KR20110019234A - Maximum power point detecting means of photovoltaic power generation system - Google Patents

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KR20110019234A
KR20110019234A KR1020090076859A KR20090076859A KR20110019234A KR 20110019234 A KR20110019234 A KR 20110019234A KR 1020090076859 A KR1020090076859 A KR 1020090076859A KR 20090076859 A KR20090076859 A KR 20090076859A KR 20110019234 A KR20110019234 A KR 20110019234A
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Abstract

PURPOSE: A method for detecting the maximum power point of a partially shaded solar light generation system is provided to obtain the maximum amount of generation by accurately detecting the maximum power point of the system with various power peak points. CONSTITUTION: A method for detecting the maximum power point of a solar light generation system includes an initializing process, a detecting process, a comparing process, a generating process, a re-detecting process, a calculating process, a re-comparing process, and a resetting process. In the calculating process, the power voltage value and the power current value of a solar light array is detected. In the re-comparing process, the output power voltage of the solar light array with a pre-set maximum power value.

Description

부분 그늘진 태양광 발전시스템의 최대출력점 검출방법{Maximum power point detecting means of photovoltaic power generation system}Maximum power point detecting means of photovoltaic power generation system

본 발명은 태양광 발전시스템에 관한 것으로, 특히 태양광 발전시스템에 사용되는 태양광 발전용 전력변환장치의 정확한 최대출력 추적점 추종 제어를 제공하기 위해, 태양광 어레이의 최대출력점을 검색하여 정확한 최대출력점에서 운전할 수 있도록 동작시킬 수 있는 부분 그늘진 태양광 발전시스템의 최대출력점 검출방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photovoltaic power generation system, and in particular, to provide an accurate maximum output tracking point tracking control of a photovoltaic power conversion device used in a photovoltaic power generation system, a maximum power point of a photovoltaic array is searched and The present invention relates to a method of detecting a maximum power point of a partially shaded photovoltaic power generation system that can be operated to operate at the maximum power point.

일반적인 태양광 셀은 출력이 낮기 때문에 이를 수십 개씩 직렬 연결하여 태양광 모듈을 구성한다. 태양광 어레이는 발전시스템 용량 및 전력변환장치의 사용 양에 따라 태양광 모듈을 직·병렬 연결하여 구현한다.Since typical solar cells have low power, dozens of them are connected in series to form a solar module. The solar array is implemented by connecting the solar modules in series and parallel according to the capacity of the power generation system and the amount of power converter used.

도 1에 도시된 바와 같이, 태양광 어레이는 전류원, 다이오드, 직렬저항 및 병렬저항을 이용해 등가회로로 나타낼 수 있다. 이때, 태양광 어레이의 출력 전류 특성식은 다음의 수학식 1과 같다.As shown in FIG. 1, the solar array may be represented as an equivalent circuit using a current source, a diode, a series resistor, and a parallel resistor. At this time, the output current characteristic of the solar array is shown in the following equation (1).

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112009050758985-PAT00001
Figure 112009050758985-PAT00001

여기서,

Figure 112009050758985-PAT00002
는 태양광 어레이의 출력 전류이고,
Figure 112009050758985-PAT00003
는 광 발생전류이며,
Figure 112009050758985-PAT00004
는 다이오드 전류이다. 상기 수학식 1에서 광 발생전류는 수학식 2와 같다.here,
Figure 112009050758985-PAT00002
Is the output current of the solar array,
Figure 112009050758985-PAT00003
Is the light generating current,
Figure 112009050758985-PAT00004
Is the diode current. In Equation 1, the light generating current is shown in Equation 2.

[수학식 2][Equation 2]

Figure 112009050758985-PAT00005
Figure 112009050758985-PAT00005

여기서,

Figure 112009050758985-PAT00006
는 일사량이
Figure 112009050758985-PAT00007
일 때 태양광 모듈의 단락전류를 나타내며,
Figure 112009050758985-PAT00008
는 일사량[
Figure 112009050758985-PAT00009
],
Figure 112009050758985-PAT00010
는 단락전류 온도계수[
Figure 112009050758985-PAT00011
],
Figure 112009050758985-PAT00012
는 태양광 모듈 온도[
Figure 112009050758985-PAT00013
],
Figure 112009050758985-PAT00014
은 기준온도
Figure 112009050758985-PAT00015
,
Figure 112009050758985-PAT00016
는 태양광 모듈의 병렬연결 수를 나타낸다.here,
Figure 112009050758985-PAT00006
The amount of insolation
Figure 112009050758985-PAT00007
Indicates the short-circuit current of the solar module,
Figure 112009050758985-PAT00008
Is the insolation [
Figure 112009050758985-PAT00009
],
Figure 112009050758985-PAT00010
Is the short-circuit current temperature coefficient [
Figure 112009050758985-PAT00011
],
Figure 112009050758985-PAT00012
Is the solar module temperature [
Figure 112009050758985-PAT00013
],
Figure 112009050758985-PAT00014
Silver reference temperature
Figure 112009050758985-PAT00015
,
Figure 112009050758985-PAT00016
Represents the number of parallel connections of the solar modules.

상기 수학식 1에서 다이오드 전류는 다음 수학식 3과 같다.The diode current in Equation 1 is as shown in Equation 3 below.

[수학식 3]&Quot; (3) "

Figure 112009050758985-PAT00017
Figure 112009050758985-PAT00017

여기서,

Figure 112009050758985-PAT00018
는 다이오드 포화전류,
Figure 112009050758985-PAT00019
는 전하량(
Figure 112009050758985-PAT00020
),
Figure 112009050758985-PAT00021
는 재료계수,
Figure 112009050758985-PAT00022
는 볼츠만 상수(
Figure 112009050758985-PAT00023
),
Figure 112009050758985-PAT00024
는 대기 온도,
Figure 112009050758985-PAT00025
은 모듈 내 직렬 연결된 태양광 셀의 수,
Figure 112009050758985-PAT00026
는 태양광 모듈의 직력연결 수와 같다. 상기 수학식 3에서 다이오드 포화전류는 아래의 수학식 4와 같다.here,
Figure 112009050758985-PAT00018
Is the diode saturation current,
Figure 112009050758985-PAT00019
Is the charge amount (
Figure 112009050758985-PAT00020
),
Figure 112009050758985-PAT00021
Is the material factor,
Figure 112009050758985-PAT00022
Is Boltzmann's constant (
Figure 112009050758985-PAT00023
),
Figure 112009050758985-PAT00024
Is the atmospheric temperature,
Figure 112009050758985-PAT00025
Is the number of solar cells connected in series in the module,
Figure 112009050758985-PAT00026
Is equal to the number of direct connections of the solar modules. In Equation 3, the diode saturation current is equal to Equation 4 below.

[수학식 4]&Quot; (4) "

Figure 112009050758985-PAT00027
Figure 112009050758985-PAT00027

여기서,

Figure 112009050758985-PAT00028
은 기준온도에서의 포화전류,
Figure 112009050758985-PAT00029
는 제조 상수,
Figure 112009050758985-PAT00030
는 band gap energy(1.11eV)를 나타낸다.here,
Figure 112009050758985-PAT00028
Is the saturation current at the reference temperature,
Figure 112009050758985-PAT00029
Is the manufacturing constant,
Figure 112009050758985-PAT00030
Denotes a band gap energy (1.11 eV).

상기한 바와 같이, 태양광 어레이는 일사량 및 온도에 따라 비선형적인 출력전압-전류 특성을 갖는다.As described above, the solar array has a nonlinear output voltage-current characteristic according to the amount of insolation and temperature.

태양광 어레이를 구성하는 모든 모듈에 균일한 일사량이 내려지면, 도 2에 나타난 바와 같이 출력전압이 개방전압에서 감소함에 따라 출력전력값이 증가하고, 특정 전압을 지나면 반대로 출력전력값이 지속적으로 감소하여 출력피크(peak)점이 단 하나로 존재한다.When the uniform amount of solar radiation is lowered to all the modules constituting the solar array, as shown in FIG. 2, the output power value increases as the output voltage decreases at the open voltage, and the output power value continuously decreases after passing a specific voltage. Therefore, there is only one output peak point.

도 3은 태양광 어레이 일부에 그늘짐이 발생했을 때 나타날 수 있는 출력전압-전류 특성을 표시하는 것이다. 여기서, 태양광 어레이는 태양광 모듈이 직렬 연결된 다수의 스트링을 병렬 연결하여 이루어진다. 특정 모듈의 일사량 조건이 다른 모듈과 다르면 해당 모듈의 출력전압-전류 특성이 전체 어레이에 중첩하여 영향을 미친다. 이에 따라 그늘진 패턴에 따라 출력피크(peak)점이 여러 개로 존재할 수 있다.Figure 3 shows the output voltage-current characteristics that may appear when shade occurs in a portion of the solar array. Here, the photovoltaic array is made by connecting a plurality of strings in parallel connected to the solar module in series. If the solar radiation conditions of a particular module are different from other modules, the output voltage-current characteristics of that module overlap and affect the entire array. Accordingly, there may be multiple output peak points depending on the shaded pattern.

태양광 발전 시스템이 발전량을 최대화하기 위해서, 태양광 어레이의 동작점이 최대출력점에 있도록 태양광 발전용 전력변환장치는 최대출력점 추종(Maximum Power Point Tracking, MPPT) 제어를 수행한다.In order to maximize the amount of power generated by the photovoltaic system, the photovoltaic power converter performs maximum power point tracking (MPPT) control so that the operating point of the photovoltaic array is at the maximum output point.

최대출력점을 추종하는 종래의 대표적인 방법은 교란 및 관측(Perturbation and Observation) 방법이다.A typical representative method of following the maximum power point is the perturbation and observation method.

이 방법은, 태양광 어레이의 출력전압 및 전류를 검출하여 출력전력값을 계산하며 현재 출력전압 및 출력전력값과 직전에 검출 및 계산한 출력전압 및 출력전력값을 감산하여 출력전압 변동량 및 출력전력값 변동량을 계산한다.This method calculates the output power value by detecting the output voltage and current of the solar array and subtracts the output voltage and output power value by subtracting the output voltage and output power value detected and calculated immediately before the current output voltage and output power value. Calculate the change in value.

즉, 출력전압 변동량 및 출력전력값 변동량이 ‘0’보다 큰 지, 작은 지에 따라 도 4에서와 같이 현재 제어 방향을 4가지 가운데 판단하고 출력피크(peak)점이 위치한 방향으로 제어를 계속 수행한다.That is, as shown in FIG. 4, the current control direction is determined among four kinds according to whether the output voltage fluctuation amount and the output power value fluctuation amount are larger or smaller than '0', and control is continued in the direction in which the output peak point is located.

그러나 종래의 최대출력점 추종방법은, 태양광 어레이의 출력전압이 개방전압에서부터 교란 및 관측의 방법으로 태양광 어레이의 출력전압-전류 특성 곡선상의 출력피크(peak)점을 탐색하기 때문에 태양광 어레이의 일부가 불균등한 일사량 조전하에 있어 여러 출력피크(peak)점이 존재할 때, 최대출력점 추종을 못하고, 개방전압과 가까운 부분에 있는 출력피크(peak)점에서 동작을 지속하여 태양광 발전시스템의 발전량이 낮아지는 문제점이 있었다.However, the conventional maximum output point tracking method uses a solar array because the output voltage of the solar array searches for an output peak point on the output voltage-current characteristic curve of the solar array by a method of disturbance and observation from an open voltage. When some of the output peak points exist due to uneven irradiation of uneven solar radiation, the maximum output point cannot be followed and the operation is continued at the output peak point close to the open voltage. There was a problem that the amount of power is lowered.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 정지 상태에 있는 태양광 발전용 전력변환장치가 발전을 시작할 때 곧바로 MPPT 제어 루틴으로 넘어가지 않고, 비선형적인 어레이의 출력전압과 출력전력값의 특성 곡선 정보를 빠른시간 안에 스캔하여 최대출력점을 검출한 후, 바로 해당 전압을 제어 기준전압값으로 설정하여 동작점을 이동시킨 후 MPPT제어를 함으로써, 태양광 어레이의 출력전압 및 전류를 검출하는 기존의 전압 검출부 및 전류 검출부 이외에 추가적인 검출수단이 필요없이 부분 그늘짐 현상으로 일사량이 서로 균일하지 않아 여러 출력피크(Peak)점을 갖는 태양광 어레이의 최대출력점을 태양광 발전용 전력변환장치가 정확하게 검출하여 태양광 발전시스템이 최대 발전량을 생산할 수 있도록 하는 부분 그늘진 태양광 발전시스템의 최대출력점 검출방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above conventional problems, the output voltage and output of the non-linear array, without going directly to the MPPT control routine when the photovoltaic power converter in a stationary state starts power generation After detecting the characteristic curve information of the power value in a short time and detecting the maximum output point, immediately set the voltage as the control reference voltage value, move the operating point, and then control the output voltage and current of the solar array. In addition to the existing voltage detector and current detector for detecting the voltage, the partial shadowing phenomenon does not require additional detection means that the solar radiation is not uniform with each other, so the maximum output point of the solar array having multiple output peak points Partially shaded, allowing the inverter to accurately detect and allow the solar power system to produce maximum power It is an object of the present invention to provide a method for detecting the maximum output point of a photovoltaic power generation system.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, The present invention for achieving the above object,

태양광 어레이의 최대출력전력값과, 상기 최대출력전력값이 출력되는 순간의 출력전압값을 초기화하는 단계와, 직류전압검출부를 통해 태양광 어레이의 상기 출력전압값을 검출하는 단계와, 검출된 상기 태양광 어레이의 상기 출력전압값과 전력변환장치에 기설정된 MPPT 전압범위의 최저전압값을 비교하는 단계와, 현재 상기 태양광 어레이의 상기 출력전압값이 상기 MPPT 전압범위의 최저 전압값보다 크면, 상기 태양광 어레이의 상기 출력전압 제어를 위한 기준 전압값을 전압변동 폭 만큼 차감시켜 새로 생성하는 단계와, 직류전압검출부와 직류전류검출부를 통해 상기 태양광 어레이의 검출된 상기 출력전압값과 출력전류값으로 상기 태양광 어레이의 현재 출력전력값을 검출하는 단계 및, 검출된 상기 태양광 어레이의 상기 출력전력값이 이전에 설정된 상기 최대출력전력값과 비교해 큰 경우에는, 이전에 기설정된 상기 최대출력전력값과 상기 출력전압값을 검출된 현재의 출력전력값과 출력전압값으로 최대출력점을 재설정하여 MPPT 루틴을 진행시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Initializing the maximum output power value of the solar array and the output voltage value at the moment when the maximum output power value is output, detecting the output voltage value of the solar array through a DC voltage detector; Comparing the output voltage value of the solar array with the lowest voltage value of the MPPT voltage range preset in the power converter, and if the output voltage value of the solar array is greater than the lowest voltage value of the MPPT voltage range. And generating a new reference voltage value for controlling the output voltage of the photovoltaic array by a voltage variation width, and detecting the output voltage value and output of the photovoltaic array through a DC voltage detector and a DC current detector. Detecting a current output power value of the solar array with a current value, and the detected output power value of the solar array is previously When the maximum output power value is larger than the set maximum output power value, the MPPT routine is performed by resetting the maximum output point to the detected current output power value and the output voltage value by previously setting the maximum output power value and the output voltage value. Characterized in that it comprises a step.

또한, 상기 태양광 어레이의 상기 출력전압값이 상기 MPPT 전압범위의 최저전압값까지 감산하여 이동하면, 상기 태양광 어레이의 상기 기준 전압값을 재설정된 상기 최대출력점에서의 상기 출력전압으로 생성하는 단계와, 상기 태양광 어레이의 상기 기준 전압값을 전압변동 폭 만큼 증가시켜 새롭게 생성하고, 재설정된 상기 최대출력점의 상기 출력전압값으로 생성하는 단계 및, 현재 상기 태양광 어레이의 출력전압이 기준 전압과의 차이를 계산하여 기설정한 에러범위 이내에 들어올 경우 스캔을 종료하고 MPPT 루틴을 진행하는 단계를 더 포함할 수 있다.Further, when the output voltage value of the photovoltaic array is subtracted and moved to the lowest voltage value of the MPPT voltage range, the reference voltage value of the photovoltaic array is generated as the output voltage at the reset maximum output point. And generating a new value by increasing the reference voltage value of the photovoltaic array by a voltage variation width, and generating the output voltage value of the reset maximum output point, and the output voltage of the photovoltaic array is currently referred to. The method may further include terminating the scan and proceeding with the MPPT routine when the difference with the voltage falls within a preset error range.

이상에서 설명한 바와 같이, 태양광 어레이의 출력전압과 출력전류값을 검출하는 기존의 전압검출부 및 전류검출부 이외에 추가적인 검출수단이 필요 없는 장점이 있다.As described above, in addition to the existing voltage detector and current detector for detecting the output voltage and the output current value of the solar array, there is an advantage that no additional detection means is required.

또한, 부분 그늘짐 현산으로 일사량이 서로 균일하지 않아 여러 출력 피트점 을 갖는 태양광 어레이의 최대출력점을 태양광 발전용 전력변환장치가 정확하게 검출하여 태양광 발전시스템이 최대 발전량을 생산할 수 있는 장점이 있다.In addition, due to the partial shadow generation, the solar power generation system can produce the maximum generation amount by accurately detecting the maximum output point of the photovoltaic array having multiple output pit points because the solar radiation is not uniform with each other. There is this.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 5는 본 발명의 부분 그늘진 태양광 발전 시스템의 최대출력점 검출방법의 최대출력점 검출 방법의 신호 흐름도를 도시한 도면, 도 6은 종래의 교란 및 관측방법에 따른 태양광 어레이의 출력전압값, 출력전류값 및 전력변환장치 출력전류값를 측정한 결과의 그래프를 도시한 도면, 도 7은 최대출력점 검출방법에 따른 태양광 어레이의 출력정압, 출력전류값 및 전력변환장치의 출력전류값을 측정한 결과의 그래프를 도시한 도면이다.5 is a signal flow diagram of a maximum output point detection method of the maximum output point detection method of the partially shaded photovoltaic power generation system of the present invention, Figure 6 is an output voltage value of the solar array according to the conventional disturbance and observation method And a graph showing the results of measuring the output current value and the output current value of the power converter. FIG. 7 shows the output constant voltage, the output current value, and the output current value of the power converter according to the maximum output point detection method. It is a figure which shows the graph of the result of a measurement.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 부분 그늘진 태양광 발전시스템의 최대출력점 검출방법은, 초기화하는 단계(S100), 검출하는 단계(S200), 비교하는 단계(S300), 생성하는 단계(S400), 재검출하는 단계(S500), 계산하는 단계(S600), 재비교하는 단계(S700) 및 재설정하는 단계(S800)를 포함한다.As shown, the maximum output point detection method of the partially shaded photovoltaic power generation system according to the present invention, the initializing step (S100), the detecting step (S200), comparing step (S300), generating step (S400) Re-detecting (S500), calculating (S600), re-comparison (S700) and resetting (S800).

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 초기화하는 단계(S100)는 태양광 어레이의 최대출력전력(Ppeak)값과 상기 최대출력전력(Ppeak)값이 출력되는 순간의 출력전압(Vpeak)값을 초기화하는 단계이다. As shown in FIG. 5, in the initializing step S100, the maximum output power Ppeak value and the maximum output power Ppeak value of the solar array are initialized. Step.

여기서, 태양광 발전용 전력변환장치가 발전을 하지 않을 때에는 태양광 어 레이의 출력전류(Ipv)가 흐르지 않기 때문에 그 때의 출력 전압은 개방전압(Voc)과 같다.Here, since the output current Ipv of the solar array does not flow when the photovoltaic power converter does not generate power, the output voltage at that time is equal to the open voltage Voc.

다음으로, 검출하는 단계(S200)는 직류전압검출부를 통해 상기 태양광 어레이의 출력전압(Vpv)값을 검출하는 단계이다.Next, the detecting step (S200) is a step of detecting an output voltage Vpv value of the solar array through a DC voltage detector.

비교하는 단계(S300)는, 상기 단계에서 검출된 상기 태양광 어레이의 상기 출력전압(Vpv)값과 태양광 발전용 전력변환장치에 기설정된 MPPT 전압범위의 최저전압(Vmin)값을 비교하는 단계이다.Comparing step (S300), comparing the output voltage (Vpv) value of the photovoltaic array detected in the step and the lowest voltage (Vmin) value of the MPPT voltage range preset in the photovoltaic power conversion device to be.

생성하는 단계(S400)는, 현재 상기 태양광 어레이의 출력전압(Vpv)값이 상기 MPPT 전압범위의 최저전압(Vmin)값보다 크면, 상기 태양광 어레이의 출력전압(Vpv)값 제어를 위한 기준전압(V*)값을 전압변동폭(ΔV) 만큼 차감시켜 새로 생성하는 단계이다.Generating step (S400), if the current output voltage (Vpv) value of the photovoltaic array is greater than the minimum voltage (Vmin) value of the MPPT voltage range, the reference for controlling the output voltage (Vpv) value of the photovoltaic array In this step, the voltage V * is subtracted by the voltage variation ΔV to generate a new value.

재검출하는 단계(S500)는, 직류전압검출부와 직류전류검출부를 통해 출력전압(Vpv)값과 출력전류(Ipv)값을 검출하는 단계이다. The re-detecting step (S500) is a step of detecting the output voltage Vpv value and the output current Ipv value through the DC voltage detector and the DC current detector.

또한, 계산하는 단계(S600)는 상기 검출된 태양광 어레이의 출력전압(Vpv)값과 출력전류(Vpv)값을 이용해 상기 태양광 어레이의 현재 출력전력(Ppv)값을 검출하는 단계이다.In addition, the calculating step (S600) is a step of detecting the current output power (Ppv) value of the photovoltaic array using the detected output voltage (Vpv) value and output current (Vpv) value of the photovoltaic array.

재비교하는 단계(S700)는, 상기 단계(S500)에서 검출된 상기 태양광 어레이의 상기 출력전력(Ppv)값을 이전 단계(S100)에서 기설정된 상기 최대출력전력(Ppeak)값과 비교하는 단계이다.Re-compare step (S700), comparing the output power (Ppv) value of the solar array detected in the step (S500) with the maximum output power (Ppeak) value preset in the previous step (S100) to be.

재설정하는 단계(S800)는, 상기 단계(S500)에서 검출된 상기 태양광 어레이의 출력전력(Ppv)값이 이전 단계(S100)에서 기설정된 최대출력전력(Ppeak)값에 비해 큰 경우, 이전 단계(S100)에서 기설정된 최대출력전력(Ppeak)값과 출력전압(Vpv)값을 검출된 태양광 어레이의 현재(S500) 출력전력(Ppv)값과 출력전압(Vpv)값으로 최대출력점을 재설정하여 MPPT 루틴을 진행시키는 단계이다.The resetting step (S800), when the output power (Ppv) value of the photovoltaic array detected in the step (S500) is larger than the maximum output power (Ppeak) value preset in the previous step (S100), the previous step The maximum output point is reset to the current (S500) output power (Ppv) value and the output voltage (Vpv) value of the photovoltaic array detected by the preset maximum output power (Ppeak) value and the output voltage (Vpv) value at S100. It is a step to proceed the MPPT routine.

한편, 전술된 단계(S200)에서 태양광 어레이의 출력전압(Vpv)값이 상기 MPPT 전압범위의 최저전압(Vmin)값 까지 감산하여 이동하면, 상기 태양광 어레이의 기준전압값을 상기 재설정하는 단계(S800)에서 재설정된 최대출력점에서의 출력전압(Vpv)값으로 생성하는 단계(9810)와, 상기 태양광 어레이의 기준전압값을 전압변동폭 만큼 증가시켜 새롭게 생성하고, 재설정된 최대출력점의 출력전압값으로 생성하는 단계(S920) 및, 현재 상기 태양광 어레이의 출력전압값(Vpv)이 기준전압값과의 차이를 계산하여 기설정한 에러범위(dV) 이내에 들어올 경우 스캔을 종료하고 MPPT 루틴을 진행하는 단계(930)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, if the output voltage (Vpv) value of the solar array is subtracted to the minimum voltage (Vmin) value of the MPPT voltage range in the above-described step (S200), the step of resetting the reference voltage value of the solar array Generating the output voltage (Vpv) at the maximum output point reset in step (S800) (9810), and by increasing the reference voltage value of the photovoltaic array by the voltage fluctuation range, newly generated, and the reset of the maximum output point Generating as an output voltage value (S920) and, if the current output voltage value (Vpv) of the photovoltaic array is within the predetermined error range (dV) by calculating a difference from the reference voltage value, the end of the scan and MPPT The method may further include a step 930 of going through the routine.

결과적으로, 본 발명은 태양광 어레이의 출력전압값(Vpv)과 출력전류(Vpv)값을 검출하는 기존의 전압검출부 및 전류검출부 이외에 추가적인 검출수단이 필요 없으며, 부분 그늘짐 현상으로 일사량이 서로 균일하지 않아 여러 출력 피크점을 갖는 태양광 어레이의 최대출력점을 태양광 발전용 전력변환장치가 정확하게 검출하여 태양광 발전시스템이 효율적으로 최대 발전량을 생산할 수 있다.As a result, the present invention does not require any additional detection means other than the conventional voltage detector and current detector for detecting the output voltage value Vpv and the output current Vpv value of the solar array, and the amount of solar radiation is uniform due to the partial shadow phenomenon. Therefore, the photovoltaic power converter accurately detects the maximum output point of the photovoltaic array having multiple output peak points, so that the photovoltaic power generation system can efficiently produce the maximum power generation.

이상에서 본 발명에 따른 부분 그늘진 태양광 발전시스템의 최대출력점 검출방법에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호 한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.Although the technical idea of the method for detecting the maximum power point of the partially shaded photovoltaic power generation system according to the present invention has been described together with the accompanying drawings, this is illustrative of the best embodiment of the present invention, which is intended to limit the present invention. It is not.

따라서 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범위를 이탈하지 않는 범위 내에서 치수 및 모양 그리고 구조 등의 다양한 변형 및 모방할 수 있음은 명백한 사실이며 이러한 변형 및 모방은 본 발명의 기술 사상의 범위에 포함된다.Accordingly, it is a matter of course that various modifications and variations of the present invention are possible without departing from the scope of the present invention. And are included in the technical scope of the present invention.

도 1은 종래의 태양광 어레이의 등가회로를 도시한 도면.1 illustrates an equivalent circuit of a conventional solar array.

도 2는 종래의 태양광 발전용 전력변환장치의 균등한 일사량에서의 태양광 어레이의 출력전압값 및 출력전력값의 특성 곡선을 나타낸 그래프를 도시한 도면.2 is a graph showing a characteristic curve of an output voltage value and an output power value of a solar array in an equivalent solar radiation amount of a conventional photovoltaic power converter.

도 3은 종래의 태양광 발전용 전력변환장치의 불균등한 일사량에서의 태양광 어레이의 출력전압값 및 출력전류값의 특성곡선을 나타낸 그래프를 도시한 도면.3 is a graph showing a characteristic curve of an output voltage value and an output current value of a photovoltaic array at uneven insolation of a conventional photovoltaic power converter.

도 4는 종래의 태양광 발전용 전력변환장치의 교란 및 관측방법에 따른 4가지 제어 방향을 도시한 도면.4 is a view showing four control directions according to the disturbance and observation method of the conventional power conversion device for photovoltaic power generation.

도 5는 본 발명의 부분 그늘진 태양광 발전 시스템의 최대출력점 검출방법의 최대출력점 검출 방법의 신호 흐름도를 도시한 도면.5 is a signal flow diagram of a maximum output point detection method of the maximum output point detection method of the partially shaded photovoltaic power generation system of the present invention.

도 6은 종래의 교란 및 관측방법에 따른 태양광 어레이의 출력전압값, 출력전류값 및 전력변환장치 출력전류값를 측정한 결과의 그래프를 도시한 도면.FIG. 6 is a graph illustrating results of measuring output voltage values, output current values, and power converter output current values of a solar array according to a conventional disturbance and observation method. FIG.

도 7은 최대출력점 검출방법에 따른 태양광 어레이의 출력정압, 출력전류값 및 전력변환장치의 출력전류값을 측정한 결과의 그래프를 도시한 도면.FIG. 7 is a graph illustrating results of measuring output static voltage, output current value, and output current value of a power converter according to a maximum output point detection method. FIG.

Claims (2)

태양광 어레이의 최대출력전력값과, 상기 최대출력전력값이 출력되는 순간의 출력전압값을 초기화하는 단계;Initializing a maximum output power value of the solar array and an output voltage value at the moment when the maximum output power value is output; 직류전압검출부를 통해 태양광 어레이의 상기 출력전압값을 검출하는 단계;Detecting the output voltage value of the solar array through a DC voltage detector; 검출된 상기 태양광 어레이의 상기 출력전압값과 전력변환장치에 기설정된 MPPT 전압범위의 최저전압값을 비교하는 단계;Comparing the detected output voltage value of the solar array with the lowest voltage value of the MPPT voltage range preset in the power converter; 현재 상기 태양광 어레이의 상기 출력전압값이 상기 MPPT 전압범위의 최저 전압값보다 크면, 상기 태양광 어레이의 상기 출력전압 제어를 위한 기준 전압값을 전압변동 폭 만큼 차감시켜 새로 생성하는 단계;Generating a new reference voltage value for controlling the output voltage of the photovoltaic array by a voltage variation width if the output voltage value of the photovoltaic array is greater than the lowest voltage value of the MPPT voltage range; 직류전압검출부와 직류전류검출부를 통해 상기 태양광 어레이의 검출된 상기 출력전압값과 출력전류값으로 상기 태양광 어레이의 현재 출력전력값을 검출하는 단계; 및Detecting a current output power value of the photovoltaic array using the detected output voltage value and the output current value of the photovoltaic array through a direct current voltage detector and a direct current detector; And 검출된 상기 태양광 어레이의 상기 출력전력값이 이전에 설정된 상기 최대출력전력값과 비교해 큰 경우에는, 이전에 기설정된 상기 최대출력전력값과 상기 출력전압값을 검출된 현재의 출력전력값과 출력전압값으로 최대출력점을 재설정하여 MPPT 루틴을 진행시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 부분 그늘진 태양광 발전시스템의 최대출력점 검출방법.When the output power value of the detected solar array is large compared with the previously set maximum output power value, the previously set maximum output power value and the output voltage value are detected and the current output power value and output are detected. Resetting the maximum output point to the voltage value to proceed with the MPPT routine; The maximum output point detection method of the partially shaded photovoltaic power generation system comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 태양광 어레이의 상기 출력전압값이 상기 MPPT 전압범위의 최저전압값까지 감산하여 이동하면, 상기 태양광 어레이의 상기 기준전압값을 재설정된 상기 최대출력점에서의 상기 출력전압값으로 생성하는 단계;Generating the reference voltage value of the photovoltaic array as the output voltage value at the reset maximum output point when the output voltage value of the photovoltaic array is subtracted and moved to the lowest voltage value of the MPPT voltage range. ; 상기 태양광 어레이의 상기 기준전압값을 전압변동 폭만큼 증가시켜 새롭게 생성하고, 재설정된 상기 최대출력점의 상기 출력전압값으로 생성하는 단계; 및Generating a new value by increasing the reference voltage value of the solar array by a voltage variation width and generating the reset voltage value as the output voltage value of the reset maximum output point; And 현재 상기 태양광 어레이의 출력전압값이 기준전압값과의 차이를 계산하여 기설정한 에러범위 이내에 들어올 경우 스캔을 종료하고 MPPT 루틴을 진행하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부분 그늘진 태양광 발전시스템의 최대출력점 검출방법.If the current output voltage value of the solar array is within the predetermined error range by calculating the difference with the reference voltage value, the step of terminating the scan and proceed with the MPPT routine; Maximum output point detection method of power generation system.
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