KR101454299B1 - 다수의 에너지저장장치용 인버터를 이용한 독립형 마이크로그리드의 제어방법 - Google Patents

다수의 에너지저장장치용 인버터를 이용한 독립형 마이크로그리드의 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다수의 에너지저장장치용 인버터를 이용한 독립형 마이크로그리드의 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 독립형 마이크로그리드에서 다수의 에너지저장장치를 이용하여 디젤발전기의 운전을 최소화하면서 안정되고 신뢰도가 높은 전력계통을 유지하기 위한 다수의 에너지저장장치용 인버터를 이용한 독립형 마이크로그리드의 제어방법에 관한 것이다.
이에 본 발명은, 다수의 디젤발전기 및 다수의 에너지저장장치용 인버터를 이용한 독립형 마이크로그리드의 제어방법으로서, 상기 디젤발전기들의 운전상태를 파악하는 제1단계와, 상기 운전상태에 의존하여 상기 에너지저장장치용 인버터들의 운전모드를 제어하는 제2단계를 포함하며, 상기 제2단계에서 상기 각 인버터는 내부의 디지털제어기를 통해 상대 인버터로부터 입력되는 신호의 발생 유무에 의존하여 그 운전모드를 자체적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 다수의 에너지저장장치용 인버터를 이용한 독립형 마이크로그리드의 제어방법을 제공한다.

Description

다수의 에너지저장장치용 인버터를 이용한 독립형 마이크로그리드의 제어방법 {Control Method of Stand-alone Microgrid using Inverter for ESS}
본 발명은 다수의 에너지저장장치용 인버터를 이용한 독립형 마이크로그리드의 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 독립형 마이크로그리드에서 다수의 에너지저장장치를 이용하여 디젤발전기의 운전을 최소화하면서 안정되고 신뢰도가 높은 전력계통을 유지하기 위한 다수의 에너지저장장치용 인버터를 이용한 독립형 마이크로그리드의 제어방법에 관한 것이다.
상용전원이 공급되지 않는 도서지역이나 원격지에는 전력공급시스템으로 보통 중소규모의 디젤발전소를 이용하고 있으며, 전력 공급을 위한 디젤발전기와 더불어 연료의 절감, 소음과 공해의 저감 등을 목적으로 태양광이나 풍력, 에너지저장장치 등의 신재생에너지(신재생발전원)를 결합하여 전력을 공급하는 경우가 많으며, 이러한 방식을 소위 하이브리드 전원공급시스템 혹은 독립형 마이크로그리드라고 한다. 상기의 독립형 마이크로그리드는 예를 들면 디젤발전기에 풍력발전기, 태양광발전기, 에너지저장장치(축전지) 등이 추가되는 형태로 구성된다.
이러한 독립형 마이크로그리드에서 에너지저장장치는 크게 두 가지의 역할을 담당하게 되는데, 하나는 부하나 디젤발전기의 용량에 비해 높게 도입된 신재생발전원이 있을 경우에 발생할 수 있는 시스템의 불안정성을 해소하기 위해 안정도를 개선하는 것이고, 다른 하나는 신재생발전원의 출력 시점과 부하의 사용 시점의 시간차를 극복하기 위해 에너지를 저장하는 것이다. 특히 후자의 경우 낮 시간대의 경부하 조건에서 태양광발전량이 많을 경우 이를 충전했다가 야간시간대에 방전운전을 함으로써 디젤발전기의 운전을 정지시키거나 혹은 부하를 경감시킬 수 있어 연료비 절감 등의 장점을 도모할 수 있다.
그러나 동기발전기를 기반으로 하는 디젤발전기의 운전이 정지될 경우, 기존의 독립형 마이크로그리드의 에너지저장장치용 인버터는 인버터를 기반으로 전력계통의 전압과 주파수를 상용전원 수준으로 유지하는데 기술적인 제약이 있다.
이에 종래에는 상기와 같은 문제를 다음과 같은 방식을 통해 해결하고자 하였다.
첫째로는, 태양광, 풍력 등 간헐적인 출력 특성을 갖는 신재생발전원(신재생에너지전원)이 기존 디젤발전기의 운전에 불안정성을 야기하는 등으로 간섭하는 것을 방지하기 위해, 신재생발전원의 출력을 전부 축전지에 저장하고 이 축전지에 정전압과 정주파수를 출력할 수 있는 인버터, 즉 무정전전원장치를 연결 설치하여 신재생발전원의 출력을 교류 전원으로 변환하는 종래 방식이 있다.
이 경우 디젤발전기의 출력과 인버터의 출력을 동시에 부하에 공급할 수 없으므로 자동절체스위치(ATS)를 이용하여 디젤발전기와 인버터의 출력 중의 하나만 전력으로서 부하에 공급되게 한다.
이러한 종래 방식은 신재생발전원이 기존의 디젤발전기에 미치는 간섭 등의 영향을 제거할 수는 있지만, 축전지가 과충전 상태가 되면 신재생발전원의 출력을 활용할 수 없는 경우가 발생하게 되며, 또한 인버터 운전이 적절하게 절체되지 않을 경우 축전지의 과방전으로 인한 수명단축의 문제가 발생할 수 있다. 뿐만 아니라 디젤발전기 전원과 인버터 전원을 ATS로 절체하는 순간 짧지만 정전이 발생하여 전력품질이 저하되는 문제도 일어나게 된다.
둘째로는, 디젤발전기와 신재생발전원, 축전지를 모두 교류 공통 모선에 접속하고 이를 제어하기 위해서 통신망에 기반한 에너지관리시스템을 적용하는 종래 방식이 있다. 이러한 종래 방식은 전력계통의 전압과 주파수를 유지하기 위해 각각의 분산전원이 무효전력과 유효전력을 각각 드룹제어방식으로 출력제어하게 된다.
그러나 이때의 드룹제어방식은 디젤발전기와 인버터 기반의 신재생발전원의 응답 특성이 달라 상호 간섭 혹은 불안정성을 가중할 수 있는 단점이 있으며, 특히 디젤발전기의 운전 정지 시에 신재생발전원과 에너지저장장치만으로 부하에 전력을 공급할 경우에도 적용하는 드룹제어방식은 시스템의 전압과 주파수를 안정적으로 유지하는데 한계가 있으며 전력품질의 악화를 가져오는 단점이 있다.
한편, 도 1은 종래의 독립형 마이크로그리드를 나타낸 구성도이다.
전형적인 독립형 전원시스템은 디젤발전기가 교류 모선을 통하여 부하에 전력을 공급하게 된다.
이러한 독립형 전원시스템을 독립형 마이크로그리드 혹은 디젤 하이브리드 시스템으로 구성하기 위해, 도 1에 나타낸 바와 같이, 종래에는 풍력발전기(3)와 풍력발전용 교류-직류 컨버터(30), 태양전지(2)와 태양광발전용 직류-직류 컨버터(20), 및 축전지(1)를 직류모선(17)에 연결하여 구성하게 되며, 상기 직류모선(17)을 통하여 풍력발전기(3)와 태양전지(2)에서 발생된 모든 전력은 풍력발전용 교류-직류 컨버터(30)와 태양광발전용 직류-직류-컨버터(20)를 통해 각각 축전지(1)를 충전시킨다.
상기 축전지(1)에는 정전압-정주파수 무정전전원장치(13)가 연결되어 있어 축전지(1)가 충분히 충전되었을 경우 이 무정전전원장치(13)를 기동하여 전원을 확립한 후에 자동절체스위치(14)를 A에서 B로 절체하여 교류모선(15)을 통해 부하(16)에 전력을 공급하게 된다.
이러한 절체 과정 동안 상기 부하(16)에는 짧은 정전이 발생하게 된다. 상기 자동절체스위치(14)가 B쪽으로 절체된 이후에 디젤발전기(12)는 운전이 정지되고, 태양전지(2) 및 풍력발전기(3)의 출력이 없거나 낮고 축전지(1)의 충전량이 낮아질 경우 반대로 디젤발전기(12)를 기동하여 전압과 주파수를 확립한 이후에 자동절체스위치(14)를 B에서 A로 절체하여 디젤발전기(12)로부터 부하(16)에 전력을 공급할 수 있으며, 이때에도 자동절체스위치(14)의 절체 순간에 정전이 발생하게 된다.
또한 종래의 독립형 마이크로그리드에서는 지속적으로 태양전지(2) 및 풍력발전기(3)의 출력이 없고 디젤발전기(12)의 부하율이 낮을 경우 축전지 충전장치(11)를 이용하여 축전지(1)를 충전한다.
이러한 종래 방식은 다음과 같은 단점이 있다.
1. 태양전지(2)와 풍력발전기(3)의 출력이 축전지(1)에 모두 저장되는바, 축전지(1)가 과충전되기 전에 무정전전원장치(13)를 가동하여 부하(16)로 방전하지 않을 경우 축전지(1)의 전압이 높아져서 태양전지(2)와 풍력발전기(3)의 발전전력을 더 이상 충전할 수 없게 된다.
2. 축전지(1)를 부동충전방식을 적용하여 충전함으로써 태양전지(2)와 풍력발전기(3)가 최대출력점추종제어를 할 수 없어 일사량과 풍속에 따른 발생 최대전력을 축전지(1)에 충전시킬 수 없어 이용율이 낮아지게 된다.
3. 자동절체스위치(14)를 사용하기 때문에 절체 시에 짧지만 순간정전이 발생하게 되며, 또한 축전지(1)를 보조적으로 충전하기 위한 별도의 축전지 충전장치(11)가 필요한 단점이 있다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 다음의 두 가지로 요약할 수 있다.
첫째, 독립형 마이크로그리드에서 신재생발전원의 출력을 축전지 등의 에너지저장장치에 저장하고 이렇게 에너지저장장치에 저장한 신재생발전원의 출력을 무정전전원장치형 인버터를 통해 교류로 변환시켜 사용할 경우, 에너지저장장치의 충전상태에 따라 신재생발전원의 출력을 100% 활용할 수 없는 종래의 문제점을 해결하고자 한다.
즉, 에너지저장장치에 저장한 신재생발전원의 출력을 교류로 변환시켜 사용할 경우 에너지저장장치의 충전상태와 상관없이 신재생발전원의 출력을 효율적으로 사용할 수 있도록 하고자 한다.
이는 디젤발전기, 신재생발전원 및 에너지저장장치를 모두 교류 모선에 연계하는 운전 방식으로 대응(구현) 가능하다. 예를 들면 에너지관리시스템(상위 제어기)의 제어를 통하여 에너지저장장치를 상시로 충방전시킴으로써 신재생발전원의 출력을 100% 활용하고 부하와 발전원의 수급균형을 유지할 수 있게 된다.
둘째, 전술한 기존의 방식에서 무정전전원장치와 자동절체스위치를 이용한 절체 시 발생하는 순간정전의 문제와 드룹제어방식에 의한 전압 및 주파수의 불완전한 제어에 기인한 전력품질의 저하 문제를 해결하고자 한다.
특히 기존의 기술로는 한계가 있었던 연료절감을 목적으로 하여, 디젤발전기가 운전을 정지하는 경우에도 인버터 기반의 신재생발전원과 에너지저장장치만으로도 상용전원 수준의 안정적인 전력을 공급할 수 있는 방안을 제시하고자 한다.
따라서 본 발명은 독립형 마이크로그리드에서 에너지저장장치를 이용하여 디젤발전기의 운전을 최소화하면서 안정되고 신뢰도가 높은 전력계통을 유지하고, 또한 디젤발전기의 운전 정지의 경우에도 안정적인 전력 공급을 가능하게 하는 다수의 에너지저장장치용 인버터를 이용한 독립형 마이크로그리드의 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 다수의 디젤발전기 및 다수의 에너지저장장치용 인버터를 이용한 독립형 마이크로그리드의 제어방법으로서, 상기 디젤발전기들의 운전상태를 파악하는 제1단계와, 상기 운전상태에 의존하여 상기 에너지저장장치용 인버터들의 운전모드를 제어하는 제2단계를 포함하며, 상기 제2단계에서 상기 각 인버터는 내부의 디지털제어기를 통해 상대 인버터로부터 입력되는 신호의 발생 유무에 의존하여 그 운전모드를 자체적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 다수의 에너지저장장치용 인버터를 이용한 독립형 마이크로그리드의 제어방법을 제공한다.
이때, 상기 다수의 에너지저장장치용 인버터는 각각의 디지털제어기를 구비하고, 상기 각각의 디지털제어기는 상호 디지털입력포트와 디지털출력포트가 연결되어 상기 디지털출력포트의 출력을 디지털입력포트에서 입력받아 상대방의 운전상태를 감시한다.
본 발명의 제어방법에 의하면, 상기 다수의 디젤발전기들이 모두 운전 정지 상태일 경우, 상기 다수의 에너지저장장치용 인버터 중 어느 하나의 인버터는 전압제어모드로 변경되어 운전한다.
또한 본 발명의 제어방법에 의하면, 상기 다수의 디젤발전기들 중 어느 하나라도 이상 운전 중일 경우, 상기 다수의 에너지저장장치용 인버터들은 모두 전류제어모드로 운전한다.
또한 본 발명의 제어방법에 의하면, 상기 다수의 에너지저장장치용 인버터 중 마스터 인버터로 운전하는 인버터는, 미고장 시 동일한 하트비트 신호를 지속적으로 출력하고, 고장 발생시 상기 하트비트 신호의 출력을 중단한다.
또한 본 발명의 제어방법에 의하면, 상기 다수의 에너지저장장치용 인버터 중 슬레이브 인버터로 운전하는 인버터는 마스터 인버터로부터 입력되는 신호의 상태에 의존하여 그 운전모드를 제어하게 되며, 상기 마스터 인버터로부터 발생되는 신호의 출력 중단시 어느 하나의 슬레이브 인버터가 마스터 인버터로 절환되어 전압제어모드로 운전하게 된다.
또한 본 발명의 제어방법에 의하면, 상기 에너지저장장치용 인버터는 그 디지털제어기의 디지털입력포트가 디젤발전기의 고장신호접점에 연결되어 상기 디젤발전기의 운전상태를 파악한다.
또한 본 발명의 제어방법에 의하면, 상기 디젤발전기는 에너지저장장치가 만충전되어 있으면 운전을 정지하게 되고, 상기 에너지저장장치는 복수의 분산전원으로부터 충전되며, 상기 복수의 분산전원은 풍력발전기와 태양광발전기 중 선택된 어느 하나 혹은 둘 모두를 포함한다.
본 발명의 제어 방법에 의해 얻을 수 있는 효과는 다음과 같다.
1. 독립형 마이크로그리드에서 에너지저장장치를 이용하여 디젤발전기의 운전을 최소화하면서 안정되고 신뢰도가 높은 전력계통을 유지하여 전력의 품질 및 공급신뢰도를 제고할 수 있다.
2. 디젤발전기의 기동과 정지 및 절체에 따르는 순간정전을 방지하여 전력품질을 제고함으로써 부하에 불필요한 외란을 인가하지 않는다.
3. 연료 절감을 위하여 의도적으로 디젤발전기의 운전을 정지시키는 경우 혹은 디젤발전기의 고장으로 트립되는 비의도적인 디젤발전기의 운전 정지의 경우에도 안정적인 전력 공급이 가능하다.
4. 디젤발전기의 운전을 최소화함으로써 연료비 절감, 소음 및 공해의 저감, 유지보수 비용의 절감 등의 효과를 기대할 수 있다.
5. 디젤발전기의 운전 여부와 관계없이 전력계통의 부하에 일정한 전압-주파수의 전력을 지속적으로 공급할 수 있다.
도 1은 종래의 독립형 마이크로그리드를 나타낸 구성도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 독립형 마이크로그리드의 구성을 나타낸 도면
도 3은 독립형 마이크로그리드의 드룹제어방식을 나타낸 개념도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 독립형 마이크로그리드의 에너지저장장치용 인버터를 나타낸 구성도
도 5는 본 발명에 따른 독립형 마이크로그리드의 에너지저장장치용 인버터의 제어 개념도
도 6은 본 발명에 따른 마스터 인버터와 슬레이브 인버터의 인터페이스를 나타낸 개략도
도 7은 본 발명에 따른 하트비트 신호를 이용한 고장 검출 방식을 나타낸 개략도
도 8은 본 발명을 적용한 실시 사례도
이하, 본 발명을 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다.
본 발명은 디젤발전기, 풍력발전기, 태양광발전기, 에너지저장장치(축전지) 등으로 구성된 독립형 마이크로그리드 혹은 디젤 하이브리드 시스템에 있어서 2개 이상의 에너지저장장치를 구성하여 이용하고, 에너지저장장치의 제어기에 디젤발전기의 고장 정보나 운전자의 절환 신호 등의 외부입력을 제공하거나, 혹은 단독운전 방지기능, 전압강하 등의 자체 검출알고리즘에 의해서 디젤발전기의 운전 정지 혹은 트립을 검출하여 에너지저장장치의 제어모드를 계통연계운전모드(전류제어모드)에서 정전압-정주파수 제어모드(전압제어모드)로 순시에 절체함으로써 정전없이 지속적으로 전력을 공급할 수 있도록 한다.
또한 본 발명은 신재생발전원의 출력 저하, 부하 증가, 축전지의 과방전 등으로 더 이상 운전을 지속할 수 없을 경우에는 디젤발전기를 기동하여 정전압-정주파수 제어모드(독립운전모드)로 운전되고 있는 에너지저장장치의 인버터에 안정적으로 다시 동기 투입할 수 있도록 한다
즉, 더 이상 신재생발전원 및 에너지저장장치를 이용한 독립운전모드로 전력계통의 운전을 지속할 수 없을 경우에는 디젤발전기를 재기동하여 운전되고 있는 전력계통에 안정적으로 동기 투입할 수 있도록 한다.
이때의 에너지저장장치용 인버터는 계통연계운전모드와 독립운전모드로 작동할 수 있고, 이 모드 사이를 큰 과도현상 없이 절환하는 기능을 가지며, 또한 독립운전모드 시에는 하나의 인버터가 마스터로 지정되며 다른 인버터들은 슬레이브로 동작하게 된다. 이때의 마스터 인버터는 전압제어를 수행하고 슬레이브 인버터는 전류제어를 수행하여 모든 인버터가 동일하게 전압제어를 할 경우에 발생하는 불필요한 무효전력의 흐름을 차단할 수 있으며, 또한 슬레이브 인버터는 디젤발전으로 공급되는 부하에 있어서 전형적인 단상부하에 의한 불평형 부하를 해소하거나 혹은 비선형 부하에 대한 보상기능을 가짐으로써 전압제어 인버터의 부담을 경감하고 전력품질을 제고할 수 있는 기능을 보유한다. 또한 어느 하나의 슬레이브 인버터는 마스터 인버터의 고장 시에 마스터(마스터 인버터)로 자동 전환됨으로써 전력공급의 신뢰도를 더욱 증가시킬 수 있게 된다.
이하, 디젤발전기를 상용전력이 공급되지 않는 지역에 전력을 공급하기 위한 전원으로 가정하여 설명하게 되나, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
도 2에는 본 발명에 따른 독립형 마이크로그리드의 구성이 도시되어 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 독립형 마이크로그리드에는 부하의 증가와 비상시를 대비하기 위하여 복수 개의 디젤발전기(12, 12-1)가 구성되고, 이들 디젤발전기(12, 12-1)는 교류모선(15)에 연결되어 이 교류모선(15)을 통해 부하(16)에 전력을 공급할 수 있게 된다.
또한 상기 디젤발전기(12, 12-1)는 동기투입기능과 병렬운전기능을 갖고 있어 부하(16)가 증가할 경우 추가 기동 및 부하 분담을 할 수 있다.
또한 상기 독립형 마이크로그리드에는 복수 개의 풍력발전기(3, 3-1)와 이의 제어를 위한 풍력발전기용 인버터(30, 30-1), 복수 개의 태양전지(2, 2-1)(혹은 태양광발전기)와 이의 제어를 위한 태양광발전기용 인버터(20, 20-1), 복수 개의 축전지(1, 1-1)와 이의 제어를 위한 에너지저장장치용 인버터(40, 40-1), 전기이중층 캐패시터(Electric Double Layer Capacitor, EDLC, 43)와 이의 제어를 위한 캐패시터용 인버터(42), 및 과도적인 잉여전력의 방전용으로 더미저항부하(41)를 포함하여 구성되며, 이들은 모두 교류모선(15)에 연결되고 이 교류모선(15)을 통해 부하(16)에 전력을 공급할 수 있게 된다.
상기 디젤발전기(12, 12-1)와 부하(16) 사이, 및 상기 각 인버터(20,20-1,30,30-1,40, 40-1,42)와 부하(16) 사이의 교류모선(15)에는 퓨즈 등의 과전류차단수단(44~46)이 구성된다.
이러한 교류모선형의 독립형 마이크로그리드의 제어에는, 디젤발전기(12, 12-1)가 하나라도 운전 중일 경우, 일반적으로 드룹(Droop) 제어방식을 적용하게 되며, 이때의 드룹제어방식은 각 발전기들이 교류모선(15)의 전압과 주파수를 검출하여 이의 변동분(△V, △f)에 대해서 각각 유효전력과 무효전력을 미리 정해진 비율(드룹)만큼 증감하는 것에 의해 시스템의 전압과 주파수를 유지하는 방식이다.
도 3에는 상기 교류모선형의 독립형 마이크로그리드에서의 주파수 제어기법 중의 하나인 주파수-유효전력 드룹제어의 방법이 도시되어 있다.
주파수-유효전력 드룹은 주파수변동분과 분산발전기의 유효출력의 최대치의 비로 정의된다. 보통 주파수는 각속도(ω = 2πf, 여기서 f는 주파수)로 표시되며, 도 3에서 수평축은 유효전력 P를 수직축은 각속도 ω를 나타내고 있다.
도 3을 보면, 교류모선형의 독립형 마이크로그리드에서, 시스템의 주파수가 ω0에서 ω1로 강하될 경우, 미리 설정된 드룹비율에 따라 분산전원 a는 운전점 Pa0에서 Pa1로 유효전력을 증가시키고 분산전원 b는 운전점 Pb0에서 Pb1로 유효전력을 증가시켜 시스템의 주파수를 ω1로 유지하게 된다. 그리고, 부하의 변동 및 다른 분산발전기(분산전원)의 출력변동이 없다면 시스템은 상기 주파수 ω1을 유지하게 되며, 이때의 시스템은 정격주파수와는 다른(강하된) 주파수를 유지하게 되어 정상상태의 주파수 편차를 가지게 된다. 이러한 정상상태의 주파수 오차는 에너지관리시스템 등 다른 제어장치의 명령에 의해 분산발전기들의 출력을 증가시킴으로써 규정 주파수로 회복될 수 있다.
도 4에는 마스터-슬레이브 방식의 양모드 인버터로서, 상기 독립형 마이크로그리드에 구성된 축전지용 인버터(40)의 구성이 도시되어 있다.
여기서는 도면부호 40으로 표시한 축전지용 인버터(40)의 구성에 대해 설명하게 되나, 도면부호 41로 표시한 축전지용 인버터(41) 역시 상기 인버터(40)와 동일하게 혹은 유사하게 구성될 수 있다.
상기 축전지용 인버터(40)는 상위제어기의 명령에 의해 교류모선(15)을 통해 분산발전기(분산전원)로부터 축전지(1)를 충전 혹은 방전을 시킬 수 있다.
또한 도 4와 같이 구성되는 축전지용 인버터(40)는 축전지(1)의 전압이나 동작 범위에 따라서 직류-직류 컨버터(71)를 생략하고 구성될 수도 있는데, 직류-직류 컨버터(71)를 생략하고 구성되는 경우에는 대신 직류-교류 컨버터(73)가 교류모선(15)의 전압에 대해 계통연계운전모드의 전류제어를 하기 위해 승압용 변압기(77)의 비율을 조정해야 한다.
상기 승압용 변압기(77)는 축전지용 인버터(40)에 직류-직류 컨버터(71)가 구성되어 있는 경우에도 절연 등의 목적으로 사용될 수 있다.
축전지용 인버터(40)는 축전지(1)를 충전 혹은 방전하기 위해서 축전지(1)의 전압과 전류를 검출하는 전압전류센서(70)를 포함하여 구성되며, 직류-직류 컨버터(71)에서 승압된 직류전압을 교류모선(15)에 연계하기 위하여 직류-교류 컨버터(73)가 구성되며, 전류 및 전압 고조파를 억제하기 위해 리액터(75)와 캐패시터(79)로 이루어진 필터를 갖추고 있다.
상기 직류-직류 컨버터(71)와 직류-교류 컨버터(73) 사이에는 직류전압센서(72)가 구성되며, 이 직류전압센서(72)는 직류-직류 컨버터(71)에서 승압된 전압을 검출하여 직류-직류 컨버터(71)와 직류-교류 컨버터(73) 사이의 전압이 일정하게 유지되는지 확인할 수 있도록 한다.
그리고, 상기 직류-교류 컨버터(73)의 출력단에는 그의 출력전류를 검출하기 위한 출력전류센서(74)와 그의 출력전압을 검출하기 위한 출력전압센서(76)가 연결 구성되며, 상기 전류센서(74)와 전압센서(76)의 신호는 전류제어(계통연계운전모드) 혹은 전압제어(독립운전모드) 시의 귀환신호로 사용된다.
특히 전압제어 시에는 승압용 변압기(77)의 전압이 실제의 계통전압이 되므로, 이 승압용 변압기(77)의 전압을 귀환 제어하기 위해 별도의 전압센서(78)가 승압용 변압기(77)의 출력단에 연결 설치될 수 있다.
다시 말해, 상기 축전지용 인버터(40)는 축전지(1)의 출력단에 연결되는 전압전류센서(70), 직류-직류 컨버터(71)와 직류-직류 컨버터(71)의 출력단에 연결되는 직류전압센서(72), 직류-교류 컨버터(73)와 이 직류-교류 컨버터(73)의 출력단에 연결되는 출력전류센서(74)와 출력전압센서(76) 및 승압용 변압기(77), 상기 출력전류센서(74)와 출력전압센서(76) 사이에 연결되는 리액터(75)와 캐패시터(79)로 구성된 필터, 상기 승압용 변압기(77)의 출력단에 연결되는 변압기용 전압센서(78)를 포함하여 구성되며, 또한 후술되는 디지털제어기(83)를 포함한다.
여기서 각 구성요소의 입력단과 출력단은 축전지(1)의 방전시 부하(16) 측으로 공급되는 전류의 흐름 방향을 기준으로 한다.
이러한 축전지용 인버터(40)는 디지털제어기(83)에 의해 제어되는데, 축전지(1)의 전압전류센서(70), 직류전압센서(72), 직류-교류 컨버터(73)의 출력전류센서(74)와 출력전압센서(76), 및 승압용 변압기(77)의 전압센서(78) 등으로부터 측정신호를 디지털제어기(83)의 아날로그 입력포트(85)로 입력하게 되며, 직류-직류 컨버터(71)와 직류-교류 컨버터(73)를 제어하기 위한 펄스폭제어신호를 디지털제어기(83)의 디지털 출력포트(87)를 통해 출력하게 된다.
상기 디지털제어기(83)는 아날로그 입력포트(85)와 디지털 출력포트(87) 외에 디지털 입력포트(86)와 통신포트(84)를 구비하는데, 상기 디지털 입력포트(86)는 후술하는 마스터-슬레이브 제어를 위한 디지털 입력신호(상대 인버터의 디지털 입력신호임)를 받게 되며, 상기 통신포트(84)는 상위제어기로부터의 명령 수신이나 축전지용 인버터(40)의 원격 감시용 통신포트로 사용된다.
한편, 본 발명에 따른 독립형 마이크로그리드에서는 전압 및 주파수의 기준이 되는 디젤발전기(12, 12-1)의 운전 여부에 따라 축전지용 인버터(40)의 운전 방식이 달라지는데, 디젤발전기(12, 12-1)가 1개 혹은 그 이상 운전하고 있을 경우 시스템의 전압과 주파수의 기준은 디젤발전기(12, 12-1)가 되고, 또한 시스템의 전압과 주파수는 도 3과 관련하여 전술한 드룹제어방식으로 제어되며, 이때의 축전지용 인버터(40)는 계통연계운전모드로 전류제어를 하게 된다.
이때의 축전지용 인버터(40)는 미리 설정된 전압-무효전력의 드룹과 주파수-유효전력의 드룹에 의해 출력유효전력 및 출력무효전력을 출력하게 된다.
다수의 디젤발전기(12, 12-1)가 모두 운전을 정지하게 되면 축전지용 인버터(40)는 전류제어 대신 전압제어로 운전모드를 변경하여, 다시 말해 다수의 인버터 중 어느 하나의 인버터는 전류제어 대신 전압제어로 운전모드를 변경하여, 정전압-정주파수의 전압원으로 동작하게 되어 시스템(독립형 마이크로그리드)의 전압과 주파수를 규정치로 유지하게 된다.
따라서 본 발명의 축전지용 인버터(40)는 2개의 동작 모드(전류제어 및 전압제어)로 운전되므로 양모드 인버터라고 한다.
상기의 독립형 마이크로그리드에서 다수의 디젤발전기(12, 12-1)가 모두 운전을 정지하여 축전지용 인버터(40)가 전류제어에서 전압제어로 운전모드를 변경하여 동작할 경우, 시스템의 전압과 주파수는 축전지용 인버터(40)가 결정하게 되는데 이 인버터를 마스터 또는 마스터 인버터라고 한다.
이러한 마스터 인버터가 고장이 발생하여 트립될 경우, 시스템의 전압과 주파수는 붕괴하게 되고, 독립형 마이크로그리드는 더 이상 부하에 전력을 공급할 수 없는 정전사태가 발생하게 된다.
따라서 본 발명에 따른 독립형 마이크로그리드는 복수 개의 축전지용 인버터(40, 40-1)를 포함하여 구성되며, 이들 축전지용 인버터(40, 40-1)를 마스터-슬레이브 방식으로 동작시키게 된다.
구체적으로 설명하면, 이렇게 복수 개의 축전지용 인버터(40, 40-1)를 구비하는 독립형 마이크로그리드에서는, 시스템 내 복수의 디젤발전기(12, 12-1)가 모두 운전을 정지하게 되면, 우선 1개의 축전지용 인버터(40)를 전류제어에서 전압제어로 운전모드를 변경하여 마스터로 운전하고(동작시키고), 다른 1개의 축전지용 인버터(40-1)는 슬레이브로 지정하되, 마스터 축전지용 인버터(40)가 전압제어를 유지하므로, 슬레이브 축전지용 인버터(40-1)는 전류제어 모드로 동작하게 하여, 하나의 독립형 마이크로그리드 내에서 2개의 인버터(40, 40-1)가 동시에 전압제어 모드로 동작하는 경우를 회피하게 한다.
또한 상기 독립형 마이크로그리드는 마스터 축전지용 인버터(40)에 고장이 발생할 경우, 슬레이브 축전지용 인버터(40-1)가 마스터 인버터로서 기능하도록 동작하게 됨으로써, 즉 슬레이브 축전지용 인버터(40-1)가 전류제어에서 전압제어로 운전모드를 순시적으로 변경하게 함으로써, 시스템의 전력공급 신뢰도를 높일 수 있게 된다.
도 5는 축전지용 인버터(40, 40-1)의 제어 블록도로서, 디지털제어기(83,83-1)를 통해 축전지용 인버터(40,40-1)의 운전모드를 변환하기 위한 제어방식이 개략적으로 도시되어 있으며, 또한 2개의 전류제어기(92,104)와 2개의 전압제어기(101,111) 및 인버터(40,40-1)의 운전모드에 따라 동작하는 절체기(97) 등이 도시되어 있다.
도 5에 보이듯이, 상기 디지털제어기(83,83-1)는 전류제어기(92,104)와 전압제어기(101,111)의 출력값이 축전지용 인버터(40,40-1)의 운전모드에 따라 절체기(97)를 통해 역변환모듈(98)에 입력된 뒤, 이 역변환모듈(98)에서의 변환을 거쳐 출력되는 변환값(Va,Vb,Vc)이 PWM 발생기(99)를 통해 직류-직류 컨버터(71)와 직류-교류 컨버터(73)로 입력되어 축전지용 인버터(40,40-1)의 운전모드 변경을 가능하게 한다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 전류제어기(92, 104)는 축전지용 인버터(40, 40-1)의 전류제어 모드에서 동기회전좌표계의 dq-변환을 수행하기 위하여 d-축 전류제어기(92)와 q-축 전류제어기(104)로 구성된다.
각각의 전류제어기(92,104)는 d-축 기준전류(id_ref)와 q-축 기준전류(iq_ref)를 외부에서 입력받게 되며, 각각의 기준전류는 무효전력과 유효전력의 기준전류이다.
각 기준전류(id_ref, iq_ref)는 각각의 귀환전류신호(id, iq)와 비교되어 전류오차를 계산한 뒤, 각각의 비례-적분형 전류제어기(92, 104)에서 소정의 연산과정을 거쳐 출력된다.
이때의 비례-적분형 전류제어기(92, 104)는 PI(비례적분) 제어를 통하여 출력값을 생성하게 된다.
d-축 비례-적분형 전류제어기(92)의 출력은 전향보상기(93)에서, 필터보상전향값(ωLid)과 합해지거나 혹은 필터보상전향값(ωLid)이 감해져서 절체기(97) 측으로 제공되는 전류제어기(92)의 출력을 결정하게 된다. 즉 상기 전류제어기(92)의 출력은 전향보상기(93)에서, 역변환기(98)로 입력되는 d-축 기준전류의 변환값을 형성하게 된다.
q-축 비례-적분형 전류제어기(104)의 출력은 전향보상기(106)에서 계통전압보상전향값(Vq) 및 필터보상전향값(ωLid)과 합해져서 절체기(97) 측으로 제공되는 전류제어기(104)의 출력을 결정하게 된다. 즉, 상기 전류제어기(104)의 출력은 전향보상기(106)에서, 역변환모듈(98)로 입력되는 q-축 기준전류의 변환값을 형성하게 된다.
또한, 전압제어기(101, 111)는 축전지용 인버터(40, 40-1)의 전압제어 모드에서 동기회전좌표계의 dq-변환을 수행하기 위하여 d-축 전압제어기(101)와 q-축 전압제어기(111)로 구성된다.
각각의 전압제어기(101,111)는 d-축 기준전압(vd_ref)과 q-축 기준전압(vq_ref)을 입력받게 되며, 통상 d-축 기준전압(vd_ref)은 '0'이고 q-축 기준전압(vq_ref)은 교류모선(15) 전압의 피크치이다.
각각의 기준전압치(vd_ref, vq_ref)는 각각의 귀환전압신호(vd,vq)와 비교되어 전압오차를 계산한 뒤, 각각의 비례-적분형 전압제어기(101, 111)에서 소정의 연산과정을 거쳐 출력된다.
이때의 비례-적분형 전압제어기(101, 111)는 PI(비례적분) 제어를 통하여 출력값을 생성하게 된다.
q-축 비례-적분형 전압제어기(111)의 출력은 전향보상기(112)에서 Iq*R의 값과 합해지게 된다. 즉, 상기 전압제어기(111)의 출력은 전향보상기(112)에서, 역변환모듈(98)로 입력되는 q-축 기준전압의 변환값을 형성하게 된다.
각 전류제어기(92, 104) 또는 전향보상기(193,106)의 출력(115, 117)과 전압제어기(101, 111) 또는 전향보상기(112)의 출력(116, 118)은 운전모드절체기(97)에 의해 전압제어값과 전류제어값을 구분하여 dq-역변환모듈(98)로 입력되고, 상기 dq-역변환모듈(98)에서 역변환을 거쳐 3상의 전압기준치(Va,Vb,Vc)로 변환된다. 이 3상의 전압기준치(Va,Vb,Vc)는 PWM 발생기(99)에서 해당되는 펄스폭으로 연산/변조되어 직류-교류 컨버터(73)의 스위칭 동작을 제어하게 된다.
한편 상기 운전모드절체기(97)가 전류제어 모드에서 전압제어 모드로 절체될 경우, 직류-교류 컨버터(73)의 출력전류(74)가 과도하게 크게 흐를 수 있기 때문에 이를 최소로 하기 위하여, 운전모드절체기(97)가 전류제어기(92,104)에서 전압제어기(101,111)로 절환되는 순간(즉, 전류제어 모드에서 전압제어 모드로 절체되는 순간) 각 전류제어기(92, 104)의 비례-적분제어기의 적분치(94, 109)를 전압제어기(101, 111)의 비례-적분제어기의 적분값으로 복사(입력)되게 함으로써 상기 운전모드절체기(97)가 절환되는 순간 전압제어기(101, 111)의 출력(116, 118)이 과도하게 변경되어 직류-교류 컨버터(73)의 출력전류(74)가 과도하게 흐르는 현상을 억제할 수 있다.
도 6에는 본 발명에 따른 독립형 마이크로그리드에서 축전지용 인버터(40, 40-1)의 모드 절환 방법이 도시되어 있다.
도 6은 복수 개의 축전지(1, 1-1)를 구비한 독립형 마이크로그리드에서 축전지용 인버터(40, 40-1)를 각각 마스터 인버터와 슬레이브 인버터로 절체하기 위한 인터페이스를 나타내고 있다.
상기 각 축전지(1, 1-1)는 각각의 축전지용 인버터(40, 40-1) 내에 구비된 디지털제어기(83,83-1)에 의해 제어되며, 상기 각 디지털제어기(83,83-1)는 디지털 입력포트(86)와 디지털 출력포트(87)를 가지고 있다.
이하, 독립형 마이크로그리드의 인버터(40, 40-1) 중 한 개의 축전지용 인버터(40)가 마스터 인버터로 운전 중이라고 가정하고 설명한다.
즉, 상기 축전지용 인버터(40, 40-1)를 각각 마스터 축전지용 인버터(40)와 슬레이브 축전지용 인버터(40-1)라고 가정하고 설명한다.
마스터 축전지용 인버터(40)와 슬레이브 축전지용 인버터(40-1)의 절체를 위해, 마스터 축전지용 인버터(40)의 디지털 출력포트(87)의 출력을 슬레이브 축전지용 인버터(40-1)의 디지털 입력포트(86)에 연결하고, 또한 슬레이브 축전지용 인버터(40-1)의 디지털 출력포트(87)의 출력을 마스터 축전지용 인버터(40)의 디지털 입력포트(86)에 연결함으로써, 각각의 축전지용 인버터(40, 40-1)가 상대방의 운전상태를 서로 감시할 수 있게 된다.
이렇게 함으로써 마스터 축전지용 인버터(40)의 고장시 전압제어를 슬레이브 축전지용 인버터(40-1)로 순시적으로 절환하는 것을 가능하게 된다. 즉, 마스터 축전지용 인버터(40)의 고장시 슬레이브 축전지용 인버터(40-1)를 마스터 인버터로 절환하여 시스템의 전압제어를 지속할 수 있게 된다.
이러한 축전지용 인버터(40, 40-1)의 절체/절환은 상호 간에 감시를 통해 이루어진다.
이에 따라, 마스터 축전지용 인버터(40)는 내부의 디지털제어기(83)가 정상적으로 동작하고 있을 경우 내부 소프트웨어에 의해 일정한 논리 하이(high)와 논리 로우(low)로 일정 주기마다 바뀌는 신호, 소위 하트비트(heart beat) 신호를 디지털 출력포트(87)를 통해 출력하게 되고 이 신호는 슬레이브 축전지용 인버터(40-1) 내 디지털 제어기(83-1)의 디지털 입력포트(86)로 입력된다.
또한 마스터 축전지용 인버터(40)는 고장이 발생하지 않은 경우 동일한 하트비트 신호를 지속적으로 출력하고, 비정상적으로 동작하는 경우나 자체 고장이 발생한 경우에는 이 하트비트 신호의 출력을 중단하게 된다.
이때 슬레이브 축전지용 인버터(40-1)의 디지털제어기(83-1)는 마스터 축전지용 인버터(40)의 디지털제어기(83)에서 신호를 입력받는데, 상기 디지털제어기(83)에서 입력받은 신호가 하트비트 신호로 인식되지 않으면 마스터 축전지용 인버터(40)가 고장난 것으로 판단하게 되고, 그 결과 슬레이브 축전지용 인버터(40-1)는 마스터로 절환되어 동작하게 된다.
즉, 상기 디지털제어기(83-1)는 마스터 축전지용 인버터(40)의 디지털제어기(83)에서 입력받은 신호가 더 이상 하트비트 신호로 인식되지 않으면 마스터 축전지용 인버터(40)가 고장난 것으로 판단하여 슬레이브 축전지용 인버터(40-1)를 마스터로 절환시켜 동작하게 한다.
마스터 축전지용 인버터(40)와 슬레이브 축전지용 인버터(40-1)는 정상적으로는 전류제어 모드로 운전되는바, 이들을 전압제어 모드로 전환하기 위한 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 4와 같은 구성의 인버터(40, 40-1)를 포함하는 독립형 마이크로그리드에서 모든 디젤발전기(12, 12-1)가 운전을 정지할 경우, 축전지용 인버터(40, 40-1)는 계통의 전압과 주파수를 유지하기 위해 전류제어에서 전압제어로 운전모드(동작모드)를 전환하게 된다.
따라서 축전지용 인버터(40, 40-1)가 디젤발전기(12, 12-1)의 운전 정지를 인지할 수 있도록 하기 위하여, 디젤발전기(12, 12-1)의 고장신호 접점(134)이 축전지용 인버터(40, 40-1)의 디지털 입력포트(86)에 연결된다.
상기 디젤발전기(12, 12-1)의 고장신호 접점(134)은 디젤발전기(12, 12-1)의 고장이 발생하거나 혹은 의도적으로 디젤발전기(12, 12-1)의 운전을 정지할 경우 해당 신호를 축전지용 인버터(40, 40-1)로 보내고, 축전지용 인버터(40, 40-1)의 디지털제어기(83, 83-1)는 이 신호를 받아 전류제어 모드에서 전압제어 모드로 인버터(40, 40-1)의 제어모드를 변경하게 된다.
도 7에는 축전지용 인버터(40, 40-1)의 각 디지털제어기(83, 83-1)가 축전지용 인버터(40, 40-1)의 고장을 검출하는데 사용하는 하트비트 신호가 도시되어 있다.
상기 각 디지털제어기(83, 83-1)는 일정 주기(T)로 펄스(pulse) 형태의 하트비트 신호(150)를 서로에게 전달하게 된다. 각 제어기(83, 83-1)는 상대 제어기로부터 입력받은 신호로부터 상대 제어기의 건전성 여부를 판단하게 된다.
상기 건전성 여부를 판단하는 기준은 다음과 같다. 예를 들면, 마스터 축전지용 인버터(40)의 고장이 발생할 경우 그의 디지털제어기(83)는 더 이상 하트비트 신호(S)를 출력할 수 없게 된다. 따라서 슬레이브 축전지용 인버터(40-1)의 디지털제어기(83-1)는 미리 설정된 주기(T) 동안 하트비트 신호(S)가 입력되지 않는 것을 자체의 알고리즘으로 검출하고 인버터(40-1)를 마스터에서 슬레이브로 전환하게 된다.
만약 임의의 시간에 축전지용 인버터(40, 40-1)의 고장이 발생한 경우, 디지털제어기(83, 83-1)는 더 이상 펄스 형태의 하트비트 신호(150)를 발생하지 않고, 다음 주기에서 슬레이브 인버터(40-1)의 디지털제어기(83-1)는 인버터(40-1)의 고장을 감지하게 된다.
도 8은 본 발명에 따른 제어 방법을 적용할 수 있는 독립형 마이크로그리드를 나타낸 예시도이다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 제어 방법은 도서지역이나 상용전력망이 연계되지 않는 원격지의 디젤발전소 등에 적용 가능하다.
도 8에 보이듯이, 복수 대의 디젤발전기(170, 171)로 교류 모선(15)을 통하여 마을(180)에 전력을 공급하고 있는 도서를 대상으로 태양광전지(172)와 태양광발전용 인버터(173), 그리고 복수 개의 축전지(174, 176)와 축전지용 인버터(175, 177)를 추가로 설치함으로써 디젤발전소를 포함한 독립형 마이크로그리드로 구축할 수 있다.
이때의 각 발전원은 통신망(182)을 이용하여 에너지관리시스템 혹은 상위제어기(181)에 연결되어 있다. 태양광발전(172,173)이 충분한 출력을 내고(공급하고) 있거나 혹은 축전지(174, 176)가 충분히 충전되어 있는 경우, 디젤발전기(170, 171)의 운전을 정지하고 태양광발전(172, 173)과 축전지 발전(174-177)이 동시에 운전하거나 혹은 축전지 발전(174-177)만을 운전함으로써 마을(180)에 전력을 공급할 수 있게 된다.
즉, 본 발명에 의하면 상위제어기(181)는 에너지저장장치(174,176)가 만충전되어 있는 것으로 판단되면 디젤발전기(170,171)의 운전을 정지하고, 분산전원(태양광발전기)과 에너지저장장치(174,176)를 운전하여 전력을 생성하거나 또는 에너지저장장치(174,176)만을 운전하여 전력을 생성하게 한다.
이 경우 디젤발전기(170, 171)의 운전이 정지되면 교류모선(15)에는 전압과 주파수의 기준이 없어지게 되어, 태양광발전(172, 173)과 축전지 발전(174-177)은 전류제어인 계통연계 모드로 운전할 수 없게 된다.
따라서 축전지 발전(174-177) 중 하나의 인버터(175 혹은 177)가 마스터 축전지용 인버터로서 제어모드를 변경하여 전압제어로 운전됨으로써, 태양광발전(172, 173)과 나머지 인버터 즉, 슬레이브 축전지용 인버터(177 혹은 175)는 디젤발전기(170, 171)가 운전될 때와 동일하게 전류제어의 계통연계운전모드로 운전할 수 있게 된다.
또한 이 경우에 마스터로 지정된 축전지용 인버터(175 혹은 177)에 고장이 발생하게 되면, 자동적으로 슬레이브 축전지용 인버터(177 혹은 175)가 마스터로 동작하여서 전압제어의 독립운전모드로 운전을 계속할 수 있게 된다.
이러한 운전 중에 축전지(174, 176)의 충전량이 충분하지 않거나 혹은 태양광발전(172, 173)의 출력이 감소하게 되면, 에너지관리시스템 혹은 상위제어기(181)는 더 이상 마을(180)에 전력을 공급할 수 없다고 판단하여 다시 디젤발전기(170, 171)를 가동시켜 교류모선(15)에 동기 투입시키게 된다.
이때 마스터로 동작하고(운전되고) 있는 축전지용 인버터(177 혹은 175)는 상기 디젤발전기(170, 171)의 동기투입에 의해 전압제어를 멈추고 원래의 전류제어 즉, 계통연계모드로 절환하여 동작하게 된다.
즉, 마스터로 동작하고 있는 축전지용 인버터(177 혹은 175)는 디젤발전기(170, 171)가 다시 기동하게 됨에 의해 전압제어를 중단하고 원래의 전류제어로 제어모드를 변경하여 동작하게 된다.
상기의 설명에서, 태양광발전(172, 173)은 태양광전지(172)와 태양광발전용 인버터(173)로 구성된 전원을 의미하고, 축전지 발전(174-177)은 축전지(174,176)와 축전지용 인버터(175,177)로 구성된 전원을 의미한다.
1,1-1 : 축전지
12,12-1 : 디젤발전기
40,40-1 : 축전지용 인버터

Claims (9)

  1. 다수의 디젤발전기 및 다수의 에너지저장장치용 인버터를 이용한 독립형 마이크로그리드의 제어방법으로서,
    상기 디젤발전기들의 운전상태를 파악하는 제1단계와, 상기 운전상태에 의존하여 상기 에너지저장장치용 인버터들의 운전모드를 제어하는 제2단계를 포함하며,
    상기 제2단계에서 상기 각 인버터는 내부의 디지털제어기를 통해 상대 인버터로부터 입력되는 신호의 발생 유무에 의존하여 그 운전모드를 자체적으로 제어하고,
    상기 다수의 디젤발전기들이 모두 운전 정지 상태일 경우, 상기 다수의 에너지저장장치용 인버터 중 어느 하나의 인버터는 전압제어모드로 변경되어 운전하는 것을 특징으로 하는 다수의 에너지저장장치용 인버터를 이용한 독립형 마이크로그리드의 제어방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 다수의 에너지저장장치용 인버터는 각각의 디지털제어기를 구비하고, 상기 각각의 디지털제어기는 상호 디지털입력포트와 디지털출력포트가 연결되어 상기 디지털출력포트의 출력을 디지털입력포트에서 입력받아 상대방의 운전상태를 감시하는 것을 특징으로 하는 다수의 에너지저장장치용 인버터를 이용한 독립형 마이크로그리드의 제어방법.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 다수의 디젤발전기들 중 어느 하나라도 이상 운전 중일 경우, 상기 다수의 에너지저장장치용 인버터들은 모두 전류제어모드로 운전하는 것을 특징으로 하는 다수의 에너지저장장치용 인버터를 이용한 독립형 마이크로그리드의 제어방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 다수의 에너지저장장치용 인버터 중 마스터 인버터로 운전하는 인버터는, 미고장 시 동일한 하트비트 신호를 지속적으로 출력하고, 고장 발생시 상기 하트비트 신호의 출력을 중단하는 것을 특징으로 하는 다수의 에너지저장장치용 인버터를 이용한 독립형 마이크로그리드의 제어방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 다수의 에너지저장장치용 인버터 중 슬레이브 인버터로 운전하는 인버터는 마스터 인버터로부터 입력되는 신호의 상태에 의존하여 그 운전모드를 제어하게 되며, 상기 마스터 인버터로부터 발생되는 신호의 출력 중단시 어느 하나의 슬레이브 인버터가 마스터 인버터로 절환되어 전압제어모드로 운전하게 되는 것을 특징으로 하는 다수의 에너지저장장치용 인버터를 이용한 독립형 마이크로그리드의 제어방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 에너지저장장치용 인버터는 그 디지털제어기의 디지털입력포트가 디젤발전기의 고장신호접점에 연결되어 상기 디젤발전기의 운전상태를 파악하는 것을 특징으로 하는 다수의 에너지저장장치용 인버터를 이용한 독립형 마이크로그리드의 제어방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 디젤발전기는 에너지저장장치가 만충전되어 있으면 운전을 정지하게 되는 것을 특징으로 하는 다수의 에너지저장장치용 인버터를 이용한 독립형 마이크로그리드의 제어방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 에너지저장장치는 복수의 분산전원으로부터 충전되고, 상기 복수의 분산전원은 풍력발전기와 태양광발전기 중 선택된 어느 하나 혹은 둘 모두를 포함하는 것을 특징으로 하는 다수의 에너지저장장치용 인버터를 이용한 독립형 마이크로그리드의 제어방법.
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