KR101742600B1 - 무정전 기능을 가진 수배전반 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무정전 기능을 가진 수배전반에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 계통과 연결되는 수배전반(50); 상기 수배전반(50)에 부하(300)와 비상 발전기(200)를 연결하는 CTTS(170); 상기 수배전반(50)과 상기 CTTS(170) 사이에 전기적으로 연결되고, 발전 전력을 배터리 저장장치(141)에 저장하거나 상기 부하(300)에서 사용이 가능한 상용전원으로 변환하는 PCS(110); PV(Photovoltaic, 131)에 의한 태양광 발전 전원을 직류전압으로 변환하는 DC-DC 컨버터(130); 풍력 또는 소수력에 의한 발전 전원을 직류전압으로 변환하는 AC-DC 컨버터(120); 상기 배터리 저장장치(141)에 연결되어 배터리 충전전압으로 감압(step-down)하거나, 배터리의 전압을 인버터가 동작하는 전압으로 승압(step-up)하는 DC-DC 컨버터(140);를 포함한다.
Description
본 발명은 무정전 기능을 가진 수배전반에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 계통과 연결되는 수배전반(50); 상기 수배전반(50)에 부하(300)와 비상 발전기(200)를 연결하는 CTTS(170); 상기 수배전반(50)과 상기 CTTS(170) 사이에 전기적으로 연결되고, 발전 전력을 배터리 저장장치(141)에 저장하거나 상기 부하(300)에서 사용이 가능한 상용전원으로 변환하는 PCS(110); PV(Photovoltaic, 131)에 의한 태양광 발전 전원을 직류전압으로 변환하는 DC-DC 컨버터(130); 풍력 또는 소수력에 의한 발전 전원을 직류전압으로 변환하는 AC-DC 컨버터(120); 상기 배터리 저장장치(141)에 연결되어 배터리 충전전압으로 감압(step-down)하거나, 배터리의 전압을 인버터가 동작하는 전압으로 승압(step-up)하는 DC-DC 컨버터(140);를 포함한다.
수배전반(Incoming and distribution panel)은 수전반(incoming panel)과 배전반(distribution panel)을 함께 사용하는 전기설비를 지칭하는 용어인데, 상기 수전반은 한전(한국전력공사)으로부터 전력을 받을 수 있도록 하는 설비 및 제어반을 말하며, 상기 배전반은 상기 수전반이 받은 전력을 사용하고자 하는 곳으로 분배하는 설비 및 제어반을 말한다.
상기와 같은 수배전반은 고전압이 흐르는 각종 케이블 및 계전기, 제어 개폐기 등 상당히 위험하고 또한 조작에 신중을 기할 필요가 있는 장치들로 구성되기 때문에 일반적으로 보수의 용이성 및 신뢰성 등을 고려하여 대형의 금속제 상자 내에 상기의 장치들을 용도 및 기능별로 수납 설치한 큐비클식 수배전반을 사용하게 된다.
도 1은 일반적으로 사용되고 있는 큐비클식 수배전반(10)을 도시한 것이다. 상기 큐비클식 수배전반(10)은 도시된 바와 같이 사각형의 금속제 큐비클(11) 안에 수배전반의 구성요소들이 설치되며, 관리자는 큐비클(11) 내의 수배전반 장치를 조작할 수 있어야 하므로 전면으로 큐비클도어(12)가 형성되고, 도어손잡이(13)가 설치되어 관리자가 도어손잡이(13)를 이용하여 큐비클도어(12)를 개폐할 수 있도록 한다.
이러한 상기의 큐비클식 수배전반(10)은 설치 면적이 적고 기기의 구성이 간소하며 유지보수가 용이하고 간단하게 설비를 증설할 수 있다는 장점이 있으며, 또한 모든 고전압 기기가 접지처리 되어 있는 금속제 큐비클(11)에 수납되어 설치되어 있으므로 관리자가 당할 수 있는 감전이나 화재 등의 재해를 최소화할 수 있다는 장점 또한 가진다.
수배전반 관련된 선행기술로는, 부하별 전력량 및 전기품질계측이 가능한 스마트 수배전반 시스템을 개시하고 있는 등록특허 10-1147004호(이하 선행기술)가 있다. 상기의 선행기술은 수배전반의 구성원 중 배선용차단기(MCCB)에 설치하는 장치로 노이즈를 제거하는 필터, 아날로그/디지털 컨버터, 디지털 신호 처리기, DLMS/COSEM 프로토콜을 이용하여 신호를 전달하는 통신부, 상기의 디지털 신호 처리기와 아날로그/디지털 컨버터 사이에 게재되는 디지털 신호 처리 정합기 등으로 구성되어 부하별 전력량 및 전기품질계측이 가능한 스마트 수배전반에 관한 것이다.
이러한 수배전반은 다양한 분야에서 활용되고 있다. 많은 부하를 가진 터널, 가로등, 건물내의 설비의 경우에는 수배전반이 필수적으로 설치되어 있다. 특히, 터널 및 엘리베이터를 사용하는 공공기관, 공동 주택 등과 같이 정전시에도 작동을 요하는 설비의 경우에는, 정전시를 대비하여 비상 발전기를 설치하는 경우가 대부분이다. 종래의 수배전반의 경우, 정전이 발생하는 경우 일반적으로 구비된 수동 발전기가 가공하게 되고, 부하에 전력을 공급하게 된다.
다만, 수배전반의 경우 전력을 절체하는 과정에서 ATS를 사용한다. ATS는 개방절체(open transition)를 의미하는 것으로서, 두 개의 다른 전원 요소 간 부하를 전환시켜주는 장치로, 계통이 정전되고 발전기가 가동될 때 발전 전원 쪽으로 부하를 절체하는 시스템이다.
도 2는 이러한 ATS를 사용하는 일반적인 수배전반과 비상 발전기의 관계를 설명하는 도면이다.
수배전반(50)은 계통(30)으로부터 초고압의 전력을 공급받아 이를 부하에 활용이 가능한 저압의 전력으로 변환하여 공급을 하게 된다. ACB(AIR CIRCUIT BREAKER, 60)는 기중 차단기로서, 대기 중에서 부하를 개폐 및 차단하는 장치이다. 이는 ATS(70)와 수배전반(50)의 사이에 제공되어 정전 발생시 부하를 차단하게 된다.
비상 발전기(200)은 이상 상황에 대비하기 위해 ACB(61)를 통해 ATS(70)와 연결되어 있다. 정전이 발생하는 경우, ATS(70)를 동작하여 부하(300)를 비상 발전기(200)와 연결시키고, 수배전반(50)과의 연결을 절체시킨다.
정전이 발생하는 경우, ATS를 작동시켜 비상 발전기에서 생산한 전력을 부하로 공급하게 된다. 다만, 기존의 ATS를 사용하는 기술의 경우, 한전 전원이 끊길 경우 연결을 분리한 뒤 발전기로 옮기는 방식이기 때문에 0.01~0.10초 가량 정전이 발생할 수 밖에 없다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 무정전 기능을 제공하기 위해 ATS 대신 CTTS 를 사용하고, 특히 평상시에도 신재생에너지 발전장치를 두어 부하에 전력을 공급함과 동시에, 정전이 발생하는 경우에는 비상 발전기와 독립적인 발전 장치를 이용하여 부하에 안정적이고도 효율적인 전력의 공급이 가능하게 하기 위함이다.
본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위해 다음과 같은 과제 해결 수단을 제공한다.
본 발명에 따르면, 계통과 연결되는 수배전반(50);
상기 수배전반(50)에 부하(300)와 비상 발전기(200)를 연결하는 CTTS(170);
상기 수배전반(50)과 상기 CTTS(170) 사이에 전기적으로 연결되고, 발전 전력을 배터리 저장장치(141)에 저장하거나 상기 부하(300)에서 사용이 가능한 상용전원으로 변환하는 PCS(110);
PV(Photovoltaic, 131)에 의한 태양광 발전 전원을 직류전압으로 변환하는 DC-DC 컨버터(130);
풍력 또는 소수력에 의한 발전 전원을 직류전압으로 변환하는 AC-DC 컨버터(120);
상기 배터리 저장장치(141)에 연결되어 배터리 충전전압으로 감압(step-down)하거나, 배터리의 전압을 인버터가 동작하는 전압으로 승압(step-up)하는 DC-DC 컨버터(140);를 포함한다.
이때, 상기 PCS(110)는 상기 컨버터들과 각각 병렬로 연결되는 것을 특징으로 한다.
정전 발생시 상기 PCS(110)와 상기 비상 발전기(200)만으로 상기 부하(50)에 전력을 공급하는 것을 특징으로 한다.
복전 확인시 상기 비상 발전기(200)의 전압, 주파수, 위상을 상기 수배전반을 통한 계통 전력의 전압, 주파수, 위상과 일치시킨 후, 상기 CTTS를 절체하고 상기 비상 발전기(200)를 중단시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, CTTS 기능을 통해 정전 발생시에 무정전 기능을 가지면서 비상 발전기를 가동하여 주전력으로 변환하고, 복전 확인시에는 계통과 비상 발전기의 전력의 전압, 주파수, 위상을 일치시킨 후에 CTTS를 절체시키도록 하여 복전시 발생하는 전기적 충격 및 2차 사고를 방지할수 있다.
또한, 정상 상태에서는 풍력, 소수력, 태양광 발전 등을 통한 신재생에너지 발전 전력과 에너지 저장장치를 활용하여 계통과 연계하여 부하에 전력을 공급하고, 정전 상태에서는 신재생에너지 발전 전력, 에너지 저장장치, 및 비상 발전기를 활용하여 부하 전력의 안정적인 공급이 가능하다.
본 발명은 터널 및 엘리베이터를 사용하는 공공기관, 공동 주택 과 같은 부하 장치에 큰 효과를 발휘할 수 있다.
도 1은 수배전반의 도면.
도 2는 종래의 ATS 를 이용한 수배전반의 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 무정전 기능을 갖는 수배전반의 구성도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디젤 발전기를 포함하는 부하의 계통 감시부의 구성도.
도 2는 종래의 ATS 를 이용한 수배전반의 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 무정전 기능을 갖는 수배전반의 구성도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디젤 발전기를 포함하는 부하의 계통 감시부의 구성도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 구현예 및 실시예를 상세히 설명한다.
그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예 및 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 또한, 본원 명세서 전체에서, "~ 하는 단계" 또는 "~의 단계"는 "~를 위한 단계"를 의미하지 않는다.
본원 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 "이들의 조합"의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.
본원 명세서 전체에서, "A 및/또는 B"의 기재는, "A 또는 B, 또는, A 및 B"를 의미한다.
도 3은 본 발명에 따른 무정전 기능을 갖는 수배전반의 구성도를 도시한 것이다.
수배전반(50)은 계통(30)으로부터 초고압의 전력을 공급받아 이를 부하에 활용이 가능한 저압의 전력으로 변환하여 공급을 하게 된다. ACB(AIR CIRCUIT BREAKER, 60)는 기중 차단기로서, 대기 중에서 부하를 개폐 및 차단하는 장치이다. 이는 CTTS(170)와 수배전반(50)의 사이에 제공되어 정전 발생시 부하를 차단하게 된다.
비상 발전기(200)은 이상 상황에 대비하기 위해 ACB(61)를 통해 CTTS(170)와 연결되어 있다. 정전이 발생하는 경우, CTTS(170)를 동작하여 부하(300)를 비상 발전기(200)와 연결시키고, 수배전반(50)과의 연결을 절체시킨다.
CTTS(closed transition transfer switch)는 무정전 절체 시스템의 한 종류로서 일반적인 ATS의 개방절체(open transition)와는 달리 폐쇄형 절체를 의미한다. 계통과 발전기 두 전원이 모두 살아있는 경우 두 전원의 동기화를 검출하여 100ms(최소 20ms이내) 이내에 계통분리가 가능한 계폐장치이다. 즉, 무정전으로 절체가 가능하도록 하는 콘트롤러와 전원을 절체하는 스위치부로 구성이 되어있다.
ATS는 두 개의 다른 전원 요소 간 부하를 전환시켜주는 장치로, 계통이 정전되고 발전기가 가동될 때 발전 전원 쪽으로 부하를 절체하는 시스템이다. CTTS는 ATS와 기본적인 개념은 비슷하다. 하지만 전환시 개방형이 아닌 폐쇄형이라는 것이 가장 큰 차이다.
일반적인 ATS는 한전 전원이 끊길 경우 연결을 분리한 뒤 발전기가 정상 동작한 이후 전력을 옮기는 방식이기 때문에 3분 ∼ 5분 가량 정전이 발생할 수밖에 없다. 반면 CTTS는 극히 짧은 절체 순간에 양 전원을 동시 투입했다가 하나의 전원을 끊어버리는 구조이기 때문에 무정전 절체가 가능한 장점이 있다.
본 발명에 따르면, 수배전반(50)과 CTTS(170) 사이에는 PCS(power conversion system, 110)가 제공된다. 엄밀하게 말하자면, PCS(110)은 수배전반과 ACB(60)를 통해 연결되어 있다.
PCS(110)는 수배전반 계통과 연결돼 최적 및 최대효율운영기법(MPPT) 등을 이용해 태양광 발전으로부터의 직류전력, 풍력 발전으로부터의 교류전력을 배터리 저장장치(또는 ESS, 141)에 저장 또는 부하에서 사용이 가능한 상용전원으로 변환하는 장치이다. 태양광 발전 또는 풍력 발전으로부터의 발전전력이 큰 경우, PCS를 통해 배터리 저장장치(141)에 에너지를 저장(충전) 한다. 또한 충전하는 동시에 상용전원을 사용하는 부하에 전력공급이 가능하다.
발전량이 감소한 경우, 에너지 저장장치(141)에 저장된 에너지를 방전하여 상용전원을 사용하는 부하에 안정된 교류전원(Leveling 화)을 공급한다. 저장장치에 전력을 저장하고 남는 잉여전력은 각 가정의 경우, 전력값이 높은 시간대에 연계된 계통(Grid)을 통해 판매할 수도 있고, 저장장치에 저장된 전력이 부족한 경우, 연계된 계통으로부터 부족한 전력을 공급받아 배터리 모듈에 전력을 저장(충전) 한다.
이러한 PCS에는 태양광 발전을 위한 PV(photovoltaic, 131)가 DC-DC 컨버터(130)를 통해 연결되어 있고, 풍력 또는 소수력 발전 장치(121)가 AC-DC 컨버터(120)를 통해 연결되어 있다. 앞에서 설명한 바와 같이, 에너지 저장장치 또는 ESS(141)이 DC-DC 컨버터(140)를 통해 연결되어 있다. 이는 도면에 도시된 바와 같이 각각 병렬로 연결되어 있다.
DC-DC 컨버터(130)는 PV(131)에서 입력되는 직류전압을 최대 전력점 추종(MPPT) 방식에 의해 제어된 전력을 PCS(110)로 공급하는 역할을 한다. 보다 구체적으로는 DC-DC 컨버터(130)와 PCS(110) 사이에는 직류모선(도면 미도시)이 더 제공될 수 있다. 직류모선은 DC-DC 컨버터(130)와 또 다른 DC-DC 컨버터(140)의 전기적 연결을 제어하도록 기능하는데, 이는 일반적인 것이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
또 다른 DC-DC 컨버터(140)는, 충전시에는 직류모선에 공급되는 전압을 감압하여 에너지 저장장치(141)에 공급하고, 방전시에는 에너지 저장장치의 전압을 승압하여 직류모선으로 공급한다.
정상상태에서는, 본 시스템은 계통과 연결되어 있는 수배전반으로부터 공급되는 전력과, 계통연계형 PCS 를 통하여 정상적인 발전 운전을 수행하게 된다. 이때, ACB(60)는 on 상태에 위치하고 있다.
이후, 정전이 발생하게 되면, 1차적으로 ACB(60)가 차단되고, PCS(110) 및 에너지 저장장치(141)로 부하(300)에 전력을 공급하고, 비상 발전기(200)를 가동하게 된다. 즉, 발전원(PV, 풍력, 소수력 등)과 에너지 저장장치, 그리고 디젤 발전기를 활용하여 독립 운전을 수행하게 된다. 이후 2차적으로 주 전원을 비상 발전기(200)로 대체하게 된다.
이때, CTTS(170)를 통해 비상 발전기 쪽으로 부하를 이동시키게 되는데, 이때 전압과 주파수, 위상각이 모두 동기화된 후에 발전기 쪽으로 부하를 절체한다.
독립 발전을 수행하는 경우에, 본 발전 시스템은 부하량에 따라 동작을 수행하게 되는데, 계통과는 다른 내부의 60Hz의 임의의 주파수로 동작을 하게 된다.
이후, 복전을 감지하는 경우에는 PCS(110)는 내부의 전압, 주파수, 위상을 계통의 전압, 주파수, 위상과 맞추는 동작을 수행한다. 즉, 발전 시스템 내부의 전압, 주파수, 위상을 계통(30)의 전압, 주파수, 위상과 동일하게 맞추는 작업을 수행한다. 이와 같이, 계통의 복전 확인시에 본 발명에 따른 발전 시스템은 내부의 전압, 주파수, 위상을 계통과 일치시킨 후에 통전 과정을 수행함으로써, 이의 불일치에 따른 충격 및 기기 파손을 방지하는 효과가 있다.
이후에 CTTS(170)를 절체하고, ACB(60)를 통전상태로 전환시킨다. 이 과정에서, CTTS(170)에 의하여 계통(30)과 디젤 발전기(200)간 전압, 주파수, 위상을 맞추는 동작을 수행한다. 이후, CTTS(170)에 의하여 계통으로의 절체가 이루어지고, 비상발전기는 off 상태로 전환한다. 이후, 완전한 정상상태의 동작이 진행된다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디젤 발전기를 포함하는 부하의 계통 감시부의 구성도를 도시한 것이다.
이하에서는, 디젤 발전기를 포함하는 부하의 경우의 계통 감시부에 대해서 설명한다.
정상상태에서는, 본 발전시스템은 계통연계형 PCS 를 통하여 정상적인 발전 운전을 수행하게 된다. 이때, 스위치(102)는 on 상태에 위치하고, 제2 계통감시부(152)를 통해 계통 이상 여부를 실시간으로 체크하게 된다. 에너지 저장장치(141)은 부하용량과 발전기 가동 및 운전시간을 곱한 용량으로 설계되어 있다.
제2 계통감시부(152)에 의해 계통 이상이 발견되면, 0.5초 이내에 스위치를 off 시킴과 동시에, 디젤 발전기를 가동시킨다. 이후, 발전원(PV, 풍력, 소수력 등)과 에너지 저장장치, 그리고 디젤 발전기를 활용하여 독립 운전을 수행하게 된다.
이때, CTTS(170)를 통해 디젤 발전기 쪽으로 부하를 이동시키게 되는데, 이때 전압과 주파수, 위상각이 모두 동기화된 후에 발전기 쪽으로 부하를 절체한다.
이후, 제2 계통감시부(152)는 계통과의 전기적 연결이 차단된 상태이므로, 제1 계통감시부(151)을 활성화시켜 계통 측의 복전 여부를 계속 체크하게 된다. 제1 계통감시부(151)는 스위치가 on 상태에서는 비활성화상태로 유지되는 것이 바람직하다.
독립 발전을 수행하는 경우에, 본 발전 시스템은 부하량에 따라 동작을 수행하게 되는데, 계통과는 다른 내부의 60Hz의 임의의 주파수로 동작을 하게 된다. 즉, 제2 계통감시부(152)는 내부의 임의의 주파수, 위상, 및 전압으로 동작하고 있고, 제1 계통감시부(151)는 계통과 동일한 주파수, 위상, 및 전압으로 동작을 하게 된다.
제1 계통감시부(151)에서 복전을 감지하는 경우에는 PCS(110)는 제2 계통감시부(152)와 제1 계통감시부(151)의 전압, 주파수, 위상을 맞추는 동작을 수행한다. 즉, 발전 시스템 내부의 전압, 주파수, 위상을 제1 계통감시부(151)를 통해 획득한 계통(30)의 전압, 주파수, 위상과 동일하게 맞추는 작업을 수행한다. 이와 같이, 계통의 복전 확인시에 본 발명에 따른 발전 시스템은 내부의 전압, 주파수, 위상을 계통과 일치시킨 후에 통전 과정을 수행함으로써, 이의 불일치에 따른 충격 및 기기 파손을 방지하는 효과가 있다.
이후에 스위치(102)를 on 상태로 전환하고, 앞에서 설명한 정상 상태의 발전을 수행하게 된다.
이 경우, CTTS(170)에 의하여 계통(30)과 디젤 발전기(200)간 전압, 주파수, 위상을 맞추는 동작을 수행한다. 이후, CTTS(170)에 의하여 계통으로의 절체가 이루어지고, 비상발전기는 off 상태로 전환한다.
이후, 완전한 정상상태의 동작이 진행된다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위, 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
30 : 계통 60, 61 : ACB
110 : PCS 120 : AC-DC 컨버터
130, 140 : DC-DC 컨버터 121 : 풍력 또는 소수력 발전 장치
131 : PV 141 : 에너지 저장장치 또는 ESS
170 : CTTS 200 : 디젤 발전기
300 : 부하
110 : PCS 120 : AC-DC 컨버터
130, 140 : DC-DC 컨버터 121 : 풍력 또는 소수력 발전 장치
131 : PV 141 : 에너지 저장장치 또는 ESS
170 : CTTS 200 : 디젤 발전기
300 : 부하
Claims (3)
- 계통과 연결되는 수배전반(50);
상기 수배전반(50)에 부하(300)와 비상 발전기(200)를 연결하는 CTTS(170);
상기 수배전반(50)과 상기 CTTS(170) 사이에 전기적으로 연결되고, 발전 전력을 배터리 저장장치(141)에 저장하거나 상기 부하(300)에서 사용이 가능한 상용전원으로 변환하는 PCS(110);
PV(Photovoltaic, 131)에 의한 태양광 발전 전원을 직류전압으로 변환하는 DC-DC 컨버터(130);
풍력 또는 소수력에 의한 발전 전원을 직류전압으로 변환하는 AC-DC 컨버터(120);
상기 배터리 저장장치(141)에 연결되어 배터리 충전전압으로 감압(step-down)하거나, 배터리의 전압을 인버터가 동작하는 전압으로 승압(step-up)하는 DC-DC 컨버터(140);
상기 계통 측에 설치되어 상기 PCS(110)와 연결되는 제1 계통감시부(151);
상기 계통과 연결되는 제1 계통감시부(151)와 병렬로 연결되어 상기 계통의 이상 여부를 실시간으로 체크하는 제2 계통감시부(152);
상기 제1 계통감시부(151) 및 상기 제2 계통감시부(152) 사이에 배치되어 상기 제2 계통감시부(152)의 상기 계통의 이상 여부 판단에 따라 상기 계통과 상기 제2 계통감시부(152)의 연결을 해제하는 스위치(102);를 포함하며,
상기 비상 발전기(200)는 디젤 발전기이며,
상기 제2 계통감시부(152)에 의해 상기 계통의 이상이 감지되면, 상기 스위치(102)를 OFF 시킴과 동시에 상기 디젤 발전기를 가동시키고, 이후에 상기 디젤 발전기, 상기 풍력 또는 소수력과 에너지 장치를 이용하여 독립운전을 수행하며,
상기 독립 운전을 수행하는 경우, 상기 제2 계통감시부(152)는 내부의 임의의 주파수, 위상 및 전압으로 동작하고, 상기 제1 계통감시부(151)는 상기 계통과 동일한 주파수, 위상, 및 전압으로 동작하며,
상기 CTTS(170)를 통해 상기 디젤 발전기로 부하(300)를 이동시키고,
상기 제2 계통감시부(152)가 상기 계통과 전기적 연결이 차단된 상태에서 상기 계통과 연결된 제1 계통감시부(151)를 활성화시켜 상기 계통 측의 복전 여부를 체크하며,
상기 제1 계통감시부(151)에서 복전을 감시하는 경우, 상기 PCS는 상기 제2 계통 감시부(152)와 상기 제1 계통 감시부(151)의 전압, 주파수, 위상을 맞추는 동작을 수행하여 상기 계통과의 통전 과정을 수행하여, 상기 전압, 주파수, 및 위상의 불일치에 따른 충격 및 기기의 파손을 방지하는 것을 특징으로 하는
무정전 기능을 갖는 수배전반.
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
복전 확인시 상기 비상 발전기(200)의 전압, 주파수, 위상을 상기 수배전반을 통한 전력의 전압, 주파수, 위상과 일치시킨 후, 상기 CTTS를 절체하고 상기 비상 발전기(200)를 중단시키는,
무정전 기능을 갖는 수배전반.
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