 실시형태에서 상기 DC-DC 컨버터는 부스트 컨버터가 사용될 수 있다. The DC-DC converter 120 boosts the voltage output from the solar cell panel 110 and outputs the voltage. In the present embodiment, the DC-DC converter may be a boost converter.

본 실시형태에서는 상기 DC-DC 컨버터(120)에 DC-AC 컨버터(160)가 연결될 수 있다. 상기 DC-AC 컨버터(160)는 상기 승압된 직류 전압을 교류 전압으로 바꾸어 로드(170)에 제공할 수 있다. In the present embodiment, a DC-AC converter 160 may be connected to the DC-DC converter 120. The DC-AC converter 160 may convert the boosted DC voltage into an AC voltage and provide the boosted DC voltage to the load 170.

상기 비교부(130)는, 상기 태양전지 패널(110)에 연결되며, 상기 태양전지 패널의 출력 전압과 기설정된 태양전지 패널 기준전압(Vpv *) 의 차이를 출력할 수 있다. 상기 태양전지 패널의 출력 전압은, 여러가지 주변 환경에 따라 수시로 변경될 수 있다.The comparing unit 130 is connected to the solar cell panel 110 and can output the difference between the output voltage of the solar cell panel and a predetermined solar cell panel reference voltage V pv * . The output voltage of the solar cell panel can be changed from time to time according to various environmental conditions.

상기 기설정된 태양전지 패널의 기준 전압(Vpv *)을 구하기 위해서 상기 태양전지 패널(110)의 출력 전압 및 출력 전류를 기초로 태양전지 패널의 출력 전력을 계산하여 최대 전력점을 추출하고, 그 최대 전력점에서의 출력전압 및 출력 전류를 찾아낼 수 있다. 이 때, 상기 최대 전력점에서의 출력전압이 상기 기설정된 태양전지 패널 기준전압(Vpv *)이 될 수 있다. 이 때, 상기 최대 전력점을 추출하는 방법으로는 인크리멘털 컨덕턴스(Incremental Conductance) 방식이 사용될 수 있다. In order to obtain the reference voltage V pv * of the predetermined solar cell panel, the output power of the solar cell panel is calculated based on the output voltage and the output current of the solar cell panel 110 to extract the maximum power point, The output voltage and the output current at the maximum power point can be found. At this time, the output voltage at the maximum power point may be the predetermined solar cell panel reference voltage (V pv * ). At this time, as a method of extracting the maximum power point, an Incremental Conductance method can be used.

상기 제어부(150)는, 상기 비교부(130)의 출력신호에 의해 상기 DC-DC 컨버터를 제어할 수 있다. 상기 제어부(150)에서는 상기 비교부(130)에서 출력되는 신호에 따라 상기 DC-DC 컨버터(120)로 입력되는 제어 신호의 듀티비를 조절할 수 있다. The control unit 150 may control the DC-DC converter according to an output signal of the comparison unit 130. [ The control unit 150 may adjust a duty ratio of a control signal input to the DC-DC converter 120 according to a signal output from the comparator 130.

상기 노치필터(140)는, 상기 비교부(130)의 출력신호에서 상기 태양전지 패널과 상기 DC-DC 컨버터 사이에서 발생되는 노이즈 성분을 제거할 수 있다.The notch filter 140 may remove a noise component generated between the solar cell panel and the DC-DC converter from an output signal of the comparison unit 130. [

본 실시형태에서는 상기 비교부(130)와 제어부(150) 사이에 상기 노치필 터(140)가 형성되었으나, 상기 노치필터의 위치는 상기 비교부(130)에서 출력되는 신호에서 노이즈 성분을 제거할 수 있는 한 다양하게 변화될 수 있다. 즉, 노치필터(140)는 상기 제어부(150)와 DC-DC 컨버터(120) 사이에 위치할 수도 있다. Although the notch filter 140 is formed between the comparator 130 and the controller 150 in the present embodiment, the position of the notch filter may be set to a position where the noise component can be removed from the signal output from the comparator 130 As long as it can be varied. That is, the notch filter 140 may be located between the controller 150 and the DC-DC converter 120. [

도 2는, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 태양광 발전 시스템의 구성 회로도이다.2 is a configuration circuit diagram of a photovoltaic power generation system according to another embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 실시형태에 따른 태양광 발전 시스템(200)은, 태양전지 패널(210), DC-DC 컨버터(220), 비교부(230), 노치필터(240), 제어부(250)를 포함할 수 있다. 2, the solar power generation system 200 according to the present embodiment includes a solar cell panel 210, a DC-DC converter 220, a comparison unit 230, a notch filter 240, a control unit 250 ).

상기 태양전지 패널(210)은, 광발전 효과(Photovoltaic Effect)를 이용하여 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시킬 수 있다. 본 실시형태에서 상기 태양전지 패널(110)은 태양광을 직류 전원으로 변환하여 출력할 수 있는 태양전지 모듈의 조합으로 형성될 수 있다. 원하는 용량의 출력을 얻기 위해서 다수의 태양전지 모듈을 직렬 및/또는 병렬 연결하여 사용할 수 있다.The solar cell panel 210 can convert light energy into electric energy using a photovoltaic effect. In the present embodiment, the solar cell panel 110 may be formed of a combination of solar cell modules capable of converting sunlight into DC power and outputting the same. A plurality of solar cell modules may be connected in series and / or in parallel so as to obtain an output of a desired capacity.

본 실시형태에서 상기 태양전지 패널(210)은, 전류원(IS), 다이오드(D1), 및 저항(RS)으로 표현될 수 있다. 상기 태양전지 패널(210)을 전압원을 포함하는 등가회로로 표현하는 경우에는 상기 태양전지 패널(210)과 DC-DC 컨버터(220) 사이에 발생되는 노이즈 성분을 제대로 표현하기가 어려운 문제점이 있다. 본 실시형태에서는 상기 태양전지 패널(210)의 등가회로를 전류원(Is)을 포함하는 형태로 표현하 고 이에 기초하여 상기 태양광 발전 시스템을 제어함으로서, 상기 태양전지 패널(210)과 DC-DC 컨버터(220) 사이에 발생되는 특정 주파수 성분에 대해 명확히 표현할 수 있다. 즉, 상기 태양전지는 포토 다이오드의 일종으로 빛을 받으면 일정량의 전류를 발생시키므로 상기 전류원으로 모델링하는 것이 물리적인 구조를 더 잘 반영한 모델일 수 있다. In the present embodiment, the solar cell panel 210 may be represented by a current source I S , a diode D 1 , and a resistor R S. When the solar cell panel 210 is represented by an equivalent circuit including a voltage source, it is difficult to properly express a noise component generated between the solar cell panel 210 and the DC-DC converter 220. In the present embodiment, the equivalent circuit of the solar cell panel 210 is expressed in a form including a current source I s , and the solar cell power generation system is controlled based on the equivalent circuit of the solar cell panel 210, DC converter 220. In this case, That is, since the solar cell is a type of photodiode, it generates a certain amount of current when it receives light, so modeling with the current source may be a model that better reflects the physical structure.

상기 DC-DC 컨버터(220)는, 상기 태양전지 패널(210)에서 출력되는 전압을 승압하여 출력할 수 있다. 본 실시형태에서 상기 DC-DC 컨버터는 부스트 컨버터가 사용될 수 있다. 상기 DC-DC 컨버터(220)는 리액터(L), 반도체 스위치(T), 다이오드(D2)를 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 DC-DC 컨버터(220)의 내부에는 캐패시터 성분(C2)이 발생될 수 있다. The DC-DC converter 220 boosts the voltage output from the solar cell panel 210 and outputs the voltage. In the present embodiment, the DC-DC converter may be a boost converter. The DC-DC converter 220 may include a reactor L, a semiconductor switch T, and a diode D2. Also, a capacitor component (C 2 ) may be generated in the DC-DC converter 220.

상기 태양전지 패널(210)이 전류원이므로 상기 태양전지 패널의 출력을 전압을 변화시키는 DC-DC 컨버터(220)의 입력으로 사용하기 위해서 상기 태양전지 패널(210)과 DC-DC 컨버터(220) 사이에 캐패시터(C1)가 형성될 수 있다. 상기 태양전지 패널(210)과 DC-DC 컨버터(220)를 연결하면 상기 캐패시터(C1)와 DC-DC 컨버터의 리액터(L) 사이의 공진 노이즈가 발생될 수 있으므로 상기 노이즈 성분을 제거할 필요가 있다. DC converter 220 that uses the output of the solar cell panel as the current source because the solar cell panel 210 is a current source, A capacitor C 1 may be formed. When the solar cell panel 210 is connected to the DC-DC converter 220, resonance noise may occur between the capacitor C1 and the reactor L of the DC-DC converter, so that it is necessary to remove the noise component have.

상기 비교부(230)는, 상기 태양전지 패널(210)에 연결되며, 상기 태양전지 패널의 출력 전압과 기설정된 태양전지 패널 기준전압의 차이를 출력할 수 있다. The comparing unit 230 may be connected to the solar cell panel 210 and may output a difference between an output voltage of the solar cell panel and a predetermined reference voltage of the solar cell panel.

상기 기설정된 태양전지 패널의 기준 전압(Vpv *)을 구하기 위해서 상기 태양전지 패널(210)의 출력 전압 및 출력 전류를 기초로 태양전지 패널의 출력 전력을 계산하여 최대 전력점을 추출하고, 그 최대 전력점에서의 출력전압 및 출력 전류를 찾아낼 수 있다. 이 때, 상기 최대 전력점에서의 출력전압이 상기 기설정된 태양전지 패널 기준전압(Vpv *)이 될 수 있다. 이 때, 상기 최대 전력점을 추출하는 방법으로는 인크리멘털 컨덕턴스(Incremental Conductance) 방식이 이용될 수 있다. In order to obtain the reference voltage (V pv * ) of the predetermined solar cell panel, the output power of the solar cell panel is calculated based on the output voltage and the output current of the solar cell panel 210 to extract the maximum power point, The output voltage and the output current at the maximum power point can be found. At this time, the output voltage at the maximum power point may be the predetermined solar cell panel reference voltage (V pv * ). At this time, as a method of extracting the maximum power point, an Incremental Conductance method may be used.

상기 제어부(250)는, 상기 비교부(230)의 출력신호에 의해 상기 DC-DC 컨버터를 제어할 수 있다. 상기 제어부(250)에서는 상기 비교부(230)에서 출력되는 신호에 따라 상기 DC-DC 컨버터(220)로 입력되는 제어 신호의 듀티비를 조절할 수 있다. The controller 250 may control the DC-DC converter according to an output signal of the comparator 230. The control unit 250 may adjust a duty ratio of a control signal input to the DC-DC converter 220 according to a signal output from the comparator 230.

상기 노치필터(240)는, 상기 비교부(230)의 출력신호에서 상기 태양전지 패널과 상기 DC-DC 컨버터 사이에서 발생되는 노이즈 성분을 제거할 수 있다.The notch filter 240 may remove a noise component generated between the solar cell panel and the DC-DC converter in an output signal of the comparator 230.

본 실시형태에서는 상기 태양전지 패널(210)과 DC-DC 컨버터(220) 사이의 캐패시터 성분때문에 공진 노이즈 성분이 발생될 수 있다. 이러한 노이즈 성분은 특정 주파수 성분에 포함되어 있으므로 상기 특정 주파수 성분을 차단하면 상기 노이 즈 성분이 상기 DC-DC 컨버터에 미치는 영향을 줄일 수 있다. 본 실시형태에는 특정 주파수 대역의 신호를 차단시키는 노치필터를 사용함으로서 상기 태양전지 패널(210)과 DC-DC 컨버터(220) 사이에서 발생된 노이즈 성분이 다시 상기 DC-DC 컨버터로 유입되는 것을 차단할 수 있다. In this embodiment, a resonance noise component can be generated due to the capacitor component between the solar cell panel 210 and the DC-DC converter 220. [ Since the noise component is included in the specific frequency component, the influence of the noise component on the DC-DC converter can be reduced by blocking the specific frequency component. In this embodiment, by using a notch filter that blocks signals in a specific frequency band, noise components generated between the solar panel 210 and the DC-DC converter 220 are prevented from being introduced into the DC-DC converter again .

도 3은, 본 발명의 다른 측면에 따른 태양광 발전 시스템의 제어방법을 나타내는 블럭도이다.3 is a block diagram showing a control method of a solar power generation system according to another aspect of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 실시형태에 따른 태양광 발전 시스템의 제어방법은, 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 태양전지 패널 및 상기 태양전지 패널에서 출력되는 전압을 승압시키는 DC-DC 컨버터를 포함하는 태양광 발전 시스템의 제어방법에 있어서, 상기 태양전지 패널에서 출력되는 최대 전력으로부터 태양전지 패널 기준 전압을 추출하는 제1 단계(310)와, 상기 태양전지 패널 기준전압과 상기 태양전지 패널의 실제 출력 전압의 차이인 비교신호를 출력하는 제2 단계(330)와, 상기 출력된 비교신호에 의해 DC-DC 컨버터를 조절하는 제3 단계(350), 및 상기 출력된 비교신호에서 기설정된 주파수 대역의 신호를 차단시키는 제4 단계(340)를 포함할 수 있다. 본 실시형태에서 상기 DC-DC 컨버터는 시스템 함수(G(s))로 표현될 수 있다. 본 실시형태에서 상기 시스템 함수는 출력단 전압이 일정할 때 듀티비에 따른 입력단의 전압을 나타낼 수 있다. 본 실시형태에 따른 태양광 발전 시스템에서 상기 DC-DC 컨버터의 출력단 전압은 인버터 컨트롤에 의해 일정하게 유지된다고 가정하고 태양전지 패널의 출력을 조절하기 위해 상기 태양전지 패널의 양단에 걸리는 전압을 제어할 수 있다.3, the control method of the solar power generation system according to the present embodiment includes a solar cell panel for converting light energy into electric energy and a DC-DC converter for boosting a voltage output from the solar cell panel A method for controlling a solar power generation system, comprising: a first step (310) of extracting a solar cell panel reference voltage from a maximum power output from the solar cell panel; A third step (350) of adjusting the DC-DC converter by the output comparison signal, a second step (330) of outputting a comparison signal which is a voltage difference, And a fourth step 340 of blocking the signal. In the present embodiment, the DC-DC converter can be expressed by a system function G (s). In the present embodiment, the system function can represent the voltage of the input terminal according to the duty ratio when the output terminal voltage is constant. In the photovoltaic power generation system according to the present embodiment, assuming that the output terminal voltage of the DC-DC converter is constantly controlled by the inverter control, the voltage across both ends of the solar cell panel to control the output of the solar cell panel is controlled .

상기 제1 단계(310)에서는, 상기 태양전지 패널의 기준 전압(Vpv *)을 구하기 위해서 상기 태양전지 패널의 출력 전압 및 출력 전류를 기초로 태양전지 패널의 출력 전력을 계산하여 최대 전력점을 추출하고, 그 최대 전력점에서의 출력전압 및 출력 전류를 찾아낼 수 있다. 이 때, 상기 최대 전력점에서의 출력전압이 상기 기설정된 태양전지 패널 기준전압(Vpv *)이 될 수 있다. 이 때, 상기 최대 전력점을 추출하는 방법으로는 인크리멘털 컨덕턴스(Incremental Conductance) 방식이 이용될 수 있다. In the first step 310, the output power of the solar cell panel is calculated based on the output voltage and the output current of the solar cell panel to obtain the reference voltage (V pv * ) of the solar cell panel, And the output voltage and the output current at the maximum power point can be found. At this time, the output voltage at the maximum power point may be the predetermined solar cell panel reference voltage (V pv * ). At this time, as a method of extracting the maximum power point, an Incremental Conductance method may be used.

상기 제2 단계(330)는, 상기 태양전지 패널 기준전압(Vpv *)과 상기 태양전지 패널의 실제 출력 전압의 차이인 비교신호를 출력할 수 있다. 여기서, 상기 태양전지 패널의 실제 출력 전압은, 여러가지 주변 환경에 따라 수시로 변경될 수 있다. 이처럼 실제 출력 전압이 일정하지 않으므로 출력전압이 변함에 따라 출력전압을 피드백 받아 제어함으로서 시스템에서 출력되는 전압을 일정하게 유지할 수 있다.The second step 330 may output a comparison signal which is a difference between the solar cell panel reference voltage V pv * and the actual output voltage of the solar cell panel. Here, the actual output voltage of the solar cell panel may be changed at any time depending on various surrounding environments. Since the actual output voltage is not constant, the output voltage can be feedbacked to the output voltage so that the voltage output from the system can be maintained constant.

상기 제3 단계(350)에서는, 상기 제2 단계(330)를 거쳐 출력되는 비교신호에 의해 DC-DC 컨버터를 제어할 수 있다. 본 단계에서는 상기 비교신호에 따라 상기 DC-DC 컨버터로 입력되는 신호의 듀티비를 조절할 수 있다. 본 실시형태에서는 본 단계에서 지연 보상 제어기(lag compensator control)를 사용할 수 있다.In the third step 350, the DC-DC converter can be controlled by the comparison signal output through the second step 330. In this step, the duty ratio of the signal input to the DC-DC converter may be adjusted according to the comparison signal. In this embodiment, a lag compensator control can be used in this step.

상기 제4 단계(340)는, 노치 필터의 특성을 이용하여 상기 태양전지 패널과 DC-DC 컨버터 사이에서 발생되는 노이즈 성분이 포함된 특정 주파수 대역을 차단시킬 수 있다. 본 실시형태에서는 노치 필터의 특성을 전달함수 H(S)로 나타낼 수 있다. 이러한 전달함수 특성을 갖는 노치필터를 사용하면, 차단주파수(ωn)를 기준으로 일정 대역의 주파수 성분이 차단될 수 있다. The fourth step 340 may block a specific frequency band including a noise component generated between the solar cell panel and the DC-DC converter using the characteristics of the notch filter. In the present embodiment, the characteristic of the notch filter can be expressed by a transfer function H (S). This transfer is using a notch filter having a function characteristic, while frequency components in the predetermined band based on the cut-off frequency (ω n) may be blocked.

도 4a 내지 도 4d 는, 본 발명의 일실시 형태에 따른 태양광 발전 시스템을 종래 기술에 따른 태양광 발전 시스템과 비교하기 위한 비교예이다. 4A to 4D are comparative examples for comparing a solar power generation system according to an embodiment of the present invention with a solar power generation system according to the prior art.

도 4a는, 상기 노치필터를 사용하지 않았을 때의 태양전지에서의 출력 전압을 나타내는 그래프이며, 도 4b는 노치필터를 사용하지 않았을 때의 태양전지에서의 출력 전력 및 상기 태양광 발전 시스템의 출력 전력을 나타내는 그래프이다.FIG. 4A is a graph showing the output voltage of the solar cell when the notch filter is not used, FIG. 4B is a graph showing the output power of the solar cell when the notch filter is not used, .

도 4c는, 상기 노치필터를 사용한 경우의 태양전지에서의 출력 전압을 나타내는 그래프이며, 도 4d는 노치필터를 사용한 경우의 태양전지에서의 출력 전력 및 상기 태양광 발전 시스템의 출력 전력을 나타내는 그래프이다.4C is a graph showing the output voltage of the solar cell when the notch filter is used and FIG. 4D is a graph showing the output power of the solar cell and the output power of the solar power generation system when the notch filter is used .

본 실시예에서는 상기 도 3에 기재된 시스템에서 노치필터의 전달함수에서 K = 1, β = 1, ω/Q = 20 으로 하였으며, 차단 주파수(ωn) 는

Figure 112009031266876-pat00001
으로 하 였고, L = 0.026H, C1 = 1100 ㎌ 으로 하였으며, 태양전지 패널의 용량은 3 kW 로 하였다. In this embodiment it was in the system described in Figure 3 with K = 1, β = 1, ω / Q = 20 in the transfer function of the notch filter, the cut-off frequency (ω n) is
Figure 112009031266876-pat00001
L = 0.026H, C 1 = 1100 ㎌, and the solar panel capacity was 3 kW.

상기 도 4a 내지 도 4d 를 참조하면, 노치필터를 사용하지 않은 경우에 태양전지에서의 출력전압(①)에 비해 노치필터를 사용한 경우의 태양전지에서의 출력전압(①')이 노이즈가 제거된 것을 볼 수 있다. 4A to 4D, when the notch filter is not used, the output voltage (1 ' ') of the solar cell when the notch filter is used in comparison with the output voltage (1 & Can be seen.

또한, 노치필터를 사용한 경우의 태양전지에서의 출력전력(②')은 노치필터를 사용하지 않은 경우의 태양전지에서의 출력 전력(②)에 비해 노이즈도 제거되고 약 0.017 kW 증가된 것을 볼 수 있다. 노치필터를 사용한 경우의 태양광 발전 시스템의 출력 전력(③')은 노치필터를 사용하지 않은 경우의 태양광 발전 시스템의 출력 전력(③)에 비해 약 0.025 kW 향상되었으며 보다 안정화된 출력을 내는것을 볼 수 있다. In addition, when the notch filter is used, the output power (2 ') of the solar cell is about 0.017 kW higher than the output power (2) of the solar cell when the notch filter is not used have. The output power (3 ') of the photovoltaic power generation system using the notch filter was improved by about 0.025 kW compared with the output power (3) of the photovoltaic power generation system when the notch filter was not used, can see.

본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다. 즉, 본 명세서에 기재된 태양전지 패널의 형태, 컨버터의 회로 구성, 노치필터의 배치 등은 다양하게 변형이 가능할 것이다. The present invention is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, but is intended to be limited only by the appended claims. It will be apparent to those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. something to do. That is, the shape of the solar cell panel, the circuit configuration of the converter, the arrangement of the notch filter, and the like described in this specification may be variously modified.

도 1은, 본 발명의 일실시 형태에 따른 태양광 발전 시스템의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a solar power generation system according to an embodiment of the present invention.

도 2는, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 태양광 발전 시스템의 구성도이다. 2 is a configuration diagram of a solar power generation system according to another embodiment of the present invention.

도 3은, 본 발명의 다른 측면에 따른 태양광 발전 시스템 제어방법을 설명하기 위한 블럭도이다. 3 is a block diagram for explaining a solar power generation system control method according to another aspect of the present invention.

도 4a 내지 도 4d 는, 본 발명의 일실시 형태에 따른 태양광 발전 시스템과 종래기술에 따른 태양광 발전 시스템의 효과를 비교하기 위한 비교 그래프이다. 4A to 4D are comparative graphs for comparing the effects of the solar power generation system according to an embodiment of the present invention with the solar power generation system according to the prior art.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>Description of the Related Art [0002]

110 : 태양전지 패널 120 : DC-DC 컨버터110: solar panel 120: DC-DC converter

130 : 비교부 140 : 노치필터130: comparator 140: notch filter

150 : 제어부 160 : DC-AC 컨버터150: control unit 160: DC-AC converter

170 : 로드(load)170: load

Claims (6)

빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 태양전지 패널;Solar panels that convert light energy into electrical energy; 상기 태양전지 패널의 출력 전압을 입력받아 승압하는 DC-DC 컨버터;A DC-DC converter for receiving and boosting an output voltage of the solar cell panel; 상기 태양전지 패널에 연결되며, 상기 태양전지 패널의 출력 전압과 기설정된 태양전지 패널 기준전압의 차이를 출력하는 비교부;A comparator connected to the solar cell panel for outputting a difference between an output voltage of the solar cell panel and a predetermined reference voltage of the solar cell panel; 상기 비교부의 출력신호에 의해 상기 DC-DC 컨버터를 제어하는 제어부; 및 A controller for controlling the DC-DC converter by an output signal of the comparator; And 상기 비교부와 상기 DC-DC 컨버터 사이에 연결되어 상기 태양전지 패널과 상기 DC-DC 컨버터 사이에서 발생되는 공진 노이즈 성분을 제거하는 필터A filter connected between the comparator and the DC-DC converter to remove a resonance noise component generated between the solar panel and the DC-DC converter; 를 포함하는 태양광 발전 시스템.&Lt; / RTI &gt; 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 DC-DC 컨버터는, The DC-DC converter includes: 부스트 컨버터인 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템.Boost converter is a boost converter. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 필터는,The filter includes: 기설정된 주파수 대역을 차단시키는 노치필터A notch filter that cuts off a predetermined frequency band 인 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템.And the solar power generation system. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 필터는,The filter includes: 상기 비교부와 상기 제어부 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템.And the control unit is disposed between the comparison unit and the control unit. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 필터는,The filter includes: 상기 제어부와 상기 DC-DC 컨버터 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템.Wherein the control unit is disposed between the control unit and the DC-DC converter. 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 태양전지 패널 및 상기 태양전지 패널에서 출력되는 전압을 승압시키는 DC-DC 컨버터를 포함하는 태양광 발전 시스템의 제어방법에 있어서,A control method of a solar power generation system including a solar cell panel for converting light energy into electric energy and a DC-DC converter for boosting a voltage output from the solar cell panel, 상기 태양전지 패널에서 출력되는 최대 전력으로부터 태양전지 패널 기준 전압을 추출하는 단계;Extracting a solar panel reference voltage from the maximum power output from the solar panel; 상기 태양전지 패널 기준전압과 상기 태양전지 패널의 실제 출력 전압의 차이인 비교신호를 출력하는 단계;Outputting a comparison signal which is a difference between the solar panel reference voltage and the actual output voltage of the solar cell panel; 상기 출력된 비교신호에서 기설정된 주파수 대역의 신호를 차단시키는 단계; 및Blocking a signal of a predetermined frequency band from the output comparison signal; And 상기 출력된 비교신호에 의해 상기 DC-DC 컨버터를 조절하는 단계Adjusting the DC-DC converter by the output comparison signal 를 포함하며,/ RTI &gt; 상기 기설정된 주파수 대역은 상기 태양전지 패널과 상기 DC-DC 컨버터 사이에서 발생되는 공진 노이즈 성분이 포함되는 주파수 대역인 태양광 발전 시스템 제어방법.Wherein the predetermined frequency band is a frequency band including a resonance noise component generated between the solar cell panel and the DC-DC converter.
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