KR19990058507A - Surplus power operation method of solar power system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인버터를 최대 전력점으로 발전시키면서 잉여 전력이 계통으로 흘러 들어가는 역조류를 별도의 역조류 방지 장치를 구비하지 않고도 방지함과 동시에 이 잉여 전력을 효율적으로 운용할 수 있도록 한 태양광 발전 시스템의 잉여 전력 운용 방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention provides a photovoltaic power generation system capable of efficiently operating the surplus power at the same time to prevent the reverse algae that the surplus power flows into the system while generating an inverter to the maximum power point without having a separate reverse algae prevention device The purpose is to provide a surplus power operation method of.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 태양광 발전 시스템의 잉여 전력 운용 방법은 상용교류전원의 계통과 연계되어 있으며 발전된 전력을 연결된 주부하에 먼저 공급하고 부족전력은 상기 계통에서 공급받도록 된 계통 연계형 태양광 발전 시스템에 있어서, 상기 주부하의 부하단에 흐르는 전류와 부하전원의 전압에 의해 산출된 주부하의 전력용량을 산출하는 단계; 태양전지에서 발전된 발전 용량과 상기 전력용량과의 차를 산출하는 단계; 상기 발전 용량과 상기 전력용량과의 차를 산출한 결과 잉여 전력이 있는 지를 판단하는 단계; 및 상기 판단결과 잉여 전력이 있는 경우에는 상기 주부하 이외에 상기 태양광 발전 시스템에 연결된 부하에 상기 잉여 전력를 공급하는 단계를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.Surplus power operation method of the solar power generation system of the present invention for achieving the above object is linked to the system of the commercial AC power supply system to supply the generated power to the connected main load first, and the insufficient power is grid-connected type to be supplied from the system A solar power generation system, comprising: calculating a power capacity of a main load calculated by a current flowing through a load end of the main load and a voltage of a load power source; Calculating a difference between the power generation capacity generated in the solar cell and the power capacity; Determining whether there is surplus power as a result of calculating a difference between the power generation capacity and the power capacity; And supplying the surplus power to the load connected to the photovoltaic power generation system in addition to the main load when there is surplus power as a result of the determination.
Description
본 발명은 태양광 발전 시스템의 잉여 전력 운용 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인버터를 최대 전력점으로 발전시키면서 잉여 전력이 계통으로 흘러 들어가는 역조류를 별도의 역조류 방지 장치를 구비하지 않고도 방지함과 동시에 이 잉여 전력을 효율적으로 운용할 수 있도록 한 태양광 발전 시스템의 잉여 전력 운용 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of operating surplus power of a photovoltaic system, and more particularly, to prevent reverse currents in which surplus power flows into the system without generating an additional reverse current prevention device while generating an inverter at a maximum power point. At the same time, the present invention relates to a method of operating surplus power of a photovoltaic system that can efficiently operate this surplus power.
일반적으로 태양광 발전 시스템이라 함은 태양전지를 이용하여 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 시스템으로서 독립 전력원으로 이용되거나 상용교류전원의 계통과 연계되어 보조 전력원으로 이용된다.In general, a photovoltaic power generation system is a system for converting light energy into electrical energy using a solar cell, which is used as an independent power source or as an auxiliary power source in connection with a commercial AC power system.
본 발명은 태양광 발전 시스템이 상용교류전원의 계통과 연계되어 보조 전력원으로 이용되는 것에 대한 것이다.The present invention relates to a solar power generation system is used as an auxiliary power source in connection with a system of a commercial AC power supply.
전술한 바와 같은 계통 연계형 태양광 발전 시스템에는 전력계통에 직접 연계하여 태양광 발전 시스템에서 발전한 전력을 전력계통에 직접 공급하여 계통에 연결된 부하에 공급하거나 계통에 역으로 전력을 판매할 수 있는 장치인 계통 연계형 인버터를 구비하는 바, 미국, 일본, 독일과 국가에서는 일사량이 종은 날과 같이 태양광 발전 용량이 부하 용량보다 큰 경우에는 태양전지에서 발전한 전력을 계통에 공급하거나 잉여 전력을 전력 회사에 판매하고, 일사량이 약한 날과 같이 태양광 발전 용량이 부하 용량보다 작은 경우에는 태양 전지에서 발전한 전력을 우선 부하에 사용하고 부족 전력을 전력회사에서 끌어쓴다.In the system-linked solar power generation system as described above, a device capable of supplying power generated by the solar power generation system directly to the power system by supplying power directly from the power generation system to a load connected to the system or selling power back to the system. In the USA, Japan, Germany and other countries, when the solar power generation capacity is larger than the load capacity, such as insolation day in the United States, Japan, Germany and the country, the power generated from solar cells is supplied to the grid or surplus power is supplied. If the solar cell capacity is less than the load capacity, such as on a day when solar radiation is weak, the power generated by the solar cell is used for the load first, and the underpower is used by the power company.
그러나 우리나라를 포함한 몇몇 국가에서는 태양광 발전 시스템을 계통에 연계하여 사용할 수 있지만 계통에 역조류를 허용하지 않고 있어 잉여 전력이 발생했을 경우에 계통으로 잉여 전력이 흘러들어 가는 것을 방지하는 시스템이 필요하였다.However, in some countries including Korea, the solar power generation system can be used in conjunction with the grid, but the system does not allow reverse algae in the grid, and thus a system is needed to prevent surplus power from flowing into the grid when surplus power is generated. .
도 1은 종래의 태양광 발전 시스템의 역조류 방지 장치의 시스템 블록도이다. 이 도면에 도시하는 바와 같이, 종래의 계통 연계형 태양광 발전 시스템의 역조류 방지 장치는 태양 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 태양 전지셀을 필요한 수만큼 직병렬로 연결한 태양전지 모듈(10), 태양전지 모듈(10)에서 발전된 전력을 소비하는 부하(14), 태양전지 모듈(10)에서 발전된 전력을 부하(14)에서 소비하고 부족한 전력을 부하(14)에 공급하는 계통 전력(18), 태양전지 모듈(10)에서 발전된 전력을 부하(14)에서 소비하고 남은 잉여 전력이 계통 전력(18)쪽으로 흐르는 것을 감지하는 역전력 계전부(16) 및 태양전지 모듈(10)에서 발전된 직류전력을 교류전력으로 변환하며 역전력 계전부(16)에서 들어오는 신호에 따라 태양광 발전 시스템의 동작을 제어하는 인버터(12)를 구비하여 이루어진다.1 is a system block diagram of a reverse current prevention device of a conventional photovoltaic power generation system. As shown in this figure, the conventional reverse flow prevention device of the grid-tied photovoltaic power generation system is a solar cell module (10), which is connected in series and parallel as necessary as many solar cells for converting solar energy into electrical energy, A load 14 consuming power generated in the solar cell module 10, a grid power 18 consuming power generated in the solar cell module 10 in the load 14 and supplying insufficient power to the load 14, The reverse power relay unit 16 and the direct current power generated by the solar cell module 10 detect power surplus generated in the solar cell module 10 at the load 14 and the remaining surplus power flows toward the system power 18. The inverter 12 converts into AC power and controls an operation of the photovoltaic power generation system according to a signal coming from the reverse power relay unit 16.
전술한 바와 같이 종래의 계통 연계형 태양광 발전 시스템의 역조류 방지 장치는 발전된 전력이 부하에서 쓰고 남아 잉여 전력이 발생하였을 경우 이 잉여 전력이 계통전력으로 흘러들어가는 것을 감지하면 계통전력으로 흐르는 잉여 전력을 방지하기 하기 위하여 태양광 발전 시스템의 동작을 정지시켜버렸다.As described above, the reverse current prevention device of the conventional grid-tied photovoltaic system generates surplus power that flows into the grid power when it detects that the surplus power flows into the grid power when the generated power is written in the load and surplus power is generated. In order to prevent this, the operation of the solar power system was stopped.
때문에 태양광 발전 시스템을 구동시킬 수 있는 한낮에도 잉여 전력이 발생하면 잉여전력이 계통으로 흘러들어가는 것만 막는 것이 아니라 아예 시스템의 구동을 정지시켜 버렸기 때문에 태양광 발전 시스템의 운용 효율이 떨어지는 문제점이 있다.Therefore, when surplus power is generated even in the daytime to drive the photovoltaic system, the surplus power is not only prevented from flowing into the system, but the system is stopped at all, thereby degrading the operation efficiency of the photovoltaic system.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 인버터를 최대 전력점으로 발전시키면서 잉여 전력이 계통으로 흘러 들어가는 역조류를 별도의 역조류 방지 장치를 구비하지 않고도 방지함과 동시에 이 잉여 전력을 효율적으로 운용할 수 있도록 한 태양광 발전 시스템의 잉여 전력 운용 방법을 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and prevents reverse currents in which surplus power flows into the system while generating an inverter to a maximum power point without having to provide a separate reverse current prevention device, and at the same time, The purpose of the present invention is to provide a method of operating surplus power of a photovoltaic system that can be efficiently operated.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 태양광 발전 시스템의 잉여 전력 운용 방법은 상용교류전원의 계통과 연계되어 있으며 발전된 전력을 연결된 주부하에 먼저 공급하고 부족전력은 상기 계통에서 공급받도록 된 계통 연계형 태양광 발전 시스템에 있어서, 상기 주부하의 부하단에 흐르는 전류와 부하전원의 전압에 의해 산출된 주부하의 전력용량을 산출하는 단계; 태양전지에서 발전된 발전 용량과 상기 전력용량과의 차를 산출하는 단계; 상기 발전 용량과 상기 전력용량과의 차를 산출한 결과 잉여 전력이 있는 지를 판단하는 단계; 및 상기 판단결과 잉여 전력이 있는 경우에는 상기 주부하 이외에 상기 태양광 발전 시스템에 연결된 부하에 상기 잉여 전력를 공급하는 단계를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.Surplus power operation method of the solar power generation system of the present invention for achieving the above object is linked to the system of the commercial AC power supply system to supply the generated power to the connected main load first, and the insufficient power is grid-connected type to be supplied from the system A solar power generation system, comprising: calculating a power capacity of a main load calculated by a current flowing through a load end of the main load and a voltage of a load power source; Calculating a difference between the power generation capacity generated in the solar cell and the power capacity; Determining whether there is surplus power as a result of calculating a difference between the power generation capacity and the power capacity; And supplying the surplus power to the load connected to the photovoltaic power generation system in addition to the main load when there is surplus power as a result of the determination.
도 1은 종래의 계통 연계형 태양광 발전 시스템의 역조류 방지 장치의 시스템 블록도,1 is a system block diagram of a reverse current prevention device of a conventional grid-tied photovoltaic power generation system,
도 2는 본 발명의 잉여 전력 운용 방법이 적용되는 계통 연계형 태양광 발전 시스템의 시스템 블록도,2 is a system block diagram of a grid-tied photovoltaic power generation system to which the surplus power operating method of the present invention is applied;
도 3은 본 발명의 태양광 발전 시스템의 잉여 전력 운용 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.3 is a flowchart for explaining a surplus power operating method of the photovoltaic power generation system of the present invention.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for the main parts of the drawing ***
10, 50. 태양전지 모듈, 12, 52. 인버터,10, 50. Solar cell module, 12, 52. Inverter,
14, 56. 부하, 16. 역전렬 계전부,14, 56 load, 16 reverse relay,
18, 60. 계통 전력, 54. 전류 감지부,18, 60. grid power, 54. current sensing unit,
58. 잉여 전력 소비 부하58. Surplus Power Consumption Load
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 따른 태양광 발전 시스템의 잉여 전력 운용 방법에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail for the surplus power operating method of the photovoltaic system according to a preferred embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 잉여 전력 운용 방법이 적용되는 계통 연계형 태양광 발전 시스템의 시스템 블록도이다. 이 도면에 도시하는 바와 같이, 본 발명이 적용되는 계통 연계형 태양광 발전 시스템은 태양 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 태양 전지셀을 필요한 수만큼 직병렬로 연결한 태양전지 모듈(50), 태양전지 모듈(50)에서 발전된 전력을 소비하는 부하(56), 부하단에 흐르는 전류를 감지하는 전류 감지부(54), 잉여 전력이 발생하였을 경우에 이 잉여 전력을 공급받아 소비하는 잉여 전력 소비 부하(58), 태양전지 모듈(50)에서 발전된 전력을 부하(56)에서 소비하고 부족한 전력을 부하(56)에 공급하는 계통 전력(60), 잉여 전력이 발생하였을 경우 잉여 전력을 잉여 전력 소비 부하(58)에 공급할 수 있도록 연결하는 수위칭 수단(62) 및 태양전지 모듈(50)에서 발전된 직류전력을 교류전력으로 변환하며, 부하(56)의 전력 용량을 감지하여 부하 용량이 태양전지 발전 용량보다 큰 경우에는 최대 출력점 추적 제어 운전을 행하여 발전 가능한 최대 전력을 발전하여 부하(56)에 먼저 공급시키고 부족전력은 계통(60)에서 끌어 쓰게 하고, 부하 용량이 태양전지 발전 용량보다 작은 경우에는 태양전지에서 발전된 발전 용량에서 부하(56)에서 필요로 하는 부하 용량을 뺀 값을 산출하여 산출된 만큼의 잉여 전력을 잉여 전력 소비 부하(58)에 공급하도록 스위칭 수단(62)을 제어하는 인버터(52)를 구비하여 이루어진다.2 is a system block diagram of a grid-tied photovoltaic power generation system to which the surplus power operating method of the present invention is applied. As shown in this figure, the system-linked photovoltaic power generation system to which the present invention is applied is a solar cell module 50, a solar cell which is connected in parallel and as many as necessary in parallel the number of solar cells for converting solar energy into electrical energy The load 56 consuming the power generated by the module 50, the current sensing unit 54 for sensing the current flowing through the load stage, the surplus power consumption load supplied and consumed when the surplus power is generated ( 58), the system power 60 for consuming power generated by the solar cell module 50 in the load 56 and supplying insufficient power to the load 56, and surplus power when surplus power is generated, surplus power consumption load ( 58 converts the direct current power generated by the water leveling means 62 and the solar cell module 50 to be supplied to the AC power, and detects the power capacity of the load 56 so that the load capacity is used for solar cell power generation. If it is larger, the maximum output point tracking control operation is performed to generate the maximum power that can be generated, and to supply the load 56 first, and to draw the insufficient power from the system 60, and when the load capacity is smaller than the solar cell generation capacity. An inverter for controlling the switching means 62 to supply the surplus power consumption load 58 with the surplus power calculated by calculating a value obtained by subtracting the load capacity required from the load 56 from the power generation capacity generated in the solar cell ( 52).
전술한 바 있는 인버터(52)에서 부하(56)의 전력용량은 전류 감지부(54)에서 감지한 측정 전류와 부하 전원의 전압을 곱하여 얻을 수 있다.In the inverter 52 described above, the power capacity of the load 56 may be obtained by multiplying the voltage of the load power with the measured current sensed by the current sensing unit 54.
전술한 바 있는 전류 감지부(54)로는 교류 전류계의 측정 범위를 확대하기 위해서 사용되는 트랜스로서 통상 CT(Current Transforer)라 불리는 변류기를 사용할 수 있다.As the above-described current sensing unit 54, a current transformer commonly referred to as a CT (Current Transforer) may be used as a transformer used to expand the measurement range of the AC ammeter.
또한 전술한 바 있는 잉여 전력 소비 부하(58)로는 온수기나 보일러 등이 될 수 있다.In addition, the surplus power consumption load 58 as described above may be a water heater or a boiler.
도 3은 본 발명의 태양광 발전 시스템의 잉여 전력 운용 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다. 이 도면에 도시하는 바와 같이, 먼저 단계(S10)에서는 전류 감지부(54)에서 감지한 부하단의 전류와 부하전원의 전압을 곱하여 부하의 전력용량을 산출한다. 다음 단계(S20)에서는 태양전지에서 발전된 발전 용량에서 단계(S10)에서 산출한 부하(56)의 전력용량을 뺀 값을 산출한다. 다음 단계(S30)에서는 단계(S20)에서 산출한 값이 양수값인 지를 판단한다. 즉 잉여 전력이 있는 지를 판단한다. 단계(S30)의 판단결과 단계(S20)에서 산출된 값이 양수값이 아닌 경우, 즉 잉여 전력이 발생하지 않을 경우에는 단계(S40)로 진행하여 최대 출력점 추적 제어 운전을 행하여 발전 가능한 최대 전력을 발전하여 부하(56)에 먼저 공급시키고 단계(S20)에서 산출된 만큼의 부족전력은 계통에서 공급받는다. 단계(S30)의 판단결과 단계(S20)에서 산출된 값이 양수값인 경우, 즉 잉여 전력이 발생하였을 경우에는 단계(S50)로 진행하여 단계(S20)에서 산출된 만큼의 잉여 전력을 잉여 전력 소비 부하(58)에 공급한다.3 is a flowchart for explaining a surplus power operating method of the photovoltaic power generation system of the present invention. As shown in this figure, first, in step S10, the power capacity of the load is calculated by multiplying the current of the load stage detected by the current sensing unit 54 with the voltage of the load power source. In the next step S20, the power generation capacity generated by the solar cell is calculated by subtracting the power capacity of the load 56 calculated in the step S10. In the next step S30, it is determined whether the value calculated in the step S20 is a positive value. In other words, it is determined whether there is surplus power. If the value calculated in step S20 is not a positive value, that is, no surplus power is generated, the process proceeds to step S40 to perform the maximum output point tracking control operation to generate the maximum power that can be generated. The power is supplied to the load 56 first, and the insufficient power as calculated in step S20 is supplied from the system. As a result of the determination in step S30, when the value calculated in step S20 is a positive value, that is, when surplus power has occurred, the process proceeds to step S50 and surplus power as calculated in step S20 is surplus power. Supply to the consumption load 58.
전술한 바와 같이 본 발명의 태양광 발전 시스템의 잉여 전력 운용 방법은 인버터를 조정하여 잉여 전력이 발생하였을 경우 잉여전력을 다른 부하에 공급하게 하여 잉여 전력이 계통으로 흘러들어가는 것을 방지할 수 있다.As described above, in the method of operating surplus power of the solar power generation system of the present invention, when surplus power is generated by adjusting the inverter, surplus power may be supplied to another load to prevent surplus power from flowing into the system.
본 발명의 태양광 발전 시스템의 잉여 전력 운용 방법은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.The surplus power operating method of the photovoltaic power generation system of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and may be variously modified and implemented within the range permitted by the technical idea of the present invention.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 태양광 발전 시스템의 잉여 전력 운용 방법에 따르면, 인버터를 최대 전력점으로 발전시키면서 잉여 전력이 계통으로 흘러 들어가는 역조류를 별도의 역조류 방지 장치를 구비하지 않고도 방지함과 동시에 이 잉여 전력을 효율적으로 운용할 수 있는 효과가 있다.According to the surplus power operating method of the photovoltaic power generation system of the present invention as described above, while generating the inverter to the maximum power point to prevent the reverse algae flow of surplus power into the system without having to provide a separate reverse algae prevention device At the same time, this surplus power can be efficiently operated.
Claims (1)
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| KR1019970078637A KR19990058507A (en) | 1997-12-30 | 1997-12-30 | Surplus power operation method of solar power system |
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| KR1019970078637A KR19990058507A (en) | 1997-12-30 | 1997-12-30 | Surplus power operation method of solar power system |
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| KR (1) | KR19990058507A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9252599B2 (en) | 2010-12-28 | 2016-02-02 | Lg Electronics Inc. | Method for controlling energy management system |
| KR20190095670A (en) * | 2018-02-07 | 2019-08-16 | 안현준 | Solar power generation surplus power control system |
| KR102163719B1 (en) | 2019-12-20 | 2020-10-08 | (주)한얼누리 | Sunlight street lamp and method for operating thereof |
| KR102486497B1 (en) | 2022-07-29 | 2023-01-11 | (주)한얼누리 | Hybrid street light |
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1997
- 1997-12-30 KR KR1019970078637A patent/KR19990058507A/en not_active Application Discontinuation
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