KR101096146B1 - Ｈｖｄｃ 제어기 및 이를 포함하는 ｈｖｄｃ 시스템 - Google Patents

Ｈｖｄｃ 제어기 및 이를 포함하는 ｈｖｄｃ 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101096146B1
KR101096146B1 KR1020110005977A KR20110005977A KR101096146B1 KR 101096146 B1 KR101096146 B1 KR 101096146B1 KR 1020110005977 A KR1020110005977 A KR 1020110005977A KR 20110005977 A KR20110005977 A KR 20110005977A KR 101096146 B1 KR101096146 B1 KR 101096146B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
angle
signal
arc
firing
controller
Prior art date
Application number
KR1020110005977A
Other languages
English (en)
Inventor
김찬기
김진영
장재원
문형배
나현국
Original Assignee
한국전력공사
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 한국전력공사 filed Critical 한국전력공사
Priority to KR1020110005977A priority Critical patent/KR101096146B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101096146B1 publication Critical patent/KR101096146B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/36—Arrangements for transfer of electric power between ac networks via a high-tension dc link
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/26—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents
    • H02H3/32—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors
    • H02H3/34—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors of a three-phase system
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/40—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
    • H02M5/42—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/44—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac
    • H02M5/443—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M5/45—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
    • H02M5/4505—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only having a rectifier with controlled elements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/36—Arrangements for transfer of electric power between ac networks via a high-tension dc link
    • H02J2003/365—Reducing harmonics or oscillations in HVDC

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 HVDC 제어기 및 이를 포함하는 HVDC 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 실시 예에 따르면, HVDC 시스템의 정류기와 인버터에 점호 신호를 공급하는 HVDC 제어기에 있어서, 인버터 입력단으로터 입력된 직류 전류와 설정된 직류 전류 사이의 전류오차에 상응하는 제1 점호각 신호를 출력하는 전류 제어기, 입력되는 교류 전류와 직류 전류를 비교하여 정류실패를 검출하고, 정류실패시 평균 소호각과 설정된 소호각 신호를 비교하여 소호각 오차를 출력하는 정류실패 보상부, 소호각 오차에 상응하는 제2 점호각 신호를 출력하는 소호각 제어기, 제1 점호각 신호와 제2 점호각 신호 중 어느 하나의 점호각 신호를 출력하는 선택부 및 선택부에서 출력된 점호각 신호를 이용하여 점호 신호를 생성하는 HVDC 제어기 및 이를 포함하는 HVDC 시스템을 제공할 수 있다.

Description

ＨＶＤＣ 제어기 및 이를 포함하는 ＨＶＤＣ 시스템{CONTROLLER FOR HVDC AND HVDC SYSEM INCLUDING THE SAME}
본 발명은 HVDC 제어기 및 이를 포함하는 HVDC 시스템에 관한 것이다.
초고압 직류송전(High Voltage Direct Current; HVDC)은 발전소에서 생산되는 교류전력을 직류로 변환시켜 송전한 이후, 수전점에서 교류로 재 변환시켜 전력을 공급하는 방식이다. 이러한 HVDC 송전 방식은 교류 송전방식의 장점인 전압 승압을 통한 효율적이며 경제적인 전력 전송을 가능하게 하고, 교류 송전의 여러 가지 단점을 극복할 수 있는 송전 방식이다.
종래 HVDC 시스템의 인버터를 제어하는 제어 장치는 전류 제어기, 전압제어기 또는 소호각 제어기를 조합하여 사용한다. 통상의 HVDC 시스템은 전압 제어기와 전류 제어기를 조합하여 사용하고 있으나, 경제적인 측면과 계통이 사고에 취약한 경우 전류 제어기와 소호각 제어기를 조합하여 사용한다.
소호각 제어기는 인버터에 포함된 사이리스터 밸브의 소호각 중에서 최소값을 갖는 최소 소호각을 이용하여 제어하는 경우 또는 평균값을 갖는 평균 소호각을 이용하여 제어하는 경우로 구분된다.
최소 소호각을 이용하여 소호각 제어를 할 경우에는 계통사고에 대하여 강인성을 가지나, 속응성이 낮은 문제점이 있다. 또한, 평균 소호각을 이용하여 소호각 제어를 할 경우에는 계통사고에 대하여 속응성이 좋으나 사고에 취약한 문제점이 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는 최소 소호각과 평균 소호각을 조합하여 정류실패시 선택적으로 소호각을 제어할 수 있는 HVDC제어기 및 이를 포함하는 HVDC 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, HVDC 시스템의 정류기와 인버터에 점호 신호를 공급하는 HVDC 제어기에 있어서, 인버터 입력단으로터 입력된 직류 전류와 설정된 직류 전류 사이의 전류오차에 상응하는 제1 점호각 신호를 출력하는 전류 제어기; 입력되는 교류 전류와 직류 전류를 비교하여 정류실패를 검출하고, 정류실패시 평균 소호각과 설정된 소호각 신호를 비교하여 소호각 오차를 출력하는 정류실패 보상부; 상기 소호각 오차에 상응하는 제2 점호각 신호를 출력하는 소호각 제어기; 상기 제1 점호각 신호와 상기 제2 점호각 신호 중 어느 하나의 점호각 신호를 출력하는 선택부; 및 상기 선택부에서 출력된 점호각 신호를 이용하여 점호 신호를 생성하는 HVDC 제어기를 제공할 수 있다.
상기 정류실패 보상부는 정류실패가 아닐 경우, 최소 소호각과 설정된 소호각 신호를 비교하여 소호각 오차를 출력할 수 있다.
상기 정류실패 보상부는 3상 교류 전압, 점호 신호 및 중첩각을 결정하는 di/dt를 입력 받아 이들을 합성하여 복수의 소호각을 계산한 후, 상기 교류 전압의 1주기 내의 복수의 소호각들 중 최소값을 가지는 소호각을 선택하여 출력하는 최소 소호각 생성부; 상기 교류 전압, 점호 신호 및 중첩각을 결정하는 di/dt를 입력 받아 이들을 적분하여 평균값을 계산하여 출력하는 평균 소호각 생성부; 상기 정류실패시 상기 평균 소호각을 출력하는 스위치부; 및 상기 스위치부에서 출력된 소호각과 설정된 소호각을 비교하여 소호각 오차를 출력하는 비교부를 더 포함할 수 있다.
상기 전류 제어기는 상기 전류 오차를 적분한 값을 상기 제1 점호각 신호로 출력할 수 있다.
상기 소호각 제어기는 상기 소호각 오차를 적분한 값을 적용하여 상기 제2 점호각 신호로 출력할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 교류전력을 생성하는 교류전원; 상기 교류 전원으로부터 입력된 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 정류기; 상기 정류기에서 송전된 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 인버터; 및 상기 정류기와 상기 인버터에 각각 포함된 사이리스터 밸브를 점호하는 점호 신호를 생성하는 HVDC 제어기를 포함하되, 상기 HVDC 제어기는 상기 인버터의 직류 전류 오차에 상응하는 제1 점호각 신호와 상기 인버터의 소호각 오차에 상응하는 제2 점호각 신호 중 어느 하나의 점호각 신호를 출력하여 상기 점호 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 HVDC 시스템을 제공할 수 있다.
상기 HVDC 제어기는 상기 인버터단으로부터 입력된 직류 전류와 설정된 직류 전류 사이의 전류 오차에 상응하는 상기 제1 점호각 신호를 생성하는 전류 제어기; 최소 소호각과 평균 소호각 중 상기 정류 실패시 상기 평균 소호각과 설정된 소호각 사이의 소호각 오차를 출력하는 정류실패 보상부; 상기 소호각 오차를 입력받아 상기 소호각 오차에 상응하는 상기 제2 점호각 신호를 생성하는 소호각 제어기; 상기 제1 점호각 신호와 상기 제2 점호각 신호 각각이 계통 전압과 동기 되도록 삼각파 신호를 발생하는 삼각파 발생기; 상기 제1 점호각 신호와 상기 제2 점호각 신호 중 어느 하나를 출력하는 선택부; 및 상기 선택부에서 출력된 점호각 신호를 통해 상기 점호 신호를 생성하는 점호신호 생성부를 더 포함할 수 있다.
상기 정류실패 보상부는 3상 교류 전압, 점호 신호 및 중첩각을 결정하는 di/dt를 입력 받아 이들을 합성하여 복수의 소호각을 계산한 후, 상기 교류 전압의 1주기 내의 복수의 소호각들 중 최소값을 가지는 소호각을 선택하여 출력하는 최소 소호각 생성부; 상기 교류 전압, 점호 신호 및 중첩각을 결정하는 di/dt를 입력 받아 이들을 적분하여 평균값을 계산하여 출력하는 평균 소호각 생성부; 상기 정류 실패를 판단하여 스위칭 신호를 출력하는 정류실패 감지부; 상기 스위칭 신호에 의해 상기 최소 소호각과 상기 평균 소호각을 선택적으로 출력하는 스위치부; 및 상기 스위치부에서 출력되는 소호각과 설정된 소호각을 비교하여 상기 소호각 오차를 출력하는 비교부를 더 포함할 수 있다.
상기 정류실패 감지부는 입력된 3상 전류와 입력된 직류 전류와 비교하여 설정된 범위를 초과할 경우 정류실패로 판단하여 상기 평균 소호각 신호를 출력하도록 스위칭 신호를 생성할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 정류실패를 감지하여 계통 사고에 의해 정류 실패가 발생할 경우 평균 소호각을 이용한 소호각 제어를 통해 사고에 대한 속응성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 HVDC 시스템을 도시한 블록도.
도 2는 도 1에 도시된 HVDC 제어기를 개략적으로 도시한 블록도.
도 3은 도 2에 도시된 인버터 제어부의 일 실시 예를 도시한 회로도.
도 4는 도 3에 도시된 정류 실패 보상부의 일 실시 예를 도시한 블록도.
도 5는 도 4에 도시된 정류실패 감지부의 일 실시 예를 도시한 블록도.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 HVDC 제어기 및 이를 포함하는 HVDC 시스템에 관하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 HVDC 시스템을 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 HVDC 시스템은 교류전원(10), 정류기(20), 인버터(30) 및 HVDC 제어기(100)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 교류전원(10)은 60Hz 또는 50Hz의 3상 교류 전력을 생성하여 전송한다.
정류기(20)는 입력된 3상 교류전원을 직류로 변환한다. 정류기(20)는 복수의 사이리스터 밸브를 포함할 수 있다. 정류기(20)는 HVDC 제어기(100)에서 입력된 점호 신호를 이용하여 사이리스터 밸브의 온/오프를 제어하여 교류 전압을 직류로 변환한다. 정류기(20)에서 변환된 직류 전원은 송전선을 통해 인버터(30)로 인가된다.
인버터(30)는 입력된 직류 전원을 교류로 변환하여 출력한다. 인버터(30)는 복수의 사이리스터 밸브를 포함할 수 있다. 인버터(30)는 HVDC 제어기(100)에서 공급된 소호 신호를 통해 사이리스터 밸브가 동작하여 직류 전력을 교류전원으로 변환하여 출력한다. 이때, 인버터(30)는 교류 변환된 교류 전력을 부하(40)에 전송한다.
여기서, 정류기(20)와 인버터(30)는 쌍으로 형성될 수 있다. 즉, 정류기(20)에 구비된 사이리스터 밸브의 개수와 인버터(30)에 구비된 사이리스터의 개수가 동일하다. 또한, 정류기(20)에 구비된 사이리스터 밸브의 방향과 인버터(30)에 구비된 사이리스터 밸브의 방향은 서로 반대 방향으로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 교류전원(10)과 정류기(20) 사이에 변압기가 배치될 수 있다. 또한, 인버터(30)와 부하(40) 사이에 변압기가 배치될 수 있다.
HVDC 제어기(100)는 정류기(20)에 포함된 사이리스터 밸브를 구동시키는 점호 신호를 생성하여 정류기(20)에 공급한다. 또한, HVDC 제어기(100)는 인버터(30)에 포함된 사이리스터 밸브를 구동하는 점호 신호를 생성하여 인버터(30)에 공급한다.
HVDC 제어기(100)는 제1 직류 전압(VDCR), 제1 직류 전류(IDCR), 제2 직류 전압(VDCI), 제2 직류 전류(IDCI), 제1 교류 전압(VACR), 제2 교류 전압(VACI)을 인가 받아, 정류기 점호신호와 인버터 점호신호를 생성할 수 있다.
HVDC 제어기(100)는 정류기(20)의 정류실패를 정류기(20) 입력에서 입력되는 3상 전류와 정류기(20) 출력단에서 출력되는 직류 전류를 비교하여 정류실패를 감지한 후, 정류실패 시에는 전류 제어 및 소호각 제어를 통해 인버터(30)에 공급되는 점호 신호를 제어할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 HVDC 제어기를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 HVDC 제어기(100)는 정류기 제어부(110) 및 인버터 제어부(120)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 정류기 제어부(110)는 입력된 3상 교류 전압과 정류기(20)에서 출력된 직류 전류, 직류 전압 등을 이용하여 사이리스터 밸브를 점호 시키는 점호 신호를 생성한다. 이때, 정류기 제어부(110)는 정류기에서 출력되는 직류 전압 및 직류 전류에 고조파를 제거하기 위하여 고조파 제거 회로를 구비하여 점호 신호의 출력 타이밍 또는 점호 신호의 펄스 간격을 제어할 수 있다.
인버터 제어부(120)는 전류 오차 신호와 소호각 신호를 이용하여 점호 신호를 인버터(30)에 출력할 수 있다. 또한, 인버터 제어부(120)는 최소 소호각(γmin)과 평균 소호각(γmean)을 소호각 제어에 사용하여 인버터(30)에 공급되는 점호 신호를 공급할 수 있다. 예를 들면, 인버터 제어부(120)는 정류 실패를 판단하여 정류 실패시 평균 소호각(γmean)을 이용하여 소호각 제어를 수행할 수 있다.
인버터 제어부(120)에 대하여 추후 도 3 내지 도5를 참조하여 다시 설명하기로 한다.
도 3은 도 2에 도시된 인버터 제어부의 일 실시 예를 도시한 회로도이다.
도 3을 참조하면, 인버터 제어부(120)는 전류 제어기(210), 소호각 제어기(250), 삼각파 발생기(240), 정류실패 보상부(300), 제1 점호각 신호 출력부(220), 제2 점호각 신호 출력부(260), 제1 비교부(230), 제2 비교부(270), 선택부(280) 및 점호신호 생성부(400)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 삼각파 발생기(240)는 제1 점호각 신호와 상기 제2 점호각 신호 각각이 계통 전압과 동기 되도록 삼각파 신호를 발생하여 공급한다.
전류 제어기(210)는 전류 오차 신호(IerI)를 수신하여 미분 및 이득 계수를 적용하여 값을 출력한다. 전류 제어기(210)에서 출력된 출력값은 제1 점호각 신호 출력부(220)에 입력된다. 제1 점호각 신호 출력부(220)는 최소 점호각과 최대 점호각 범위 이내의 값을 선택하여 제1 점호각 신호로 출력한다. 이때, 제1 점호각 신호는 제1 비교부(230)를 통해 삼각파 발생기(240)에서 공급된 삼각파 신호와 동기 되어 출력된다.
정류실패 보상부(300)는 정류실패를 감지하여 소호각을 조절한 후 소호각 제어기(250)에 제공한다. 정류실패 보상부(300)는 인버터 출력단에서 3상 전류를 입력받아 이를 직류전류와 비교하여 설정범위와 비교하여 정류실패를 판단한다. 정류실패 보상부(300)는 정류실패 시 최소 소호각(γmin) 또는 평균 소호각(γmean)을 출력한다. 최소 소호각(γmin)과 평균 소호각(γmean)은 전력 계통의 조건에 따라 선택될 수 있다.
정류실패 보상부(300)는 평소 최소 소호각(γmin)을 출력하고, 계통 사고로 인한 정류실패 시에는 평균 소호각(γmean)을 출력하도록 설정될 수 있다.
정류실패 보상부(300)는 최소 소호각(γmin)과 설정된 소호각(γord)의 오차 또는 평균 소호각(γmean)과 설정된 소호각(γord)의 오차를 계산하여 소호각 제어기에 제공한다.
소호각 제어기(250)는 정류실패 보상부(300)에서 입력된 소호각을 적분한 후 적분값을 통해 제2 점호각 신호 출력부(260)에 제공한다. 소호각 제어기(250)에서 출력된 출력값은 제2 점호각 신호 출력부(260)에 입력된다.
제2 점호각 신호 출력부(260)는 최소 점호각과 최대 점호각 범위 이내의 값을 선택하여 제2 점호각 신호로 출력한다. 이때, 제2 점호각 신호는 제2 비교부(270)를 통해 삼각파 발생기(240)에서 공급된 삼각파 신호와 동기 되어 출력된다.
선택부(280)는 제1 점호각 신호 및2 점호각 신호를 입력 받아 이들 중 어느 하나의 점호각 신호를 선택하여 출력한다.
점호신호 생성부(400)는 선택부(280)에서 선택된 점호각 신호를 인가 받아 펄스 형태의 점호 신호를 생성하여 인버터에 제공한다.
도 4는 도 3에 도시된 정류 실패 보상부의 일 실시 예를 도시한 블록도이고, 도 5는 도 4에 도시된 정류실패 감지부의 일 실시 예를 도시한 블록도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 정류실패 보상부(300)는 최소 소호각 생성부(310), 평균 소호각 생성부(320), 스위치부(330), 정류실패 감지부(400) 및 비교부(340)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 최소 소호각 생성부(310)는 교류 전압과 점호 펄스 및 중첩각을 결정하는 dt/di 신호를 합성하여 복수의 소호각을 계산하고, 교류 전압의 주기마다 리셋 신호를 출력하여 출력된 리셋 신호를 통해 1주기동안 입력된 복수의 소호각들 중 최소값을 출력한다.
평균 소호각 생성부(320)는 교류 전압과 점호 펄스 및 중첩각을 결정하는 dt/di 신호를 합성하여 복수의 소호각을 계산하고, 이 값들을 적분하여 평균값을 출력한다.
스위치부(330)는 정류실패 감지부(400)에서 입력된 신호에 따라 동작하여 입력된 최소 소호각(γmin)과 평균 소호각(γmean) 중 어느 하나의 값을 출력시킨다.
정류실패 감지부(400)는 도 5에 도시된 바와 같이, 3상 전류를 수신하고 이를 OR연산한 후, 인버터 입력단의 직류 전류와 비교기(420)를 통해 비교하여 설정된 범위를 초과할 경우 정류실패로 판단한다. 판단부(430)는 정류실패로 판단될 경우, 스위치 신호를 생성하여 스위치부(330)에 제공한다. 예를 들면, 정류실패 감지부(400)는 계통 사고로 인한 정류실패로 판단 시 평균 소호각(γmean)을 선택하도록 하는 스위치 신호를 출력하고, 계통 사고가 아닐 경우 최소 소호각(γmin)을 선택하도록 하는 스위치 신호를 출력한다.
비교부(340)는 최소 소호각(γmin)과 평균 소호각(γmean) 중 어느 하나의 값이 입력되면 설정된 소호각(γord)과 비교하여 소호각 오차를 소호각 제어기(250)에 제공한다.
상기 도 2 내지 도 5의 설명에서는 인버터 제어부에 대하여 예를 들었으나, 정류기 제어부에서도 동일한 회로들로 정류 실패를 판단하여 점호 신호를 제어할 수 있다.
상기에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 HVDC 제어기 및 이를 포함하는 HVDC 시스템은 계통 사고에 대하여 안정성 및 속응성이 높은 최소 소호각 제어기와 평균 소호각 제어기를 포함하여 선택적으로 소호각 제어를 수행할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 교류전원
20: 정류기
30: 인버터
40: 부하
100: HVDC 제어기
110: 정류기 제어부
120: 인버터 제어부
210: 전류 제어기
220: 제1 점호각 신호 출력부
230: 제1 비교부
240: 삼각파 발생기
250: 소호각 제어기
260: 제2 점호각 신호 출력부
270: 제2 비교부
280: 선택부
300: 정류실패 보상부
310: 최소 소호각 생성부
320: 평균 소호각 생성부
330: 스위치부
340: 비교부
400: 정류실패 감지부
500: 점호신호 생성부

Claims (9)

  1. HVDC 시스템의 정류기와 인버터에 점호 신호를 공급하는 HVDC 제어기에 있어서,
    인버터 입력단으로터 입력된 직류 전류와 설정된 직류 전류 사이의 전류오차에 상응하는 제1 점호각 신호를 출력하는 전류 제어기;
    입력되는 교류 전류와 직류 전류를 비교하여 정류실패를 검출하고, 정류실패시 평균 소호각과 설정된 소호각 신호를 비교하여 소호각 오차를 출력하는 정류실패 보상부;
    상기 소호각 오차에 상응하는 제2 점호각 신호를 출력하는 소호각 제어기;
    상기 제1 점호각 신호와 상기 제2 점호각 신호 중 어느 하나의 점호각 신호를 출력하는 선택부; 및
    상기 선택부에서 출력된 점호각 신호를 이용하여 점호 신호를 생성하는 HVDC 제어기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 정류실패 보상부는
    정류실패가 아닐 경우, 최소 소호각과 설정된 소호각 신호를 비교하여 소호각 오차를 출력하는 것을 특징으로 하는 HVDC 제어기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 정류실패 보상부는
    3상 교류 전압, 점호 신호 및 중첩각을 결정하는 di/dt를 입력 받아 이들을 합성하여 복수의 소호각을 계산한 후, 상기 교류 전압의 1주기 내의 복수의 소호각들 중 최소값을 가지는 소호각을 선택하여 출력하는 최소 소호각 생성부;
    상기 교류 전압, 점호 신호 및 중첩각을 결정하는 di/dt를 입력 받아 이들을 적분하여 평균값을 계산하여 출력하는 평균 소호각 생성부;
    상기 정류실패시 상기 평균 소호각을 출력하는 스위치부; 및
    상기 스위치부에서 출력된 소호각과 설정된 소호각을 비교하여 소호각 오차를 출력하는 비교부를 더 포함하는 HVDC 제어기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전류 제어기는 상기 전류 오차를 적분한 값을 상기 제1 점호각 신호로 출력하는 것을 특징으로 하는 HVDC 제어기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 소호각 제어기는 상기 소호각 오차를 적분한 값을 적용하여 상기 제2 점호각 신호로 출력하는 것을 특징으로 하는 HVDC 제어기.
  6. 교류전력을 생성하는 교류 전원;
    상기 교류 전원으로부터 입력된 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 정류기;
    상기 정류기에서 송전된 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 인버터; 및
    상기 정류기와 상기 인버터에 각각 포함된 사이리스터 밸브를 점호하는 점호 신호를 생성하는 HVDC 제어기를 포함하되,
    상기 HVDC 제어기는
    상기 인버터의 직류 전류 오차에 상응하는 제1 점호각 신호와 상기 인버터의 소호각 오차에 상응하는 제2 점호각 신호 중 어느 하나의 점호각 신호를 출력하여 상기 점호 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 HVDC 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 HVDC 제어기는
    상기 인버터단으로부터 입력된 직류 전류와 설정된 직류 전류 사이의 전류 오차에 상응하는 상기 제1 점호각 신호를 생성하는 전류 제어기;
    최소 소호각과 평균 소호각 중 정류 실패시 상기 평균 소호각과 설정된 소호각 사이의 소호각 오차를 출력하는 정류실패 보상부;
    상기 소호각 오차를 입력받아 상기 소호각 오차에 상응하는 상기 제2 점호각 신호를 생성하는 소호각 제어기;
    상기 제1 점호각 신호와 상기 제2 점호각 신호 각각이 계통 전압과 동기 되도록 삼각파 신호를 발생하는 삼각파 발생기;
    상기 제1 점호각 신호와 상기 제2 점호각 신호 중 어느 하나를 출력하는 선택부; 및
    상기 선택부에서 출력된 점호각 신호를 통해 상기 점호 신호를 생성하는 점호신호 생성부를 더 포함하는 HVDC 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 정류실패 보상부는
    3상 교류 전압, 점호 신호 및 중첩각을 결정하는 di/dt를 입력 받아 이들을 합성하여 복수의 소호각을 계산한 후, 상기 교류 전압의 1주기 내의 복수의 소호각들 중 최소값을 가지는 소호각을 선택하여 출력하는 최소 소호각 생성부;
    상기 교류 전압, 점호 신호 및 중첩각을 결정하는 di/dt를 입력 받아 이들을 적분하여 평균값을 계산하여 출력하는 평균 소호각 생성부;
    상기 정류 실패를 판단하여 스위칭 신호를 출력하는 정류실패 감지부;
    상기 스위칭 신호에 의해 상기 최소 소호각과 상기 평균 소호각을 선택적으로 출력하는 스위치부; 및
    상기 스위치부에서 출력되는 소호각과 설정된 소호각을 비교하여 상기 소호각 오차를 출력하는 비교부를 더 포함하는 HVDC 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 정류실패 감지부는
    입력된 3상 전류와 입력된 직류 전류와 비교하여 설정된 범위를 초과할 경우 정류실패로 판단하여 상기 평균 소호각을 출력하도록 상기 스위칭 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 HVDC 시스템.
KR1020110005977A 2011-01-20 2011-01-20 Ｈｖｄｃ 제어기 및 이를 포함하는 ｈｖｄｃ 시스템 KR101096146B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110005977A KR101096146B1 (ko) 2011-01-20 2011-01-20 Ｈｖｄｃ 제어기 및 이를 포함하는 ｈｖｄｃ 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110005977A KR101096146B1 (ko) 2011-01-20 2011-01-20 Ｈｖｄｃ 제어기 및 이를 포함하는 ｈｖｄｃ 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101096146B1 true KR101096146B1 (ko) 2011-12-19

Family

ID=45506606

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110005977A KR101096146B1 (ko) 2011-01-20 2011-01-20 Ｈｖｄｃ 제어기 및 이를 포함하는 ｈｖｄｃ 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101096146B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101302942B1 (ko) * 2012-04-13 2013-09-06 엘에스산전 주식회사 초고전압 직류 송전 시스템의 소호각 측정장치
KR20140036797A (ko) * 2012-09-18 2014-03-26 한국전력공사 Ｈｖｄｃ 시스템의 정류실패 방지를 위한 소호각 제어 장치
KR101553765B1 (ko) * 2014-02-10 2015-09-30 인천대학교 산학협력단 Hvdc 시스템의 전류 실패 방지를 위한 방법 및 시스템
KR20160033362A (ko) * 2014-09-17 2016-03-28 한국전력공사 Ｈⅴｄｃ 시스템의 정류실패 제어 장치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008505594A (ja) 2004-07-05 2008-02-21 シーメンス　アクチエンゲゼルシヤフト 高電圧直流送電のための装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008505594A (ja) 2004-07-05 2008-02-21 シーメンス　アクチエンゲゼルシヤフト 高電圧直流送電のための装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101302942B1 (ko) * 2012-04-13 2013-09-06 엘에스산전 주식회사 초고전압 직류 송전 시스템의 소호각 측정장치
KR20140036797A (ko) * 2012-09-18 2014-03-26 한국전력공사 Ｈｖｄｃ 시스템의 정류실패 방지를 위한 소호각 제어 장치
KR101986550B1 (ko) 2012-09-18 2019-06-07 한국전력공사 Ｈｖｄｃ 시스템의 정류실패 방지를 위한 소호각 제어 장치
KR101553765B1 (ko) * 2014-02-10 2015-09-30 인천대학교 산학협력단 Hvdc 시스템의 전류 실패 방지를 위한 방법 및 시스템
KR20160033362A (ko) * 2014-09-17 2016-03-28 한국전력공사 Ｈⅴｄｃ 시스템의 정류실패 제어 장치
KR102224966B1 (ko) 2014-09-17 2021-03-11 한국전력공사 Ｈⅴｄｃ 시스템의 정류실패 제어 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11075540B2 (en) Uninterruptible power supply device
US10250037B2 (en) Harmonic current compensator and air-conditioning system
US8988906B2 (en) Power conversion apparatus
RU2012110517A (ru) Схема накопителя энергии постоянного тока и способ ее работы
KR101096146B1 (ko) Ｈｖｄｃ 제어기 및 이를 포함하는 ｈｖｄｃ 시스템
US20150365008A1 (en) Power conversion device and control method therefor
US20130336026A1 (en) Power conversion apparatus
US10917022B2 (en) Power conversion device and control method for power conversion device
WO2017020644A1 (zh) 减少隔离ups旁路导通的变压器励磁电流的方法及装置
KR20100033655A (ko) 3상 역률 보상 장치 및 그 제어방법
US8217618B2 (en) Energy-saving controller for three-phase induction motors
JP6930214B2 (ja) 電源装置
KR101738796B1 (ko) 전압-적응형 전자식 모듈의 제어
US20110058398A1 (en) Power converter system and method
US11644506B2 (en) Power switch fault detection method and power switch fault detection circuit
JP2009060723A (ja) 電力変換装置の制御装置および車両用静止形補助電源装置
KR101096150B1 (ko) Ｈｖｄｃ 제어기 및 이를 포함하는 ｈｖｄｃ 시스템
US20170012436A1 (en) Inverter, In Particular as Part of a Power Generation Network, and Method
JP6312558B2 (ja) 直流き電システム
KR101630511B1 (ko) 컨버터 제어 장치 및 그 동작 방법
JP6574725B2 (ja) 電力変換装置及び単独運転検出方法
KR101096148B1 (ko) Ｈｖｄｃ 제어기 및 이를 포함하는 ｈｖｄｃ 시스템
US10122253B2 (en) Power conversion apparatus and initial charging method of the same
KR20180106670A (ko) 히터 제어용 scr 전력 제어 장치
KR101936564B1 (ko) 멀티레벨 인버터 제어장치

Legal Events

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

Payment date: 20141202

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151202

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171204

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181130

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191128

Year of fee payment: 9