KR102077528B1 - Iot 기반의 무정전 전원 공급 장치의 연결 구조 및 그 제어 방법 - Google Patents

Iot 기반의 무정전 전원 공급 장치의 연결 구조 및 그 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 무정전 전원 공급 장치 연결 구조의 제어 방법은 제1 라인의 입력전압 및 제1 라인의 출력전압을 모니터링하는 모니터링 단계와, 제1 라인의 입력전압 및 제1 라인의 출력전압이 일치하지 않을 때, 제1 라인상에서 무정전 전원 공급 장치의 출력단에 직렬 연결된 인버터 SCR 및 바이패스상에 위치하는 바이패스 SCR을 턴-오프하고, 제2 라인상에 위치하는 제2 라인 입력스위치와 병렬 연결된 제2 라인 SCR을 턴-온시켜 전원부로부터의 전력이 제2 라인을 통해 부하단에 공급되도록 제어하는 제어 단계를 포함한다.

Description

IOT 기반의 무정전 전원 공급 장치의 연결 구조 및 그 제어 방법{STRUCTURE OF GENERATOR AND UNINTERRUPTIBLE POWER SYSTEM BASED ON INTERNET OF THINGS AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 IOT 기반의 무정전 전원 공급 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무정전 전원 공급 장치의 부하단에 안정적으로 전원을 공급함과 동시에, 무정전 전원 공급 장치의 관리자가 편리하고 신속 정확하게 시스템의 상태 판단 및 고장 대처를 할 수 있게 하는 IOT 기반의 무정전 전원 공급 장치의 연결 구조 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
무정전 전원 공급 장치(UPS: Uninterruptible Power supply System)는 상용 전원에서 일어날 수 있는 전원 장애를 극복하여 좋은 품질의 안정된 교류 전력을 공급하는 장치이다. 무정전 전원 공급 장치는 선로의 정전시나 입력 전원에 이상 사태가 발생하였을 경우 정상적인 전원을 부하측에 공급하는 설비로 최근 컴퓨터 산업설비의 발달로 부하측에서 양질의 전원공급을 요구하고 있어 선로의 완벽한 전원공급과 최상의 전원을 공급할 목적으로 널리 사용되고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 바이패스 기능을 지원하는 무정전 전원 공급 장치의 연결 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참조하면, 종래의 바이패스 기능을 지원하는 무정전 전원 공급 장치(110)의 동작 중 인버터(112) 및/또는 인버터 SCR(120, SCR에 대한 설명은 후술하기로 한다)에 고장이 발생한 경우, 자동으로 바이패스 SCR(130)이 턴-온되며 전원부(G)에서 생성된 전기에너지가 바이패스(140)를 통해 부하단(L)에 공급되게 된다. 하지만, 인버터(112) 및/또는 인버터 SCR(120)의 고장과 동시에 바이패스 SCR(130)에도 고장이 발생한 경우, 부하단(L)에 전력 공급이 불가능한 상황이 발생함으로써 부하단(L)의 중요 설비의 가동이 중단됨으로써 심각한 경제적 손실이 발생하게 된다.
상기와 같은 문제점을 보완하기 위해, 복수의 무정전 전원 공급 장치(110)를 병렬로 사용 시 부하단으로의 연속적 전력 공급을 보장할 수 있기는 하나, 이러한 해결책은 복수의 무정전 전원 공급 장치(110) 설치에 따른 비용 상승의 문제를 가지고 있고, 나아가 긴급한 복구가 요구되는 현장 상황에서 신속하고 정확한 고장 진단이 불가능한 등의 문제점 또한 존재한다.
이에, 무정전 전원 공급 장치를 안정적으로 운영함과 동시에 경제성을 도모할 수 있는 무정전 전원 공급 장치의 연결 구조 및 그 제어 방법에 대한 필요성이 대두되었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 부하단에 안정적으로 전력을 공급할 수 있게 하는 IOT 기반의 무정전 전원 공급 장치의 연결 구조 및 그 제어 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무정전 전원 공급 장치 연결 구조는 무정전 전원 공급 장치 및 상기 무정전 전원 공급 장치를 우회하여 전원부로부터의 전력을 부하단에 공급하는 바이패스가 병렬 배치된 제1 라인 및 상기 제1 라인에 위치하는 제1 라인 입력스위치의 전단 및 상기 제1 라인에 위치하는 제1 라인 출력스위치의 후단에서 상기 제1 라인과 병렬 연결되는 제2 라인을 포함하고, 상기 무정전 전원 공급 장치 연결 구조의 제어 방법은 상기 제1 라인의 입력전압 및 상기 제1 라인의 출력전압을 모니터링하는 모니터링 단계와, 상기 제1 라인의 입력전압 및 상기 제1 라인의 출력전압이 일치하지 않을 때, 상기 제1 라인상에서 상기 무정전 전원 공급 장치의 출력단에 직렬 연결된 인버터 SCR 및 상기 바이패스상에 위치하는 바이패스 SCR을 턴-오프하고, 상기 제2 라인상에 위치하는 제2 라인 입력스위치와 병렬 연결된 제2 라인 SCR을 턴-온시켜 상기 전원부로부터의 전력이 상기 제2 라인을 통해 상기 부하단에 공급되도록 제어하는 제어 단계를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 제1 라인의 입력전압은 상기 제1 라인 입력스위치와 상기 무정전 전원 공급 장치 사이에서 모니터링되며, 상기 제1 라인의 출력전압은 상기 인버터 SCR 및 상기 바이패스 SCR과 상기 제1 라인 출력스위치 사이에서 모니터링될 수 있다. 상기 모니터링 단계는 상기 무정전 전원 공급 장치의 인버터 및 상기 인버터 SCR 사이에서 인버터 전압을 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 모니터링 단계는 상기 제1 라인의 입력전압 및 상기 인버터 전압의 값들이 서로 일치하지 않을 때 상기 인버터에 장애가 발생되었음을 알리는 경보를 관리자 단말로 전송하는 단계와, 상기 제1 라인의 입력전압 및 상기 인버터 전압의 값들은 서로 일치하지만 상기 제1 라인의 입력전압 및 상기 제1 라인의 출력전압의 값들이 서로 일치하지 않을 때 상기 인버터 SCR에 장애가 발생되었음을 알리는 경보를 관리자 단말로 전송하는 단계와, 상기 제1 라인의 입력전압 및 상기 제1 라인의 출력전압의 값들은 서로 일치하지만 상기 제1 라인의 입력전압 및 상기 제1 라인의 출력전압의 위상들이 서로 일치하지 않을 때 비동기 장애가 발생되었음을 알리는 경보를 관리자 단말로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 모니터링 단계는 상기 인버터의 운전 중 상기 제1 라인의 입력전압 및 상기 제1 라인의 출력전압을 모니터링하는 제1 모니터링 단계 및 상기 인버터가 정지된 이후 상기 제1 라인의 입력전압 및 상기 제1 라인의 출력전압을 모니터링하는 제2 모니터링 단계를 포함하고, 상기 제어 단계는 상기 제1 모니터링 단계에서 상기 제1 라인의 입력전압 및 상기 제1 라인의 출력전압이 일치하지 않을 때 상기 인버터를 정지시키고, 상기 인버터 SCR을 턴-오프하고 상기 바이패스 SCR을 턴-온하는 제1 제어 단계 및 상기 제2 모니터링 단계에서 상기 제1 라인의 입력전압 및 상기 제1 라인의 출력전압이 일치하지 않을 때 상기 바이패스 SCR을 턴-오프하고 상기 제2 라인 SCR을 턴-온하는 제2 제어 단계를 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예들에 따른 IOT 기반의 무정전 전원 공급 장치의 연결 구조 및 그 제어 방법에 따르면, 전압상태 모니터링 및 그에 따른 장치 제어와 관리자 경보를 통해 고장 유형 및 고장부위 진단을 신속 정확하게 수행할 수 있으며, 모니터링된 결과에 기초한 제어를 통해 관리자의 현장 개입 없이도 부하단으로의 안정적 전력 공급이 가능하며, 나아가 통신부를 통해 관리자 단말로 고장 진단 결과를 유형별로 리포팅함으로써 현장의 관리자가 고장상황을 명확히 파악할 수 있도록 하여 신속한 시스템 복구가 가능하여 무정전 전원 공급 장치를 안정적으로 운영함과 동시에 경제성을 도모할 수 있게 된다.
도 1은 종래 기술에 따른 바이패스 기능을 지원하는 무정전 전원 공급 장치의 연결 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 무정전 전원 공급 장치의 인버터부가 정상적으로 구동 중인 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 인버터부에 장애가 발생되어 전원부의 전력이 부하단으로 바이패싱되는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 인버터부 및 바이패스부 모두에 장애가 발생되어 전원부의 전력이 제2 라인을 통해 부하단으로 공급되는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 장애가 발생된 무정전 전원 공급 장치의 구성요소를 복구하기 위해 제1라인의 입출력 스위치를 차단한 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무정전 전원 공급 장치의 모니터링 및 그에 따른 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 게시가 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.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
또한, 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함될 수 있다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 무정전 전원 공급 장치의 인버터부가 정상적으로 구동 중인 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 IOT 기반의 무정전 전원 공급 장치의 연결 구조는 제1 라인(150) 상의 무정전 전원 공급 장치(110), 인버터 SCR(120), 무정전 전원 공급 장치(110)를 우회하는 바이패스(140) 및 바이패스 SCR(130), 제2 라인(160) 상의 제2 라인 SCR(164) 및 제2 라인 SCR(164)의 후단에 직렬연결된 리액터(166), 전압상태 모니터링부(172), 제어부(174) 및 통신부(176)를 포함할 수 있으며, 통신부(176)는 정보통신망을 통해 관리자 단말(200)로 정보를 전송할 수 있다.
상기 정보통신망은 예를 들면, 근거리 통신망(Local Area Network; LAN), 광역 통신망(Wide Area Network; WAN) 또는 부가가치 통신망(Value Added Network; VAN) 등과 같은 유선 네트워크나 이동 통신망(mobile radio communication network), 위성 통신망, 블루투스(Bluetooth), Wibro(Wireless Broadband Internet), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등과 같은 모든 종류의 무선 네트워크로 구현될 수 있다.
관리자 단말(200)에는 통신부(176)와 통신을 수행하기 위한 통신부 및 각 기능들을 사용자 인터페이스(User interface)를 통해 표시하는 어플리케이션 프로그램이 기록된 컴퓨팅 장치로 읽고 쓰기가 가능한 기록매체가 탑재될 수 있다. 예컨대, 상기 관리자 단말(200)은 휴대가 용이한 스마트폰, 태블릿 PC 등의 휴대형 단말기 또는 정보통신망으로의 접속이 가능한 거치형 컴퓨팅 장치 등일 수 있다. 관리자 단말(200)은 예를 들면 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 장치로서 PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communications), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치에 의해 구현될 수도 있고, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 데스크톱(desktop), 노트북, 랩톱(laptop) 등에 의해 구현될 수도 있다.
본 실시예에서의 인버터 SCR(120), 바이패스 SCR(130), 바이패스(140)는 무정전 전원 공급 장치(110) 외부의 별개의 컴포넌트로 도시되었으나, 이와 달리 인버터 SCR(120), 바이패스 SCR(130) 및 바이패스(140) 중 적어도 하나의 구성은 무정전 전원 공급 장치(110) 내의 컴포넌트로 이루어 질 수도 있다. 나아가 전압상태 모니터링부(172), 제어부(174) 및 통신부(176) 또한 무정전 전원 공급 장치(110)와 별개의 컴포넌트로 도시되었으나, 이와 달리 전압상태 모니터링부(172), 제어부(174) 및 통신부(176) 중 적어도 하나의 구성은 무정전 전원 공급 장치(110) 내의 컴포넌트로 이루어 질 수도 있다.
제1 라인(150) 및 제2 라인(160)의 입력단에 연결된 전원부(G)는 상용 전원 또는 상기 상용 전원에 장애가 발생될 경우를 대비한 발전기일 수 있다. 나아가, 도시되지 않았으나, 전원부(G)는 상용 전원 및 발전기를 포함하고, 상용 전원이 정상적으로 가동 중인 상태에서는 상용 전원 측으로 절환되고, 상용 전원에 장애가 발생 시 발전기 쪽으로 자동 절환 스위치(ATS: Automatic Transfer Switch)를 포함할 수도 있다.
도 2와 같이 무정전 전원 공급 장치(110)의 인버터(112) 및 인버터 SCR(120)이 정상적으로 동작하는 경우, 전원부(G)에서 공급되는 전력은 무정전 전원 공급 장치(110)를 경유하는 제1 라인(150)을 통해 부하단(L)에 공급되게 된다. 이경우 제1 라인 입력스위치(152), 제1 라인 출력스위치(154) 및 인버터 SCR(120)은 모두 턴-온(turn-on)된 상태이며, 무정전 전원 공급 장치(110)의 컨버터(111) 및 인버터(112)는 동작 상태이며, 배터리(113)는 비상시 부하단(L)에 안정적으로 전원을 공급하기 위한 충전모드로 동작 중일 수 있다.
또는 이와 달리, 전원부(G)에 장애가 발생한 경우에도 무정전 전원 공급 장치(110)의 인버터(112) 및 인버터 SCR(120)이 정상적으로 동작할 수 있다. 이 경우 무정전 전원 공급 장치(110)의 컨버터(111)는 오프(OFF) 상태이며, 부하단(L)에는 배터리(113)로부터 출력되는 전력이 공급될 수 있다.
본 명세서상에서 지칭되는 인버터 SCR(120), 바이패스 SCR(130) 및 제2 라인 SCR(164)에 적용되는 SCR(Silicon Controlled Rectifier)은 SCR이라는 용어에 제한되지 않고 제어단자(예를 들면, 게이트 단자) 등을 통해 두 전극 사이의 스위칭을 고속으로 제어할 수 있는 다양한 소자들을 포함할 수 있다. 상기 SCR은 사이리스터(Thyristor)로 호칭될 수도 있으며, 예를 들면 쌍방향 사이리스터(Triode for Alternating Current, TRIAC), 역도통 사이리스터(Reverse Conducting Thyristor, RCT), 게이트 턴 오프 사이리스터 (Gate Turn-Off Thyristor, GTO) 등을 포함하는 광의의 스위칭 소자를 지칭한다.
전압상태 모니터링부(172)는 제1 라인 입력스위치(152)의 후단에서의 제1 라인 입력전압, 제2 라인 입력스위치(162)의 전단에서 제2 라인 입력전압, 인버터(112)와 인버터 SCR(120) 사이에서의 인버터 전압, 및 제1 라인(150)의 출력단에서의 제1 라인 출력전압을 모니터링할 수 있으며, 모니터링된 전압상태는 제어부(174)에 전송될 수 있다. 이하에서는 모니터링 결과에 따라 인버터부에 장애가 발생된 경우를 살펴보도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 인버터부에 장애가 발생되어 전원부의 전력이 부하단으로 바이패싱되는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 모니터링된 전압상태상 인버터부에 장애가 발생한 것으로 판단된 경우, 제어부(174)는 인버터(112)를 정지시키고, 인버터 SCR(120)을 턴-오프시키며 바이패스 SCR(130)을 턴-온시킬 수 있다. 상기 SCR들의 제어는 예를 들면 상기 SCR들 각각의 게이트 단자에 입력되는 신호를 변경하여 수행될 수 있다.
제어부(174)는 인버터(112) 및/또는 SCR들의 제어 전 또는 제어 후, 또는 제어와 동시에, 모니터링된 전압상태에 기초하여 진단된 장애상황을 통신부(176)를 통해 관리자 단말(200)로 전송할 수 있다.
한편, 인버터부의 고장과 동시에 바이패스 SCR(130) 또한 장애가 발생하는 등 바이패스(140)를 통한 전력 공급이 제한되는 상황이 발생할 수 있으며, 이 경우 부하단(L)에 전력 공급이 불가능한 상황이 발생함으로써 부하단(L)의 중요 설비의 가동이 중단됨으로써 심각한 경제적 손실이 발생하게 된다. 이하에서는 이러한 상황에서도 부하단(L)에 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 본 발명의 제어 방법에 대하여 살펴보도록 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 인버터부 및 바이패스부 모두에 장애가 발생되어 전원부의 전력이 제2 라인을 통해 부하단으로 공급되는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 IOT 기반의 무정전 전원 공급 장치의 연결 구조는 제2 라인(160) 상에 구비된, 보다 구체적으로는 제2 라인(160)의 입력단에 위치하는 제2 라인 입력스위치(162)와 병렬 연결된 제2 라인 SCR(164)을 포함한다.
모니터링된 전압상태상 인버터부 및 바이패스 라인 모두에 장애가 발생한 것으로 판단된 경우, 제어부(174)는 전원부(G)의 전력이 제2 라인(160)을 통해 부하단(L)에 공급되도록 바이패스 SCR(130)을 턴-오프시키고 제2 라인(160) 상의 제2 라인 SCR(164)를 턴-온시킬 수 있다. 이를 통해, 도 4에 도시된 것처럼 제1 라인 입력스위치(152) 및 제1 라인 출력스위치(154)가 턴-온되어 있고 제2 라인 입력스위치(162)가 턴-오프된 상태에서도 제1 라인(150)이 아닌 제2 라인(160)을 통해 전력을 전달할 수 있게 된다.
한편, 일부 실시예에서는, 도 4에 도시된 것처럼 리액터(166)가 제2 라인 SCR(164)과, 바람직하게는 제2 라인 SCR(164)의 후단에서, 직렬연결될 수 있다. 상기 리액터(166)가 배치됨으로써, 상기 제1 라인 입력스위치(152), 제2 라인 입력스위치(162) 및 제1 라인 출력스위치(154) 중 적어도 하나의 스위칭 동작시 또는 대용량 고조파를 발생시킬 수 있는 비선형 부하의 사용 등의 경우 발생할 수 있는 과도한 써지(surge) 혹은 외란(disturbance)이 입출력단에 인가되는 경우에도 제2 라인 SCR(164)에 직접적으로 가해지는 과도 전압을 감쇄시킬 수 있게 되며, 이를 통해 적은 비용으로도 무정전 전원 공급 장치 시스템의 신뢰성 및 안정성을 보다 향상시킬 수 있게 된다.
제어부(174)는 SCR들의 제어 전 또는 제어 후, 또는 제어와 동시에, 모니터링된 전압상태에 기초하여 진단된 장애상황을 통신부(176)를 통해 관리자 단말(200)로 전송할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 장애가 발생된 무정전 전원 공급 장치의 구성요소를 복구하기 위해 제1라인의 입출력 스위치를 차단한 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 관리자 등이 안전하게 제1 라인(150)상에서 발생한 장애를 해소하기 위해, 제1 라인 입력스위치(152) 및 제1 라인 출력스위치(154)는 턴-오프되고, 제2 라인 입력스위치(162)는 턴-온 될 수 있다. 도 5에서는 제2 라인 입력스위치(162) 및 제2 라인 SCR(164)이 모두 턴-온된 상태가 도시되었으나, 제1 라인 입력스위치(152) 및 제1 라인 출력스위치(154)는 턴-오프되고, 제2 라인 입력스위치(162)는 턴-온된 이후에 제2 라인 SCR(164)은 턴-오프될 수 있다. 보다 구체적으로, 제어부(174)는 전압상태 모니터링부(172)를 통해 모니터링된 제1 라인 입력전압값에 기초하여 제1 라인 입력스위치(152)의 턴-오프 여부를 판단하고, 제2 라인 입력전압값과 부하단(L)의 입력전압을 비교하여 제2 라인 입력스위치(162)의 턴-온 여부를 판단함으로써 제2 라인 SCR(164)을 턴-오프시킬 수 있다.
본 발명에서는 이와 같이 제1 및/또는 제2 라인 입력전압, 인버터 전압, 출력전압 등의 전압상태를 실시간으로 모니터링하여 모니터링된 정보에 따라 고장 유형 및 고장부위 진단을 신속 정확하게 수행할 수 있으며, 모니터링된 결과에 기초한 제어를 통해 관리자의 현장 개입 없이도 부하단으로의 안정적인 전력 공급을 가능하게 하며, 나아가 통신부를 통해 관리자 단말로 고장 진단 결과를 유형별로 리포팅함으로써 현장의 관리자가 고장상황을 명확히 파악할 수 있도록 하여 신속한 시스템 복구가 가능하게 된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무정전 전원 공급 장치의 모니터링 및 그에 따른 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 인버터가 운전중인 상황에서(S110), 전압상태 모니터링부는 입력전압값 및 인버터 전압값을 모니터링하고, 입력전압값 및 인버터 전압값을 비교하여 인버터의 정상구동 여부를 판단할 수 있다(S120). 정상구동 여부의 판단은 전압상태 모니터링부 또는 제어부에 의해 수행될 수 있다. 상기 입력전압값은 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한 제1 라인 입력전압값 및/또는 제2 라인 입력전압값일 수 있다. 입력전압값 및 인버터 전압값이 비정상적인 것으로 판단된 경우, 인버터의 구동에 장애가 발생한 것으로 판단하여 통신부는 관리자 단말로 인버터의 고장 경보를 전송할 수 있다(S122).
입력전압값 및 인버터 전압값이 정상적인 것으로 판단된 경우, 전압상태 모니터링부는 입력전압값 및 출력전압값을 모니터링하고, 입력전압값 및 출력전압값을 비교하여 인버터 SCR의 정상구동 여부를 판단할 수 있다(S130). 정상구동 여부의 판단은 전압상태 모니터링부 또는 제어부에 의해 수행될 수 있다. 상기 입력전압값은 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한 제1 라인 입력전압값 및/또는 제2 라인 입력전압값일 수 있으며, 상기 출력전압값은 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한 제1 라인 출력전압값 또는 부하단의 입력 전압값일 수 있다. 입력전압값 및 출력전압값이 비정상적인 것으로 판단된 경우, 인버터는 정상적으로 구동중이나 인버터 SCR의 구동에 장애가 발생한 것으로 판단하여 통신부는 관리자 단말로 인버터 SCR의 고장 경보를 전송할 수 있다(S132).
입력전압값 및 출력전압값이 정상적인 것으로 판단된 경우, 전압상태 모니터링부는 입력전압 및 출력전압의 위상을 비교하여 입출력 전압의 비동기 여부를 판단할 수 있다(S140). 비동기 여부의 판단은 전압상태 모니터링부 또는 제어부에 의해 수행될 수 있다. 상기 입력전압은 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한 제1 라인 입력전압 및/또는 제2 라인 입력전압일 수 있으며, 상기 출력전압은 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한 제1 라인 출력전압 또는 부하단의 입력 전압일 수 있다. 입력전압 및 출력전압의 위상이 동일하지 않은 것으로 판단된 경우, 통신부는 관리자 단말로 입출력 비동기 경보를 전송할 수 있다(S142).
상기 S122, S132, S142의 경우에, 제어부는 인버터의 구동을 정지하고, 인버터 SCR을 턴-오프키시며 바이패스 SCR을 턴-온시킬 수 있다(S150). 바이패스 SCR의 턴-온 이후, 또는 그와 동시에, 전압상태 모니터링부는 입력전압값 및 출력전압값을 모니터링하고, 입력전압값 및 출력전압값을 비교하여 바이패스 SCR의 정상구동 여부를 판단할 수 있다(S160). 정상구동 여부의 판단은 전압상태 모니터링부 또는 제어부에 의해 수행될 수 있다. 상기 입력전압값은 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한 제1 라인 입력전압값 및/또는 제2 라인 입력전압값일 수 있으며, 상기 출력전압값은 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한 제1 라인 출력전압값 또는 부하단의 입력 전압값일 수 있다. 입력전압값 및 출력전압값이 비정상적인 것으로 판단된 경우, 바이패스 SCR의 구동에 장애가 발생한 것으로 판단하여 통신부는 관리자 단말로 바이패스 SCR의 고장 경보를 전송하고, 바이패스 SCR을 턴-오프키시며 제2 라인 SCR을 턴-온시킬 수 있다(S170).
본 실시예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (6)

  1. 무정전 전원 공급 장치(UPS: Uninterruptible Power supply System);
    상기 무정전 전원 공급 장치를 우회하여 전원부로부터의 전력을 부하단에 공급하는 바이패스가 병렬 배치된 제1 라인; 및
    상기 제1 라인에 위치하는 제1 라인 입력스위치의 전단 및 상기 제1 라인에 위치하는 제1 라인 출력스위치의 후단에서 상기 제1 라인과 병렬 연결되고, 상호 직렬 연결된 제2 라인 SCR, 리액터 및 상기 제2 라인 SCR의 전단과 상기 리액터 후단에 병렬 연결된 제2 라인 입력스위치가 배치된 제2 라인을 포함하는 무정전 전원 공급 장치 연결 구조의 제어 방법에 있어서,
    상기 제1 라인의 입력전압 및 상기 제1 라인의 출력전압을 모니터링하는 모니터링 단계와,
    상기 제1 라인의 입력전압과 상기 제1 라인의 출력전압의 전압값 및 위상이 일치하는지 여부를 판단하는 단계와,
    상기 전압값 및 위상이 일치하지 않는다는 판단에 응답하여, 상기 제1 라인상에서 상기 무정전 전원 공급 장치의 출력단에 직렬 연결된 인버터 SCR(Silicon Controlled Rectifier) 및 상기 바이패스상에 위치하는 바이패스 SCR을 턴-오프(turn-off)하고, 상기 제2 라인상에 위치하는 상기 제2 라인 SCR을 턴-온하여 스위칭 동작 또는 비선형 부하 사용시 발생하는 과도 전압을 상기 리액터로 감쇄시킨 후 상기 제2 라인 입력스위치를 턴-온하고, 상기 제2 라인 입력스위치가 턴-온된 후 상기 제2 라인 SCR을 턴-오프시켜 상기 전원으로부터의 전력이 상기 제2 라인의 상기 제2 라인 입력스위치를 통해 상기 부하단에 공급되도록 제어하는 제어 단계와,
    상기 전압값이 일치하지 않는다는 판단에 응답하여 인버터 장애 발생을 알리는 경보를 관리자 단말로 전송하고, 상기 위상이 일치하지 않는다는 판단에 응답하여 비동기 장애 발생을 알리는 경보를 상기 관리자 단말로 전송하는 경보 전송 단계를 포함하는, 무정전 전원 공급 장치 연결 구조의 제어 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 라인의 입력전압은 상기 제1 라인 입력스위치와 상기 무정전 전원 공급 장치 사이에서 모니터링되며, 상기 제1 라인의 출력전압은 상기 인버터 SCR 및 상기 바이패스 SCR과 상기 제1 라인 출력스위치 사이에서 모니터링되는 것을 특징으로 하는, 무정전 전원 공급 장치 연결 구조의 제어 방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 모니터링 단계는 상기 무정전 전원 공급 장치의 인버터 및 상기 인버터 SCR 사이에서 인버터 전압을 측정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 무정전 전원 공급 장치 연결 구조의 제어 방법.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 경보 전송 단계는:
    상기 제1 라인의 입력전압 및 상기 인버터 전압의 값들이 서로 일치하지 않을 때 상기 인버터에 장애가 발생되었음을 알리는 경보를 관리자 단말로 전송하는 단계, 및
    상기 제1 라인의 입력전압 및 상기 인버터 전압의 값들은 서로 일치하지만 상기 제1 라인의 입력전압 및 상기 제1 라인의 출력전압의 값들이 서로 일치하지 않을 때 상기 인버터 SCR에 장애가 발생되었음을 알리는 경보를 관리자 단말로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 무정전 전원 공급 장치 연결 구조의 제어 방법.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 모니터링 단계는:
    상기 인버터의 운전 중 상기 제1 라인의 입력전압 및 상기 제1 라인의 출력전압을 모니터링하는 제1 모니터링 단계; 및 상기 인버터가 정지된 이후 상기 제1 라인의 입력전압 및 상기 제1 라인의 출력전압을 모니터링하는 제2 모니터링 단계를 포함하고,
    상기 제어 단계는:
    상기 제1 모니터링 단계에서 상기 제1 라인의 입력전압 및 상기 제1 라인의 출력전압이 일치하지 않을 때 상기 인버터를 정지시키고, 상기 인버터 SCR을 턴-오프하고 상기 바이패스 SCR을 턴-온하는 제1 제어 단계; 및 상기 제2 모니터링 단계에서 상기 제1 라인의 입력전압 및 상기 제1 라인의 출력전압이 일치하지 않을 때 상기 바이패스 SCR을 턴-오프하고 상기 제2 라인 SCR을 턴-온하는 제2 제어 단계를 포함하며,
    상기 제어 단계는,
    상기 제1 라인의 입력전압의 값에 기초하여 상기 제1 라인 입력스위치의 턴-오프 여부를 판단하고, 상기 제2 라인 입력전압의 값과 상기 부하단의 입력전압을 비교하여 상기 제2 라인 입력스위치의 턴-온 여부를 판단하며, 상기 제1 라인 입력 스위치가 턴-오프 상태이고 상기 제2 라인 입력스위치가 턴-온 상태라는 판단에 응답하여 상기 제2 라인 SCR을 턴-오프하는 제3 제어 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 무정전 전원 공급 장치 연결 구조의 제어 방법.
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