KR101145497B1 - Dc 전압원 시스템의 과도전류 감시장치 및 감시방법 - Google Patents

Dc 전압원 시스템의 과도전류 감시장치 및 감시방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101145497B1
KR101145497B1 KR1020100094830A KR20100094830A KR101145497B1 KR 101145497 B1 KR101145497 B1 KR 101145497B1 KR 1020100094830 A KR1020100094830 A KR 1020100094830A KR 20100094830 A KR20100094830 A KR 20100094830A KR 101145497 B1 KR101145497 B1 KR 101145497B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
comparator
limit value
upper limit
transient current
signal
Prior art date
Application number
KR1020100094830A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120033191A (ko
Inventor
최문규
전명렬
백남태
이형
김경호
박기형
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 KR1020100094830A priority Critical patent/KR101145497B1/ko
Publication of KR20120033191A publication Critical patent/KR20120033191A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101145497B1 publication Critical patent/KR101145497B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/28Provision in measuring instruments for reference values, e.g. standard voltage, standard waveform
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/0092Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof measuring current only
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R35/00Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass
    • G01R35/04Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass of instruments for measuring time integral of power or current

Abstract

본 발명은 DC 모선측에 설치되어 LC 공진 발생 또는 고조파로 인한 과도전류를 검측하여 검측정보를 생성하는 검측부와, 상기 검측정보를 수신하여 DC BUS의 과도전류가 설정된 상한값과 비교하여 비교값이 상기 설정된 상한값을 초과하면 설정신호를 생성하는 과도전류 비교부와, 상기 과도전류 비교부로부터 수신한 설정신호에 따라 위상각 제어를 통해 무효전력 출력을 제어하도록 제어 신호를 생성하여 스위칭 밸브를 동작하는 제어부를 포함하는 DC 전압원 시스템의 과도전류 감시장치 및 감시방법에 관한 것이다.

Description

DC 전압원 시스템의 과도전류 감시장치 및 감시방법{TRANSIENT CURRENT MONITORING DEVICE AND METHOD FOR DC VOLTAGE SOURCE SYSTEM}
본 발명은 DC 전압원 시스템의 과도전류 감시장치 및 그 감시방법으로, 더욱 상세하게는 DC모선측에 과도전류 상승시 안정적인 무효전력 출력보상을 제어하여 IGCT를 보호하기 위한 기술에 관한 것이다.
국내에 최초로 설치된 정지형 동기 무효전력 보상기는 다른 보상장치와는 다르게 DC 전압원으로 Capacitor을 사용하고 DC 전압을 관리하기 위해 BUS측에는 DC Clamp를 통하여 과전압 발생시 IGCT를 보호하기 위해 BUS 방전용 저항을 통하여 Ground로 방전하는 장치만 설치되어 BUS측에 과도전류상승관련 보호장치와 센서가 없는 상태이다.
이는 DC BUS측에 LC 공진발생 또는 고조파 발생시 과도전류를 검측할 수 있는 장치가 없는 상태이다.
또한, 과도전류 발생시 시스템 트립으로 이어져 순간적인 전압 변동이 발생하는 문제점이 내포되어 있었다.
기존 무효전력보상장치는 AC를 이용하여 전력계통에 무효전력을 공급하지만 정지형 무효전력보상장치는 전압원 DC(+,-) 를 이용하여 인버터 회로를 통해 전력계통에 무효전력을 공급하는 것이 특징이다.
DC(+,-) BUS측에서 회로의 인덕턴스 증가, 고조파 함유 및 LC공진 또는 BUS 과도전류의 증가시 Capapcitor소손 및 BUS 과도전류 발생으로 고가의 Invertor Pole에 고장전파로 소손이 이루어질 수 있다.
즉, DC전압원 불량시는 계통의 과도 상태 시 안정적인 제어 가능 용량(무효전력 출력량)이 축소될 수 있다.
이를 방지 하기 위하여 무효 전력 전원단인 DC 전압 BUS측의 과도전류증가에 대한 보호와 제어대책이 필요하다.
또한, DC BUS(+,-)측에 LC공진에 따른 고주파 및 과도전류 발생으로 에너지 축적이 계속 증가시 이를 열로 충분하게 발산할 시간이 없으면 이는 에너지 내량을 초과할 우려가 있는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 중요한 전압원인 DC의 특수 설비인 DC BUS는 온도 상승에 따른 파손 방지 시스템을 고려하지 않은 종래의 방법을 개선한 것으로, DC전압원 BUS측에 열량축적시 이를 보호할 수 있도록, 설비의 안정도 향상과 인버터에 대한 충격 감소와 STATCOM 트립으로 인한 무효전력공급 중단으로 순간적인 전압변동을 방지할 수 있는 것을 제공한다.
또한, DC 모선측의 고주파와 과도전류증가를 감시하여 상한값에 도달하면, 시스템 트립 전에 시스템 게이트 블럭을 통하여 인버터의 운전을 정지함으로써 보다 안정적으로 인버터를 보호할 수 있는 것을 제공한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 실시예에 따른 DC 전압원 시스템의 과도전류 감시장치는, DC 모선측에 설치되어 LC 공진 발생 또는 고조파로 인한 과도전류를 검측하여 검측정보를 생성하는 검측부와; 상기 검측정보를 수신하여 DC BUS의 과도전류가 설정된 상한값과 비교하여 비교값이 상기 설정된 상한값을 초과하면 설정신호를 생성하는 과도전류 비교부와; 상기 과도전류 비교부로부터 수신한 설정신호에 따라 위상각 제어를 통해 무효전력 출력을 제어하도록 제어 신호를 생성하여 스위칭 밸브를 동작하는 제어부;를 포함한다.
또한, 과도전류 비교부는 경보 또는 시스템 게이트 블럭, 시스템 트립 중 하나를 선택하여 설정신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 과도전류 비교부는 상기 검측정보를 수신하여 시스템 게이트 블럭 발생을 감지하기 위해 상기 설정된 상한값과 비교하는 제 1 비교기와; 상기 제 1 비교기에서 비교한 비교값이 상기 설정된 상한값을 초과하면 상기 제 1 비교기에서 수신한 검측정보의 적분값을 추출하는 제 1 적분기와; 상기 제 1 적분기의 적분값을 일정시간 타임 딜레이 시켜 회복시간을 설정하는 제 1 타이머와; 상기 검측정보를 수신하여 경보 발생신호를 감지하기 위해 상기 설정된 상기 설정된 상한값과 비교하는 제 3비교기와; 상기 제 3 비교기에서 비교한 비교값이 상기 설정된 상한값을 초과하면 상기 제 3 비교기에서 수신한 상기 검측정보의 적분값을 추출하는 제 2 적분기와; 상기 제 2 적분기의 적분값을 일정시간 타임 딜레이 시켜 회복시간을 설정하는 제 2 타이머와; 상기 제 1 타이머 및 제 2 타이머로부터 누적된 적분값을 수신하여 상기 설정된 상한값과 비교하여 적분 한계값 초과시 상기 설정신호를 생성하는 제 2 비교기와; 상기 적분값을 누적하여 저장하는 저장부;를 포함한다.
또한, 제 1 타이머는 DC BUS측의 누적 과도전류와 누적온도를 발산하도록 시간 확보를 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제 2 타이머는 DC BUS측의 누적 과도전류와 누적온도를 발산하도록 시간 확보를 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 과도전류 비교부는 0 또는 1의 적분 상한값을 설정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제어부는 DC BUS측에 과도전류 발생시 입력정보를 통해 상기 설정된 상한값 초과시는 시스템을 즉시 트립을 하지 않고 경보 또는 시스템 게이트 블럭을 통해 상기 스위칭 밸브를 조절하여 출력신호를 통해 차단기를 개방시키는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 DC 전압원 시스템의 과도전류 감시장치은, DC 모선측에 설치된 검측부를 통해 LC 공진 발생 또는 고조파로 인한 과도전류를 검측하여 검측정보를 생성하는 단계와; 상기 검측정보를 수신하여 과도전류 비교부를 통해 DC BUS의 과도전류가 설정된 상한값과 비교하여 비교값이 상기 설정된 상한값을 초과하면 설정신호를 생성하는 단계와; 상기 설정신호에 따라 위상각 제어를 통해 무효전력 출력을 제어하도록 제어 신호를 생성하여 스위칭 밸브를 동작하는 단계;를 포함한다.
또한, 설정신호를 생성하는 단계는 상기 검측정보를 수신하여 시스템 게이트 블럭 발생을 감지하기 위해 제 1 비교기를 통해 상기 설정된 상한값과 비교하는 단계와; 상기 검측정보를 수신하여 경보 발생신호를 감지하기 위해 제 3 비교기를 통해 상기 설정된 상기 설정된 상한값과 비교하는 단계와; 상기 제 1 비교기 및 제 3비교기에서 비교한 각각의 비교값이 상기 설정된 상한값을 초과하면 상기 제 1 비교기 및 제 3비교기에서 수신한 각각의 검측정보 적분값을 추출하는 단계와; 상기 추출한 각각의 적분값을 일정시간 타임 딜레이 시켜 회복시간을 설정하는 단계와; 상기 누적된 각각의 적분값을 수신하여 상기 설정된 상한값과 비교하여 적분 한계값 초과시 상기 설정신호를 생성하는 단계;를 포함한다.
또한, 회복시간을 설정하는 단계는 DC BUS측의 누적 과도전류와 누적온도를 발산하도록 시간 확보를 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 설정신호를 생성하는 단계는 경보 또는 시스템 게이트 블럭, 시스템 트립 중 하나를 선택하여 설정신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 설정신호를 생성하는 단계는 0 또는 1의 적분 한계값을 설정 상한값으로 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 스위칭 밸브를 동작하는 단계는 DC BUS측에 과도전류 발생시 입력정보를 통해 상한값 초과시는 시스템을 즉시 트립을 하지 않고 경보 또는 시스템 게이트 블럭을 통해 상기 스위칭 밸브를 조절하여 출력신호를 통해 차단기를 개방시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, DC BUS를 보호하고 제어하고자 제어와 보호로직을 추가함으로써 DC BUS의 지락고장 뿐만 아니라 평상시 LC 공진 발생시 또는 고조파 발생시 발생하는 과도전류를 사전에 검측하여 DC BUS측의 전압안정도를 향상시키고 시스템을 트립하기전 시스템 게이트 블럭을 시킴으로써 계통안정도(순간적인 전압변동)에 크게 기여를 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 고가의 인버터폴과 시스템을 기존의 방식보다는 보호방식을 이중화함으로써 좀 더 안정적으로 보호할 수 있는 효과가 있다.
또한, DC BUS측에 과도전류 발생시 입력정보를 통해 상한값 초과시는 시스템을 즉시 트립을 하지 않고 시스템 게이트 블럭과 경보기능을 추가하여, 전력계통에 최소한의 영향으로 DC 시스템의 DC BUS계통의 안정도를 향상은 물론 설비의 수명연장뿐만 아니라 전기품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 정지형 동기 무효전력 보상기를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 DC 전압원 시스템의 과도전류 감시장치에 따른 내부 구성도.
도 3은 도 2에 따른 과도전류 비교부에 관한 상세 구성도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 과도전류의 적분값 출력을 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 DC 전압원 시스템의 과도전류 감시장치의 흐름도.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 DC 전압원 시스템의 과도전류 감시장치 및 그 감시방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 아래와 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 정지형 동기 무효전력 보상기를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 정지형 동기 무효전력 보상기는 전력계통(500), 주 변압기(600), 보조변압기(700), 스위칭 밸브(400), DC BUS(200), 커패시터(300) 및 제어부(100)로 구성된다.
제어부(100)는 DC BUS측에 과도전류를 측정하여 위상각 제어를 통해 스위칭밸브(400)로 무효전력 출력을 제어할 수 있으며, DC BUS(200)의 정보를 입력받아 경보신호와 출력 정지신호를 스위칭밸브(400)의 제어기에 제공한다.
즉, DC BUS(200)에 검측장치를 설치하고, 고조파 함유 또는 과도전류 상승시 이를 측정할 수 있도록 검측부를 DC 모선측(+,-)에 설치함으로써 과도전류나 고주파 상승시 적분값과 설정 상한값을 비교하여 제어부에 입력 된 신호로 전류의 출력값(Iqref) 값을“0”로 셋팅(Setting)후 시스템 출력을 게이트 블럭(Gate Block) 시키고 GCU(Gate Contol Unit)에서 경보 또는 트립 플레그(Trip Flag)를 제어하여 운전을 중지시키는 역할을 한다.
또한, 적분 횟수를 약 10회 정도 누적을 시행함으로써 설정된 상한값을 초과시 회복 시간을 설정함으로써 시스템의 트립(Trip)없이 안정화를 도모할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 DC 전압원 시스템의 과도전류 감시장치에 따른 내부 구성도이다.
도 2를 참조하면, 과도전류 감시장치(100)는 검측부(10), 비교부(20), 제어부(30)를 포함한다.
검측부(10)는 DC 모선측에 설치되어 LC 공진 발생 또는 고조파로 인한 과도전류를 검측하여 검측정보를 생성한다.
비교부(20)는 검측정보를 수신하여 DC BUS의 과도전류가 0 또는 1의 적분 한계값으로 설정된 상한값과 비교하여 비교값이 설정된 상한값을 초과하면 설정신호를 생성한다.
여기서 설정신호는 경보 또는 시스템 게이트 블럭, 시스템 트립 중 하나를 선택할 수 있다.
제어부(30)는 과도전류 비교부로부터 수신한 설정신호에 따라 위상각 제어를 통해 무효전력 출력을 제어하도록 제어 신호를 생성하여 스위칭 밸브를 동작한다.
다시 말해, 무효전력보상기: STATCOM(Static Synchronous Compensator)의 출력전압의 크기를 제어하기 위해서는 DC 커패시터의 전압을 제어해 주어야 하며 DC 커패시터의 전압이 올라가면 출력전압도 올라가고, DC 커패시터의 전압이 내려가면 출력전압도 내려간다.
결국, DC 커패시터의 전압을 제어하여 무효전력을 제어하게 되며, DC 커패시터의 전압을 제어하기 위해 출력전압의 위상각을 제어한다.
출력전압의 위상은 통상 계통전압과 동일하게 운전되지만, DC 커패시터의 전압을 변경할 때 미세하게 위상각을 변동시켜 유효전력을 흡수하거나 소모하여 DC 커패시터의 전압을 충전 또는 방전시켜 DC 전압을 제어하게 된다.
따라서, 제어부(30)는 DC BUS측에 과도전류 발생시 입력정보를 통해 설정된 상한값 초과시는 시스템을 즉시 트립을 하지 않고 경보 또는 시스템 게이트 블럭을 통해 스위칭 밸브를 조절하여 출력신호를 통해 차단기를 개방시킨다.
도 3은 도 2에 따른 과도전류 비교부에 관한 상세 구성도이다.
도 3을 참조하면, 과도전류 비교부(20)는 제 1 비교기(21), 제 1 적분기(22), 제 1 타이머(23), 저장부(24), 제 2 비교기(25), 제 3 비교기(26), 제 2 적분기(27), 제 2 타이머(28)를 포함한다.
먼저, 설정된 상한값은 0 또는 1의 적분 한계값으로 설정된다.
제 1 비교기(21) 및 제 3 비교기(26)에 설정된 상한값은 동일하지만, 서로 비교대상이 다르기 때문에 제 1 비교기는 2차 상한값과 비교하고, 제 3 비교기(26)는 1차 상한값과 비교한다고 가정하여 상세히 설명한다.
제 1 비교기(21)는 검측정보를 수신하여 시스템 게이트 블럭 신호를 감지하기 위해 설정된 상한값과 비교한다.
제 1 적분기(22) 제 1 비교기(21)에서 비교한 비교값이 설정된 상한값을 초과하면 제 1 비교기(21)에서 수신한 검측정보의 적분값을 추출한다.
제 1 타이머(23)는 제 1 적분기(22)의 적분값을 일정시간 타임 딜레이 시켜 회복시간을 설정한다.
다시 말해, DC 모선의 과도전류값(A_rms): 검측정보와 2차 상한값을 비교하여 제어부(30)에 출력값을 전송한다.
제1 비교기(21)는 비교값을 제1 적분기(22)에 보내고, 적분 된 DC 모선의 과도전류 값을 제 1 타이머(23)를 통해 일정시간 타임 딜레이(Time Delay)후 DC모선 과도전류(A_rms)값이 2차 상한값보다 크면 1을 출력하고, 나머지 경우에는 0을 출력함으로써 시스템의 인버터폴을 블럭하여 시스템의 트립을 사전에 방지한다.
이에 따라, DC BUS측에 LC공진, 고주파 함유시 과도전류발생으로 2차 설정값을 초과하자마자 제어부(30)가 바로 동작하는 것을 방지하여 스위칭 밸브의 보호와 안정적인 운전영역 마진을 확보하기 위하여 DC BUS측의 누적 과도전류와 누적온도를 발산할 수 있는 시간 확보와 시스템 사전점검이 가능토록 할 수가 있다.
제1 적분기(22)는 입력된 DC BUS 과도전류를 적분하여 모선의 과도전류 적분값을 추출한다.
제1 적분기(22)에서 추출된 DC BUS의 과도전류의 적분값은 제2 비교기(25)로 전송한.
제 3 비교기(26)는 검측정보를 수신하여 경보 발생신호를 감지하기 위해 설정된 상기 설정된 상한값과 비교한다.
제 2 적분기(27)는 제 3 비교기(26)에서 비교한 비교값이 설정된 상한값을 초과하면 제 3 비교기에서 수신한 검측정보의 적분값을 추출한다.
제 2 타이머(28)는 제 2 적분기(27)의 적분값을 일정시간 타임 딜레이 시켜 회복시간을 설정한다.
다시 말해, DC 모선의 과도전류값(A_rms): 검측정보와 1차 상한값을 비교하여 제어부(30)에 출력값을 전송한다.
제 3 비교기(26)는 비교값을 제 2 적분기(27)에 보내고, 적분 된 DC 모선의 과도전류 값을 제 2 타이머(28)를 통해 일정시간 타임딜레이후 DC모선 과도전류(A_rms)값이 1차 상한값보다 크면 1을 출력하고, 나머지 경우에는 0을 출력함으로써 시스템에 경보를 발생하여 시스템의 트립을 사전에 방지한다.
이에 따라, DC BUS측에 LC공진, 고주파 함유시 과도전류발생으로 1차 설정값을 초과하자마자 제어부(30)가 바로 동작하는 것을 방지하여 스위칭 밸브의 보호와 안정적인 운전영역 마진을 확보하기 위해 DC BUS측의 누적 과도전류와 누적온도를 발산 할 수 있는 시간 확보와 시스템 사전점검이 가능토록 할 수가 있다.
제2 적분기(27)는 입력된 DC BUS 과도전류를 적분하여 모선의 과도전류 적분값을 추출한다.
제2 적분기(27)에서 추출된 DC BUS의 과도전류의 적분값은 제2 비교기(25)로 전송한다.
제 2 비교기(25)는 제 1 타이머(23) 및 제 2 타이머(28)로부터 누적된 적분값을 수신하여 설정된 상한값과 비교하여 적분 한계값 초과시 설정신호를 생성한다.
저장부(24)는 적분값을 누적하여 저장한다.
즉, 저장부(24)로부터 저장된 DC BUS의 과도전류의 제1 및 제 2 적분값을 입력받아 미리 설정된 적분 한계값을 비교하여 경보 또는 시스템 게이트 블럭 신호를 생성한다.
DC BUS 과도전류의 제1 적분값이 적분 한계값 보다 클 경우 시스템 게이트 블럭 신호를 생성하여 제어부(30)에 공급한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 과도전류의 적분값 출력을 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, DC 모선측에 고조파, LC공진에 따른 과도전류 발생시 과도전류값을 적분 후 설정된 상한값과 비교하여 상한값 초과시 제3비교기를 통하여 경보 또는 트립 플레그 제어신호를 발생하여 제어부에 신호를 생성하여 Do출력을 통해 시스템 게이트 블럭 과 경보를 발생시킨다.
시스템 게이트 블럭하는 방법은 과도전류등의 상태로 정상적인 운전이 불가능할 경우 시스템을 블럭하게 되는데 모든 인버터 폴의 IGCT (Integrated Gate Commutated Thyristor)를 OFF 시켜 스위칭을 정지한다.
이때 무효전력보상기는 인버터가 아닌 단순한 3상 다이오드 Bridge 정류기로 동작하게 되며 다시 스위칭이 시작되기를 기다린다.
시스템을 트립하는 방법은 더 이상 운전이 불가능한 경우를 말하며 트립이 발생하면 모든 IGCT (Integrated Gate Commutated Thyristor)를 OFF 하고 차단기를 트립시켜 계통에서 완전 분리시킨다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 DC 전압원 시스템의 과도전류 감시장치의 흐름도이다.
과도전류를 감시하는 방법은, DC 모선측에 설치된 검측부를 통해 LC 공진 발생 또는 고조파로 인한 과도전류를 검측하여 검측정보를 생성한다(S100).
상기 검측정보를 수신하여 과도전류 비교부를 통해 DC BUS의 과도전류가 0 또는 1의 적분 한계값이 설정된 상한값과 비교한다(S200).
설정된 상한값과 비교하는 방법은 검측정보를 수신하여 시스템 게이트 블럭 발생을 감지하기 위해 제 1 비교기 및 제 3 비교기를 통해 설정된 상한값과 비교한다.
그리고,각각의 비교값이 설정된 상한값을 초과하면 제 1 비교기 및 제 3 비교기에서 수신한 각각의 검측정보 적분값을 추출한다(S400).
추출한 각각의 적분값을 DC BUS측의 누적 과도전류와 누적온도를 발산하도록 일정시간 타임 딜레이 시켜 회복시간을 설정하여 시간을 확보한 후 설정된 상한값과 비교(S500S)하여 적분 한계값 초과(S600)시 설정신호를 생성한다(S700).
설정신호는 경보 또는 시스템 게이트 블럭, 시스템 트립 중 하나를 선택한다.
설정신호를 입력받으면, 위상각 제어를 통해 무효전력 출력을 제어하도록 제어 신호를 생성하여 스위칭 밸브를 동작한다(S800).
즉, DC BUS측에 과도전류 발생시 입력정보를 통해 상한값 초과시는 시스템을 즉시 트립을 하지 않고 경보 또는 시스템 게이트 블럭을 통해 스위칭 밸브를 조절하여 출력신호를 통해 차단기를 개방시킨다.
다시 말해, DC BUS측 LC공진, 고조파에 의한 과도전류 상승시 DC BUS측의 과도전류를 적분하여 산출된값과 설정된 상한값을 비교하여 설정된 상한값 초과시약 10회의 전류를 누적하여 회복시간 확보와 함께 누적값이 설정된 상한값 이상일 경우 시스템 제어기를 통해 경보신호, 정지신호를 인버터의 IGCT에 공급하여 무효전력 출력을 블럭하고 계통으로부터 시스템을 분리하는 제어를 포함한다.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.
100: 과도전류 감시장치 200: DC BUS
300: DC 콘덴서 400: 스위칭 밸브
500: 계통 모선 600: 주 변압기
700: 보조 변압기

Claims (13)

  1. DC 모선측에 설치되어 LC 공진 발생 또는 고조파로 인한 과도전류를 검측하여 검측정보를 생성하는 검측부;
    상기 검측정보를 수신하여 DC BUS의 과도전류가 설정된 상한값과 비교하여 비교값이 상기 설정된 상한값을 초과하면 설정신호를 생성하는 과도전류 비교부;
    상기 과도전류 비교부로부터 수신한 설정신호에 따라 위상각 제어를 통해 무효전력 출력을 제어하도록 제어 신호를 생성하여 스위칭 밸브를 동작하는 제어부;를 포함하는 DC 전압원 시스템의 과도전류 감시장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 과도전류 비교부는
    경보, 시스템 게이트 블럭 및 시스템 트립 중 하나를 선택하여 설정신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 DC 전압원 시스템의 과도전류 감시장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 과도전류 비교부는
    상기 검측정보를 수신하여 시스템 게이트 블럭 발생을 감지하기 위해 상기 설정된 상한값과 비교하는 제 1 비교기;
    상기 제 1 비교기에서 비교한 비교값이 상기 설정된 상한값을 초과하면 상기 제 1 비교기에서 수신한 검측정보의 적분값을 추출하는 제 1 적분기;
    상기 제 1 적분기의 적분값을 일정시간 타임 딜레이 시켜 회복시간을 설정하는 제 1 타이머;
    상기 검측정보를 수신하여 경보 발생신호를 감지하기 위해 상기 설정된 상한값과 비교하는 제 3 비교기;
    상기 제 3 비교기에서 비교한 비교값이 상기 설정된 상한값을 초과하면 상기 제 3 비교기에서 수신한 상기 검측정보의 적분값을 추출하는 제 2 적분기;
    상기 제 2 적분기의 적분값을 일정시간 타임 딜레이 시켜 회복시간을 설정하는 제 2 타이머;
    상기 제 1 타이머 및 제 2 타이머로부터 누적된 적분값을 수신하여 상기 설정된 상한값과 비교하여 적분 한계값 초과시 상기 설정신호를 생성하는 제 2 비교기;
    상기 적분값을 누적하여 저장하는 저장부;를 포함하는 DC 전압원 시스템의 과도전류 감시장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제 1 타이머는
    DC BUS측의 누적 과도전류와 누적온도를 발산하도록 시간 확보를 하는 것을 특징으로 하는 DC 전압원 시스템의 과도전류 감시장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 제 2 타이머는
    DC BUS측의 누적 과도전류와 누적온도를 발산하도록 시간 확보를 하는 것을 특징으로 하는 DC 전압원 시스템의 과도전류 감시장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 과도전류 비교부는
    0 또는 1의 적분 한계값을 설정하는 것을 특징으로 하는 DC 전압원 시스템의 과도전류 감시장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는
    DC BUS측에 과도전류 발생시 입력정보를 통해 상기 설정된 상한값 초과시는 시스템을 즉시 트립을 하지 않고 경보 또는 시스템 게이트 블럭을 통해 상기 스위칭 밸브를 조절하여 출력신호를 통해 차단기를 개방시키는 것을 특징으로 하는 DC 전압원 시스템의 과도전류 감시장치.
  8. DC 모선측에 설치된 검측부를 통해 LC 공진 발생 또는 고조파로 인한 과도전류를 검측하여 검측정보를 생성하는 단계;
    상기 검측정보를 수신하여 과도전류 비교부를 통해 DC BUS의 과도전류가 설정된 상한값과 비교하여 비교값이 상기 설정된 상한값을 초과하면 설정신호를 생성하는 단계;
    상기 설정신호에 따라 위상각 제어를 통해 무효전력 출력을 제어하도록 제어 신호를 생성하여 스위칭 밸브를 동작하는 단계;를 포함하는 DC 전압원 시스템의 과도전류 감시방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 설정신호를 생성하는 단계는
    상기 검측정보를 수신하여 시스템 게이트 블럭 발생을 감지하기 위해 제 1 비교기를 통해 상기 설정된 상한값과 비교하는 단계;
    상기 검측정보를 수신하여 경보 발생신호를 감지하기 위해 제 3 비교기를 통해 상기 설정된 상한값과 비교하는 단계;
    상기 제 1 비교기 및 제 3 비교기에서 비교한 각각의 비교값이 상기 설정된 상한값을 초과하면 상기 제 1 비교기 및 제 3 비교기에서 수신한 각각의 검측정보 적분값을 추출하는 단계;
    상기 추출한 각각의 적분값을 일정시간 타임 딜레이 시켜 회복시간을 설정하는 단계;
    누적된 각각의 적분값을 수신하여 상기 설정된 상한값과 비교하여 적분 한계값 초과시 상기 설정신호를 생성하는 단계;를 포함하는 DC 전압원 시스템의 과도전류 감시방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 회복시간을 설정하는 단계는
    DC BUS측의 누적 과도전류와 누적온도를 발산하도록 시간 확보를 하는 것을 특징으로 하는 과도전류 감시방법.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 설정신호를 생성하는 단계는
    경보, 시스템 게이트 블럭 및 시스템 트립 중 하나를 선택하여 설정신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 DC 전압원 시스템의 과도전류 감시방법.
  12. 청구항 8에 있어서,
    상기 설정신호를 생성하는 단계는
    0 또는 1의 적분 한계값을 설정 상한값으로 하는 것을 특징으로 하는 DC 전압원 시스템의 과도전류 감시방법.
  13. 청구항 8에 있어서,
    상기 스위칭 밸브를 동작하는 단계는
    DC BUS측에 과도전류 발생시 입력정보를 통해 상한값 초과시는 시스템을 즉시 트립을 하지 않고 경보 또는 시스템 게이트 블럭을 통해 상기 스위칭 밸브를 조절하여 출력신호를 통해 차단기를 개방시키는 것을 특징으로 하는 DC 전압원 시스템의 과도전류 감시방법.



KR1020100094830A 2010-09-29 2010-09-29 Dc 전압원 시스템의 과도전류 감시장치 및 감시방법 KR101145497B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100094830A KR101145497B1 (ko) 2010-09-29 2010-09-29 Dc 전압원 시스템의 과도전류 감시장치 및 감시방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100094830A KR101145497B1 (ko) 2010-09-29 2010-09-29 Dc 전압원 시스템의 과도전류 감시장치 및 감시방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120033191A KR20120033191A (ko) 2012-04-06
KR101145497B1 true KR101145497B1 (ko) 2012-05-15

Family

ID=46136075

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100094830A KR101145497B1 (ko) 2010-09-29 2010-09-29 Dc 전압원 시스템의 과도전류 감시장치 및 감시방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101145497B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200050735A (ko) 2018-11-02 2020-05-12 한국전기연구원 파형 발생 장치

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9081039B2 (en) * 2012-05-17 2015-07-14 GM Global Technology Operations LLC Vehicle electrical system fault detection
KR102369644B1 (ko) * 2017-03-20 2022-03-04 엘에스일렉트릭(주) 무효전력 보상 장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970060623A (ko) * 1996-01-26 1997-08-12 클레버터 레슬리 씨. 단락 및 과전류 장애로부터 전력회로를 보호하는 방법 및 회로
KR20070033264A (ko) * 2005-09-21 2007-03-26 야자키 소교 가부시키가이샤 과전류 검출장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970060623A (ko) * 1996-01-26 1997-08-12 클레버터 레슬리 씨. 단락 및 과전류 장애로부터 전력회로를 보호하는 방법 및 회로
KR20070033264A (ko) * 2005-09-21 2007-03-26 야자키 소교 가부시키가이샤 과전류 검출장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200050735A (ko) 2018-11-02 2020-05-12 한국전기연구원 파형 발생 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120033191A (ko) 2012-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8995097B2 (en) High voltage DC breaker apparatus
Ajaei et al. Fault current interruption by the dynamic voltage restorer
US5734256A (en) Apparatus for protection of power-electronics in series compensating systems
EP1855367B1 (en) Method and device for injecting reactive current during a mains supply voltage dip
Choi et al. A series compensator with fault current limiting function
KR20060036454A (ko) 이중 권선형 유도 발전기 시스템의 제어 및 보호
CA2676240A1 (en) Voltage regulation of a utility power network
JP2009201348A (ja) 電力伝送システム用の動的復旧型サポートシステムおよび方法
KR101145497B1 (ko) Dc 전압원 시스템의 과도전류 감시장치 및 감시방법
KR20100138004A (ko) 순시전류가 발생시에 차단기의 차단시간을 개선한 회로차단기
US8411400B2 (en) Method and apparatus for mitigation of dynamic overvoltage
FI124199B (fi) Elektroninen suojapiiri ja suojalaite
JP6029993B2 (ja) 静止形周波数変換電源装置
US11870243B2 (en) Method of controlling a renewable power generation plant
KR101327164B1 (ko) Hvdc 시스템이 연계된 ac 계통의 과전압제어 시스템
KR20060052197A (ko) 전압 저하 검출 장치
JP7102776B2 (ja) 無効電力補償装置及びその制御回路
KR100501419B1 (ko) 동작테스트 기능을 갖는 저압 1상용 과전압 누전차단기
Faranda et al. Fault current limiting investigation for a single-phase dynamic voltage conditioner
EP2569794B1 (en) A high voltage dc breaker apparatus
JP3818302B2 (ja) 無停電電源装置
KR102335437B1 (ko) 전기 보호 엘리먼트를 트리거링하기 위한 단락 전류를 생성하기 위한 방법
US11456594B2 (en) DC power distribution system
Zhu et al. Influence of the AC system faults on HVDC system and recommendations for improvement
JPH0833199A (ja) コンデンサ保護装置

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: 20150504

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160502

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180430

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190426

Year of fee payment: 8