KR101929542B1 - 섬 상태에서 복수 인버터 스테이션이 패시브 컨트롤 모드로 진입하는 것을 억제하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 섬 상태에서 복수의 인버터 스테이션이 패시브 컨트롤 모드로 진입하는 것을 억제하는 방법에 관한 것으로서, 미리 각 인버터 스테이션을 그룹으로 나누고, 그룹으로 나누는 원칙은 정상적인 운행 상황 하에서 교류 측이 교류 선로를 통해 연결되는 인버터 스테이션을 한 그룹으로 하는 것이고, 각 그룹 내부에 각 인버터 스테이션 섬을 검출하는 우선 레벨을 미리 설정하여 각 인버터 스테이션 섬을 검출하는 관련 고정 값을 세팅하고, 세팅하는 원칙은 우선 레벨이 높을수록 인버터 스테이션은 더 빠르게 섬 상태를 검출할 수 있도록 하는 것이다. 섬 상태를 검출한 인버터 스테이션은 본 그룹 내에서 본 인버터 스테이션보다 우선 레벨이 높은 기타 모든 인버터 스테이션이 허용 신호를 발송할 때에만 패시브 컨트롤 모드로 진입할 수 있다.

Description

섬 상태에서 복수 인버터 스테이션이 패시브 컨트롤 모드로 진입하는 것을 억제하는 방법 {METHOD FOR INHIBITING MULTIPLE CONVERTER STATIONS INTO PASSIVE CONTROL MODE IN ISLAND STATE}

본 발명은 플렉시블 직류 송전 분야에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 섬(island) 상태에서 복수 인버터 스테이션이 패시브 컨트롤 모드로 진입하는 것을 억제하는 방법에 관한 것이다.

전력 전자 기술이 지속적으로 진보함에 따라 플렉시블 직류 송전 기술은 차세대 직류 송전 기술로서 종래의 직류 및 교류 송전 기술에 존재하는 많은 문제를 해결해 줄 수 있게 되었다. 플렉시블 직류 송전 시스템은 교류 시스템과 함께 사용자 부하에 전력 공급을 진행할 수 있으며, 전력 공급 능력 및 신뢰성을 향상시켜 준다. 정상적인 상황에서 사용자 부하는 교류 송전 시스템과 플렉시블 직류 송전 시스템에서 공동으로 부담하며, 플렉시블 송전 시스템은 액티브 컨트롤 모드에 있다. 교류 선로에 고장이 발생해 운행을 멈추게 되면 섬(island)이 형성되는데, 상기 섬 내에 하나의 인버터 스테이션만 있는 경우에는 상기 인버터 스테이션이 패시브 컨트롤 모드에 있고, 독립적으로 사용자에게 전력을 공급하여 교류 시스템에 의존하지 않는다. 상기 섬 내에 복수의 인버터 스테이션이 있는 경우에는 그 중 하나의 인버터 스테이션을 선택해 패시브 컨트롤 모드로 진입하고 섬의 교류 전압을 구축하며 기타 인버터 스테이션은 여전히 액티브 컨트롤 모드에 있게 할 수 있다. 만약 섬 내부의 교류 선로에 다시 고장이 발생하여 복수의 섬이 형성되면, 새로 형성된 섬 중에서 하나의 인버터 스테이션이 패시브 컨트롤 모드로 진입하여 새로이 형성된 섬의 교류 전압을 구축한다.

따라서 섬이 형성되면 적절한 섬 검출 방법을 통해 신속하고 정확하게 섬 상태를 검출할 필요가 있으며, 그 중 하나의 플렉시블 직류 인버터 스테이션을 액티브 컨트롤 모드에서 패시브 컨트롤 모드로 전환하고, 동시에 기타 인버터 스테이션이 패시브 컨트롤 모드로 진입하는 것을 피해야 한다. 만약 섬 내부의 교류 송전 선로에 다시 고장이 발생하여 복수의 섬이 형성되면, 새로 형성된 섬 중에서 하나의 플렉시블 직류 인버터 스테이션이 패시브 컨트롤 모드로 진입하여 새로이 형성된 섬의 교류 전압을 구축하고 사용자 부하에 계속해서 전력을 공급할 수 있도록 보장하여야 한다.

종래에 공개된 문헌에는 섬 중에서 복수의 플렉시블 직류 인버터 스테이션이 동시에 패시브 컨트롤 모드로 진입하는 것을 막을 수 있는 방법이 공개되지 않았다.

본 발명의 목적은, 섬 상태에서 복수의 인버터 스테이션이 패시브 컨트롤 모드로 진입하는 것을 억제하는 방법을 제공함으로써, 동일한 섬에서 복수의 인버터 스테이션이 동시에 패시브 컨트롤 모드에 있는 것을 방지하고, 이를 통해 복수의 인버터 스테이션의 출력 전압이 달라져 과전류로 컨버터 밸브가 훼손되는 것을 막는 데에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 다음 기술방안을 채택하였다.

즉, 섬 상태에서 복수의 인버터 스테이션이 패시브 컨트롤 모드로 진입하는 것을 억제하는 방법은, 미리 각 인버터 스테이션을 그룹으로 나누고, 각 그룹 내부에 각 인버터 스테이션 섬을 검출하는 우선 레벨을 미리 설정하여 각 인버터 스테이션 섬을 검출하는 관련 고정 값을 세팅한다. 상기 각 인버터 스테이션을 그룹으로 나누는 원칙은 정상적인 운행 상황 하에서 교류 측이 교류 선로를 통해 연결되는 인버터 스테이션을 한 그룹으로 하는 것이다. 상기 각 인버터 스테이션 섬을 검출하는 관련 고정 값을 세팅하는 원칙은 우선 레벨이 높을수록 인버터 스테이션이 더 빨리 섬 상태를 검출할 수 있도록 하는 것이다.

섬 상태를 검출한 인버터 스테이션은 본 그룹 내에서 본 인버터 스테이션보다 우선 레벨이 높은 기타 모든 인버터 스테이션이 허용 신호를 발송할 때에만 패시브 컨트롤 모드로 진입할 수 있다. 상기 본 그룹 내 본 인버터 스테이션보다 우선 레벨이 높은 기타 모든 인버터 스테이션은,

(1) 본 인버터 스테이션과 본 그룹 내 본 인버터 스테이션보다 우선 레벨이 높은 기타 인버터 스테이션에 스테이션 간 통신이 없는 경우;

(2) 본 인버터 스테이션과 본 그룹 내 본 인버터 스테이션보다 우선 레벨이 높은 기타 인버터 스테이션에 스테이션 간 통신이 있고, 본 그룹 내 본 인버터 스테이션보다 우선 레벨이 높은 기타 인버터 스테이션이 패시브 컨트롤 모드에 있지 않은 경우;

(3) 인버터 스테이션과 본 그룹 내 본 인버터 스테이션보다 우선 레벨이 높은 기타 인버터 스테이션에 스테이션 간 통신이 있고, 본 그룹 내 본 인버터 스테이션보다 우선 레벨이 높은 기타 인버터 스테이션이 패시브 컨트롤 모드에 진입하고 지연 시간이 t시간이고, 여기에서 0<t<10초인 경우;
상기 3가지 상황 중 하나 이상을 충족시키는 경우 허용 신호를 발송한다.

삭제

상기 방안을 채택하는 경우 본 발명의 유익한 효과는 다음과 같다.

(1) 섬 내에 복수의 플렉시블 직류 인버터 스테이션이 포함되는 경우, 복수의 플렉시블 직류 인버터 스테이션이 동시에 패시브 컨트롤 모드로 진입하는 것을 방지할 수 있다.

(2) 섬 내의 교류 송전 선로에 재차 고장이 발생하여 복수의 섬이 형성되는 경우, 새로이 형성된 섬 내의 플렉시블 직류 인버터 스테이션이 신뢰할 수 있는 정도로 패시브 컨트롤 모드에 진입한다.

도 1은 플렉시블 직류 송전 시스템의 전형적인 시스템 토폴로지이고, 여기에서 01은 교류 선로 1, 02는 교류 선로 2, 03은 사용자 부하 1, 04는 사용자 부하 2, 05는 교류 시스템, 06은 인버터 스테이션 0, 07은 인버터 스테이션 1, 08은 인버터 스테이션 2, 09는 직류 송전 선로, 10은 플렉시블 직류 송전 시스템, 11은 섬 1, 12는 섬 2, 13은 섬 3을 나타낸다.
도 2는 섬 상태에서 복수 인버터 스테이션이 패시브 컨트롤 모드로 진입하는 것을 억제하는 논리도이고, 여기에서 ISO_STATE는 본 인버터 스테이션이 섬 상태를 검출한 것이고, S1 내지 Sn은 본 인버터 스테이션과 동일 그룹의 본 인버터 스테이션보다 우선 레벨이 높은 기타 인버터 스테이션이고, TCOM_NOK_Sx(x=1...n)은 본 인버터 스테이션과 동일 그룹의 본 인버터 스테이션보다 우선 레벨이 높은 기타 인버터 스테이션에 스테이션 간 통신이 없는 것이고, PAS_MODE_Sx(x=1...n)는 본 인버터 스테이션과 동일 그룹의 본 인버터 스테이션보다 우선 레벨이 높은 기타 인버터 스테이션이 패시브 컨트롤 모드에 있는 것이고, TO_PAS_MODE는 본 인버터 스테이션이 패시브 컨트롤 모드로 진입하는 지령이다.

이하에서는, 본 발명의 예시적인 실시형태들을 도면을 통해 보다 상세히 설명한다.

본 발명에서 제공하는 섬 상태에서 복수의 인버터 스테이션이 패시브 컨트롤 모드로 진입하는 것을 억제하는 방법은, 미리 각 인버터 스테이션을 그룹으로 나누고, 그룹으로 나누는 원칙은 정상적인 운행 상황 하에서 교류 측이 교류 선로를 통해 연결되는 인버터 스테이션을 한 그룹으로 하는 것이고, 각 그룹 내부에 각 인버터 스테이션 섬을 검출하는 우선 레벨을 미리 설정하여 각 인버터 스테이션 섬을 검출하는 관련 고정 값을 세팅하고, 세팅하는 원칙은 우선 레벨이 높을수록 인버터 스테이션이 더 빨리 섬 상태를 검출할 수 있도록 하는 것이다.

섬 상태를 검출한 인버터 스테이션은 본 그룹 내에서 본 인버터 스테이션보다 우선 레벨이 높은 기타 모든 인버터 스테이션이 허용 신호를 발송할 때에만 패시브 컨트롤 모드로 진입할 수 있다. 상기 본 그룹 내 본 인버터 스테이션보다 우선 레벨이 높은 기타 모든 인버터 스테이션은,

(1) 본 인버터 스테이션과 본 그룹 내 본 인버터 스테이션보다 우선 레벨이 높은 기타 인버터 스테이션에 스테이션 간 통신이 없는 경우;

(2) 본 인버터 스테이션과 본 그룹 내 본 인버터 스테이션보다 우선 레벨이 높은 기타 인버터 스테이션에 스테이션 간 통신이 있고, 본 그룹 내 본 인버터 스테이션보다 우선 레벨이 높은 기타 인버터 스테이션이 패시브 컨트롤 모드에 있지 않은 경우;

(3) 인버터 스테이션과 본 그룹 내 본 인버터 스테이션보다 우선 레벨이 높은 기타 인버터 스테이션에 스테이션 간 통신이 있고, 본 그룹 내 본 인버터 스테이션보다 우선 레벨이 높은 기타 인버터 스테이션이 패시브 컨트롤 모드에 진입하고 지연 시간이 t시간이고, 여기에서 0<t<10초인 경우;

상기 3가지 상황 중 하나 이상을 충족시키는 경우, 허용 신호를 발송하며, 이는 도 2에서 도시하는 바와 같다.

도 1은 플렉시블 직류 송전 시스템의 전형적인 시스템 토폴로지를 도시한 것으로서, 정상 상황 하에서 교류 시스템(05)과 플렉시블 직류 송전 시스템(10)이 사용자 부하 1(03)과 사용자 부하 2(04)에 전력을 공급하고, 인버터 스테이션 0(06), 인버터 스테이션 1(07)과 인버터 스테이션 2(08) 사이는 교류 선로를 통해 연결하고, 그룹으로 나눈 후 3자는 동일 그룹으로 모두 액티브 컨트롤 모드에 있고, 여기에서 인버터 스테이션 0(06)은 직류 전압 제어 스테이션으로 전력 균형 작용을 일으키고, 인버터 스테이션 1(07)과 인버터 스테이션 2(08)는 전력 제어 스테이션으로 사용자 부하 1(03)과 사용자 부하 2(04)에 전력을 공급하고, 3개 인버터 스테이션 우선 레벨을 높은 것에서 낮은 것으로의 순서에 따라 인버터 스테이션(06), 인버터 스테이션 1(07), 인버터 스테이션 2(08)로 설정한다.

각 인버터 스테이션 사이에 스테이션 간 통신이 없는 조건 하에서, 만약 교류 선로 1(01)에 고장이 발생하고 계전 보호 장치에 의해 연결이 끊어지는 경우, 섬 3(13)이 형성되고, 인버터 스테이션 0(06)이 섬 상태를 검출하지 못한다. 미리 설정한 인버터 스테이션 1(07)의 우선 레벨이 인버터 스테이션 2(08)보다 높기 때문에, 인버터 스테이션 1(07)이 섬 상태를 검출하고 패시브 컨트롤 모드로 진입하고, 교류 전압의 크기와 주파수를 정격 값으로 유지하고, 이때 인버터 스테이션 2(08)는 섬 상태를 검출하지 못하여 액티브 컨트롤 모드를 계속하여 유지한다. 만약 교류 선로 1(01)이 일정 시간 연결이 끊어진 후 교류 선로 2(02)에도 고장이 발생하고 계전 보호 장치에서 연결을 끊는 경우, 섬 3(13)은 섬 1(11)과 섬 2(12)의 2개 섬으로 분해되고, 인버터 스테이션 2(08)는 섬 상태를 검출하여 패시브 컨트롤 모드로 진입하여 계속해서 사용자 부하 2(04)에 전력을 공급한다.

각 인버터 스테이션 사이에 스테이션 간 통신이 있는 조건 하에서, 만약 교류 선로 1(01)에 고장이 발생하고 계전 보호 장치에 의해 연결이 끊어지는 경우, 섬 3(13)이 형성되고, 인버터 스테이션 0(06)이 섬 상태를 검출하지 못하고 계속해서 액티브 컨트롤 모드로 진입하며, 인버터 스테이션 1(07)은 섬 상태를 검출하고 스테이션 간 통신을 통해 인버터 스테이션 0(06)이 액티브 컨트롤 모드로 진입한 것을 수신하고, 인버터 스테이션 1(07)은 즉시 패시브 컨트롤 모드로 진입하여 교류 전압의 크기와 주파수를 정격 값으로 유지하고, 이때 인버터 스테이션 2(08)는 섬 상태를 검출하지 못하고 스테이션 간 통신을 통해 인버터 스테이션 1(07)이 이미 패시브 컨트롤 모드에 있는 것을 수신하고, 인버터 스테이션 2(08)는 계속해서 액티브 컨트롤 모드를 유지한다. 만약 교류 선로 1(01)이 일정 시간 연결이 끊어진 후 교류 선로 2(02)에도 고장이 발생하고 계전 보호 장치에서 연결을 끊는 경우, 섬 3(13)은 섬 1(11)과 섬 2(12)의 2개 섬으로 분해되고, 인버터 스테이션 2(08)는 섬 상태를 검출하고 스테이션 간 통신을 통해 인버터 스테이션 1(07)이 이미 패시브 컨트롤 모드에 있는 것을 수신하며 일정 시간 t를 유지하고, 인버터 스테이션 2(08)는 패시브 컨트롤 모드로 진입하여 계속해어 사용자 부하 2(04)에 전력을 공급한다.

상기 실시예는 본 발명의 기술사상을 설명하기 위한 것으로서 본 발명의 보호범위를 제한하지 않는다. 본 발명의 기술사상에 따라 기술방안을 기반으로 진행한 변경은 모두 본 발명의 보호범위에 속한다.

Claims (4)

1. 미리 멀티터미널 플렉시블 직류 송전 시스템 내의 인버터 스테이션을 그룹으로 나누고, 각 그룹 내부에 각 인버터 스테이션 섬을 검출하는 우선 레벨을 미리 설정하여 우선 레벨에 따라 각 인버터 스테이션 섬을 검출하는 관련 고정 값을 세팅하고; 인버터 스테이션이 섬 상태를 검출하면서 본 그룹 내에서 본 인버터 스테이션보다 우선 레벨이 높은 기타 모든 인버터 스테이션이 허용 신호를 발송할 때에만 패시브 컨트롤 모드로 진입할 수 있는 것을 특징으로 하는 섬 상태에서 복수의 인버터 스테이션이 패시브 컨트롤 모드로 진입하는 것을 억제하는 방법.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 각 인버터 스테이션을 그룹으로 나누는 원칙은 정상적인 운행 상황 하에서 교류 측이 교류 선로를 통해 연결되는 인버터 스테이션을 한 그룹으로 하는 것을 특징으로 하는 섬 상태에서 복수의 인버터 스테이션이 패시브 컨트롤 모드로 진입하는 것을 억제하는 방법.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 각 인버터 스테이션 섬을 검출하는 관련 고정 값을 세팅하는 원칙은 우선 레벨이 높을수록 인버터 스테이션이 더 빨리 섬 상태를 검출할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 섬 상태에서 복수의 인버터 스테이션이 패시브 컨트롤 모드로 진입하는 것을 억제하는 방법.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 본 그룹 내 본 인버터 스테이션보다 우선 레벨이 높은 기타 모든 인버터 스테이션은,
   (1) 본 인버터 스테이션과 본 그룹 내 본 인버터 스테이션보다 우선 레벨이 높은 기타 인버터 스테이션에 스테이션 간 통신이 없는 경우;
   (2) 본 인버터 스테이션과 본 그룹 내 본 인버터 스테이션보다 우선 레벨이 높은 기타 인버터 스테이션에 스테이션 간 통신이 있고, 본 그룹 내 본 인버터 스테이션보다 우선 레벨이 높은 기타 인버터 스테이션이 패시브 컨트롤 모드에 있지 않은 경우;
   (3) 인버터 스테이션과 본 그룹 내 본 인버터 스테이션보다 우선 레벨이 높은 기타 인버터 스테이션에 스테이션 간 통신이 있고, 본 그룹 내 본 인버터 스테이션보다 우선 레벨이 높은 기타 인버터 스테이션이 패시브 컨트롤 모드에 진입하고 지연 시간이 t시간이고, 여기에서 0<t<10초인 경우;
   중에서 하나 이상을 만족하면 허용 신호를 발송하는 것을 특징으로 하는 섬 상태에서 복수의 인버터 스테이션이 패시브 컨트롤 모드로 진입하는 것을 억제하는 방법.

Images