KR101677796B1

KR101677796B1 - High voltage direct current and controlling method thereof

Info

Publication number: KR101677796B1
Application number: KR1020140058027A
Authority: KR
Inventors: 박호환
Original assignee: 엘에스산전 주식회사
Priority date: 2014-05-14
Filing date: 2014-05-14
Publication date: 2016-11-18
Also published as: KR20150130860A

Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 초고압 직류 송전 시스템의 제어 방법은 제1 전력 변환 장치가 복수의 제2 전력 변환 장치에 응답 요구 신호를 송신하는 단계와 상기 복수의 제2 전력 변환 장치가 상기 송신된 응답 요구 신호에 대응하는 응답 신호를 상기 제1 전력 변환 장치에 송신하는 단계와 상기 제1 전력 변환 장치가 상기 응답 신호를 기초로 상기 복수의 제2 전력 변환 장치에 대응하는 제어 신호를 각각 생성하는 단계와 상기 제1 전력 변환 장치가 상기 생성된 제어 신호를 상기 복수의 제2 전력 변환 장치 각각에 송신하는 단계 및 상기 복수의 제2 전력 변환 장치가 상기 제어 신호를 기초로 각각 동작하는 단계를 포함한다.A control method of an ultra high voltage direct current transmission system according to an embodiment of the present invention includes a step of the first power conversion device transmitting a response request signal to a plurality of second power conversion devices, Transmitting a response signal corresponding to the request signal to the first power conversion apparatus and generating the control signal corresponding to the plurality of second power conversion apparatuses based on the response signal, And the first power conversion device transmitting the generated control signal to each of the plurality of second power conversion devices and each of the plurality of second power conversion devices operating based on the control signal .

Description

TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a high voltage direct current (DC) power transmission system,

본 발명은 초고압 직류 송전 시스템 및 그의 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 전력 변환 장치 사이에 흐르는 직류 전압의 평형을 유지할 수 있는 초고압 직류 송전 시스템 및 그의 제어 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an ultra high voltage direct current transmission system and a control method thereof, and more particularly, to an ultra high voltage direct current transmission system and a control method thereof capable of maintaining balance of direct current voltage flowing between a plurality of power conversion devices.

초고압 직류 송전(HIGH VOLTAGE DIRECT CURRENT, HVDC)은 송전소가 발전소에서 생산되는 교류 전력을 직류 전력으로 변환시켜서 송전한 후, 수전소에서 교류로 재변환시켜 전력을 공급하는 송전 방식을 말한다.HIGH VOLTAGE DIRECT CURRENT (HVDC) refers to a transmission system in which a transmission station transforms AC power generated by a power plant into DC power and supplies power by re-converting it from AC to AC.

HVDC 시스템은 해저 케이블 송전, 대용량 장거리 송전, 교류 계통 간 연계 등에 적용된다. 또한, HVDC 시스템은 서로 다른 주파수 계통 연계 및 비동기(asynchronism) 연계를 가능하게 한다. The HVDC system is applied to submarine cable transmission, large-capacity long-distance transmission, and linkage between AC systems. In addition, the HVDC system enables different frequency grid linkage and asynchronism linkage.

송전소는 교류 전력을 직류 전력으로 변환한다. 즉, 교류 전력을 해저 케이블 등을 이용하여 전송하는 상황은 매우 위험하기 때문에, 송전소는 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 수전소로 전송한다.Transformers convert AC power to DC power. In other words, it is very dangerous to transmit AC power using a submarine cable. Therefore, the power station converts the AC power into DC power and transmits it to the power plant.

한편, 송전소 또는 수전소를 컨버터 스테이션(Converter Station)이라고 하기도 한다.On the other hand, a transmission station or a water supply station is referred to as a converter station.

그리고 하나의 컨버터 스테이션은 복수의 컨버터 스테이션과 연계되어 동작할 수 있으며, 하나의 컨버터 스테이션과 연계된 복수의 컨버터 스테이션이 동작하기 위해서는 각 컨버터 스테이션에 요구되는 제어 신호를 다른 컨버터 스테이션으로부터 수신해야 한다.One converter station may operate in conjunction with a plurality of converter stations, and in order for a plurality of converter stations associated with one converter station to operate, the control signal required for each converter station must be received from another converter station.

하지만 복수의 컨버터 스테이션 각각은 서로 다른 제어 신호로 동작할 수 있으므로, 각각의 컨버터 스테이션에 요구되는 제어 신호를 각각 송신할 수 있는 방법이 요구된다.However, since each of the plurality of converter stations can operate with different control signals, a method is required to be able to transmit each of the control signals required for each converter station.

본 발명은 복수의 전력 변환 장치 각각에 대응하는 제어 신호를 생성하여 복수의 전력 변환 장치 사이에 흐르는 직류 전압의 평형을 유지할 수 있는 초고압 직류 송전 시스템 및 그의 제어 방법의 제공을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide an ultra high voltage direct current transmission system and a control method thereof capable of generating a control signal corresponding to each of a plurality of power conversion apparatuses to maintain balance of direct current voltage flowing between a plurality of power conversion apparatuses.

본 발명의 실시 예에 따른 초고압 직류 송전 시스템의 제어 방법은 제1 전력 변환 장치가 복수의 제2 전력 변환 장치에 응답 요구 신호를 송신하는 단계와 상기 복수의 제2 전력 변환 장치가 상기 송신된 응답 요구 신호에 대응하는 응답 신호를 상기 제1 전력 변환 장치에 송신하는 단계와 상기 제1 전력 변환 장치가 상기 응답 신호를 기초로 상기 복수의 제2 전력 변환 장치에 대응하는 제어 신호를 각각 생성하는 단계와 상기 제1 전력 변환 장치가 상기 생성된 제어 신호를 상기 복수의 제2 전력 변환 장치 각각에 송신하는 단계 및 상기 복수의 제2 전력 변환 장치가 상기 제어 신호를 기초로 각각 동작하는 단계를 포함할 수 있다.A control method of an ultra high voltage direct current transmission system according to an embodiment of the present invention includes a step of the first power conversion device transmitting a response request signal to a plurality of second power conversion devices, Transmitting a response signal corresponding to the request signal to the first power conversion apparatus and generating the control signal corresponding to the plurality of second power conversion apparatuses based on the response signal, And the first power conversion device transmitting the generated control signal to each of the plurality of second power conversion devices and each of the plurality of second power conversion devices operating based on the control signal .

상기 응답 요구 신호는 상기 제2 전력 변환 장치의 제어 동작에 기초가 되는 신호에 대한 응답을 요구하는 신호일 수 있다.The response request signal may be a signal requesting a response to a signal based on the control operation of the second power conversion apparatus.

상기 제어 신호는 상기 초고압 직류 송전 시스템에 대한 직류 전압, 유효 전력, 교류 전압, 무효 전력 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.The control signal may include at least one of DC voltage, AC power, AC voltage, and reactive power for the ultra high voltage DC transmission system.

상기 복수의 제2 전력 변환 장치가 상기 송신된 응답 요구 신호에 대응하는 응답 신호를 상기 제1 전력 변환 장치에 송신하는 단계는 상기 복수의 제2 전력 변환 장치가 상기 송신된 응답 요구 신호를 각각 수신하는 단계와, 상기 수신된 응답 요구 신호를 기초로 상기 응답 요구 신호에 대응하는 응답 신호를 각각 생성하는 단계와, 상기 생성된 응답 신호를 상기 제1 전력 변환 장치에 송신하는 단계를 포함할 수 있다.Wherein the plurality of second power conversion apparatuses transmit a response signal corresponding to the transmitted response request signal to the first power conversion apparatus, the plurality of second power conversion apparatuses each receive the transmitted response request signal Generating a response signal corresponding to the response request signal based on the received response request signal, and transmitting the generated response signal to the first power conversion apparatus .

상기 제1 전력 변환 장치가 상기 응답 신호를 기초로 상기 복수의 제2 전력 변환 장치에 대응하는 제어 신호를 각각 생성하는 단계는 상기 제1 전력 변환 장치가 상기 복수의 제2 전력 변환 장치가 송신한 응답 신호를 수신하는 단계와, 상기 수신된 응답 신호를 기초로 상기 복수의 제2 전력 변환 장치 각각의 제어 동작에 기초가 되는 신호를 판단하는 단계와, 상기 판단된 신호를 기초로 상기 복수의 제2 전력 변환 장치에 대응하는 제어 신호를 각각 생성하는 단계를 포함할 수 있다.Wherein the step of generating the control signals corresponding to the plurality of second power conversion apparatuses based on the response signal by the first power conversion apparatus comprises the step of generating the control signals corresponding to the plurality of second power conversion apparatuses The method comprising: receiving a response signal; determining a signal based on a control operation of each of the plurality of second power conversion apparatuses based on the received response signal; 2 power conversion apparatuses, respectively.

상기 응답 요구 신호, 응답 신호, 제어 신호 중 하나 이상은 펄스 폭 변조(PWM) 신호일 수 있다.At least one of the response request signal, the response signal, and the control signal may be a pulse width modulation (PWM) signal.

본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 제1 전력 변환 장치는 복수의 제2 전력 변환 장치 각각에 대응하는 제어 신호를 송신할 수 있어서, 제1 전력 변환 장치와 복수의 제2 전력 변환 장치 사이에 흐르는 직류 전압의 평형을 유지할 수 있다. According to various embodiments of the present invention, the first power conversion device can transmit the control signal corresponding to each of the plurality of second power conversion devices, so that the first power conversion device The equilibrium of the DC voltage can be maintained.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 초고압 직류 전송 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 초고압 직류 송전 시스템의 실제 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 전력 변환 장치와 복수의 제2 전력 변환 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 제어부의 구성을 나타내는 구성 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 초고압 직류 송전 시스템의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a view for explaining a configuration of an ultra high voltage direct current transmission system according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining an actual configuration of an ultra high voltage direct current transmission system according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram for explaining a configuration of a first power conversion apparatus and a plurality of second power conversion apparatuses according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram showing a configuration of a first control unit according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method of controlling an ultra high voltage direct current transmission system according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명과 관련된 실시 예에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. Hereinafter, embodiments related to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The suffix "module" and " part "for the components used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have their own meaning or role.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The following terms are defined in consideration of the functions in the embodiments of the present invention, which may vary depending on the intention of the user, the intention or the custom of the operator. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

첨부된 도면의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 도면의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 도면의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 도면의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.Combinations of the steps of each block and flowchart in the accompanying drawings may be performed by computer program instructions. These computer program instructions may be embedded in a processor of a general purpose computer, special purpose computer, or other programmable data processing apparatus so that the instructions, which may be executed by a processor of a computer or other programmable data processing apparatus, Thereby creating means for performing the functions described in the step. These computer program instructions may also be stored in a computer usable or computer readable memory capable of directing a computer or other programmable data processing apparatus to implement the functionality in a particular manner so that the computer usable or computer readable memory It is also possible to produce manufacturing items that contain instruction means that perform the functions described in each block or flowchart illustration in each step of the drawings. Computer program instructions may also be stored on a computer or other programmable data processing equipment so that a series of operating steps may be performed on a computer or other programmable data processing equipment to create a computer- It is also possible for the instructions to perform the processing equipment to provide steps for executing the functions described in each block and flowchart of the drawings.

또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시 예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
Also, each block or each step may represent a module, segment, or portion of code that includes one or more executable instructions for executing the specified logical function (s). It should also be noted that in some alternative embodiments, the functions mentioned in the blocks or steps may occur out of order. For example, two blocks or steps shown in succession may in fact be performed substantially concurrently, or the blocks or steps may sometimes be performed in reverse order according to the corresponding function.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 초고압 직류 전송 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a configuration of an ultra high voltage direct current transmission system according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시 예에 따른 초고압 직류 전송 시스템(1)은 사이리스터형 HVDC 시스템 및 전압형 HVDC 시스템 중 어느 하나의 시스템일 수 있다. 사이리스터형 HVDC 시스템은 정류장치로 싸이리스터 밸브를 사용하는 전류형 HVDC 시스템일 수 있고, 전압형 HVDC 시스템은 IGBT 소자를 이용하는 시스템일 수 있다.The ultra-high voltage direct current transmission system 1 according to the embodiment of the present invention may be any one of a thyristor type HVDC system and a voltage type HVDC system. The thyristor type HVDC system may be a current type HVDC system using a thyristor valve as a rectifier and the voltage type HVDC system may be a system using an IGBT element.

사이리스터형 HVDC 시스템은 사이리스터 밸브를 정류하기 위해 발전기나 동기조상기와 같은 회전기기가 인버터 측 계통에 필요하며, 무효전력 보상을 위한 커패시터 뱅크가 정류 장치나 인버터 측 계통에 포함될 수 있다.In the thyristor-type HVDC system, a rotary device such as a generator or a synchronous shaper is required in the inverter side system for rectifying the thyristor valve, and a capacitor bank for the reactive power compensation can be included in the rectifier device and the inverter side system.

전압형 HVDC 시스템은 고속 스위칭을 통해 고조파를 큰 폭으로 감소시켜 고조파 제거를 위한 고조파 필터의 크기가 작을 수 있으며, 무효 전력 공급이 필요하지 않다. 또한, 전압형 HVDC 시스템은 독립적으로 유효전력 및 무효전력을 제어 할 수 있다.Voltage-type HVDC systems can reduce the harmonics greatly by high-speed switching, so that the size of the harmonic filter for removing harmonics can be small and no reactive power supply is required. Voltage-type HVDC systems can also independently control active power and reactive power.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 초고압 직류 전송 시스템(1)은 제1 전력 변환 장치(10) 및 제2 전력 변환 장치(20)를 포함한다.Referring to FIG. 1, an ultra high voltage direct current transmission system 1 according to an embodiment of the present invention includes a first power conversion device 10 and a second power conversion device 20.

그리고 제1 전력 변환 장치(10), 제2 전력 변환 장치(20) 각각을 컨버터 스테이션(Converter Station)이라고 하기도 한다.Each of the first power conversion device 10 and the second power conversion device 20 may be referred to as a converter station.

제1 전력 변환 장치(10)는 교류전력 공급장치(11), 제1 트랜스포머(12), 정류 장치(13), 냉각 장치(14) 및 제1 제어부(15)를 포함한다.The first power conversion device 10 includes an AC power supply device 11, a first transformer 12, a rectifier device 13, a cooling device 14 and a first control part 15.

교류전력 공급장치(11)는 교류전력을 생산하여 제1 트랜스포머(12)로 전달할 수 있다. 일 실시 예에서 교류전력 공급장치(11)는 풍력 발전소 등과 같이 전력을 생산하여 공급할 수 있는 발전소일 수 있다.The AC power supply device 11 may generate and transmit AC power to the first transformer 12. In one embodiment, the AC power supply device 11 may be a power plant such as a wind power plant capable of producing and supplying electric power.

제1 트랜스포머(12)는 교류전력 공급장치(11)로부터 전달받은 교류전력의 교류전압의 크기를 높여 고전압을 갖는 교류전력으로 변환할 수 있다.The first transformer 12 can increase the magnitude of the AC voltage of the AC power transmitted from the AC power supply device 11 and convert it into AC power having a high voltage.

정류 장치(13)는 제1 트랜스포머(12)로부터 변환된 고압의 교류전력을 직류전력으로 변환할 수 있다. The rectifier 13 can convert the high-voltage AC power converted from the first transformer 12 into DC power.

냉각 장치(14)는 정류 장치(13)에서 발생하는 열을 냉각시킬 수 있다. 구체적으로, 냉각 장치(14)는 정류 장치(13) 및 이와 관련된 부품들에 의해 발생한 열을 냉각수를 순환시켜 냉각시킬 수 있다.The cooling device 14 can cool the heat generated in the rectifier device 13. Specifically, the cooling device 14 can cool the heat generated by the rectifier device 13 and related parts by circulating the cooling water.

제1 제어부(15)는 제1 전력 변환 장치(10)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 특히, 제1 제어부(15)는 제1 전력 변환 장치(10)의 어느 한 단자에 대한 교류전력의 크기, 교류전력의 위상, 유효전력, 무효전력 등을 제어할 수 있다.The first control unit 15 can control the overall operation of the first power conversion apparatus 10. In particular, the first control unit 15 can control the magnitude of the AC power, the phase of the AC power, the active power, the reactive power, and the like with respect to any one terminal of the first power conversion apparatus 10.

정류 장치(13)을 통해 변환된 직류전력을 DC 라인을 통해 제2 전력 변환 장치(20)로 전달될 수 있다.The DC power converted through the rectifier 13 can be transmitted to the second power converter 20 through the DC line.

제2 전력 변환 장치(20)는 인버터(21), 제2 트랜스포머(22), 교류전력 수급 장치(230, 냉각 장치(24) 및 제2 제어부(25)를 포함한다.The second power conversion device 20 includes an inverter 21, a second transformer 22, an AC power supply device 230, a cooling device 24 and a second control part 25.

인버터(21)는 제1 전력 변환 장치(10)로부터 DC 라인을 통해 전달받은 직류 전력을 교류전력을 변환한다. The inverter 21 converts the AC power from the DC power received from the first power inverter 10 through the DC line.

제2 트랜스포머(22)는 인버터(21)로부터 변환된 교류전력을 저압의 교류전력으로 변환한다.The second transformer 22 converts the AC power converted from the inverter 21 into low-voltage AC power.

교류전력 수급 장치(23)는 제2 트랜스포머(23)로부터 저압의 교류전력을 수신한다.The AC power supply and demand apparatus 23 receives the AC power of low voltage from the second transformer 23.

냉각 장치(24)는 인버터(21)에서 발생된 열을 냉각시킬 수 있다.The cooling device 24 can cool the heat generated in the inverter 21. [

제2 제어부(25)는 제2 변환 장치(20)의 전반적인 구성을 제어한다. 제2 제어부(25)는 제2 전력 변환 장치(20)의 어느 한 단자에 대한 교류전력의 크기, 교류전력의 위상, 유효전력, 무효전력 등을 제어할 수 있다.
The second control unit 25 controls the overall configuration of the second conversion device 20. The second control unit 25 can control the magnitude of the AC power, the phase of the AC power, the active power, the reactive power, and the like with respect to any one terminal of the second power conversion apparatus 20. [

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 초고압 직류 송전 시스템의 실제 구성을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining an actual configuration of an ultra high voltage direct current transmission system according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 초고압 직류 송전 시스템(1)은 제1 전력 변환 장치(10) 및 제2 전력 변환 장치(20)를 포함한다.Referring to FIG. 2, an ultra high voltage direct current transmission system 1 according to an embodiment of the present invention includes a first power conversion device 10 and a second power conversion device 20.

제1 전력 변환 장치(10)는 교류전력을 직류전력으로 변환하여 제2 전력 변환 장치(20)에 제공할 수 있고, 제2 전력 변환 장치(20)는 제1 전력 변환 장치(10)로부터 전달받은 직류 전력을 교류전력으로 변환할 수 있다.The first power conversion apparatus 10 can convert AC power into DC power and provide it to the second power conversion apparatus 20 and the second power conversion apparatus 20 can transfer the AC power from the first power conversion apparatus 10 The received DC power can be converted into AC power.

제1 전력 변환 장치(10) 및 제2 전력 변환 장치(20)는 양극의 직류 송전 선로(W1, W2)에 의해 접속될 수 있다. 직류 송전 선로(W1, W2)는 제1 전력 변환 장치(10)가 출력하는 직류 전류 또는 직류 전압을 제2 전력 변환 장치(20)에 전달할 수 있다.The first power conversion device 10 and the second power conversion device 20 can be connected by the positive DC transmission lines W1 and W2. DC transmission lines W1 and W2 can transmit the DC current or DC voltage output from the first power inverter 10 to the second power inverter 20. [

직류 송전 선로(W1, W2)는 가공 선로(overhead line), 케이블 중 어느 하나일 수도 있고, 이 둘의 조합으로 구성될 수도 있다.The DC transmission lines W1 and W2 may be either an overhead line or a cable, or may be a combination of the two.

제1 전력 변환 장치(10)는 교류전력 공급장치(11), 제1 AC 필터(16), 제1 인덕터(17), 정류장치(13), 제1 커패시터(C1), 제1 측정부(M1), 제2 측정부(M3), 제3 측정부(M7), 제1 제어부(15)를 포함한다.The first power converter 10 includes an AC power supply 11, a first AC filter 16, a first inductor 17, a rectifier 13, a first capacitor C1, a first measuring unit M1, a second measuring unit M3, a third measuring unit M7, and a first controlling unit 15. [

교류전력 공급장치(11)는 교류전력을 생성하여 정류장치(13)로 전달할 수 있다. 교류전력 공급장치(11)는 풍력 발전소 등과 같이 전력을 생산하여 공급할 수 있는 발전소일 수 있다.The AC power supply device 11 can generate and transmit AC power to the rectifier device 13. [ The AC power supply device 11 may be a power plant such as a wind power plant capable of producing and supplying electric power.

교류전력 공급장치(11)는 3상 교류전력을 정류장치(13)로 전달할 수 있다.The AC power supply device 11 can transmit the three-phase AC power to the rectifying device 13. [

제1 AC 필터(16)는 교류전력 공급장치(11) 및 정류장치(13) 사이에 배치될 수 있다. 제1 AC 필터(16)는 정류장치(13)가 교류전력을 직류전력으로 변환하는 과정에서 발생하는 전류 고조파를 제거할 수 있다. 즉, 제1 AC 필터(16)는 전류 고조파를 제거하여 교류전력 공급장치(11)에 전류 고조파가 들어가는 것을 차단시킬 수 있다. 일 실시 예에서 제1 AC 필터(16)는 커패시터, 인덕터 및 저항을 포함하는 공진회로를 포함할 수 있다.The first AC filter 16 may be disposed between the AC power supply 11 and the rectifier 13. The first AC filter 16 can remove the current harmonic generated in the process of converting the AC power to the DC power by the rectifier 13. That is, the first AC filter 16 removes the current harmonic and can block the current harmonic from entering the AC power supply device 11. In one embodiment, the first AC filter 16 may include a resonant circuit including a capacitor, an inductor, and a resistor.

또한, 제1 AC 필터(16)는 정류장치(13)에서 소비되는 무효전력을 공급할 수도 있다.Further, the first AC filter 16 may supply the reactive power consumed in the rectifier 13.

제1 인덕터(17)는 제1 AC 필터(16) 및 정류장치(13) 사이에 배치될 수 있다.The first inductor 17 may be disposed between the first AC filter 16 and the rectifier 13.

제1 인덕터(17)는 제1 AC 필터(16)를 통해 전류 고주파가 제거된 교류 전류를 정류장치(13)에 전달할 수 있다. 제1 인덕터(17)는 제1 AC 필터(16)를 통해 전류 고주파가 제거된 교류 전류의 위상을 조절하는 위상 인덕터일 수 있다.The first inductor 17 can transmit the alternating current from which the current high frequency has been removed to the rectifying device 13 through the first AC filter 16. The first inductor 17 may be a phase inductor that adjusts the phase of the alternating current in which the current high frequency is removed through the first AC filter 16. [

정류장치(13)는 교류전력 공급장치(11), 구체적으로는 제1 인덕터(17)로부터 전달된 교류전력을 직류전력으로 변환할 수 있다.The rectifying device 13 can convert AC power delivered from the AC power supply device 11, specifically, the first inductor 17, into DC power.

정류장치(13)는 교류전력을 직류전력으로 변환할 수 있는 반도체 밸브일 수 있다. 일 실시 예에서 반도체 밸브는 싸이리스터 밸브(Thyristor valve) 또는 IGBT 밸브 중 어느 하나일 수 있다.The rectifying device 13 may be a semiconductor valve capable of converting AC power into DC power. In one embodiment, the semiconductor valve may be either a thyristor valve or an IGBT valve.

제1 커패시터(C1)는 정류장치(13)에 병렬로 연결되어 정류장치(13)에서 출력된 직류 전압을 평활시키는 평활용 커패시터일 수 있다.The first capacitor C1 may be a smoothing capacitor connected in parallel to the rectifier 13 to smooth the DC voltage output from the rectifier 13.

제1 측정부(M1)는 교류전력 공급장치(11)가 공급하는 교류전압(UL1)을 측정하여 제1 제어부(15)에 전달할 수 있다. 제1 측정부(M1)는 교류전력 공급장치(11)와 제1 AC 필터(16) 사이의 일 지점에 대한 교류 전압(UL1)을 측정하여 제1 제어부(15)에 전달할 수 있다. 이하에서는 교류전력 공급장치(11)와 제1 AC 필터(16) 사이의 일 지점에 대해 측정된 교류 전압(UL1)을 버스 전압(UL1)이라 칭한다.The first measuring unit M1 may measure the AC voltage UL1 supplied from the AC power supply unit 11 and transmit the measured AC voltage UL1 to the first controller 15. [ The first measuring unit M1 may measure the AC voltage UL1 at one point between the AC power supply apparatus 11 and the first AC filter 16 and may transmit the AC voltage UL1 to the first controller 15. Hereinafter, the AC voltage UL1 measured at one point between the AC power supply device 11 and the first AC filter 16 is referred to as a bus voltage UL1.

제2 측정부(M3)는 제1 인덕터(17)의 출력단 또는 정류장치(13)에 입력되는 교류 전류(IV1) 또는 교류 전압(UV1)을 측정하여 제1 제어부(15)에 전달할 수 있다. 이하에서는 제1 인덕터(17)의 출력단 또는 정류장치(13)에 입력되는 교류 전압(UV1)을 브리지 전압(UV1)이라 칭한다.The second measuring unit M3 may measure the AC current IV1 or the AC voltage UV1 input to the output terminal of the first inductor 17 or the rectifier 13 and may transmit the measured value to the first controller 15. Hereinafter, the AC voltage UV1 input to the output terminal of the first inductor 17 or the rectifying device 13 is referred to as a bridge voltage UV1.

제3 측정부(M7)는 제1 커패시터(C1)의 양단에 걸리는 직류 전압(Ud1)을 측정하여 제1 제어부(15)에 전달할 수 있다. The third measuring unit M7 can measure the DC voltage Ud1 applied to both ends of the first capacitor C1 and transmit it to the first controller 15.

제1 제어부(15)는 제1 전력 변환 장치(10)의 동작을 전반적으로 제어할 수 있다.The first control unit 15 can control the operation of the first power conversion apparatus 10 as a whole.

제1 제어부(15)는 직류 전압, 유효 전력, 교류 전압, 무효 전력 중 하나 이상을 기초로 제1 전력 변환 장치(10)의 동작을 제어할 수 있다.The first control unit 15 can control the operation of the first power inverter 10 based on at least one of DC voltage, AC power, AC voltage, and reactive power.

예를 들면, 제1 제어부(15)는 제1 측정부(M1)로부터 버스 전압(UL1), 제2 측정부(M3)로부터 전달받은 정류장치(13)에 입력되는 교류 전류(IV1) 및 제3 측정부(M7)으로부터 전달받은 제1 커패시터(C1)의 양단에 걸리는 직류 전압(Ud1)에 기초하여 정류장치(13)의 동작을 제어할 수 있다.For example, the first control unit 15 receives the bus voltage UL1 from the first measuring unit M1, the alternating current IV1 input to the rectifying device 13 received from the second measuring unit M3, The operation of the rectifying device 13 can be controlled based on the DC voltage Ud1 applied to both ends of the first capacitor C1 received from the third measuring unit M7.

만약, 정류장치(13)가 IGBT 밸브형인 경우, 제1 제어부(15)는 제1 측정부(M1)로부터 전달받은 버스 전압(UL1), 제2 측정부(M3)로부터 전달받은 정류장치(13)에 입력되는 교류 전류(IV1) 및 제3 측정부(M7)으로부터 전달받은 제1 커패시터(C1)의 양단에 걸리는 직류 전압(Ud1)에 기초하여 턴온 신호 또는 턴오프 신호를 정류장치(13)에 전달하여 정류장치(13)의 동작을 제어할 수 있다. 상기 턴온 신호 또는 턴오프 신호에 의해 교류전력에서 직류전력으로의 변환이 제어될 수 있다.If the rectifying device 13 is of the IGBT valve type, the first control part 15 outputs the bus voltage UL1 received from the first measuring part M1, the rectifying device 13 received from the second measuring part M3 On signal or a turn-off signal on the basis of the alternating current IV1 input to the first measuring unit M7 and the DC voltage Ud1 applied to both ends of the first capacitor C1 received from the third measuring unit M7, The operation of the rectifying device 13 can be controlled. The conversion from AC power to DC power can be controlled by the turn-on signal or the turn-off signal.

또한, 제1 제어부(15)는 직류 송전 선로(W1, W2)에서 발생되는 이상 전압 상태에 기초하여 위상 변경 명령 신호를 생성하고, 생성된 위상 변경 명령 신호에 따라 브리지 전압(UV1) 및 버스 전압(UL1) 간의 위상 차를 조절할 수 있다.The first control unit 15 generates a phase change command signal based on the abnormal voltage state generated at the direct current transmission lines W1 and W2 and outputs the bridge voltage UV1 and the bus voltage Lt; RTI ID = 0.0 > UL1. &Lt; / RTI >

구체적으로, 제1 제어부(15)는 직류 송전 선로(W1)의 일 지점에서 측정된 직류 전압(예를 들어, 제1 커패시터(C1)의 양단에 걸리는 직류 전압(Ud1))이 일정 시간 동안 기준 값을 초과하는 경우, 직류 송전 선로에 이상 전압이 발생한 것으로 확인할 수 있다. 제1 제어부(15)는 직류 송전 선로에 이상 전압이 발생한 것으로 확인된 경우, 위상 변경 명령 신호를 생성하여 브리지 전압(UV1) 및 버스 전압(UL1) 간의 위상 차를 조절할 수 있다.Specifically, the first control unit 15 determines whether or not the DC voltage measured at one point of the DC transmission line W1 (for example, the DC voltage Ud1 applied to both ends of the first capacitor C1) , It can be confirmed that an abnormal voltage is generated in the DC transmission line. When it is confirmed that an abnormal voltage has been generated in the DC transmission line, the first controller 15 generates a phase change command signal to adjust the phase difference between the bridge voltage UV1 and the bus voltage UL1.

제1 제어부(15)는 브리지 전압(UV1) 및 버스 전압(UL1) 간의 위상 차를 조절하여 정류장치(13)에서 변환되는 직류 전압을 조절할 수 있고, 이에 따라 직류 송전 선로 상에서 직류 전압이 급증하는 것이 방지될 수 있다.
The first controller 15 can control the DC voltage converted in the rectifier 13 by adjusting the phase difference between the bridge voltage UV1 and the bus voltage UL1 and accordingly the DC voltage on the DC power transmission line rises rapidly Can be prevented.

제2 전력 변환 장치(20)는 인버터(21), 제2 커패시터(C2), 제2 인덕터(27), 제2 AC 필터(26), 교류전력 수급장치(23), 제4 측정부(M8), 제5 측정부(M6), 제6 측정부(M4), 제2 제어부(25)를 포함한다.The second power converter 20 includes an inverter 21, a second capacitor C2, a second inductor 27, a second AC filter 26, an AC power supply 23, a fourth measuring unit M8 , A fifth measuring unit M6, a sixth measuring unit M4, and a second controlling unit 25.

인버터(21)는 정류장치(13)로부터 전달된 직류전력을 교류전력으로 변환할 수 있는 반도체 밸브일 수 있다. 일 실시 예에서 반도체 밸브는 싸이리스터 밸브(Thyristor valve) 또는 IGBT 밸브 중 어느 하나일 수 있다.The inverter 21 may be a semiconductor valve capable of converting DC power delivered from the rectifier 13 into AC power. In one embodiment, the semiconductor valve may be either a thyristor valve or an IGBT valve.

인버터(21)는 직류 송전 선로(W1, W2)를 통해 인버터(21)로부터 직류전류 또는 직류전압을 전달받을 수 있고, 전달받은 직류전류 또는 직류전압을 교류전류 또는 교류전압으로 변환할 수 있다.The inverter 21 can receive a direct current or a direct current voltage from the inverter 21 via the direct current transmission lines W1 and W2 and can convert the received direct current or direct current voltage into an alternating current or an alternating current voltage.

제2 커패시터(C2)는 인버터(21)에 병렬로 연결될 수 있고, 인버터(21)에 입력되는 직류 전압을 평활시키는 평활용 커패시터일 수 있다.The second capacitor C2 may be connected to the inverter 21 in parallel and may be a smoothing capacitor for smoothing the DC voltage input to the inverter 21. [

제2 인덕터(27)는 인버터(21)와 제2 AC 필터(26) 사이에 배치될 수 있다. 제2 인덕터(27)는 인버터(21)로부터 출력된 교류 전류를 교류전력 수급장치(23)에 전달할 수 있다. 제2 인덕터(27)는 교류 전류의 위상을 조절하는 위상 인덕터일 수 있다.The second inductor 27 may be disposed between the inverter 21 and the second AC filter 26. The second inductor 27 can deliver the alternating current output from the inverter 21 to the AC power supply 23. The second inductor 27 may be a phase inductor that adjusts the phase of the alternating current.

제2 AC 필터(26)는 제2 인덕터(27) 및 교류전력 수급장치(23) 사이에 배치될 수 있다. 제2 AC 필터(26)는 인버터(21)가 직류전력을 교류전력으로 변환하는 과정에서 발생하는 전류 고조파를 제거할 수 있다. 즉, 제2 AC 필터(26)는 전류 고조파를 제거하여 교류전력 수급장치(23)에 전류 고조파가 들어가는 것을 차단시킬 수 있다. 일 실시 예에서 제2 AC 필터(26)는 커패시터, 인덕터 및 저항을 포함하는 공진회로를 포함할 수 있다.The second AC filter 26 may be disposed between the second inductor 27 and the AC power supply 23. The second AC filter 26 can remove current harmonics generated by the inverter 21 in converting DC power into AC power. That is, the second AC filter 26 removes the current harmonic and can block the current harmonic from entering the AC power supply 23. In one embodiment, the second AC filter 26 may include a resonant circuit including a capacitor, an inductor, and a resistor.

또한, 제2 AC 필터(26)는 인버터(21)에서 소비되는 무효전력을 공급할 수도 있다.In addition, the second AC filter 26 may supply the reactive power consumed in the inverter 21.

교류전력 수급장치(23)는 제2 AC 필터(26)를 통해 고조파가 제거된 교류 전력을 전달받을 수 있다.The AC power supply and demand apparatus 23 can receive the AC power from which the harmonics have been removed through the second AC filter 26.

제4 측정부(M8)는 제2 커패시터(C2)의 양단에 걸리는 직류 전압(Ud2)을 측정하여 제2 제어부(25)에 전달할 수 있다.The fourth measuring unit M8 may measure the DC voltage Ud2 applied to both ends of the second capacitor C2 and transmit the DC voltage Ud2 to the second controller 25.

제5 측정부(M6)는 제2 인덕터(27)의 입력단 또는 인버터(21)에서 출력되는 교류 전류(IV2) 또는 교류 전압(UV2)을 측정하여 제2 제어부(25)에 전달할 수 있다. 이하에서는 제2 인덕터(27)의 출력단 또는 인버터(21)에서 출력되는 교류 전압(UV2)을 브리지 전압(UV2)이라 칭한다.The fifth measuring unit M6 may measure the AC current IV2 or the AC voltage UV2 output from the input terminal of the second inductor 27 or the inverter 21 and may transmit the AC current IV2 or the AC voltage UV2 to the second controller 25. Hereinafter, the output terminal of the second inductor 27 or the AC voltage UV2 output from the inverter 21 is referred to as a bridge voltage UV2.

제6 측정부(M4)는 교류전력 수급장치(23)가 수급하는 교류전압(UL2)을 측정하여 제2 제어부(25)에 전달할 수 있다. 제6 측정부(M1)는 교류전력 수급장치(23)와 제2 AC 필터(26) 사이의 일 지점에 대한 교류 전압(UL2)을 측정하여 제2 제어부(25)에 전달할 수 있다. 이하에서는 교류전력 수급장치(23)와 제2 AC 필터(26) 사이의 일 지점에 대해 측정된 교류 전압(UL2)을 버스 전압(UL2)이라 칭한다.The sixth measuring unit M4 can measure the AC voltage UL2 supplied and received by the AC power supply apparatus 23 and transmit it to the second control unit 25. [ The sixth measuring unit M1 measures the AC voltage UL2 at one point between the AC power supply 23 and the second AC filter 26 and can transmit the AC voltage UL2 to the second controller 25. Hereinafter, the AC voltage UL2 measured at one point between the AC power supply and reception device 23 and the second AC filter 26 is referred to as a bus voltage UL2.

제2 제어부(25)는 제2 전력 변환 장치(20)의 동작을 전반적으로 제어할 수 있다.The second control unit 25 can control the operation of the second power conversion apparatus 20 as a whole.

제2 제어부(25)는 직류 전압, 유효 전력, 교류 전압, 무효 전력 중 하나 이상을 기초로 제2 전력 변환 장치(20)의 동작을 제어할 수 있다.The second control unit 25 can control the operation of the second power inverter 20 based on at least one of DC voltage, AC power, AC voltage, and reactive power.

예를 들면, 제2 제어부(15)는 제6 측정부(M4)로부터 버스 전압(UL2), 제5 측정부(M6)로부터 전달받은 인버터(21)에서 출력되는 교류 전류(IV2) 및 제6 측정부(M4)으로부터 전달받은 제2 커패시터(C2)의 양단에 걸리는 직류 전압(Ud2)에 기초하여 인버터(21)의 동작을 제어할 수 있다.For example, the second control unit 15 receives the bus voltage UL2 from the sixth measuring unit M4, the alternating current IV2 output from the inverter 21 received from the fifth measuring unit M6, The operation of the inverter 21 can be controlled based on the DC voltage Ud2 applied to both ends of the second capacitor C2 received from the measuring unit M4.

만약, 인버터(21)가 IGBT 밸브형인 경우, 제2 제어부(25)는 제6 측정부(M4)로부터 전달받은 버스 전압(UL2), 제5 측정부(M6)로부터 인버터(21)에서 출력되는 교류 전류(IV2) 및 제4 측정부(M8)으로부터 전달받은 제2 커패시터(C2)의 양단에 걸리는 직류 전압(Ud2)에 기초하여 턴온 신호 또는 턴오프 신호를 인버터(21)에 전달하여 인버터(21)의 동작을 제어할 수 있다. 상기 턴온 신호 또는 턴오프 신호에 의해 직류전력에서 교류전력으로의 변환이 제어될 수 있다.If the inverter 21 is of the IGBT valve type, the second control unit 25 outputs the bus voltage UL2 received from the sixth measuring unit M4, the bus voltage UL2 output from the fifth measuring unit M6, A turn-on signal or a turn-off signal is transmitted to the inverter 21 based on the alternating current IV2 and the DC voltage Ud2 applied to both ends of the second capacitor C2 received from the fourth measuring unit M8, 21 can be controlled. The conversion from direct current power to alternating current power can be controlled by the turn-on signal or the turn-off signal.

또한, 제2 제어부(25)는 직류 송전 선로(W1, W2)에서 발생되는 이상 전압 상태에 기초하여 위상 변경 명령 신호를 생성하고, 생성된 위상 변경 명령 신호에 따라 브리지 전압(UV2) 및 버스 전압(UL2) 간의 위상 차를 조절할 수 있다.The second control unit 25 generates a phase change command signal based on the abnormal voltage state generated in the DC transmission lines W1 and W2 and outputs the bridge voltage UV2 and the bus voltage (UL2) can be adjusted.

구체적으로, 제2 제어부(15)는 직류 송전 선로(W1)의 일 지점에서 측정된 직류 전압(예를 들어, 제2 커패시터(C2)의 양단에 걸리는 직류 전압(Ud2))이 일정 시간 동안 기준 값을 초과하는 경우, 직류 송전 선로에 이상 전압이 발생한 것으로 확인할 수 있다. 제2 제어부(25)는 직류 송전 선로에 이상 전압이 발생한 것으로 확인된 경우, 위상 변경 명령 신호를 생성하여 브리지 전압(UV2) 및 버스 전압(UL2) 간의 위상 차를 조절할 수 있다.
Specifically, the second control unit 15 determines whether the DC voltage measured at one point of the DC transmission line W1 (for example, the DC voltage Ud2 applied to both ends of the second capacitor C2) , It can be confirmed that an abnormal voltage is generated in the DC transmission line. The second controller 25 can generate a phase change command signal to adjust the phase difference between the bridge voltage UV2 and the bus voltage UL2 when it is determined that an abnormal voltage has been generated in the DC transmission line.

이상의 도 2의 실시 예에 따른 초고압 직류 송전 시스템(1)은 직류 송전 선로 상의 이상 전압 상태를 검출하여 브리지 전압(UV1) 및 버스 전압(UL1) 간의 위상 차를 조절한다. 이에 따라 직류 송전 선로 상에 과도한 직류 전압이 걸리는 것이 방지되어 안전 운전 한계 내에서 초고압 직류 송전 시스템(1)이 동작할 수 있다.The ultra high voltage DC transmission system 1 according to the embodiment of FIG. 2 detects the abnormal voltage state on the DC transmission line and adjusts the phase difference between the bridge voltage UV1 and the bus voltage UL1. As a result, an excessive DC voltage is prevented from being applied to the DC transmission line and the ultra high voltage DC transmission system 1 can operate within the safe operation limit.

그러나, 도 2의 실시 예에 따른 초고압 직류 송전 시스템(1)은 브리지 전압(UV1) 및 버스 전압(UL1) 간의 위상 차를 조절하기 위해 위상 변경 명령 신호를 생성하는 수단, 위상 변경 명령 신호에 따라 브리지 전압(UV1) 및 버스 전압(UL1) 간의 위상 차를 조절하는 수단 등이 필요하고, 복잡한 제어 과정을 거친다.
However, the ultra high voltage direct current transmission system 1 according to the embodiment of FIG. 2 includes means for generating a phase change command signal to adjust the phase difference between the bridge voltage UV1 and the bus voltage UL1, A means for adjusting the phase difference between the bridge voltage UV1 and the bus voltage UL1, and the like, and a complicated control process is performed.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 전력 변환 장치(10)와 복수의 제2 전력 변환 장치(20)의 구성을 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining the configurations of the first power conversion device 10 and the plurality of second power conversion devices 20 according to the embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 초고압 직류 송전 시스템(1)은 하나의 제1 전력 변환 장치(10)와 복수의 제2 전력 변환 장치(20)를 포함한다.Referring to FIG. 3, an ultra high voltage direct current transmission system 1 according to an embodiment of the present invention includes one first power conversion apparatus 10 and a plurality of second power conversion apparatuses 20.

제1 전력 변환 장치(10)는 교류전력을 직류전력으로 변환하여 복수의 제2 전력 변환 장치(20)에 제공할 수 있고, 복수의 제2 전력 변환 장치(20)는 제1 전력 변환 장치(10)로부터 전달받은 직류 전력을 교류전력으로 각각 변환할 수 있다.The first power conversion apparatus 10 may convert AC power into DC power and provide the AC power to the plurality of second power conversion apparatuses 20 and the plurality of second power conversion apparatuses 20 may be connected to the first power conversion apparatus 10, respectively, into alternating-current power.

한편, 복수의 제2 전력 변환 장치(20)에 포함된 제2 제어부(25)는 각각의 제2 전력 변환 장치(20)의 동작을 제어할 수 있다.Meanwhile, the second controller 25 included in the plurality of second power converters 20 can control the operation of each of the second power converters 20.

구체적으로, 복수의 제2 전력 변환 장치(20)에 포함된 제2 제어부(25) 각각은 직류 전압, 유효 전력, 교류 전압, 무효 전력 중 하나 이상을 기초로 각각의 제2 전력 변환 장치(20)의 동작을 제어할 수 있다.Specifically, each of the second controllers 25 included in the plurality of second power converters 20 is connected to each of the second power converters 20 (20) based on at least one of the DC voltage, the AC power, the AC voltage, Can be controlled.

이에 따라 복수의 제2 전력 변환 장치(20)에 포함된 제2 제어부(25) 각각은 직류 전압, 유효 전력, 교류 전압, 무효 전력 중 서로 다른 하나 이상을 기초로 각각의 제2 전력 변환 장치(20)의 동작을 제어할 수도 있다.Accordingly, each of the second controllers 25 included in the plurality of second power conversion apparatuses 20 is connected to each of the second power conversion apparatuses (not shown) based on at least one of the DC voltage, the AC power, 20 may be controlled.

한편, 초고압 직류 송전 시스템(1)에 포함된 제1 전력 변환 장치(10)와 복수의 제2 전력 변환 장치(20) 사이에 흐르는 직류 전압의 평형을 유지할 필요가 있다.On the other hand, it is necessary to maintain the balance of the DC voltage flowing between the first power inverter 10 and the plurality of second power inverter 20 included in the ultra high voltage DC transmission system 1.

이에 따라 제1 제어부(15)는 제1 전력 변환 장치(10)와 복수의 제2 전력 변환 장치(20) 사이에 흐르는 직류 전압의 평형을 유지하기 위해 복수의 제2 제어부(25)에 제어 신호를 송신할 수 있다.The first control unit 15 controls the plurality of second control units 25 to maintain the balance of the DC voltage flowing between the first power conversion apparatus 10 and the plurality of second power conversion apparatuses 20, Can be transmitted.

이러한 제1 제어부(15)의 동작에 대해 이하 설명한다.The operation of the first control unit 15 will be described below.

도 4를 참고하여 제1 제어부(15)의 구성을 설명한다.The configuration of the first control unit 15 will be described with reference to FIG.

도 4는 제1 제어부(15)의 구성을 나타내는 구성 블록도이다.4 is a block diagram showing the configuration of the first control unit 15. As shown in Fig.

도 4를 참고하면, 제1 제어부(15)는 모니터링부(110), 제어부(130), 통신부(150)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, the first controller 15 may include a monitoring unit 110, a controller 130, and a communication unit 150.

모니터링부(110)는 제1 전력 변환 장치(10)에 연계된 제2 전력 변환 장치(20)의 동작 상태를 모니터링한다.The monitoring unit 110 monitors the operation state of the second power conversion device 20 associated with the first power conversion device 10.

이에 따라 모니터링부(110)는 제1 전력 변환 장치(10)에 연계된 복수의 제2 전력 변환 장치(20)의 동작 상태를 각각 모니터링할 수 있다.Accordingly, the monitoring unit 110 may monitor the operation states of the plurality of second power conversion apparatuses 20 associated with the first power conversion apparatus 10, respectively.

제어부(130)는 제1 전력 변환 장치(10)의 전반적인 동작을 제어한다.The control unit 130 controls the overall operation of the first power conversion apparatus 10.

또한, 제어부(130)는 제1 전력 변환 장치(10)에 연계된 제2 전력 변환 장치(20)에 응답 요구 신호를 송신할 수 있다.The control unit 130 may also transmit a response request signal to the second power conversion apparatus 20 connected to the first power conversion apparatus 10. [

여기서 응답 요구 신호는 제어부(130)가 송신한 신호에 대한 응답 신호를 송신할 것을 요구하는 신호일 수 있다.Here, the response request signal may be a signal requesting the control unit 130 to transmit a response signal to the signal transmitted.

예를 들면, 제어부(130)는 제1 전력 변환 장치(10)에 연계된 복수의 제2 전력 변환 장치(20)에 응답 요구 신호를 각각 송신할 수 있다. For example, the control unit 130 may transmit a response request signal to each of the plurality of second power conversion apparatuses 20 associated with the first power conversion apparatus 10, respectively.

구체적으로, 제어부(130)는 제1 전력 변환 장치(10)에 연계된 복수의 제2 전력 변환 장치(20)에 각각의 제2 전력 변환 장치(20)의 제어 동작에 기초가 되는 신호에 대한 응답을 요구하는 응답 요구 신호를 송신할 수 있다.More specifically, the control unit 130 controls the plurality of second power conversion apparatuses 20 associated with the first power conversion apparatus 10 so as to generate a control signal for a signal based on the control operation of each second power conversion apparatus 20, A response request signal requesting a response can be transmitted.

그리고 제어부(130)는 이에 따라 복수의 제2 전력 변환 장치(20)가 송신한 응답 요구 신호를 수신할 수 있다.The control unit 130 may receive the response request signals transmitted by the plurality of second power conversion apparatuses 20.

구체적으로, 제어부(130)는 제1 전력 변환 장치(10)에 연계된 복수의 제2 전력 변환 장치(20)가 송신한 응답 신호를 수신할 수 있고, 수신한 응답 신호를 기초로 각각의 제2 전력 변환 장치(20)에 제어 동작에 기초가 되는 신호를 각각 송신할 수 있다.Specifically, the control unit 130 can receive response signals transmitted by the plurality of second power conversion apparatuses 20 associated with the first power conversion apparatus 10, and based on the received response signals, 2 power conversion apparatus 20 based on the control operation.

여기서 제어 동작에 기초가 되는 신호란, 제1 제어부(15)의 제1 전력 변환 장치(10) 동작 제어 또는 제2 제어부(25)의 제2 전력 변환 장치(20) 동작 제어에 기초가 되는 직류 전압, 유효 전력, 교류 전압, 무효 전력 중 하나 이상일 수 있다. 이하, 제어 동작에 기초가 되는 신호를 제어 신호라 한다.The signal based on the control operation is a signal that is based on the operation control of the first power converter 10 of the first controller 15 or the operation control of the second power converter 20 of the second controller 25, Voltage, active power, AC voltage, and reactive power. Hereinafter, the signal based on the control operation is referred to as a control signal.

한편, 응답 요구 신호, 응답 신호, 제어 신호 중 하나 이상은 펄스 폭 변조 (Pulse Width Modulation) 형태의 신호일 수 있다.At least one of the response request signal, the response signal, and the control signal may be a pulse width modulation (PWM) signal.

통신부(150)는 제어부(130)가 생성한 응답 요구 신호를 제2 전력 변환 장치(20)에 송신할 수 있고, 제2 전력 변환 장치(20)가 송신한 응답 신호를 수신할 수 있다.The communication unit 150 can transmit the response request signal generated by the control unit 130 to the second power conversion apparatus 20 and receive the response signal transmitted from the second power conversion apparatus 20. [

구체적으로, 통신부(150)는 제어부(130)가 생성한 응답 요구 신호를 복수의 제2 전력 변환 장치(20) 각각에 송신할 수 있고, 복수의 제2 전력 변환 장치(20) 각각이 송신한 응답 신호를 각각 수신할 수 있다.
More specifically, the communication unit 150 can transmit the response request signal generated by the control unit 130 to each of the plurality of second power conversion apparatuses 20, Response signals, respectively.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 초고압 직류 송전 시스템(1)의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.5 is a flowchart for explaining a control method of the ultra high voltage direct current transmission system 1 according to an embodiment of the present invention.

이하에서 본 발명의 일 실시 예에 따른 초고압 직류 송전 시스템(1)의 제어 방법을 도 1 내지 도 4의 내용에 결부시켜 설명한다.Hereinafter, a control method of the ultra high voltage direct current transmission system 1 according to an embodiment of the present invention will be described in connection with the contents of FIG. 1 to FIG.

도 5를 참조하면, 제1 전력 변환 장치(10)의 제어부(130)는 응답 요구 신호를 복수의 제2 전력 변환 장치(20)에 송신한다(S110).Referring to FIG. 5, the controller 130 of the first power conversion apparatus 10 transmits a response request signal to the plurality of second power conversion apparatuses 20 (S110).

제1 전력 변환 장치(10)의 제어부(130)는 응답 요구 신호를 제1 전력 변환 장치(10)에 연계된 복수의 제2 전력 변환 장치(20) 각각에 통신부(150)를 통해 각각 송신할 수 있다.The control unit 130 of the first power conversion apparatus 10 transmits a response request signal to each of the plurality of second power conversion apparatuses 20 associated with the first power conversion apparatus 10 via the communication unit 150 .

그리고 제어부(130)가 생성하여 송신한 응답 요구 신호는 각각의 제2 전력 변환 장치(20)의 제어 동작에 기초가 되는 신호에 대한 응답을 요구하는 응답 요구 신호일 수 있다.The response request signal generated and transmitted by the control unit 130 may be a response request signal for requesting a response to a signal based on the control operation of each second power conversion apparatus 20. [

제1 전력 변환 장치(10)의 제어부(130)는 제2 전력 변환 장치(20)가 송신한 응답 요구 신호에 대한 응답 신호를 수신한다(S130).The control unit 130 of the first power conversion apparatus 10 receives a response signal to the response request signal transmitted by the second power conversion apparatus 20 (S130).

구체적으로, 제1 전력 변환 장치(10)의 제어부(130)는 단계 S110에서 송신한 응답 요구 신호에 대응하여 복수의 제2 전력 변환 장치(20)가 각각 송신한 응답 신호를 통신부(150)를 통해 수신할 수 있다.Specifically, the control unit 130 of the first power conversion apparatus 10 transmits a response signal transmitted by each of the plurality of second power conversion apparatuses 20 to the communication unit 150 in response to the response request signal transmitted in step S110 &Lt; / RTI >

제1 전력 변환 장치(10)의 제어부(130)는 수신된 응답 신호를 기초로 제2 전력 변환 장치(20)에 대한 제어 신호를 생성한다(S150).The control unit 130 of the first power conversion apparatus 10 generates a control signal for the second power conversion apparatus 20 based on the received response signal (S150).

구체적으로, 제1 전력 변환 장치(10)의 제어부(130)는 수신된 응답 신호를 기초로 복수의 제2 전력 변환 장치(20) 각각에 대한 제어 신호를 생성할 수 있다.Specifically, the control unit 130 of the first power conversion apparatus 10 can generate control signals for each of the plurality of second power conversion apparatuses 20 based on the received response signal.

예를 들어, 제1 전력 변환 장치(10)의 제어부(130)는 수신된 응답 신호를 기초로 제2 전력 변환 장치(20)가 직류 전압을 기초로 동작하는 것으로 판단할 수 있다. 그리고 제1 전력 변환 장치(10)의 제어부(130)는 제2 전력 변환 장치(20)에 대해 직류 전압을 기초로 생성한 제어 신호를 송신할 수 있다. For example, the control unit 130 of the first power conversion apparatus 10 may determine that the second power conversion apparatus 20 operates based on the DC voltage based on the received response signal. The control unit 130 of the first power conversion apparatus 10 can transmit a control signal generated based on the DC voltage to the second power conversion apparatus 20.

또 다른 예로, 제1 전력 변환 장치(10)의 제어부(130)는 수신된 응답 신호를 기초로 제2 전력 변환 장치(20)가 무효 전력을 기초로 동작하는 것으로 판단할 수 있다. 그리고 제1 전력 변환 장치(10)의 제어부(130)는 제2 전력 변환 장치(20)에 대해 무효 전력을 기초로 생성한 제어 신호를 송신할 수 있다.As another example, the control unit 130 of the first power conversion apparatus 10 may determine that the second power conversion apparatus 20 operates based on the reactive power based on the received response signal. Then, the control unit 130 of the first power conversion apparatus 10 can transmit a control signal generated based on the reactive power to the second power conversion apparatus 20.

이처럼 제1 전력 변환 장치(10)의 제어부(130)는 수신된 응답 신호를 기초로 복수의 제2 전력 변환 장치(20) 각각에 대한 제어 신호를 각각 생성할 수 있다.As described above, the controller 130 of the first power conversion apparatus 10 can generate control signals for each of the plurality of second power conversion apparatuses 20 based on the received response signal.

제1 전력 변환 장치(10)의 통신부(150)는 생성된 제어 신호를 제2 전력 변환 장치(20)에 송신한다(S170).The communication unit 150 of the first power conversion apparatus 10 transmits the generated control signal to the second power conversion apparatus 20 (S170).

구체적으로, 제1 전력 변환 장치(10)의 통신부(150)는 단계 S150에서 제어부(130)가 생성한 제어 신호를 복수의 제2 전력 변환 장치(20) 각각에 송신할 수 있다.Specifically, the communication unit 150 of the first power conversion apparatus 10 can transmit the control signal generated by the control unit 130 to each of the plurality of second power conversion apparatuses 20 in step S150.

예를 들면, 제1 전력 변환 장치(10)의 통신부(150)는 복수의 제2 전력 변환 장치(20) 각각에 대응하는 제어 신호인 직류 전압, 유효 전력, 교류 전압, 무효 전력 중 하나 이상을 기초로 생성된 제어 신호를 각각 송신할 수 있다.For example, the communication unit 150 of the first power conversion apparatus 10 may receive at least one of the DC voltage, the active power, the AC voltage, and the reactive power, which are control signals corresponding to each of the plurality of second power conversion apparatuses 20 It is possible to transmit the control signals generated based on each of them.

그래서 복수의 제2 전력 변환 장치(20) 각각은 각각의 제2 제어부(25)의 동작 제어에 대응하는 제어 신호를 각각 수신할 수 있다.Thus, each of the plurality of second power conversion apparatuses 20 can receive a control signal corresponding to the operation control of each second control unit 25, respectively.

그리고 제어 신호를 수신한 제2 제어부(25)는 수신된 제어 신호를 기초로 제2 전력 변환 장치(20)의 동작을 제어할 수 있다.The second controller 25 receiving the control signal can control the operation of the second power converter 20 based on the received control signal.

이에 따라 각각의 제어 신호를 수신한 제2 제어부(25)가 수신된 제어 신호를 기초로 각각의 제2 전력 변환 장치(20)의 동작을 제어할 수 있어서, 초고압 직류 송전 시스템(1)에 포함된 제1 전력 변환 장치(10)와 복수의 제2 전력 변환 장치(20) 사이에 흐르는 직류 전압의 평형을 유지할 수 있다.
Accordingly, the second controller 25 receiving the respective control signals can control the operation of each of the second power converters 20 based on the received control signals, so that it can be included in the ultra high voltage direct current transmission system 1 The equilibrium of the DC voltage flowing between the first power converter 10 and the plurality of second power converters 20 can be maintained.

이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The features, structures, effects and the like described in the embodiments are included in at least one embodiment of the present invention and are not necessarily limited to one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects and the like illustrated in the embodiments can be combined and modified by other persons skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.

이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. It is to be understood that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.

Claims

A control method of an ultra high voltage direct current transmission system, comprising: a first power conversion device converting AC power into DC power and transmitting the AC power; and a plurality of second power converters converting the transmitted DC power into AC power,
The first power conversion device transmitting a response request signal to each of the plurality of second power conversion devices;
Wherein each of the plurality of second power conversion apparatuses is responsive to the transmitted response request signal to determine whether each of the plurality of second power conversion apparatuses is controlled on the basis of the DC voltage, the AC voltage, the active power, Transmitting a response signal including control operation information to the first power conversion device;
Wherein the first power conversion device transmits different control signals for controlling each of the plurality of second power conversion devices to the plurality of second power conversion devices based on the control operation information transmitted from each of the plurality of second power conversion devices Generating for each of the conversion devices;
The first power converter transmitting the generated different control signals to each of the plurality of second power converters; And
Each of the plurality of second power conversion devices operating on the basis of the different control signals from each other
Control Method of Ultra High Voltage Direct Current Transmission System.

delete

The method according to claim 1,
Wherein the step of transmitting the response signal to the first power conversion device comprises:
Each of the plurality of second power conversion apparatuses receiving the transmitted response request signal;
Generating a response signal corresponding to the response request signal based on the received response request signal,
And transmitting the generated response signal to the first power conversion device
Control Method of Ultra High Voltage Direct Current Transmission System.

The method according to claim 1,
Wherein the generating of the different control signals for each of the plurality of second power conversion devices comprises:
Receiving a response signal transmitted from the plurality of second power conversion apparatuses by the first power conversion apparatus;
Determining a signal based on a control operation of each of the plurality of second power conversion apparatuses based on the received response signal;
And generating a control signal corresponding to each of the plurality of second power conversion apparatuses based on the determined signal
Control Method of Ultra High Voltage Direct Current Transmission System.

The method according to claim 1,
At least one of the response request signal, the response signal, and the control signal is a pulse width modulation (PWM) signal
Control Method of Ultra High Voltage Direct Current Transmission System.