모듈 단위 감시를 통한 소규모 태양광 발전의 유지관리 시스템 구현 방법
Method for implementing maintenance system of small-scale photovoltaic power generation through module unit monitoring
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초록
소규모로 널리 보급되고 있는 대부분의 가정용 태양광 발전 시스템은 간단한 단품의 조합만으로 구성되어 저비용 시스템으로 공급되지만 발전 효율을 관리하고 유지 보수를 개선하기는 어렵다. 또한, 사용자에게 한정적인 데이터 제공으로 태양광 발전시스템의 상태를 파악하고 문제가 발생할 경우 사용자가 대처하기 어려운 실정이다. 본 논문에서는 가정용 태양광 발전시설과 같은 소규모 태양광 발전소의 발전 현황을 측정하고, 서버에 정보를 기록하며, 이상 발생시 소유자에게 경보를 보내는 시스템의 구축 방법을 제안 한다.제안하는 시스템은 인버터로부터 정보를 얻는 기존의 발전량 모니터링 시스템과는 달리 태양광 모듈 단위의 발전 정보 계측, 전송과 저장을 특징으로 한다. 제안하는 시스템은 태양광 모듈 상태 감지 보드, 게이트웨이, 데이터베이스, 서버, 모바일 APP 및 원격 모니터링 프로그램으로 구성된다. 특히 안정성과 확장성의 증대를 위해 MQTT기반의 정보 전송시스템을 구현하며, 수집된 정보를 모니터링하고 사용자에게 이상발생에 대한 알람을 보낼 수 있도록 설계하여 발전소의 유지보수를 위한 플랫폼을 제공하고자 한다. 실험을 통해 제안하는 시스템의 유효성을 확인하며, 이상 발생시 즉각 대응이 이루어질 수 있는 가정용 태양광 발전 시스템의 유지관리 방법을 제안한다.
Abstract
Most of the home PV(Photovoltaic) power generation systems, which are being widely distributed on a small scale, are supplied mainly on low-cost systems composed of simple single items, but it is difficult to manage power generation efficiency and improve maintenance. In addition, it is difficult to identify the state of the PV power generation system by providing limited data to the user and to cope with the user when a problem occurs. In this paper we propose a method for constructing a system that measures the power generation status, records information on a server, and sends an alert to the owner when an abnormality occurs in a small PV power plant, such as a home PV power facility. Unlike, in other studies, the power generation monitoring system that obtains information from the inverter, the proposed system is characterized by measuring, transmitting and storing the power generation information in the module unit. The proposed system consists of a PV module status detection board, gateway, database, server, mobile APP and remote monitoring program. In particular, the MQTT(Message Queuing Telemetry Transport)-based information transmission system is implemented to increase the stability and expansion, and it is designed to monitor the collected information and send an alarm to the user about the occurrence of an abnormality to provide a platform for power plant maintenance.
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