KR100868372B1 - Uninterruptible power supply apparatus and power failure compensating system - Google Patents

Uninterruptible power supply apparatus and power failure compensating system Download PDF

Info

Publication number
KR100868372B1
KR100868372B1 KR1020067019516A KR20067019516A KR100868372B1 KR 100868372 B1 KR100868372 B1 KR 100868372B1 KR 1020067019516 A KR1020067019516 A KR 1020067019516A KR 20067019516 A KR20067019516 A KR 20067019516A KR 100868372 B1 KR100868372 B1 KR 100868372B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power supply
accident
load
commercial power
power
Prior art date
Application number
KR1020067019516A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20060134995A (en
Inventor
요시노리 고코
코이치 사노
타케시 코바야시
타카히로 오쿠노
유타카 마루야마
키요타카 테라다
히로츠구 하타나카
코이치 미즈노
노리카즈 카나오
Original Assignee
닛신덴키 가부시키 가이샤
호쿠리쿠 덴료쿠 카부시키카이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 닛신덴키 가부시키 가이샤, 호쿠리쿠 덴료쿠 카부시키카이샤 filed Critical 닛신덴키 가부시키 가이샤
Publication of KR20060134995A publication Critical patent/KR20060134995A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100868372B1 publication Critical patent/KR100868372B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/062Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for AC powered loads
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/12Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load
    • H02J3/16Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load by adjustment of reactive power
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/04Modifications for accelerating switching
    • H03K17/0403Modifications for accelerating switching in thyristor switches
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/068Electronic means for switching from one power supply to another power supply, e.g. to avoid parallel connection
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20End-user application control systems

Abstract

상용 전원의 건전시에는 고속한류차단부(3)는 상용 전원으로부터 직류 리액터를 개재하여 부하에 대하여 전력을 공급하고, 예비전원부(4)는 부하(9)에 대하여 공급할 유효전력 및 무효전력이 함께 0으로 되도록 PQ 제어를 행한다. 또 PQ 제어의 응답성을 사고검출부(2)에서 상용 전원의 사고 검출 주기보다도 길게 설정하여, 사고검출부(2)에서 사고가 검출될 때까지의 사이에 부하(9) 및 사고점에 대하여 예비전원부(4)로부터 순간적인 끊어짐 없이 전력을 공급시킨다. 더욱이, 직류 리액터(14)의 임피던스를 (100Z)/A 이상으로 설정하여 사고시에 부하(9)의 전압이 허용 전압 저하율 보다도 내려가지 않도록 한다. 사고검출부(2)가 전원 사고를 검출하면, 예비전원부(4)에서의 PQ 제어의 정지와 고속 스위치(13a,13b)의 차단을 행한다.When the commercial power source is sound, the high speed current limiting unit 3 supplies power to the load from the commercial power source via a DC reactor, and the preliminary power supply unit 4 has both active power and reactive power to be supplied to the load 9. PQ control is performed so as to be zero. In addition, the responsiveness of the PQ control is set longer than the accident detection cycle of the commercial power supply by the accident detection unit 2, and the spare power supply unit is loaded with respect to the load 9 and the accident point until an accident is detected by the accident detection unit 2. Power is supplied from (4) without instantaneous disconnection. Furthermore, the impedance of the DC reactor 14 is set to (100Z) / A or more so that in the event of an accident, the voltage of the load 9 does not fall below the allowable voltage drop rate. When the accident detection unit 2 detects a power failure, the PQ control is stopped by the spare power supply unit 4 and the high speed switches 13a and 13b are shut off.

Description

무정전 전원장치 및 정전 보상 시스템{UNINTERRUPTIBLE POWER SUPPLY APPARATUS AND POWER FAILURE COMPENSATING SYSTEM}Uninterruptible Power Supply and Power Failure Compensation System {UNINTERRUPTIBLE POWER SUPPLY APPARATUS AND POWER FAILURE COMPENSATING SYSTEM}

본 발명은 상용 전원에서 순간 전압 저하나 정전 등의 사고가 발생했을 때에 순간적인 끊어짐 없이 부하에 급전하는 무정전 전원장치 및 정전 보상 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an uninterruptible power supply and a power failure compensation system for feeding power to a load without a momentary interruption when an accident such as an instantaneous voltage drop or power failure occurs in a commercial power supply.

네트웍 서버(Network Server)나 반도체 제조장치 등 장치나 시스템에서는 정전이나 순간전압저하(이하,'순저'라 한다)에 의해 중대한 손상(Damage)를 받기 때문에, 전원 사고 발생시의 예비 전원으로서 무정전 전원장치(UPS:Uninterruptible Power Supply)가 많이 사용되고 있다. 일반적인 무정전 전원장치는 배터리(축전지)를 구비하고 있어 전원 건전시(평상시)에는 배터리의 충전을 행하고, 전원 트러블 발생시에는 그 배터리로부터 장치나 시스템에 대하여 전력을 공급하여 장치나 시스템의 정지나 오작동을 방지하여 정상으로 기능시킨다.Devices and systems, such as network servers and semiconductor manufacturing equipment, are subject to significant damage due to power outages or momentary voltage drops (hereinafter referred to as "lower levels"). (UPS: Uninterruptible Power Supply) is widely used. A typical uninterruptible power supply has a battery (battery), which charges the battery when it is healthy (normally), and supplies power to the device or system from the battery when a power trouble occurs to stop or malfunction the device or system. Prevent it from functioning normally.

무정전 전원장치의 급전방식에는 상시 인버터(Inverter) 방식(예를 들면 특허문헌 1참조)이나 상시 상용 급전방식 등이 있다.The power feeding method of the uninterruptible power supply device includes a constant inverter method (see Patent Document 1, for example), a regular commercial power feeding method, and the like.

상시 인버터 방식의 무정전 전원장치는 입력 전원에 관계없이 상시 출력 전압이 일정해서 주파수의 혼란이 발생하지 않는다. 또, 전원 트러블시에는 백 업(Backup) 전원으로 순간적인 끊어짐 없이 바꾸어서 전력을 공급할 수 있다. 그렇지만 이 방식의 무정전 전원장치는 인버터 회로 및 컨버터 회로를 이용하여 평상시에도 상용 전원으로부터의 전력을 2회 변환함으로써 변환 로스(Loss)가 발생하여 효율이 85% 정도로 되어 무정전 전원장치 자체의 소비전력이 많아진다고 하는 문제가 있다. 또, 사용하는 회로가 복잡해지므로 고가(高價)가 된다고 하는 문제가 있다.In the inverter type uninterruptible power supply, the output voltage is always constant regardless of the input power source, so that frequency confusion does not occur. In addition, when a power supply trouble occurs, it is possible to supply power by changing to a backup power supply without a momentary disconnection. However, this type of uninterruptible power supply uses an inverter circuit and a converter circuit to convert power from a commercial power supply twice, resulting in a conversion loss, resulting in an efficiency of about 85%, thereby reducing power consumption of the uninterruptible power supply itself. There is a problem that increases. In addition, since the circuit to be used becomes complicated, there is a problem that it becomes expensive.

한편, 상시 상용 급전방식의 무정전 전원장치는 평상시에는 입력 교류 전원을 그대로 부하에 출력하고, 전원 트러블시에는 출력을 축전지로 절환하여 전력을 공급함으로써 무정전 전원장치 자체의 소비전력이 적으며, 배터리 수명도 비교적 길다. 또한, 사용하는 회로가 적고 구조도 간단하기 때문에 저렴하다. 종래 상시 상용 급전방식의 무정전 전원장치는 도 8에 도시한 바와 같은 구성이다. 도 8은 종래 상시 상용 급전방식의 무정전 전원장치에 상용 전원과 부하를 접속한 구성도이다.On the other hand, the uninterruptible power supply of the commercially available power feeding method usually outputs the input AC power to the load as it is, and in case of a power supply, the power is switched to the storage battery to supply power, thereby reducing the power consumption of the uninterruptible power supply itself, and the battery life. Is also relatively long. In addition, it is inexpensive because there are few circuits to use and its structure is simple. Conventional commercial power supply uninterruptible power supply is a configuration as shown in FIG. 8 is a configuration diagram in which a commercial power supply and a load are connected to a conventional uninterruptible power supply device of a conventional commercial power supply system.

무정전 전원장치(101)는 입력단자(106)가 상용 전원(108)에 접속되고, 출력단자(107)가 부하(109)에 접속되어 있다. 무정전 전원장치(101)는 계측용 변압기(111), 제어부(112), 반도체 스위치(113), 배터리(115), 배터리 출력 측정부(116), 충전기와 인버터로 이루어진 변환부(117), 필터 회로(118), 변압기(119) 및 차단기(121)를 구비하고 있다.In the uninterruptible power supply 101, an input terminal 106 is connected to a commercial power supply 108, and an output terminal 107 is connected to a load 109. The uninterruptible power supply 101 includes a measuring transformer 111, a controller 112, a semiconductor switch 113, a battery 115, a battery output measuring unit 116, a converter 117 consisting of a charger and an inverter, and a filter. The circuit 118, the transformer 119, and the breaker 121 are provided.

계측용 변압기(111)는 상용 전원(108)으로부터 공급되는 전원값을 검출하기 위하여 소용 전원의 전압값을 소정의 전압으로 내려서 제어부(112)로 출력한다.The measuring transformer 111 lowers the voltage value of the utility power supply to a predetermined voltage and outputs it to the controller 112 in order to detect the power supply value supplied from the commercial power supply 108.

제어부(112)는 배터리 출력 측정부(116)의 전원값이 소정값 미만으로 되면, 변환부(117)의 충전기에 배터리(115)를 충전시킨다. 또, 제어부(112)는 계측용 변압기(111)로부터 출력되는 전압값이 소정값 이하로 되면, 반도체 스위치[113:사이리스터(thyristor)(113a, 113b)]를 차단하고, 변환부(117)의 인버터를 동작시켜서 배터리(115)로부터 부하(109)에 대하여 전력을 공급시킨다. 반도체 스위치(113)는 사이리스터 113a 및 사이리스터 113b를 구비하고, 상용 전원(108)에서 단락 사고 등의 전원 트러블이 발생한 때에, 부하를 상용 전원(108)으로부터 떼어버리는 스위치이다.The controller 112 charges the battery 115 to the charger of the converter 117 when the power value of the battery output measurement unit 116 becomes less than a predetermined value. When the voltage value output from the measuring transformer 111 becomes less than or equal to the predetermined value, the control unit 112 cuts off the semiconductor switches 113 (thyristors 113a and 113b) and the The inverter is operated to supply power from the battery 115 to the load 109. The semiconductor switch 113 is provided with the thyristor 113a and the thyristor 113b, and is a switch which isolate | separates the load from the commercial power supply 108 when the power supply trouble, such as a short circuit accident, occurs in the commercial power supply 108. As shown in FIG.

배터리(115)는 전원 사고가 발생하여 반도체 스위치(113)가 차단되었을 때에 부하(109)로 전력을 공급한다.The battery 115 supplies power to the load 109 when a power accident occurs and the semiconductor switch 113 is cut off.

배터리 출력 측정부(116)는 배터리(115)의 전압, 전류를 측정하여 그 결과를 제어부(112)로 출력한다.The battery output measuring unit 116 measures the voltage and current of the battery 115 and outputs the result to the controller 112.

변환부(117)의 충전기는 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 배터리(115)를 충전하는 컨버터이다. 또, 변환부(117)의 인버터는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 출력한다.The charger of the converter 117 is a converter that converts AC power into DC power to charge the battery 115. The inverter of the converter 117 converts DC power into AC power and outputs the AC power.

필터 회로(118)는 리액터(Reactor)(118L)와 콘덴서(118C)를 구비하고, 인버터 내부에서 파워 디바이스가 스위칭할 때에 발생하는 노이즈를 흡수하기 위하여 인버터의 부하측에 접속된 고주파 필터이다.The filter circuit 118 includes a reactor 118L and a capacitor 118C, and is a high frequency filter connected to the load side of the inverter in order to absorb noise generated when the power device switches inside the inverter.

변압기(119)는 상용 전원(101)으로부터 공급되는 전원을 소정의 전압으로 변환한다. 또, 반도체 스위치(113)의 차단시에는 변환부(117)의 인버터로부터 출력된 전압값을 상용 전원(108)의 전압값으로 변환한다.The transformer 119 converts the power supplied from the commercial power supply 101 into a predetermined voltage. When the semiconductor switch 113 is shut off, the voltage value output from the inverter of the converter 117 is converted into the voltage value of the commercial power supply 108.

차단기(121)는 무정전 전원장치(101)의 메인터넌스 등 시에 부하(109)에 대하여 상용 전원(108)으로부터 직접 전력을 공급하기 위한 것이다.The breaker 121 is for supplying power directly from the commercial power source 108 to the load 109 at the time of maintenance of the uninterruptible power supply 101.

다음, 무정전 전원장치(101)의 동작을 설명한다. 제어부(112)는 평상시에는 반도체 스위치(113)를 '온'으로 하고, 또, 제어부(112)는 변환부(117)의 인버터를 정지시켜서 배터리(115)로부터의 전력 공급을 정지시키고 있다. 이에 의해 상용 전원(108)으로부터 부하(109)에 대하여 전력이 공급된다. 또, 이 때에 제어부(112)는 배터리 출력 측정부(116)가 측정한 배터리(115)의 전압값이 소정값 미만이면, 변환부(117)의 충전기를 동작시켜서 배터리(115)를 충전하고, 배터리 출력 측정부(116)가 측정한 배터리(115)의 전압값이 소정값 이상이면, 변환부(117)의 충전기를 정지시킨다.Next, the operation of the uninterruptible power supply 101 will be described. The control unit 112 normally turns on the semiconductor switch 113, and the control unit 112 stops the inverter of the converter 117 to stop the power supply from the battery 115. As a result, power is supplied from the commercial power supply 108 to the load 109. At this time, if the voltage value of the battery 115 measured by the battery output measurement unit 116 is less than the predetermined value, the controller 112 operates the charger of the converter 117 to charge the battery 115, If the voltage value of the battery 115 measured by the battery output measurement unit 116 is equal to or greater than a predetermined value, the charger of the converter 117 is stopped.

상용 전원(108)에서 사고가 발생하여 공급 전압이 떨어지면, 제어부(112)는 이 출력 전압의 저하를 계측용 변압기(111)에 의해 고속(1/4 사이클 이하)으로 검출하여 즉시 반도체 스위치(113)를 개방시킴과 함께 인버터(117b)를 동작시키고, 배터리(115)로부터 부하(109)로 전력을 공급시킨다. 유저는 배터리(115)가 소모할 때까지의 사이에 부하를 정상으로 정지시킴으로써 트러블을 방지할 수 있다.When an accident occurs in the commercial power supply 108 and the supply voltage drops, the control unit 112 detects the drop in the output voltage at a high speed (1/4 cycle or less) by the measuring transformer 111 and immediately turns on the semiconductor switch 113. ) And the inverter 117b is operated to supply power from the battery 115 to the load 109. The user can prevent the trouble by stopping the load normally until the battery 115 runs out.

상용 전원(108)이 건전한 상태로 돌아가 공급 전압이 정상값으로 되면, 제어부(112)는 이 출력 전압의 변화를 계측용 변압기(111)에 의해 고속(1/4 사이클 이하)으로 검출하여 즉시 반도체 스위치(113)를 닫는 동시에 변환부(117)의 인버터를 정지시키고, 변환부(117)의 충전기를 동작시켜 배터리(115)를 충전시킨다.When the commercial power supply 108 returns to a healthy state and the supply voltage reaches a normal value, the control unit 112 detects the change in the output voltage at a high speed (1/4 cycle or less) by the measuring transformer 111 and immediately releases the semiconductor. At the same time as the switch 113 is closed, the inverter of the converter 117 is stopped and the charger of the converter 117 is operated to charge the battery 115.

특허문헌 1 : 특개평 5-64378 호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Laid-Open No. 5-64378

종래 상시 상용 급전방식의 무정전 전원장치는 상기한 바와 같이, 상용 전원(108)으로부터의 전압 저하를 검출한 후에 반도체 스위치(113)를 개방하고, 배터리(115)로부터 부하(109)에 대하여 전력을 공급하기 때문에, 전원 이상시의 절환에 반사이클(8~10msec) 정도의 시간이 걸려 그 사이 순간적인 끊어짐이 발생한다. 그 때문에, 2msec 정도의 단시간 전압 저하에서도 영향을 받는 반도체 제조장치와 같은 부하의 경우, 상시 상용 급전방식의 무정전 전원장치를 이용할 수 없고, 종래는, 고가이고 효율이 그다지 좋지 않아 상시 인버터방식의 무정전 전원장치를 예비전원으로서 사용하고 있었다.As described above, the conventional uninterruptible power supply of the conventional commercial power supply type, after detecting the voltage drop from the commercial power supply 108, opens the semiconductor switch 113 and supplies power to the load 109 from the battery 115. Since it is supplied, it takes about half a cycle (8 to 10 msec) for switching during power failure, and a momentary break occurs in the meantime. Therefore, in the case of a load such as a semiconductor manufacturing apparatus that is affected by a short time voltage drop of about 2 msec, an uninterruptible power supply of a commercially available power supply system cannot be used at all times. The power supply device was used as a backup power supply.

본 발명은 예비전원으로 순간적인 끊어짐 없이 바꾸어서 전력을 공급할 수 있는 상시 상용 급전방식의 무정전 전원장치 및 정전 보상 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide an uninterruptible power supply and an outage compensation system of an ordinary commercially available power supply system capable of supplying electric power by changing the power supply to a standby power supply without interruption.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 수단으로서 이하의 구성을 구비하고 있다.This invention is equipped with the following structures as a means to solve the said subject.

(1)상용 전원의 사고를 미리 정한 사고 확인 주기로 검출하는 사고검출수단과,(1) accident detection means for detecting an accident of commercial power supply at a predetermined accident confirmation cycle;

상기 상용 전원의 건전시에는 부하에 대하여 상기 상용 전원으로부터 전력을 공급하고, 상기 사고검출수단이 상기 상용 전원에서 사고를 검출하면, 상기 상용 전원으로부터 부하에 대하여 전력을 공급하는 전로를 차단하는 고속한류차단수단과,When the commercial power supply is healthy, high-speed current-limiting current is supplied to the load from the commercial power supply, and when the accident detection means detects an accident in the commercial power supply, the electric current supplying power to the load is cut off from the commercial power supply. Blocking means,

상기 상용 전원의 건전시 및 상기 사고검출수단이 상기 상용 전원의 사고를 검출할 때까지는 부하에 대하여 공급하는 유효전력 및 무효전력을 함께 0으로 하는 제어로서 그 응답시간이 상기 사고검출수단에 있어서의 상용 전원의 사고 확인 주기보다도 길게 설정된 PQ 제어를 수행하고, 상기 상용 전원의 사고 발생 직후부터 상기 사고검출수단이 사고를 검출하여 상기 고속한류차단수단이 상기 상용 전원으로부터 부하에 대하여 전력을 공급하는 전로를 차단할 때까지는 부하와 사고점에 대하여 순간적인 끊어짐 없이 전력을 공급하고, 상기 사고검출수단이 상기 상용 전원의 사고를 검출한 때에는 상기 PQ 제어를 정지하고, 상기 고속한류차단수단이 상기 상용 전원으로부터 부하에 대하여 전력을 공급하는 전로를 차단하면 부하에 대하여만 전력을 공급하는 예비전원수단을 구비한 것을 특징으로 한다.When the commercial power is sound and the accident detecting means detects the accident of the commercial power, the active power and reactive power supplied to the load are all set to 0. The response time is determined by the accident detecting means. A PQ control which is set longer than an accident confirmation period of the commercial power supply, and immediately after the occurrence of the commercial power supply accident, the accident detection means detects the accident and the fast current blocking means supplies the electric power to the load from the commercial power supply. The power supply is supplied to the load and the accident point without interruption until it is interrupted, and when the accident detection means detects the accident of the commercial power supply, the PQ control is stopped, and the fast current limiting means stops from the commercial power supply. If you cut off the circuit that supplies power to the load, the power is supplied only to the load. Which it is characterized in that it includes a standby power unit.

이 구성에 있어서는, 통상은 상용 전원으로부터 부하로 전력이 공급되고, 상용 전원에 사고가 발생하면 그 직후부터 부하에 대하여 예비 전원수단으로부터 전원이 공급된다. 따라서, 종래의 상시 상용 급전방식의 무정전 전원장치와 달리 상용 전원의 사고발생 시에는 예비전원으로부터 순간적인 끊어짐 없이 전력을 공급할 수 있다.In this configuration, power is normally supplied from the commercial power supply to the load, and when an accident occurs in the commercial power supply, power is supplied from the spare power supply means to the load immediately after that. Therefore, unlike the conventional uninterruptible power supply of the conventional commercial power supply system, it is possible to supply power without an instantaneous disconnection from the standby power supply when an accident of the commercial power supply occurs.

(2)상용 전원에 있어서 순간 전압 저하 사고 및 정전 사고를 미리 정한 사고 확인 주기로 검출하는 사고검출수단과,(2) accident detection means for detecting instantaneous voltage drop accidents and power failure accidents in a commercial power supply at predetermined accident confirmation intervals;

상기 상용 전원으로부터 부하에 대하여 전력을 공급하는 전로를 개폐하는 고속 스위치를 포함하는 단상정류 브리지회로와, 상기 단상정류 브리지회로의 2개 직류단자 사이에 접속된 직류 리액터를 구비하고, 상기 상용 전원의 건전시 및 상기 사고검출수단이 상기 상용 전원의 사고를 검출할 때까지는 상기 상용 전원으로부터 부하에 대하여 상기 직류 리액터를 매개로 전력을 공급하고, 상기 사고검출수단이 상기 상용 전원에서 사고를 검출하면 상기 상용 전원으로부터 부하에 대하여 전력을 공급하는 전로를 상기 고속 스위치로 차단하는 고속한류차단수단과,A single phase rectifying bridge circuit including a high speed switch for opening and closing a converter for supplying power to the load from the commercial power supply, and a DC reactor connected between two DC terminals of the single phase rectifying bridge circuit. The power is supplied from the commercial power supply to the load through the direct current reactor until it is healthy and the accident detection means detects the accident of the commercial power. When the accident detection means detects the accident from the commercial power, A fast current interrupting means for disconnecting a converter for supplying power to a load from a commercial power supply with said high speed switch;

교류 리액터를 포함하는 필터회로와, 인버터와, 직류전원이 직렬로 접속된 구성으로 되고, 상기 상용 전원의 건전시 및 상기 사고검출수단이 상기 상용 전원의 사고를 검출할 때까지는 상기 부하에 대하여 공급하는 유효전력 및 무효전력을 함께 0으로 하는 PQ 제어를 행하고, 사고의 발생 직후로부터 상기 사고검출수단이 사고를 검출하여 상기 고속한류차단수단이 상기 상용 전원으로부터 부하에 대하여 전력을 공급하는 전로를 차단할 때까지는 부하와 사고점에 대하여 순간적인 끊어짐 없이 전력을 공급하고, 상기 사고검출수단이 상기 상용 전원의 사고를 검출한 때에는 상기 PQ 제어를 정지하고, 상기 고속한류차단수단이 상기 상용 전원으로부터 부하에 대하여 전력을 공급하는 전로를 차단하면 상기 부하에 대하여만 필요한 전력을 공급하는 예비전원수단을 포함하며,A filter circuit including an AC reactor, an inverter, and a DC power supply are connected in series, and are supplied to the load until the commercial power is sound and the accident detection means detects the accident of the commercial power. PQ control to set both the active power and the reactive power to 0 together, and the accident detection means detects the accident immediately after the occurrence of the accident, so that the fast current interrupting means cuts off the converter supplying power to the load from the commercial power supply. Until the moment, the power is supplied to the load and the accident point without interruption, and when the accident detection means detects the accident of the commercial power supply, the PQ control is stopped, and the fast current limiting means stops the load from the commercial power supply. When a circuit for supplying power to the circuit is cut off, a reserve for supplying the necessary power to the load only Including power means,

상기 PQ 제어의 응답성이 상기 사고검출수단에서 상용 전원의 사고 확인 주기보다도 길게 설정된 것을 특징으로 한다.The response of the PQ control is set to be longer than the accident confirmation period of the commercial power supply in the accident detection means.

이 구성에 있어서는, 상용 전원의 건전시에는 무정전 전원장치로부터 부하에 대하여 전력을 공급하지 않고 상용 전원으로만 전력 공급하기 때문에, 고속한류차단수단은 상용 전원으로부터 직류 리액터를 매개로 부하에 대하여 전력을 공급하게 되고, 예비전원수단에서는 부하에 대하여 공급하는 유효전력 및 무효전력이 함께 0으로 되도록 PQ 제어가 이루어진다. 또, 정상 상태에서 직류 리액터의 임피던스는 겉보기상 0으로 되므로, 상용 전원의 건전시에는 직류 리액터는 상용 전원에 대하여 악영향을 끼치지 않고, 상용 전원으로부터 부하로 안정하게 전력이 공급된다. 따라서, 상용 전원의 건전시에는 예비전원수단으로부터 부하에 대하여 전력이 공급되지 않으므로 무정전 전원장치는 효율 좋은 상용 전원으로부터만 부하에 대하여 전력을 공급할 수 있다.In this configuration, since the uninterruptible power supply does not supply power to the load when the commercial power supply is healthy, the fast current interrupting means supplies power to the load via the DC reactor from the commercial power supply. In the preliminary power supply means, the PQ control is performed so that the active power and the reactive power supplied to the load become zero together. In addition, since the impedance of the DC reactor is apparently zero in the steady state, when the commercial power source is healthy, the DC reactor does not adversely affect the commercial power source, and power is stably supplied from the commercial power supply to the load. Therefore, since the power is not supplied to the load from the preliminary power supply means when the commercial power source is healthy, the uninterruptible power supply can supply power to the load only from the efficient commercial power source.

또, 이 구성에 있어서는, 사고검출수단은 사고 검출을 소정 주기로 행하고 있지만, 사고 발생으로부터 사고 검출까지의 사이에 순간적으로 끊어지지 않고 전력을 공급하기 위해서, PQ 제어의 응답성을 사고검출수단에서 상용 전원의 사고 검출 주기보다도 길게 설정하고 있다. 따라서, 상용 전원에서 순간 전압 저하 사고나 정전 사고가 발생하여도 PQ 제어의 응답이 곧바로 따르지 않기 때문에 연속해서 사고 발생 전과 같은 계통조건에서 PQ 제어가 행해진다. 이 때, 계통측에서 사고가 발생하고 있는 한편으로, PQ 제어는 사고 발생 전의 계통 조건으로 행해지기 때문에 PQ 제어는 정확하게 수행되지 않게된다. 즉 부하 전류가 흐르지 않도록 정확하게 PQ 제어가 행해지지 않고, 예비전원수단으로부터 계통에 대하여 전류가 흘러 버린다. 본 발명에서는 이 때의 전류를 이용하여 직류 리액터와 교류 리액터와의 분압 작용에 의해 부하에 대하여 전력 공급을 계속시킨다. 그리고, 다음의 사고 검출 타이밍에서 PQ 제어가 정지한다. 이 정지후는 예비전원수단으로부터 전력 공급이 이루어진다. 이상과 같이, 사고 발생 타이밍에서 사고 검출 타이밍까지의 기간에 있어서, 부하 및 사고점에 대하여 예비전원수단으로부터 순간적인 끊어짐 없이 전력이 공급된다.In this configuration, the accident detection means performs accident detection at a predetermined cycle, but in order to supply power without disconnecting momentarily from occurrence of an accident to detection of an accident, responsiveness of PQ control is commonly used in the accident detection means. It is set longer than the accident detection cycle of the power supply. Therefore, even if a momentary voltage drop or power failure occurs in a commercial power supply, the response of the PQ control is not immediately followed, so that PQ control is continuously performed under the same system conditions as before the accident occurred. At this time, an accident occurs on the system side, and the PQ control is not performed correctly because the PQ control is performed under the system condition before the occurrence of the accident. That is, PQ control is not performed correctly so that load current does not flow, and electric current flows from a preliminary power supply means to a system. In the present invention, power supply is continued to the load by the partial pressure action of the DC reactor and the AC reactor by using the current at this time. The PQ control stops at the next accident detection timing. After this stop, power is supplied from the spare power supply means. As described above, in the period from the accident occurrence timing to the accident detection timing, electric power is supplied to the load and the accident point without any interruption from the preliminary power supply means.

더욱이, 이 구성에 있어서는 사고검출수단이 상용 전원에서 순저나 정전 등의 사고를 검출하면, 예비전원수단에서는 PQ 제어가 행해짐과 동시에 고속한류차단수단의 고속 스위치로 전로가 차단되어 상용 전원이 떼어 버려진다. 따라서, 고속한류차단수단이 전로를 차단후에는 부하에 대하여 전압이 저하되는 일 없이 예비전원수단으로부터 필요한 전력을 공급할 수 있다.Furthermore, in this configuration, when the accident detection means detects an accident such as a low voltage or a power failure in the commercial power supply, PQ control is performed in the preliminary power supply means, and the converter is cut off by the high speed switch of the high speed current limiting means, and the commercial power is disconnected. All. Therefore, after the fast current interrupting means cuts off the converter, it is possible to supply the necessary power from the preliminary power supply means without lowering the voltage to the load.

(3)상기 부하에 대한 허용 전압 저하율을 A%, 상기 교류 리액터의 임피던스를 Z로 할 때, 상기 직류 리액터의 임피던스를 (100Z)/A로 설정하는 것을 특징으로 한다.(3) When the allowable voltage drop rate for the load is A% and the AC reactor impedance is Z, the impedance of the DC reactor is set to (100Z) / A.

이 구성에 있어서는, 상용 전원에서 지락 사고나 단락 사고가 발행한 경우에도 예비전원수단의 전압은 직류 리액터와 교류 리액터에 의해 분압되어 부하의 전압이 허용 전압 저하율보다도 내려갈 일이 없다.In this configuration, even when a ground fault or short circuit occurs in the commercial power supply, the voltage of the preliminary power supply means is divided by the DC reactor and the AC reactor so that the voltage of the load does not drop below the allowable voltage drop rate.

(4)상기 예비전원수단의 전압과 상기 상용 전원의 전압를 같은 상, 같은 진폭으로 제어하는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 한다.(4) A control means is provided for controlling the voltage of the preliminary power supply means and the voltage of the commercial power supply with the same phase and the same amplitude.

이 구성에 있어서는, 상용 전원의 전압과 예비전원수단의 전원과는 위상 및 진폭이 거의 동일한 값으로 되도록 제어되고 있기 때문에, 상용 전원에서 사고가 발생한 때에 예비전원수단으로부터 부하에 대하여 위상 및 진폭의 틀어짐 없는 전력을 바로 공급할 수 있다. 한편, PQ 제어에서는 부하 전류를 0으로 하는 제어를 하고 있지만, 인버터는 상시 구동하고 있다. 이 때문에 계통의 위상과 인버터의 위상을 미리 맞춰 두는 것에 의해 상기 사고 발생 직후에 있어서 예비전원수단으로부터 전력 공급은 위상이 연속한 것이 된다.In this configuration, since the phase and amplitude of the commercial power supply and the power supply of the standby power supply are controlled to have substantially the same values, the phase and amplitude are shifted from the backup power supply to the load when an accident occurs in the commercial power supply. Power can be supplied immediately. On the other hand, in the PQ control, the load current is controlled to 0, but the inverter is always driven. For this reason, by setting the phase of the system and the phase of the inverter in advance, the power supply from the preliminary power supply means is in continuous phase immediately after the occurrence of the accident.

(5)상기 고속 스위치는 한 쌍의 사이리스터이며, 상기 단상정류 브리지회로는 2개의 교류단자 중 한 쪽의 교류단자에 상기 한 쌍의 사이리스터가 접속되고, 상기 단상정류 브리지회로의 2개의 교류단자가 상기 상용 전원과 부하에 각각 접속되는 것을 특징으로 한다.(5) The high speed switch is a pair of thyristors, the single-phase rectifier bridge circuit is a pair of thyristors connected to one of the two AC terminals, the two AC terminals of the single-phase rectifier bridge circuit It is characterized in that connected to the commercial power supply and the load, respectively.

이 구성에 있어서는, 정류회로의 고속 스위치로서 한 쌍의 사이리스터를 사용함으로써 상용 전원에 있어서 사고가 발생하고 나서 10msec 정도의 시간에서 상용 전원으로부터 전력을 공급하는 전로를 차단할 수 있다. 또, 전원 사고시에 상용 전원과 부하 사이의 전로를 사이리스터로 차단한 때에는, 직류 리액터에서 발생하는 유도기전력을 반도체 정류 소자로 단락할 수 있다.In this configuration, by using a pair of thyristors as the high-speed switch of the rectifier circuit, it is possible to shut off the circuit for supplying electric power from the commercial power supply at a time of about 10 msec after an accident occurs in the commercial power supply. In addition, when the circuit between the commercial power supply and the load is interrupted by the thyristor in the event of a power failure, the induced electromotive force generated in the DC reactor can be short-circuited to the semiconductor rectifier element.

(6)상용 전원의 사고를 미리 정한 사고 확인 주기로 검출하는 사고검출수단과, 상기 상용 전원의 건전시 및 상기 사고검출수단이 상기 상용 전원의 사고를 검출할 때까지는 부하에 대하여 공급하는 유효전력 및 무효전력을 함께 0으로 하는 제어로서, 그 응답시간이 상기 사고검출수단에 있어서의 상용 전원의 사고 확인 주기보다도 길게 설정된 PQ 제어를 행하고, 상기 상용 전원의 사고 발생 직후부터 상기 사고검출수단이 사고를 검출하여 상기 고속한류차단수단이 상기 상용 전원으로부터 부하에 대하여 전력을 공급하는 전로를 차단할 때까지는 부하와 사고점에 대하여 순간적인 끊어짐 없이 전력을 공급하고, 상기 사고검출수단이 상기 상용 전원의 사고를 검출한 때에는 상기 PQ 제어를 정지하고, 상기 고속한류차단수단이 상기 상용 전원으로부터 부하에 대하여 전력을 공급하는 전로를 차단하면 부하에 대하여만 전력을 공급하는 예비전원수단을 구비하는 무정전 전원장치와,(6) accident detection means for detecting an accident of commercial power at a predetermined accident confirmation cycle, active power supplied to the load until the commercial power is sound and the accident detection means detects an accident of the commercial power; As the control to set the reactive power to 0, PQ control is set whose response time is longer than the accident confirmation period of the commercial power supply in the accident detection means, and the accident detection means detects the accident immediately after the occurrence of the commercial power supply accident. Until the fast current blocking means detects and cuts off the converter supplying power to the load from the commercial power supply, the electric power is supplied to the load and the accident point without interruption momentarily, and the accident detection means detects the accident of the commercial power supply. When detecting, the PQ control is stopped, and the fast current limiting means is disconnected from the commercial power supply. Blocking the converter for supplying electric power and for under the UPS having the reserve power source means for supplying power only to the load,

상기 고속한류차단수단이 상기 상용 전원으로부터 부하에 대하여 전력을 공급하는 전로를 차단하고, 상기 예비전원수단이 부하에 대하여 전력을 공급할 수 없게 되기 전에 시동하는 비상용 발전기와,An emergency generator for blocking the electric current supplying power from the commercial power supply to the load from the commercial current supply and starting before the preliminary power supply means cannot supply power to the load;

상기 부하를 상기 상용 전원 또는 상기 비상용 발전기에 접속시켜, 접속을 절환할 수 있는 스위치를 구비한 것을 특징으로 한다.And a switch capable of connecting the load to the commercial power supply or the emergency generator and switching the connection.

또, 상용 전원에 있어서 순간 전압 저하 사고 및 정전 사고를 미리 정한 사고 확인 주기로 검출하는 사고검출수단과,Incident detection means for detecting instantaneous voltage drop accidents and power failure accidents in a commercial power supply in a predetermined accident confirmation cycle,

상기 상용 전원으로부터 부하에 대하여 전력을 공급하는 전로를 개폐하는 고속 스위치를 포함하는 단상정류 브리지회로와, 상기 단상정류 브리지회로의 2개 직류단자 사이에 접속된 직류 리액터를 구비하고, 상기 상용 전원의 건전시 및 상기 사고검출수단이 상기 상용 전원의 사고를 검출할 때까지는 상기 상용 전원으로부터 부하에 대하여 상기 직류 리액터를 매개로 전력을 공급하고, 상기 사고검출수단이 상기 상용 전원에서 사고를 검출하면 상기 상용 전원으로부터 부하에 대하여 전력을 공급하는 전로를 상기 고속 스위치로 차단하는 고속한류차단수단과,A single phase rectifying bridge circuit including a high speed switch for opening and closing a converter for supplying power to the load from the commercial power supply, and a DC reactor connected between two DC terminals of the single phase rectifying bridge circuit. The power is supplied from the commercial power supply to the load through the direct current reactor until it is healthy and the accident detection means detects the accident of the commercial power. When the accident detection means detects the accident from the commercial power, A fast current interrupting means for disconnecting a converter for supplying power to a load from a commercial power supply with said high speed switch;

직렬로 접속된 필터 회로와, 인버터와, 직류 전원을 구비하고, 상기 필터 회로는 교류 리액터를 포함하고, 상기 상용 전원의 건전시 및 상기 사고검출수단이 상기 상용 전원의 사고를 검출할 때까지는 상기 부하에 대하여 공급하는 유효전력 및 무효전력을 함께 0으로 하는 PQ 제어를 행하고, 사고의 발생 직후로부터 상기 사고검출수단이 사고를 검출하여 상기 고속한류차단수단이 상기 상용 전원으로부터 부하에 대하여 전력을 공급하는 전로를 차단할 때까지는 부하와 사고점에 대하여 순간적인 끊어짐 없이 전력을 공급하고, 상기 사고검출수단이 상기 상용 전원의 사고를 검출한 때에는 상기 PQ 제어를 정지하고, 상기 고속한류차단수단이 상기 상용 전원으로부터 부하에 대하여 전력을 공급하는 전로를 차단하면 상기 부하에 대해서만 필요한 전력을 공급하는 예비전원수단을 포함하며,And a filter circuit connected in series, an inverter, and a direct current power source. The filter circuit includes an alternating current reactor. The filter circuit includes the alternating current reactor until the sound source of the commercial power source and the accident detecting unit detect the accident of the commercial power source. PQ control is performed to zero the active power and the reactive power supplied to the load, and the accident detection means detects the accident immediately after the occurrence of the accident, and the fast current interrupting means supplies power to the load from the commercial power supply. Until the circuit is cut off, power is supplied to the load and the accident point without interruption momentarily, and when the accident detection means detects an accident of the commercial power supply, the PQ control is stopped, and the high speed current limiting means If you disconnect the power supply from the power source to the load, only the power needed for that load It includes a backup power supply means,

상기 PQ 제어의 응답성이 상기 사고검출수단에 있어서 상용 전원의 사고 확인 주기보다도 길게 설정된 무정전 전원장치와,An uninterruptible power supply in which the responsiveness of the PQ control is set longer than an accident confirmation period of commercial power in the accident detection means;

상기 고속한류차단수단이 상기 상용 전원으로부터 부하에 대하여 전력을 공급하는 전로를 차단하고, 상기 예비전원수단이 부하에 대하여 전력을 공급할 수 없게 되기 전에 시동하는 비상용 발전기와,An emergency generator for blocking the electric current supplying power from the commercial power supply to the load from the commercial current supply and starting before the preliminary power supply means cannot supply power to the load;

상기 부하를 상기 상용 전원 또는 상기 비상용 발전기에 접속시켜, 접속을 절환할 수 있는 스위치를 구비한 것을 특징으로 한다.And a switch capable of connecting the load to the commercial power supply or the emergency generator and switching the connection.

상용 전원에서 사고가 발생한 경우, 잠시 동안은 예비전원수단으로부터 부하에 대하여 필요한 전력을 공급할 수 있으나, 어느 정도 시간이 경과하면, 예비전원수단의 직류 전원 전압이 저하하기 때문에, 부하에 대하여 필요한 전력을 공급할 수 없게 된다. 상기 구성에 있어서는, 직류 전원의 전압이 낮아져 예비전원수단으로부터 부하에 대하여 충분한 전력을 공급할 수 없게 되기 전에 비상용 발전기를 시동시켜서 이 비상용 발전기로부터 부하에 대하여 전력을 공급하도록 스위치를 절환하므로 부하에 대하여 계속해서 안정하게 전력을 공급할 수 있다.When an accident occurs in the commercial power supply, the power supply for the load can be supplied from the backup power supply for a while, but after a certain period of time, the DC power supply voltage of the backup power supply decreases, so that the required power supply to the load is reduced. It cannot be supplied. In the above configuration, before the voltage of the DC power supply decreases so that sufficient power cannot be supplied to the load from the preliminary power supply means, the emergency generator is started and the switch is switched to supply power to the load from the emergency generator so that the load is continued. It is possible to supply power stably.

청구항 1에 기재된 무정전 전원장치에 의하면, 통상은 상용 전원으로부터 부하로 전력을 공급하고, 상용 전원에 사고가 발생하면 그 때부터 부하에 대하여 예비전원수단으로부터 전력이 공급되므로, 종래 상시 상용 급전방식의 무정전 전원장치와 달리 상용 전원의 사고발생시에는 예비전원으로부터 순간적인 끊어짐 없이 전력을 공급할 수 있다.According to the uninterruptible power supply device according to claim 1, power is usually supplied from a commercial power supply to a load, and when an accident occurs in the commercial power supply, power is supplied from the backup power supply means to the load from that time. Unlike the uninterruptible power supply, in the event of an accident of commercial power supply, power can be supplied without interruption from the standby power supply.

청구항 2에 기재된 무정전 전원장치에 의하면, 상용 전원의 건전시에는 예비전원수단으로부터 부하에 대하여 전력을 공급하지 않고, 상용 전원으로부터만 부하에 대하여 전력을 공급할 수 있다. 또, 고속한류차단수단이 전로를 차단후에는 부하에 대하여 전압이 내려가지 않게 예비전원수단으로부터 필요한 전력을 공급할 수 있다.According to the uninterruptible power supply device according to claim 2, when the commercial power source is healthy, power can be supplied to the load only from the commercial power source without supplying power to the load from the preliminary power supply means. Further, after the fast current interrupting means cuts off the converter, it is possible to supply the necessary power from the preliminary power supply means so that the voltage does not fall with respect to the load.

청구항 3 기재의 무정전 전원장치에 의하면, 상용 전원에서 지락 사고나 단락 사고가 발행한 경우에도 예비전원수단의 전압은 직류 리액터와 교류 리액터에 의해 분압되어 부하의 전압이 허용 전압 저하율보다도 저하하는 일 없이 전력을 공급할 수 있다.According to the uninterruptible power supply of claim 3, even when a ground fault or short circuit occurs in the commercial power supply, the voltage of the preliminary power supply means is divided by the DC reactor and the AC reactor so that the voltage of the load does not lower than the allowable voltage drop rate. Can supply power

청구항 4 기재의 무정전 전원장치에 의하면, 상용 전원의 전압과 예비전원수단의 전압은 위상 및 진폭이 거의 동일한 값이 되도록 제어되므로, 상용 전원에서 사고가 발생한 때에 곧바로 예비전원수단으로부터 부하에 대하여 전력을 공급할 수 있다.According to the uninterruptible power supply of claim 4, the voltage of the commercial power supply and the voltage of the backup power supply are controlled so that the phase and amplitude are almost the same, so that power is immediately supplied from the backup power supply to the load immediately when an accident occurs in the commercial power supply. Can supply

청구항 5 기재의 무정전 전원장치에 의하면, 상용 전원에서 사고가 발생하고 나서 10msec 정도의 시간에서 상용 전원으로부터 전력을 공급하는 전로를 차단할 수 있다. 또, 전원 사고시에 상용 전원과 부하 사이의 전로를 사이리스터로 차단한 때에는 리액터에서 발생하는 유도기전력을 반도체 정류소자로 단락할 수 있다.According to the uninterruptible power supply device according to claim 5, the converter supplying electric power from the commercial power supply can be cut off at a time of about 10 msec after an accident occurs in the commercial power supply. In addition, when the circuit between the commercial power supply and the load is interrupted by the thyristor in the event of a power failure, the induced electromotive force generated in the reactor can be shorted to the semiconductor rectifier element.

청구항 6 또는 7 기재의 정전 보상 시스템에 의하면, 직류 전원의 전압이 저하해서 예비전원수단으로부터 부하에 대하여 충분한 전력을 공급할 수 없게 되기 전에 비상용 발전기로부터 부하에 대하여 계속 안정하게 전력을 공급할 수 있다.According to the electrostatic compensation system according to claim 6 or 7, it is possible to continuously supply power to the load from the emergency generator before the voltage of the DC power supply decreases so that sufficient power cannot be supplied to the load from the preliminary power supply means.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 무정전 전원장치의 개략 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of an uninterruptible power supply apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2는 교류 전원 주기에 대한 전류 감쇠시 정수와 등가 임피던스와의 관계를 나타낸 그래프이다.2 is a graph showing the relationship between the constant and the equivalent impedance during current attenuation for the AC power cycle.

도 3은 무정전 전원장치의 제어부의 블록도이다.3 is a block diagram of a controller of an uninterruptible power supply.

도 4는 무정전 전원장치의 동작을 설명하기 위한 개략도이다.4 is a schematic view for explaining the operation of the uninterruptible power supply.

도 5는 무정전 전원장치의 등가회로 및 벡터(Vector)도이다.5 is an equivalent circuit and a vector diagram of an uninterruptible power supply.

도 6은 무정전 전원장치의 출력 전압 파형 및 제어 타이밍 챠트(Timing chart)이다.6 is an output voltage waveform and a control timing chart of an uninterruptible power supply.

도 7은 무정전 전원장치에 비상용 발전기를 접속한 개략도이다.7 is a schematic diagram of connecting an emergency generator to an uninterruptible power supply.

도 8은 종래 상시 상용 급전방식의 무정전 전원장치에 상용 전원과 부하를 접속한 구성도이다.8 is a configuration diagram in which a commercial power supply and a load are connected to a conventional uninterruptible power supply device of a conventional commercial power supply system.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 무정전 전원장치의 개략 구성도이다. 본 발명의 실시예에 의한 무정전 전원장치는 상시 상용 급전방식으로 부하에 대하여 전력을 공급하지만, 정전이나 순저의 발생시에는 순간적인 끊어짐 없이 보상하도록 구성되어 있다.1 is a schematic configuration diagram of an uninterruptible power supply apparatus according to an embodiment of the present invention. The uninterruptible power supply apparatus according to the embodiment of the present invention supplies power to a load in a commercial power supply system at all times, but is configured to compensate without an instantaneous interruption in the event of a power failure or a sudden low.

무정전 전원장치(1)는 사고검출부(2), 고속한류차단부(3), 예비전원부(4) 및 바이패스부(5)를 구비하며, 입력단자(6)가 상용 전원(8)에 접속되고, 출력단자(7)가 부하(9)에 접속되어 있다. 사고검출부(2)는 계측용 변압기(11) 및 제어부(12)로 이루어진다. 고속한류차단부(3)는 단상정류 브리지회로인 브리지회로(13) 및 직류 리액터(14)로 이루어진다. 예비전원부(4)는 직류 전원인 배터리(15), 배터리 출력 측정부(16), 변환부(17), 필터회로(18), 변압기(19) 및 전원 출력 측정부(20)로 이루어진다. 바이패스부(5)는 차단기(21)로 이루어진다.The uninterruptible power supply 1 includes an accident detection unit 2, a high speed current limiting unit 3, a backup power supply unit 4, and a bypass unit 5, and an input terminal 6 is connected to a commercial power source 8. The output terminal 7 is connected to the load 9. The accident detection unit 2 includes a measurement transformer 11 and a control unit 12. The fast current interrupting block 3 is composed of a bridge circuit 13 and a direct current reactor 14, which are single phase rectifying bridge circuits. The preliminary power supply unit 4 includes a battery 15 which is a DC power supply, a battery output measurement unit 16, a conversion unit 17, a filter circuit 18, a transformer 19, and a power output measurement unit 20. The bypass part 5 consists of the breaker 21.

사고검출부(2)는 상용 전원(8)에서 전원 사고가 발생하여 순저나 정전이 일어나는 것을 검출한다. 고속한류차단부(3)는 상용 전원(8)에서 전원 사고가 발생한 때에 상용 전원(8)과 부하(9) 사이의 전기회로를 차단한다. 예비전원부(4)는 상용 전원(8)에서 전원 사고가 발생한 때에 부하(9)에 대하여 전력을 공급한다. 바이패스부(5)는 고속한류차단부(3)와 예비전원부(4)를 바이패스하여 상용 전원(8)과 부하(9)를 직접 접속한다.The accident detection unit 2 detects that a power accident occurs in the commercial power supply 8 and that a net power failure or power failure occurs. The fast current interrupting block 3 interrupts the electric circuit between the commercial power source 8 and the load 9 when a power accident occurs in the commercial power source 8. The preliminary power supply unit 4 supplies electric power to the load 9 when a power accident occurs in the commercial power supply 8. The bypass section 5 bypasses the high speed current blocking section 3 and the reserve power supply section 4 to directly connect the commercial power supply 8 and the load 9.

계측용 변압기(11)는 상용 전원(8)의 교류 전압을 측정하여 그 결과를 제어부(12)로 출력한다.The measuring transformer 11 measures the AC voltage of the commercial power source 8 and outputs the result to the control unit 12.

제어부(12)는 계측용 변압기(11)로부터 출력된 상용 전원의 전압 측정 결과에 기초하여 브리지회로(13)의 개폐동작이나 변환부(17)의 충전이나 출력 동작을 제어한다. 또, 제어부(12)는 배터리 출력 측정부(16)의 측정 결과에 기초하여 변환부(17)의 충전 동작을 제어한다. 더욱이, 제어부(12)는 전원 출력 측정부(20)의 측정 결과에 기초하여 변환부(17)의 출력 전력을 제어한다.The control unit 12 controls the opening / closing operation of the bridge circuit 13 and the charging or output operation of the conversion unit 17 based on the voltage measurement result of the commercial power source output from the measuring transformer 11. In addition, the control unit 12 controls the charging operation of the converter 17 based on the measurement result of the battery output measuring unit 16. Furthermore, the controller 12 controls the output power of the converter 17 based on the measurement result of the power output measurer 20.

한편, 제어부(12)는 예비전원부(4)로부터 전력이 공급되고 있어, 상용 전원(8)에서 전원 사고가 발생하여도 그 영향을 받지 않고 동작한다. 또, 제어부(12)는 계측용 변압기(11), 배터리 출력 측정부(16) 및 전원 출력 측정부(20)로부터 출력된 신호를 1/4사이클 마다 검출하고 있다.On the other hand, the control unit 12 is supplied with electric power from the spare power supply unit 4, and operates without being affected even when a power accident occurs in the commercial power supply 8. Moreover, the control part 12 detects the signal output from the measuring transformer 11, the battery output measuring part 16, and the power output measuring part 20 every quarter cycle.

브리지회로(13)는 2개의(한 쌍) 사이리스터(13a,13b)와, 2개의(한 쌍) 다이오드(13c,13d)로 이루어지고, 2개의 교류단자(13a1,13a2)와, 2개의 직류단자(13d1,13d2)를 구비하고 있다. 교류단자(13a1)에는 사이리스터(13a)의 애노드와 사이리스터(13b)의 캐소드가 접속되고, 교류단자(13a2)에는 다이오드(13c)의 캐소드와 다이오드(13d)의 애노드가 접속되어 있다. 또, 직류단자(13d1)에는 사이리스터(13a)의 캐소드와 다이오드(13d)의 캐소드가 접속되고, 직류단자(13d2)에는 사이리스터(13b)의 애노드와 다이오드(13c)의 애노드가 접속되어 있다. 더욱이, 직류단자(13d1)과 직류단자(13d2)의 사이에는 직류 리액터(14)가 접속되어 있다. 더해서, 교류단자(13a1)에는 상용 전원(8)을 접속하는 입력단자(6)가 접속되고, 교류단자(13a2)에는 부하(9)를 접속하는 출력단자(7)가 접속되어 있다.The bridge circuit 13 consists of two (pair) thyristors 13a and 13b, two (pair) diodes 13c and 13d, two AC terminals 13a1 and 13a2 and two direct currents. Terminals 13d1 and 13d2 are provided. The anode of the thyristor 13a and the cathode of the thyristor 13b are connected to the AC terminal 13a1, and the cathode of the diode 13c and the anode of the diode 13d are connected to the AC terminal 13a2. The cathode of the thyristor 13a and the cathode of the diode 13d are connected to the DC terminal 13d1, and the anode of the thyristor 13b and the anode of the diode 13c are connected to the DC terminal 13d2. Furthermore, the DC reactor 14 is connected between the DC terminal 13d1 and the DC terminal 13d2. In addition, an input terminal 6 for connecting a commercial power supply 8 is connected to the AC terminal 13a1, and an output terminal 7 for connecting a load 9 is connected to the AC terminal 13a2.

한편, 브리지회로(13)에 있어서, 교류단자(13a1)을 출력단자(7)에 접속하고, 교류단자(13a2)를 입력단자(6)에 접속하여도 좋다.On the other hand, in the bridge circuit 13, the AC terminal 13a1 may be connected to the output terminal 7 and the AC terminal 13a2 may be connected to the input terminal 6.

직류 리액터(14)는 상용 전원(8)에서 전원 사고 발생시에 예비전원부(4)로부터 상용 전원(8)에 대하여 흐르는 전류를 제한한다.The DC reactor 14 limits the current flowing from the preliminary power supply unit 4 to the commercial power source 8 in the event of a power accident in the commercial power source 8.

배터리(15)는 상용 전원(8)에서 정전이나 순저가 발생한 때 부하(9)로 공급할 전력(전기에너지)을 축적하고 있다.The battery 15 accumulates electric power (electrical energy) to be supplied to the load 9 when a power failure or sudden low occurs in the commercial power source 8.

배터리 출력 측정부(16)는 직류 계측용 변류기와 직류 계측용 변압기를 구비하여(도시안됨) 배터리의 직류 전압 및 직류 전류를 측정하고, 그 결과를 제어부(12)로 출력한다.The battery output measuring unit 16 includes a DC measuring current transformer and a DC measuring transformer (not shown) to measure the DC voltage and the DC current of the battery, and output the result to the controller 12.

변환부(17)는 충전부(콘덴서)(17a) 및 인버터(17b)를 구비하고 있다(도시안됨), 충전부(17a)는 배터리(15)를 부동 충전하기 위해 제어부(12)로부터 출력된 제어신호에 기초하여 교류전력을 직류전력으로 변환하다. 또, 인버터(17b)는 부하(9)에 대하여 전력을 공급하기 위해 제어부(12)로부터 출력된 제어신호에 기초하여 배터리(15)에 축적된 직류전력을 교류전력으로 변환한다.The conversion unit 17 includes a charging unit (capacitor) 17a and an inverter 17b (not shown), and the charging unit 17a outputs a control signal output from the control unit 12 to float charge the battery 15. Convert AC power to DC power based on In addition, the inverter 17b converts the DC power accumulated in the battery 15 into AC power based on the control signal output from the control unit 12 to supply power to the load 9.

한편, 배터리(15)를 충전기 분리방식(직류 스위치방식)으로 충전하도록 구성하여도 좋으며, 이 경우에는 변환부(17)를 인버터(17b)만의 구성으로 하여 충전기를 별개로 독립하여 설계하면 좋다.On the other hand, the battery 15 may be configured to be charged by a charger disconnection method (direct current switch method). In this case, the converter 17 may be configured to be an inverter 17b alone, and the charger may be designed independently.

필터회로(18)는 리액터(18L)와 콘덴서(18C)를 구비하며, 인버터 내부에서 파워 디바이스가 스위칭 할 때에 발생하는 노이즈를 흡수하는 고주파 필터이다.The filter circuit 18 includes a reactor 18L and a capacitor 18C and is a high frequency filter that absorbs noise generated when the power device switches inside the inverter.

변압기(19)는 상용 전원(8)의 전압을 소정 전압으로 내리고, 또, 인버터(17b)의 출력 전압을 상용 전원과 거의 동일한 전압으로 승압한다.The transformer 19 lowers the voltage of the commercial power supply 8 to a predetermined voltage, and boosts the output voltage of the inverter 17b to a voltage substantially equal to that of the commercial power supply.

전원 출력 측정부(20)는 교류 계측용 변류기(20a)와 교류 계측용 변압기(20v)를 구비하여 인버터 전류 및 부하 전압을 측정하고 그 결과를 제어부(12)로 출력한다.The power output measuring unit 20 includes an AC measuring current transformer 20a and an AC measuring transformer 20v to measure inverter current and load voltage, and output the result to the controller 12.

차단기(21)는 무정전 전원장치(1)의 메인터넌스시나 고장시 등에 회로 차단 상태로 절환하는 것으로, 무정전 전원장치(1)를 바이패스하여 상용 전원(8)으로부터 부하(9)에 대하여 직접 전력을 공급하기 위한 것이다.The circuit breaker 21 switches the circuit break state at the time of maintenance or failure of the uninterruptible power supply 1, bypasses the uninterruptible power supply 1, and directly supplies power to the load 9 from the commercial power supply 8. It is to supply.

여기서, 무정전 전원장치(1)는 정상 운전시에는 교류측에서 본 임피던스가 거의 0이 되고, 사고 발생시에만 큰 임피던스를 보이도록 전류 감쇠시 정수와 계통 주파수 주기와의 관계를 아래와 같이 설정하고 있다. 도 2는 교류 전원 주기에 대한 전류 감쇠시 정수와 등가 임피던스와의 관계를 나타낸 그래프이다. 상기한 바와 같이 구성된 무정전 전원장치(1)에 있어서 리액터(14)의 리액턴스 성분, 저항성분, 한 쌍의 사이리스터(13a,13b) 및 한 쌍의 다이오드(13c,13d)로 이루어진 브리지회로(13)에 의해 결정되는 전류 감쇠시 정수와, 계통측에서 본 등가 임피던스와는 도 2에 나타낸 바와 같이, 전류 감쇠시 정수가 커지는 만큼 등가 임피던스가 작아지는 관계를 가지고 있다. 한편, 정상 동작시의 회로 임피던스는 매우 작은 것이 바람직하다. 여기서, 일반적으로는 계통 단락 사고시의 자기 전류를 정력전류의 3배 정도로 억제하도록 직류 리액턴스가 선정된다. 즉, 정격전류 베이스의 33%의 임피던스를 브리지회로(13)에 갖게 한다. 한편, 상기와 같이 통상의 운전상태에서는 등가 임피던스를 매우 작게 하는 것이 바람직하고, 실용상은 정격전류 베이스로 3%, 즉 도 2에 나타낸 등가 임피던스가 직류 리액터 L이 나타내는 교류 임피던스 0.09pu(=3%/33%) 이하로 그 요구를 충족시킬 수 있다. 따라서, 무정전 전원장치(1)의 전류 감쇠시 정수를 도 2에 기초하여 계통 주파수 주기의 2.5배 이상으로 설정하고 있다.Here, the uninterruptible power supply 1 sets the relationship between the constant at the time of current attenuation and the system frequency cycle so that the impedance seen from the AC side becomes almost zero during normal operation and shows a large impedance only when an accident occurs. 2 is a graph showing the relationship between the constant and the equivalent impedance during current attenuation for the AC power cycle. In the uninterruptible power supply 1 configured as described above, a bridge circuit 13 composed of a reactance component, a resistance component, a pair of thyristors 13a and 13b, and a pair of diodes 13c and 13d of the reactor 14. As shown in Fig. 2, the equivalent impedance as determined by the current and the equivalent impedance seen from the grid side have a relationship in which the equivalent impedance decreases as the constant increases as the current decays. On the other hand, the circuit impedance in normal operation is preferably very small. In general, the DC reactance is selected so as to suppress the magnetic current in the event of a system short circuit to about three times the static current. That is, the bridge circuit 13 has an impedance of 33% of the rated current base. On the other hand, in the normal operation state as described above, it is preferable to make the equivalent impedance very small, and practically 3% of the rated current base, that is, the equivalent impedance shown in FIG. 2 is 0.09 pu (= 3%) represented by the DC reactor L. / 33%) or less to meet that need. Therefore, the current decay constant of the uninterruptible power supply 1 is set to 2.5 times or more of the system frequency period based on FIG.

다음, 제어부(12)의 상세한 구성에 대하여 설명한다. 도 3은 무정전 전원장치의 제어부의 블록도이다. 제어부(12)는 전압판정부(31), 사이리스터 제어부(32), 동기신호 생성부(33), 자주 운전용 위상신호 작성부(34), 절환 스위치(35), PQ 연산부(36), PQ 제어부(37), 절환 스위치(38), 배터리 상태 판정부(39), 출력 전압 기준 정현파 작성부(40) 및 인버터 출력 제어부(41)를 구비하고 있다.Next, the detailed structure of the control part 12 is demonstrated. 3 is a block diagram of a controller of an uninterruptible power supply. The control unit 12 includes a voltage judging unit 31, a thyristor control unit 32, a synchronization signal generator 33, a self-driving phase signal generator 34, a switching switch 35, a PQ operation unit 36, and a PQ. The control part 37, the switch 38, the battery state determination part 39, the output voltage reference sine wave creation part 40, and the inverter output control part 41 are provided.

전압판정부(31)는 계측용 변압기(11)로부터 출력된 상용 전원(8)의 교류 전압값에 대응한 신호와, 소정의 설정값에 기초하여 상용 전원(8)의 전압이 소정의 설정 전압값보다도 낮아졌는지 소정의 설정 전압값인지 또는 소정의 설정 전압값으로 복전 되었는지를 판정한다. 그리고 이 판정결과에 대응한 신호를 사이리스터 제어부(32)로 출력한다. 또 상용 전원(8)에서 순저나 정전이 일어나는 경우, 전압판정부(31)는 전압 배터리 상태 판정부(39)에 대하여 그 취지를 알리는 신호를 출력한다.The voltage judging unit 31 has a signal corresponding to the AC voltage value of the commercial power source 8 output from the measuring transformer 11, and the voltage of the commercial power source 8 is a predetermined set voltage based on a predetermined setting value. It is determined whether the value is lower than the value, the predetermined set voltage value, or recovered to the predetermined set voltage value. The signal corresponding to the determination result is then output to the thyristor control unit 32. In the case where a sudden power failure or a power failure occurs in the commercial power supply 8, the voltage judging unit 31 outputs a signal to the voltage battery state determination unit 39 informing the effect thereof.

사이리스터 제어부(32)는 전압판정부(31)로부터 출력된 신호에 기초하여 사이리스터 점등 신호를 브리지회로(13)의 사이리스터(13a, 13b)로 출력하고, 이들 사이리스터의 개폐(점등, 소등)를 제어한다.The thyristor control unit 32 outputs the thyristor lighting signal to the thyristors 13a and 13b of the bridge circuit 13 on the basis of the signal output from the voltage determining unit 31, and controls the opening / closing (lighting-off, turning-off) of these thyristors. do.

동기신호 생성부(33)는 예비전원부(4)의 출력전압을 상용 전원(8)의 출력전압에 동기시키기 위한 신호를 생성하고, 스위치(35)를 매개로 출력 전압 기준 정현파 작성부(40)로 이 신호를 출력한다. 한편, 동기신호 생성부(33)는 이 신호를 자주 운전용 위상신호 작성부(34)에도 출력한다.The synchronization signal generator 33 generates a signal for synchronizing the output voltage of the spare power supply unit 4 with the output voltage of the commercial power source 8, and outputs the reference voltage sine wave generator 40 through the switch 35. Output this signal. On the other hand, the synchronization signal generator 33 outputs this signal to the phase signal generator 34 for driving frequently.

자주 운전용 위상신호 작성부(34)는 무정전 전원장치(1)가 상용 전원(8)과 부하(9) 사이의 전로를 차단하여 자주 운전할 때에 출력할 전압의 위상신호를 작성하기 위한 것이다. 한편, 자주 운전용 위상신호 작성부(34)는 상용 전원(8)의 건전시에 동기신호 생성부(33)로부터 출력된 신호에 기초하여 상용 전원(8)의 출력 전압과 위상을 맞추어 제어를 행하고 있다.The self-operating phase signal generator 34 is for generating a phase signal of a voltage to be output when the uninterruptible power supply 1 cuts off the path between the commercial power source 8 and the load 9 and operates frequently. On the other hand, the autonomous driving phase signal generator 34 controls the phase with the output voltage of the commercial power source 8 based on the signal output from the synchronization signal generator 33 when the commercial power source 8 is healthy. Doing.

절환 스위치(35)는 전압판정부(31)로부터 출력된 스위치 콘트롤 신호에 따라 서 절환된다. 즉, 상용 전원(8)이 건전 상태 또는 상용 전원(8)의 교류 전압이 복전 했을 경우, 동기신호 생성부(33)로부터 출력 전압 기준 정현파 작성부(40)로 신호가 출력되도록 스위치(35)가 절환된다. 한편, 상용 전원(8)의 교류 전압이 소정 설정 전압보다도 낮은 경우에는 자주 운전용 위상신호 작성부(34)로부터 출력 전압 기준 정현파 작성부(40)로 신호가 출력되도록 스위치(35)가 절환된다.The changeover switch 35 is switched in accordance with the switch control signal output from the voltage determiner 31. That is, when the commercial power source 8 is in a healthy state or when the AC voltage of the commercial power source 8 recovers, the switch 35 outputs a signal from the synchronization signal generator 33 to the output voltage reference sine wave generator 40. Is switched. On the other hand, when the AC voltage of the commercial power source 8 is lower than the predetermined set voltage, the switch 35 is switched so that a signal is output from the phase signal generator 34 for operation to the output voltage reference sine wave generator 40 indefinitely. .

PQ 연산부(36)는 전원출력 측정부(36)의 연산결과에 기초하여 인버터(17b)로부터 출력되는 교류전압(정현파)의 위상 정보 및 진폭 정보를 작성하고, 절환 스위치(38)를 매개로 이들의 정보를 출력 전압 기준 정현파 작성부(40)로 출력한다.The PQ calculating section 36 prepares phase information and amplitude information of the AC voltage (sine wave) output from the inverter 17b based on the calculation result of the power output measuring section 36, and converts these into these via the switching switch 38. Information is output to the output voltage reference sine wave generator 40.

절환 스위치(38)는 전압판정부(31)로부터 출력된 스위치 컨트롤 신호에 따라서 절환된다. 즉, 상용 전원(8)이 건전 상태 또는 상용 전원(8)의 교류 전압이 복전 했을 경우에는, PQ 제어부(37)로부터 출력 전압 기준 정현파 작성부(40)로 신호가 출력되도록 스위치(38)가 절환된다. 한편, 상용 전원(8)의 전압이 소정 설정 전압보다도 낮은 경우에는 출력 전압 기준 정현파 작성부(40)로 신호가 출력되지 않도록 스위치(38)가 절환된다. 여기서, 후술되는 동작 설명에서는 절환 스위치(35,38)를 래치형의 스위치로서 설명한다.The switching switch 38 is switched in accordance with the switch control signal output from the voltage determiner 31. That is, when the commercial power source 8 is in a healthy state or when the AC voltage of the commercial power source 8 is restored, the switch 38 is output so that a signal is output from the PQ control unit 37 to the output voltage reference sine wave generator 40. It is switched. On the other hand, when the voltage of the commercial power supply 8 is lower than the predetermined set voltage, the switch 38 is switched so that a signal is not output to the output voltage reference sine wave generator 40. Here, in the operation description to be described later, the switching switches 35 and 38 are described as latch switches.

배터리 상태 판정부(39)는 배터리 출력 측정부(16)로부터 출력된 배터리(15)의 직류 전압 및 직류 전류의 측정결과에 기초하여 배터리(15)를 충전할 필요가 있는지 또는 만충전인지를 판단한다. 그리고, 그 판단 결과에 따른 위상 정보를 출력전압 기준 정현파 작성부(40)가 작성하여 인버터 출력제어부(41)로 출력한다. 또, 배터리 상태 판정부(39)는 상용 전원(8)에 있어서 순저나 정전이 일어나 전압판정 부(31)로부터 신호가 출력되면, 위상신호의 출력을 정지하고 배터리(15)의 충전을 중지시킨다.The battery state determination unit 39 determines whether the battery 15 needs to be charged or fully charged based on the measurement results of the DC voltage and the DC current of the battery 15 output from the battery output measurement unit 16. do. The output voltage reference sine wave generator 40 generates phase information according to the determination result and outputs the phase information to the inverter output controller 41. The battery state determining unit 39 stops output of the phase signal and stops charging of the battery 15 when a signal is output from the voltage determining unit 31 due to a sudden power failure or power failure in the commercial power supply 8. .

출력 전압 기준 정현파 작성부(40)는 동기신호 생성부(33)와, PQ 제어부(37)와 배터리 상태 판정부(39)로부터 출력되는 신호, 또는 자주 운전용 위상신호 작성부(34)로부터 출력되는 신호에 기초하여 인버터(17b)로부터 출력되는 정현파 전압의 위상 및 진폭 정보를 작성하고, 이 정보를 인버터 출력제어부(41)로 출력한다.The output voltage reference sine wave generator 40 outputs signals from the synchronization signal generator 33, the PQ controller 37 and the battery state determination unit 39, or the phase signal generator 34 for self-driving operation. Based on the signal, the phase and amplitude information of the sine wave voltage output from the inverter 17b is prepared, and this information is output to the inverter output control unit 41.

인버터 출력제어부(41)는 출력 전압 기준 정현파 작성부(40)로부터 출력된 신호에 기초하여 변환부(17)의 인버터(17b)로부터 출력되는 전력을 제어하는 신호나, 충전기(17a)에 배터리(15)를 충전시키기 위한 제어신호를 출력한다.The inverter output controller 41 controls a signal output from the inverter 17b of the converter 17 on the basis of the signal output from the output voltage reference sine wave generator 40 or the battery 17 to the charger 17a. 15) outputs a control signal for charging.

다음, 무정전 전원장치(1)의 동작에 대해서 도 3, 도 4에 기초하여 설명한다. 도 4는 무정전 전원장치의 동작을 설명하기 위한 개략도이다. 무정전 전원장치(1)는 상시 상용 급전방식으로 부하에 대하여 전력을 공급하지만, 정전이나 순저 발생시에는 순간적인 끊어짐 없이 보상할 수 있다.Next, the operation of the uninterruptible power supply 1 will be described based on FIGS. 3 and 4. 4 is a schematic view for explaining the operation of the uninterruptible power supply. The uninterruptible power supply 1 supplies power to the load in a commercial power supply at all times, but can compensate without an instantaneous interruption in the event of power failure or net low.

(A) 건전시(상용급전시)(A) Healthy (commercial dispatch)

무정전 전원장치(1)는 상용 전원(8)의 건전시, 즉 상용 전원(8)에서 전원 사고가 발생하지 않고 순저나 정전이 일어나지 않은 때에는, 예비전원부(4)로부터 부하에 대하여 전력을 공급하지 않고, 상용 전원(8)으로부터만 전력 공급한다.The uninterruptible power supply 1 does not supply power to the load from the preliminary power supply unit 4 when the commercial power supply 8 is healthy, that is, when no power accident occurs in the commercial power supply 8 and no step or power failure occurs. Instead, power is supplied only from the commercial power source 8.

무정전 전원장치(1)에서는 도 4(A)에 나타낸 바와 같이, 고속한류차단부(3)의 사이리스터(13a)와 사이리스터(13b)가 함께 점등되어 닫힌 상태로 제어되고, 상용 전원(8)으로부터 고속한류차단부(3)를 매개로 부하(9)로 전력이 공급된다.In the uninterruptible power supply 1, as shown in Fig. 4A, the thyristor 13a and the thyristor 13b of the fast current interrupting block 3 are both turned on and controlled in a closed state, and are controlled from the commercial power source 8. Power is supplied to the load 9 via the fast current interrupting block 3.

고속한류차단부(3)에 있어서 직류 리액터(14)에는 상시 같은 방향으로 전류가 흐르기 때문에, 직류 리액터(14)의 임피던스는 겉보기상 0이 되고, 교류단자(13a1,13a2)측에서 본 임피던스도 0으로 된다.Since the current flows in the DC reactor 14 at the same time in the high-speed current blocking section 3, the impedance of the DC reactor 14 is apparently zero, and the impedance seen from the AC terminals 13a1 and 13a2 is also shown. It becomes zero.

예비전원부(4)는 상용 전원(8)의 건전시에는, 부하(9)에 대하여 전력이 공급되지 않도록 제어되고 있다. 즉, 예비전원부(4)에서 부하(9)에 대하여 공급할 유효전력(P) 및 무효전력(Q)의 어느 것이나 모두 0으로 하는 제어(이하, PQ 제어라 한다)가 행해진다. 또 예비전원부(4)의 변환부(17)에서는 배터리(15)의 부동 충전을 행하는 직류 전압제어와 상용 전원(8)과 거의 같은 상, 같은 진폭의 전압을 출력하는 출력 전압 제어가 행해진다.The spare power supply unit 4 is controlled so that electric power is not supplied to the load 9 when the commercial power source 8 is sound. That is, the control of the preliminary power supply unit 4 to make both of the active power P and the reactive power Q to be supplied to the load 9 to be 0 (hereinafter referred to as PQ control) is performed. In the conversion unit 17 of the preliminary power supply unit 4, direct voltage control for floating charge of the battery 15 and output voltage control for outputting a voltage having substantially the same phase and the same amplitude as the commercial power supply 8 are performed.

건전시에서 제어부(12)의 각부의 동작에 대해서 설명한다. 제어부(123)에서는, 계측용 변압기(11)에서 출력된 신호를 상기한 바와 같이 1/4 사이클 마다 검출하고 있다. 전압판정부(31)는 전압이 통상의 경우에는 동기신호 생성부(33)가 출력한 신호가 출력 전압 기준 정현파 작성부(40)로 출력되도록 절환 스위치(35)를 절환시키는 신호를 출력한다. 또 전압판정부(31)는 PQ 제어부(37)로부터의 신호를 출력하기 위해서 절환 스위치(38)를 절환시키기 위한 신호를 출력한다. 더욱이, 전압판정부(31)는 배터리 상태 판정부(39)에 배터리(15)가 만충전 상태가 아닐 경우 배터리를 충전시키기 위하여 배터리 상태 판정부(39)로 신호를 출력한다. 더해서, 전압판정부(31)는 사이리스터 제어부(32)에 대하여 브리지회로(13)의 사이리스터(13a,13b)를 '온'시키는 신호를 출력한다. 사이리스터 제어부(32)는 이 신호를 검출하면 사이리스터 점등 신호를 출력한다. 한편, 상용 전원(8)의 건전시에서는 사이리스터(13a,13b)는 항시 점등상태(온상태)이다.The operation of each part of the control part 12 in a healthy state is demonstrated. The control part 123 detects the signal output from the measuring transformer 11 every 1/4 cycle as mentioned above. The voltage determiner 31 outputs a signal for switching the switching switch 35 so that the signal output from the synchronization signal generator 33 is output to the output voltage reference sine wave generator 40 in a normal voltage. The voltage judging unit 31 also outputs a signal for switching the switching switch 38 in order to output the signal from the PQ control unit 37. Further, the voltage judging unit 31 outputs a signal to the battery state determining unit 39 to charge the battery when the battery 15 is not in a fully charged state. In addition, the voltage determining unit 31 outputs a signal to the thyristor control unit 32 to turn on the thyristors 13a and 13b of the bridge circuit 13. The thyristor control part 32 outputs a thyristor lighting signal when it detects this signal. On the other hand, in the health of the commercial power source 8, the thyristors 13a and 13b are always in the lit state (on state).

(PQ 제어)(PQ control)

제어부(12)에서는, 상기의 PQ 제어를 행할 때에는 부하(9)에 대하여 공급할 유효전력(P) 및 무효전력(Q) 어느 것이나 모두 0으로 하기 위해서, 예비전원부(4)로부터 부하(9)로 출력되는 전류를 0으로 하는 제어가 행해진다. 도 5는 무정전 전원장치의 등가회로 및 벡터도이다. 도 5(A)에 있어서, 상용 전원(8)의 출력전압을 V1, 예비전원부(4)의 전압을 V2, 부하(9)의 전압을 VL, 상용 전원(8) 측의 리액턴스를 X1, 예비전원부(4)의 리액턴스를 X2라 한다. 또, 상용 전원(8)으로부터 예비전원부(4)로 전류 I1가 흐르고, 예비전원부(4)로부터 부하(9)로 전류 I2가 흐르며, 상용 전원(8)으로부터 부하(9)로 전류 I3가 흐르는 것으로 한다. 또, 이하의 설명에서는 V∠θv를 전압 벡터(V)라 칭하고, I∠θi를 전류 벡터(I)라 칭한다.In the control part 12, when performing the above-mentioned PQ control, in order to set both the active power P and the reactive power Q to be supplied to the load 9 to 0, the control part 12 is transferred from the preliminary power supply part 4 to the load 9. Control to set the output current to zero is performed. 5 is an equivalent circuit and a vector diagram of an uninterruptible power supply. In Fig. 5A, the output voltage of the commercial power supply 8 is V1, the voltage of the spare power supply unit 4 is V2, the voltage of the load 9 is VL, and the reactance on the commercial power source 8 side is X1, which is preliminary. The reactance of the power supply unit 4 is referred to as X2. In addition, the current I1 flows from the commercial power supply 8 to the preliminary power supply section 4, the current I2 flows from the preliminary power supply section 4 to the load 9, and the current I3 flows from the commercial power supply 8 to the load 9. Shall be. Incidentally, in the following description, V∠θv is referred to as the voltage vector V, and I∠θi is referred to as the current vector I.

예비전원부(4)의 전압 벡터(V2)와 부하전압의 전압 벡터(VL)가 같은 경우, 예비전원부(4)로부터 부하(9)에 대하여 전류는 흐르지 않는다. 또, 이 경우, 전류 벡터 I1와 전류 벡터 I2가 같은 크기로 각각 방향이 정반대이면 좋다. 이것들의 관계를 충족시키도록 한 경우, 각 벡터의 관계는 도 5(B)에 나타난 바와 같이 된다. 한편, 도면에서 전압 벡터 V(x1+x2)는 리액턴스(x1)의 전압 벡터(Vx1)와 리액턴스(x2)의 전압 벡터(Vx2)를 더한 것이다.When the voltage vector V2 of the preliminary power supply unit 4 and the voltage vector VL of the load voltage are the same, no current flows from the preliminary power supply unit 4 to the load 9. In this case, the directions of the current vectors I1 and I2 may be opposite to each other in the same magnitude. When these relationships are satisfied, the relationship of each vector becomes as shown in Fig. 5B. Meanwhile, in the drawing, the voltage vector V (x1 + x2) is obtained by adding the voltage vector Vx1 of the reactance x1 and the voltage vector Vx2 of the reactance x2.

PQ 연산부(36)는 상기의 관계를 충족하기 위하여 전원출력 측정부(20)가 측정한 인버터 전류와 부하 전압에 기초하여 유효전력(P)과 무효전력(Q)을 연산한다. 계속해서 PQ 제어부(37)는 유효전력 P=O로 하기 위해서 인버터(17b)로부터 출력되 는 정현파 전압의 위상을 보정하는 소정의 값 △θ을 산출한다. 또한, 무효전력 Q=O로 하기 위해서 인버터(17b)로부터 출력하는 정현파 전압의 진폭을 보정하는 소정의 값 △A를 산출한다. 그리고, PQ 제어부(37)는 산출한 △θ 및 △A의 정보를 출력 전압 기준 정현파 작성부(40)에 출력한다.The PQ calculator 36 calculates the active power P and the reactive power Q based on the inverter current and the load voltage measured by the power output measuring unit 20 to satisfy the above relationship. Subsequently, the PQ control unit 37 calculates a predetermined value [Delta] [theta] that corrects the phase of the sine wave voltage output from the inverter 17b so as to make the effective power P = O. Further, in order to make reactive power Q = O, a predetermined value? A for correcting the amplitude of the sine wave voltage output from the inverter 17b is calculated. The PQ control unit 37 then outputs the calculated? Θ and? A information to the output voltage reference sine wave generator 40.

출력 전압 기준 정현파 작성부(40)는 PQ 제어부(37) 등으로부터 출력된 신호에 근거해서 기준 정현파를 작성한다. PQ 제어부(37)로부터 출력된 신호만에 근거해서 정현파를 작성한 경우 인버터(17b)가 출력하는 정현파 전압은,The output voltage reference sine wave generator 40 creates a reference sine wave based on the signal output from the PQ control unit 37 or the like. When the sine wave is generated based only on the signal output from the PQ control unit 37, the sine wave voltage output by the inverter 17b is

V2=(A+△A)sin(ωt +△θ) -----(식 1)V2 = (A + ΔA) sin (ωt + Δθ) ----- (Equation 1)

이 된다. 따라서, 인버터(17b)의 출력 전압(V2)을 위 식과 같이 하는 것으로, 예비전원부(4)로부터 부하(9)에 공급되는 전력을 0로 할 수 있다.Becomes Therefore, by setting the output voltage V2 of the inverter 17b as described above, the power supplied from the preliminary power supply unit 4 to the load 9 can be zero.

한편, 예비전원부(4)로부터 출력하는 전압(V2)을 보정하는 위상(△θ)과 유효전력(P)과의 관계 및 예비전원부(4)로부터 출력하는 전압(V2)을 보정하는 진폭(△A)과 무효전력(Q)과의 관계는 무정전 전원장치(1)를 접속할 상용전원(8)의 임피던스(impedance)나 무정전 전원장치(1)의 임피던스(impedance)에 근거해서 연산하는 것으로 용이하게 구할 수 있다.On the other hand, the relationship between the phase (Δθ) for correcting the voltage V2 output from the spare power supply unit 4 and the effective power P and the amplitude (Δ) for correcting the voltage V2 output from the reserve power supply unit 4. The relationship between A) and reactive power Q can be easily calculated based on the impedance of the commercial power source 8 to which the uninterruptible power supply 1 is to be connected or the impedance of the uninterruptible power supply 1. You can get it.

(충전제어)(Charge control)

또, 제어부(12)에서는 상기와 같이 배터리(15)의 충전 제어를 행하고 있다. 즉 배터리 상태 판정부(39)는 배터리 출력 측정부(16)로부터 출력된 배터리(15)의 직류 전압 및 직류 전류의 측정 결과에 기초하여 배터리(15)를 충전 할 필요가 있는지 또는 만충전인지를 판단한다. 배터리(15)에 대하여 충전이 필요할 경우, 배터 리 상태 판정부(39)는 변환부(17)의 충전기(17a)로부터 배터리(15)에 대하여 전류가 흘러서 배터리(15)의 충전이 행하여지도록 위상 정보를 작성한다. 배터리 상태 판정부(39)에서 작성된 위상 신호의 정보는 출력 전압 기준 정현파 작성부(40)에 출력되어 인버터(17b)로부터 출력하는 정현파 전압의 위상을 보정하기 위한 정보로서 사용된다. 한편, 배터리(15)가 만충전인 경우에는 배터리 상태 판정부(39)는 위상 신호를 작성하지 않고, 출력 전압 기준 정현파 작성부(40)에 위상 신호의 정보는 출력 하지 않는다.Moreover, the control part 12 performs charge control of the battery 15 as mentioned above. That is, the battery state determination unit 39 determines whether or not the battery 15 needs to be charged or fully charged based on the measurement results of the DC voltage and the DC current of the battery 15 output from the battery output measurement unit 16. To judge. When the battery 15 needs to be charged, the battery state determination unit 39 phases so that current flows from the charger 17a of the converter 17 to the battery 15 so that the battery 15 is charged. Fill out the information. The information of the phase signal generated by the battery state determination unit 39 is used as information for correcting the phase of the sine wave voltage output to the output voltage reference sine wave generator 40 and output from the inverter 17b. On the other hand, when the battery 15 is fully charged, the battery state determination unit 39 does not generate the phase signal, and does not output the phase signal information to the output voltage reference sine wave generator 40.

한편, 충전기 분리 방식으로 배터리(15)를 충전할 경우에는 이 제어는 쓰지 않는다.On the other hand, this control is not used when the battery 15 is charged by the charger detachment method.

(예비전원 출력 밸런스 제어)(Spare Power Output Balance Control)

또, 제어부(12)에서는 순저나 정전이 발생했을 때에, 예비전원부(4)로부터 출력되는 전압 파형의 위상·진폭의 차이가 없는 전압을 출력시키기 위해서 예비전원부(4)의 출력 전압의 위상·진폭을 상용 전원(8)의 출력 전압의 위상·진폭과 동기시키는 제어를 행하고 있다. 동기신호 생성부(33)는 계측용 변압기(11)가 출력한 상용 전원(8)의 교류 전압 측정 결과에 근거하여 상용 전원(8)의 출력 전압에 있어서의 위상·진폭의 정보를 절환 스위치(switch)(35)를 개재하여 출력 전압 기준 정현파 작성부(40)에 출력한다. 출력 전압 기준 정현파 작성부(40)는 동기신호 생성부(33)로부터 출력된 정보에 근거하여 인버터(17b)로부터 출력되는 정현파 전압의 위상을 보정한다.In addition, the control unit 12 outputs a voltage having no difference in phase and amplitude of the voltage waveform output from the preliminary power supply unit 4 when a step or power failure occurs, so that the phase and amplitude of the output voltage of the preliminary power supply unit 4 are output. Is controlled in synchronization with the phase and amplitude of the output voltage of the commercial power supply 8. The synchronization signal generator 33 switches the phase and amplitude information at the output voltage of the commercial power source 8 based on the AC voltage measurement result of the commercial power source 8 output from the measuring transformer 11. It outputs to the output voltage reference sine wave creation part 40 via switch 35. The output voltage reference sine wave generator 40 corrects the phase of the sine wave voltage output from the inverter 17b based on the information output from the synchronization signal generator 33.

이렇게, 상용 전원(8)의 건전시에는 제어부(12)에서 상기와 같은 제어가 행 하여져 출력 전압 기준 정현파 작성부(40)는 동기신호 생성부(33)와, PQ 제어부(37)와, 배터리 상태 판정부(39)로부터의 진폭이나 위상의 보정 정보에 근거하여 인버터(17b)로부터 출력되는 정현파 전압의 위상 및 진폭의 정보를 작성하고, 이 정보를 인버터 출력 제어부(41)에 출력한다. 또한, 변환부(17)는 인버터 출력제어부(41)로부터 출력된 신호에 근거한 동작을 행한다.In this way, when the commercial power supply 8 is healthy, the control unit 12 performs the same control as described above, so that the output voltage reference sine wave generator 40 has a synchronization signal generator 33, a PQ controller 37, and a battery. Based on the amplitude and phase correction information from the state determining unit 39, information on the phase and amplitude of the sine wave voltage output from the inverter 17b is generated, and the information is output to the inverter output control unit 41. In addition, the conversion unit 17 performs an operation based on the signal output from the inverter output control unit 41.

(B)사고발생시(B) In case of accident

무정전 전원장치(1)는 상용 전원(8)에서 전원 사고가 발생해서 순저나 정전이 일어났을 경우, 예비전원부(4)로부터 순간적인 끊어짐 없이 전력을 공급한다. 즉, 도 4(B)에 나타낸 바와 같이, 예비전원부(4)에서는 금방 전압원으로서 사고점에 전류가 공급(출력 전압제어)됨과 함께 부하(9)에 대하여 배터리(15)에 축적한 전력이 공급된다. 사고검출부(2)에서 순저나 정전이 검출되면, 고속한류차단부(3)의 사이리스터(13a, 13b)에 차단 신호가 출력된다. 또한, 이 때, 예비전원부(4)에서는 PQ 제어가 중지되어 배터리(15)의 충전이 중지된다.The uninterruptible power supply 1 supplies power without a momentary disconnection from the reserve power supply unit 4 when a power accident occurs in the commercial power supply 8 and a sudden power failure or a power failure occurs. That is, as shown in Fig. 4B, the preliminary power supply unit 4 immediately supplies the current (output voltage control) to the accident point as a voltage source and supplies the electric power accumulated in the battery 15 to the load 9. do. When a low or power failure is detected by the accident detection unit 2, a cutoff signal is output to the thyristors 13a and 13b of the high speed current limiting unit 3. At this time, the PQ control is stopped in the preliminary power supply unit 4 to stop the charging of the battery 15.

부하 전압 VL은 직류 리액터(14)와 교류 리액터(18L)와의 분압에 의해 결정되는 전압으로 된다. 즉, 배터리 전압을 Vs, 직류 리액터(14)의 임피던스를 Z1, 교류 리액터(18L)의 임피던스를 Z2라고 했을 경우, 부하 전압 VL은,The load voltage VL is a voltage determined by the partial pressure of the DC reactor 14 and the AC reactor 18L. That is, when the battery voltage is Vs, the impedance of the DC reactor 14 is Z1 and the impedance of the AC reactor 18L is Z2, the load voltage VL is

VL=Z1/(Z1 + Z2)×Vs------(식 2)VL = Z1 / (Z1 + Z2) × Vs ------ (Equation 2)

로 된다.It becomes

(사고발생)(Incident)

무정전 전원장치(1)에서는 상용 전원에서 순간 전압 저하나 정전 등의 전원 사고를 1/4 사이클마다 검출하고 있다. 또, 상용 전원의 건전시에는 예비전원부(4)로부터 전력 공급이 이루어지지 않도록 PQ 제어를 행하고 있다. 한편, 전원 사고가 발생하면, 부하(9) 및 사고점에 대하여 예비전원부(4)로부터 순간적인 끊어짐 없이 전력을 공급하기 위해서, 이하와 같은 제어를 행하고 있다.The uninterruptible power supply 1 detects a power failure such as an instantaneous voltage drop or a power failure every 1/4 cycle in a commercial power supply. Moreover, PQ control is performed so that electric power may not be supplied from the spare power supply part 4 when the commercial power supply is sound. On the other hand, when a power supply accident occurs, the following control is performed in order to supply electric power from the preliminary power supply unit 4 to the load 9 and the accident point without interruption.

사고 발생시에 있어서 제어부(12)의 각부 동작에 대해서 설명한다. 도 6은 무정전 전원장치의 출력 전압 파형 및 제어 타이밍 차트다. 상용 전원(8)으로부터는 도 6에 나타낸 바와 같은 정현파 전압이 출력되고 있다. 제어부(12)에서는 계측용 변압기(11)로부터 출력된 신호를 상기와 같이 1/4 사이클마다 검출하고 있다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 전압판정부(31)는 순저 또는 정전 발생(도 6에 나타낸 (1))으로부터 최장 1/4 사이클(50Hz의 경우 5msec) 후까지(t1 기간 내에) 순저 또는 정전을 검출한다(도 6에 나타낸 (2)).The operation of each part of the control part 12 at the time of an accident will be described. 6 is an output voltage waveform and a control timing chart of an uninterruptible power supply. The sine wave voltage as shown in FIG. 6 is output from the commercial power supply 8. The control part 12 detects the signal output from the measuring transformer 11 every 1/4 cycle as mentioned above. As shown in Fig. 6, the voltage judging unit 31 performs the net low or power failure from the occurrence of the net low or power failure ((1) shown in Fig. 6) up to a quarter cycle (5 msec at 50 Hz) (within the t1 period). (2) shown in FIG.

무정전 전원장치(1)에서는 순저나 정전이 발생하면 예비전원부(4)으로부터 상용 전원(8)의 사고점 및 부하(9)에 대하여 즉시 전력 공급을 시작해서 연속해서 전력을 공급하도록 PQ 제어의 응답성을 제어부(12)가 상용 전원의 전원 사고를 검출하는 주기보다도 긴 시간인 10msec∼수100msec로 설정하고 있다. 따라서, 상용 전원에 있어서 순간 전압 저하 사고나 정전 사고가 발생해도 PQ 제어의 응답이 곧바로 따르지 않기 때문에 계속해서 사고 발생전과 같은 계통 조건으로 PQ 제어가 행하여진다. 이 때, 계통측(상용 전원측)에서 사고가 발생하고 있는 한편에서, PQ 제어는 사고 발생 전의 계통조건으로 행하여지기 때문에 PQ 제어는 정확하게 행하여지지 않게 된다. 즉, 부하 전류가 흐르지 않도록 정확하게 PQ 제어가 행하여지지 않고, 예비전원부(4)로부터 계통에 대하여 전류가 흘러버린다. 본 발명에서는 이 때의 전류를 이용하여 직류 리액터(14)와 교류 리액터(18L)와의 분압 작용에 의해 부하(9)에 대하여 전력 공급을 계속시킨다.In the uninterruptible power supply 1, when a sudden power failure or a power failure occurs, the PQ control responds to start supplying power immediately from the preliminary power supply unit 4 to the accident point of the commercial power supply 8 and the load 9 to supply the power continuously. The sex is set to 10 msec to several 100 msec, which is longer than the period in which the control unit 12 detects a power supply accident of the commercial power source. Therefore, even if a voltage drop accident or a power failure accident occurs in a commercial power supply, the response of the PQ control is not immediately followed, so that PQ control is continuously performed under the same system conditions as before the accident occurred. At this time, while an accident occurs on the system side (commercial power supply side), the PQ control is performed under the system condition before the accident occurs, so that the PQ control is not performed accurately. That is, PQ control is not performed correctly so that load current does not flow, and current flows from the preliminary power supply part 4 to the system. In the present invention, power supply is continued to the load 9 by the partial pressure action between the DC reactor 14 and the AC reactor 18L using the current at this time.

이렇게 예비전원부(4)는 전원 사고가 발생해도 잠시 동안은 전원 건전시와 같은 제어를 행하므로 부하(9)에 대하여 공급하는 유효전력(P) 및 무효전력(Q)을 0로 하는 제어가 행하여지지 않고, 예비전원으로부터 전원공급 상용 전원(8)의 사고점 및 부하(9)에 대하여 전력 공급이 즉시 개시된다.Thus, even if a power failure occurs, the spare power supply unit 4 performs the same control as that of the power supply for a while, so that the active power P and the reactive power Q supplied to the load 9 are set to zero. The power supply is immediately started from the spare power supply to the accident point of the power supply commercial power supply 8 and the load 9.

이 때, 예비전원부(4)로부터는 상용 전원(8)의 사고점과 부하(9)에 대하여 전류가 흐르기 때문에 부하 전압 VL은 직류 리액터(14)와 교류 리액터(18L)와의 분압에 의해 결정되는 전압으로 된다. 그 때문에, 부하(9)에 대한 허용 전압 저하율을 A%, 교류 리액터(18L)의 임피던스를 Z2이라고 했을 때, 직류 리액터(14)의 임피던스 Z1을 (100Z2)/A 이상으로 설정하는 것으로, 예비전원부(4)로부터 부하(9)로 출력하는 전압을 허용 전압 저하율보다도 큰 값으로 할 수 있다.At this time, since a current flows from the preliminary power supply unit 4 to the accident point of the commercial power supply 8 and the load 9, the load voltage VL is determined by the partial pressure of the DC reactor 14 and the AC reactor 18L. It becomes a voltage. Therefore, when the allowable voltage drop rate with respect to the load 9 is A% and the impedance of the AC reactor 18L is Z2, the impedance Z1 of the DC reactor 14 is set to (100Z2) / A or more, and is preliminary. The voltage output from the power supply unit 4 to the load 9 can be made larger than the allowable voltage drop rate.

예를 들면, 부하(9)에 대한 허용 전압 저하율이 10%의 경우, 교류 리액터(18L)의 임피던스(Z2)와 직류 리액터(14)의 임피던스(Z1)와의 비를, Z1:Z2=10:1에 설정하는 것으로, 예비전원부(4)로부터 부하(9)에 출력하는 전압의 저하율을 10% 미만으로 할 수 있다.For example, when the allowable voltage drop rate for the load 9 is 10%, the ratio of the impedance Z2 of the AC reactor 18L to the impedance Z1 of the DC reactor 14 is Z1: Z2 = 10: By setting it to 1, the fall rate of the voltage output from the preliminary power supply part 4 to the load 9 can be made into less than 10%.

(사고검출)(Detection of accidents)

무정전 전원장치(1)는 사고 검출 타이밍에서 PQ 제어를 정지한다(도 6에 나타낸 (3)). 또한, 이 PQ 제어의 정지 후에는 예비전원부(4)로부터 전력공급이 행하 여진다.The uninterruptible power supply 1 stops PQ control at the accident detection timing ((3) shown in FIG. 6). After the PQ control is stopped, power is supplied from the spare power supply unit 4.

제어부(12)의 전압판정부(31)는 전원 사고를 검출하면, 자주 운전용 위상신호 작성부(34)의 신호가 출력 전압 기준 정현파 작성부(40)에 출력되도록 절환 스이치(35)를 절환하는 신호를 출력한다.When the voltage judging unit 31 of the control unit 12 detects a power failure, the switching switch 35 is output such that the signal of the phase signal generator 34 for operation is output to the output voltage reference sine wave generator 40. Outputs a switching signal.

또한, 전압판정부(31)는 예비전원부(4)의 PQ 제어를 정지하고, 예비전원부(4)로부터 부하에 대하여 전력을 공급하기 위해서 절환 스위치(38)를 절환하는 신호를 출력한다. 이에 의해, PQ 제어부(37)로부터의 신호가 출력 전압 기준 정현파 작성부(40)로 출력이 정지된다.In addition, the voltage judging unit 31 stops PQ control of the preliminary power supply unit 4 and outputs a signal for switching the switching switch 38 to supply power to the load from the preliminary power supply unit 4. As a result, the output from the PQ control unit 37 is stopped by the output voltage reference sine wave generator 40.

더욱이, 전압판정부(31)는 배터리 상태 판정부(39)에 배터리(15)의 충전을 중지시키도록 배터리 상태 판정부(39)에 신호를 출력한다. 또한, 출력 전압 기준 정현파 작성부(40)는 자주 운전용 위상신호 작성부(34)로부터 출력된 신호(위상정보)에 근거해서 정현파 전압의 파형을 작성하여 인버터 출력 제어부(41)로 신호를 출력한다. 따라서, 상용 전원(8)의 사고점과 부하(9)에 대하여 예비전원부(4)로부터 계속해서 전력이 공급된다.Further, the voltage judging unit 31 outputs a signal to the battery state determining unit 39 to stop charging of the battery 15 to the battery state determining unit 39. In addition, the output voltage reference sine wave generator 40 generates a waveform of the sine wave voltage based on a signal (phase information) output from the phase signal generator 34 for driving frequently and outputs a signal to the inverter output controller 41. do. Therefore, electric power is continuously supplied from the spare power supply unit 4 to the accident point of the commercial power source 8 and the load 9.

전압판정부(31)는 순저 또는 정전을 검출한 때는 상기의 동작 이외에, 사이리스터 제어부(32)에 대하여 브리지(bridge)회로(13)의 사이리스터(13a,13b)를 오프(소등)시키는 신호를 출력한다. 사이리스터 제어부(32)는 이 신호를 검출하면, 사이리스터 점등 신호의 출력을 정지시킨다. 그러나, 사이리스터(13a,13b)는 부하 전류가 0으로 되지 않으면 오프되지 않기 때문에, 사이리스터 제어부(32)가 사이리스터의 점등 신호를 출력하는 것을 정지하고 나서 수msec 뒤에 소등한다(도 6에 나 타낸 (4)). 따라서, 도 6에 나타낸 바와 같이, 순저나 정전이 발생하고 나서 사이리스터가 소등할 때까지의 사이(=t1+t2)에, 최장 1/2 사이클(50Hz의 경우 10msec)이 필요가 되지만, 사고 발생 타이밍부터 사고 검출 타이밍까지의 사이에 있어서, 부하 및 사고점에 대하여 예비전원수단으로부터 순간적인 끊어짐 없이 전력이 공급된다.The voltage judging unit 31 outputs a signal for turning off (turning off) the thyristors 13a and 13b of the bridge circuit 13 to the thyristor control unit 32 in addition to the above operation when detecting the low or power failure. do. When the thyristor control unit 32 detects this signal, the thyristor control unit 32 stops outputting the thyristor lighting signal. However, since the thyristors 13a and 13b do not turn off unless the load current becomes zero, the thyristor control unit 32 turns off several msec after stopping the thyristor control unit 32 from outputting the lighting signal of the thyristor (shown in FIG. 4)). Therefore, as shown in Fig. 6, a maximum half cycle (10 msec for 50 Hz) is required between the time when the low or power failure occurs until the thyristor turns off (= t1 + t2), but an accident occurs. From the timing to the incident detection timing, power is supplied from the preliminary power supply means to the load and the accident point without interruption.

한편, PQ 제어에서는 부하 전류를 0로 하는 제어를 행하고 있지만, 인버터(17b)를 상시 구동하고 있다. 이 때문에, 상기와 같이, 계통(상용 전원8)의 전압위상과 인버터(17b)의 전압 위상과를 미리 맞춰 두는 것에 의해 전원 사고 발생 직후에 있어서 예비전원부(4)에서의 출력 전압은 위상이 연속한 것이 된다.On the other hand, in the PQ control, the load current is controlled to 0, but the inverter 17b is always driven. For this reason, as described above, the voltage phase of the system (commercial power source 8) and the voltage phase of the inverter 17b are previously set so that the output voltage from the spare power supply unit 4 is continuous in phase immediately after a power failure occurs. It becomes one.

(C) 보상시(C) reward

고속한류차단부(3)의 사이리스터(13a,13b)가 소등되어 상용 전원(8)과 부하(9) 사이의 전로가 차단되면, 도 4(C)에 나타낸 바와 같이, 예비전원부(4)로부터는 100%의 전압으로 부하(9)에 대하여만 전력이 공급되어 순저·정전이 보상된다.When the thyristors 13a and 13b of the fast current interrupting block 3 are turned off and the converter between the commercial power source 8 and the load 9 is cut off, as shown in FIG. The power is supplied only to the load 9 at a voltage of 100%, thereby compensating for net low and power failure.

보상시에 있어서 제어부(12)의 각부의 동작에 대해서 설명한다. 제어부(12)에서는 사고 발생과 같은 제어가 행하여진다. 다시 말해, 제어부(12)에서는 전압판정부(31)가 계측용 변압기(11)로부터 출력된 신호를 상기와 같이 1/4 사이클마다 검출하고 있다. 전압판정부(31)는 상용 전원(8)에서 순저 또는 정전이 발생하고 있는 사이, 순저 또는 정전을 검출하고, 절환 스위치(35,38), 배터리 상태 판정부(39) 및 사이리스터 제어부(32)에 대하여 신호를 출력하지 않는다. 그 때문에, 절환 스위치(35)는 자주 운전용 위상신호 작성부(34)의 신호가 출력 전압 기준 정 현파 작성부(40)로 출력되도록 상태가 유지되어 있고, 절환 스위치(38)는 PQ 제어부(37)로부터의 신호가 출력되지 않도록 상태가 유지되어 있다. 또한, 배터리 상태 판정부(39)는 계속해서 배터리(15)의 충전을 중지시키므로, 신호를 출력하지 않고, 사이리스터 제어부(32)도 사이리스터의 점등 신호를 출력하지 않는다. 따라서, 출력 전압 기준 정현파 작성부(40)는 자주 운전용 위상신호 작성부(34)로부터 출력된 신호(위상정보)에 근거해서 정현파 전압의 파형을 작성하여 인버터 출력 제어부(41)로 신호를 출력하고, 부하(9)에 대하여 계속 예비전원부(4)로부터만 전력이 공급된다.The operation of each part of the control part 12 at the time of compensation is demonstrated. The control part 12 performs control like an accident occurrence. In other words, the control unit 12 detects the signal output from the measuring transformer 11 every 1/4 cycle as described above. The voltage judging unit 31 detects the net low or the blackout while the net power or the power failure is occurring in the commercial power supply 8, and switches the switches 35 and 38, the battery state determining unit 39 and the thyristor control unit 32. No signal is output for. Therefore, the switching switch 35 is maintained in such a state that the signal of the operation phase signal generator 34 for frequent operation is output to the output voltage reference sine wave generator 40, and the switching switch 38 is a PQ controller ( The state is maintained so that the signal from 37) is not output. In addition, since the battery state determination unit 39 stops charging the battery 15 continuously, the battery state determination unit 39 does not output a signal, and the thyristor control unit 32 also does not output the ignition signal of the thyristor. Therefore, the output voltage reference sine wave generator 40 generates a waveform of the sine wave voltage based on the signal (phase information) output from the phase signal generator 34 for driving frequently and outputs the signal to the inverter output controller 41. Then, electric power is supplied only from the spare power supply unit 4 to the load 9.

(D)복전시(D) Restoration

상용 전원(8)에 있어서 전원 사고가 해소되어 복전한 경우, 무정전 전원장치(1)에서는 도 4(A)에 근거해서 설명한 바와 같이, 고속한류차단부(3)의 사이리스터(13a)와 사이리스터(13b)가 함께 점등되어 닫힌 상태에 제어되고, 상용 전원(8)으로부터 고속한류차단부(3)를 개재하여 부하(9)로 전력이 공급되며, 예비전원부(4)로부터의 전력 공급은 정지된다.When the power supply accident is eliminated in the commercial power supply 8 and the power is recovered, the uninterruptible power supply 1 has the thyristor 13a and the thyristor of the fast current interrupting block 3 as described with reference to Fig. 4A. 13b) lights together and is controlled in a closed state, power is supplied from the commercial power supply 8 to the load 9 via the high speed current interrupting block 3, and the power supply from the preliminary power supply unit 4 is stopped. .

여기서, 상용 전원에 있어서 사고가 발생했을 경우, 잠시 동안은 예비전원수단으로부터 부하에 대하여 필요한 전력을 공급할 수 있다. 그러나, 무정전 전원장치(1)만으로부터 부하(9)에 대하여 전력 공급한 상태가 이어지고, 어느 정도 시간이 경과하면, 예비전원수단의 직류 전원의 전압이 저하하므로, 부하에 대하여 필요한 전력을 공급할 수 없게 된다. 그래서, 무정전 전원장치(1)의 백업(backup)용 전원으로서, 비상용 발전기를 부하에 접속하는 시스템(system) 구성으로 하면 좋다. 도 7은 무정전 전원장치에 비상용 발전기를 접속한 개략도다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 부하(9)에 대하여 무정전 전원장치(1)를 접속하는 동시에 이 무정전 전원장치(1)의 입력단자(6)에 전원 계통 절환 스위치(52)를 마련하고, 상용 전원(8)과 비상용 발전기(51)와의 접속을 바꿀 수 있게 구성한다.Here, when an accident occurs in the commercial power supply, the necessary power can be supplied to the load from the spare power supply means for a while. However, the state in which power is supplied to the load 9 only from the uninterruptible power supply 1 continues, and when a certain time elapses, the voltage of the DC power supply of the preliminary power supply means decreases, so that necessary power can be supplied to the load. There will be no. Therefore, what is necessary is just to set it as the system structure which connects an emergency generator to a load as a backup power supply of the uninterruptible power supply 1. As shown in FIG. 7 is a schematic diagram of connecting an emergency generator to an uninterruptible power supply. As shown in FIG. 7, the uninterruptible power supply 1 is connected to the load 9, and a power supply system switching switch 52 is provided at the input terminal 6 of the uninterruptible power supply 1 to provide a commercial power supply. It is comprised so that the connection of (8) and the emergency generator 51 may be changed.

이 정전 보상 시스템 아래와 같이 동작한다. 우선, 계통측에서 전원 사고가 발생하면, 무정전 전원장치(1)의 예비전원부(4)로부터 부하(9)에 대하여 상기의 설명과 같이 전력이 공급된다. 또한, 비상용 발전기(51)는 계통측에서의 사고 발생후에 예비전원부(4)로부터 부하(9)에 대하여 충분한 전력을 공급할 수 없게 되기 전의 소정 타이밍에서 시동된다. 그리고, 제어부(12)는 전원계통 절환 스위치(52)에 제어 신호를 출력하고, 비상용 발전기(51)를 시동해서 동작이 안정한 시점에서 전원계통 절환 스위치(52)를 비상용 발전기(51)측으로 절환한다.This power failure compensation system operates as follows. First, when a power supply accident occurs on the grid side, power is supplied from the preliminary power supply unit 4 of the uninterruptible power supply 1 to the load 9 as described above. In addition, the emergency generator 51 is started at a predetermined timing after the occurrence of an accident on the system side before the electric power supply unit 4 cannot supply sufficient power to the load 9. Then, the control unit 12 outputs a control signal to the power system switching switch 52, starts the emergency generator 51, and switches the power system switching switch 52 to the emergency generator 51 side when the operation is stable. .

무정전 전원장치(1)의 제어부(12)는 계측용 변압기(11)로 비상용 발전기(51)의 출력 위상을 감시하고 있어, 예비전원부(4)의 출력이 비상용 발전기(51)의 출력과 동기하도록 변환부(17)를 제어한다. 제어부(12)는 예비전원부(4)의 출력과 비상용 발전기(51)의 출력이 동기하면, 고속한류차단부(3)의 사이리스터 13a 및 사이리스터 13b를 점등시켜서, 고속한류차단부(3)를 개재하여 비상용 발전기(51)로부터 부하(9)에 전력을 공급시킨다. 또한, 이 때, 제어부(12)는 변환부(17)의 동작을 절환하여 예비전원부(4)로부터 부하(9)로의 전력 공급을 정지하고, 배터리(15)의 충전을 시작한다. 한편, 비상용 발전기(51)로부터 부하(9)에 대하여 전력공급을 행하고 있는 사이는, 예비전원부(4)의 배터리(15)를 충전하도록 설정하면 좋다.The control unit 12 of the uninterruptible power supply 1 monitors the output phase of the emergency generator 51 with the measuring transformer 11 so that the output of the spare power supply unit 4 is synchronized with the output of the emergency generator 51. The converter 17 is controlled. When the output of the preliminary power supply unit 4 and the output of the emergency generator 51 are synchronized, the control unit 12 turns on the thyristor 13a and the thyristor 13b of the high speed current limiting block 3 to interpose the high speed current limiting unit 3. To supply power to the load 9 from the emergency generator 51. At this time, the control unit 12 switches the operation of the conversion unit 17 to stop the power supply from the preliminary power supply unit 4 to the load 9 and starts charging the battery 15. On the other hand, the electric power is supplied from the emergency generator 51 to the load 9, so that the battery 15 of the spare power supply unit 4 may be set to be charged.

상용 전원(8)에 있어서 전원 사고가 해소되어 복전한 경우에는, 제어부(12)는 사이리스터 13a 및 사이리스터 13b를 소등하는 동시에 변환부(17)의 동작을 절환하여 예비전원부(4)로부터 부하로의 전력을 공급시킨다. 한편, 이 때, 예비전원부(4)의 출력은 비상용 발전기(51)의 출력과 동기하도록 제어되고 있다. 계속해서, 제어부(12)는 전원계통 절환 스위치(52)에 제어 신호를 출력하고, 스위치를 상용 전원(8)측으로 절환다. 제어부(12)는 계측용 변압기(11)로 상용 전원(8)의 출력 위상을 감시하고 있어, 예비전원부(4)의 출력이 상용 전원(8)의 출력과 동기하도록 변환부(17)를 제어한다. 제어부(12)는 예비전원부(4)의 출력과 상용 전원(8)의 출력이 동기하면, 고속한류차단부(3)의 사이리스터 13a 및 사이리스터 13b을 점등시키고, 고속한류차단부(3)를 개재하여 상용 전원(8)으로부터 부하(9)에 전력을 공급시킨다. 또한, 이 때, 제어부(12)는 변환부(17)의 동작을 절환하여 예비전원부(4)로부터 부하(9)에의 전력 공급을 정지하고, 배터리(15)의 충전을 시작하며 건전시의 상태로 된다.When the power supply accident is eliminated in the commercial power supply 8 and the power is restored, the control unit 12 turns off the thyristor 13a and the thyristor 13b and switches the operation of the conversion unit 17 to transfer the load from the preliminary power supply unit 4 to the load. Supply power. On the other hand, at this time, the output of the spare power supply unit 4 is controlled to synchronize with the output of the emergency generator 51. Subsequently, the control unit 12 outputs a control signal to the power system switching switch 52, and switches the switch to the commercial power source 8 side. The control unit 12 monitors the output phase of the commercial power source 8 with the measuring transformer 11, and controls the conversion unit 17 so that the output of the spare power source unit 4 is synchronized with the output of the commercial power source 8. do. When the output of the preliminary power supply unit 4 and the output of the commercial power supply 8 are synchronized, the control unit 12 turns on the thyristor 13a and the thyristor 13b of the high speed current limiting block 3, and interposes the high speed current limiting block 3. Power is supplied from the commercial power source 8 to the load 9. At this time, the control unit 12 switches the operation of the conversion unit 17 to stop the power supply from the preliminary power supply unit 4 to the load 9, starts charging the battery 15, and is in a healthy state. It becomes

이렇게, 배터리(15)의 전압이 저하해서 예비전원부(4)로부터 부하(9)에 대하여 충분한 전력을 공급할 수 없게 되기 전에 비상용 발전기(51)를 시동시켜서 전력을 공급하므로, 부하(9)에 대하여 계속 안정해서 전력 공급할 수 있다.In this way, before the voltage of the battery 15 decreases so that sufficient power cannot be supplied from the preliminary power supply unit 4 to the load 9, the emergency generator 51 is started to supply power. It is stable and can supply power.

또한, 비상용 발전기(51)에는 무정전 전원장치(1)의 고속한류차단부(3)가 상용 전원(8)과 부하(9) 사이의 전로를 차단하고 나서 소정 시간후에 시동하도록 타임 회로를 마련해 두면 좋다. 이에 의해, 예비전원부(4)의 공급 전력이 소정값 이하가 되어서, 부하(9)에 대하여 필요한 전력을 공급할 수 없게 되기 전에 비상용 발전기(51)로부터 전력을 공급할 수 있다.In addition, if the emergency generator 51 is provided with a time circuit such that the fast current interrupting block 3 of the uninterruptible power supply 1 cuts off the electric path between the commercial power source 8 and the load 9 and starts after a predetermined time. good. Thereby, electric power can be supplied from the emergency generator 51 before supply power of the spare power supply part 4 becomes below a predetermined value, and it becomes impossible to supply necessary electric power to the load 9.

한편, 이상의 설명에서는 무정전 전원장치(1)에 있어서, 예비전원부(4)의 직류 전원과 배터리(축전지)를 이용한 경우에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고 다른 것을 사용해도 좋다. 예를 들면, 전기 2중층 캐패시터(capacitor)나 콘덴서(condenser) 등이 직류 전원으로서 적합하다. 또한, 플라이 휘일(flywheel)을 전원으로서 채용한 구성이어도 좋다.In the above description, the case where the direct current power source and the battery (storage battery) of the preliminary power supply unit 4 is used in the uninterruptible power supply 1 is described. However, the present invention is not limited to this, and another one may be used. For example, an electric double layer capacitor, a capacitor, or the like is suitable as a direct current power source. Moreover, the structure which employ | adopted a flywheel as a power supply may be sufficient.

Claims (7)

상용 전원의 사고를 미리 정한 사고 확인 주기로 검출하는 사고검출수단과,An accident detection means for detecting an accident of commercial power at a predetermined accident confirmation cycle, 상기 상용 전원의 건전시에는 부하에 대하여 상기 상용 전원으로부터 전력을 공급하고, 상기 사고검출수단이 상기 상용 전원에서 사고를 검출하면, 상기 상용 전원으로부터 부하에 대하여 전력을 공급하는 전로를 차단하는 고속한류차단수단과,When the commercial power supply is healthy, high-speed current-limiting current is supplied to the load from the commercial power supply, and when the accident detection means detects an accident in the commercial power supply, the electric current supplying power to the load is cut off from the commercial power supply. Blocking means, 상기 상용 전원의 건전시 및 상기 사고검출수단이 상기 상용 전원의 사고를 검출할 때까지는 부하에 대하여 공급하는 유효전력 및 무효전력을 함께 0으로 하는 제어로서 그 응답시간이 상기 사고검출수단에 있어서의 상용 전원의 사고 확인 주기보다도 길게 설정된 PQ 제어를 행하고, 상기 상용 전원의 사고 발생 직후부터 상기 사고검출수단이 사고를 검출하여 상기 고속한류차단수단이 상기 상용 전원으로부터 부하에 대하여 전력을 공급하는 전로를 차단할 때까지는 부하와 사고점에 대하여 순간적인 끊어짐 없이 전력을 공급하고, 상기 사고검출수단이 상기 상용 전원의 사고를 검출한 때에는 상기 PQ 제어를 정지하고, 상기 고속한류차단수단이 상기 상용 전원으로부터 부하에 대하여 전력을 공급하는 전로를 차단하면 부하에 대하여만 전력을 공급하는 예비전원수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 무정전 전원장치.When the commercial power is sound and the accident detecting means detects the accident of the commercial power, the active power and reactive power supplied to the load are all set to 0. The response time is determined by the accident detecting means. PQ control is set longer than an accident confirmation period of the commercial power supply, and the accident detection means detects the accident immediately after the occurrence of the commercial power supply accident, and the fast current blocking means supplies a power supply to the load from the commercial power supply. Until disconnection, power is supplied to the load and the accident point without interruption momentarily. When the accident detection means detects an accident of the commercial power supply, the PQ control is stopped, and the fast current interrupting means loads from the commercial power supply. If you cut off the converter supplying power to the The uninterruptible power supply comprising: a standby power unit. 상용 전원에서 순간 전압 저하 사고 및 정전 사고를 미리 정한 사고 확인 주기로 검출하는 사고검출수단과,Incident detection means for detecting the instantaneous voltage drop accident and power failure accident in a commercial power supply with a predetermined accident confirmation cycle, 상기 상용 전원으로부터 부하에 대하여 전력을 공급하는 전로를 개폐하는 고속 스위치를 포함하는 단상정류 브리지회로와, 상기 단상정류 브리지회로의 2개 직류단자 사이에 접속된 직류 리액터를 구비하고, 상기 상용 전원의 건전시 및 상기 사고검출수단이 상기 상용 전원의 사고를 검출할 때까지는 상기 상용 전원으로부터 부하에 대하여 상기 직류 리액터를 매개로 전력을 공급하고, 상기 사고검출수단이 상기 상용 전원에서 사고를 검출하면 상기 상용 전원으로부터 부하에 대하여 전력을 공급하는 전로를 상기 고속 스위치로 차단하는 고속한류차단수단과,A single phase rectifying bridge circuit including a high speed switch for opening and closing a converter for supplying power to the load from the commercial power supply, and a DC reactor connected between two DC terminals of the single phase rectifying bridge circuit. The power is supplied from the commercial power supply to the load through the direct current reactor until it is healthy and the accident detection means detects the accident of the commercial power. When the accident detection means detects the accident from the commercial power, A fast current interrupting means for disconnecting a converter for supplying power to a load from a commercial power supply with said high speed switch; 교류 리액터를 포함하는 필터회로와, 인버터와, 직류전원이 직렬로 접속된 구성으로 되고, 상기 상용 전원의 건전시 및 상기 사고검출수단이 상기 상용 전원의 사고를 검출할 때까지는 상기 부하에 대하여 공급하는 유효전력 및 무효전력을 함께 0으로 하는 PQ 제어를 행하고, 사고의 발생 직후로부터 상기 사고검출수단이 사고를 검출하여 상기 고속한류차단수단이 상기 상용 전원으로부터 부하에 대하여 전력을 공급하는 전로를 차단할 때까지는 부하와 사고점에 대하여 순간적인 끊어짐 없이 전력을 공급하고, 상기 사고검출수단이 상기 상용 전원의 사고를 검출한 때에는 상기 PQ 제어를 정지하고, 상기 고속한류차단수단이 상기 상용 전원으로부터 부하에 대하여 전력을 공급하는 전로를 차단하면 상기 부하에 대하여만 필요한 전력을 공급하는 예비전원수단을 포함하며,A filter circuit including an AC reactor, an inverter, and a DC power supply are connected in series, and are supplied to the load until the commercial power is sound and the accident detection means detects the accident of the commercial power. PQ control to set both the active power and the reactive power to 0 together, and the accident detection means detects the accident immediately after the occurrence of the accident, so that the fast current interrupting means cuts off the converter supplying power to the load from the commercial power supply. Until the moment, the power is supplied to the load and the accident point without interruption, and when the accident detection means detects the accident of the commercial power supply, the PQ control is stopped, and the fast current limiting means stops the load from the commercial power supply. When a circuit for supplying power to the circuit is cut off, a reserve for supplying the necessary power to the load only Including power means, 상기 PQ 제어의 응답성이 상기 사고검출수단에서 상용 전원의 사고 확인 주기보다도 길게 설정된 것을 특징으로 하는 무정전 전원장치.Uninterruptible power supply, characterized in that the response of the PQ control is set longer than the accident confirmation period of the commercial power in the accident detection means. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 부하에 대한 허용 전압 저하율을 A%, 상기 교류 리액터의 임피던스를 Z로 할 때, 상기 직류 리액터의 임피던스를 (100Z)/A로 설정하는 것을 특징으로 하는 무정전 전원장치.And the impedance of the DC reactor is set to (100Z) / A when the allowable voltage drop rate for the load is A% and the impedance of the AC reactor is Z. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,The method of claim 2 or 3, 상기 예비전원수단의 출력 전압과, 상기 상용 전원의 출력 전압을 같은 상과 같은 진폭으로 제어하는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 무정전 전원장치.And a control means for controlling the output voltage of the preliminary power supply means and the output voltage of the commercial power supply with the same phase and amplitude. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,The method of claim 2 or 3, 상기 고속 스위치는 한 쌍의 사이리스터이며, 상기 단상정류 브리지회로는 2개의 교류단자 중 한 쪽의 교류단자에 상기 한 쌍의 사이리스터가 접속되고, 상기 단상정류 브리지회로의 2개의 교류단자가 상기 상용 전원과 부하에 각각 접속되는 것을 특징으로 하는 무정전 전원장치.The high-speed switch is a pair of thyristors, the single-phase rectifier bridge circuit is a pair of thyristors are connected to one of the two AC terminals, the two AC terminals of the single-phase rectifier bridge circuit is the commercial power supply Uninterruptible power supply, characterized in that connected to the overload respectively. 상용 전원의 사고를 미리 정한 사고 확인 주기로 검출하는 사고검출수단과; 상기 상용 전원의 건전시에는 부하에 대하여 상기 상용 전원으로부터 전력을 공급하고 상기 사고검출수단이 상기 상용 전원에서 사고를 검출하면 상기 상용 전원으로부터 부하에 대하여 전력을 공급하는 전로를 차단하는 고속한류차단수단과; 상기 상용 전원의 건전시 및 상기 사고검출수단이 상기 상용 전원의 사고를 검출할 때까지는 부하에 대하여 공급하는 유효전력 및 무효전력을 함께 0으로 하는 제어로서 그 응답시간이 상기 사고검출수단에 있어서의 상용 전원의 사고 확인 주기보다도 길게 설정된 PQ 제어를 행하고, 상기 상용 전원의 사고 발생 직후부터 상기 사고검출수단이 사고를 검출하여 상기 고속한류차단수단이 상기 상용 전원으로부터 부하에 대하여 전력을 공급하는 전로를 차단할 때까지는 부하와 사고점에 대하여 순간적인 끊어짐 없이 전력을 공급하고, 상기 사고검출수단이 상기 상용 전원의 사고를 검출한 때에는 상기 PQ 제어를 정지하고, 상기 고속한류차단수단이 상기 상용 전원으로부터 부하에 대하여 전력을 공급하는 전로를 차단하면 부하에 대하여만 전력을 공급하는 예비전원수단;을 구비하는 무정전 전원장치와,Accident detection means for detecting an accident of commercial power at a predetermined accident confirmation cycle; High speed current blocking means for supplying electric power from the commercial power supply to the load when the commercial power supply is healthy, and disconnecting the electric current supplying power to the load from the commercial power supply when the accident detecting means detects an accident in the commercial power supply. and; When the commercial power is sound and the accident detecting means detects the accident of the commercial power, the active power and reactive power supplied to the load are all set to 0. The response time is determined by the accident detecting means. PQ control is set longer than an accident confirmation period of the commercial power supply, and the accident detection means detects the accident immediately after the occurrence of the commercial power supply accident, and the fast current blocking means supplies a power supply to the load from the commercial power supply. Until disconnection, power is supplied to the load and the accident point without interruption momentarily. When the accident detection means detects an accident of the commercial power supply, the PQ control is stopped, and the fast current interrupting means loads from the commercial power supply. If you cut off the converter supplying power to the And an uninterruptible power supply apparatus having a,; the spare power source means 상기 고속한류차단수단이 상기 상용 전원으로부터 부하에 대하여 전력을 공급하는 전로를 차단하고, 상기 예비전원수단이 부하에 대하여 전력을 공급할 수 없게 되기 전에 시동하는 비상용 발전기와,An emergency generator for blocking the electric current supplying power from the commercial power supply to the load from the commercial current supply and starting before the preliminary power supply means cannot supply power to the load; 상기 부하를 상기 상용 전원 또는 상기 비상용 발전기에 접속시켜, 접속을 절환할 수 있는 스위치를 구비한 것을 특징으로 하는 정전 보상 시스템.And a switch capable of switching the connection by connecting the load to the commercial power supply or the emergency generator. 상용 전원에서 순간 전압 저하 사고 및 정전 사고를 미리 정한 사고 확인 주기로 검출하는 사고검출수단과,Incident detection means for detecting the instantaneous voltage drop accident and power failure accident in a commercial power supply with a predetermined accident confirmation cycle, 상기 상용 전원으로부터 부하에 대하여 전력을 공급하는 전로를 개폐하는 고속 스위치를 포함하는 단상정류 브리지회로와, 상기 단상정류 브리지회로의 2개 직류단자 사이에 접속된 직류 리액터를 구비하고, 상기 상용 전원의 건전시 및 상기 사고검출수단이 상기 상용 전원의 사고를 검출할 때까지는 상기 상용 전원으로부터 부하에 대하여 상기 직류 리액터를 매개로 전력을 공급하고, 상기 사고검출수단이 상기 상용 전원에서 사고를 검출하면 상기 상용 전원으로부터 부하에 대하여 전력을 공급하는 전로를 상기 고속 스위치로 차단하는 고속한류차단수단과,A single phase rectifying bridge circuit including a high speed switch for opening and closing a converter for supplying power to the load from the commercial power supply, and a DC reactor connected between two DC terminals of the single phase rectifying bridge circuit. The power is supplied from the commercial power supply to the load through the direct current reactor until it is healthy and the accident detection means detects the accident of the commercial power. When the accident detection means detects the accident from the commercial power, A fast current interrupting means for disconnecting a converter for supplying power to a load from a commercial power supply with said high speed switch; 직렬로 접속된 필터 회로와, 인버터와, 직류 전원을 구비하고, 상기 필터 회로는 교류 리액터를 포함하고, 상기 상용 전원의 건전시 및 상기 사고검출수단이 상기 상용 전원의 사고를 검출할 때까지는 상기 부하에 대하여 공급하는 유효전력 및 무효전력을 함께 0으로 하는 PQ 제어를 행하고, 사고의 발생 직후로부터 상기 사고검출수단이 사고를 검출하여 상기 고속한류차단수단이 상기 상용 전원으로부터 부하에 대하여 전력을 공급하는 전로를 차단할 때까지는 부하와 사고점에 대하여 순간적인 끊어짐 없이 전력을 공급하고, 상기 사고검출수단이 상기 상용 전원의 사고를 검출한 때에는 상기 PQ 제어를 정지하고, 상기 고속한류차단수단이 상기 상용 전원으로부터 부하에 대하여 전력을 공급하는 전로를 차단하면 상기 부하에 대해서만 필요한 전력을 공급하는 예비전원수단을 포함하며,And a filter circuit connected in series, an inverter, and a direct current power source. The filter circuit includes an alternating current reactor. The filter circuit includes the alternating current reactor until the sound source of the commercial power source and the accident detecting unit detect the accident of the commercial power source. PQ control is performed to zero the active power and the reactive power supplied to the load, and the accident detection means detects the accident immediately after the occurrence of the accident, and the fast current interrupting means supplies power to the load from the commercial power supply. Until the circuit is cut off, power is supplied to the load and the accident point without interruption momentarily, and when the accident detection means detects an accident of the commercial power supply, the PQ control is stopped, and the high speed current limiting means If you disconnect the power supply from the power source to the load, only the power needed for that load It includes a backup power supply means, 상기 PQ 제어의 응답성이 상기 사고검출수단에 있어서 상용 전원의 사고 확인 주기보다도 길게 설정된 무정전 전원장치와,An uninterruptible power supply in which the responsiveness of the PQ control is set longer than an accident confirmation period of commercial power in the accident detection means; 상기 고속한류차단수단이 상기 상용 전원으로부터 부하에 대하여 전력을 공급하는 전로를 차단하고, 상기 예비전원수단이 부하에 대하여 전력을 공급할 수 없게 되기 전에 시동하는 비상용 발전기와,An emergency generator for blocking the electric current supplying power from the commercial power supply to the load from the commercial current supply and starting before the preliminary power supply means cannot supply power to the load; 상기 부하를 상기 상용 전원 또는 상기 비상용 발전기에 접속시켜, 접속을 절환할 수 있는 스위치를 구비한 것을 특징으로 하는 정전 보상 시스템.And a switch capable of switching the connection by connecting the load to the commercial power supply or the emergency generator.
KR1020067019516A 2004-03-29 2005-03-29 Uninterruptible power supply apparatus and power failure compensating system KR100868372B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004094934A JP3929449B2 (en) 2004-03-29 2004-03-29 Uninterruptible power supply and power failure compensation system
JPJP-P-2004-00094934 2004-03-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060134995A KR20060134995A (en) 2006-12-28
KR100868372B1 true KR100868372B1 (en) 2008-11-12

Family

ID=35056517

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020067019516A KR100868372B1 (en) 2004-03-29 2005-03-29 Uninterruptible power supply apparatus and power failure compensating system

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP3929449B2 (en)
KR (1) KR100868372B1 (en)
CN (1) CN100452612C (en)
TW (1) TWI313953B (en)
WO (1) WO2005093925A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101798915B1 (en) * 2016-01-12 2017-11-17 정순희 System and method for uninterruptible supply

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3818302B2 (en) * 2004-07-23 2006-09-06 日新電機株式会社 Uninterruptible power system
WO2008084617A1 (en) * 2007-01-12 2008-07-17 Meidensha Corporation Control device and control method for power conversion system having instantaneous voltage drop - service interruption counter-measure functions
US8791597B2 (en) 2010-03-12 2014-07-29 Liebert Corporation Uninterruptible power supply with a dual gain voltage regulator controlling an inverter output voltage based on active and reactive components of current
CN102075008A (en) * 2011-01-21 2011-05-25 大连理工大学 Electro-mechanical mixed voltage sag compensation device
CN103187789B (en) * 2011-12-30 2015-09-02 比亚迪股份有限公司 Quick uninterruptible power system and control method thereof
CN102694657A (en) * 2012-05-10 2012-09-26 太仓市同维电子有限公司 Switching method of home access gateway with spare electricity
JP6407775B2 (en) * 2015-03-13 2018-10-17 株式会社東芝 Power storage device
WO2017094093A1 (en) * 2015-12-01 2017-06-08 東芝三菱電機産業システム株式会社 Uninterrupted power supply device
CN107346905B (en) * 2016-05-06 2023-01-31 中兴通讯股份有限公司 Power supply method and device
JP7180112B2 (en) * 2018-05-15 2022-11-30 日新電機株式会社 Uninterruptible power system
KR102276024B1 (en) * 2019-10-30 2021-07-12 엘에스일렉트릭(주) A sts(static transfer switch) and an ups(uninterruptible power supply) module with the sts
WO2022239225A1 (en) * 2021-05-14 2022-11-17 東芝三菱電機産業システム株式会社 Power supply device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000078755A (en) * 1998-09-01 2000-03-14 Nissin Electric Co Ltd System interlocking apparatus
JP2002101575A (en) * 2000-09-22 2002-04-05 Sanyo Denki Co Ltd Uninterruptive power supply device
JP2004201413A (en) * 2002-12-18 2004-07-15 Nissin Electric Co Ltd Power storing system

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0336209Y2 (en) * 1986-12-19 1991-07-31
JP3226077B2 (en) * 1994-09-09 2001-11-05 東洋電機製造株式会社 Multiplexed rectifier
JPH09163634A (en) * 1995-11-30 1997-06-20 Honda Motor Co Ltd Power supply system for emergency
JP2991106B2 (en) * 1996-04-12 1999-12-20 日新電機株式会社 Grid connection equipment
JPH1118304A (en) * 1997-06-25 1999-01-22 Toshiba Corp Link inverter
JPH11215738A (en) * 1998-01-26 1999-08-06 Hitachi Ltd Uninterruptible power supply
JPH11289668A (en) * 1998-04-03 1999-10-19 Tokyo Gas Co Ltd Apparatus and method for controlling reactive power
JPH11299103A (en) * 1998-04-08 1999-10-29 Nissin Electric Co Ltd System interlinkage device
US6201371B1 (en) * 1998-08-07 2001-03-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Uninterruptible power system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000078755A (en) * 1998-09-01 2000-03-14 Nissin Electric Co Ltd System interlocking apparatus
JP2002101575A (en) * 2000-09-22 2002-04-05 Sanyo Denki Co Ltd Uninterruptive power supply device
JP2004201413A (en) * 2002-12-18 2004-07-15 Nissin Electric Co Ltd Power storing system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101798915B1 (en) * 2016-01-12 2017-11-17 정순희 System and method for uninterruptible supply

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005093925A1 (en) 2005-10-06
CN1934765A (en) 2007-03-21
JP2005287125A (en) 2005-10-13
CN100452612C (en) 2009-01-14
TW200605470A (en) 2006-02-01
TWI313953B (en) 2009-08-21
KR20060134995A (en) 2006-12-28
JP3929449B2 (en) 2007-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100868372B1 (en) Uninterruptible power supply apparatus and power failure compensating system
US6118676A (en) Dynamic voltage sag correction
JP5437707B2 (en) Autonomous operation control system for important loads
JP2014027826A (en) Power conversion device, power-supply switching device, housing, and power conversion method
CN107257160B (en) DC operation power supply system and control method thereof
KR101021598B1 (en) Device of voltage compensation for a momentary power failure
CN109888805A (en) Protection system and method temporarily drops in frequency converter voltage
KR101859053B1 (en) Standby generator synchronizing operation of closed transition transfer switch
US20240113552A1 (en) Method to detect back-feed and mis-wiring events by a ups system
JPH09261969A (en) Inverter device
KR20140087930A (en) Battery energy storage system and controlling method using the same
JP3839643B2 (en) Uninterrupted self-sustained power generation system
RU2692468C2 (en) Uninterruptible power system
KR100661470B1 (en) Un-interrupted Switching Mode Power Supply
KR102545247B1 (en) Apparatus and method of supplying power for railway signal
JP3748394B2 (en) Uninterruptible power system
JP2001178024A (en) Emergency power supply unit
US8760005B2 (en) Control method of an uninterruptible power supply for extending a discharge time under a no-load condition
KR20110004389U (en) High Speed Swithing typed UPS
JP2023121463A (en) Bidirectional type power supply system
EP4224669A1 (en) Power supply system and control method
US20220385100A1 (en) Ups module and ups module control method
KR100790521B1 (en) Apparatus for compensating elctricity abnormality
KR200426036Y1 (en) Device of a voltage compensation for a momentary power failure
JP4318393B2 (en) Independent operation detection system for private power generation facilities

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20110916

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120907

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee