KR101361574B1 - 계통연계 전력 공급시스템 및 그 운전 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 계통연계 전력 공급시스템 및 그 운전 제어방법에 관한 것이다. 본 발명은 계통연계 운전모드에서 전력계통과 부하로 유효전력 및 무효전력을 공급하기 위하여 계통 전류를 제어하는 계통전류제어기와, 3상 PWM 인버터부에서 원하는 주파수 및 크기를 가지는 전압을 출력시키기 위하여 전압 제어를 제어하는 인버터전압제어기 및 계통전압과 인버터전압을 동기화시키기 위한 PLL 제어기를 포함한다. 이때, 계통전류제어기와 인버터전압제어기의 출력이 연결하는 구성을 제안하며, 아울러 고립 운전모드와 계통연계 운전모드의 상호 전환시에 위상 및 크기를 순차적으로 제어하는 구성 및 계통전류를 0Α로 제어한 후 계통을 차단하는 구성을 제안하고 있다. 이에 따라 본 발명은 운전모드 전환시에 계통전류제어기와 인버터전압제어기의 출력에서 진동 발생을 억제하며, 인버터 출력전압을 왜곡없이 출력되게 하는 이점이 있다.

Description

계통연계 전력 공급시스템 및 그 운전 제어방법{POWER SYSTEM ASSOCIATED WITH POWER LINE AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 계통연계된 전력 공급시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 계통연계 운전모드(Grid-connected mode)와 고립 운전모드(Stand-alone mode) 간의 운전모드 전환시에 계통전류 및 인버터 출력전압에 발생하는 스파이크(spike) 및 진동 등의 왜곡현상을 제거하기 위한 계통연계 전력공급시스템 및 그 운전 제어방법에 관한 것이다.

최근의 전력공급망은 복수 개의 신재생 에너지원(태양열, 풍력, 연료전지 등)과 배터리 등 에너지 저장장치 등으로 구성된 소규모 전력공급시스템인 마이크로 그리드(Micro-grid)의 구성을 포함하는 형태이다.

물론, 이러한 마이크로 그리드는 신재생 에너지원을 이용한 분산 발전 시스템이 배전계통의 일정 지역의 민감부하를 감당할 만큼 충분히 보급된 상태를 전제로 하고 있지만, 석유 등 이산화탄소를 배출하는 에너지원의 사용을 감소시키고, 전력 최대 수요에 대한 유연성을 확보할 수 있으며, 에너지의 안전성 및 전력품질을 향상시킬 수 있다. 더욱이 계통연계된 전력공급시스템에서, 전력계통에 사고나 고장이 발생하면 해당 전력계통과 분리되고 마이크로 그리드를 구성하는 신 재생 에너지원으로부터 발생하는 전력을 부하에 공급할 수 있어, 전력을 소모하는 부하측에 고품질의 전력을 안정되게 공급할 수 있는 특징이 있다.

이를 위해 계통연계된 인버터시스템은 통상 2가지의 운전모드가 지원되고 있다. 그 중 하나의 운전모드는 전력계통이 정상적인 경우에 운전되는 계통연계 운전모드이다. 이 운전모드는 신재생 에너지원에서 발전되는 전력을 부하(수요자)와 전력계통으로 공급하는 방식이고, 계통전류를 제어하는 것에 의해 이루어진다. 다른 하나의 운전모드는 전력계통에 순간 정전 등과 같은 사고가 발생한 경우 신재생 에너지원을 전력계통과 분리시킨 다음 그 신재생 에너지원과 에너지 저장장치의 전력을 부하에 공급하는 고립 운전모드이다. 상기 고립 운전모드는 인버터 전압을 제어하는 것에 의해 이루어진다.

상기 2가지 운전모드는 전력계통의 고장 여부에 따라 운전모드가 상호 전환되는 경우가 많다. 전력계통이 정상적이면 전력공급시스템은 계통연계 운전모드로 설정되어 운전이 이루어진다. 반면 계통연계 운전모드에서 운전 중에 전력계통에 사고가 발생하면 고립 운전모드로 모드 변경이 이루어진다. 그러다가 전력계통이 복구되면 고립 운전모드는 다시 계통연계 운전모드로 모드 변경이 이루어진다.

여기서 운전모드가 변경되더라도 부하로 공급되는 전력은 안정적이어야 하며, 만약 인버터 출력전압 및 계통 전류에 왜곡현상이 발생하면 가정 및 공장 등의 부하측은 심각한 타격을 입을 수 있다.

하지만 이의 우려에도 불구하고, 실질적으로 운전모드가 변경되는 시점에서는 다양한 왜곡현상이 발생하고 있다. 왜곡현상의 예를 보면 인버터 출력전압 및 계통전류에 스파이크 전압이나 진동이 발생하는 것이다.

현재 상술한 인버터 출력전압 및 계통전류에 스파이크 전압이나 진동이 발생하는 원인은 크게 3가지로 요약된다.

첫 번째, 계통연계 운전모드와 고립 운전모드의 동작을 제어하는 제어기의 출력이 서로 일치되지 않다는 점이다. 제어기는 계통전류를 제어하는 제어기와 인버터전압을 제어하는 제어기 등이 있는데, 이처럼 계통연계 운전모드와 고립 운전모드가 상호 다른 운전모드로 변경될 때, 각 제어기의 출력단에 진동이 발생된다.

두 번째, 전력계통이 정상적으로 복구된 경우 원래의 운전모드인 계통연계 운전모드로 모드 변경이 이루어진다. 모드 변경에 따라 계통연계 운전모드로 운전이 이루어지기 위해서는 인버터 출력전압의 위상과 크기를 계통전압의 위상과 크기로 조정되어야 한다. 이때, 위상과 크기를 조정하는 경우, 현재는 위상과 크기를 동시에 조정하는 제어방식을 사용하고 있다. 하지만 이처럼 위상과 크기를 동시에 조정할 경우 인버터 출력전압이 왜곡되는 현상이 발생하고 있다. 즉 도 1과 같이 위상 동기화 및 전압크기를 동시에 제어하는 시점(A)에서 인버터 출력전압과 전류가 많이 왜곡됨을 알 수 있다.

세 번째, 운전모드의 변경을 위해서는 마이크로 그리드와 전력계통이 서로연결 또는 분리되어야 하며, 이를 위해 전력망에는 정지형 스위치(Static Transfer Switch : STS)가 구성되어 있다. 여기서 계통연계 운전모드에서 고립 운전모드로 모드 변경시에 계통 전류가 흐르는 상태에서 정지형 스위치를 턴 오프(turn off) 할 경우에는 LCL 필터내의 인덕터 중 정지형 스위치와 접속되는 인덕터에 스파이크 전압이 발생된다. 따라서 도 2에 도시된 바와 같이 계통전류가 흐르는 상태에서 정지형 스위치(STS)를 턴 오프시키는 시점(B)에 인덕터의 스파이크 전압에 의하여 인버터 출력 전압에 비교적 큰 스파이크 전압이 발생하고 있음을 알 수 있다.

상술한 3가지 원인은 계통연계된 전력공급시스템에서 모드 변경이 원활하게 이루어지는 것을 방해하고 있으며, 따라서 고품질의 전력을 안정적으로 공급하지 못하게 되는 원인의 하나로 분석되고 있다.

물론, 이러한 문제점을 해결하기 위한 노력이 전혀 이루어지지 않은 것은 아니다. 하지만 스파이크 전압 또는 진동을 제거하는 대부분의 방안들은 계통전압이 단상일 경우에만 해당하며, 본 실시 예와 같이 계통전압이 3상일 경우에는 아직 적용되지 않고 있다. 아울러, 계통전압이 3상일 경우에는 매끄러운 모드전환을 위하여 LC 필터의 커패시터 전압을 제어하면서 인덕터 임피던스에 계통전류를 곱하여 부하에 걸리는 전압을 계산하는 방안이 제시되었으나 인덕터의 값에 따라 성능이 좌우된다는 문제점이 있는 실정이다.

그렇기 때문에 계통전압이 3상일 경우의 계통연계된 전력시스템에서 운전모드를 변경할 때 회로의 파라메터에 영향을 받지 않으면서 인버터 출력전압과 계통전류에서 스파이크 전압이나 진동의 발생을 억제하기 위한 방안이 필요하다.

본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 계통연계 운전모드와 고립 운전모드를 지원하는 전력시스템에서, 이들 운전모드를 제어하는 제어기의 출력을 서로 혼합하여 출력되게 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 계통연계 운전모드가 고립 운전모드로 변경될 때 정지형 스위치가 턴 오프 될시 그 정지형 스위치에 연계된 필터부 내의 인덕터 및 인버터 출력전압에서 스파이크 전압이 발생하지 않도록 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 고립 운전모드가 계통연계 운전모드로 변경될 때 인버터측 출력전압과 계통전류에 스파이크 성분이나 진동이 없는 정상적인 상태로 출력되게 하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 계통연계 운전모드에서 전력계통과 부하로 유효전력 및 무효전력을 공급하도록 계통전류를 제어하는 계통전류제어기; 고립 운전모드에서 3상 PWM 인버터부로부터 목적하는 주파수 및 크기를 가지는 전압이 출력되도록 인버터 출력전압을 제어하는 인버터전압제어기; 및 계통전압위상을 검출하는 위상검출기를 포함하되, PWM 신호를 발생시키도록 상기 계통전류제어기와 인버터전압제어기의 d축 전압(V_dmc, V_dmv) 및 q축 전압(V_qmc, V_qmv)을 혼합하여 출력하도록 구성하는 계통연계된 전력 공급시스템이 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 계통 전류를 제어하는 계통전류제어기; 인버터 출력전압을 제어하는 인버터전압 제어기; 계통전압과의 연결 및 분리를 위한 정지형 스위치; 및 상기 정지형 스위치가 턴 온(turn on) 상태로서 계통연계 운전모드로 운전될 경우, 상기 인버터 출력전압의 위상과 상기 계통전압의 위상을 동기화시키기 위하여 동기 위상각(θ)과 계통전압 위상각(θ_g)이 일치되게 제어하는 PLL 제어기를 포함하는 계통연계된 전력 공급시스템이 제공된다.

여기서 상기 PLL 제어기는, 3상 계통전압 (V_gab)(V_gbc)(V_gca)을 2상 고정 좌표계 α축 및 β축 계통전압 (V_{g α})(V_{g β})으로 변환시키는 3상-2상 전압변환기, α축 및 β축 계통전압과 두 궤환신호(V_f)(V_fd)를 서로 곱한 후 더하여 각속도 변화량(Δω)으로 출력하는 위상검출부, 상기 각속도 변화량(Δω)을 비례 제어하는 비례제어기, 상기 비례제어기의 출력 값과 기본 각속도 ω_b을 더하여 각속도 ω_s을 출력하는 혼합부, 상기 각속도 ω_s을 적분하여 위상각(θ)을 구하는 적분기, 및 sin과 cosine 함수를 이용하여 궤환신호(V_f)(V_fd)를 각각 계산하는 궤환신호 발생부를 포함하여 구성된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 계통 전류를 제어하는 계통전류제어기; 인버터 출력전압을 제어하는 인버터전압 제어기; 계통전압과의 연결 및 분리를 위한 정지형 스위치; 및 상기 정지형 스위치가 턴 오프(turn off) 상태로서 고립 운전모드로 운전될 경우, 60㎐ 주파수를 가지며 110 Vrms 크기를 가지는 3상 교류전압을 출력하도록 제어하는 PLL 제어기를 포함하는 계통연계된 전력 공급시스템이 제공된다.

여기서 상기 PLL 제어기는, 2상 동기좌표계 d축 전압은

로 입력되고 q축 전압은 '0'V로 입력되어 2상 고정좌표계 α축 및 β축 계통전압 (V_{g α})(V_{g β})으로 변환시키는 축 변환기, α축 및 β축 계통전압과 두 궤환신호(V_f)(V_fd)를 서로 곱한 후 더하여 각속도 변화량(Δω)으로 출력하는 위상검출부, 상기 각속도 변화량(Δω)을 비례 제어하는 비례제어기, 상기 비례제어기의 출력 값과 기본 각속도 ω_b =2πf을 더하여 각속도 ω_s을 출력하는 혼합부, 상기 각속도 ω_s을 적분하여 위상각(θ)을 구하는 적분기, 및 sin과 cosine 함수를 이용하여 궤환신호(V_f)(V_fd)를 각각 계산하고 위상각을 출력하도록 구성된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 전력 공급시스템이 고립 운전모드로 운전되는 도중, 계통전압의 정상 복구를 감시하는 감시 단계; 상기 계통전압이 정상 복구되면, 인버터 출력전압의 위상과 계통전압의 위상을 동기화하는 위상 동기화 단계; 상기 위상 동기화 과정이 완료되면 상기 인버터 출력전압의 크기와 상기 계통전압의 크기를 조정하는 크기 조정단계; 및 상기 크기 조정단계에 따라서 계통전압의 크기에 대한 인버터 출력전압의 크기의 차에 대한 결과값이 허용 오차값 이내인 경우 정지형 스위치를 턴 온 시켜 계통연계 운전모드로 전환하는 전환단계를 포함하는 계통연계 전력공급시스템의 운전 제어방법이 제공된다.

상기 위상 동기화 단계는, 하기의 [수학식 1]에 의해 허용오차(θε) 이하일 때 인버터 출력전압 위상이 계통전압위상과 동기화가 완료된 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

여기서, V_m은 계통전압의 크기,

Δω은 각속도 변화량,

θ_g : 계통전압의 위상각,

θ : PLL 제어기의 동기위상각.

또한 상기 크기 조정단계는, 하기의 [수학식 2]에 의해 허용오차(Vε) 이하일 때 인버터 출력전압의 크기가 계통전압 크기에 도달한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

여기서, V_m은 계통전압의 크기이고, V_gab - V_oab 은 계통전압과 인버터 출력전압의 크기의 차.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 전력 공급시스템이 계통연계 운전모드로 운전 중 계통전압에 순간 고장이 발생하는지 감시하는 감시단계; 순간 고장이 발생하면, 계통전류를 0Α로 제어하는 계통전류 제어단계; 상기 계통전류가 0Α로 제어된 후 정지형 스위치를 턴 오프시켜 운전모드를 고립 운전모드로 전환하는 전환단계를 포함하는 계통연계 전력공급시스템의 운전 제어방법이 제공된다.

이와 같은 본 발명의 계통연계된 전력 공급시스템 및 그의 운전 제어방법에 따르면 계통전류제어기의 출력과 인버터출력전압제어기의 출력을 서로 연결하는 구성을 제안하고 있어, 계통연계 운전모드와 고립 운전모드가 상호 다른 운전모드로 변경될 때, 제어기의 출력단에서의 진동 발생을 방지할 수 있다.

또한, 고립 운전모드에서 계통연계 운전모드로의 모드 전환시, 인버터 출력전압 위상을 계통전압 위상으로 먼저 동기화시킨 후 인버터 출력전압의 크기를 계통전압의 크기로 제어하는 등 위상과 크기를 순서대로 제어하고 있어, 종래 위상과 크기를 동시에 제어할 때 인버터 출력전압이 왜곡되는 현상을 방지할 수도 있다.

더욱이, 계통연계 운전모드에서 고립 운전모드로 모드 전환시에도, 순간정전 등 계통전압에 이상이 감지되면 계통전류를 0Α로 제어한 후 정전형 스위치를 턴 오프시키고 있어, 정지형 스위치의 조작시 LCL 필터내의 인덕터에 스파이크 전압이 일어나는 것도 방지할 수 있다.

이에 따라 전력 공급시스템에서의 운전모드 전환이 매끄럽게 이루어질 수 있다.

도 1은 종래의 전력시스템에서 인버터 출력전압의 위상 동기와 크기를 동시에 제어할 경우의 시뮬레이션 결과를 보인 도면
도 2는 종래의 전력시스템의 운전이 계통연계 운전모드에서 고립 운전모드로 전환시 계통전류가 흐르는 상태에서 정지형 스위치를 차단하였을 경우의 시뮬레이션 결과를 보인 도면
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 계통연계 전력 공급시스템의 개략적인 전체 구성도
도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 계통연계 운전모드로 운전시 계통전류를 제어하는 구성도
도 5는 도 4의 계통연계 운전모드로 운전시 적용되는 PLL 제어기의 구성도
도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 인버터 출력전압의 위상동기와 크기를 순차적으로 제어할 경우의 시뮬레이션 결과를 보인 도면
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 고립 운전모드가 계통연계 운전모드로의 변경시의 과정을 설명하는 흐름도
도 8은 본 발명의 실시 예에 따라 고립 운전모드로 운전시 전압제어를 설명하기 위한 구성도
도 9는 도 8의 고립 운전모드로 운전시 적용되는 PLL 제어기의 구성도를 보인 도면
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 계통연계 운전모드가 고립 운전모드로의 변경시의 과정을 설명하는 흐름도
도 11은 본 발명의 실시 예에 따라 계통연계 운전모드에서 고립 운전모드로의 전환시 계통전류를 OΑ로 제어 후 정지형 스위치를 차단하였을 경우의 시뮬레이션 결과를 보인 도면

이하 본 발명에 의한 계통연계 전력 공급시스템 및 그의 운전 제어방법의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 실시 예의 전력 공급시스템은 계통 연계된 상태에서는 다수의 신재생 에너지원(미도시 함) 및 전력계통의 전력이 부하에 공급되며 상기 전력계통에 전력품질과 관련된 순시전압강하(Sag), 순시전압상승(Swell), 순간정전과 같은 순간 고장이 발생한 경우 상기 전력계통과 분리되고 신재생 에너지원의 전력이 부하에 공급되게 구성된다.

이를 위해 전력 공급시스템의 구성이 도 3에 도시하고 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 계통연계 전력 공급시스템의 개략적인 전체 구성도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 전력 공급시스템(100)은 그 기능에 따라 전력유닛(110)과 제어유닛(120)으로 구분할 수 있다. 전력유닛(110)은 3상 부하 및 전력계통에 전력을 공급하는 역할을 하고, 제어유닛(120)은 운전모드의 변경시 종래기술에서 언급한 문제점 즉 계통전류 및 인버터 출력전압에 스파이크 전압이나 진동이 발생하는 문제를 최소화하도록 제어하는 기능을 수행한다.

그 중 전력유닛(110)의 구성을 먼저 살펴보면, 3상 PWM 인버터부(112), LCL 필터부(114), 3상 부하(116), 정지형 스위치(Static Transfer Switch : STS)(118) 및 3상 계통전압(119)이 포함된다.

3상 PWM 인버터부(112)는, 기준 d축 전압과 q축 전압에 의해 3상 인버터의 PWM 신호를 발생시켜 원하는 주파수, 위상 및 크기의 교류전압 및 전류를 출력시킨다.

LCL 필터부(114)는, 3상 PWM 인버터부(112)의 출력단에 연결되어 스위칭 고조파를 저감시키며, 이렇게 필터링된 전력을 3상 부하 및 전력계통으로 공급하는 기능을 한다. 즉 계통 연계시 주입되는 전류의 고조파는 계통연계 규정에 맞게 제한되기 때문이다. 그리고 LCL 필터부(114)는 스위칭 리플을 감쇄하기 위해 3상 PWM 인버터(112)측 인덕터를 선정한 다음, 계통에 주입되는 전류의 고조파 조건을 만족하기 위해 캐패시터(capacitor)와 계통측 인덕터를 추가하는 순서로 설계가 이루어진다. 다른 설계 방안으로 스위칭 리플를 감쇄하도록 LC 필터를 선정하고 다음으로 계통에 주입되는 전류의 고조파 조건을 만족하도록 계통측에 인버터를 추가하여 설계할 수도 있다.

3상 부하(116)는 신재생 에너지원에서 발생된 전력 또는 전력계통에서 유입되는 전력을 소모하는 매체이다. 3상 부하(116)는 LCL 필터부(114)의 출력단과 연결된다.

정지형 스위치(118)는, 마이크로 그리드(즉 신재생 에너지측)와 전력계통을 연결 또는 분리하는 스위치로 LCL 필터부(114)의 출력단과 3상 계통전압(119) 사이에 설치된다.

3상 계통전압(119)은 전력계통 측에서 발전된 전압이다.

다음은 제어유닛(120)의 구성이다.

제어유닛(120)은, 계통연계 운전모드와 고립 운전모드의 동작을 제어하는 계통전류제어기(130) 및 인버터전압제어기(140)를 구비한다. 계통전류제어기(130)는 계통연계 운전모드에서 전력계통과 부하로 유효전력 및 무효전력을 공급하기 위하여 계통 전류를 제어하는 기능을 수행하고, 인버터전압제어기(140)는 3상 PWM 인버터부(112)에서 원하는 주파수 및 크기를 가지는 전압을 출력시키기 위하여 전압 제어를 제어하는 기능을 수행한다.

또한 제어유닛(120)은 계통전압과 인버터전압을 동기화시키기 위한 PLL(Phase - locked loop) 제어기(150)의 구성도 포함한다. 여기서 PLL 제어기(150)는 동기 위상각(θ)을 계산하여 계통전류제어기(130)와 인버터전압제어기(140)로 출력시키고 있음을 알 수 있다.

한편, 도 3에서 계통전류제어기(130)와 인버터전압제어기(140)는 그 출력단이 하나의 혼합부(160)가 제공받아 연산하고 있음을 알 수 있다. 구체적으로 계통전류제어기(130)와 인버터전압제어기(140)는 후술하는 PI(비례적분) 제어기를 내장하는데, 상기 PI 제어기의 출력인 d축 전압(V_dmc, V_dmv) 및 q축 전압(V_qmc, V_qmv)를 혼합부(160)가 제공받고 가산 연산한다. 이렇게 하면 PWM 신호를 발생시키기 위한 기준 d축 전압(V_dm) 및 q축 전압(V_qm)을 계산할 수 있고, 따라서 인버터 출력전압과 계통전류에 진동이 발생하는 원인을 방지할 수 있다. 즉, 계통전류제어기(130)와 인버터전압제어기(140)는 그 출력이 동일하지 않다. 그래서 운전모드가 변경될 때 계통전류제어기(130)와 인버터전압제어기(140)의 출력에는 진동이 발생하게 되는데, 이러한 진동은 인버터 출력전압과 계통전류에 진동이 발생하게 되는 원인이다. 여기서, 혼합부를 도면부호 '160'으로 기재하고 있으나 동일한 구성인 혼합부를 도시하고 있는 도 4 및 도 8에서는 160a 및 160b로 구분하고 있다. 이는 d축과 q축을 각각 구분하기 위함이다.

이처럼 발명의 일 실시 예는, 운전모드 변경시 인버터 출력전압과 계통전류에 발생하는 진동을 억제하는 것이고, 이는 전술한 바와 같이 PI 제어기의 출력인 d축 전압(V_dmc, V_dmv) 및 q축 전압(V_qmc, V_qmv)를 혼합 연산하여 계통전류제어기(130)와 인버터전압제어기(140)의 출력을 일치되게 하는 것으로 가능한 것이다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 계통연계 운전모드로 운전시 계통전류를 제어하는 구성도이고, 도 5는 도 4의 계통연계 운전모드로 운전시 적용되는 PLL 제어기의 구성도를 보인 도면이다.

먼저, 도 4는 계통연계 운전모드에서 계통전류제어기(130)가 계통전류를 제어하여 PWM 인버터 기준전압을 3상 PWM 인버터부(112)로 공급하는 일련의 과정을 나타내고 있다. 도 4의 구성은 도 3과 동일하며 다만 계통전류제어기(130)의 구성만이 더 구체적으로 도시되어 있다. 계통전류제어기(130)의 구성은 도 4의 계통전류를 제어하는 과정을 설명하면서 함께 병행하여 하기로 한다.

도 4를 보면 계통연계 운전모드 상태로서 정지형 스위치(118)가 턴 온(turn on) 상태임을 알 수 있다. 이렇게 되면 인버터 출력전압과 계통전압이 서로 연결되며, 따라서 계통전압과 인버터의 LCL 필터부(114)의 출력전압이 동일하고 LCL 필터부(114)의 출력전류는 부하전류와 계통전류의 합이 된다.

계통전류제어기(130)의 동작은 다음과 같다.

먼저, 전력계통으로 공급할 유효전력 및 무효전력 값으로 결정된 기준 d축 전류(i_gd ^*) 및 기준 q축 전류(i_gq ^*)와 3상 계통전류(i_ga,i_gb,i_gc)에서 d,q축으로 변환된 d축 전류(i_gd)와 q축 전류(i_gq)가 공급된다.

이에, 각각의 비교부(131a)(131b)는 기준 d축 전류(i_gd ^*) 및 기준 q축 전류(i_gq ^*)와 3상 계통전류(i_ga,i_gb,i_gc)에서 d,q축으로 변환된 d축 전류(i_gd)와 q축 전류(i_gq)를 비교하고, 이를 PI 제어기(133a)(133b)로 전달한다.

PI 제어기(133a)(133b)는 비교부(131a)(131b)가 제공한 값을 참조하여 d축 전압 변화량(ΔV_gd) 및 q축 전압 변화량(ΔV_gq)을 산출한다.

PI 제어기(133a)(133b)의 후단에는 혼합부(135a)(135b)가 위치하는데, 혼합부(135a)(135b)는 산출된 상기 d축 전압 변화량(ΔV_gd) 및 q축 전압 변화량(ΔV_gq)과 d축 계통전압(V_gd) 및 q축 계통전압(V_gq)을 가산 연산한다. 이렇게 가산 연산된 값을 d축 출력 전압(V_dmc) 및 q축 출력전압(V_qmc)으로 정의하기로 한다.

한편, 도 3에서 설명한 바와 같이 운전모드가 변경될 때 PI 제어기 출력의 급격한 변화를 억제하도록 계통전류제어기(130)와 인버터전압제어기(140)의 출력을 일치한다고 언급한바 있다. 여기서도 계통전류제어기(130)와 인버터전압제어기(140)의 출력을 연결시켜야 한다.

그래서 계통전류제어기(130)에 의해 계통전류 제어과정이 시작되면, 상기 d축 출력 전압(V_dmc) 및 q축 출력전압(V_qmc)과 상기 인버터전압제어기(140)의 출력 값, 즉 d축 출력전압(V_dmv) 및 q축 출력전압(V_qmv)을 혼합부(160a)(160b)가 가산할 필요가 있다. 여기서 상기 d축 출력전압(V_dmv) 및 q축 출력전압(V_qmv)는 운전모드가 변경되는 시점의 값으로 고정된 상태이다.

이러한 과정에 따라 PWM 인버터 기준전압(V_dm)(V_qm)이 발생하고, 이는 변환부(170)를 통해 3상 기준전압(V_am, V_bm, V_cm)으로 변환되어 3상 PWM 인버터부(112)로 공급된다.

한편, 계통연계 운전모드에서 인버터 출력전압의 위상은 계통전압의 위상과 동기화가 이루어져야 한다.

PLL 제어기(150)는 도 5에 도시한 바와 같이, 3상 계통전압(V_gab)(V_gbc)(V_gca)를 2상 고정 좌표계 α축 및 β축 계통전압 (V_{g α})(V_{g β})으로 변환시키는 3상-2상 전압변환기, α축 및 β축 계통전압과 두 궤환신호(V_f)(V_fd)를 각각 곱셈 연산하는 연산부(151a)(151b), 연산부(151a)(151b)의 연산 결과를 더하여 각속도 변화량(Δω)을 출력하는 위상검출부(153), 상기 각속도 변화량(Δω)을 비례 제어하는 비례제어기(P 제어기)(155), 상기 비례제어기(155)의 출력 값과 기본 각속도 ω_b을 더하여 각속도 ω_s을 출력하는 혼합부(156), 상기 각속도 ω_s을 적분하여 위상각(θ)을 구하는 적분기(157), 및 sin과 cosine 함수를 이용하여 궤환신호(V_f)(V_fd)를 각각 계산하는 궤환신호 발생부(158a)(158b)를 포함하여 구성된다.

이러한 구성에 따르면, 먼저 위상검출부(153)는 α축 계통전압(V_{g α}) 및 β축 계통전압(V_{g β})의 위상을 검출하여 각속도 변화량(Δω)을 유도한다. 여기서, 상기 각속도 변화량(Δω)은 다음 수학식 3과 같이 유도된다.

여기서, V_m : 상전압 피크값, θ_g : 계통전압의 위상각, θ : PLL 제어기의 동기위상각

이와 같이 각속도 변화량(Δω)이 유도되면, 비례제어기(155)는 이를 비례 제어하고, 다음에 비례 제어기(155)의 출력과 계통전압의 주파수가 60㎐ 일 때의 기본 각속도 ω_b = 2π × 60을 혼합부(156)가 가산 연산하여 각속도 ω_s을 계산한다.

상기 각속도 ω_s 은 적분기(157)에서 적분되어 PLL 동기 위상각 θ으로 출력된다. 상기 동기 위상각 θ은 sin과 cosine 함수에 의하여 궤환신호(V_f)(V_fd)로 계산된다.

그리고 궤환신호(V_f)(V_fd)는 연산부(151a)(151b)로 궤환되며, 결국 동기위상각(θ)이 계통전압 위상각(θ_g)과 일치되는 시점에 계통전압 위상검출부(153)의 출력은 '0'이 된다.

즉, PLL 제어기(150)는 계통연계 운전모드에서는 인버터 출력전압의 위상을 계통전압 위상으로 동기화시키도록 동기 위상각을 출력시키는 기능을 수행하는 것이다. 이렇게 함으로써, 도 1과 달리 도 6에 도시한 바와 같이 인버터 전압 및 계통전류에 스파이크 전압이나 어떠한 진동이 발생하지 않은 상태로 모드 변경이 이루어지고 있음을 알 수 있다. 도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 인버터 출력전압의 위상동기와 크기를 순차적으로 제어할 경우의 시뮬레이션 결과를 보인 도면이다. 도 6에서 a는 동기화 시작시점, b는 동기화 완료시점, c는 전압크기 제어완료시점, d는 정지형 스위치가 턴 온 되는 시점, e는 계통전류 제어시점을 말한다.

한편, 계통연계 운전모드로 운전되기 위해서는 인버터 출력전압의 위상과 크기가 계통전압의 위상과 크기로 조정되어야 한다는 것은 앞서 설명한 바 있다. 이때 인버터 출력전압이 왜곡되는 현상이 발생하는데, 본 실시 예는 이를 방지하기 위한 과정을 제안한다.

이는 도 7을 참조하여 설명한다. 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 고립 운전모드가 계통연계 운전모드로의 변경시의 과정을 설명하는 흐름도이다.

전력 공급시스템(100)이 고립 운전모드로 운전 중에(s100), 계통전압의 정상상태를 감시한다. 그 결과 계통전압이 정상적으로 복귀하면(s102), 운전모드를 변경하는 과정이 뒤따른다.

제일 먼저, 인버터 출력전압의 위상을 계통전압의 위상으로 동기화시키는 과정이 수행된다(s104). 동기화는 PLL 제어기(150)에 3상 계통전압을 입력시키고, PLL 제어기(150)가 출력하는 동기위상각(θ)이 계통전압 위상각(θ_g)과 일치되게 한다.

이때, 인버터출력전압의 위상이 계통전압의 위상과 동기화가 완료되었는지를 판단해야 한다(s106). 상기 위상 동기화의 완료 여부를 판단하는 과정은 다음과 같다.

상술한 식(3)에서 PLL의 출력위상 θ와 계통전압의 위상 θ_g의 차가 작을 경우에는

와 같이 될 수 있다. 따라서 PLL 제어기(150)에서 위상검출 출력의 절대값(│Δω│/ V_m)과 계통전압의 크기로 계산된 두 위상차 (│θ_g-θ│)가 허용오차 θε 이하가 되었을 때 위상동기가 완료된 것으로 판단한다. 이는 수학식 4로 표시할 수 있다.

여기서, V_m은 계통전압의 크기, Δω은 각속도 변화량, θ_g : 계통전압의 위상각,θ : PLL 제어기의 동기위상각이고, 계통전압(V_m)의 크기는 [수학식 5]과 같다.

상기의 위상 동기화 과정이 완료되면, 인버터 출력전압의 크기를 계통전압 크기로 제어하는 과정을 수행한다(s108). 이는 인버터 전압제어기(140)의 기준전압을 계통전압의 크기로 설정하는 것에 의하여 가능하다.

이때 인버터 출력전압의 크기가 계통전압의 크기에 근접하였는지 판단해야 한다(s110). 상기 크기의 근접 여부는 다음의 [수학식 6]과 같이 계통전압의 크기에 대한 인버터 출력전압의 크기의 차를 계통전압의 크기로 단위화 한 값이 허용 오차값(Vε) 이내에 있는지를 판단하는 것에 의하여 가능하다.

여기서, V_m은 계통전압의 크기이고, V_gab - V_oab 은 계통전압에 대한 인버터 출력전압의 크기의 차를 말한다.

실시 예에서는 상기 허용 오차값(Vε)이 2% 이내에 있을 경우에 인버터 출력전압의 크기가 계통전압의 크기에 도달하였다고 판단하기로 한다. 물론 상기의 허용 오차값의 범위는 전력 공급시스템의 성능 등 여러가지 조건에 의하여 가변될 수도 있음에 유의해야 할 것이다.

상기와 같이 인버터 출력전압의 위상과 크기를 계통전압의 위상과 크기로 일치시키는 과정이 완료되면 정지형 스위치(STS)(118)를 턴 온(turn on) 시켜서 3상 PWM 인버터와 3상 계통전압을 연결한다(s112).

이러한 과정이 모두 완료되면 고립 운전모드에서 계통연계 운전모드로 모드가 변경될 때 인버터 출력전압이 왜곡되는 현상 없이 모드가 변경될 수 있고, 이에 계통연계 운전모드에서 계통전류제어를 수행할 수 있게 된다(s114).

한편, 본 실시 예는 계통전압에 사고가 발생하면 전력 공급시스템(100)은 고립 운전모드하에서 가동된다. 이렇게 되면 전력계통과는 분리된 상태로 3상 PWM 인버터부(112)는 3상 부하로 전력을 공급해야 한다. 이때 제어동작은 3상 PWM 인버터부(112)에서 원하는 주파수 및 전압을 출력시키기 위한 전압제어 과정이 수행되어야 한다.

이러한 고립 운전모드에서의 전압제어를 위한 설명은 도 8 및 도 9를 참조한다. 도 8은 본 발명의 실시 예에 따라 고립 운전모드로 운전시 전압제어를 설명하기 위한 구성도이고, 도 9는 도 8의 고립 운전모드로 운전시 적용되는 PLL 제어기의 구성도를 보인 도면이다.

우선하여, 도 8을 참조하여 고립 운전모드 상태에서 3상 PWM 인버터부(112)로 PWM 인버터 기준전압(V_dm)(V_qm)을 공급하기 위한 과정을 설명한다.

고립 운전모드에서는 정지형 스위치(STS)(118)가 턴 오프(turn off) 된 상태임을 알 수 있다. 그리고 이후에 인버터 전압제어기(140)에 의하여 전압제어를 위한 동작이 개시된다.

이 과정은 먼저 인버터 출력 선간 전압 크기를 110Vrms로 출력시키기 위하여 d축 기준전압 크기를

V로 정하고, q축 기준전압 크기를 '0'으로 정하여 공급한다. 아울러 3상 PWM 인버터부(112)의 출력 선간 전압을 검출하여 2축 동기좌표계의 d축 및 q축 전압으로 변환시킨 d축 전압(V_od) 및 q축 전압(V_oq)을 공급한다. 여기서 d축 전압(V_od) 및 q축 전압(V_oq)은 3상 인버터 출력 선간전압 (V_oab, V_obc, V_oca)이 2축 동기좌표계로 변환된 전압이다.

이에, 각각의 비교부(141a)(141b)는 상기 d축 기준전압 및 q축 기준전압과 상기 d축 전압(V_od) 및 q축 전압(V_oq)을 비교하고, 이를 PI 제어기(143a)(143b)로 전달한다.

PI 제어기(143a)(143b)는 비교부(141a)(141b)가 제공한 값을 참조하여 각각 출력 값으로 d축 출력전압(V_dmv)과 q축 출력전압(V_qmv)을 출력한다.

한편, 운전모드가 변경될 때 진동 등의 왜곡 현상을 억제하기 위한 방안을 언급한 바 있다. 즉 계통전류 제어기(130)와 인버터 전압 제어기(140)의 출력을 서로 일치시키도록 하는 것이다.

따라서, PI 제어기(143a)(143b)의 출력 값인 d축 출력전압(V_dmv) 및 q축 출력전압(V_qmv)과 계통전류제어기(130)의 d축 출력전압(V_dmc) 및 q축 출력전압(V_qmc)이 각 혼합부(160a)(160b)에서 가산되는 과정이 수행된다. 여기서 상기 d축 출력전압(V_dmc) 및 q축 출력전압(V_qmc)은 운전모드가 변경되는 시점의 값으로 고정된 상태이다.

이러한 과정에 따라 3상 PWM 인버터부(112)로 공급될 기준 전압(V_dm)(V_qm)이 발생하고, 이는 변환부(170)를 통해 3상 기준전압(V_am, V_bm, V_cm)으로 변환되어 3상 PWM 인버터부(112)로 공급된다.

한편, 고립 운전모드에서는 3상 PWM 인버터부(112)의 출력 전압을 목적하는 주파수 (즉, 60㎐)로 발생시키기 위한 위상각을 출력시키는 기능이 포함되어야 한다. 이의 기능을 수행하기 위한 PLL 제어기의 구성은 도 9에 도시하고 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, PLL 제어기(150)의 구성은 상술한 계통연계 운전모드에서 적용된 PLL 제어기의 구성과 동일하다.

다만, 도 9의 PLL 제어기(150)는 d축 기준전압을

V로 하고, q축 기준전압은 '0'으로 입력시켜서 위상각을 출력하고 있다. 또한 고립 운전모드에서는 2상 동기좌표계 전압을 α축과 β축 고정좌표계로 변환할 때 출력 위상각 θ을 사용하기 때문에, 동기위상각(θ)과 계통전압 위상각(θ_g)이 동일하게 되어 각속도 변화량(Δω)은 항상 '0'의 값을 가지게 된다.

그렇기 때문에 기본 각속도(ω_b=2π×60)만을 적분기(157)가 적분하여 동기 위상각(θ)을 계산하여 주파수 60㎐인 3상 PWM 인버터 출력전압을 발생시킬 수가 있다.

한편, 계통연계 운전모드에서 고립 운전모드로 모드 변경할 때에, 정지형 스위치(118)를 턴 오프(turn off) 시켜야 하는데, 이때 LCL 필터부(114)에 구비된 인덕터에 스파이크 전압이 발생하는 문제가 있다는 점은 앞서 언급한바 있다. 본 실시 예에서는 이를 방지하기 위한 과정도 제안하고 있다.

이는 도 10을 참조하여 설명한다. 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 계통연계 운전모드가 고립 운전모드로의 변경시의 과정을 설명하는 흐름도이다.

전력 공급시스템(100)이 계통연계 운전모드로 운전시 순간정전 등의 사고가 발생한다(s200).

그러면, 계통전류제어기(130)는 3상 계통전류를 '0'의 값이 되도록 제어한다(s202). 이는 계통전류제어기(130)의 기준 d축 전류(i_gd ^*) 및 기준 q축 전류(i_gq ^*) 값을 '0'으로 설정함으로써, 3상 계통전류가 '0'이 되게 할 수 있다.

그 다음에, 정지형 스위치(STS)(118)를 턴 오프(turn off) 시킨다(s204). 따라서 이전 단계에 의하여 3상 계통전류가 '0'의 값이기 때문에 정지형 스위치(STS)(118)를 조작하더라도 LCL 필터부(114)의 인덕터 소자에 스파이크 전압이 발생하지 않게 된다.

이후, PLL 제어기(150)에서 d축 기준전압을

V로 하고, q축 기준전압은 '0'으로 하여 입력한다(s206). 이렇게 하면 전술한 바와 같이 동기위상각(θ)과 계통전압 위상각(θ_g)이 같게 되어 각속도 변화량(Δω)은 항상 '0'의 값을 가지게 된다. 따라서 PLL 제어기의 적분기가 기본 각속도(ω_b=2π×60)만을 적분하여 동기 위상각(θ)을 계산할 수 있다. 또한 인버터전압제어기(140)의 기준전압을

V로 하고 인버터 출력전압을 궤환시킨다(s208).

이에 따라 고립 운전모드는 60㎐ 주파수에 110Vrms 크기를 가지는 3상 교류전압을 출력시킬 수 있게 된다(s210).

이처럼 고립 운전모드에서는 정지형 스위치(STS)를 턴 오프(turn off)시키기 전에 계통전류제어기(130)의 기준 d축 전류(i_gd ^*) 및 기준 q축 전류(i_gq ^*) 값을 '0' 값으로 설정하여 LCL 필터부(114)의 출력전압에 스파이크 전압이 발생하는 현상 없이 모드가 자연스럽게 변경되고, 이에 고립 운전모드에서 전압제어를 수행할 수 있게 된다(s212).

따라서, 도 11에 도시한 바와 같이 계통전류를 0Α로 한 다음 정지형 스위치(118)를 턴 오프시키면, 운전모드 변경시에 인버터 출력 전압에 진동이 발생하지 않음을 알 수 있다.

즉 도 11은 본 발명의 실시 예에 따라 계통연계 운전모드에서 고립 운전모드로의 전환시 계통전류를 OΑ로 제어 후 정지형 스위치를 차단하였을 경우의 시뮬레이션 결과를 보인 도면으로, a'는 순간정전 등이 발생한 시점, b'는 순간정전을 탐지한 시점, c'는 정지형 스위치를 턴 오프 한 시점이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에서는 계통연계 운전모드와 고립 운전모드의 동작을 제어하는 각 제어기의 출력을 서로 연결하여 각 제어기의 출력단에서 진동이 발생되는 문제를 해결하고 있다. 또한 고립 운전모드로의 변경시 LCL 필터부내의 인덕터 소자에서 스파이크 전압이 발생되는 것을 방지한다. 더욱이 계통연계 운전모드로의 변경시에도 인버터 출력전압의 위상과 크기가 계통전압의 위상과 크기로 조정할 때 위상과 크기를 순차적으로 조정하고 있어, 인버터 출력전압이 왜곡되는 현상도 방지하고 있음을 알 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 도시된 실시 예를 참고하여 설명하고 있으나, 이는 예시적인 것들에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 요지 및 범위에 벗어나지 않으면서도 다양한 변형, 변경 및 균등한 타 실시 예들이 가능하다는 것을 명백하게 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적인 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100 : 전력 공급시스템 110 : 전력유닛
120 : 제어유닛 112 : 3상 PWM 인버터부
114 : LCL 필터부 116 : 3상 부하
118 : 정지형 스위치 119 : 3상 계통전압
130 : 계통전류제어기 140 : 인버터전압제어기
150 : PLL 제어기

Claims (9)

1. 삭제
2. 계통 전류를 제어하는 계통전류제어기;
   인버터 출력전압을 제어하는 인버터전압 제어기;
   계통전압과의 연결 및 분리를 위한 정지형 스위치; 및
   상기 정지형 스위치가 턴 온(turn on) 상태로서 계통연계 운전모드로 운전될 경우, 상기 인버터 출력전압의 위상과 상기 계통전압의 위상을 동기화시키기 위하여 동기 위상각과 계통전압 위상각이 일치되게 제어하는 PLL 제어기를 포함하고,
   상기 PLL 제어기는,
   3상 계통전압을 2상 고정 좌표계 α축 및 β축 계통전압으로 변환시키는 3상-2상 전압변환기,
   상기 α축 및 β축 계통전압과 두 궤환신호를 서로 곱한 후 더하여 각속도 변화량으로 출력하는 위상검출부,
   상기 각속도 변화량을 비례 제어하는 비례제어기,
   상기 비례제어기의 출력 값과 기본 각속도 ω_b을 더하여 각속도 ω_s을 출력하는 혼합부,
   상기 각속도 ω_s을 적분하여 위상각을 구하는 적분기, 및
   sin과 cosine 함수를 이용하여 궤환신호를 각각 계산하는 궤환신호 발생부를 포함하여 구성되는 계통연계된 전력 공급시스템.
3. 삭제
4. 계통 전류를 제어하는 계통전류제어기;
   인버터 출력전압을 제어하는 인버터전압 제어기;
   계통전압과의 연결 및 분리를 위한 정지형 스위치; 및
   상기 정지형 스위치가 턴 오프(turn off) 상태로서 고립 운전모드로 운전될 경우, 60㎐ 주파수를 가지며 110 Vrms 크기를 가지는 3상 교류전압을 출력하도록 제어하는 PLL 제어기를 포함하고,
   상기 PLL 제어기는,
   2상 동기좌표계 d축 전압은

   

   V로 입력되고 q축 전압은 '0'V로 입력되어 2상 고정좌표계 α축 및 β축 계통전압으로 변환시키는 축 변환기,
   상기 α축 및 β축 계통전압과 두 궤환신호를 서로 곱한 후 더하여 각속도 변화량으로 출력하는 위상검출부,
   상기 각속도 변화량을 비례 제어하는 비례제어기,
   상기 비례제어기의 출력 값과 기본 각속도 ω_b을 더하여 각속도 ω_s을 출력하는 혼합부,
   상기 각속도 ω_s을 적분하여 위상각을 구하는 적분기, 및
   sin과 cosine 함수를 이용하여 궤환신호를 각각 계산하고 기본주파수의 위상각을 출력하도록 구성됨을 특징으로 하는 계통연계된 전력 공급시스템.
5. 삭제
6. 전력 공급시스템이 고립 운전모드로 운전되는 도중, 계통전압의 정상 복구를 감시하는 감시 단계;
   상기 계통전압이 정상 복구되면, 인버터 출력전압의 위상과 계통전압의 위상을 동기화하는 위상 동기화 단계;
   상기 위상 동기화 단계가 완료되면 상기 인버터 출력전압의 크기와 상기 계통전압의 크기를 조정하는 크기 조정단계; 및
   상기 크기 조정단계에 따라서 계통전압의 크기에 대한 인버터 출력전압의 크기의 차에 대한 결과값이 허용 오차값 이내인 경우 정지형 스위치를 턴 온 시켜 계통연계 운전모드로 전환하는 전환단계를 포함하며,
   상기 위상 동기화 단계는,
   하기의 수학식 1에 의해 계통전압 위상과 인버터 출력전압 위상의 차가 허용오차 이하일 때 인버터 출력전압 위상이 계통전압 위상과 동기화가 완료된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 계통연계 전력공급시스템의 운전 제어방법.
   [수학식 1]
   

   

   
   여기서, V_m은 계통전압의 크기, Δω은 각속도 변화량, θ_g 은 계통전압의 위상각, θ 는 PLL 제어기의 동기위상각, θ_ε는 인버터 출력전압 위상과 계통전압 위상의 동기화 여부를 판단하기 위해 설정된 허용오차 값임.
7. 삭제
8. 제 6항에 있어서, 상기 크기 조정단계는,
   하기의 수학식 2에 의해 계통전압 크기와 인버터 출력전압 크기의 차가 허용오차 이하일 때 인버터 출력전압의 크기가 계통전압 크기에 도달한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 계통연계 전력공급시스템의 운전 제어방법.
   [수학식 2]
   

   

   
   여기서, V_m은 계통전압의 크기이고, V_gab - V_oab 은 계통전압과 인버터 출력전압의 크기의 차, V_ε는 인버터 출력전압의 크기가 계통전압 크기에 도달하였는지를 판단하기 위해 설정된 허용오차 값임.
9. 전력 공급시스템이 계통연계 운전모드로 운전 중 계통전압에 순간 고장이 발생하는지 감시하는 감시단계;
   순간 고장이 발생하면, 계통전류제어기의 기준 d축 전류(i_gd ^*) 및 기준 q축 전류(i_gq ^*) 값을 '0'으로 설정하여 계통전류를 0Α로 제어하는 계통전류 제어단계;
   상기 계통전류가 0Α로 제어된 후 정지형 스위치를 턴 오프시키는 단계;
   상기 정지형 스위치가 턴 오프되면, 고립 운전모드로 전환시켜 PLL 제어기는 d축 기준전압을

   

   V로 하고, q축 기준전압은 '0'으로 입력하며, 인버터전압제어기(140)의 기준전압을

   

   V로 하고 인버터 출력전압을 궤환시켜 3상 교류 전압을 출력하는 단계; 및
   상기 3상 교류 전압을 제공받아 고립 운전모드로 동작하는 동작단계를 포함하는 계통연계 전력공급시스템의 운전 제어방법.
   

Images