KR101961143B1 - 발전 시스템 및 발전 시스템의 발전기 제동 방법 - Google Patents

발전 시스템 및 발전 시스템의 발전기 제동 방법 Download PDF

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Abstract

본 명세서는 발전 시스템 및 발전 시스템의 발전기 제동 방법에 관한 것으로, 엔진, 컨버터 및 제동 저항을 이용하여 발전기를 제동하여 발전 시스템 전반에서의 유기적인 제동이 이루어지는 발전 시스템 및 발전 시스템의 발전기 제동 방법에 관한 것이다.

Description

발전 시스템 및 발전 시스템의 발전기 제동 방법{POWER GENERATION SYSTEM AND METHOD FOR BRAKING GENERATOR OF POWER GENERATION SYSTEM}
본 명세서는 발전 시스템 및 발전 시스템의 발전기 제동 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 부하 변동 시 발전 시스템의 발전기를 제동하는 발전 시스템 및 발전 시스템의 발전기 제동 방법에 관한 것이다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 발전 시스템의 발전기 제동에 관한 것이다.
도 1은 일반적인 발전 시스템의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 2는 일반적인 발전 시스템의 부하 변동 시 변화의 예시를 나타낸 예시도이다.
일반적인 발전 시스템(100)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 회전력을 발생하는 엔진(10) 및 상기 엔진(10)의 회전력에 의해 동작하여 전력을 발전하는 발전기(20)를 포함하는 발전부(110)와, 상기 발전기(20)에서 발전된 전력을 변환하는 컨버터(30), 상기 발전기(20)의 제동 시 상기 컨버터(30)와 연결되어 상기 컨버터(30)에서 변환된 전력을 소모하는 제동 저항(40) 및 상기 컨버터(30)에서 변환된 전력을 부하(1)에 공급 가능한 전력으로 변환하여 상기 부하(1)에 공급하는 인버터(50)를 포함하는 전력 변환부(120)를 포함한다.
이와 같은 발전 시스템(100)에서 상기 부하(1)가 변동하는 경우, 이를 테면 부하(1)가 발전 시스템(100)에서 탈락하는 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 동작중이던 엔진(10) 및 발전기(20)가 무부하 상태가 되어 동작 속도(회전 속도)가 급증하게 되고, 이에 따라 발전기(20)의 선간 전압이 증가하게 되어 출력이 급증하게 될 수 있다. 이 경우, 엔진(10) 및 발전기(20)의 내부, 전력 변환부(120) 등에 큰 소손이 발생하게 될 수 있어, 발전기(20)를 제동해야 할 필요가 있다. 상기 발전기(20)를 제동하는 장치, 또는 제동을 제어하는 방법이 종래에 많이 제안되었는데, 대표적으로 부하(1)가 탈락된 발전기(20)에 제동 저항(40)을 부하로 연결하여, 발전기(20)에서 발전된 전력을 소모시키는 방법이 있다. 그러나, 종래의 제동 저항(40)을 이용하여 제동하는 방법은, 도 2에 도시된 바와 같이, 발전기(20)의 출력 급증으로 인해 DC LINK 커패시터에 높은 전압이 걸리게 되는데, DC LINK 커패시터에 걸리는 고전압을 부담하는 제동 저항(40)의 용량을 크게 설계해야 하는 제약이 있었다. 이러한 제약으로 인해 DC LINK 커패시터 및 제동 저항의 구비 설계가 용이하게 이루어지기 어려운 점이 있었고, 또한 시스템의 안정성이 보장되지 못하는 한계가 있었다. 아울러, 전력 변환 동작에 최적화된 전력 변환부(120)로 인해, 부하(1)의 변동 및 이에 따른 제동 제어 시에 속응성 있는 대처/제어가 이루어지지 못하는 문제도 있었다.
결과적으로, 종래에는 발전기(20)를 안정적/효율적으로 제동할 수 있는 방안이 제안되지 못했으며, 이에 따라 발전 시스템의 구성에도 큰 제약이 있게 되는 한계가 있었다.
따라서, 본 명세서는 종래기술을 개선하는 것을 과제로 하여, 부하 변동 시 발전기를 안정적으로 제동할 수 있는 발전 시스템 및 발전 시스템의 발전기 제동 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 명세서는 발전기를 제동할 시 신속하고 효율적으로 발전기를 제동할 수 있는 발전 시스템 및 발전 시스템의 발전기 제동 방법을 제공하고자 한다.
아울러, 본 명세서는 발전기를 제동할 시 발생하는 고전압의 전력에 의해 발전 시스템의 구성들이 소손되는 것을 방지함과 더불어, 발전기의 제동을 위한 발전 시스템의 설계가 용이하게 이루어질 수 있는 발전 시스템 및 발전 시스템의 발전기 제동 방법을 제공하고자 한다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 명세서에 개시된 발전 시스템 및 발전 시스템의 발전기 제동 방법은, 엔진, 컨버터 및 제동 저항을 이용하여 발전기를 제동하는 것을 기술적 특징으로 한다.
보다 구체적으로, 엔진의 회전 속도를 감속하고, 컨버터가 제어 모드를 중단한 후, 제동 모드로 전환함과 더불어, 제동 저항이 컨버터와 연결되도록 하는 것을 기술적 특징으로 한다.
즉, 엔진의 회전 속도를 감속하여 상기 발전기의 동작을 억제하고, 상기 컨버터에 설정된 제어 모드를 중단한 후, 상기 발전기를 제동하기 위한 제동 모드로 전환하여 상기 발전기의 출력을 제어하고, 상기 제동 저항을 상기 컨버터에 연결하여 상기 컨버터에서 변환된 전력을 소모하여 발전기를 제동한다.
또는, 엔진의 회전 속도를 감속하여 상기 발전기의 동작을 억제하고, 상기 제동 저항을 상기 컨버터에 연결하여 상기 컨버터에서 변환된 전력을 소모하고, 상기 컨버터에 설정된 제어 모드를 중단한 후, 상기 발전기를 제동하기 위한 제동 모드로 전환하여 상기 발전기의 출력을 제어하여 발전기를 제동한다.
상술한 바와 같은 기술적 특징을 과제 해결 수단으로 하는 본 명세서에 개시된 발전 시스템은, 회전력을 발생하는 엔진, 상기 엔진의 회전력에 의해 동작하여 전력을 발전하는 발전기, 설정된 제어 모드에 따라 상기 발전기에서 발전된 전력을 변환하는 컨버터, 상기 발전기의 제동 시 상기 컨버터와 연결되어 상기 컨버터에서 변환된 전력을 소모하는 제동 저항, 상기 컨버터에서 변환된 전력을 부하에 공급 가능한 전력으로 변환하여 상기 부하에 공급하는 인버터 및 상기 부하가 변동하는 경우, 상기 발전기의 제동을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 엔진의 회전 속도를 감속 제어하고, 상기 컨버터가 상기 제어 모드를 중단한 후, 상기 발전기를 제동하기 위한 제동 모드로 전환하도록 제어하고, 상기 제동 저항이 상기 컨버터와 연결되도록 제어한다.
여기서, 상기 제어부는, 상기 컨버터를 제어한 후 상기 제동 저항을 제어할 수 있으며, 또는 상기 제동 저항을 제어한 후 상기 컨버터를 제어할 수도 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어 모드는, 상기 부하로 공급되는 전력에 따라 상기 컨버터의 동작을 벡터 제어 방식으로 제어하는 모드일 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 컨버터에서 변환된 전력을 평활화하는 DC 링크 커패시터를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 컨버터와 상기 제동 저항을 연결하는 스위칭 소자를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 스위칭 소자의 스위칭 주기를 제어하여 상기 컨버터와 상기 제동 저항의 연결을 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 엔진은, 회전 속도를 감속하여 상기 발전기의 동작을 억제할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 컨버터는, 상기 제동 모드로 동작하여 상기 발전기의 출력을 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제동 모드는, 상기 부하로 공급되는 전력에 무관하게 상기 컨버터의 동작을 개루프 제어 방식으로 제어하는 모드일 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 컨버터는, 상기 발전기에서 발생된 역기전력과 대응하는 크기의 제동 전압을 생성하여, 상기 제동 전압을 근거로 상기 발전기의 출력을 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 컨버터는, 상기 역기전력과 동상이 되도록 상기 제동 전압을 생성하되, 생성된 제동 전압의 위상을 조절하여 상기 발전기의 출력을 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제동 저항은, 상기 컨버터와 연결되어 상기 발전기가 제동하는 동안 상기 컨버터에서 변환된 전력을 소모할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같은 기술적 특징을 과제 해결 수단으로 하는 본 명세서에 개시된 발전 시스템의 발전기 제동 방법은, 회전력을 발생하는 엔진, 상기 엔진의 회전력에 의해 동작하여 전력을 발전하는 발전기, 설정된 제어 모드에 따라 상기 발전기에서 발전된 전력을 변환하는 컨버터, 상기 발전기의 제동 시 상기 컨버터와 연결되어 상기 컨버터에서 변환된 전력을 소모하는 제동 저항 및 상기 컨버터에서 변환된 전력을 부하에 공급 가능한 전력으로 변환하여 상기 부하에 공급하는 인버터를 포함하는 발전 시스템에 적용된다.
상기 발전기 제동 방법은, 상기 엔진의 회전 속도를 감속하여 상기 발전기의 동작을 억제하는 단계, 상기 제동 저항을 상기 컨버터에 연결하여 상기 컨버터에서 변환된 전력을 소모하는 단계 및 상기 컨버터에 설정된 제어 모드를 중단한 후, 상기 발전기를 제동하기 위한 제동 모드로 전환하여 상기 발전기의 출력을 제어하는 단계를 포함한다.
상기 발전기 제동 방법은 또한, 상기 엔진의 회전 속도를 감속하여 상기 발전기의 동작을 억제하는 단계, 상기 컨버터에 설정된 제어 모드를 중단한 후, 상기 발전기를 제동하기 위한 제동 모드로 전환하여 상기 발전기의 출력을 제어하는 단계 및 상기 제동 저항을 상기 컨버터에 연결하여 상기 컨버터에서 변환된 전력을 소모하는 단계를 포함할 수도 있다.
일 실시 예에서, 상기 발전 시스템은, 상기 컨버터에서 변환된 전력을 평활화하는 DC 링크 커패시터를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 발전 시스템은, 상기 컨버터와 상기 제동 저항을 연결하는 스위칭 소자를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제동 저항을 상기 컨버터에 연결하여 상기 컨버터에서 변환된 전력을 소모하는 단계는, 상기 컨버터와 연결되어 상기 발전기가 제동하는 동안 상기 컨버터에서 변환된 전력을 소모할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제동 저항을 상기 컨버터에 연결하여 상기 컨버터에서 변환된 전력을 소모하는 단계는, 상기 스위칭 소자의 스위칭 주기를 제어하여 상기 컨버터와 상기 제동 저항의 연결을 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 컨버터에 설정된 제어 모드를 중단한 후, 상기 발전기를 제동하기 위한 제동 모드로 전환하여 상기 발전기의 출력을 제어하는 단계는, 상기 발전기에서 발생된 역기전력과 대응하는 크기의 제동 전압을 생성하여, 상기 제동 전압을 근거로 상기 발전기의 출력을 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 컨버터에 설정된 제어 모드를 중단한 후, 상기 발전기를 제동하기 위한 제동 모드로 전환하여 상기 발전기의 출력을 제어하는 단계는, 상기 역기전력과 동상이 되도록 상기 제동 전압을 생성하되, 생성된 제동 전압의 위상을 조절하여 상기 발전기의 출력을 제어할 수 있다.
본 명세서에 개시된 발전 시스템 및 발전 시스템의 발전기 제동 방법은, 엔진, 컨버터 및 제동 저항을 이용하여 발전기를 제동함으로써, 발전 시스템 전반에서의 유기적인 제동이 이루어져 제동의 효과를 극대화할 수 있는 효과가 있다.
이를 통해, 본 명세서에 개시된 발전 시스템 및 발전 시스템의 발전기 제동 방법은, 부하 변동 시 발전기를 안정적으로 제동할 수 있고, 또한 발전기를 제동할 시 신속하고 효율적으로 발전기를 제동할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 명세서에 개시된 발전 시스템 및 발전 시스템의 발전기 제동 방법은, 발전기의 제동을 위한 기계적/전기적 제어를 실시함으로써, 제동하는 과정에서 발생하는 기계적/전기적 소손으로부터 발전 시스템의 구성들을 보호할 수 있어, 발전 시스템의 안정성 및 신뢰성이 향상될 수 있음은 물론, 시스템의 수명이 증가될 수 있는 효과가 있다.
아울러, 본 명세서에 개시된 발전 시스템 및 발전 시스템의 발전기 제동 방법은, 발전 시스템 전반에서의 유기적인 제동이 이루어짐으로써, 발전기의 제동을 위한 내부 구성의 설계가 용이하게 이루어질 수 있어, 설계적 제약을 개선할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 발전 시스템의 구성을 나타낸 구성도.
도 2는 일반적인 발전 시스템의 부하 변동 시 변화의 예시를 나타낸 예시도.
도 3은 본 명세서에 개시된 발전 시스템의 구성을 나타낸 구성도.
도 4는 본 명세서에 개시된 발전 시스템의 실시 예에 따른 구성을 나타낸 구성도.
도 5는 본 명세서에 개시된 발전 시스템의 실시 예에 따른 제동 저항의 연결 제어 예시를 나타낸 예시도.
도 6a 및 6b는 본 명세서에 개시된 발전 시스템의 실시 예에 따른 컨버터의 제어 예시를 나타낸 예시도.
도 7은 본 명세서에 개시된 발전 시스템의 실시 예에 따른 제동 제어의 결과 예시를 나타낸 예시도.
도 8은 본 명세서에 개시된 발전 시스템의 발전기 제동 방법의 순서를 나타낸 순서도.
본 명세서에 개시된 발전 시스템 및 발전 시스템의 발전기 제동 방법은, 전력을 발전하는 발전 시스템 및 발전 시스템의 제동 방법에 적용될 수 있다. 특히, 가스엔진 방식으로 발전하는 발전 시스템에 유용하게 적용될 수 있다. 그러나 본 명세서에 개시된 기술은 이에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있는 기존의 모든 발전 시스템, 발전 시스템의 제어 장치, 발전 시스템의 제어 방법, 발전기의 제동 제어 장치, 발전기의 제동 제어 방법 및 발전 시스템의 제동 제어 방법에도 적용되어 실시될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 명세서에 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에 개시된 기술을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 기술의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 그 기술의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
이하, 도 3 내지 도 8을 참조하여 본 명세서에 개시된 발전 시스템 및 발전 시스템의 발전기 제동 방법을 설명한다.
도 3은 본 명세서에 개시된 발전 시스템의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 명세서에 개시된 발전 시스템의 실시 예에 따른 구성을 나타낸 구성도이다.
도 5는 본 명세서에 개시된 발전 시스템의 실시 예에 따른 제동 저항의 연결 제어 예시를 나타낸 예시도이다.
도 6a 및 6b는 본 명세서에 개시된 발전 시스템의 실시 예에 따른 컨버터의 제어 예시를 나타낸 예시도이다.
도 7은 본 명세서에 개시된 발전 시스템의 실시 예에 따른 결과 예시를 나타낸 예시도이다.
도 8은 본 명세서에 개시된 발전 시스템의 발전기 제동 방법의 순서를 나타낸 순서도이다.
본 명세서에 개시된 발전 시스템은, 발전기가 동작하여 전력을 발전하고, 발전한 전력을 변환하여 부하에 공급하는 시스템을 의미한다.
상기 발전 시스템은, 가스엔진 방식으로 발전하는 발전 시스템일 수 있다.
상기 발전 시스템(100)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 엔진(10), 발전기(20), 컨버터(30), 제동 저항(40), 인버터(50) 및 제어부(60)를 포함한다.
상기 발전 시스템(100)은, 발전부(110) 및 전력 변환부(120)로 이루어질 수 있다.
상기 발전부(110)는, 상기 엔진(10) 및 상기 발전기(20)를 포함하여 전력을 발전하고, 상기 전력 변환부(120)는, 상기 컨버터(30), 상기 제동 저항(40) 및 상기 인버터(50)를 포함하여 상기 발전부(110)에서 발전된 전력을 변환하고, 상기 제어부(60)는, 상기 발전부(110) 및 상기 전력 변환부(120)를 제어할 수 있다.
상기 발전 시스템(100)의 구체적인 구성은, 도 4에 도시된 바와 같을 수 있다.
상기 엔진(10)은, 회전력을 발생한다.
상기 엔진(10)은, 가스를 연료로 동작하여 회전력을 발생할 수 있다.
상기 엔진(10)은, 발생된 회전력을 상기 발전기(20)에 전달하여, 상기 발전기(20)가 동작하도록 할 수 있다.
상기 발전기(20)는, 상기 엔진(10)의 회전력에 의해 동작하여 전력을 발전한다.
상기 발전기(20)는, 상기 엔진(10)의 동작에 의해 발전 동작을 하여, 교류 전력을 발전할 수 있다.
상기 발전기(20)는, 상기 엔진(10)의 회전력에 의해 동작하여 교류 전력을 발전할 수 있다.
상기 발전기(20)는, 발전된 전력을 상기 컨버터(30)에 전달하여, 상기 컨버터(30)가 발전된 전력을 변환하도록 할 수 있다.
상기 컨버터(30)는, 설정된 제어 모드에 따라 상기 발전기(20)에서 발전된 전력을 변환한다.
상기 컨버터(30)는, 상기 발전기(20)에서 발전된 교류 전력을 직류 전력으로 변환할 수 있다.
상기 컨버터(30)는, 상기 제어 모드에 따라 상기 발전기(20)에서 발전된 교류 전력을 직류 전력으로 변환할 수 있다.
상기 제어 모드는, 상기 부하(1)로 공급되는 전력에 따라 상기 컨버터(30)의 동작을 벡터 제어 방식으로 제어하는 모드일 수 있다.
즉, 상기 컨버터(30)는, 상기 제어 모드에 따라 동작하여 상기 발전된 전력을 변환할 수 있다.
상기 제동 저항(40)은, 상기 발전기(20)의 제동 시 상기 컨버터(30)와 연결되어 상기 컨버터(30)에서 변환된 전력을 소모한다.
상기 제동 저항(40)은, 상기 발전기(20)의 동작 중에는 상기 컨버터(30)와 분리되어 있고, 상기 발전기(20)의 제동 시에 상기 컨버터(30)와 연결될 수 있다.
상기 제동 저항(40)은, 상기 발전기(20)의 제동 시 상기 컨버터(30)와 연결되어 상기 컨버터(30)에서 변환된 전력을 소모할 수 있다.
상기 인버터(50)는, 상기 컨버터(30)에서 변환된 전력을 부하(1)에 공급 가능한 전력으로 변환하여 상기 부하(1)에 공급한다.
상기 인버터(50)는, 상기 컨버터(30)에서 변환된 직류 전력을 상기 부하(1)에 공급 가능한 교류 전력으로 변환하여 상기 부하(1)에 공급할 수 있다.
상기 제어부(60)는, 상기 부하(1)가 변동하는 경우, 상기 발전기(20)의 제동을 제어한다.
상기 제어부(60)는, 상기 부하(1)의 변동을 모니터링하여, 상기 부하(1)의 변동으로 인해 상기 발전기(20)를 제동해야 할 경우, 상기 발전기(20)의 제동을 제어할 수 있다.
상기 제어부(60)는, 상기 엔진(10)의 회전 속도를 제어할 수 있다.
상기 제어부(60)는, 상기 엔진(10)의 회전 속도를 제어하여, 상기 발전기(20)의 동작을 제어하게 될 수 있다.
상기 제어부(60)는, 바람직하게는, 상기 엔진(10)의 회전 속도를 최저 속도로 제어하여, 상기 발전기(20)가 최저 속도로 동작하도록 제어할 수 있다.
상기 제어부(60)는, 상기 컨버터(30)의 동작 모드를 제어할 수 있다.
상기 제어부(60)는, 상기 컨버터(30)의 동작 모드를 제어하여, 상기 컨버터(30)의 전력 변환 동작을 제어하게 될 수 있다.
상기 제어부(60)는, 상기 제동 저항(40)의 연결을 제어할 수 있다.
상기 제어부(60)는, 상기 제동 저항(40)의 연결을 제어하여, 상기 제동 저항(40)의 전력 소모를 제어하게 될 수 있다.
상기 제어부(60)는, 상기 부하(1)가 변동하는 경우, 상기 엔진(10)의 회전 속도를 감속 제어하고, 상기 컨버터(30)가 상기 제어 모드를 중단한 후, 상기 발전기(20)를 제동하기 위한 제동 모드로 전환하도록 제어하고, 상기 제동 저항(40)이 상기 컨버터(30)와 연결되도록 제어한다.
즉, 상기 제어부(60)는, 상기 부하(1)가 탈락되거나, 또는 상기 부하(1)가 급격히 변동하는 경우, 상기 엔진(10), 상기 컨버터(30) 및 상기 제동 저항(40)을 제어하여 상기 발전기(20)의 제동을 제어하게 될 수 있다.
상술한 바와 같은 구성들을 포함하는 상기 발전 시스템(100)은, 상기 컨버터(30)에서 변환된 전력을 평활화하는 DC 링크 커패시터(31)를 더 포함할 수 있다.
상기 DC 링크 커패시터(31)는, 상기 컨버터(30), 상기 제동 저항(40) 및 상기 인버터(50)와 연결되어 상기 컨버터(30)에서 변환된 직류 전력을 평활화하고, 평활화된 직류 전력을 상기 제동 저항(40) 또는 상기 인버터(50)로 전달할 수 있다.
즉, 상기 제동 저항(40)은, 상기 컨버터(30) 및 상기 DC 링크 커패시터(31)와 연결될 경우, 상기 컨버터(30)에서 변환되어 상기 DC 링크 커패시터(31)에서 평활화된 직류 전력을 전달받아 소모하게 될 수 있고, 상기 인버터(50)는, 상기 DC 링크 커패시터(31)에서 평활화된 직류 전력을 전달받아 교류 전력으로 변환하게 될 수 있다.
상기 발전 시스템(100)은, 상기 컨버터(30)와 상기 제동 저항(40)을 연결하는 스위칭 소자(41)를 더 포함할 수 있다.
상기 스위칭 소자(41)는, ON/OFF 스위칭 동작이 이루어지는 소자일 수 있다.
상기 스위칭 소자(41)는, 스위칭 동작 신호에 의해 ON/OFF 동작이 이루어지는 반도체 스위칭 소자일 수 있다.
상기 스위칭 소자(41)는, 평시에 개로되고, 스위칭 동작시 폐로되어 상기 컨버터(30)와 상기 제동 저항(40)을 연결할 수 있다.
즉, 상기 제동 저항(40)은, 상기 스위칭 소자(41)가 스위칭 동작(ON)하는 경우에 상기 컨버터(30)와 연결될 수 있다.
상기 스위칭 소자(41)는, 상기 제어부(60)에 의해 스위칭 동작이 제어될 수 있다.
상기 제어부(60)는, 상기 스위칭 소자(41)의 스위칭 동작(ON)을 제어하여, 상기 컨버터(30)와 상기 제동 저항(40)의 연결을 제어할 수 있다.
상기 제어부(60)는, 상기 발전기(20)를 제동하는 경우, 상기 스위칭 소자(41)가 스위칭 동작(ON)하도록 상기 스위칭 소자(41)를 제어할 수 있다.
상기 제어부(60)는, 상기 발전기(20)를 제동하는 경우, 스위칭 동작 신호를 상기 스위칭 소자(41)에 인가하여, 상기 스위칭 소자(41)가 스위칭 동작(ON)하도록 제어할 수 있다.
즉, 상기 스위칭 소자(41)는, 상기 발전기(20)를 제동하는 경우, 상기 제어부(60)에 의해 동작하게 되어, 상기 컨버터(30)와 상기 제동 저항(40)을 연결하게 될 수 있다.
상기 제어부(60)는, 상기 스위칭 소자(41)의 스위칭 주기를 제어하여 상기 컨버터(30)와 상기 제동 저항(40)의 연결을 제어할 수 있다.
상기 제어부(60)는, 상기 발전기(20)를 제동하기 위해 상기 제동 저항(40)의 연결을 제어하는 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 스위칭 소자(41)의 스위칭 주기를 제어하여 상기 컨버터(30)와 상기 제동 저항(40)의 연결을 제어할 수 있다.
즉, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 스위칭 소자(41)의 스위칭 주기를 제어함으로써, 상기 컨버터(30)의 전력이 상기 제동 저항(40)에 전달되는 시간 및 주기를 조절하게 될 수 있다.
상기 제어부(60)는, 상기 발전기(20)의 제동을 제어하는 동안, 상기 컨버터(30)에서 상기 제동 저항(40)에 전달되는 전력이 점차적으로 감소되도록, 스위칭 주기가 감소하는 방향으로 상기 스위칭 소자(41)의 스위칭 동작을 제어할 수 있다.
상기 제어부(60)는, 상기 발전기(20)를 제동하는 경우, 상기 엔진(10)의 회전 속도를 감속 제어하고, 상기 엔진(10)은, 회전 속도를 감속하여 상기 발전기(20)의 동작을 억제할 수 있다.
즉, 상기 발전기(20)를 제동하는 경우, 상기 엔진(10)의 회전 속도가 감소되어 상기 발전기(20)에 전달되는 회전력이 감소됨으로써, 상기 발전기(20)의 동작이 억제되고, 결과적으로 상기 발전기(20)에서 발전되는 전력이 감소하게 될 수 있다.
이 경우, 상기 엔진(10)은, 바람직하게는 최저 속도로 동작하게 될 수 있다.
상기 제어부(60)는, 상기 발전기(20)를 제동하는 경우, 상기 컨버터(30)가 상기 제어 모드를 중단한 후, 상기 발전기(20)를 제동하기 위한 제동 모드로 전환하도록 제어하고, 상기 컨버터(30)는, 상기 제어 모드를 중단하고 동작 모드를 상기 제동 모드로 전환하여, 상기 제동 모드로 동작하여 상기 발전기(20)의 출력을 제어할 수 있다.
상기 제동 모드는, 상기 부하(1)로 공급되는 전력에 무관하게 상기 컨버터(30)의 동작을 개루프 제어 방식으로 제어하는 모드일 수 있다.
상기 제동 모드는, 상기 발전된 전력을 변환하기 위한 상기 컨버터(30)의 전력 변환 동작을 상기 개루프 제어 방식으로 제어하는 모드로, 상기 컨버터(30)의 동작 모드를 의미할 수 있다.
즉, 상기 컨버터(30)는, 상기 제어 모드를 중단하여 상기 제동 모드로 전환하고, 상기 제동 모드로 동작하여 상기 발전기(20)의 출력을 제어하게 될 수 있다.
상기 컨버터(30)가 상기 개루프 제어 방식으로 제어하는 상기 제어 모드로 동작하게 됨으로써, 제어 속응성이 향상되어 발전기(20)의 제동을 위한 제어가 신속하게 이루어지게 될 수 있다.
상기 컨버터(30)는, 상기 제어 모드로 동작하는 경우, 상기 발전기(20)를 제동하는 동안 상기 발전기(20)의 출력을 제어하기 위한 전압을 생성할 수 있다.
상기 컨버터(30)는, 상기 제어 모드로 동작하는 경우, 도 6a에 도시된 바와 같이, 상기 발전기(20)에서 발생된 역기전력과 대응하는 크기의 제동 전압을 생성하여, 상기 제동 전압을 근거로 상기 발전기(20)의 출력을 제어할 수 있다.
상기 컨버터(30)는, 상기 제동 전압을 생성하는 경우, 상기 역기전력과 대응하는 크기 및 위상으로 상기 제동 전압을 생성할 수 있다.
상기 컨버터(30)는, 바람직하게는 상기 역기전력과 동일한 크기 및 위상으로 상기 제동 전압을 생성할 수 있다.
상기 컨버터(30)가 상기 역기전력과 대응하는 크기 및 위상으로 상기 제동 전압을 생성함으로써, 상기 발전기(20)의 출력에 대해 영전류 모드로 제어하는 것과 동일한 제어가 이루어질 수 있고, 과도 응답 특성이 최소화될 수 있게 된다.
상기 컨버터(30)는, 상기 제어 모드로 동작하는 경우, 상기 역기전력과 동상이 되도록 상기 제동 전압을 생성하되, 도 6b에 도시된 바와 같이, 생성된 제동 전압의 위상을 조절하여 상기 발전기(20)의 출력을 제어할 수 있다.
즉, 상기 컨버터(30)는, 상기 제동 전압을 생성하는 경우, 상기 역기전력과 동상이 되도록 상기 제동 전압을 생성한 후, 상기 역기전력과 위상차를 가지도록 상기 제동 전압의 위상을 조절하여 상기 발전기(20)의 출력을 제어할 수 있다.
상기 컨버터(30)는 또한, 상기 제동 전압을 생성하는 경우, 상기 역기전력과 대응하는 크기이되, 상기 역기전력과 위상차를 가지도록 상기 제동 전압을 생성할 수도 있다.
상기 컨버터(30)가 상기 제동 전압의 위상을 조절함으로써, 상기 발전기(20)의 출력에 대해 모터링 모드로 제어하는 것과 동일한 제어가 이루어질 수 있고, 이에 따라 상기 발전기(20)의 제동이 용이하게 이루어질 수 있게 된다.
상기 제어부(60)는, 상기 발전기(20)를 제동하는 경우, 상기 제동 저항(40)이 상기 컨버터(30)와 연결되도록 제어하고, 상기 제동 저항(40)은, 상기 컨버터(30)와 연결되어 상기 발전기(20)가 제동하는 동안 상기 컨버터(30)에서 변환된 전력을 소모할 수 있다.
상기 제동 저항(40)은, 상기 발전기(20)를 제동하는 경우, 상기 제어부(60)가 상기 스위칭 소자(41)의 동작을 제어하여 상기 컨버터(30)와 연결되고, 상기 발전기(20)가 제동하는 동안 상기 발전기(20)에서 발전되어 상기 컨버터(30)에서 변환된 전력을 상기 컨버터(30)로부터 전달받아, 전달받은 전력을 소모할 수 있다.
즉, 상기 제동 저항(40)이 상기 발전기(20)가 제동하는 동안 상기 컨버터(30)에서 변환된 전력을 소모함으로써, 상기 발전기(20)의 회생 제동 제어가 이루어질 수 있고, 이에 따라 상기 발전기(20)가 가속하는 것을 방지하게 될 수 있다.
상술한 바와 같이 상기 제어부(60)는, 상기 발전기(20)를 제동하는 경우, 상기 엔진(10), 상기 컨버터(30) 및 상기 제동 저항(40)을 순차적으로 제어할 수 있고, 이 경우, 상기 엔진(10), 상기 컨버터(30) 및 상기 제동 저항(40)의 제어는 순서에 무관하게 이루어질 수 있다.
상기 제어부(60)는 또한, 상기 엔진(10), 상기 컨버터(30) 및 상기 제동 저항(40)을 동시에 제어할 수도 있다.
상술한 바와 같은 제동 제어의 예시는 결과는 도 7에 도시된 바와 같을 수 있는데, 일반적인 부하 변동 시 시스템의 변화를 나타낸 도 2와 도 7을 비교하여 참조해보면, 부하가 변동(탈락)하는 경우(①), 상기 엔진(10)의 회전 속도를 감속 제어하여, 상기 엔진(10) 및 발전기(20)의 속도 증가가 억제되고, 상기 제동 저항(40)을 상기 컨버터(30)에 연결하여 상기 발전기(20)에서 발전된 전력이 소모되고, 상기 컨버터(30)를 제어하여(②) 상기 발전기(20)의 출력이 감소되어 상기 DC LINK 커패시터(31)에 걸리는 전압이 낮아지게 될 수 있다.
이와 같이 상기 발전기(20)의 제동을 제어함으로써, 상기 발전기(20)의 제동 제어의 효과를 안정적으로 극대화할 수 있고, 상기 발전기(20)의 제동 과정에서 발생하는 고전압의 전력에 의해 엔진(10), 컨버터(30) 및 DC LINK 커패시터(31) 등 발전 시스템(100)에 포함된 구성들이 소손되는 것을 방지할 있으며, 이에 따라 제동을 위한 컨버터(30) 및 제동 저항(40)을 비롯한 발전 시스템(100)의 구성들의 용량을 감소하여 설계할 수 있게 된다.
이하, 본 명세서에 개시된 발전 시스템의 발전기 제동 방법(이하, 제동 방법이라 칭한다)을 설명하되, 앞서 발전 시스템에서 설명한 내용과 중복되는 부분은 가급적 생략하고, 상기 제동 방법의 실시 예를 위주로 설명한다.
상기 제동 방법은, 도 4에 도시된 바와 같이, 회전력을 발생하는 엔진(10), 상기 엔진(10)의 회전력에 의해 동작하여 전력을 발전하는 발전기(20), 설정된 제어 모드에 따라 상기 발전기(20)에서 발전된 전력을 변환하는 컨버터(30), 상기 발전기(20)의 제동 시 상기 컨버터(30)와 연결되어 상기 컨버터(30)에서 변환된 전력을 소모하는 제동 저항(40) 및 상기 컨버터(30)에서 변환된 전력을 부하(1)에 공급 가능한 전력으로 변환하여 상기 부하(1)에 공급하는 인버터(50)를 포함하는 발전 시스템(100)에 적용된다.
상기 제동 방법은, 앞서 설명한 발전 시스템(100)에 적용될 수 있다.
상기 제동 방법은, 도 8에 도시된 바와 같이, 부하가 변동(S1)되어, 상기 발전기(20)를 제동하는 경우(S100), 상기 엔진(10)의 회전 속도를 감속하여 상기 발전기(20)의 동작을 억제하는 단계(S10), 상기 제동 저항(40)을 상기 컨버터(30)에 연결하여 상기 컨버터(30)에서 변환된 전력을 소모하는 단계(S20) 및 상기 컨버터(30)에 설정된 제어 모드를 중단한 후, 상기 발전기(20)를 제동하기 위한 제동 모드로 전환하여 상기 발전기(20)의 출력을 제어하는 단계(S30)를 포함하여, 상기 발전기(20)를 제동한다.
상기 제동 방법은 또한, 상기 엔진(10)의 회전 속도를 감속하여 상기 발전기(20)의 동작을 억제하는 단계(S10), 상기 컨버터(30)에 설정된 제어 모드를 중단한 후, 상기 발전기(20)를 제동하기 위한 제동 모드로 전환하여 상기 발전기(20)의 출력을 제어하는 단계(S30) 및 상기 제동 저항(40)을 상기 컨버터(30)에 연결하여 상기 컨버터(30)에서 변환된 전력을 소모하는 단계(S20) 순으로 상기 발전기(20)를 제동하게 될 수도 있다.
상기 발전 시스템(100)은, 상기 컨버터(30) 에서 변환된 전력을 평활화하는 DC 링크 커패시터(31) 및 상기 컨버터(30)와 상기 제동 저항(40)을 연결하는 스위칭 소자(41)를 더 포함할 수 있다.
상기 엔진(10)의 회전 속도를 감속하여 상기 발전기(20)의 동작을 억제하는 단계(S10)는, 상기 부하(1)가 급변 또는 탈락하여 변동(S1)되어 상기 발전기(20)를 제동하는 경우, 상기 엔진(10)의 회전 속도를 최저 속도로 제어하여, 상기 발전기(20)가 최저 속도로 동작하도록 제어할 수 있다.
즉, 상기 발전기(20)가 최저 속도로 동작하도록 제어하여 상기 발전기(20)의 동작을 억제함으로써, 상기 발전기(20)의 동작 속도 및 발전 출력이 감소하게 될 수 있다.
상기 제동 저항(40)을 상기 컨버터(30)에 연결하여 상기 컨버터(30)에서 변환된 전력을 소모하는 단계(S20)는, 상기 컨버터(30)와 상기 제동 저항(40)의 연결을 제어하여, 상기 발전기(20)가 제동하는 동안 상기 컨버터(30)에서 변환된 전력이 상기 제동 저항(40)에서 소모되도록 할 수 있다.
즉, 상기 컨버터(30)와 상기 제동 저항(40)이 연결되도록 제어하여 상기 컨버터(30)에서 변환된 전력을 상기 제동 저항(40)에서 소모함으로써, 상기 발전기(20)의 회생 제동 제어가 이루어질 수 있고, 이에 따라 상기 발전기(20)가 가속하는 것을 방지하게 될 수 있다.
상기 제동 저항(40)을 상기 컨버터(30)에 연결하여 상기 컨버터(30)에서 변환된 전력을 소모하는 단계(S20)는, 상기 스위칭 소자(41)의 스위칭 동작을 제어하여 상기 컨버터(30)와 상기 제동 저항(40)의 연결을 제어할 수 있다.
상기 제동 저항(40)을 상기 컨버터(30)에 연결하여 상기 컨버터(30)에서 변환된 전력을 소모하는 단계(S20)는, 상기 스위칭 소자(41)의 스위칭 주기를 제어하여 상기 컨버터(30)와 상기 제동 저항(40)의 연결을 제어할 수 있다.
상기 제동 저항(40)을 상기 컨버터(30)에 연결하여 상기 컨버터(30)에서 변환된 전력을 소모하는 단계(S20)는, 상기 컨버터(30)에서 상기 제동 저항(40)에 전달되는 전력이 점차적으로 감소되도록, 스위칭 주기가 감소하는 방향으로 상기 스위칭 소자(41)의 스위칭 동작을 제어할 수 있다.
상기 컨버터(30)에 설정된 제어 모드를 중단한 후, 상기 발전기(20)를 제동하기 위한 제동 모드로 전환하여 상기 발전기(20)의 출력을 제어하는 단계(S30)는, 상기 컨버터(30)가 상기 제어 모드를 중단하고 동작 모드를 상기 제동 모드로 전환하여, 상기 제동 모드로 동작하도록 제어하여 상기 발전기(20)의 출력을 제어하도록 할 수 있다.
상기 컨버터(30)에 설정된 제어 모드를 중단한 후, 상기 발전기(20)를 제동하기 위한 제동 모드로 전환하여 상기 발전기(20)의 출력을 제어하는 단계(S30)는, 상기 컨버터(30)가 상기 발전기(20)에서 발생된 역기전력과 대응하는 크기의 제동 전압을 생성하여, 상기 제동 전압을 근거로 상기 발전기(20)의 출력을 제어할 수 있다.
상기 컨버터(30)에 설정된 제어 모드를 중단한 후, 상기 발전기(20)를 제동하기 위한 제동 모드로 전환하여 상기 발전기(20)의 출력을 제어하는 단계(S30)는, 상기 컨버터(30)가 상기 역기전력과 동상이 되도록 상기 제동 전압을 생성하되, 생성된 제동 전압의 위상을 조절하여 상기 발전기(20)의 출력을 제어할 수 있다.
즉, 상기 컨버터(30)가 상기 역기전력과 동상이 되도록 상기 제동 전압을 생성한 후, 상기 역기전력과 위상차를 가지도록 상기 제동 전압의 위상을 조절하여 상기 발전기(20)의 출력을 제어할 수 있다.
상기 컨버터(30)에 설정된 제어 모드를 중단한 후, 상기 발전기(20)를 제동하기 위한 제동 모드로 전환하여 상기 발전기(20)의 출력을 제어하는 단계(S30)에서 상기 컨버터(30)가 상기 제동 전압의 위상을 조절함으로써, 상기 발전기(20)의 출력에 대해 모터링 모드로 제어하는 것과 동일한 제어가 이루어질 수 있고, 이에 따라 상기 발전기(20)의 제동이 용이하게 이루어질 수 있게 된다.
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
1: 부하
10: 엔진 20: 발전기
30: 컨버터 31: DC LINK 커패시터
40: 제동 저항 41: 스위칭 소자
50: 인버터 60: 제어부
100: 발전 시스템 110: 발전부
120: 전력 변환부

Claims (15)

  1. 회전력을 발생하는 엔진;
    상기 엔진의 회전력에 의해 동작하여 전력을 발전하는 발전기;
    설정된 제어 모드에 따라 상기 발전기에서 발전된 전력을 변환하는 컨버터;
    상기 발전기의 제동 시 상기 컨버터와 연결되어 상기 컨버터에서 변환된 전력을 소모하는 제동 저항;
    상기 컨버터에서 변환된 전력을 부하에 공급 가능한 전력으로 변환하여 상기 부하에 공급하는 인버터; 및
    상기 부하가 변동하는 경우, 상기 발전기의 제동을 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어 모드는,
    상기 부하로 공급되는 전력에 따라 상기 컨버터의 동작을 벡터 제어 방식으로 제어하는 모드이고,
    상기 제어부는,
    상기 엔진의 회전 속도를 감속 제어하고,
    상기 컨버터가 상기 제어 모드를 중단한 후, 상기 발전기를 제동하기 위한 제동 모드로 전환하도록 제어하고,
    상기 제동 저항이 상기 컨버터와 연결되도록 제어하고,
    상기 컨버터는,
    상기 제동 모드로 동작하여 상기 발전기의 출력을 제어하되,
    상기 제동 모드는,
    상기 부하로 공급되는 전력에 무관하게 상기 컨버터의 동작을 개루프 제어 방식으로 제어하는 모드인 것을 특징으로 하는 발전 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨버터에서 변환된 전력을 평활화하는 DC 링크 커패시터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발전 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨버터와 상기 제동 저항을 연결하는 스위칭 소자;를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 스위칭 소자의 스위칭 주기를 제어하여 상기 컨버터와 상기 제동 저항의 연결을 제어하는 것을 특징으로 하는 발전 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 엔진은,
    회전 속도를 감속하여 상기 발전기의 동작을 억제하는 것을 특징으로 하는 발전 시스템.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨버터는,
    상기 발전기에서 발생된 역기전력과 대응하는 크기의 제동 전압을 생성하여, 상기 제동 전압을 근거로 상기 발전기의 출력을 제어하는 것을 특징으로 하는 발전 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 컨버터는,
    상기 역기전력과 동상이 되도록 상기 제동 전압을 생성하되,
    생성된 제동 전압의 위상을 조절하여 상기 발전기의 출력을 제어하는 것을 특징으로 하는 발전 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제동 저항은,
    상기 컨버터와 연결되어 상기 발전기가 제동하는 동안 상기 컨버터에서 변환된 전력을 소모하는 것을 특징으로 하는 발전 시스템.
  11. 회전력을 발생하는 엔진;
    상기 엔진의 회전력에 의해 동작하여 전력을 발전하는 발전기;
    설정된 제어 모드에 따라 상기 발전기에서 발전된 전력을 변환하는 컨버터;
    상기 발전기의 제동 시 상기 컨버터와 연결되어 상기 컨버터에서 변환된 전력을 소모하는 제동 저항; 및
    상기 컨버터에서 변환된 전력을 부하에 공급 가능한 전력으로 변환하여 상기 부하에 공급하는 인버터;를 포함하는 발전 시스템의 발전기 제동 방법에 있어서,
    상기 엔진의 회전 속도를 감속하여 상기 발전기의 동작을 억제하는 단계;
    상기 제동 저항을 상기 컨버터에 연결하여 상기 컨버터에서 변환된 전력을 소모하는 단계; 및
    상기 컨버터에 설정된 제어 모드를 중단한 후, 상기 발전기를 제동하기 위한 제동 모드로 전환하여 상기 발전기의 출력을 제어하는 단계;를 포함하고,
    상기 제어 모드는,
    상기 부하로 공급되는 전력에 따라 상기 컨버터의 동작을 벡터 제어 방식으로 제어하는 모드이고,
    상기 제동 모드는,
    상기 부하로 공급되는 전력에 무관하게 상기 컨버터의 동작을 개루프 제어 방식으로 제어하는 모드인 것을 특징으로 하는 발전기 제동 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 발전 시스템은,
    상기 컨버터와 상기 제동 저항을 연결하는 스위칭 소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발전기 제동 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제동 저항을 상기 컨버터에 연결하여 상기 컨버터에서 변환된 전력을 소모하는 단계는,
    상기 스위칭 소자의 스위칭 주기를 제어하여 상기 컨버터와 상기 제동 저항의 연결을 제어하는 것을 특징으로 하는 발전기 제동 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 컨버터에 설정된 제어 모드를 중단한 후, 상기 발전기를 제동하기 위한 제동 모드로 전환하여 상기 발전기의 출력을 제어하는 단계는,
    상기 발전기에서 발생된 역기전력과 대응하는 크기의 제동 전압을 생성하여, 상기 제동 전압을 근거로 상기 발전기의 출력을 제어하는 것을 특징으로 하는 발전기 제동 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 컨버터에 설정된 제어 모드를 중단한 후, 상기 발전기를 제동하기 위한 제동 모드로 전환하여 상기 발전기의 출력을 제어하는 단계는,
    상기 역기전력과 동상이 되도록 상기 제동 전압을 생성하되, 생성된 제동 전압의 위상을 조절하여 상기 발전기의 출력을 제어하는 것을 특징으로 하는 발전기 제동 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008237018A (ja) * 2002-12-06 2008-10-02 Electric Power Res Inst Inc 無停電源及び発電システム
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0648595B2 (ja) * 1982-08-20 1994-06-22 株式会社東芝 半導体記憶装置のセンスアンプ

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008237018A (ja) * 2002-12-06 2008-10-02 Electric Power Res Inst Inc 無停電源及び発電システム
JP6048595B2 (ja) * 2014-07-28 2016-12-21 株式会社明電舎 発電装置の自立運転方法

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