KR102176532B1 - Controller, controlling method, and recording medium for grid synchronization - Google Patents

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KR102176532B1
KR102176532B1 KR1020190113872A KR20190113872A KR102176532B1 KR 102176532 B1 KR102176532 B1 KR 102176532B1 KR 1020190113872 A KR1020190113872 A KR 1020190113872A KR 20190113872 A KR20190113872 A KR 20190113872A KR 102176532 B1 KR102176532 B1 KR 102176532B1
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KR
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phase angle
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voltage
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Inventor
박용순
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광주과학기술원
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Abstract

The present invention relates to a control device, a control method, and a recording medium for system synchronization control. The method includes the following steps of: obtaining a first voltage which is a measurement value of a first time and a second voltage which is a measurement value of a second time, which is just prior to the first time, by measuring voltages at every predetermined time; obtaining first and second voltage vectors by extracting d-q components from the first and second voltages; obtaining a differential phase angle of the first time based on the first voltage vector and the second voltage vector; obtaining an estimated frequency () of the second time; and obtaining an estimated frequency of the first time based on the differential phase angle of the first time and the estimated frequency of the second time.

Description

계통 동기화 제어를 위한 제어장치, 제어방법, 기록매체{CONTROLLER, CONTROLLING METHOD, AND RECORDING MEDIUM FOR GRID SYNCHRONIZATION}Control device, control method, and recording medium for system synchronization control {CONTROLLER, CONTROLLING METHOD, AND RECORDING MEDIUM FOR GRID SYNCHRONIZATION}

본 개시는 계통 동기화 제어를 위한 제어장치, 제어방법 및 기록매체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 계통의 주파수를 동기화하기 위하여 목적주파수를 추정하는 제어 장치, 제어방법 및 기록매체에 관한 것이다.The present disclosure relates to a control device, a control method, and a recording medium for system synchronization control, and more particularly, to a control device, a control method, and a recording medium for estimating a target frequency to synchronize the frequency of the system.

전력계통 내 신재생 에너지원의 연계가 증가하면서 계통 안정성 측면에서 불확실성이 증가하고 있으므로, 개별 발전원 및 부하에서 처리되는 전력에 대한 능동적인 관리의 필요성이 증가하고 있다. 이러한 관리를 위해서는 각종 계통 연계 장치에서 계통의 주파수를 실시간으로 파악하여 그 변화 정도에 따라 미리 약속된 반응을 수행하도록 보완해야 할 필요가 있다. As the connection of new and renewable energy sources in the power system increases, uncertainty in terms of system stability is increasing, and thus the need for active management of power processed by individual power generation sources and loads is increasing. For such management, it is necessary to supplement the frequency of the system in real time in various system linkage devices to perform a predetermined response according to the degree of change.

또한, 전력 계통에 연계된 개별 전원 또는 부하가 계통 변화에 따른 특정 반응을 하기 위해서는 자체적으로 계통의 전압으로부터 주파수 또는 위상각을 추정하는 계통 동기화 방법을 갖추어야 한다. 하지만 실제 계통 전압은 왜곡으로 인해 크기와 주파수가 일정한 이상적인 정현파의 반복이 아닌 경우가 있어서 계통 동기화 방법의 구현이 단순하지 않다. 따라서, 다소 왜곡이 섞인 계통 전압에 대해서도 연속적인 계통 동기화를 이룰 수 있는 방법이 필요하다.In addition, in order for individual power sources or loads connected to the power system to perform a specific response according to system changes, a system synchronization method that estimates the frequency or phase angle from the voltage of the system must be provided. However, the actual grid voltage is not a repetition of an ideal sine wave with a constant size and frequency due to distortion, so the implementation of the grid synchronization method is not simple. Therefore, there is a need for a method capable of achieving continuous grid synchronization even for a grid voltage with some distortion.

본 개시에 따른 목적 주파수를 추정하는 방법은 시스템에 포함된 장치들이 공유하는 전압의 주파수를 동기화 하기 위한 것으로써, 미리 정해진 시간마다 전압을 측정하여 제 1 시간의 측정값인 제 1 전압 및 제 1 시간의 직전 시간인 제 2 시간의 측정값인 제 2 전압을 획득하는 단계, 제 1 전압 및 제 2 전압으로부터 d-q 성분을 추출하여, 제 1 전압 벡터 및 제 2 전압 벡터를 획득하는 단계, 제 1 전압 벡터 및 제 2 전압 벡터에 기초하여 제 1 시간의 차분 위상각을 획득하는 단계, 제 2 시간의 예상 주파수(

Figure 112019094629341-pat00001
)를 획득하는 단계, 제 1 시간의 차분 위상각 및 제 2 시간의 예상 주파수에 기초하여 제 1 시간의 예상 주파수를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The method for estimating the target frequency according to the present disclosure is for synchronizing the frequency of voltages shared by devices included in the system, and measures the voltage at each predetermined time to measure the first voltage and the first voltage at the first time. Obtaining a second voltage that is a measurement value of a second time that is a time immediately before time, extracting dq components from the first voltage and the second voltage to obtain a first voltage vector and a second voltage vector, a first Obtaining a differential phase angle of the first time based on the voltage vector and the second voltage vector, the expected frequency of the second time (
Figure 112019094629341-pat00001
) Obtaining, obtaining an expected frequency of the first time based on the differential phase angle of the first time and the expected frequency of the second time.

본 개시에 따른 목적 주파수를 추정하는 방법의 제 1 시간의 차분 위상각을 획득하는 단계는, d-q 평면에서 제 1 전압 벡터 및 제 2 전압 벡터가 이루는 각을 제 1 시간의 차분 위상각으로 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the method of estimating a target frequency according to the present disclosure, the step of obtaining the differential phase angle of the first time may include obtaining an angle formed by the first voltage vector and the second voltage vector in the dq plane as the differential phase angle of the first time. It characterized in that it comprises a step.

본 개시에 따른 목적 주파수를 추정하는 방법의 제 1 시간의 차분 위상각(

Figure 112019094629341-pat00002
을 획득하는 단계는, 제 1 전압 벡터 및 제 2 전압 벡터의 내적 또는 외적 중 하나에 기초하여 제 1 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00003
을 획득하는 단계 및 제 1 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00004
을 제 1 시간의 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00005
으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The differential phase angle of the first time in the method of estimating the target frequency according to the present disclosure (
Figure 112019094629341-pat00002
The step of obtaining is, based on one of the inner product or the outer product of the first voltage vector and the second voltage vector, the first difference phase angle (
Figure 112019094629341-pat00003
And the first difference phase angle (
Figure 112019094629341-pat00004
The difference phase angle of the first time (
Figure 112019094629341-pat00005
It characterized in that it comprises the step of determining.

본 개시에 따른 목적 주파수를 추정하는 방법의 제 1 시간의 차분 위상각(

Figure 112019094629341-pat00006
을 획득하는 단계는, 위상각 보상 함수에 기초하여 제 1 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00007
을 보상하여 제 2 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00008
을 획득하는 단계 및 제 2 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00009
을 제 1 시간의 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00010
으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The differential phase angle of the first time in the method of estimating the target frequency according to the present disclosure (
Figure 112019094629341-pat00006
The step of obtaining is, based on the phase angle compensation function, the first difference phase angle (
Figure 112019094629341-pat00007
By compensating for the second differential phase angle (
Figure 112019094629341-pat00008
And the second differential phase angle (
Figure 112019094629341-pat00009
The difference phase angle of the first time (
Figure 112019094629341-pat00010
It characterized in that it comprises the step of determining.

본 개시에 따른 목적 주파수를 추정하는 방법의 제 1 시간의 차분 위상각(

Figure 112019094629341-pat00011
을 획득하는 단계는, 제 2 시간의 제 2 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00012
)을 획득하는 단계; 제 1 시간의 제 2 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00013
)을 제 2 시간의 제 2 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00014
)에 기초하여 보정하는 단계; 및 보정된 제 2 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00015
을 제 1 시간의 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00016
으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The differential phase angle of the first time in the method of estimating the target frequency according to the present disclosure (
Figure 112019094629341-pat00011
The step of obtaining is the second differential phase angle of the second time (
Figure 112019094629341-pat00012
Obtaining ); The second differential phase angle of the first time (
Figure 112019094629341-pat00013
) To the second differential phase angle of the second time (
Figure 112019094629341-pat00014
) Correcting based on; And the corrected second differential phase angle (
Figure 112019094629341-pat00015
The difference phase angle of the first time (
Figure 112019094629341-pat00016
It characterized in that it comprises the step of determining.

본 개시에 따른 목적 주파수를 추정하는 장치는 시스템에 포함된 장치들이 공유하는 전압의 주파수를 동기화 하기 위한 것으로써, 주파수를 추정하는 장치는 프로세서 및 메모리를 포함하고, 프로세서는 메모리에 저장된 명령어에 기초하여, 미리 정해진 시간마다 전압을 측정하여 제 1 시간의 측정값인 제 1 전압 및 제 1 시간의 직전 시간인 제 2 시간의 측정값인 제 2 전압을 획득하는 단계, 제 1 전압 및 제 2 전압으로부터 d-q 성분을 추출하여, 제 1 전압 벡터 및 제 2 전압 벡터를 획득하는 단계, 제 1 전압 벡터 및 제 2 전압 벡터에 기초하여 제 1 시간의 차분 위상각을 획득하는 단계, 제 2 시간의 예상 주파수(

Figure 112019094629341-pat00017
)를 획득하는 단계, 제 1 시간의 차분 위상각 및 제 2 시간의 예상 주파수에 기초하여 제 1 시간의 예상 주파수를 획득하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 한다.The apparatus for estimating a target frequency according to the present disclosure is for synchronizing frequencies of voltages shared by devices included in the system, and the apparatus for estimating the frequency includes a processor and a memory, and the processor is based on instructions stored in the memory. Thus, measuring the voltage at each predetermined time to obtain a first voltage that is a measured value of the first time and a second voltage that is a measured value of a second time that is a time immediately before the first time, the first voltage and the second voltage Extracting the dq component from, obtaining a first voltage vector and a second voltage vector, obtaining a differential phase angle of the first time based on the first voltage vector and the second voltage vector, and predicting the second time frequency(
Figure 112019094629341-pat00017
), obtaining an expected frequency of the first time based on the differential phase angle of the first time and the expected frequency of the second time.

본 개시에 따른 목적 주파수를 추정하는 장치의 프로세서는 메모리에 저장된 명령어에 기초하여, d-q 평면에서 제 1 전압 벡터 및 제 2 전압 벡터가 이루는 각을 제 1 시간의 차분 위상각으로 획득하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 한다.The processor of the apparatus for estimating the target frequency according to the present disclosure performs the step of acquiring the angle formed by the first voltage vector and the second voltage vector in the dq plane as a difference phase angle of a first time based on an instruction stored in a memory. Characterized in that.

본 개시에 따른 목적 주파수를 추정하는 장치의 프로세서는 메모리에 저장된 명령어에 기초하여, 제 1 전압 벡터 및 제 2 전압 벡터의 내적 또는 외적 중 하나에 기초하여 제 1 차분 위상각(

Figure 112019094629341-pat00018
을 획득하는 단계, 및 제 1 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00019
을 제 1 시간의 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00020
으로 결정하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 한다.The processor of the apparatus for estimating a target frequency according to the present disclosure includes a first differential phase angle (1st difference phase angle) based on one of the inner product or the outer product of the first voltage vector and the second voltage vector, based on an instruction stored in a memory.
Figure 112019094629341-pat00018
Obtaining, and a first differential phase angle (
Figure 112019094629341-pat00019
The difference phase angle of the first time (
Figure 112019094629341-pat00020
It characterized in that performing the step of determining.

본 개시에 따른 목적 주파수를 추정하는 장치의 프로세서는 메모리에 저장된 명령어에 기초하여, 위상각 보상 함수에 기초하여 제 1 차분 위상각(

Figure 112019094629341-pat00021
을 보상하여 제 2 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00022
을 획득하는 단계 및 제 2 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00023
을 제 1 시간의 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00024
으로 결정하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 한다.The processor of the apparatus for estimating the target frequency according to the present disclosure includes a first differential phase angle (
Figure 112019094629341-pat00021
By compensating for the second differential phase angle (
Figure 112019094629341-pat00022
And the second differential phase angle (
Figure 112019094629341-pat00023
The difference phase angle of the first time (
Figure 112019094629341-pat00024
It characterized in that performing the step of determining.

본 개시에 따른 목적 주파수를 추정하는 장치의 프로세서는 메모리에 저장된 명령어에 기초하여, 제 2 시간의 제 2 차분 위상각(

Figure 112019094629341-pat00025
)을 획득하는 단계, 제 1 시간의 제 2 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00026
)을 제 2 시간의 제 2 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00027
)에 기초하여 보정하는 단계 및 보정된 제 2 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00028
을 상기 제 1 시간의 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00029
으로 결정하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 한다.The processor of the apparatus for estimating the target frequency according to the present disclosure is based on the instruction stored in the memory, the second differential phase angle of the second time (
Figure 112019094629341-pat00025
), the second differential phase angle of the first time (
Figure 112019094629341-pat00026
) To the second differential phase angle of the second time (
Figure 112019094629341-pat00027
) Based on the correction and the corrected second differential phase angle (
Figure 112019094629341-pat00028
The difference phase angle of the first time (
Figure 112019094629341-pat00029
It characterized in that performing the step of determining.

또한, 상술한 바와 같은 목적 주파수를 추정하는 방법을 구현하기 위한 프로그램은 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다.In addition, a program for implementing the method for estimating the target frequency as described above may be recorded on a computer-readable recording medium.

도 1 은 실제 3상 계통(시스템) 전압의 변화 양상을 나타낸다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 주파수 추정 장치를 나타낸 도면이다.
도 3는 본 개시의 일 실시예에 따라 계통 전압을 동기화 시키기 위한 장치의 블록도를 나타낸다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 주파수 추정 장치의 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 주파수 추정 장치를 나타낸 블록도이다.
도 6은 본 개시의 d-q 좌표를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따라 주파수를 추정하는 블록도를 나타낸다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 주파수 추정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 backward, forward, trapezoid를 설명하는 도면이다.
1 shows a change pattern of an actual three-phase system (system) voltage.
2 is a diagram illustrating a frequency estimation apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
3 is a block diagram of an apparatus for synchronizing a grid voltage according to an embodiment of the present disclosure.
4 is a flowchart illustrating an operation of a frequency estimation apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
5 is a block diagram illustrating a frequency estimation apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
6 is a diagram for explaining dq coordinates of the present disclosure.
7 is a block diagram illustrating a frequency estimation according to an embodiment of the present disclosure.
8 is a graph showing a frequency estimation result according to an embodiment of the present disclosure.
9 is a diagram illustrating backward, forward, and trapezoid according to an embodiment of the present disclosure.

개시된 실시예의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이다.Advantages and features of the disclosed embodiments, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below together with the accompanying drawings. However, the present disclosure is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in a variety of different forms, and only these embodiments make the present disclosure complete, and those skilled in the art to which the present disclosure pertains. It is only provided to inform the person of the scope of the invention completely.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 개시된 실시예에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. The terms used in the present specification will be briefly described, and the disclosed embodiments will be described in detail.

본 명세서에서 사용되는 용어는 본 개시에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 관련 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 개시에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다. The terms used in the present specification have selected general terms that are currently widely used as possible while considering functions in the present disclosure, but this may vary according to the intention or precedent of a technician engaged in a related field, the emergence of new technologies, and the like. In addition, in certain cases, there are terms arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning of the terms will be described in detail in the description of the corresponding invention. Therefore, the terms used in the present disclosure should be defined based on the meaning of the term and the contents of the present disclosure, not the name of a simple term.

본 명세서에서의 단수의 표현은 문맥상 명백하게 단수인 것으로 특정하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 복수의 표현은 문맥상 명백하게 복수인 것으로 특정하지 않는 한, 단수의 표현을 포함한다.In this specification, expressions in the singular include plural expressions, unless the context clearly specifies that they are singular. In addition, plural expressions include expressions in the singular unless explicitly specified as plural in context.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. When a part of the specification is said to "include" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated.

또한, 명세서에서 사용되는 "부"라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어 구성요소를 의미하며, "부"는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 "부"는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. "부"는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 "부"는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 "부"들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 "부"들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 "부"들로 더 분리될 수 있다.In addition, the term "unit" used in the specification refers to a software or hardware component, and "unit" performs certain roles. However, "unit" is not meant to be limited to software or hardware. The “unit” may be configured to be in an addressable storage medium or may be configured to reproduce one or more processors. Thus, as an example, "unit" refers to components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, processes, functions, properties, procedures, Includes subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, database, data structures, tables, arrays and variables. The functions provided within the components and "units" may be combined into a smaller number of components and "units" or may be further separated into additional components and "units".

본 개시의 일 실시예에 따르면 "부"는 프로세서 및 메모리로 구현될 수 있다. 용어 "프로세서" 는 범용 프로세서, 중앙 처리 장치 (CPU), 마이크로프로세서, 디지털 신호 프로세서 (DSP), 제어기, 마이크로제어기, 상태 머신 등을 포함하도록 넓게 해석되어야 한다. 몇몇 환경에서는, "프로세서" 는 주문형 반도체 (ASIC), 프로그램가능 로직 디바이스 (PLD), 필드 프로그램가능 게이트 어레이 (FPGA) 등을 지칭할 수도 있다. 용어 "프로세서" 는, 예를 들어, DSP 와 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서들의 조합, DSP 코어와 결합한 하나 이상의 마이크로프로세서들의 조합, 또는 임의의 다른 그러한 구성들의 조합과 같은 처리 디바이스들의 조합을 지칭할 수도 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the "unit" may be implemented with a processor and a memory. The term “processor” is to be interpreted broadly to include general purpose processors, central processing units (CPUs), microprocessors, digital signal processors (DSPs), controllers, microcontrollers, state machines, and the like. In some circumstances, “processor” may refer to an application specific application (ASIC), programmable logic device (PLD), field programmable gate array (FPGA), and the like. The term “processor” refers to a combination of processing devices, such as, for example, a combination of a DSP and a microprocessor, a combination of a plurality of microprocessors, a combination of one or more microprocessors in combination with a DSP core, or any other such configuration. You can also refer to it.

용어 "메모리" 는 전자 정보를 저장 가능한 임의의 전자 컴포넌트를 포함하도록 넓게 해석되어야 한다. 용어 메모리는 임의 액세스 메모리 (RAM), 판독-전용 메모리 (ROM), 비-휘발성 임의 액세스 메모리 (NVRAM), 프로그램가능 판독-전용 메모리 (PROM), 소거-프로그램가능 판독 전용 메모리 (EPROM), 전기적으로 소거가능 PROM (EEPROM), 플래쉬 메모리, 자기 또는 광학 데이터 저장장치, 레지스터들 등과 같은 프로세서-판독가능 매체의 다양한 유형들을 지칭할 수도 있다. 프로세서가 메모리로부터 정보를 판독하고/하거나 메모리에 정보를 기록할 수 있다면 메모리는 프로세서와 전자 통신 상태에 있다고 불린다. 프로세서에 집적된 메모리는 프로세서와 전자 통신 상태에 있다.The term "memory" should be interpreted broadly to include any electronic component capable of storing electronic information. The term memory refers to random access memory (RAM), read-only memory (ROM), non-volatile random access memory (NVRAM), programmable read-only memory (PROM), erase-programmable read-only memory (EPROM), electrical May refer to various types of processor-readable media such as erasable PROM (EEPROM), flash memory, magnetic or optical data storage, registers, and the like. The memory is said to be in electronic communication with the processor if it can read information from and/or write information to the memory. The memory integrated in the processor is in electronic communication with the processor.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 실시예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그리고 도면에서 본 개시를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the embodiments. In addition, in the drawings, parts not related to the description are omitted in order to clearly describe the present disclosure.

도 1 은 실제 3상 계통(시스템) 전압의 변화 양상을 나타낸다.1 shows a change pattern of an actual three-phase system (system) voltage.

도 1 은 abc 좌표계에 표시된 Va, Vb, Vc를 나타낼 수 있다. abc 좌표계는 가로축이 시간을 나타내고, 세로축이 전압값을 나타낼 수 있다. abc 좌표계에서 Va, Vb, Vc 사이의 위상의 차이는 동일 시각에 Va, Vb, Vc이 서로 다른 전압값을 가지는 것에 기초하여 추정할 수 있다. 또한 abc 좌표계에서 주파수의 차이는 Va, Vb, Vc 의 전압값의 주기에 기초하여 추정할 수 있다.1 may represent Va, Vb, and Vc displayed in the abc coordinate system. In the abc coordinate system, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents voltage values. The phase difference between Va, Vb, and Vc in the abc coordinate system may be estimated based on the fact that Va, Vb, and Vc have different voltage values at the same time. In addition, the difference in frequency in the abc coordinate system can be estimated based on the period of voltage values of Va, Vb, and Vc.

도 1을 참조하면, T1 이후의 Va, Vb, Vc 파형과 같이, 실제 계통 전압은 전압의 크기와 주파수가 이상적인 정현파를 이루지 못하는 사고가 발생할 수 있다. 도 1 의 Va, Vb, Vc와 같이 왜곡된 정현파를 가지는 계통(시스템) 전압을 가지는 경우, 시스템에 연결된 장치들이 수월하게 동기화 하지 못하므로 시스템에 포함된 장치들이 유기적으로 동작하지 못하는 문제점이 있다.Referring to FIG. 1, like waveforms Va, Vb, and Vc after T1, an accident may occur in which the magnitude and frequency of the actual grid voltage do not form an ideal sine wave. In the case of having a system (system) voltage having a distorted sine wave such as Va, Vb, and Vc of FIG. 1, there is a problem in that the devices included in the system cannot operate organically because devices connected to the system cannot easily synchronize.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 다양한 해결책이 제시되고 있으며 이에 대하여 아래에서 설명한다.Various solutions have been proposed to solve this problem and will be described below.

도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 주파수 추정 장치를 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating a frequency estimation apparatus according to an embodiment of the present disclosure.

주파수 추정 장치(100)는 프로세서(210) 및 메모리(220)를 포함할 수 있다. 프로세서(210)는 메모리(220)에 저장된 명령어들을 수행할 수 있다. 주파수 추정 장치(100)는 메모리(220)에 저장되어 있는 명령어에 기초하여 계통의 주파수를 동기화하기 위하여 목적주파수를 추정할 수 있다. 또한 주파수 추정 장치(100)는 목적 주파수를 추정하여 계통에 포함된 장치들의 전압을 동기화 시킬 수 있다.The frequency estimation apparatus 100 may include a processor 210 and a memory 220. The processor 210 may execute instructions stored in the memory 220. The frequency estimation apparatus 100 may estimate a target frequency in order to synchronize the frequency of the system based on a command stored in the memory 220. In addition, the frequency estimating device 100 may synchronize voltages of devices included in the system by estimating a target frequency.

이하, 주파수 추정 장치(100)의 동작에 대하여 이하에서 보다 자세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the frequency estimation apparatus 100 will be described in more detail below.

도 3 는 본 개시의 일 실시예에 따라 계통 전압을 동기화 시키기 위한 장치의 블록도를 나타낸다.3 is a block diagram of an apparatus for synchronizing a grid voltage according to an embodiment of the present disclosure.

도 3 은 PLL(phase-locked loop)에 의해 계통 전압을 동기화 시키는 방법을 나타낸다.3 shows a method of synchronizing the grid voltage by a phase-locked loop (PLL).

주파수 추정 장치(100)는 d-q 도메인 변화부(310)를 포함할 수 있다. 주파수 추정 장치(100)가 단상 또는 3상 계통 전압(Vabc)을 abc 좌표계에서 동기좌표계로 변환하기 위해서는 추정된 위상각을 사인(sine)과 코사인(cosine) 함수에 대입한 연산을 거칠 수 있다. abc 좌표계에 따른 계통 전압(Vabc)은 도 1 에 나타난 3상 전압과 같을 수 있다. 주파수 추정 장치(100)는 식 (1)을 이용하여 abc 좌표계를 정지좌표계로 변환할 수 있다. 또한 주파수 추정 장치(100)는 식 (2)를 사용해 정지 좌표계를 동기 좌표계로 변환할 수 있다.The frequency estimation apparatus 100 may include a d-q domain change unit 310. In order for the frequency estimating apparatus 100 to convert the single-phase or three-phase system voltage Vabc from the abc coordinate system to the synchronous coordinate system, the estimated phase angle may be substituted for a sine and a cosine function. The grid voltage Vabc according to the abc coordinate system may be the same as the three-phase voltage shown in FIG. 1. The frequency estimating apparatus 100 may convert the abc coordinate system into a stationary coordinate system using Equation (1). In addition, the frequency estimation apparatus 100 may convert the stationary coordinate system into a synchronous coordinate system using Equation (2).

Figure 112019094629341-pat00030
...식 (1)
Figure 112019094629341-pat00030
...Equation (1)

Figure 112019094629341-pat00031
... 식 (2)
Figure 112019094629341-pat00031
... equation (2)

주파수 추정 장치(100)의 d-q 도메인 변화부(310)의 출력은 d축의 전압값(Vd)과 q축의 전압값(Vq)을 포함하는 전압 벡터일 수 있다. The output of the d-q domain change unit 310 of the frequency estimation apparatus 100 may be a voltage vector including a voltage value Vd of the d-axis and a voltage value Vq of the q-axis.

주파수 추정 장치(100)는 차분 위상 추정부(320)를 포함할 수 있다. 주파수 추정 장치(100)는 차분 위상 추정부(320)를 이용하여 전압 벡터로부터 상 계통 전압(Vabc)의 시간에 따른 차분 위상을 추정할 수 있다. 주파수 추정 장치(100)는 d-q 도메인으로 변환된 상 계통 전압인 전압 벡터에 아크탄젠트(arctan)를 취하여 상 계통 전압(Vabc)의 시간에 따른 차분 위상을 추정할 수 있다. 도 3을 참조하면 차분 위상각의 추정값은

Figure 112019094629341-pat00032
로 나타낼 수 있다. The frequency estimation apparatus 100 may include a differential phase estimation unit 320. The frequency estimating apparatus 100 may estimate a differential phase according to time of the phase system voltage Vabc from the voltage vector using the differential phase estimating unit 320. The frequency estimating apparatus 100 may estimate a differential phase of the phase system voltage Vabc over time by taking an arc tangent to a voltage vector that is a phase system voltage converted to the dq domain. 3, the estimated value of the differential phase angle is
Figure 112019094629341-pat00032
It can be expressed as

추정된 차분 위상(

Figure 112019094629341-pat00033
)은 주파수 추정 장치(100)에 포함된 제 1 증폭부(330) 및 제 2 증폭부(340)에 입력될 수 있다. 주파수 추정 장치(100)는 제 1 적분부(350)를 이용하여 제 2 증폭부(340)에 의하여 증폭된 차분 위상을 시간에 대하여 적분할 수 있다. 또한 주파수 추정 장치(100)는 제 1 증폭부(330)의 출력 및 제 1 적분부(350)에 의한 출력을 더하여 추정된 주파수(
Figure 112019094629341-pat00034
)를 획득할 수 있다. 주파수 추정 장치(100)는 추정된 주파수(
Figure 112019094629341-pat00035
)를 출력할 수 있다.Estimated differential phase (
Figure 112019094629341-pat00033
) May be input to the first amplifying unit 330 and the second amplifying unit 340 included in the frequency estimation apparatus 100. The frequency estimation apparatus 100 may integrate the difference phase amplified by the second amplifying unit 340 with respect to time using the first integrating unit 350. In addition, the frequency estimating apparatus 100 adds the output of the first amplifying unit 330 and the output of the first integrating unit 350 to add the estimated frequency (
Figure 112019094629341-pat00034
) Can be obtained. The frequency estimation device 100 is the estimated frequency (
Figure 112019094629341-pat00035
) Can be printed.

주파수 추정 장치(100)는 제 2 적분부(370)를 더 포함할 수 있다. 주파수 추정 장치(100)는 제 2 적분부(370)를 이용하여 추정된 주파수(

Figure 112019094629341-pat00036
)를 적분하여 추정된 위상(
Figure 112019094629341-pat00037
)을 획득할 수 있다. 주파수 추정 장치(100)는 추정된 위상(
Figure 112019094629341-pat00038
)을 출력할 수 있다.The frequency estimation apparatus 100 may further include a second integrating unit 370. The frequency estimating device 100 uses the second integrating unit 370 to determine the estimated frequency (
Figure 112019094629341-pat00036
) And the estimated phase (
Figure 112019094629341-pat00037
) Can be obtained. The frequency estimation device 100 is the estimated phase (
Figure 112019094629341-pat00038
) Can be printed.

도 3에 따른 주파수 추정 장치(100)는 하나의 장치로 주파수(

Figure 112019094629341-pat00039
) 및 위상(
Figure 112019094629341-pat00040
)을 모두 추정할 수 있는 효과가 있다. The frequency estimating apparatus 100 according to FIG. 3 is a frequency (
Figure 112019094629341-pat00039
) And phase (
Figure 112019094629341-pat00040
) Has the effect of estimating all.

도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 주파수 추정 장치의 동작을 나타낸 흐름도이다. 또한 도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 주파수 추정 장치를 나타낸 블록도이다. 또한 도 6은 본 개시의 d-q 좌표를 설명하기 위한 도면이다.4 is a flowchart illustrating an operation of a frequency estimation apparatus according to an embodiment of the present disclosure. 5 is a block diagram illustrating a frequency estimation apparatus according to an embodiment of the present disclosure. 6 is a diagram for describing d-q coordinates of the present disclosure.

주파수 추정 장치(100)는 미리 정해진 시간마다 전압을 측정하여 제 1 시간의 측정값인 제 1 전압 및 제 1 시간의 직전 시간인 제 2 시간의 측정값인 제 2 전압을 획득하는 단계(410)를 수행할 수 있다. 제 1 전압 및 제 2 전압은 abc 좌표계에서 제 1 시간 및 제 2 시간의 전압값일 수 있다. The frequency estimating apparatus 100 measures a voltage at every predetermined time to obtain a first voltage that is a measured value of a first time and a second voltage that is a measured value of a second time that is just before the first time (410) You can do it. The first voltage and the second voltage may be voltage values of the first time and the second time in the abc coordinate system.

주파수 추정 장치(100)는 제 1 시간의 측정값인 제 1 전압을 측정할 수 있다. 제 1 전압은 주파수 추정 장치(100)가 가장 최근에 측정한 전압일 수 있다. 주파수 추정 장치(100)는 제 1 시간의 직전 시간인 제 2 시간에 측정된 제 2 전압을 메모리에 미리 저장하고 있을 수 있다. 주파수 추정 장치(100)는 메모리로부터 제 2 시간에 측정된 제 2 전압을 획득할 수 있다.The frequency estimating apparatus 100 may measure a first voltage that is a measured value of a first time. The first voltage may be the voltage most recently measured by the frequency estimation apparatus 100. The frequency estimating apparatus 100 may pre-store the second voltage measured at a second time, which is a time immediately before the first time, in a memory. The frequency estimation apparatus 100 may obtain the second voltage measured at the second time from the memory.

주파수 추정 장치(100)는 미리 정해진 주기(

Figure 112019094629341-pat00041
)마다 계통 전압(Vg)을 측정할 수있다. 미리 정해진 주기를 샘플 주기라고 할 수 있다. 주파수 추정 장치(100)는 미리 정해진 주기(
Figure 112019094629341-pat00042
)를 메모리에 저장하고 있을 수 있다. 또한 주파수 추정 장치(100)는 미리 정해진 주기(
Figure 112019094629341-pat00043
)를 메모리로부터 획득할 수 있다. 계통 전압은 단상 또는 3상일 수 있다. 제 1 시간은 제 2 시간으로부터 한 샘플 주기(
Figure 112019094629341-pat00044
)가 지난 후를 나타낼 수 있다.The frequency estimating device 100 has a predetermined period (
Figure 112019094629341-pat00041
), the grid voltage (Vg) can be measured. The predetermined period may be referred to as a sample period. The frequency estimating device 100 has a predetermined period (
Figure 112019094629341-pat00042
) May be stored in memory. In addition, the frequency estimating device 100 has a predetermined period (
Figure 112019094629341-pat00043
) Can be obtained from memory. The grid voltage can be single-phase or three-phase. The first time is one sample period from the second time (
Figure 112019094629341-pat00044
) Can indicate after passing.

주파수 추정 장치(100)는 d-q 추출부(510)를 포함할 수 있다. d-q 추출부(510)는 제 1 전압 및 제 2 전압으로부터 d-q 성분을 추출하여, 제 1 전압 벡터 및 제 2 전압 벡터를 획득하는 단계(420)를 수행할 수 있다. The frequency estimation apparatus 100 may include a d-q extraction unit 510. The d-q extraction unit 510 may perform step 420 of extracting the d-q component from the first voltage and the second voltage to obtain a first voltage vector and a second voltage vector.

주파수 추정 장치(100)는 식 (1) 또는 식 (2) 중 적어도 하나를 이용하여 제 1 전압 및 제 2 전압으로부터 d-q 성분을 추출할 수 있다. 또한 주파수 추정 장치(100)는 제 1 전압으로부터 추출된 d-q 성분에 기초하여 제 1 전압 벡터를 획득할 수 있다. 또한 주파수 추정 장치(100)는 제 2 전압으로부터 추출된 d-q 성분에 기초하여 제 2 전압 벡터를 획득할 수 있다. The frequency estimating apparatus 100 may extract the d-q component from the first voltage and the second voltage using at least one of Equation (1) or Equation (2). In addition, the frequency estimating apparatus 100 may obtain a first voltage vector based on the d-q component extracted from the first voltage. Also, the frequency estimation apparatus 100 may obtain a second voltage vector based on the d-q component extracted from the second voltage.

제 1 전압은 가장 최근에 측정된 전압값이고, 주파수 추정 장치(100)는 제 1 전압으로부터 d-q 성분을 추출하여 제 1 전압 벡터를 획득할 수 있다. 또한, 주파수 추정 장치(100)는 제 2 전압을 제 1 시간의 직전 시간인 제 2 시간에 측정하여 메모리에 저장하고 있을 수 있다. 또한 주파수 추정 장치(100)는 제 2 전압에 기초하여 제 2 전압 벡터를 획득하여, 제 2 전압 벡터를 미리 메모리에 저장하고 있을 수 있다. 주파수 추정 장치(100)는 제 2 전압 벡터를 메모리로부터 획득할 수 있다.The first voltage is the most recently measured voltage value, and the frequency estimation apparatus 100 may obtain a first voltage vector by extracting the d-q component from the first voltage. In addition, the frequency estimating apparatus 100 may measure the second voltage at a second time, which is a time immediately before the first time, and store it in a memory. Also, the frequency estimating apparatus 100 may obtain a second voltage vector based on the second voltage and store the second voltage vector in the memory in advance. The frequency estimation apparatus 100 may obtain the second voltage vector from the memory.

도 6을 참조하면, 그래프의 가로축은 d축의 전압값을 나타낸다. 또한 그래프의 세로축은 q축의 전압값을 나타낸다. d-q 평면에서 제 1 전압 벡터는

Figure 112019094629341-pat00045
와 같을 수 있다. 또한 d-q 평면에서 제 2 전압 벡터는
Figure 112019094629341-pat00046
와 같을 수 있다. 여기서 k는 자연수이다. k는 k-1으로부터 하나의 샘플 주기(
Figure 112019094629341-pat00047
)가 지났음을 의미할 수 있다.6, the horizontal axis of the graph represents the voltage value of the d-axis. In addition, the vertical axis of the graph represents the voltage value of the q-axis. The first voltage vector in the dq plane is
Figure 112019094629341-pat00045
Can be the same as Also in the dq plane the second voltage vector is
Figure 112019094629341-pat00046
Can be the same as Where k is a natural number. k is one sample period from k-1 (
Figure 112019094629341-pat00047
) May mean past.

제 1 전압 벡터(

Figure 112019094629341-pat00048
)의 d축 값은 Vd[k]일 수 있다. 또한 제 1 전압 벡터(
Figure 112019094629341-pat00049
)의 q 축 값은 Vq[k]일 수 있다. 제 2 전압 벡터(
Figure 112019094629341-pat00050
)의 d축 값은 Vd[k-1]일 수 있다. 또한 제 2 전압 벡터(
Figure 112019094629341-pat00051
)의 q 축 값은 Vq[k-1]일 수 있다.First voltage vector (
Figure 112019094629341-pat00048
The d-axis value of) may be Vd[k]. Also the first voltage vector (
Figure 112019094629341-pat00049
The q-axis value of) may be Vq[k]. The second voltage vector (
Figure 112019094629341-pat00050
The d-axis value of) may be Vd[k-1]. Also the second voltage vector (
Figure 112019094629341-pat00051
The q-axis value of) may be Vq[k-1].

다시 도 5를 참조하면, 주파수 추정 장치(100)는 차분 위상각 추정부(520)를 포함할 수 있다. 주파수 추정 장치(100)의 차분 위상각 추정부(520)는 제 1 전압 벡터 및 제 2 전압 벡터에 기초하여 제 1 시간의 차분 위상각을 획득하는 단계(430)를 수행할 수 있다.Referring back to FIG. 5, the frequency estimation apparatus 100 may include a differential phase angle estimation unit 520. The differential phase angle estimator 520 of the frequency estimating apparatus 100 may perform an operation 430 of obtaining a differential phase angle of a first time based on the first voltage vector and the second voltage vector.

주파수 추정 장치(100)는 d-q 평면에서 제 1 전압 벡터 및 제 2 전압 벡터가 이루는 각을 제 1 시간의 차분 위상각으로 획득하는 단계를 수행할 수 있다. The frequency estimating apparatus 100 may perform an operation of obtaining an angle formed by the first voltage vector and the second voltage vector in the d-q plane as a differential phase angle of a first time.

주파수 추정 장치(100)는 아크탄젠트를 이용하여 제 1 시간의 차분 위상각을 획득할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 제 1 전압 벡터(

Figure 112019094629341-pat00052
)의 d축 값은 Vd[k]일 수 있다. 또한 제 1 전압 벡터(
Figure 112019094629341-pat00053
)의 q 축 값은 Vq[k]일 수 있다. 제 1 전압 벡터(
Figure 112019094629341-pat00054
)가 d축과 이루는 각은
Figure 112019094629341-pat00055
일 수 있다. 주파수 추정 장치(100)는 제 1 전압 벡터(
Figure 112019094629341-pat00056
)에 아크탄젠트를 취하여
Figure 112019094629341-pat00057
을 획득할 수 있다. 동일한 방식으로 주파수 추정 장치(100)는 제 2 전압 벡터(
Figure 112019094629341-pat00058
)에 아크탄젠트를 취하여
Figure 112019094629341-pat00059
을 획득할 수 있다. 주파수 추정 장치(100)는
Figure 112019094629341-pat00060
Figure 112019094629341-pat00061
의 차분을 제 1 시간의 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00062
)으로 결정할 수 있다.The frequency estimating apparatus 100 may obtain a difference phase angle of the first time by using the arc tangent. As described above, the first voltage vector (
Figure 112019094629341-pat00052
The d-axis value of) may be Vd[k]. Also the first voltage vector (
Figure 112019094629341-pat00053
The q-axis value of) may be Vq[k]. First voltage vector (
Figure 112019094629341-pat00054
The angle between) and the d-axis is
Figure 112019094629341-pat00055
Can be The frequency estimation device 100 is a first voltage vector (
Figure 112019094629341-pat00056
) By taking the arc tangent
Figure 112019094629341-pat00057
Can be obtained. In the same way, the frequency estimating device 100 is configured to a second voltage vector
Figure 112019094629341-pat00058
) By taking the arc tangent
Figure 112019094629341-pat00059
Can be obtained. The frequency estimation device 100
Figure 112019094629341-pat00060
Wow
Figure 112019094629341-pat00061
The difference of the first time difference phase angle (
Figure 112019094629341-pat00062
) Can be determined.

또한, 주파수 추정 장치(100)는 제 1 전압 벡터 및 제 2 전압 벡터의 외적 또는 내적을 이용하여 제 1 시간의 차분 위상각(

Figure 112019094629341-pat00063
)을 획득할 수 있다. 주파수 추정 장치(100)는 제 1 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00064
) 또는 제 2 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00065
)에 기초하여 제 1 시간의 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00066
)을 결정할 수 있다.In addition, the frequency estimating apparatus 100 uses the outer product or the inner product of the first voltage vector and the second voltage vector to determine the difference phase angle of the first time (
Figure 112019094629341-pat00063
) Can be obtained. The frequency estimating device 100 includes a first differential phase angle (
Figure 112019094629341-pat00064
) Or the second differential phase angle (
Figure 112019094629341-pat00065
The differential phase angle of the first time based on) (
Figure 112019094629341-pat00066
) Can be determined.

제 1 전압 벡터 및 제 2 전압 벡터 사이의 외적은 식 (3)과 같다.The cross product between the first voltage vector and the second voltage vector is given by Equation (3).

Figure 112019094629341-pat00067
... 식 (3)
Figure 112019094629341-pat00067
... Equation (3)

주파수 추정 장치(100)가 전압을 측정하는 주기를 충분히 짧게 하는 경우, 위상각의 변화가 매우 작으므로

Figure 112019094629341-pat00068
일 수 있다.When the frequency estimating device 100 shortens the voltage measurement period sufficiently, the change in the phase angle is very small.
Figure 112019094629341-pat00068
Can be

따라서, 주파수 추정 장치(100)는 제 1 시간의 차분 위상각(

Figure 112019094629341-pat00069
)을 획득하기 위하여 식 (4)에 기초하여 제 1 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00070
)을 획득하는 단계를 수행할 수 있다. Therefore, the frequency estimating device 100 is the difference phase angle of the first time (
Figure 112019094629341-pat00069
In order to obtain ), based on equation (4), the first difference phase angle (
Figure 112019094629341-pat00070
) Can be performed.

Figure 112019094629341-pat00071
...식 (4)
Figure 112019094629341-pat00071
...Equation (4)

또한, 주파수 추정 장치(100)는 제 1 차분 위상각(

Figure 112019094629341-pat00072
)을 제 1 시간의 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00073
)으로 결정하는 단계를 수행할 수 있다. 여기서,
Figure 112019094629341-pat00074
는 제 1 전압 벡터의 q축 전압값을 나타내고,
Figure 112019094629341-pat00075
는 제 1 전압 벡터의 d축 전압값을 나타내고,
Figure 112019094629341-pat00076
는 제 2 전압 벡터의 q축 전압값을 나타내고,
Figure 112019094629341-pat00077
는 제 2 전압 벡터의 d축 전압값을 나타내고,
Figure 112019094629341-pat00078
는 제 1 전압 벡터의 크기를 나타내고,
Figure 112019094629341-pat00079
는 제 2 전압 벡터의 크기를 나타낼 수 있다. 또한,
Figure 112019094629341-pat00080
Figure 112019094629341-pat00081
는 미리 정해둔 상수 값일 수 있다. 주파수 추정 장치(100)는 메모리로부터
Figure 112019094629341-pat00082
Figure 112019094629341-pat00083
를 획득할 수 있다. 또한 주파수 추정 장치(100)는 외부의 장치 또는 사용자의 입력으로부터 유무선으로 메모리로부터
Figure 112019094629341-pat00084
Figure 112019094629341-pat00085
를 획득할 수 있다.In addition, the frequency estimating apparatus 100 includes a first differential phase angle (
Figure 112019094629341-pat00072
) To the first time difference phase angle (
Figure 112019094629341-pat00073
) Can be performed. here,
Figure 112019094629341-pat00074
Represents the q-axis voltage value of the first voltage vector,
Figure 112019094629341-pat00075
Represents the d-axis voltage value of the first voltage vector,
Figure 112019094629341-pat00076
Represents the q-axis voltage value of the second voltage vector,
Figure 112019094629341-pat00077
Represents the d-axis voltage value of the second voltage vector,
Figure 112019094629341-pat00078
Represents the magnitude of the first voltage vector,
Figure 112019094629341-pat00079
May represent the magnitude of the second voltage vector. In addition,
Figure 112019094629341-pat00080
Wow
Figure 112019094629341-pat00081
May be a predetermined constant value. Frequency estimation device 100 from the memory
Figure 112019094629341-pat00082
And
Figure 112019094629341-pat00083
Can be obtained. In addition, the frequency estimating device 100 may be configured from the memory via wired or wirelessly from an external device or user input.
Figure 112019094629341-pat00084
And
Figure 112019094629341-pat00085
Can be obtained.

제 1 차분 위상각(

Figure 112019094629341-pat00086
)은 실제 제 1 시간의 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00087
)과 다소 차이가 있을 수 있으나, 그 차이는 무시할 정도로 작을 수 있다.The first difference phase angle (
Figure 112019094629341-pat00086
) Is the difference phase angle of the actual first time (
Figure 112019094629341-pat00087
), but the difference may be negligibly small.

또한, 주파수 추정 장치(100)는 위상각 보상 함수에 기초하여 제 1 차분 위상각(

Figure 112019094629341-pat00088
)을 보상하여 제 2 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00089
)을 획득하는 단계를 수행할 수 있다. 제 2 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00090
)은 제 1 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00091
)보다 제 1 시간의 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00092
)를 정확하게 추정한 값일 수 있다. 주파수 추정 장치(100)는 제 2 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00093
)을 제 1 시간의 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00094
)으로 결정하는 단계를 수행할 수 있다.In addition, the frequency estimating apparatus 100 is based on the phase angle compensation function, the first difference phase angle (
Figure 112019094629341-pat00088
) To compensate for the second differential phase angle (
Figure 112019094629341-pat00089
) Can be performed. The second differential phase angle (
Figure 112019094629341-pat00090
) Is the first difference phase angle (
Figure 112019094629341-pat00091
) Than the first time difference phase angle (
Figure 112019094629341-pat00092
) May be an accurate estimate. The frequency estimating device 100 includes a second differential phase angle (
Figure 112019094629341-pat00093
) To the first time difference phase angle (
Figure 112019094629341-pat00094
) Can be performed.

또한, 주파수 추정 장치(100)는 제 1 시간의 제 2 차분 위상각(

Figure 112019094629341-pat00095
) 및 제 2 시간의 제 2 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00096
)에 기초하여, 제 1 시간의 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00097
)을 결정하는 단계를 수행할 수 있다. In addition, the frequency estimating device 100 is the second differential phase angle of the first time (
Figure 112019094629341-pat00095
) And the second differential phase angle of the second time (
Figure 112019094629341-pat00096
) Based on the difference phase angle of the first time (
Figure 112019094629341-pat00097
) Can be performed.

여기서, 주파수 추정 장치(100)는 제 2 시간의 제 1 차분 위상각(

Figure 112019094629341-pat00098
)을 보상 함수를 이용하여 보상하여 제 2 시간의 제 2 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00099
)을 획득할 수 있다. 또한, 주파수 추정 장치(100)는 제 2 시간의 제 1 전압 벡터 및 제 2 시간의 제 2 전압 벡터의 외적 또는 내적을 이용하여 제 2 시간의 제 1 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00100
)을 획득할 수 있다. 주파수 추정 장치(100)는 식 (4)를 이용하여 제 2 시간의 제 1 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00101
)을 획득할 수 있다. 이에 대해서는 제 1 시간의 제 1 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00102
)을 획득하는 과정과 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.Here, the frequency estimating apparatus 100 is the first difference phase angle of the second time (
Figure 112019094629341-pat00098
) Is compensated using a compensation function to compensate for the second differential phase angle (
Figure 112019094629341-pat00099
) Can be obtained. In addition, the frequency estimating apparatus 100 uses the outer product or the dot product of the first voltage vector of the second time and the second voltage vector of the second time, and the first difference phase angle (
Figure 112019094629341-pat00100
) Can be obtained. The frequency estimating device 100 uses the equation (4) to determine the first difference phase angle of the second time (
Figure 112019094629341-pat00101
) Can be obtained. For this, the first differential phase angle of the first time (
Figure 112019094629341-pat00102
) Is the same as the process of obtaining it, so a duplicate description is omitted.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 주파수 추정 장치(100)는 위상각 보상 함수를 테이블로 저장하고 있을 수 있다. 예를 들어 주파수 추정 장치(100)는 제 1 차분 위상각(

Figure 112019094629341-pat00103
)에 따른 제 2 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00104
)을 값을 저장하고 있을 수 있다. 주파수 추정 장치(100)는 테이블 및 제 1 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00105
)에 기초하여 제 2 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00106
)을 결정할 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, the frequency estimation apparatus 100 may store a phase angle compensation function as a table. For example, the frequency estimating device 100 may have a first difference phase angle (
Figure 112019094629341-pat00103
The second differential phase angle according to) (
Figure 112019094629341-pat00104
) May be storing the value. The frequency estimation apparatus 100 includes a table and a first differential phase angle (
Figure 112019094629341-pat00105
) Based on the second differential phase angle (
Figure 112019094629341-pat00106
) Can be determined.

본 개시의 다른 실시예에 따르면, 주파수 추정 장치(100)는 위상각 보상 함수를 1차 또는 2차식으로 정의할 수 있다. 예를 들어 위상각 보상함수는 식 (5)와 같이 주어질 수 있다.According to another embodiment of the present disclosure, the frequency estimating apparatus 100 may define a phase angle compensation function as a linear or quadratic equation. For example, the phase angle compensation function can be given as Equation (5).

Figure 112019094629341-pat00107
= f(
Figure 112019094629341-pat00108
) =
Figure 112019094629341-pat00109
*
Figure 112019094629341-pat00110
...식 (5)
Figure 112019094629341-pat00107
= f(
Figure 112019094629341-pat00108
) =
Figure 112019094629341-pat00109
*
Figure 112019094629341-pat00110
...Equation (5)

여기서

Figure 112019094629341-pat00111
는 미리 정해진 실수로써, 주파수 추정 장치(100)는 메모리에
Figure 112019094629341-pat00112
를 저장하고 있을 수 있다.
Figure 112019094629341-pat00113
Figure 112019094629341-pat00114
Figure 112019094629341-pat00115
에 기초하여 변화하는 값일 수 있다. 또는
Figure 112019094629341-pat00116
는 고정된 상수일 수 있고,
Figure 112019094629341-pat00117
이 1일 경우
Figure 112019094629341-pat00118
Figure 112019094629341-pat00119
는 곧바로
Figure 112019094629341-pat00120
로 결정될 수 있다.here
Figure 112019094629341-pat00111
Is a predetermined real number, and the frequency estimating apparatus 100 is
Figure 112019094629341-pat00112
May be saving.
Figure 112019094629341-pat00113
Is
Figure 112019094629341-pat00114
Figure 112019094629341-pat00115
It may be a value that changes based on. or
Figure 112019094629341-pat00116
Can be a fixed constant,
Figure 112019094629341-pat00117
If is 1
Figure 112019094629341-pat00118
Figure 112019094629341-pat00119
Is straight away
Figure 112019094629341-pat00120
Can be determined as

본 개시의 다른 실시예에 따르면, 주파수 추정 장치(100)는 식 (6)과 같이 위상각 보상 함수를 arcsin으로 정의할 수 있다.According to another embodiment of the present disclosure, the frequency estimation apparatus 100 may define a phase angle compensation function as arcsin as shown in Equation (6).

Figure 112019094629341-pat00121
= f(
Figure 112019094629341-pat00122
) =
Figure 112019094629341-pat00123
* arcsin(
Figure 112019094629341-pat00124
)...식 (6)
Figure 112019094629341-pat00121
= f(
Figure 112019094629341-pat00122
) =
Figure 112019094629341-pat00123
* arcsin(
Figure 112019094629341-pat00124
)...Equation (6)

여기서

Figure 112019094629341-pat00125
는 미리 정해진 실수로써, 주파수 추정 장치(100)는 메모리에
Figure 112019094629341-pat00126
를 저장하고 있을 수 있다.
Figure 112019094629341-pat00127
는 고정된 상수일 수 있다. here
Figure 112019094629341-pat00125
Is a predetermined real number, and the frequency estimating apparatus 100 is
Figure 112019094629341-pat00126
May be saving.
Figure 112019094629341-pat00127
Can be a fixed constant.

주파수 추정 장치(100)가 arcsin 실질적으로 계산하는 경우 프로세서의 연산 부담이 커질 수 있다. 따라서 주파수 추정 장치(100) arcsin에 대응 테이블을 저장하고 있을 수 있다. 즉, 주파수 추정 장치(100)는 복수의 제 1 차분 위상각(

Figure 112019094629341-pat00128
)을 arcsin에 적용한 값들을 메모리에 저장할 수 있다. 주파수 추정 장치(100)는 테이블에 기초하여 제 1 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00129
)에 대응하는 제 2 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00130
)을 획득할 수 있다.When the frequency estimating apparatus 100 substantially calculates arcsin, the computational burden of the processor may increase. Accordingly, the frequency estimation apparatus 100 may store a correspondence table in arcsin. That is, the frequency estimation apparatus 100 includes a plurality of first difference phase angles (
Figure 112019094629341-pat00128
) Applied to arcsin can be stored in memory. The frequency estimating device 100 is based on the table, the first difference phase angle (
Figure 112019094629341-pat00129
The second differential phase angle corresponding to) (
Figure 112019094629341-pat00130
) Can be obtained.

주파수 추정 장치(100)는 제 2 시간의 제 2 차분 위상각(

Figure 112019094629341-pat00131
)을 획득하는 단계를 수행할 수 있다. 주파수 추정 장치(100)는 제 1 시간의 제 2 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00132
)과 동일한 방식으로 제 1 시간 이전인 제 2 시간의 제 2 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00133
)을 획득할 수 있다. 주파수 추정 장치(100)는 제 2 시간의 제 2 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00134
)을 메모리에 저장하고 있을 수 있다. 주파수 추정 장치(100)는 제 2 시간의 제 2 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00135
)을 메모리로부터 획득할 수 있다.The frequency estimating device 100 is the second difference phase angle of the second time (
Figure 112019094629341-pat00131
) Can be performed. The frequency estimating device 100 is the second differential phase angle of the first time (
Figure 112019094629341-pat00132
In the same way as ), the second differential phase angle of the second time before the first time (
Figure 112019094629341-pat00133
) Can be obtained. The frequency estimating device 100 is the second difference phase angle of the second time (
Figure 112019094629341-pat00134
) May be stored in memory. The frequency estimating device 100 is the second difference phase angle of the second time (
Figure 112019094629341-pat00135
) Can be obtained from memory.

주파수 추정 장치(100)는 제 1 시간의 제 2 차분 위상각(

Figure 112019094629341-pat00136
)을 상기 제 2 시간의 제 2 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00137
)에 기초하여 아래 식 (7)과 같이 보정하는 단계를 수행할 수 있다. The frequency estimating device 100 is the second differential phase angle of the first time (
Figure 112019094629341-pat00136
) To the second differential phase angle of the second time (
Figure 112019094629341-pat00137
) Based on Equation (7) below.

Figure 112019094629341-pat00138
... 식 (7)
Figure 112019094629341-pat00138
... Equation (7)

Figure 112019094629341-pat00139
Figure 112019094629341-pat00140
은 미리 정해진 상수일 수 있다.
Figure 112019094629341-pat00139
Wow
Figure 112019094629341-pat00140
May be a predetermined constant.

또한 주파수 추정 장치(100)는 보정된 제 2 차분 위상각(

Figure 112019094629341-pat00141
을 제 1 시간의 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00142
으로 결정하는 단계를 수행할 수 있다. 주파수 추정 장치(100)는
Figure 112019094629341-pat00143
Figure 112019094629341-pat00144
의 값 중 하나가 1이고 하나가 0이면, 제 1 시간의 제 2 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00145
) 또는 제 2 시간의 제 2 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00146
)을 곧바로 제 1시간의 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00147
)으로 결정할 수 있다. In addition, the frequency estimating device 100 is the corrected second difference phase angle (
Figure 112019094629341-pat00141
The difference phase angle of the first time (
Figure 112019094629341-pat00142
You can perform the steps to determine. The frequency estimation device 100
Figure 112019094629341-pat00143
Wow
Figure 112019094629341-pat00144
If one of the values of is 1 and one is 0, the second differential phase angle of the first time (
Figure 112019094629341-pat00145
) Or the second differential phase angle of the second time (
Figure 112019094629341-pat00146
) Directly to the first hour difference phase angle (
Figure 112019094629341-pat00147
) Can be determined.

주파수 추정 장치(100)는 제 1 차분 위상각(

Figure 112019094629341-pat00148
) 또는 제 2 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00149
) 또는 제 2 시간의 1 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00150
) 또는 제 2 시간의 제 2 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00151
) 중 하나 이상에 기초하여 제 1 시간의 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00152
)으로 결정할 수 있다. 예컨대, 제 2 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00153
)이 제 1 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00154
)보다 정확한 값이므로, 주파수 추정 장치(100)는 제 2 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00155
)을 이용하여 제 1 시간의 예상 주파수를 정확하게 추정할 수 있다. 제 1 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00156
)을 획득하는 과정은 제 2 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00157
)을 획득하는 과정보다 단순하므로, 주파수 추정 장치(100)는 프로세서의 연산 능력을 적게 사용할 수 있다. 주파수 추정 장치(100)는 제 1 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00158
)을 이용하여 빠르게 제 1 시간의 예상 주파수를 추정할 수 있다.The frequency estimating device 100 includes a first differential phase angle (
Figure 112019094629341-pat00148
) Or the second differential phase angle (
Figure 112019094629341-pat00149
) Or the first difference phase angle of the second time (
Figure 112019094629341-pat00150
) Or the second differential phase angle of the second time (
Figure 112019094629341-pat00151
) The difference phase angle of the first time based on at least one of (
Figure 112019094629341-pat00152
) Can be determined. For example, the second differential phase angle (
Figure 112019094629341-pat00153
) Is the first difference phase angle (
Figure 112019094629341-pat00154
), so the frequency estimating device 100 has a second differential phase angle (
Figure 112019094629341-pat00155
) Can be used to accurately estimate the expected frequency of the first time. The first difference phase angle (
Figure 112019094629341-pat00156
The process of obtaining) is the second differential phase angle (
Figure 112019094629341-pat00157
Since it is simpler than the process of obtaining ), the frequency estimating apparatus 100 may use less computational power of the processor. The frequency estimating device 100 includes a first differential phase angle (
Figure 112019094629341-pat00158
) Can be used to quickly estimate the expected frequency of the first time.

다시 도 4를 참조하면, 주파수 추정 장치(100)는 제 2 시간의 예상 주파수(

Figure 112019094629341-pat00159
)를 획득하는 단계(440)를 수행할 수 있다. 제 2 시간의 예상 주파수(
Figure 112019094629341-pat00160
)는 직전 주기에서 미리 계산된 주파수이거나 주파수 추정 장치(100)의 동작을 시작하기 위한 초기 값일 수 있다. 주파수 추정 장치(100)는 제 2 시간의 예상 주파수(
Figure 112019094629341-pat00161
)를 메모리로부터 획득할 수 있다.Referring again to FIG. 4, the frequency estimation apparatus 100 is the expected frequency of the second time (
Figure 112019094629341-pat00159
A step 440 of obtaining) may be performed. The expected frequency of the second time (
Figure 112019094629341-pat00160
) May be a pre-calculated frequency in the previous period or an initial value for starting the operation of the frequency estimation apparatus 100. The frequency estimation device 100 is the expected frequency of the second time (
Figure 112019094629341-pat00161
) Can be obtained from memory.

주파수 추정 장치(100)는 주파수 추정부(530)를 포함할 수 있다. 주파수 추정 장치(100)의 주파수 추정부(530)는 제 1 시간의 차분 위상각(

Figure 112019094629341-pat00162
) 및 제 2 시간의 예상 주파수(
Figure 112019094629341-pat00163
)에 기초하여 제 1 시간의 예상 주파수(
Figure 112019094629341-pat00164
)를 획득하는 단계(450)를 수행할 수 있다.The frequency estimation apparatus 100 may include a frequency estimation unit 530. The frequency estimating unit 530 of the frequency estimating apparatus 100 includes a first time difference phase angle (
Figure 112019094629341-pat00162
) And the expected frequency of the second time (
Figure 112019094629341-pat00163
Based on ), the expected frequency of the first time (
Figure 112019094629341-pat00164
A step 450 of obtaining) may be performed.

구체적으로, 주파수 추정 장치(100)는 아래 식 (8)에 기초하여 제 1 시간의 예상 주파수(

Figure 112019094629341-pat00165
)를 획득하는 단계를 수행할 수 있다.Specifically, the frequency estimation apparatus 100 is based on the following equation (8), the expected frequency of the first time (
Figure 112019094629341-pat00165
) Can be performed.

Figure 112019094629341-pat00166
...식 (8)
Figure 112019094629341-pat00166
...Equation (8)

여기서

Figure 112019094629341-pat00167
는 제 2 시간의 예상 주파수를 나타내고,
Figure 112019094629341-pat00168
는 미리 결정된 상수를 나타내고,
Figure 112019094629341-pat00169
는 제 1 시간의 차분 위상각을 나타내고,
Figure 112019094629341-pat00170
는 미리 정해진 시간을 나타낸다. 여기서
Figure 112019094629341-pat00171
미리 정해진 실수로써, 주파수 추정 장치(100)는 메모리로부터
Figure 112019094629341-pat00172
를 획득할 수 있다.
Figure 112019094629341-pat00173
는 주파수 추정의 반응성을 조절하기 위한 상수일 수 있다. 또한,
Figure 112019094629341-pat00174
는 이미 설명한 바와 같이 주파수 추정 장치(100)가 계통 전압을 측정하는 샘플 주기를 나타낸다.
Figure 112019094629341-pat00175
는 제 1 시간과 제 2 시간 사이의 시간을 의미할 수 있다. 주파수 추정 장치(100)는 메모리로부터 미리 설정된
Figure 112019094629341-pat00176
를 획득할 수 있다.here
Figure 112019094629341-pat00167
Represents the expected frequency of the second time,
Figure 112019094629341-pat00168
Represents a predetermined constant,
Figure 112019094629341-pat00169
Represents the differential phase angle of the first time,
Figure 112019094629341-pat00170
Represents a predetermined time. here
Figure 112019094629341-pat00171
As a predetermined real number, the frequency estimation apparatus 100
Figure 112019094629341-pat00172
Can be obtained.
Figure 112019094629341-pat00173
May be a constant for adjusting the reactivity of frequency estimation. In addition,
Figure 112019094629341-pat00174
Denotes a sample period in which the frequency estimating apparatus 100 measures the system voltage as described above.
Figure 112019094629341-pat00175
May mean a time between the first time and the second time. The frequency estimation device 100 is preset from the memory
Figure 112019094629341-pat00176
Can be obtained.

또한, 주파수 추정 장치(100)는 아래 식 (8-1)에 기초하여 제 1 시간의 예상 주파수(

Figure 112019094629341-pat00177
)를 획득하는 단계를 수행할 수 있다.In addition, the frequency estimation apparatus 100 is based on the following equation (8-1), the expected frequency of the first time (
Figure 112019094629341-pat00177
) Can be performed.

Figure 112019094629341-pat00178
...식 (8-1)
Figure 112019094629341-pat00178
...Equation (8-1)

식 (8-1)은 식 (8)에 기초하여 획득된 식일 수 있다.

Figure 112019094629341-pat00179
Figure 112019094629341-pat00180
는 미리 결정된 상수를 나타낸다.
Figure 112019094629341-pat00181
Figure 112019094629341-pat00182
는 미리 정해진 실수로써, 주파수 추정 장치(100)는 메모리로부터
Figure 112019094629341-pat00183
Figure 112019094629341-pat00184
를 획득할 수 있다. 또한
Figure 112019094629341-pat00185
Figure 112019094629341-pat00186
이고,
Figure 112019094629341-pat00187
Figure 112019094629341-pat00188
일 수 있다. Equation (8-1) may be an equation obtained based on Equation (8).
Figure 112019094629341-pat00179
And
Figure 112019094629341-pat00180
Represents a predetermined constant.
Figure 112019094629341-pat00181
And
Figure 112019094629341-pat00182
Is a predetermined real number, and the frequency estimation apparatus 100
Figure 112019094629341-pat00183
And
Figure 112019094629341-pat00184
Can be obtained. In addition
Figure 112019094629341-pat00185
Is
Figure 112019094629341-pat00186
ego,
Figure 112019094629341-pat00187
Is
Figure 112019094629341-pat00188
Can be

주파수 추정 장치(100)는 사용자의 입력

Figure 112019094629341-pat00189
또는
Figure 112019094629341-pat00190
를 수정할 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 주파수 추정 장치(100)는 미리 정해진 알고리즘에 기초하여 자동으로
Figure 112019094629341-pat00191
또는
Figure 112019094629341-pat00192
를 수정할 수 있다. 주파수 추정 장치(100)는
Figure 112019094629341-pat00193
를 작게 할수록 정확하게 주파수를 추정할 수 있다. 또한 주파수 추정 장치(100)는
Figure 112019094629341-pat00194
를 크게 할수록 빠르게 주파수를 추정할 수 있다. 주파수 추정 장치(100)는
Figure 112019094629341-pat00195
작게 할수록 정확하고 빠르게 주파수를 추정할 수 있다. 또한 주파수 추정 장치(100)는
Figure 112019094629341-pat00196
크게 할수록 프로세서의 연산 부담을 줄일 수 있다.The frequency estimation device 100 is input by the user
Figure 112019094629341-pat00189
or
Figure 112019094629341-pat00190
Can be modified. However, the present invention is not limited thereto, and the frequency estimating apparatus 100 automatically
Figure 112019094629341-pat00191
or
Figure 112019094629341-pat00192
Can be modified. The frequency estimation device 100
Figure 112019094629341-pat00193
The smaller is, the more accurately the frequency can be estimated. In addition, the frequency estimation device 100
Figure 112019094629341-pat00194
The larger is, the faster the frequency can be estimated. The frequency estimation device 100
Figure 112019094629341-pat00195
The smaller it is, the more accurate and faster the frequency can be estimated. In addition, the frequency estimation device 100
Figure 112019094629341-pat00196
The larger it is, the less the computational burden on the processor can be.

주파수 추정 장치(100)는 메모리로부터 획득된 제 2 시간의 예상 주파수(

Figure 112019094629341-pat00197
) 및 식 (7)에 의하여 획득된 제 1 시간의 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00198
을 식 (8) 또는 식 (8-1)에 적용하여 제 1 시간의 예상 주파수(
Figure 112019094629341-pat00199
)를 획득할 수 있다.The frequency estimating device 100 is the expected frequency of the second time acquired from the memory (
Figure 112019094629341-pat00197
) And the differential phase angle of the first time obtained by equation (7) (
Figure 112019094629341-pat00198
By applying to Equation (8) or Equation (8-1), the expected frequency of the first time (
Figure 112019094629341-pat00199
) Can be obtained.

또한 추정된 제 1 시간의 예상 주파수(

Figure 112019094629341-pat00200
)는 다음 주기의 제 2 시간의 예상 주파수로 이용되기 위하여, 주파수 추정 장치(100)는 메모리에 제 1 시간의 예상 주파수(
Figure 112019094629341-pat00201
)를 저장할 수 있다. 또한 주파수 추정 장치(100)는 제 1 시간의 예상 주파수(
Figure 112019094629341-pat00202
)를 d-q 추출부(510)에 피드백(541)할 수 있다. Also the estimated frequency of the estimated first time (
Figure 112019094629341-pat00200
) Is used as the predicted frequency of the second time of the next period, the frequency estimating apparatus 100 in the memory, the predicted frequency of the first time (
Figure 112019094629341-pat00201
) Can be saved. In addition, the frequency estimation device 100 is the expected frequency of the first time (
Figure 112019094629341-pat00202
) May be fed back 541 to the dq extraction unit 510.

식 (8)은 이하와 같은 방법에 기초하여 획득될 수 있다. 위상각은 주파수의 적분이다. 수치적분에 포함되는 backward, forward, trapezoid 방법 중 backward 방법에 의해 이산 영역에서 위상각은 식 (9)과 같이 표현될 수 있다.Equation (8) can be obtained based on the following method. The phase angle is the integral of the frequency. The phase angle in the discrete domain can be expressed as Equation (9) by the backward method among the backward, forward, and trapezoid methods included in numerical integration.

Figure 112019094629341-pat00203
... 식 (9)
Figure 112019094629341-pat00203
... Equation (9)

또한 주파수 추정 장치(100)는 식 (9)과 함께 주파수를 추정하는 피드백 장치를 이용하여 식 (8)을 획득할 수 있다. 주파수를 추정하는 피드백 장치는 도 7과 함께 설명한다.In addition, the frequency estimating apparatus 100 may obtain Equation (8) by using a feedback device for estimating a frequency together with Equation (9). The feedback device for estimating the frequency will be described with reference to FIG. 7.

여기서는 backward 방법에 대하여 기재하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Here, although the backward method is described, it is not limited thereto.

도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 backward, forward, trapezoid를 설명하는 도면이다.9 is a diagram illustrating backward, forward, and trapezoid according to an embodiment of the present disclosure.

Forward 방법에 의하면, 식 (9)은 식 (9-1)과 같이 변경될 수 있다.According to the forward method, Equation (9) can be changed as Equation (9-1).

Figure 112019094629341-pat00204
... 식 (9-1)
Figure 112019094629341-pat00204
... Equation (9-1)

또한 trapezoid 방법에 의하면 식 (9)은 식 (9-2)과 같이 변경될 수 있다.Also, according to the trapezoid method, Equation (9) can be changed as Equation (9-2).

Figure 112019094629341-pat00205
... 식 (9-2)
Figure 112019094629341-pat00205
... Equation (9-2)

주파수 추정 장치(100)는 식 (9) 대신 식 (9-1) 또는 식 (9-2)을 사용할 수 있다.The frequency estimating apparatus 100 may use Equation (9-1) or Equation (9-2) instead of Equation (9).

도 7은 본 개시의 일 실시예에 따라 주파수를 추정하는 블록도를 나타낸다.7 is a block diagram illustrating a frequency estimation according to an embodiment of the present disclosure.

주파수 추정 장치(100)는 제 3 적분부(710)를 포함할 수 있다. 도 7에 나타난 회로는 제 3 적분부(710)를 이용한 피드백 장치이다. The frequency estimation apparatus 100 may include a third integrating unit 710. The circuit shown in FIG. 7 is a feedback device using a third integrating unit 710.

예를 들어 주파수 추정 장치(100)는 원본 주파수(

Figure 112019094629341-pat00206
Figure 112019094629341-pat00207
)에서 추정 주파수(
Figure 112019094629341-pat00208
)를 차감한 값을 제 3 적분부(710)에 입력할 수 있다. 제 3 적분부(710)는 오차에 기초하여 수정된 추정 주파수(
Figure 112019094629341-pat00209
)를 출력할 수 있다. 주파수 추정 장치(100)는 이러한 과정을 원본 주파수(
Figure 112019094629341-pat00210
)와 추정 주파수(
Figure 112019094629341-pat00211
)가 동일할 때까지 반복할 수 있다. For example, the frequency estimating device 100 is the original frequency (
Figure 112019094629341-pat00206
Figure 112019094629341-pat00207
) At the estimated frequency (
Figure 112019094629341-pat00208
A value obtained by subtracting) may be input to the third integrating unit 710. The third integrating unit 710 is the estimated frequency corrected based on the error (
Figure 112019094629341-pat00209
) Can be printed. The frequency estimation apparatus 100 performs this process as the original frequency (
Figure 112019094629341-pat00210
) And the estimated frequency (
Figure 112019094629341-pat00211
) Can be repeated until the same.

이러한 과정을 식으로 나타내면 식 (10)과 같다.This process is expressed as Equation (10).

Figure 112019094629341-pat00212
... 식 (10)
Figure 112019094629341-pat00212
... equation (10)

식 (9) 및 식 (10)을 이용하면 식 (8)이 획득될 수 있다. 주파수 추정 장치(100)는 식 (8)에 기초하여 제 1 시간의 예상 주파수(

Figure 112019094629341-pat00213
)를 신속하고 정확하게 추정할 수 있다.Using equations (9) and (10), equation (8) can be obtained. The frequency estimation device 100 is based on the equation (8), the expected frequency of the first time (
Figure 112019094629341-pat00213
) Can be estimated quickly and accurately.

도 4에 따라 주파수 추정 장치(100)가 제 1 시간의 예상 주파수(

Figure 112019094629341-pat00214
)를 획득하는 방식과 도 3에 따라 주파수 추정 장치(100)가 예상 주파수(
Figure 112019094629341-pat00215
)를 획득하는 과정은 아래와 같은 차이가 있다. According to FIG. 4, the frequency estimating apparatus 100 is
Figure 112019094629341-pat00214
) And according to FIG. 3, the frequency estimation apparatus 100
Figure 112019094629341-pat00215
The process of obtaining) has the following differences.

도 3에 의한 주파수 추정 장치(100)의 추정 방식을 식으로 나타내면 식 (11)과 식 (12)과 같다.When the estimation method of the frequency estimation apparatus 100 according to FIG. 3 is expressed as an equation, it is as shown in equations (11) and (12).

Figure 112019094629341-pat00216
... 식 (11)
Figure 112019094629341-pat00216
... equation (11)

Figure 112019094629341-pat00217
... 식 (12)
Figure 112019094629341-pat00217
... equation (12)

식 (11) 및 식 (12)은 분모가 s의 이차식이다. 따라서, 주파수 추정 장치(100)는 예상 주파수(

Figure 112019094629341-pat00218
)를 획득하기 위하여 2차 적분부를 이용하여야한다. 2차 적분부는 주파수 추정 장치(100)의 연산 능력을 많이 소모할 수 있다. 또한 도 7을 참조하면 주파수 추정 장치(100)는 식 (8)은 1차 적분부를 이용하여 주파수를 추정할 수 있다. 따라서 주파수 추정 장치(100)는 식 (8)을 이용하여 식 (12)보다 빠르게 제 1 시간의 예상 주파수(
Figure 112019094629341-pat00219
)를 획득할 수 있다.Equations (11) and (12) are quadratic with denominator s. Therefore, the frequency estimation device 100 is the expected frequency (
Figure 112019094629341-pat00218
In order to obtain ), the second integral part must be used. The second integrating unit may consume a lot of computing power of the frequency estimation apparatus 100. In addition, referring to FIG. 7, the frequency estimating apparatus 100 may estimate a frequency using a first-order integrating unit in Equation (8). Therefore, the frequency estimating device 100 uses Equation (8) to be faster than Equation (12).
Figure 112019094629341-pat00219
) Can be obtained.

또한, 식 (11)과 식 (12)를 참조하면, 주파수 추정 장치(100)는 주파수(

Figure 112019094629341-pat00220
) 및 위상(
Figure 112019094629341-pat00221
)을 추정하기 위하여 동일한 제어이득(kpp 또는 kip)의 영향을 받을 수 있다. 따라서 주파수 추정 장치(100)가 위상각과 주파수에 대해서 다른 추정 응답성을 갖기 위해서는 도 3과 같은 추가적인 PLL(Phase Lock Loop) 시스템을 더 가져야할 수 있다. In addition, referring to equations (11) and (12), the frequency estimating device 100 is the frequency (
Figure 112019094629341-pat00220
) And phase (
Figure 112019094629341-pat00221
) Can be affected by the same control gain (kpp or kip). Therefore, in order for the frequency estimating apparatus 100 to have different estimation responsiveness with respect to the phase angle and frequency, it may further have an additional PLL (Phase Lock Loop) system as shown in FIG. 3.

추가적인 PLL을 사용한다면, 주파수 추정 장치(100)는, 식 (2)와 같은, 많은 처리 자원이 소요되는 사인과 코사인을 추가적으로 더 사용해야 하는 것이다. 또한, 주파수 추정 장치(100)는 PI(Proportional-Integral)+I(Integral) 구성을 위한 적분 연산도 2개를 더 추가해야 한다. 또한 식 (11)의 전달함수 분자에서 s의 1차항은 위상각의 램프(ramp) 변화를 정상상태 오차없이 추정하기 위해 반드시 필요하지만, 식 (12)의 전달함수 분자에서 보이는 s의 1차항은 주로 스텝(step) 변화를 보이는 주파수 추정에서 필수적이지 않으며 경우에 따라 주파수 추정의 진동(oscillation) 오차를 일으킬 수 있다. 따라서 주파수 추정 장치(100)는 식 (8)을 이용하여 보다 간단하게 주파수를 추정하고, 주파수 추정 장치(100)의 프로세싱 자원을 효율적으로 사용할 수 있다.If an additional PLL is used, the frequency estimating apparatus 100 must additionally use a sine and cosine, which require a lot of processing resources, such as Equation (2). In addition, the frequency estimating apparatus 100 needs to add two more integral operations for configuring PI (Proportional-Integral) + I (Integral). In addition, the first order term of s in the transfer function numerator of Equation (11) is necessary to estimate the phase angle ramp change without a steady state error, but the first order term of s shown in the transfer function numerator of Equation (12) is It is mainly not essential in frequency estimation showing a step change, and in some cases, an oscillation error of frequency estimation may be caused. Accordingly, the frequency estimating apparatus 100 can more simply estimate the frequency using Equation (8) and efficiently use the processing resources of the frequency estimating apparatus 100.

주파수 추정 장치(100)는 계통 동기화 시 유/무효 전력을 정밀하게 제어하기 위하여 추정된 위상각이 필요할 수 있다. 하지만 계통과 전원/부하를 연결하는 차단기의 ON/OFF를 조절하는 응용분야에서는, 계통의 변화를 주파수를 통해서 감지하게 되므로, 주파수 추정 장치(100)는 위상을 추정할 필요가 없을 수 있다. 따라서, 식 (8)을 이용하는 경우, 주파수 추정 장치(100)는 PLL을 추가적으로 사용할 필요도 없고 주파수 추정만 단독으로 구현할 수 있으므로 장치 구현의 효율성을 높일 수 있다.The frequency estimation apparatus 100 may need an estimated phase angle to precisely control active/reactive power during system synchronization. However, in an application field that controls ON/OFF of a circuit breaker connecting a system and a power/load, since a change in the system is sensed through a frequency, the frequency estimation apparatus 100 may not need to estimate the phase. Accordingly, in the case of using Equation (8), the frequency estimation apparatus 100 does not need to additionally use a PLL and can implement only frequency estimation alone, thereby increasing the efficiency of the apparatus implementation.

도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 주파수 추정 결과를 나타낸 그래프이다.8 is a graph showing a frequency estimation result according to an embodiment of the present disclosure.

도 8을 참조하면, 세로축은 주파수를 나타내고, 가로축은 시간을 나타낸다. 도 8의 그래프(810)를 참조하면, 계통의 주파수(붉은색라인)가 60Hz에서 55Hz로 스텝(step) 변화되었다. 이 때, 도 8은 계통 전압(Vg)의 변화 및 추정 전압(Vd, Vq)의 변화를 나타낸다. 그래프(821)는 계통의 주파수가 변경되기 전에 계통 전압(Vg)의 변화를 나타낸다. 주파수 변경 전 주파수는 60Hz이므로 1/60s에 계통 전압(Vg)의 하나의 주기가 모두 나타남을 확인할 수 있다. 마찬가지로 그래프(831)는 계통의 주파수가 변경되기 전에 추정 전압(Vd, Vq)을 나타낸다. 주파수 변경 전 주파수는 60Hz이므로 1/60s에 추정 전압(Vd, Vq)의 하나의 주기가 모두 나타남을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 8, the vertical axis represents frequency and the horizontal axis represents time. Referring to the graph 810 of FIG. 8, the frequency of the system (red line) has been changed in steps from 60Hz to 55Hz. In this case, FIG. 8 shows changes in the system voltage Vg and changes in the estimated voltages Vd and Vq. The graph 821 shows the change of the grid voltage Vg before the frequency of the grid is changed. Since the frequency before the frequency change is 60Hz, it can be seen that one cycle of the system voltage (Vg) appears in 1/60s. Likewise, the graph 831 represents the estimated voltages Vd and Vq before the frequency of the system is changed. Since the frequency before the frequency change is 60Hz, it can be seen that all one period of the estimated voltages (Vd, Vq) appears in 1/60s.

그래프(822)를 참조하면 계통 전압(Vg)은 55Hz로 변경되었음을 볼 수 있다. 계통 전압(Vg)의 주파수가 느려지면서 계통 전압의 한 주기가 1/60초 안에 다 포함되지 않는다. 하지만 그래프(832)를 참조하면 추정 전압(Vd, Vq)은 아직 55hz에 도달하지 못하였음을 볼 수 있다. Referring to the graph 822, it can be seen that the grid voltage Vg has been changed to 55 Hz. As the frequency of the grid voltage (Vg) decreases, one cycle of the grid voltage is not included in 1/60 seconds. However, referring to the graph 832, it can be seen that the estimated voltages Vd and Vq have not yet reached 55hz.

그래프(823) 및 그래프(833)를 참조하면 계통 전압(Vg)과 추정 전압(Vd, Vq)이 모두 55Hz로 변경되었음을 확인할 수 있다. Referring to the graph 823 and the graph 833, it can be seen that both the system voltage Vg and the estimated voltages Vd and Vq have been changed to 55 Hz.

계통 전압(Vg)의 느려진 주파수를, 주파수 추정 장치(100)는 식 (8)에 의해 추종할 수 있다. 추종 속도는 식 (8)의 제어 이득인 kf를 통해 조절 가능하다. 도 8을 참조하면, 주파수 추정 장치(100)는 의도한 대로 추종 반응이 1Hz의 대역폭을 갖도록 결과가 나타났다.The frequency estimating device 100 can follow the slowed frequency of the system voltage Vg by equation (8). The tracking speed can be adjusted through kf, the control gain in equation (8). Referring to FIG. 8, the frequency estimating apparatus 100 shows results so that the following response has a bandwidth of 1 Hz as intended.

이제까지 다양한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 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.So far, we have looked at the center of various embodiments. Those of ordinary skill in the art to which the present disclosure pertains will appreciate that the present invention may be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered from an illustrative point of view rather than a limiting point of view. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the above description, and all differences within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the present invention.

한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다.Meanwhile, the above-described embodiments of the present invention can be written as a program that can be executed in a computer, and can be implemented in a general-purpose digital computer that operates the program using a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium includes a storage medium such as a magnetic storage medium (for example, ROM, floppy disk, hard disk, etc.) and an optical reading medium (for example, CD-ROM, DVD, etc.).

Claims (10)

시스템에 포함된 장치들이 공유하는 전압의 주파수를 동기화 하기 위하여 목적 주파수를 추정하는 방법에 있어서,
미리 정해진 시간마다 전압을 측정하여 제 1 시간의 측정값인 제 1 전압 및 제 1 시간의 직전 시간인 제 2 시간의 측정값인 제 2 전압을 획득하는 단계;
상기 제 1 전압 및 상기 제 2 전압으로부터 d-q 성분을 추출하여, 제 1 전압 벡터 및 제 2 전압 벡터를 획득하는 단계;
상기 제 1 전압 벡터 및 상기 제 2 전압 벡터 사이의 각인 상기 제 1 시간의 차분 위상각을 획득하는 단계;
상기 제 2 시간의 예상 주파수(
Figure 112020095019202-pat00222
)를 획득하는 단계;
상기 제 1 시간의 차분 위상각에 제 2 상수(Kb)를 곱한 값과 상기 제 2 시간의 예상 주파수에 제 1 상수(Ka)를 곱한 값의 합에 기초하여 제 1 시간의 예상 주파수를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 추정 방법.
In the method of estimating the target frequency to synchronize the frequency of the voltage shared by devices included in the system,
Measuring a voltage at every predetermined time to obtain a first voltage that is a measured value of a first time and a second voltage that is a measured value of a second time that is a time immediately before the first time;
Extracting a dq component from the first voltage and the second voltage to obtain a first voltage vector and a second voltage vector;
Acquiring a differential phase angle of the first time, which is an angle between the first voltage vector and the second voltage vector;
The expected frequency of the second time (
Figure 112020095019202-pat00222
Obtaining );
Obtaining an expected frequency of the first time based on the sum of a value obtained by multiplying the difference phase angle of the first time by a second constant (Kb) and the product of multiplying the expected frequency of the second time by a first constant (Ka) Frequency estimation method comprising the step.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 시간의 차분 위상각을 획득하는 단계는,
d-q 평면에서 상기 제 1 전압 벡터 및 상기 제 2 전압 벡터가 이루는 각을 제 1 시간의 차분 위상각으로 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 추정 방법.
The method of claim 1,
The step of obtaining the difference phase angle of the first time,
and acquiring an angle formed by the first voltage vector and the second voltage vector in a dq plane as a differential phase angle of a first time.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 시간의 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00223
을 획득하는 단계는,
상기 제 1 전압 벡터 및 상기 제 2 전압 벡터의 내적 또는 외적 중 하나에 기초하여 제 1 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00224
을 획득하는 단계; 및
상기 제 1 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00225
을 상기 제 1 시간의 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00226
으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 추정 방법.
The method of claim 1,
The difference phase angle of the first time (
Figure 112019094629341-pat00223
The step of obtaining
A first differential phase angle based on one of the inner product or the outer product of the first voltage vector and the second voltage vector (
Figure 112019094629341-pat00224
Obtaining a; And
The first difference phase angle (
Figure 112019094629341-pat00225
The difference phase angle of the first time (
Figure 112019094629341-pat00226
Frequency estimation method comprising the step of determining.
제 3 항에 있어서,
상기 제 1 시간의 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00227
을 획득하는 단계는,
위상각 보상 함수에 기초하여 제 1 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00228
을 보상하여 제 2 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00229
을 획득하는 단계; 및
상기 제 2 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00230
을 상기 제 1 시간의 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00231
으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 추정 방법.
The method of claim 3,
The difference phase angle of the first time (
Figure 112019094629341-pat00227
The step of obtaining
Based on the phase angle compensation function, the first difference phase angle (
Figure 112019094629341-pat00228
By compensating for the second differential phase angle (
Figure 112019094629341-pat00229
Obtaining a; And
The second differential phase angle (
Figure 112019094629341-pat00230
The difference phase angle of the first time (
Figure 112019094629341-pat00231
Frequency estimation method comprising the step of determining.
제 4 항에 있어서,
상기 제 1 시간의 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00232
을 획득하는 단계는,
제 2 시간의 제 2 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00233
)을 획득하는 단계;
상기 제 1 시간의 제 2 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00234
)을 상기 제 2 시간의 제 2 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00235
)에 기초하여 보정하는 단계; 및
상기 보정된 제 2 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00236
을 상기 제 1 시간의 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00237
으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 추정 방법.
The method of claim 4,
The difference phase angle of the first time (
Figure 112019094629341-pat00232
The step of obtaining
The second differential phase angle of the second time (
Figure 112019094629341-pat00233
Obtaining );
The second differential phase angle of the first time (
Figure 112019094629341-pat00234
) To the second differential phase angle of the second time (
Figure 112019094629341-pat00235
) Correcting based on; And
The corrected second differential phase angle (
Figure 112019094629341-pat00236
The difference phase angle of the first time (
Figure 112019094629341-pat00237
Frequency estimation method comprising the step of determining.
시스템에 포함된 장치들이 공유하는 전압의 주파수를 동기화 하기 위하여 목적 주파수를 추정하는 장치에 있어서,
상기 주파수를 추정하는 장치는 프로세서 및 메모리를 포함하고,
상기 프로세서는 상기 메모리에 저장된 명령어에 기초하여,
미리 정해진 시간마다 전압을 측정하여 제 1 시간의 측정값인 제 1 전압 및 제 1 시간의 직전 시간인 제 2 시간의 측정값인 제 2 전압을 획득하는 단계;
상기 제 1 전압 및 상기 제 2 전압으로부터 d-q 성분을 추출하여, 제 1 전압 벡터 및 제 2 전압 벡터를 획득하는 단계;
상기 제 1 전압 벡터 및 상기 제 2 전압 벡터의 사이의 각인 상기 제 1 시간의 차분 위상각을 획득하는 단계;
상기 제 2 시간의 예상 주파수(
Figure 112020095019202-pat00238
)를 획득하는 단계;
상기 제 1 시간의 차분 위상각에 제 2 상수(Kb)를 곱한 값과 상기 제 2 시간의 예상 주파수에 제 1 상수(Ka)를 곱한 값의 합에 기초하여 제 1 시간의 예상 주파수를 획득하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 주파수 추정 장치.
In the device for estimating a target frequency to synchronize the frequency of the voltage shared by devices included in the system,
The apparatus for estimating the frequency includes a processor and a memory,
The processor based on the instruction stored in the memory,
Measuring a voltage at every predetermined time to obtain a first voltage that is a measured value of a first time and a second voltage that is a measured value of a second time that is a time immediately before the first time;
Extracting a dq component from the first voltage and the second voltage to obtain a first voltage vector and a second voltage vector;
Acquiring a differential phase angle of the first time, which is a stamp between the first voltage vector and the second voltage vector;
The expected frequency of the second time (
Figure 112020095019202-pat00238
Obtaining );
Obtaining an expected frequency of the first time based on the sum of a value obtained by multiplying the difference phase angle of the first time by a second constant (Kb) and the product of multiplying the expected frequency of the second time by a first constant (Ka) Frequency estimation apparatus, characterized in that to perform the step.
제 6 항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 메모리에 저장된 명령어에 기초하여,
d-q 평면에서 상기 제 1 전압 벡터 및 상기 제 2 전압 벡터가 이루는 각을 제 1 시간의 차분 위상각으로 획득하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 주파수 추정 장치.
The method of claim 6,
The processor based on the instruction stored in the memory,
and acquiring an angle formed by the first voltage vector and the second voltage vector in a dq plane as a differential phase angle of a first time.
제 6 항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 메모리에 저장된 명령어에 기초하여,
상기 제 1 전압 벡터 및 상기 제 2 전압 벡터의 내적 또는 외적 중 하나에 기초하여 제 1 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00239
을 획득하는 단계; 및
상기 제 1 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00240
을 상기 제 1 시간의 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00241
으로 결정하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 주파수 추정 장치.
The method of claim 6,
The processor based on the instruction stored in the memory,
A first differential phase angle based on one of the inner product or the outer product of the first voltage vector and the second voltage vector (
Figure 112019094629341-pat00239
Obtaining a; And
The first difference phase angle (
Figure 112019094629341-pat00240
The difference phase angle of the first time (
Figure 112019094629341-pat00241
Frequency estimation apparatus, characterized in that performing the step of determining.
제 8 항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 메모리에 저장된 명령어에 기초하여,
위상각 보상 함수에 기초하여 제 1 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00242
을 보상하여 제 2 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00243
을 획득하는 단계; 및
상기 제 2 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00244
을 상기 제 1 시간의 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00245
으로 결정하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 주파수 추정 장치.
The method of claim 8,
The processor based on the instruction stored in the memory,
Based on the phase angle compensation function, the first difference phase angle (
Figure 112019094629341-pat00242
By compensating for the second differential phase angle (
Figure 112019094629341-pat00243
Obtaining a; And
The second differential phase angle (
Figure 112019094629341-pat00244
The difference phase angle of the first time (
Figure 112019094629341-pat00245
Frequency estimation apparatus, characterized in that performing the step of determining.
제 9 항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 메모리에 저장된 명령어에 기초하여,
제 2 시간의 제 2 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00246
)을 획득하는 단계;
상기 제 1 시간의 제 2 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00247
)을 상기 제 2 시간의 제 2 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00248
)에 기초하여 보정하는 단계; 및
상기 보정된 제 2 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00249
을 상기 제 1 시간의 차분 위상각(
Figure 112019094629341-pat00250
으로 결정하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 주파수 추정 장치.
The method of claim 9,
The processor based on the instruction stored in the memory,
The second differential phase angle of the second time (
Figure 112019094629341-pat00246
Obtaining );
The second differential phase angle of the first time (
Figure 112019094629341-pat00247
) To the second differential phase angle of the second time (
Figure 112019094629341-pat00248
) Correcting based on; And
The corrected second differential phase angle (
Figure 112019094629341-pat00249
The difference phase angle of the first time (
Figure 112019094629341-pat00250
Frequency estimation apparatus, characterized in that performing the step of determining.
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