초록 ▼

핵심기술
실시간으로 발전량을 예측하고, 발전소의 성능 저하 요인과 고장을 조기에 발견하여 대처하는 기술

최종목표
○ 노후화된 태양광발전소가 설계수명 이상으로 안정적인 성능을 유지하기 위하여 실시간 발전량 예측을 통한 발전소의 성능 저하요인/고장을 조기에 발견하고 대처하는 능동적인 시스템이 필요.
또한 고장이 발생할 시 무인 또는 유인으로 운영하는 발전소에 상관없이 즉시 인지 복구할 수 있는 최적의 유지관리 시스템 구축

－ 태양광 발전시스템 실시간 발전량 예측 시스템 개발
－ 스트링 레벨

핵심기술
실시간으로 발전량을 예측하고, 발전소의 성능 저하 요인과 고장을 조기에 발견하여 대처하는 기술

최종목표
○ 노후화된 태양광발전소가 설계수명 이상으로 안정적인 성능을 유지하기 위하여 실시간 발전량 예측을 통한 발전소의 성능 저하요인/고장을 조기에 발견하고 대처하는 능동적인 시스템이 필요.
또한 고장이 발생할 시 무인 또는 유인으로 운영하는 발전소에 상관없이 즉시 인지 복구할 수 있는 최적의 유지관리 시스템 구축

－ 태양광 발전시스템 실시간 발전량 예측 시스템 개발
－ 스트링 레벨 모니터링 계측 모듈
－ 발전성능 예측기술기반 오염제거(Dust Cleaning) 알고리즘 개발
－ 노후 태양광 발전소용 실시간 태양광 발전량 예측 기반 스트링 레벨 유지관리 시스템 시제품 제작
－ IoT 기반 센서 네트워크 기술 개발 센서 네트워크 개발
－ 웹기반 통합 모니터링 시스템 개발
－ 생산공정 및 내구성을 반영한 시제품 모델링

개발내용 및 결과
개발 기술 : 실시간 발전량 예측 편차율
기술 개발 내용 :
· 실시간 발전량 예측 시스템 개발
· 시계열별 설치환경 특성이 반영된 기준발전량 예측모듈 개발
· 사전 징후별 강도에 따른 성능저하 정량적 평가 알고리즘 개발
연구 내용 :
· 실시간 발전량 예측 시스템 개발
· 편차율 8% 이하의 시스템 개발
· RTU 개발

개발 기술 : 스트링 전류 데이터 정확도
기술 개발 내용 :
· 스트링 센서네트워크 기반 출력 저하 진단 기술 개발
· 스트링단위별 고장 진단 알고리즘 개발
연구 내용 :
· 최대 20ch 스트링 감시 모듈 개발
· 정확도 높은 고 신뢰성 제품 개발

개발 기술 : 센서 네트워크
기술 개발 내용 :
· 센서 네트워크 게이트웨이 개발
· 표준 무선센서 시스템 개발
· 손실 없는 데이터 전송 네트워크 개발
· 유무선 데이터 조회 및 분석 시스템 개발
연구 내용 :
· Zigbee 통신을 통한 센서 네트워크 개발
· 데이터 손실을 최소화 할 수 있는 시스템 개발
· 고신뢰성 시스템 개발

개발 기술 : Environmental test
기술 개발 내용 :
· 항온 시험(동작 환경)
· 항습 시험
· 방수 방진 시험
연구 내용 :
· 항온, 항습 시험 모두 적합 판정을 받았으며, IP45등급을 받아서 방수 방진 시험 모두 만족하였음.

기술개발 배경
○ PV시스템은 다른 재생에너지원과 비교해서 내구수명이 길어 장기적 계획의 유지 점검이 필요함.

○ 현재 태양광 발전소 에서는 다양한 데이터 (온도, 습도, 출력량, 모듈온도 등) 가 생산 되고 있으나, 이러한 데이터들은 현재 대부분 저장만 되고 있는 상태이며, 시스템을 효율적으로 운영할 수 있는 자료로 활용되지 못하고 있는 상황임.

○ 태양광 발전소는 관련법에 따라 무인과 유인으로 구분되어 운전하고 있으며 모니터링 시스템을 통하여 발전소를 운영 관리하고 있음.

○ 10년 이상 노후화된 태양광발전소가 설계수명 이상으로 안정적인 성능을 유지하기 위하여 발전소의 성능 저하 요인/고장을 조기에 발견하고 대처하는 능동적인 시스템이 필요. 또한 고장이 발생할 시 무인 또는 유인으로 운영하는 발전소에 상관없이 즉시 인지 복구할 수 있는 최적의 유지관리 시스템 구축할 필요가 있음.

핵심개발 기술의 의의
○ 발전량 예측
－ 태양광 발전소의 발전량을 실시간으로 예측하면, 발전소의 발전상태의 이상 유/무를 진단할 수 있고, 이벤트가 발생했을 시 즉각적으로 대응하여 발전성능을 향상

○ 스트링 계측 모듈
－ 기존의 환경데이터는 15% 이상의 오차율을 가지고 있어 실제적인 고장진단에 적용하기에는 신뢰성이 낮았지만, 스트링 레벨의 모니터링을 함으로서 정확하게 실시간으로 발전량을 예측

적용 분야
○ 재생에너지 전반에 확대 적용
- 태양광발전, 풍력발전, 초소수력발전, 연료전지 전반에 대한 제어분야에 개별 또는 2개의 에너지원을 조합한 하이브리드 발전원의 제어에 적용 가능
○ 상용중인 독립형 발전기 전반에 대한 범용 지원

(출처 : 초록 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 초록 ... 3
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 12
• 목차 ... 16
• 제 1 장 서론 ... 17
• 제 1 절 과제의 개요 ... 17
• 제 2 장 과제 수행의 내용 및 결과(기술개발 내용 및 방법) ... 21
• 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 21
• 제 2 절 단계 목표 및 평가 방법 ... 26
• 제 3 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 27
• 제 4 절 수행 결과의 보안등급 ... 32
• 제 5 절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리현황 ... 33
• 제 3 장 결과 및 사업화 계획 ... 34
• 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 34
• 1. 연구개발 추진 일정 ... 34
• 2. 연구개발 추진 실적 ... 35
• 3. 기술개발 결과의 유형 및 무형 성과 전체를 기재 ... 99
• 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 112
• 1. 각 기관/기업별 역할 및 추진 내역 ... 112
• 2. 기술개발 추진체계 ... 113
• 제 3 절 시장 현황 및 사업화 전망 ... 114
• 제 4 절 고용 창출 효과 ... 116
• 제 5 절 자체보안관리진단표 ... 117
• 끝페이지 ... 117