KR101510986B1 - Photovoltaic Power With Start Controller by Sub-system - Google Patents

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KR101510986B1 KR20140007523A KR20140007523A KR101510986B1 KR 101510986 B1 KR101510986 B1 KR 101510986B1 KR 20140007523 A KR20140007523 A KR 20140007523A KR 20140007523 A KR20140007523 A KR 20140007523A KR 101510986 B1 KR101510986 B1 KR 101510986B1
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박경미
임일빈
김형석
박미애
조기현
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유한회사 엔씨피플
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Abstract

In a photovoltaic power generation system containing a solar cell (10) and a power control system (20) to control start-up in accordance with operating condition and stopping condition of a solar cell output, the present invention relates to a photovoltaic power system with a sub-generation device for detecting condition for start-up, to provide a controller for start-up of an inverter. The present invention comprises: a sub-power generation device (30) using a solar cell (10) with the same electrical property as the solar cell (10) which constitutes the photovoltaic power generation system; a power detection part (40) to detect output power of the sub-power generation device; a comparison part (50) to convert expected output of photovoltaic power generation system by multiplying a conversion coefficient (N) to the output (P_A) of the sub-power generation device detected at the power detection part and comparing the result with starting power (P_OPEN) of an inverter (21) of the power control system (20); a control part (60) to output operation signals to the inverter of the power control system by determining comparison result and inverter operation at the comparison part; and a switching part (70) to turn the inverter on by the operation signals of the control part. Accordingly, the start-up of the inverter of power adjustment system is executed by linking with power generation output detected by the sub-power generation device.

Description

기동 조건 검출을 위한 보조발전장치를 갖는 태양광발전시스템{ Photovoltaic Power With Start Controller by Sub-system} TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a photovoltaic power generation system,

본 발명은 태양광 발전 시스템에 관한 것이며, 자세히는 태양광 발전 시스템에서 별도의 태양전지에 의한 보조 발전장치를 설치하고, 보조발전장치에 의한 발전량에 의해 전력조절시스템의 인버터의 기동이 연동 제어되도록 구성하여 인버터의 기동조건을 실제 발전량에 근접시킴으로서 발전 생산효율을 높이고, 더 나아가 문턱 조건에서 발전시스템이 가동됨으로써 동작과 정지가 반복되는 문제를 보조전력 공급에 의해 해결함으로써 안정적인 발전이 이루어지도록 한 기동 조건 검출을 위한 보조발전장치를 갖는 태양광발전시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a photovoltaic power generation system, and more particularly, to a photovoltaic power generation system in which an auxiliary power generation device by a separate solar cell is installed, and an inverter of the power regulation system is controlled to be linked And the power generation efficiency is increased by bringing the starting condition of the inverter close to the actual power generation amount. Further, the power generation system is operated under the threshold condition to solve the problem of repeated operation and stop by the auxiliary power supply, And a photovoltaic power generation system having an auxiliary power generation device for condition detection.

태양전지는 빛의 광기전력 현상을 이용해 전기를 발생시키는 반도체이기 때문에 온도와 일사량에 의해 전기적 출력 특성이 다르다. Solar cells are semiconductors that generate electricity using the photon power phenomenon of light. Therefore, the electrical output characteristics are different depending on the temperature and the irradiation amount.

또한, 하나의 전지에서 나오는 전압은 0.5~0.6v정도로 매우 낮기 때문에 수 십장의 태양전지셀(PV cell)를 직ㆍ병렬로 연결하여 태양전지모듈(PV Module)을 구성하고, 이를 지지구조에 장치한 태양전지어레이를 직ㆍ병렬로 여러 개 연결하여 발전에 필요한 출력을 높인다.In addition, since the voltage from one cell is very low, about 0.5 to 0.6v, several solar cells (PV cells) are connected in series and in parallel to constitute a solar module (PV module) Several solar cell arrays are connected in series and in parallel to increase the power required for power generation.

태양광 발전 시스템은 태양전지어레이와 전력 조절 시스템(Power Conditioning System: PCS) 및 보조장치로 이루어지고, 태양전지 모듈을 직렬로 연결한 스트링 마다 인버터를 설치하고 인버터의 출력을 병렬로 연결한 스트링 인버터 시스템(string inverter system)과, 각각의 직렬 연결된 태양광 모듈에 최적변환을 위한 직류변환 컨버터를 장착하여 그 출력을 병렬 연결하여 하나의 인버터에 의해 직류를 교류로 변환 그리드에 연계하는 멀티 스트링 시스템이 주로 적용된다.The photovoltaic power generation system consists of a solar cell array, a power conditioning system (PCS) and an auxiliary device. A string inverter, in which an inverter is installed for each string connected in series with the solar cell module and the output of the inverter is connected in parallel A string inverter system, and a multistring system in which a DC conversion converter for optimum conversion is connected to each of the series-connected solar modules, and the output is connected in parallel and one inverter converts the DC into an AC conversion grid .

이와 같은 태양광 발전 시스템은 직렬 연결한 모듈 내에서 최대전력추종제어(MPPT: Maximum Power Point Tracking)가 가능하여 에너지 출력이 높고, 하나의 전력 조절 시스템(Power Conditioning System: PCS)에 의해서 통합제어가 가능하다.Such solar power generation system has maximum power point tracking (MPPT) in the module connected in series, so that the energy output is high and the integrated control by a single power conditioning system (PCS) It is possible.

전력 조절 시스템(PCS)은 발전전력을 계통 연계하기 위해 교류전력으로 변환하기 위한 인버터의 기능과, 태양광 출력에 따른 자동운전, 자동정지 및 최대전력추종제어(MPPT: Maximum Power Point Tracking) 기능, 태양광 발전 설비와 Grid와의 병렬 운전을 위한 주파수, 전압, 위상제어, 발전출력 품질(전압변동,고조파)의 제어, 전력망 이상 발생시 단독운전방지, 태양광발전설비 및 인버터 자체 고장진단 및 이상 발생시 자동정지 등의 기본 기능과 온도, 일사량, 풍속 등의 관측 자료를 수집하고, 분석, 표시, 저장, 네트워크 연계 등의 유지관리기능과 함께 결합되어 있다.The power control system (PCS) has the functions of an inverter to convert AC power to grid power, automatic operation according to solar power output, automatic stop and maximum power point tracking (MPPT) Control of frequency, voltage, phase control, generation output quality (voltage fluctuation, harmonics) for parallel operation of photovoltaic power generation equipment and grid, prevention of stand-alone operation in case of power network failure, diagnosis of PV system and inverter, Stop, and other basic functions, and collects observation data such as temperature, solar radiation, and wind speed, and is combined with maintenance functions such as analysis, display, storage, and network connection.

PCS에서 태양광 출력에 따른 자동운전은 시스템에서의 발전출력이 시스템 운전을 위해 소비되는 전력을 충당하고 남는 양이 있을 때 이루어진다. 그러나 낮은 출력에서 발전은 기계적인 소손 등을 고려할 때 경제성이 없기 때문에 지역 실정에 맞게 경제성을 갖는 적절한 시스템 동작 조건을 설정하여 자동운전을 제어하며, 운전상태에서는 최대전력추종제어에 의해 최대 전력점에서 발전이 이루어진다. The automatic operation according to the solar power output in the PCS takes place when the power generation output in the system meets the amount of power consumed for operating the system. However, since the power generation at low output power is not economical considering mechanical burnout, it is possible to control the automatic operation by setting appropriate system operating conditions that are economical for the local situation, and at the maximum power point by maximum power follow- Development takes place.

태양광 발전 시스템의 동작에서 태양광 발전출력 감소에 따른 운전정지는 발전출력을 감시하여 일정 이하로 떨어질 때 정지하는 명확한 정지조건에 의해 정확한 제어가 이루어지지만 정지상태에서 운전의 재개(즉, 자동운전 기능)는 정확한 조건에 의해 이루어질 수 없는 한계가 있다. 즉, 태양광 발전 시스템이 정지 상태일 경우 태양광 어레이의 출력전류는 "0"으로 발전전력을 검출할 수 없다. In the operation of the photovoltaic power generation system, the operation stop due to the reduction of the photovoltaic power generation is precisely controlled by the clear stop condition that stops when the power output is monitored and falls below a certain level. However, Function) can not be achieved by precise conditions. That is, when the photovoltaic power generation system is in a stopped state, the output current of the solar array is "0" and the generated power can not be detected.

태양광 발전 시스템이 정지 상태일 경우, 전류가 "0"일 때의 전압인 개방전압 만 검출가능하며, 태양전지의 특성 값인 단락전류와 개방전압 곡선(I-V 곡선)에 의해 개방전압과 출력과의 관계로 발전출력을 예측하고, 그 범위 내에 있는 전압을 태양광 발전 시스템의 동작 전압으로 삼아 여명 후 일사량에 의해 개방전압이 상승하여 설정 동작전압에 이르렀을 때 동작하도록 하거나, 일사량과 모듈온도에 따른 개방전압의 특성을 고려하여 동작조건을 가변적으로 설정하는 방법이 적용된다.When the photovoltaic power generation system is stopped, only open-circuit voltage, which is the voltage when the current is "0", can be detected. The open-circuit voltage and the open-circuit voltage (IV curve) And the voltage within the range is used as the operating voltage of the photovoltaic power generation system. When the open-circuit voltage is raised by the solar radiation after reaching the set operating voltage, the operation is performed according to the solar radiation amount and the module temperature A method of variably setting the operating conditions in consideration of the characteristics of the open-circuit voltage is applied.

도 1은 현대중공업 현대 태양광 모듈 MG Seriesdatashee에 표시된 온도와 일사량에 따른 태양전지의 특성과, 시스템에서의 온도와 일사량에 따라 최대 출력특성을 보인 것이다.FIG. 1 shows the maximum output characteristics according to the characteristics of the solar cell according to the temperature and the irradiation amount shown in Hyundai Heavy Industry MG series datahehee, the temperature in the system, and the solar radiation amount.

도표에 따르면, 온도와 일사량에 따른 발전출력 곡선은 250KW 급 시설에 대한 것이나 최종 출력은 태양광 모듈의 수에 의해 결정되기 때문에 보다 소형 발전시설(예를 들면, 3Kw 급이나 30Kw급)에 대해서도 동일한 출력 특성을 가지며, 다만 용량에 따라서 경제성 있는 운전 범위에 대한 판단이 따를 수 있을 것이다.According to the chart, the power output curve according to temperature and irradiation is for a 250KW facility, but the final output is determined by the number of solar modules, so the same for smaller generation facilities (eg 3Kw or 30Kw) Output characteristics. However, it is possible to judge the economical operating range depending on the capacity.

상기한 온도와 일사량에 따른 발전출력 곡선에서 350V를 PCS의 동작전압으로 설정한 경우를 예로 들면, 모듈온도가 80℃인 경우에도 동작전압을 넘어서는 순간 시스템이 작동하고, 최대전력점을 추종하는 발전에 의해 대략 12kw의 발전이 이루어질 수 있음을 확인할 수 있다. 그러나, 모듈온도 25℃이고, 일사량 1,000mW/㎡ 인 기상조건이 매우 양호한 경우에, 동작전압 350V에 이르기 전까지 시스템이 동작하지 않으며, 이는 시스템이 정상적으로 동작하여 발전하였을 경우 기대 할 수 있는 발전량 약 110kw를 포기하는 결과가 된다.For example, assuming that 350V is set as the operating voltage of the PCS in the power generation output curve according to the temperature and irradiation amount, the instantaneous system will operate at an operating voltage exceeding the operating voltage even when the module temperature is 80 ° C, It can be seen that power generation of about 12 kw can be achieved. However, when the module temperature is 25 ° C and the solar radiation is 1,000 mW / m 2 and the weather condition is very good, the system will not operate until the operating voltage reaches 350 V, which is expected to be about 110 kW .

또 다른 예로서, 동작 전압을 450V로 설정하는 경우에, 모듈온도가 80℃에서 일사량이 600mW/㎡ 일 때 발전이 가능하여 약 90kW의 발전을 한다. 그러나 모듈온도 25℃이고, 일사량 1,000mW/㎡ 인 경우에 기동전압 450V에 이르기 전까지 시스템은 동작하지 않으며, 시스템이 정상적으로 동작하여 발전하였을 경우 기대 할 수 있는 발전량 약 150kw를 포기하는 결과가 되어 연중 막대한 발전 손실로 이어진다. 위의 예에서 일사량과 모듈온도에 따라 시스템 동작조건이 달라져야만 기상조건이 좋은 때 발전이 이루어지지 않는 발전손실을 방지할 수 있음을 확인할 수 있다. 그러나, 경험적으로 동작 전압을 산출하거나 PCS(인버터) 제조시에 설정한 값에 의해 시스템 기동을 제어하는 방법은 온도에 따른 발전 출력 특성을 반영하지 않기 때문에 발전 손실로 이어지며, 일사량과 모듈온도를 반영하여 시스템 동작조건을 가변시킨 경우에도 제어조건이 되는 개방전압에 의해 예측한 발전출력이 실제 운전에 의한 발전출력과 일치하지 않을 수 있으며, 대부분의 경우 문턱 전압에서의 시스템의 동작과 정지 반복에 따른 시스템 소손을 방지하기 위하여 동작 전압을 더 높이 설정하기 때문에 더욱 큰 발전 손실로 이어진다.As another example, when the operating voltage is set to 450 V, power generation is possible when the module temperature is 600 mW / m < 2 > at 80 DEG C, thereby generating about 90 kW. However, when the module temperature is 25 ° C and the solar radiation amount is 1,000mW / m2, the system does not operate until the starting voltage reaches 450V, and when the system operates normally, it yields about 150kw of power that can be expected. Leading to power generation losses. In the above example, it can be seen that power generation loss that can not be generated when the weather condition is good can be prevented by changing the operating condition of the system according to the solar radiation amount and the module temperature. However, the method of calculating the operating voltage empirically or controlling the system startup by the set value at the time of manufacturing the PCS (inverter) does not reflect the generation output characteristic according to the temperature, leading to power generation loss, The power generation output predicted by the open-circuit voltage, which is a control condition, may not coincide with the power generation output due to the actual operation. In most cases, the operation of the system at the threshold voltage and the repetition The operating voltage is set higher to prevent the system from burning down, leading to a larger power generation loss.

태양광 발전시스템의 자동운전과 관련하여, 대한민국 특허 10-0963521호는 인버터 제어부에서 태양전지 모듈에서 출력되는 전압을 검출하여 태양광 인버터의 구동 여부를 제어하기 위한 방법에 있어서, 상기 인버터 제어부에 의한 제어 단계들이 태양전지 모듈에서 출력되는 전압을 검출하여 인버터 제어부에 태양광 인버터의 구동을 위한 기준값으로 미리 저장된 기준 전압값과 비교해서 기준 전압보다 낮은지 아닌지를 판단하는 제1단계와, 상기 검출 전압이 기준 전압보다 낮은 경우에 그 같은 낮은 전압 상태를 제1소정시간동안 계속 유지하는지 모니터링하는 2단계와, 상기 기준 전압보다 낮은 전압 상태를 제1소정시간동안 계속 유지하는 경우에 태양광 인버터를 정지시키도록 제어하는 제3단계와, 상기 태양광 인버터가 정지되고 제2소정시간이 경과한 후에 태양전지 모듈의 현재 전압값을 검출하고, 상기 제1단계에서 검출된 이전 전압값에서 상기에서 검출된 현재 전압값을 차감하여 얻은 전압변화값을 상기 인버터 제어부에 미리 입력된 설정값과 비교하는 제4단계와; 상기 전압 변화값이 설정값을 초과하는 경우에 태양광 인버터의 정지 상태를 계속 유지하도록 제어하는 제5단계; 및 상기 전압 변화값이 설정값보다 작은 경우나, 상기 제1단계로 복귀해서 얻은 검출 전압값이 기준 전압값 이상인 경우에 태양광 인버터를 작동시키도록 제어하는 제6단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 인버터 제어 부의 제어를 통한 태양광 인버터 기동정지 동작의 최소화방법을 제시하고 있다.With regard to the automatic operation of the solar power generation system, Korean Patent No. 10-0963521 discloses a method for controlling whether the solar inverter is driven by detecting the voltage output from the solar cell module in the inverter control unit, A control step of detecting a voltage output from the solar cell module and comparing the detected voltage with a reference voltage value previously stored as a reference value for driving the solar inverter and determining whether the voltage is lower than a reference voltage; Monitoring whether the low voltage state is maintained for a first predetermined time when the voltage is lower than the reference voltage; and stopping the solar inverter when the voltage state is maintained for a first predetermined time A third step of controlling so that the solar light inverter is stopped and the second predetermined time period elapses And comparing a voltage change value obtained by subtracting the current voltage value detected in the previous voltage value detected in the first step from a preset value input to the inverter control unit in advance A fourth step of: A fifth step of continuously controlling the solar inverter to stop when the voltage change value exceeds a set value; And a sixth step of controlling the solar inverter to operate when the voltage change value is smaller than the set value or when the detection voltage value obtained by returning to the first step is equal to or larger than the reference voltage value A method of minimizing the start / stop operation of the solar inverter through the control of the inverter control unit is proposed.

또한 특허 10-1190636호는, 태양광 인버터의 기동과 정지를 제어하는 태양광 인버터의 제어방법에 있어서, 태양광 모듈의 현재 온도와 상기 태양광 인버터의 정지시 상기 태양광 모듈의 온도 간의 온도차와 상기 태양광 모듈의 온도계수를 곱하여 보정온도계수를 출력하는 단계; 상기 태양광 모듈의 개방전압과 상기 보정온도계수를 곱하여 보정전압을 출력하는 단계; 상기 태양광 모듈의 출력전류가 0이 되는 때의 상기 태양광 모듈의 개방전압과, 소정의 히스테리시스 밴드 전압과, 상기 보정전압을 합산하여 기동전압 설정치를 출력하는 단계; 및 상기 태양광 모듈의 발전전압이 상기 기동전압 설정치보다 크면 기동신호를 출력하는 단계를 포함하는 동적전압 설정에 의한 태양광 인버터의 제어방법을 제시하고 있다. In addition, Japanese Patent No. 10-1190636 discloses a control method of a solar inverter controlling start and stop of a solar inverter, wherein a temperature difference between the present temperature of the solar module and the temperature of the solar module at the time of stopping the solar inverter Outputting a corrected temperature coefficient by multiplying a temperature coefficient of the solar module; Outputting a correction voltage by multiplying an open-circuit voltage of the solar module by the correction temperature coefficient; Outputting a starting voltage set value by summing an open-circuit voltage of the photovoltaic module when the output current of the photovoltaic module becomes 0, a predetermined hysteresis band voltage, and the correction voltage; And outputting a start signal if the generated voltage of the solar module is larger than the set start voltage.

이상의 태양광 발전 시스템은 자동운전 제어에 있어서 설정 동작전압 이외에 시간에 따른 전압값의 변화를 해석하여 동작조건을 재설정하거나 온도에 따른 개방전압의 보정을 통하여 동작전압을 가변함으로써 자동운전 제어의 효율성을 기하고 있으나 기본적으로 개방전압이나 온도 조건에 따른 예측모델을 통하여 예측한 발전량에 의해 시스템 운전여부를 제어함으로써 실제 운전과 차이가 있을 수 밖에 없고, 끊임없이 변화는 기상조건에 따라 변화하는 태양광 발전의 특성상 문턱 전압에서 시스템의 정지와 동작을 반복하는 사례를 근본적으로 배제할 수 없는 한계가 있다.
In the above-described solar power generation system, in addition to the setting operation voltage in the automatic operation control, the operation condition is reset by analyzing the change of the voltage value with time or the operation voltage is changed by correcting the open voltage according to the temperature, However, basically, it is different from the actual operation by controlling the operation of the system by the predicted power generation amount through the predicted model according to the open voltage or the temperature condition, and the constant change of the photovoltaic power generation There is a limitation that it is not possible to fundamentally exclude the case where the system is stopped and operated at a threshold voltage.

발명은 기존 태양광 발전 시스템에서 개방전압을 검출하여 계산한 예상 발전출력이 모듈온도와 일사량 등의 영향에 의해 실제 발전출력과 상이함으로써 정상 발전이 가능함에도 기동되지 않아 야기되는 발전 손실을 방지하고, 부정확한 시스템 가동조건에 의해 문턱 조건에서 가동될 때 동작과 정지가 반복됨으로써 야기되는 시스템 노후화를 효과적으로 방지할 수 있는 태양광 발전 시스템을 제시할 목적을 갖는다.An object of the present invention is to provide a solar power generation system capable of preventing power generation loss due to non-start-up even though normal power generation is possible because the estimated power generation output calculated by detecting an open voltage in an existing solar power generation system is different from an actual power generation output due to influence of module temperature, The present invention has an object to provide a photovoltaic power generation system capable of effectively preventing the aging of the system caused by repeated operation and stoppage when operating under threshold conditions due to an incorrect system operation condition.

또한 본 발명은 태양광 발전 시스템의 동작 조건을 충족하는 문턱 출력에서 순간적인 출력 감소에 의해 정지와 기동을 반복 하지 않도록 댐퍼기능을 하는 보조전력을 제공하여 시스템의 운전을 안정적으로 유지할 수 있는 태양광 발전 시스템을 제시할 목적을 갖는다.
Further, the present invention provides an auxiliary power that functions as a damper so as not to repeatedly stop and start due to a momentary decrease in output at a threshold output satisfying an operating condition of the solar power generation system, Power generation system.

이를 위하여 본 발명은, 태양전지와, 태양전지 출력에 따른 동작조건과 정지조건에 따라 기동이 제어되는 전력조절시스템을 포함하여 이루어지는 태양광 발전시스템에 있어서, 태양광 발전시스템을 구성하는 태양전지와 전기적 특성이 동일한 태양전지를 이용하여 구성한 보조 발전장치; 보조 발전장치의 출력전력을 검출하는 전력검출부; 전력검출부에서 검출한 보조발전장치의 출력(PA)에 환산계수(N)를 곱하여 태양광 발전시스템의 예상출력으로 환산하고 이를 전력조절시스템의 인버터 기동전력(POPEN)과 비교하는 비교부(90); 비교부에서 비교 결과와 인버터 동작여부를 판단하여 전력조절시스템의 인버터에 동작신호를 출력하는 제어부;가 포함되어, 보조발전장치에 의해 검출한 발전출력에 연동하여 전력조절시스템의 인버터 기동이 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 기동 조건 검출을 위한 보조발전장치를 갖는 태양광발전시스템을 제시한다.To this end, the present invention provides a solar power generation system including a solar cell and a power control system whose start is controlled according to an operation condition and a stop condition according to the output of the solar cell, An auxiliary power generation device using solar cells having the same electrical characteristics; A power detector for detecting an output power of the auxiliary power generation device; A comparison unit for multiplying a conversion factor to the output (P A) of the auxiliary power generator detected by the power detecting unit (N) in terms of the expected output of the PV system and comparing it with the drive start power of the power control system (P OPEN) ( 90); And a control unit for determining whether the inverter is operated by the comparison unit and outputting an operation signal to the inverter of the power regulation system so that the inverter operation of the power regulation system is performed in conjunction with the power generation output detected by the auxiliary power generation unit And an auxiliary power generation device for detecting a starting condition.

또한 본 발명은, 상기한 구성에 있어서, 그리드로부터 인출되어 댐퍼 설정값(Pδ )에 해당하는 DC전력을 출력하고, 제어 신호에 의해 자체 ON/OFF 제어되는 보조전력; 전력조절시스템의 인버터가 기동한 후 발전출력(POUT)을 검출하고 이를 기동전력(POPEN)과 비교하여 발전출력(POUT)이 기동전력(POPEN)보다 낮고, 그 차이가 댐퍼 설정값(Pδ )이하이면 보조전력을 턴온하여 댐퍼 설정값(Pδ )에 해당하는 보조전력을 인버터에 공급하는 보조전력공급부;가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
Further, according to the present invention, in the above-described configuration, auxiliary power which is outputted from the grid and outputs DC power corresponding to the damper set value P delta , and is ON / OFF-controlled by the control signal itself; The generator output P OUT is detected after the inverter of the power regulation system is started and compared with the start power P OPEN so that the generator output P OUT is lower than the start power P OPEN , characterized in that further comprises; second power supply unit for the supply of auxiliary electric power to the inverter to the (δ P) and turning on the secondary power damper setting (δ P) or less.

온도나 일사량에 따라 기동 조건이 달라지는 전력조절시스템의 인버터 기동을 태양광 발전 시스템를 구성하는 모듈과 전기적 특성이 동일한 프로토타입(prototype)으로 구성한 보조발전장치에서 생성되는 전력에 의해 제어함으로써 인버터 기동이 너무 늦게 이루어짐으로서 발생하는 전력생산 손실을 방지할 수 있고, 인버터 기동이 너무 빨리 이루어짐으로서 동작과 정지 반복에 따른 장치의 노후화를 방지할 수 있으며, 정확성이 높은 기동 제어가 가능하여 전력 생산 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.By controlling the inverter start of the power control system which changes the starting condition according to the temperature or irradiation amount, by the power generated from the auxiliary power generation device having the same electrical prototype as the module constituting the photovoltaic power generation system, It is possible to prevent power generation loss caused by delayed operation and to prevent the device from aging due to repeated operation and stop because the inverter is started too early and it is possible to increase the power production efficiency by enabling high- There is an advantage.

또한 본 발명은 전력조절시스템의 기동 조건을 충족하는 문턱 출력에서 순간적인 출력 감소에 의해 정지와 기동을 반복 하지 않도록 댐퍼기능을 하는 보조전력을 제공함으로써 일정한 시간동안 기상 상황의 변화에 능동적으로 대처할 수 있고, 기동과 정지의 반복에 따른 노후화를 방지할 수 있는 효과를 제공한다.
The present invention also provides an auxiliary power that acts as a damper so as not to repeatedly stop and start due to instantaneous power reduction at a threshold output that meets the starting conditions of the power regulation system, thereby actively coping with the change of the weather condition for a certain period of time And it is possible to prevent the aging due to repetition of start and stop.

도 1은 태양광 모듈 및 발전장치의 온도와 일사량에 따른 출력 특성도
도 2는 본 발명에 의한 인버터 기동제어 장치의 구성도
도 3은 본 발명을 멀티 스트링 발전 시스템에 적용한 실시 예도
도 4는 본 발명을 보조전력공급부가 포함된 본 발명의 실시 예도
도 5은 본 발명에 의한 인버터 기동제어 장치의 동작 순서도 Fig. 1 is a graph showing output characteristics according to temperature and irradiation dose of a solar module and a power generator
2 is a block diagram of an inverter start control apparatus according to the present invention.
Fig. 3 is a diagram showing the embodiment in which the present invention is applied to a multistring power generation system
Figure 4 is a schematic diagram of an embodiment of the present invention in which the present invention includes an auxiliary power supply portion
5 is a flowchart showing an operation sequence of the inverter start control apparatus according to the present invention.

이하 첨부된 도면에 의해 본 발명을 설명한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig.

도 2는 본 발명을 스트링 타입 인버터에 적용한 것이고, 도 3은 컨버터를 사용하는 멀티 스트링 타입에 적용한 것을 예시한 것으로, 본 발명은, 태양전지(10)와, 태양전지 출력에 따른 동작조건과 정지조건에 따라 기동이 제어되는 전력조절시스템(20)을 포함하여 이루어지는 태양광 발전시스템에 있어서, 태양광 발전시스템을 구성하는 태양전지(10)와 전기적 특성이 동일한 태양전지(31)를 이용하여 구성한 보조 발전장치(30); 보조 발전장치의 출력전력을 검출하는 전력검출부(40); 전력검출부에서 검출한 보조발전장치의 출력(PA)에 환산계수(N)를 곱하여 태양광 발전시스템의 예상출력으로 환산하고 이를 전력조절시스템(20)의 인버터(21) 기동전력(POPEN)과 비교하는 비교부(50); 비교부에서 비교 결과와 인버터 동작여부를 판단하여 전력조절시스템의 인버터에 동작신호를 출력하는 제어부(60); 제어부의 동작 신호에 의해 인버터를 턴온하는 스위칭부(70);가 포함되어, 보조발전장치에 의해 검출한 발전출력에 연동하여 전력조절시스템의 인버터 기동이 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 기동 조건 검출을 위한 보조발전장치를 갖는 태양광발전시스템이다. FIG. 2 illustrates the application of the present invention to a string-type inverter, and FIG. 3 illustrates application to a multistring type using a converter. The present invention includes a solar cell 10, And a power control system (20) whose startup is controlled in accordance with conditions. The solar power generation system comprises a solar cell (31) having the same electrical characteristics as the solar cell (10) constituting the solar power generation system Auxiliary generator 30; A power detection unit (40) for detecting output power of the auxiliary power generation device; In terms of the output (P A) of the auxiliary power generator detected by the power detection unit is multiplied by a coefficient (N) inverter 21 in terms of the expected output of the PV system and this power control system 20 start-up electric power (P OPEN) A comparison unit 50 for comparing the input signal with the reference signal; A control unit (60) for determining whether the comparison result and the inverter are operated by the comparison unit and outputting an operation signal to the inverter of the power control system; And a switching unit (70) for turning on the inverter according to the operation signal of the control unit, so that the inverter of the power regulation system is started in conjunction with the power generation output detected by the auxiliary power generation device. Which is a photovoltaic power generation system.

태양광 발전시스템에서, 태양전지(10)는 태양전지모듈(11)을 직렬로 연결한 스트링(12) 마다 전력조절시스템(20)의 인버터(21)를 설치하고 인버터의 출력을 병렬로 연결한 스트링 인버터 시스템(string inverter system)으로 구성될 수 있고, 도 3에 도시한 바와 같이, 각각의 직렬 연결된 태양전지모듈(11)에 최적변환을 위한 승압 컨버터(22)를 장착하여 그 출력을 병렬 연결하여 하나의 인버터에 의해 그리드에 연계하는 멀티 스트링 시스템으로 구성할 수 있다.In the photovoltaic power generation system, the solar cell 10 includes an inverter 21 of the power regulation system 20 for each string 12 connected in series with the solar cell module 11, and the output of the inverter is connected in parallel And a string inverter system. As shown in FIG. 3, the booster converter 22 for optimum conversion is mounted on each of the series-connected solar cell modules 11, and its output is connected in parallel And a multistring system connected to the grid by one inverter.

또한, 태양광 발전시스템은 전력 조절 시스템(Power Conditioning System: PCS;20)에 의한 자체적인 인버터 기능제어에 의한 자동운전, 자동정지 및 최대전력추종제어(MPPT: Maximum Power Point Tracking), 태양광 발전 설비와 Grid와의 병렬 운전을 위한 주파수, 전압, 위상제어, 발전출력의 품질(전압변동,고조파)의 제어, 전력망 이상 발생시 단독운전방지, 태양광발전설비 및 인버터 자체 고장진단 및 이상 발생시 자동정지 등의 기본 기능이 적용되며, 일사량, 모듈 및 주변온도, 풍속등의 계측수단(110)과, 데이터수집장치(120), 데이터저장장치(130), 데이터통신장치(140), 출력장치(150) 등을 포함하여 발전과 유지 관리가 네크워크를 기반으로 이루어지는 구성을 갖는다.In addition, the photovoltaic power generation system includes an automatic operation by an inverter function control by a power conditioning system (PCS) 20, automatic stop and maximum power point tracking (MPPT) Control of frequency, voltage, phase control, quality of power output (voltage fluctuation, harmonics) for parallel operation of equipment and grid, prevention of stand-alone operation in case of power grid fault, diagnosis of PV system and inverter, A data storage device 130, a data communication device 140, and an output device 150. The data storage device 120 includes a data storage device 130, a data communication device 140, an output device 150, And the like, have power generation and maintenance management based on a network.

본 발명이 적용되는 전력 조절 시스템은 인버터(21)을 포함하여 이루어지며, 인버터는 자체 제어 프로그램에 의해 동작하도록 구성된 것이며, 본 발명은 상기한 인버터의 턴온이 보조발전장치의 발전출력에 연동되도록 인버터 동작 스위치와 본 발명에 의한 스위칭부(70)를 연계한 것이다. The power control system to which the present invention is applied includes an inverter 21. The inverter is configured to operate by its own control program and the present invention is characterized in that the inverter is turned on so that the turn- The operating switch and the switching unit 70 according to the present invention are linked.

보조 발전장치(30)는 프로토 타입으로 전력량을 예측하여 전력조절시스템의 인버터를 기동 제어 하기 위한 것으로, 동일 발전 단지에 설치되고 태양광 발전시스템을 구성하는 태양전지(10)와 전기적 출력 특성이 동일한 보조발전장치용 태양전지(31)와, 부하(32)를 가하기 위한 컨버터(33) 등으로 구성하여 24시간 또는 주간 시간대에 계속 ON 상태를 유지하여 일사 조건에서 발전이 이루어지도록 구성되며, 전력검출부(40)에 의해 실시간으로 보조발전기출력(PA)을 검출할 수 있도록 구성된다.The auxiliary power generation device 30 is for prototyping the power of the inverter of the power regulation system by predicting the amount of electric power. The auxiliary power generation device 30 is provided in the same power generation complex and has the same electrical output characteristic as the solar cell 10 constituting the solar power generation system A solar battery 31 for the auxiliary power generation device and a converter 33 for applying the load 32 so that the power generation is continued under the solar radiation condition by keeping the ON state continuously for 24 hours or during the weekly time zone, (40) to detect the auxiliary generator output (P A ) in real time.

상기한 보조 발전장치(30)는 경제적인 비용으로 구성할 수 있으며, 간단한 회로구성으로 이루어짐으로시설 노후화나 대기전력 소비 우려 없이 24시간 또는 주간 시간대에 계속 ON 상태를 유지할 수 있으며, 보조발전장치의 출력 정보에 의해 태양광 발전시스템의 동작 개시에 대한 정보를 얻을 수 있어 전체 발전시스템의 노후화를 방지할 수 있고, 대기전력 소비를 최소화할 수 있다. The auxiliary power generation device 30 can be constructed at an economical cost and has a simple circuit configuration. Therefore, the auxiliary power generation device 30 can be maintained in the ON state for 24 hours or weekday without worrying about facility aging and standby power consumption. Information on the start of operation of the photovoltaic power generation system can be obtained by the output information, the aging of the entire power generation system can be prevented, and the standby power consumption can be minimized.

보조발전장치용 태양전지(31)는 태양광 발전시스템에 적용한 태양전지(10)와 전기적 특성이 동일한 것을 적용하며, 하나 또는 동일 발전단지 내에서 일사량 및 온도조건이 차이가 있는 경우 구역별로 대응할 수 있는 수로 설치하여 장치를 구성할 수 있다.The photovoltaic cell 31 for the auxiliary power generation system has the same electrical characteristics as the photovoltaic cell 10 applied to the photovoltaic power generation system, and can cope with each zone when there is a difference in the solar radiation amount and the temperature condition within one or the same power generation complex It is possible to configure the device by installing it in the water.

상기 보조발전장치에 의한 발전 출력은 그림자 등의 영향에 의해 약간의 차이가 있을 수 있으나 태양광 발전시스템에서 실제 출력되는 발전량과 비례하며, 태양전지모듈(11)의 총량으로 환산함으로써 온도나 일사량에 의한 출력 변수가 제거된 거의 정확한 태양광 발전시스템 발전량을 예측할 수 있다.Although the power generation output by the auxiliary power generation device may be slightly different due to the influence of shadows and the like, it is proportional to the amount of power actually output from the solar power generation system, and converted into the total amount of the solar cell module 11, It is possible to predict the power generation of the photovoltaic system which is almost accurate.

비교부(50)는 입력된 인버터 기동전력(POPEN)과 보조발전기출력(PA)을 비교하고, 제어부(60)은 비교부에서 출력 결과와 인버터 작동여부를 판단하여 인버터의 기동조건을 만족할 때 스위칭부(70)에 턴온 신호를 주며, 스위칭부(70)는 제어부의 턴온 신호에 의해 인버터를 턴온 함으로써 인버터의 기동이 시작되고, 이후 인버터 자체의 제어기능에 의하여 태양광 발전 시스템의 발전이 개시된다.The comparison unit 50 compares the inputted inverter starting power P OPEN with the auxiliary generator output P A and the control unit 60 determines whether the output result and the inverter are operating in the comparison unit and satisfies the starting condition of the inverter The switching unit 70 turns on the inverter by the turn-on signal of the control unit to start the inverter. Then, the control unit of the inverter itself controls the power generation of the solar power generation system .

인버터 기동전력(POPEN)은 인버터의 용량과 특성에 따른 기동조건으로 사전에 입력한 전력량(또는 전압)이며, 태양광 발전시스템의 설치지역에 따라 경제성 있는 발전량을 미리 계산하여 입력 설정할 수 있는 양이다.The inverter's starting power (P OPEN ) is the amount of power (or voltage) input in advance according to the capacity and characteristics of the inverter. It is the amount of input that can be calculated and calculated in advance according to the installation area of the PV system to be.

예를 들어, 3kw 발전 설비에서 인버터 기동전력(POPEN)으로 1kw로 설정할 경우 최대 출력 대비 33% 이상 발전량이 예측될 때 제어부(60)은 스위칭부(70)을 제어하여 인버터를 턴온하고, 인버터는 자체 프로그램에 의해 분전반이나 배전반 등의 개폐스위치를 ON 상태로 전환시켜 동작을 개시하고, 최대전력점을 추종하여 발전이 이루어진다.For example, when the 3 kW power plant is set to 1 kW as the inverter starting power (P OPEN ), when the power generation amount is estimated to be 33% or more of the maximum output, the control unit 60 controls the switching unit 70 to turn on the inverter, Switches its on / off switch, such as a distribution panel or an electric distribution panel, to the ON state to start the operation, and follows the maximum power point for power generation.

기존 방식에서는 태양전지(10)의 개방전압을 감시하여 개방전압이 인버터의 기동전압에 이르면 내부 스위칭 회로에 의해 인버터 기동이 개시되거나 모듈온도와 개방전압에 대한 데이터를 해석하여 경험식을 세우고, 인버터의 기동 전압을 가변하는 방식인데 비하여 본 발명은 보조발전장치에 의해 실시간으로 출력한 발전량을 경제적인 발전량(기동전력(POPEN)과 비교하여 인버터를 턴온 시킴으로서 온도와 일사량 변화에 따른 변수에 의해 인버터 기동이 제한되지 않고 경제적인 발전량 기준으로 인버터 기동이 이루어짐으로써 발전 효율을 높일 수 있다.In the conventional method, when the open-circuit voltage of the solar cell 10 is monitored and the open-circuit voltage reaches the starting voltage of the inverter, the inverter starts to be started by the internal switching circuit or interprets the data of the module temperature and the open- The present invention is a method of varying the starting voltage of the auxiliary power generation device in comparison with an economical generation amount (starting power P OPEN ) by turning on the inverter, The power generation efficiency can be enhanced by starting the inverter based on the economic generation amount without limiting the starting.

환산계수(N)는 보조발전장치(30)의 태양전지모듈(31)과 태양광 발전시스템의 태양전지모듈(11) 총량과의 비율이다. The conversion factor N is a ratio of the total amount of the solar cell module 31 of the auxiliary power generation device 30 to the total amount of the solar cell module 11 of the solar power generation system.

예를 들어, 태양광 발전시스템을 최대출력(Pmpp) 250w 용량의 태양전지모듈(11)을 100장을 사용하여 시스템을 구성하고, 보조발전장치에 Pmpp 50 w 태양전지모듈(31) 1장을 적용하였다면,
For example, the output of solar power system up (P mpp) 250w capacity of the solar cell module 11, the use of 100 sheets to configure the system, and the auxiliary power unit P mpp 50 w solar cell module 31 1 If the chapter is applied,

Figure 112014006430585-pat00001
Figure 112014006430585-pat00001

이다. 해당일의 일사량 및 온도 조건에서 보조발전장치의 생산 전력이 25(W)라면, to be. If the production power of the auxiliary power unit is 25 (W) at the solar irradiation and temperature condition of the day,

태양광 발전시스템)에 의해 예측되는 발전량(POUT )은,(P OUT ) predicted by the solar power generation system

Figure 112014006430585-pat00002
Figure 112014006430585-pat00002

이며, 경제성 있는 발전량, 즉 POPEN을 1,000(W)로 설정하였다면, 보조발전장치에 의해 검출된 발전출력이 20W를 넘어서는 순간에 제어부 및 스위칭부에 의해 인버터를 턴온 하며, 턴온 상태의 인버터는 자체 프로그램을 수행하여 발전을 개시한다., And economical power generation, that is, if setting the P OPEN to 1,000 (W), the power output detected by the auxiliary power unit and turns on the inverter by the control unit and the switching unit at the moment beyond 20W, the turn-on state inverter which has its own Start the development by executing the program.

상기 구성에서 보조발전장치에 의한 발전출력은 일사량조건과 모듈 온도 조건이 실시간으로 반영된 것으로, 태양광 발전시스템의 실제 발전조건과 동등하며, 환산계수를 적용하여 계산한 예측발전량은 태양광 발전시스템의 실제 발전량과 거의 차이가 없다.In the above configuration, the power generation output by the auxiliary power generation device is equivalent to the actual power generation condition of the photovoltaic generation system in which the irradiation amount condition and the module temperature condition are reflected in real time, and the predicted power generation amount, There is almost no difference from actual generation.

따라서, 태양광 발전시스템의 동작에 필요한 전력과 경제적인 발전출력을 고려하여 미리 정한 운전조건에 따라 시스템의 기동을 제어함으로써 너무 빨리 기동하여 시스템의 동작과 정지의 반복에 따른 노후화를 방지할 수 있고, 너무 늦게 기동함으로서 양호한 일사조건에서도 발전이 이루어지지 않는 발전 손실을 최소화 할 수 있다. Therefore, by controlling the start-up of the system in accordance with the predetermined operating conditions in consideration of the power required for the operation of the solar power generation system and the economical power generation output, it is possible to prevent the aging due to the system operation and stoppage , It is possible to minimize the power generation loss that is not generated even under good solar thermal conditions by operating too late.

태양광 발전시스템의 정지는 발전출력이 정지조건으로 떨어질 때 자체 전력조절시스템에 의해 이루어진다. The shutdown of the photovoltaic system is achieved by its own power conditioning system when the generation output drops to a stop condition.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예로서, 상기 구성에, 그리드로부터 인출되어 댐퍼 설정값(Pδ )에 해당하는 DC전력을 출력하고, 제어 신호에 의해 자체 ON/OFF 제어되는 보조전력(80); 전력조절시스템의 인버터가 기동한 후 발전출력(POUT)을 검출하고 이를 기동전력(POPEN)과 비교하여 발전출력(POUT)이 기동전력(POPEN)보다 낮고, 그 차이가 댐퍼 설정값(Pδ )이하이면 보조전력을 턴온하여 댐퍼 설정값(Pδ )에 해당하는 보조전력을 인버터에 공급하는 보조전력공급부(90);가 포함된 것을 보인 것이다.Fig. 4 shows another embodiment of the present invention. In the above configuration, auxiliary power 80 that is drawn out of the grid and outputs DC power corresponding to the damper set value P ? ; The generator output P OUT is detected after the inverter of the power regulation system is started and compared with the start power P OPEN so that the generator output P OUT is lower than the start power P OPEN , (δ P) is less than the turn-on auxiliary power to the damper settings auxiliary power supply unit (90) for the supply of auxiliary electric power to the inverter to the (δ P); is shown that contains the.

보조전력(80)은 SMPS(81)와 스위칭회로(82)로 이루어지고, 보조전력공급부(90)의 ON/OFF 신호에 의해 그리드(100)에 연결 제어됨으로써 ON 상태에서 댐퍼 설정값(Pδ )에 해당하는 보조전력을 출력한다.The auxiliary power 80 includes the SMPS 81 and the switching circuit 82 and is connected and controlled to the grid 100 by the ON / OFF signal of the auxiliary power supply 90 so that the damper set value P ? ) ≪ / RTI >

상기한 보조전력(80)은 그리드로부터 전력을 공급 받음으로 안정적으로 작동하며, 야간이나 일사량이 발전출력에 이르지 않는 상태에서는 OFF 상태를 유지하여 전력소비가 정지되고, 노후화가 방지된다. The auxiliary power 80 operates stably by receiving power from the grid. When the night power or the solar radiation does not reach the power generation output, the auxiliary power 80 is maintained in the OFF state to stop the power consumption and prevent the deterioration.

보조전력공급부(90)는 전력조절시스템에서 발전량( POUT) 정보를 수집하여 기동전력(POPEN)과 비교하는 비교부(91)와, 인버터 입력측에 병렬 연결된 스위칭회로(92), 비교부에 의해 발전량( POUT)이 기동전력(POPEN) 보다 낮고 그 차이가 댐퍼설정값(Pδ) 보다 작으면 보조전력(80)을 턴온하여 스위칭회로(92)를 통하여 댐퍼설정값(Pδ)에 해당하는 전력을 인버터에 제공하는 제어부(93)으로 구성된다.The auxiliary power supply unit 90 includes a comparison unit 91 for collecting power generation amount (P OUT ) information from the power regulation system and comparing the power generation amount P OUT with the starting power P OPEN , a switching circuit 92 connected in parallel to the inverter input side, If the power generation amount P OUT is lower than the starting power P OPEN and the difference is smaller than the damper setting value P ? , the auxiliary power 80 is turned on and the damper set value P ? And a control unit 93 for providing the inverter with the electric power corresponding to the electric power.

댐퍼설정값(Pδ)은 태양광 발전시스템의 용량 및 단시간에 이루어지는 발전량의 차이를 고려하여 설정하며, 대략 기동전력(POPEN) 대비 5~10% 범위에서 설정함으로써 보조전력(80)에 무리를 가하지 않고 공급할 수 있다.The damper set value P delta is set in consideration of the difference between the capacity of the solar power generation system and the amount of power generated in a short time and is set within the range of 5 to 10% of the starting power P OPEN , Can be supplied.

예를들어, 기동전력(POPEN)을 1000(W)로 설정한 경우 50~100(W) 범위에서 댐퍼설정값(Pδ)을 정하여 공급한다.For example, when the starting power (P OPEN ) is set to 1000 (W), the damper set value (P δ ) is set and supplied in the range of 50 to 100 (W).

상기 구성에 의해, 발전량(POUT)이 기동전력(POPEN) 이하로 떨어지는 경우에도 그 차이가 댐퍼설정값(Pδ) 이내이면, 댐퍼설정값(Pδ) 만큼 보조전력이 공급되어 태양광 발전시스템은 정지되지 않고 발전을 계속하며, 공급된 전력은 태양광 발전시스템에 의해 회수됨으로써 보조전력으로 그리드 전력을 사용하더라도 경제성이 감소되는 문제를 해소할 수 있고, 태양광 발전시스템의 문턱 전력에서 기동하는 경우에 안정적인 발전이 가능하고, 일시적 출력감소에 따른 인버터의 기동과 정지의 반복을 방지하여 인버터의 노후화를 방지할 수 있다. By such a configuration, generation (P OUT) is activated power (P OPEN) if the difference is even less falls within the damper setting (P δ), the damper setting (P δ) is the auxiliary power is supplied by solar The power generation system continues power generation without stopping, and the supplied power is recovered by the solar power generation system, so that even if the grid power is used as the auxiliary power, the problem of reduced economy can be solved. In addition, It is possible to stably generate electric power when starting, and prevent the inverter from starting and stopping due to the temporary decrease in output, thereby preventing the inverter from being aged.

도 5는 본 발명에 의한 태양광 발전시스템의 제어순서도를 도시한 것으로,5 is a flowchart illustrating a control of the solar power generation system according to the present invention,

빛이 공급되어 보조발전장치에 발전이 이루어지면 보조발전장치가 기동하여 발전량을 검출하는 단계(200); 보조발전기출력(PA)에 환산계수(N)을 곱하여 예상 출력을 계산하고, 예상출력과 기동전력(POPEN)을 비교하는 단계(210); 예상출력>기동전력(POPEN)이 아니면, 발전량검출단계(200)로 복귀하고, 예상출력>기동전력(POPEN)이면, 인버터의 ON/OFF를 확인하는 단계(220); 인버터 OFF가 아니면,발전량검출단계(200)로 복귀하고, 인버터 OFF이면, 전력조절시스템의 인버터를 턴온하는 단계(230); 태양광 발전시스템의 발전량(POUT)을 검출하는 단계(240); 발전량(POUT)과 기동전력(POPEN)을 비교하는 단계(250); 발전량(POUT)< 기동전력(POPEN) 이 아니면 지연시간 경과 후 발전량 검출단계(240)로 복귀하고, 발전량(POUT)< 기동전력(POPEN) 이면, 발전량(POUT)과 기동전력(POPEN)의 차이를 비교하는 단계(260); 기동전력(POPEN)-발전량(POUT)> 댐퍼설정값(Pδ)이 아니면 보조전력(80)을 턴온하여 보조전력을 공급하고(270), 기동전력(POPEN)-발전량(POUT)> 댐퍼설정값(Pδ)이면,보조전력(80)을 턴오프하여 보조전력공급을 중단하는 단계(28m0);에 의해 태양광 발전 시스템의 기동 및 보조전력공급이 이루어진다.(200) when light is supplied to generate power to the auxiliary power generation apparatus, the auxiliary power generation apparatus is started and the generation amount is detected; Multiplying the auxiliary generator output (P A ) by the conversion factor (N) to calculate an expected output, and comparing (210) the expected output with the starting power (P OPEN ); The method comprising the expected output> startup power (P OPEN) is not in the return to the power generation detecting step 200, and, determine the ON / OFF output of the inverter is estimated> startup power (P OPEN) (220); If the inverter is not OFF, return to the power generation amount detection step 200, and if the inverter is OFF, turn on the inverter of the power regulation system (step 230); Detecting (240) the power generation amount (P OUT ) of the solar power generation system; Comparing (250) the generated amount of power (P OUT ) with the starting power (P OPEN ); Power generation amount is (P OUT) <startup power (P OPEN) is or after a delay time has elapsed, and returns to the power generation detection step 240, the power generation (P OUT) <startup power (P OPEN), power generation (P OUT), and start power (260) comparing the difference of the at least one parameter (P OPEN ); If the starting power P OPEN -Power generation amount P OUT is not the damper set value P δ , the auxiliary power 80 is turned on to supply the auxiliary power 270, and the starting power P OPEN -Power generation amount P OUT (28m0) of turning off the auxiliary power (80) to stop the auxiliary power supply if the damper set value (P ? ) Is satisfied, and the auxiliary power supply of the solar power generation system is performed.

기동전력(POPEN)-발전량(POUT)> 댐퍼설정값(Pδ)이 되어 보조전력(80) 공급이 중단되면 태양광 발전 시스템의 자체 제어에 의해 시스템을 정지함으로써 빛이 공급되어 보조발전장치에 발전이 이루어질 때까지 정지상태가 유지된다.When the supply of the auxiliary power 80 is stopped due to the start power (P OPEN ) - the generation amount (P OUT )> the damper set value P δ , the system is stopped by the self-control of the photovoltaic power generation system, The stationary state is maintained until power is generated in the apparatus.

본 발명은 태양광 발전 시스템이 정지상태일 때 전력조절시스템, 특히 인버터의 기동만 관여하고, 정지는 전력조절시스템의 자체 제어에 의해 이루어지도록 구성됨으로써 기존 전력조절시스템에 범용하여 적용할 수 있는 장점이 있다.The present invention is advantageous in that it can be applied to a conventional power control system by being constructed so that the power control system, especially the inverter, is activated only when the solar power generation system is in the stopped state, .

이상의 구성에 의한 본 발명은 태양광 발전 시스템를 구성하는 태양전지와 전기적 특성이 동일한 프로토타입(prototype)의 보조발전장치에서 생성되는 전력량에 의해 정지상태의 태양광 발전 시스템 기동을 제어함으로써 발전 손실을 최소화 할 수 있다.According to the present invention, the generation of the stationary photovoltaic power generation system is controlled by the amount of power generated in the prototype auxiliary power generation apparatus having the same electrical characteristics as the solar cell constituting the photovoltaic power generation system, thereby minimizing power generation loss can do.

또한 본 발명은 인버터의 기동 조건을 충족하는 문턱 출력에서 순간적인 출력 감소에 의해 정지와 기동을 반복 하지 않도록 댐퍼기능을 하는 보조전력을 제공함으로써 일정한 시간동안 기상 상황의 변화에 능동적으로 대처할 수 있고, 기동과 정지의 반복에 따른 노후화를 방지할 수 있는 효과를 제공한다..
Further, the present invention can actively cope with the change of the weather condition for a certain time by providing the auxiliary power which functions as a damper so as not to stop and start by the momentary output decrease at the threshold output satisfying the starting condition of the inverter, And provides an effect of preventing the aging due to repetition of start and stop.

POPEN : 기동전력
PA : 보조발전기출력
N : 환산계수
POUT: 발전출력
Pδ : 댐퍼설정값
10: 태양전지
11: 태양전지모듈 12: 스트링
20: 전력조절시스템
21:인버터 22:컨버터
30:보조발전장치
31:태양전지
40:전력검출부
50:비교부
60:제어부
70:스위칭부
80: 보조전력
81: SMPS
90: 보조전력공급부
91: 비교부 92: 스위칭회로 93: 제어부
100: 그리드 POPEN : Starting power
PA  : Auxiliary generator output
N: conversion factor
POUT: Power output
Pδ: Damper setting value
10: Solar cell
11: solar cell module 12: string
20: Power regulation system
21: inverter 22: converter
30: auxiliary power generation device
31: Solar cell
40:
50:
60:
70:
80: auxiliary power
81: SMPS
90: auxiliary power supply
91: comparison unit 92: switching circuit 93: control unit
100: grid

Claims (2)

태양전지(10)와, 태양전지 출력에 따른 동작조건과 정지조건에 따라 기동이 제어되는 전력조절시스템(20)을 포함하여 이루어지는 태양광 발전시스템에 있어서, 태양광 발전시스템을 구성하는 태양전지(10)와 전기적 특성이 동일한 태양전지(31)를 이용하여 구성한 보조 발전장치(30); 보조 발전장치의 출력전력을 검출하는 전력검출부(40); 전력검출부에서 검출한 보조발전장치의 출력(PA)에 환산계수(N)를 곱하여 태양광 발전시스템의 예상출력으로 환산하고 이를 전력조절시스템(20)의 인버터(21) 기동전력(POPEN)과 비교하는 비교부(50); 비교부에서 비교 결과와 인버터 동작여부를 판단하여 전력조절시스템의 인버터에 동작신호를 출력하는 제어부(60); 제어부의 동작 신호에 의해 인버터를 턴온하는 스위칭부(70);가 포함되어, 보조발전장치에 의해 검출한 발전출력에 연동하여 전력조절시스템의 인버터 기동이 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 기동 조건 검출을 위한 보조발전장치를 갖는 태양광발전시스템.
1. A solar power generation system comprising a solar cell (10) and a power control system (20) whose start is controlled according to an operation condition and a stop condition according to the output of the solar cell, An auxiliary power generation device 30 configured by using a solar cell 31 having the same electrical characteristics as the solar cell 10; A power detection unit (40) for detecting output power of the auxiliary power generation device; In terms of the output (P A) of the auxiliary power generator detected by the power detection unit is multiplied by a coefficient (N) inverter 21 in terms of the expected output of the PV system and this power control system 20 start-up electric power (P OPEN) A comparison unit 50 for comparing the input signal with the reference signal; A control unit (60) for determining whether the comparison result and the inverter are operated by the comparison unit and outputting an operation signal to the inverter of the power control system; And a switching unit (70) for turning on the inverter according to the operation signal of the control unit, so that the inverter of the power regulation system is started in conjunction with the power generation output detected by the auxiliary power generation device. &Lt; / RTI &gt;
청구항 1에 있어서,
그리드(100)로부터 인출되어 댐퍼 설정값(Pδ )에 해당하는 DC전력을 출력하고, 제어 신호에 의해 자체 ON/OFF 제어되는 보조전력(80); 전력조절시스템의 인버터가 기동한 후 발전출력(POUT)을 검출하고 이를 기동전력(POPEN)과 비교하여 발전출력(POUT)이 기동전력(POPEN)보다 낮고, 그 차이가 댐퍼 설정값(Pδ )이하이면 보조전력을 턴온하여 댐퍼 설정값(Pδ )에 해당하는 보조전력을 인버터에 공급하는 보조전력공급부(90);가 포함된 것을 특징으로 하는 기동 조건 검출을 위한 보조발전장치를 갖는 태양광발전시스템. The method according to claim 1,
An auxiliary power (80) which is drawn out from the grid (100) and outputs DC power corresponding to the damper set value (P ? ) And is ON / OFF-controlled by the control signal itself; The generator output P OUT is detected after the inverter of the power regulation system is started and compared with the start power P OPEN so that the generator output P OUT is lower than the start power P OPEN , (P δ) than when turning on the second power to the damper settings (P δ) of the auxiliary power to the auxiliary power supply 90 is supplied to the inverter on; auxiliary power generator for the start condition is detected, characterized in that that contains the . &Lt; / RTI &gt;
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