KR102199548B1 - Structure of generator and uninterruptible power system and control method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명의 발전기 및 무정전 전원 공급 장치 연결 구조의 제어 방법은, 상용 전원에 장애가 발생되면 발전기를 가동하는 단계와, 자동 절환 스위치를 발전기 측으로 절환하는 단계와, 발전기의 상태를 센싱하는 단계와, 발전기의 전원을 바이패스를 통해 부하에 바이패싱 시키는 단계를 포함하며, 발전기의 전원을 바이패싱 시키는 단계는 발전기의 상태를 센싱하는 단계에서 발전기의 상태가 안정적인 것으로 센싱된 경우에만 수행되는 것을 특징으로 한다.The control method of the connection structure of the generator and the uninterruptible power supply device of the present invention includes the steps of operating the generator when a commercial power failure occurs, switching the automatic switch to the generator, sensing the state of the generator, and the generator And bypassing the power of the generator to the load through the bypass, and the step of bypassing the power of the generator is performed only when the state of the generator is sensed to be stable in the step of sensing the state of the generator. .

Description

발전기 및 무정전 전원 공급 장치의 연결 구조 및 그 제어 방법{STRUCTURE OF GENERATOR AND UNINTERRUPTIBLE POWER SYSTEM AND CONTROL METHOD THEREOF}Connection structure of generator and uninterruptible power supply and control method thereof {STRUCTURE OF GENERATOR AND UNINTERRUPTIBLE POWER SYSTEM AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 발전기 및 무정전 전원 공급 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발전기 상태 및 부하단 출력 상태를 모니터링하여 부하단에 안정적으로 전원을 공급할 수 있게 하는 발전기 및 무정전 전원 공급 장치의 연결 구조 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a generator and an uninterruptible power supply device, and more particularly, a connection structure of a generator and an uninterruptible power supply device for stably supplying power to the load end by monitoring the state of the generator and the output state of the load end, and its control It's about how.

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.Uninterruptible Power Supply System (UPS) is a device that provides stable AC power of good quality by overcoming power failures that may occur in commercial power. Uninterruptible power supply is a facility that supplies normal power to the load side in the event of a power outage or an abnormality in the input power. Due to the recent development of computer industry facilities, the load side requires high-quality power supply. It is widely used for the purpose of supplying the best power.

이러한 무정전 전원 공급 장치는 전력전자 소자를 포함하는데, 이는 고조파의 발생원으로써 필연적으로 고조파의 발생을 수반하게 된다. 고조파 전류는 전원으로부터 부하단 말단까지의 임피던스에 의하여 전압 강하를 일으킬 뿐만 아니라 무정전 전원 공급 장치에 연결된 발전기에도 영향을 미치게 된다.Such an uninterruptible power supply includes a power electronic device, which inevitably involves the generation of harmonics as a source of harmonics. Harmonic current not only causes a voltage drop due to the impedance from the power source to the end of the load, but also affects the generator connected to the uninterruptible power supply.

도 1은 종래 기술에 따른 발전기와 무정전 전원 공급 장치의 연결 구조를 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram illustrating a connection structure between a generator and an uninterruptible power supply according to the prior art.

종래 기술에 따른 발전기(G)와 무정전 전원 공급 장치(2)의 연결 구조에서 상용 전원(P)에 장애가 발생되면, 자동 절환 스위치(ATS : Automatic Transfer Switch)(1)가 발전기(G) 쪽으로 절환된다.When a failure occurs in the commercial power supply (P) in the connection structure between the generator (G) and the uninterruptible power supply (2) according to the prior art, the automatic transfer switch (ATS) (1) switches to the generator (G). do.

이때, 발전기(G)는 무정전 전원 공급 장치(2)의 컨버터 및 인버터를 통해 부하(L)에 전원을 공급하게 되는데, 고조파를 발생시키는 무정전 전원 공급 장치(2)의 전력 소자들에 의해 이른바 헌팅(Hunting), 즉, 발전기(G)의 출력 파형이 정현파를 유지하지 못하고 출력 파형이 왜곡되는 현상이 발생된다.At this time, the generator (G) supplies power to the load (L) through the converter and inverter of the uninterruptible power supply (2), so-called hunting by the power elements of the uninterruptible power supply (2) generating harmonics. (Hunting), that is, the output waveform of the generator G does not maintain the sine wave and the output waveform is distorted.

구체적으로, 무정전 전원 공급 장치(2)에서 발생된 고조파가 입력단인 발전기(G)로 되돌아가 발전기(G)의 출력 전압을 왜곡시켜 무정전 전원 공급 장치(2)의 효율을 크게 저하시킬 뿐만 아니라 다른 장비에도 심각한 영향을 미치게 된다. 이러한 파형 왜곡은 기기 손상, 각종 계전기 오동작, 정밀 전자 기기의 동작 불량을 가져올 수 있다.Specifically, the harmonics generated by the uninterruptible power supply 2 return to the generator G, which is the input terminal, and distort the output voltage of the generator G, thereby significantly lowering the efficiency of the uninterruptible power supply 2 as well as other It will seriously affect the equipment. Such waveform distortion may cause device damage, various relay malfunctions, and malfunction of precision electronic devices.

따라서, 상용 전원에 장애가 발생된 경우 출력 파형의 왜곡 없이 부하(L)에 안정적으로 전원을 공급하기 위해서는 발전기(G)의 용량이 무정전 전원 공급 장치(2) 용량의 1.5배 ~ 2배가 되어야 한다.Therefore, when a failure occurs in the commercial power supply, in order to stably supply power to the load L without distortion of the output waveform, the capacity of the generator G must be 1.5 to 2 times the capacity of the uninterruptible power supply 2.

상술한 조건을 충족하지 못할 경우 기 설치된 발전기(G) 및 무정전 전원 공급 장치(2)를 정상적으로 사용할 수 없게 된다. 또한, 상술한 조건을 충족하도록 기 설치된 발전기(G)나 무정전 전원 공급 장치(2)에 대한 설비 변경이 이루어져야 하는 바 과도한 비용이 발생되고 충분한 공간이 마련되어 있지 않은 경우 설비 변경도 할 수 없게 된다는 문제점도 있었다.If the above-described conditions are not satisfied, the previously installed generator G and the uninterruptible power supply 2 cannot be used normally. In addition, equipment changes must be made to the generator (G) or the uninterruptible power supply (2) already installed to meet the above-described conditions, which incurs excessive costs, and if sufficient space is not provided, the equipment cannot be changed. There was also.

이에, 발전기와 무정전 전원 공급 장치를 안정적으로 운영할 수 있는 새로운 발전기 구동 방법의 필요성이 대두되었다.Accordingly, a need for a new generator driving method capable of stably operating the generator and the uninterruptible power supply has emerged.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 발전기와 무정전 전원 공급 장치 간의 상관 관계에 있어, 발전기가 소정의 조건을 충족하지 않는 경우라도 부하단에 안정적으로 전원을 공급할 수 있게 하는 발전기 및 무정전 전원 공급 장치의 연결 구조 및 그 제어 방법을 제공하는데 있다.The present invention has been conceived to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to stably supply power to the load terminal even when the generator does not meet a predetermined condition in the correlation between the generator and the uninterruptible power supply. It is to provide a connection structure of a generator and an uninterruptible power supply to enable and a control method thereof.

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.The technical problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 실시예에 따른 무정전 전원 공급 장치를 우회하여 부하에 전원을 공급하는 바이패스를 포함하는 발전기 및 무정전 전원 공급 장치 연결 구조의 제어 방법은, 상용 전원에 장애가 발생되면 상기 발전기를 가동하는 단계, 자동 절환 스위치를 상기 발전기 측으로 절환하는 단계, 상기 발전기의 상태를 센싱하는 단계, 및 상기 발전기의 전원을 상기 바이패스를 통해 상기 부하에 바이패싱 시키는 단계를 포함하며, 상기 발전기의 전원을 바이패싱 시키는 단계는 상기 발전기의 상태를 센싱하는 단계에서 상기 발전기의 상태가 안정적인 것으로 센싱된 경우에만 수행되는 것을 특징으로 한다.A generator including a bypass for supplying power to a load by bypassing the uninterruptible power supply according to an embodiment of the present invention, and a control method of the uninterruptible power supply connection structure, operate the generator when a commercial power failure occurs. Step, switching the automatic changeover switch to the generator side, sensing the state of the generator, and bypassing the power of the generator to the load through the bypass, the power of the generator by The passing step is characterized in that it is performed only when the state of the generator is sensed to be stable in the step of sensing the state of the generator.

상기 발전기 및 무정전 전원 공급 장치 연결 구조의 제어 방법은, 상기 발전기의 전원이 바이패싱되는 동안 상기 부하에 인가된 출력 상태를 모니터링하는 단계를 더 포함할 수 있다. The control method of the connection structure of the generator and the uninterruptible power supply may further include monitoring an output state applied to the load while the power of the generator is bypassed.

상기 발전기 및 무정전 전원 공급 장치 연결 구조의 제어 방법은, 상기 출력 상태를 모니터링하는 단계에서 상기 출력 상태에 이상이 감지된 경우, 상기 바이패싱을 끊고 상기 무정전 전원 공급 장치로부터 상기 부하에 전원이 공급되도록 하는 단계를 더 포함할 수 있다.The control method of the connection structure of the generator and the uninterruptible power supply device, when an abnormality in the output state is detected in the step of monitoring the output state, to turn off the bypassing and supply power to the load from the uninterruptible power supply device. It may further include the step of.

일부 실시예들에서, 상기 바이패싱을 끊고 상기 무정전 전원 공급 장치로부터 상기 부하에 전원이 공급되도록 하는 단계는 상기 무정전 전원 공급 장치와 상기 부하를 연결하는 제1 스위치를 턴-온하는 단계와 상기 바이패스에 포함된 제2 스위치를 턴-오프 하는 단계를 포함하고, 상기 발전기의 전원을 바이패싱 시키는 단계는 상기 무정전 전원 공급 장치와 상기 부하를 연결하는 제1 스위치를 턴-오프하는 단계와 상기 바이패스에 포함된 제2 스위치를 턴-온 하는 단계를 포함할 수 있다.In some embodiments, the step of disconnecting the bypassing and supplying power to the load from the uninterruptible power supply may include turning on a first switch connecting the uninterruptible power supply and the load, and Turning off a second switch included in the path, and bypassing the power of the generator includes turning off a first switch connecting the uninterruptible power supply and the load, and It may include the step of turning on the second switch included in the path.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 발전기 및 무정전 전원 공급 장치 연결 구조의 제어 방법은, 상용 전원에 장애가 발생되면 상기 발전기를 가동하는 단계; 자동 절환 스위치를 상기 발전기 측으로 절환하는 단계; 무정전 전원 공급 장치를 우회하여 상기 발전기의 전원을 부하에 공급하는 바이패싱 단계; 및 상기 상용 전원 및 상기 발전기를 모니터링하는 단계를 포함하고, 상기 바이패싱 단계는 상기 상용 전원의 장애가 해소되지 않은 채로 상기 발전기의 상태가 정상인 것으로 모니터링 되는 경우에만 유지되는 것을 특징으로 한다.A control method of a connection structure of a generator and an uninterruptible power supply according to another embodiment of the present invention includes: operating the generator when a failure occurs in a commercial power supply; Switching the automatic changeover switch to the generator side; A bypassing step of bypassing an uninterruptible power supply and supplying power from the generator to a load; And monitoring the commercial power source and the generator, wherein the bypassing step is maintained only when the state of the generator is monitored as normal without resolving a failure of the commercial power source.

본 발명의 일 실시예에 따른 발전기 및 무정전 전원 공급 장치의 연결 구조는, 상용 전원 또는 발전기 중 하나의 전원이 부하에 공급되도록 절환되는 자동 절환 스위치, 상기 상용 전원으로부터 전원을 공급받아 배터리를 충전하고, 상기 배터리에 저장된 전기 에너지를 상기 부하에 공급하는 무정전 전원 공급 장치, 상기 무정전 전원 공급 장치를 우회하여 상기 부하와 연결되는 바이패스, 상기 무정전 전원 공급 장치와 상기 부하를 연결하는 제1 스위치, 및 상기 바이패스에 포함된 제2 스위치, 상기 상용 전원의 상태 및 상기 발전기의 상태를 모니터링하는 전원 상태 모니터링부, 및 상기 부하에 인가되는 출력 상태를 모니터링하는 출력 상태 모니터링부를 포함한다.The connection structure of the generator and the uninterruptible power supply device according to an embodiment of the present invention includes a commercial power source or an automatic switching switch that switches so that one of the generators is supplied to a load, and charges a battery by receiving power from the commercial power source. , An uninterruptible power supply for supplying the electric energy stored in the battery to the load, a bypass connected to the load by bypassing the uninterruptible power supply, a first switch connecting the uninterruptible power supply and the load, and And a second switch included in the bypass, a power state monitoring unit for monitoring a state of the commercial power and a state of the generator, and an output state monitoring unit for monitoring an output state applied to the load.

일부 실시예들에서, 상기 전원 상태 모니터링부는 상기 상용 전원 및 상기 자동 절환 스위치 사이 단에서 상기 상용 전원의 상태를 모니터링하고, 상기 발전기 및 상기 자동 절환 스위치 사이 단에서 상기 발전기의 상태를 모니터링할 수 있다.In some embodiments, the power state monitoring unit may monitor the state of the commercial power at an end between the commercial power and the automatic changeover switch, and monitor the state of the generator at an end between the generator and the automatic changeover switch. .

일부 실시예들에서, 상기 출력 상태 모니터링부는 상기 제2 스위치가 턴-온된 상태에서만 상기 부하에 인가되는 출력 상태를 모니터링할 수 있다.In some embodiments, the output state monitoring unit may monitor an output state applied to the load only when the second switch is turned on.

또한, 상기 출력 상태 모니터링부는 상기 무정전 전원 공급 장치의 인버터, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치를 제어할 수 있다. 구체적으로, 상기 부하에 인가되는 출력 상태가 비정상적인 것으로 모니터링된 경우, 상기 출력 상태 모니터링부는 상기 인버터를 대기 상태에서 활성화 상태로 전환시키고, 상기 제1 스위치는 턴-온시키며, 상기 제2 스위치를 턴-오프시킬 수 있다.In addition, the output state monitoring unit may control the inverter of the uninterruptible power supply, the first switch, and the second switch. Specifically, when the output state applied to the load is monitored as abnormal, the output state monitoring unit switches the inverter from a standby state to an active state, the first switch is turned on, and the second switch is turned on. -You can turn it off.

상술한 본 발명의 실시예들에 따른 발전기 및 무정전 전원 공급 장치의 제어 구조에 따르면, 무정전 전원 공급 장치의 전력 소자에 의한 고조파의 영향을 배제할 수 있어, 발전기의 용량이 무정전 전원 공급 장치의 용량을 1.5~2배 초과하지 않더라도 부하단에 안정적으로 전원을 공급할 수 있게 된다.According to the control structure of the generator and the uninterruptible power supply according to the embodiments of the present invention described above, the influence of harmonics caused by the power element of the uninterruptible power supply can be excluded, so that the capacity of the generator is the capacity of the uninterruptible power supply. Even if it does not exceed 1.5 to 2 times, power can be stably supplied to the load end.

나아가, 본 발명의 실시예들에 따른 발전기 및 무정전 전원 공급 장치의 제어 구조에 따르면, 발전기를 통해 정상적으로 부하에 전원이 공급되는 동안에는 무정전 전원 공급 장치에 부하가 인가되지 않도록 하여 무정전 전원 공급 장치의 배터리 수명 연장 및 배터리 에너지의 효율적 활용을 도모하고, 발전기의 모니터링을 통해 발전기의 이상이 감지된 경우에는 무정전 전원 공급 장치로부터 부하단에 전원이 공급되도록 절환함으로써 보다 안정적인 전원 공급을 도모할 수 있게 된다.Further, according to the control structure of the generator and the uninterruptible power supply according to embodiments of the present invention, the battery of the uninterruptible power supply is prevented from being applied to the uninterruptible power supply while power is normally supplied to the load through the generator. Life extension and efficient use of battery energy are promoted, and when an abnormality of the generator is detected through the monitoring of the generator, it is possible to achieve a more stable power supply by switching to supply power from the uninterruptible power supply to the load end.

도 1은 종래 기술에 따른 발전기와 무정전 전원 공급 장치의 연결 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 부하단이 상용 전원으로부터 전원을 공급받을 때 발전기 및 무정전 전원 공급 장치의 연결 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 상용 전원에 장애가 발생되어 자동 절환 스위치가 발전기 쪽으로 절환되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 자동 절환 스위치가 발전기 쪽으로 절환된 후 발전기의 전원이 바이패싱되어 부하에 공급되기 전의 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 발전기의 전원이 바이패싱되어 부하에 공급되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 자동 절환 스위치를 상용 전원 측으로 절환하기 전에 스위치를 전환하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 자동 절환 스위치가 상용 전원 측으로 절환되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 발전기의 전원이 바이패싱되어 부하에 공급되는 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 발전기의 전원이 부하로 바이패싱되는 동안 발전기 전원에 이상이 생긴 경우의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전기 및 무정전 전원 공급 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a diagram illustrating a connection structure between a generator and an uninterruptible power supply according to the prior art.
2 is a diagram illustrating a connection structure of a generator and an uninterruptible power supply device when a load end receives power from a commercial power source according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram for explaining a process in which an automatic changeover switch is switched to a generator due to a failure in a commercial power according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining a process before the power of the generator is bypassed and supplied to a load after the automatic changeover switch is switched to the generator according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram for explaining a process in which power from a generator is bypassed and supplied to a load according to an embodiment of the present invention.
6 is a view for explaining a process of switching the switch before switching the automatic switching switch to the commercial power side according to an embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining a process of switching the automatic changeover switch to the commercial power side according to an embodiment of the present invention.
8 is a view for explaining a state in which power of a generator is bypassed and supplied to a load according to an embodiment of the present invention.
9 is a view for explaining a control method when an abnormality occurs in the generator power while the power of the generator is bypassed to a load according to an embodiment of the present invention.
10 is a flowchart illustrating a method of controlling a generator and an uninterruptible power supply according to an embodiment of the present invention.

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.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments to be posted below, but may be implemented in a variety of different forms, and only these embodiments make the posting of the present invention complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to completely inform the scope of the invention to those who have, and the invention is only defined by the scope of the claims. The same reference numerals refer to the same components throughout the specification.

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.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used as meanings that can be commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not interpreted ideally or excessively unless explicitly defined specifically.

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.In addition, in the present specification, the singular form may also be included in the plural form unless specifically stated in the phrase. As used in the specification, "comprises" and/or "comprising" refers to the presence of one or more other components, steps, actions and/or elements, and/or elements, steps, actions and/or elements mentioned. Or does not preclude additions.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 부하단이 상용 전원으로부터 전원을 공급받을 때 발전기 및 무정전 전원 공급 장치의 연결 구조를 설명하기 위한 도면이다.2 is a diagram illustrating a connection structure of a generator and an uninterruptible power supply device when a load end receives power from a commercial power source according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 정상적인 상태에서 자동 절환 스위치 (ATS : Automatic Transfer Switch)(110)는 상용 전원(P)측으로 절환되어 부하(L)가 상용 전원(P)으로부터 전력을 공급받을 수 있도록 한다. 상용 전원(P)은 외부로부터 공급되는 전원을 의미한다.Referring to FIG. 2, in a normal state, an automatic transfer switch (ATS) 110 is switched to the commercial power P side so that the load L can receive power from the commercial power P. Commercial power (P) means power supplied from the outside.

또한, 자동 절환 스위치(110)가 상용 전원(P) 측으로 절환되어 있는 동안에는, 무정전 전원 공급 장치(120)의 충전 모드도 활성화되어 비상시 부하(L)에 안정적으로 전원을 공급하기 위해 배터리(123)가 충전되도록 한다.In addition, while the automatic changeover switch 110 is switched to the commercial power supply (P) side, the charging mode of the uninterruptible power supply unit 120 is also activated, so that the battery 123 in order to stably supply power to the load L in an emergency. To be charged.

자동 절환 스위치(110)가 상용 전원(P) 측으로 절환되어 있는 동안에는, 무정전 전원 공급 장치(120)와 부하(L)를 연결하는 제1 스위치(130)는 턴-온 되어 부하(L)에 정상적으로 전원이 공급되도록 한다.While the automatic changeover switch 110 is switched to the commercial power supply (P) side, the first switch 130 connecting the uninterruptible power supply 120 and the load (L) is turned on and is normally applied to the load (L). Make sure power is supplied.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 발전기 및 무정전 전원 공급 장치의 연결 구조는 무정전 전원 공급 장치(120)를 우회하는 바이패스(170)를 포함한다. 바이패스(170)를 통해 부하(L)와 자동 절환 스위치(110)를 연결하는 제2 스위치(140)는 상용 전원(P)에서 전원이 공급되는 동안 턴-오프 상태를 유지한다.Meanwhile, the connection structure between the generator and the uninterruptible power supply according to an embodiment of the present invention includes a bypass 170 bypassing the uninterruptible power supply 120. The second switch 140 connecting the load L and the automatic changeover switch 110 through the bypass 170 maintains a turn-off state while power is supplied from the commercial power supply P.

나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 발전기 및 무정전 전원 공급 장치의 연결 구조는 상용 전원(P) 및 발전기(G)의 전원 상태를 모니터링하는 전원 상태 모니터링부(150)와, 부하단에 인가되는 전원의 상태를 모니터링하는 출력 상태 모니터링부(160)를 포함할 수 있다.Furthermore, the connection structure of the generator and the uninterruptible power supply device according to an embodiment of the present invention includes a power state monitoring unit 150 for monitoring the power state of the commercial power P and the generator G, and It may include an output state monitoring unit 160 for monitoring the state of the power.

본 실시예에서의 전원 상태 모니터링부(150) 및 출력 상태 모니터링부(160)는 각각 별개의 구성으로 도시하였으나, 이와 달리 전원 상태 모니터링부(150) 및 출력 상태 모니터링부(160)는 실질적으로 하나의 컴포넌트로 구성되어 있을 수도 있다.In this embodiment, the power status monitoring unit 150 and the output status monitoring unit 160 are shown as separate configurations, but unlike this, the power status monitoring unit 150 and the output status monitoring unit 160 are substantially one. It may be composed of components of.

또한, 본 실시예에서의 전원 상태 모니터링부(150) 및 출력 상태 모니터링부(160)는 무정전 전원 공급 장치(120)와 별개의 컴포넌트로 도시되었으나, 이와 달리 전원 상태 모니터링부(150) 및 출력 상태 모니터링부(160) 중 적어도 하나가 무정전 전원 공급 장치(120) 내의 컴포넌트로 이루어 질 수도 있다.In addition, the power status monitoring unit 150 and the output status monitoring unit 160 in this embodiment are shown as separate components from the uninterruptible power supply 120, but unlike this, the power status monitoring unit 150 and the output status At least one of the monitoring units 160 may be configured as a component in the uninterruptible power supply 120.

나아가, 전원 상태 모니터링부(150)는 도시된 것과 달리 상용 전원(P)과 발전기(G)의 전원 상태를 각각 모니터링하는 별개의 컴포넌트들로 구성될 수도 있다.Further, the power state monitoring unit 150 may be configured with separate components that monitor the power states of the commercial power source P and the generator G, respectively, unlike the illustration.

전원 상태 모니터링부(150) 및 출력 상태 모니터링부(160)의 모니터링 결과에 따른 본 발명의 발전기 및 무정전 전원 공급 장치의 제어 방법에 대하여는, 도 3 내지 도 10을 참조하여 후술하기로 한다.A method of controlling the generator and the uninterruptible power supply according to the monitoring result of the power state monitoring unit 150 and the output state monitoring unit 160 will be described later with reference to FIGS. 3 to 10.

이하에서는, 도 3 내지 도 5를 참조하여 상용 전원(120)에 장애가 발생한 경우 부하(170)에 전원이 공급되는 과정을 설명하도록 한다.Hereinafter, a process in which power is supplied to the load 170 when a failure occurs in the commercial power supply 120 will be described with reference to FIGS. 3 to 5.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 상용 전원에 장애가 발생되어 자동 절환 스위치가 발전기 쪽으로 절환되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for explaining a process in which an automatic changeover switch is switched to a generator due to a failure in a commercial power according to an embodiment of the present invention.

상용 전원(P)에 장애가 발생된 경우란 정전이 발생되어 전원 공급이 차단되거나, 전원이 공급되더라도 노이즈가 포함되어 졍현파가 아닌 전원이 공급되는 경우를 의미한다.When a failure occurs in the commercial power supply (P), it means that the power supply is cut off due to a power outage, or when the power supply is supplied rather than a sine wave due to noise included even when the power supply is supplied.

이 경우, 부하(L)에 안정적인 전원 공급을 위해 발전기(G)가 가동되고 자동 절환 스위치(110)가 발전기(G) 쪽으로 절환된다.In this case, in order to supply stable power to the load (L), the generator (G) is operated and the automatic changeover switch 110 is switched to the generator (G).

또한, 상용 전원(P)으로부터 전원이 차단된 상태이므로 무정전 전원 공급 장치(120)의 충전 모드도 턴-오프된다.In addition, since power is cut off from the commercial power supply P, the charging mode of the uninterruptible power supply 120 is also turned off.

발전기(G)가 가동되고 자동 절환 스위치(110)가 발전기(G) 쪽으로 절환되어 발전기(G)가 안정적으로 부하(L)에 전원을 공급하기 전에는 배터리(123)에 저장된 전기 에너지가 부하(L)에 공급된다. 구체적으로, 배터리(123)에 저장된 전기 에너지가 인버터(122)를 거쳐 부하(L)에 공급된다.Electric energy stored in the battery 123 is transferred to the load (L) before the generator (G) is operated and the automatic changeover switch 110 is switched to the generator (G) so that the generator (G) stably supplies power to the load (L). ). Specifically, electrical energy stored in the battery 123 is supplied to the load L through the inverter 122.

따라서, 부하(L)는 상용 전원(P)에 장애가 생긴 후 발전기를 통해 안정적으로 전원을 공급받기 전이라도, 무정전 전원 공급 장치(120)를 통해 안정적으로 전원을 공급받을 수 있게 된다.Accordingly, the load L can be stably supplied with power through the uninterruptible power supply 120 even before stably receiving power through the generator after a failure occurs in the commercial power supply P.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 자동 절환 스위치가 발전기 쪽으로 절환된 후 발전기의 전원이 바이패싱되어 부하에 공급되기 전의 과정을 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining a process before the power of the generator is bypassed and supplied to a load after the automatic changeover switch is switched to the generator according to an embodiment of the present invention.

발전기(G)가 구동되면, 전원 상태 모니터링부(150)는 제1 스위치(130)가 턴-오프되고 제2 스위치(140)가 턴-온되어 발전기(G)의 전원이 바이패스(170)를 통해 부하(L)로 공급되기에 앞서서, 발전기의 전원 상태를 센싱하여 발전기 전원 상태의 안정성을 확인한다. 발전기의 전원 상태는 예를 들면, 발전기로부터 출력되는 전압의 주파수 및 크기를 센싱하여 확인할 수 있다.When the generator G is driven, the power state monitoring unit 150 turns off the first switch 130 and the second switch 140 is turned on, so that the power of the generator G is bypassed 170 Before being supplied to the load (L) through, the power state of the generator is sensed to check the stability of the power state of the generator. The power state of the generator can be checked, for example, by sensing the frequency and magnitude of the voltage output from the generator.

전원 상태 모니터링부(150)를 통해 센싱된 발전기 전원 상태가 안정적인 것으로 판단되면, 도 5를 참조하여 후술할 것처럼 발전기(G)에서 생산된 전기 에너지는 바이패스(170)를 통해 부하(L)에 공급되게 된다.When it is determined that the power state of the generator sensed through the power state monitoring unit 150 is stable, the electrical energy produced by the generator G is transferred to the load L through the bypass 170 as will be described later with reference to FIG. 5. Will be supplied.

이와 달리 전원 상태 모니터링부(150)를 통해 센싱된 발전기 전원 상태가 안정적이지 않은 것으로 판단되면, 발전기의 전원 상태가 안정화되기 전까지는 무정전 전원 공급 장치(120)의 배터리(123)에 저장된 전기 에너지가 부하(L)에 공급된다.On the contrary, if it is determined that the power state of the generator sensed through the power state monitoring unit 150 is not stable, the electric energy stored in the battery 123 of the uninterruptible power supply 120 is stored until the power state of the generator is stabilized. It is supplied to the load (L).

즉, 본 발명에서는 바이패싱을 통해 발전기(G)의 전기 에너지를 부하(L)로 공급하기에 앞서서 발전기 전원 상태의 안정성을 확인함에 따라, 바이패싱을 통해 무정전 전원 공급 장치(120)의 전력 소자에 의한 고조파의 영향을 배제함과 동시에 안정적이지 않은 발전기(G)의 전기 에너지가 부하(L)에 바이패싱되지 않도록 하여 보다 안정적으로 부하단에 전원이 공급될 수 있게 된다는 효과를 달성할 수 있다.That is, in the present invention, prior to supplying the electric energy of the generator G to the load L through bypassing, the power element of the uninterruptible power supply 120 is checked through bypassing. It is possible to achieve the effect that power can be supplied to the load end more stably by eliminating the influence of harmonics caused by and at the same time preventing the electric energy of the unstable generator (G) from being bypassed by the load (L). .

한편, 본 실시예에서는 자동 절환 스위치(110)가 발전기(G) 쪽으로 절환된 이후에 전원 상태 모니터링부(150)가 발전기의 전원 상태를 센싱하는 것으로 설명되었으나, 이와 달리 발전기(G)가 구동된 후, 자동 절환 스위치(110)가 발전기(G) 쪽으로 절환되기 이전에 전원 상태 모니터링부(150)가 발전기의 전원 상태를 센싱할 수도 있다.Meanwhile, in the present embodiment, it has been described that the power state monitoring unit 150 senses the power state of the generator after the automatic changeover switch 110 is switched toward the generator G, but unlike this, the generator G is driven. Thereafter, before the automatic changeover switch 110 is switched toward the generator G, the power state monitoring unit 150 may sense the power state of the generator.

나아가, 본 실시예에서의 전원 상태 모니터링부(150)는 발전기(G)와 자동 절환 스위치(110)의 사이 단에서 발전기의 전원 상태를 센싱하는 것으로 도시되었으나, 이에 제한되지 않는다. 즉, 발전기(G)가 구동되고 자동 절환 스위치(110)가 발전기(G) 쪽으로 절환된 이후 발전기의 전원 상태가 센싱되는 경우로 한정하면, 도 4에 도시된 것과 달리 전원 상태 모니터링부(150)는 바이패스(170) 상의 제2 스위치(140) 앞 단에서 발전기의 전원 상태를 센싱할 수도 있다.Further, in the present embodiment, the power state monitoring unit 150 is shown to sense the power state of the generator at a stage between the generator G and the automatic changeover switch 110, but is not limited thereto. That is, if limited to the case in which the power state of the generator is sensed after the generator G is driven and the automatic changeover switch 110 is switched toward the generator G, the power state monitoring unit 150 unlike that shown in FIG. 4 May sense the power state of the generator at the front end of the second switch 140 on the bypass 170.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 발전기의 전원이 바이패싱되어 부하에 공급되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.5 is a diagram for explaining a process in which power from a generator is bypassed and supplied to a load according to an embodiment of the present invention.

전원 상태 모니터링부(150)를 통해 센싱된 발전기 전원 상태가 안정적인 것으로 판단되면, 발전기(G)에서 생산된 전기 에너지는 바이패스(170)를 통해 부하(L)에 공급되게 된다. 구체적으로, 무정전 전원 공급 장치(120)와 부하(L)를 연결하는 제1 스위치(130)가 턴-오프되고 제2 스위치(140)가 턴-온 된다.When it is determined that the power state of the generator sensed through the power state monitoring unit 150 is stable, the electric energy produced by the generator G is supplied to the load L through the bypass 170. Specifically, the first switch 130 connecting the uninterruptible power supply 120 and the load L is turned off and the second switch 140 is turned on.

자동 절환 스위치(110)는 발전기(G) 쪽으로 절환되어 있는 상태이므로, 발전기(G)에서 생산된 전기 에너지는 자동 절환 스위치(110)와 바이패스(170)를 통해 부하(L)로 공급된다.Since the automatic changeover switch 110 is switched toward the generator G, electrical energy produced by the generator G is supplied to the load L through the automatic changeover switch 110 and the bypass 170.

즉, 무정전 전원 공급 장치(120)와 부하(L)를 연결하는 제1 스위치(130)가 턴-오프되어 바이패스(170)를 통해 발전기(G)가 부하(L)와 연결되므로 무정전 전원 공급 장치(120)의 전력 소자를 통하지 않고 부하(L)에 전원을 공급하게 된다.That is, since the first switch 130 connecting the uninterruptible power supply 120 and the load L is turned off and the generator G is connected to the load L through the bypass 170, the uninterruptible power is supplied. Power is supplied to the load L without passing through the power element of the device 120.

따라서, 발전기(G)가 무정전 전원 공급 장치(120)의 전력 소자에 의한 고조파의 영향을 받지 않으며, 전원 상태 모니터링부(150)를 통해 센싱된 발전기 전원 상태가 안정적인 것으로 판단된 상태이므로, 발전기(G)의 전원이 부하(L)에 안정적으로 공급되게 된다.Therefore, the generator G is not affected by harmonics caused by the power element of the uninterruptible power supply 120, and the generator power state sensed through the power state monitoring unit 150 is determined to be stable. The power of G) is stably supplied to the load (L).

이하에서는, 도 6 및 도 7을 참조하여 상용 전원(P)에 발생된 장애가 해소되어 발전기(G)에서 상용 전원(P)으로 전원 공급원이 변화되는 과정을 설명하도록 한다.Hereinafter, a process in which the power supply source is changed from the generator G to the commercial power P will be described with reference to FIGS. 6 and 7 as a result of solving a failure occurring in the commercial power P.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 자동 절환 스위치를 상용 전원 측으로 절환하기 전에 스위치를 전환하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining a process of switching the switch before switching the automatic switching switch to the commercial power side according to an embodiment of the present invention.

상용 전원(P)에 발생된 장애가 해소되면, 상용 전원(P)이 부하(L)에 전원을 공급하도록 하기 위해 일련의 절차가 수행된다. 발전기(G)는 한시적으로 부하(L)에 전원을 공급하기 위한 수단이므로, 상용 전원(P)에 발생된 장애가 해소되면 상용 전원(P)이 부하(L)에 전원을 공급하도록 하는 것이다.When the failure occurring in the commercial power supply P is resolved, a series of procedures are performed to make the commercial power supply P supply power to the load L. Since the generator (G) is a means for temporarily supplying power to the load (L), the commercial power supply (P) is to supply power to the load (L) when the failure occurred in the commercial power supply (P) is resolved.

본 발명의 일 실시예에 따라 상용 전원(P)에 장애가 해소되면 바이패스(170)를 통해 부하(L)와 발전기(G)를 연결하는 제2 스위치(140)가 턴-오프되고, 무정전 전원 공급 장치(120)와 부하(L)를 연결하는 제1 스위치(130)가 턴-온 된다.According to an embodiment of the present invention, when the failure in the commercial power supply P is resolved, the second switch 140 connecting the load L and the generator G through the bypass 170 is turned off, and the uninterruptible power supply The first switch 130 connecting the supply device 120 and the load L is turned on.

자동 절환 스위치(110)가 상용 전원(P) 측으로 절환되기 전에 제1 스위치(130)가 턴-온 되는 이유는 자동 절환 스위치(110)가 상용 전원(P) 측으로 절환되는 동안 무정전 전원 공급 장치(120)에 저장된 배터리(123)의 전기 에너지가 부하(L)에 공급되도록 하기 위함이다.The reason why the first switch 130 is turned on before the automatic changeover switch 110 is switched to the commercial power P side is the uninterruptible power supply device ( This is to ensure that the electric energy of the battery 123 stored in 120) is supplied to the load L.

제1 스위치(130)가 턴-온 되면 무정전 전원 공급 장치(120)의 배터리(123)에 저장된 전기 에너지가 인버터(122)를 거쳐 부하(L)에 공급된다. 이때, 무정전 전원 공급 장치(120)의 충전 모드는 오프된 상태이므로 발전기(G)에서 무정전 전원 공급 장치(120)로 전원이 공급되지는 않는다.When the first switch 130 is turned on, electrical energy stored in the battery 123 of the uninterruptible power supply 120 is supplied to the load L through the inverter 122. At this time, since the charging mode of the uninterruptible power supply 120 is off, power is not supplied from the generator G to the uninterruptible power supply 120.

따라서, 발전기(G)가 무정전 전원 공급 장치(120)의 전력 소자 영향을 받아 출력 파형이 왜곡되는 현상을 미연에 방지할 수 있다.Accordingly, it is possible to prevent a phenomenon in which the output waveform is distorted due to the influence of the power element of the uninterruptible power supply 120 in the generator G.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 자동 절환 스위치가 상용 전원 측으로 절환되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.7 is a view for explaining a process of switching the automatic changeover switch to the commercial power side according to an embodiment of the present invention.

상용 전원(P)에 발생된 장애가 해소되면 자동 절환 스위치(110)가 상용 전원(P) 측으로 절환된다. 또한, 비상시 부하(L)에 전원을 공급하던 발전기(G)의 구동도 중단된다.When the failure occurring in the commercial power supply P is resolved, the automatic changeover switch 110 is switched to the commercial power supply P side. In addition, the driving of the generator G that was supplying power to the load L in an emergency is also stopped.

상용 전원(P)에서 전원이 공급될 때 무정전 전원 공급 장치(120)의 충전 모드도 턴-온 되는 바, 상용 전원(P)으로부터 공급되는 전원을 이용하여 배터리(123)를 충전시킬 수도 있게 된다.When power is supplied from the commercial power supply P, the charging mode of the uninterruptible power supply 120 is also turned on, so that the battery 123 may be charged using the power supplied from the commercial power supply P. .

이하에서는, 도 8 및 도 9를 참조하여 발전기의 전원이 바이패싱되어 부하에 공급되는 동안 발전기 전원에 이상이 생긴 경우의 제어 과정을 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 8 and 9, a control process when an abnormality occurs in the generator power while the power of the generator is bypassed and supplied to the load will be described.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 발전기의 전원이 바이패싱되어 부하에 공급되는 상태를 설명하기 위한 도면이다.8 is a view for explaining a state in which power of a generator is bypassed and supplied to a load according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 발전기(G)에서 생산된 전기 에너지는 바이패스(170)를 통해 부하(L)에 공급되고 있다. 발전기(G)에서 생산된 전기 에너지는 바이패스(170)를 통해 부하(L)에 공급되는 구체적인 과정은 도 3 내지 도 5를 통해 상술하였으므로, 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.Referring to FIG. 8, electric energy produced by the generator G is supplied to the load L through the bypass 170. Since the detailed process of supplying the electric energy produced by the generator G to the load L through the bypass 170 has been described above with reference to FIGS. 3 to 5, a redundant description thereof will be omitted.

출력 상태 모니터링부(160)는, 부하(L)에 공급되고 있는 출력 전원 상태를 모니터링하여 부하(L)에 공급되는 출력 전원 상태의 안정성을 확인한다. 상기 출력 전원 상태는 예를 들면, 부하단의 전압의 주파수 및 크기를 센싱하여 확인할 수 있다.The output state monitoring unit 160 monitors the state of the output power supplied to the load L and checks the stability of the state of the output power supplied to the load L. The output power state can be checked by sensing, for example, a frequency and a magnitude of a voltage at a load terminal.

한편, 본 실시예에서의 출력 상태 모니터링부(160)는 부하단에서 전원 상태를 센싱하는 것으로 도시되었으나, 이에 제한되지 않는다. 즉 도 8에 도시된 것과 달리, 출력 상태 모니터링부(160)는 바이패스(170) 상에서 바이패싱되는 동안의 출력 전원 상태를 센싱할 수도 있다.Meanwhile, in the present embodiment, the output state monitoring unit 160 is shown to sense the power state at the load end, but is not limited thereto. In other words, unlike that shown in FIG. 8, the output state monitoring unit 160 may sense the state of the output power while being bypassed on the bypass 170.

출력 상태 모니터링부(160)를 통해 모니터링된 출력 전원 상태가 안정적인 것으로 판단되는 동안에는, 도 8에 도시된 것처럼 발전기(G)에서 생산된 전기 에너지가 바이패스(170)를 통해 부하(L)에 공급되게 된다.While it is determined that the output power state monitored through the output state monitoring unit 160 is stable, the electric energy produced by the generator G is supplied to the load L through the bypass 170 as shown in FIG. 8. It will be.

도시된 것처럼, 발전기의 전원이 바이패싱되어 부하에 공급되는 동안에 무정전 전원 공급 장치(120)의 인버터(122)는 바이패싱이 끊기는 상황에서 곧바로 동작할 수 있도록 대기 상태에 있을 수 있다.As shown, while the power of the generator is bypassed and supplied to the load, the inverter 122 of the uninterruptible power supply 120 may be in a standby state so that it can be operated immediately in a situation where bypassing is cut off.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 발전기의 전원이 부하로 바이패싱되는 동안 발전기 전원에 이상이 생긴 경우의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.9 is a diagram for explaining a control method when an abnormality occurs in the generator power while the power of the generator is bypassed to a load according to an embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 출력 상태 모니터링부(160)를 통해 센싱된 출력 전원 상태가 안정적이지 않은 것으로 판단되면, 대기 상태에 있던 무정전 전원 공급 장치(120)의 인버터(122)가 곧장 턴-온 되고, 바이패스(170)를 통해 부하(L)와 발전기(G)를 연결하는 제2 스위치(140)가 턴-오프되며, 무정전 전원 공급 장치(120)와 부하(L)를 연결하는 제1 스위치(130)가 턴-온 된다.Referring to FIG. 9, if it is determined that the output power state sensed through the output state monitoring unit 160 is not stable, the inverter 122 of the uninterruptible power supply 120 in the standby state is immediately turned on. , A second switch 140 connecting the load L and the generator G through the bypass 170 is turned off, and a first switch connecting the uninterruptible power supply 120 and the load L (130) is turned on.

이에 따라, 발전기(G)의 전기 에너지를 대신하여 무정전 전원 공급 장치(120)의 배터리(123)에 저장된 전기 에너지가 인버터(122)를 거쳐 부하(L)에 공급되게 되므로, 안정적이지 않은 발전기(G)의 전기 에너지가 부하(L)에 바이패싱 되는 것을 막을 수 있게 된다.Accordingly, the electric energy stored in the battery 123 of the uninterruptible power supply 120 in place of the electric energy of the generator G is supplied to the load L through the inverter 122, so the unstable generator ( It is possible to prevent the electrical energy of G) from being bypassed to the load L.

한편, 상술한 도 2 내지 도 9에서는 바이패싱을 제어하기 위한 제1 스위치(130) 및 제2 스위치(140)가 별도의 구성인 것을 예로 들어 설명하였으나, 상기 바이패싱의 제어는 하나의 스위치로 구현될 수도 있음은 물론이다.Meanwhile, in FIGS. 2 to 9 described above, the first switch 130 and the second switch 140 for controlling bypassing have been described as an example, but the bypassing control is performed with one switch. Of course, it can also be implemented.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전기 및 무정전 전원 공급 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.10 is a flowchart illustrating a method of controlling a generator and an uninterruptible power supply according to an embodiment of the present invention.

이하에서는, 도 2 내지 도 9에 도시된 상용 전원(P), 발전기(G), 부하(L), 자동 절환 스위치(ATS, 110), 무정전 전원 공급 장치(UPS, 120), 제1 및 제2 스위치들(130, 140), 전원 상태 모니터링부(150), 출력 상태 모니터링부(160) 및 바이패스(170)를 상호 참조하여 설명하도록 한다.Hereinafter, the commercial power supply P, the generator G, the load L, the automatic changeover switch (ATS, 110), the uninterruptible power supply (UPS, 120), the first and the first shown in FIGS. 2 The switches 130 and 140, the power status monitoring unit 150, the output status monitoring unit 160, and the bypass 170 will be described with reference to each other.

상용 전원(P)에서 입력되는 전원을 모니터링 하여, 상용 전원(P)에 장애가 발생되었다고 판단된 경우(S110) 발전기(G)를 가동한다(S120). 발전기(G)가 가동되면 자동 절환 스위치(ATS, 110)가 발전기(G) 측으로 절환된다. 상기 상용 전원(P)에서 입력되는 전원의 모니터링은 전원 상태 모니터링부(150)에 의해 수행될 수 있다.The power input from the commercial power P is monitored, and when it is determined that a failure has occurred in the commercial power P (S110), the generator G is operated (S120). When the generator (G) is operated, the automatic changeover switch (ATS, 110) is switched to the generator (G) side. Monitoring of power input from the commercial power supply P may be performed by the power state monitoring unit 150.

자동 절환 스위치(110)가 발전기(G) 측으로 절환된 이후, 발전기 전원 상태의 정상 여부를 판단한다(S140). 상기 발전기 전원 상태의 정상 여부의 판단은 전원 상태 모니터링부(150)에 의해 수행될 수 있다.After the automatic changeover switch 110 is switched to the generator (G) side, it is determined whether the power state of the generator is normal (S140). The determination of whether the generator power state is normal may be performed by the power state monitoring unit 150.

발전기 전원 상태가 정상적이지 않다고 판단되는 경우에는, 상용 전원(P)의 장애 해소 여부를 판단하여(S150), 상용 전원(P)의 장애가 해소된 경우라면 발전기(G)를 정지하고(S220) 자동 절환 스위치(110)를 상용 전원(P) 측으로 절환(S230)할 수 있다. 발전기(G)에서 입력되는 전원이 정상적이지 않고 상용 전원(P)의 장애가 여전히 해소되지 않은 경우라면, 발전기(G)를 바이패싱 시키지 않은 채 무정전 전원 공급 장치(UPS, 120)를 통해 부하단으로 전원을 공급하며 주기적으로 발전기 전원 상태의 정상 여부를 판단할 수 있다(S140).If it is determined that the power of the generator is not normal, it is determined whether the fault of the commercial power P is resolved (S150), and if the fault of the commercial power P is resolved, the generator G is stopped (S220). The switching switch 110 may be switched to the commercial power supply (P) (S230). If the power input from the generator (G) is not normal and the failure of the commercial power (P) is still not resolved, the generator (G) is not bypassed and the uninterruptible power supply (UPS, 120) goes to the load end. Power is supplied and it is possible to periodically determine whether the power state of the generator is normal (S140).

발전기 전원 상태가 정상인 것으로 판단되는 경우에는, 무정전 전원 공급 장치(UPS, 120)를 우회하는 바이패스(170)에 포함된 제2 스위치(140)가 턴-온되고(S160), 무정전 전원 공급 장치(UPS, 120)와 부하(L)를 연결하는 제1 스위치(130)는 턴-오프된다. 만약 부하(L)를 무정전 전원 공급 장치(UPS, 120) 또는 바이패스(170)와 연결하는 스위치가 하나로 구현된 경우라면, 그 스위치는 바이패스(170)측으로 절환된다.When it is determined that the generator power state is normal, the second switch 140 included in the bypass 170 bypassing the uninterruptible power supply (UPS, 120) is turned on (S160), and the uninterruptible power supply device The first switch 130 connecting the (UPS, 120) and the load (L) is turned off. If a switch for connecting the load L to the uninterruptible power supply (UPS) 120 or the bypass 170 is implemented as one, the switch is switched to the bypass 170 side.

즉, 본 발명에서는 발전기(G)의 전원을 부하(L)로 바이패싱하기 전에, 발전기(G)의 전원 상태 및 상용 전원(P)의 장애 상태를 모니터링하여(M1) 바이패싱 여부를 결정함으로써, 안정적이지 않은 발전기(G)의 전기 에너지가 부하(L)에 바이패싱 되는 것을 막을 수 있게 된다.That is, in the present invention, before bypassing the power of the generator G to the load L, by monitoring the power state of the generator G and the failure state of the commercial power supply P (M1), by determining whether to bypass , It is possible to prevent the electrical energy of the unstable generator (G) from being bypassed to the load (L).

바이패스(170)에 포함된 제2 스위치(140)가 턴-온된 이후, 발전기(G)의 장애 발생 여부를 판단한다(S170). After the second switch 140 included in the bypass 170 is turned on, it is determined whether a failure of the generator G occurs (S170).

발전기(G)의 장애가 감지된 경우, 무정전 전원 공급 장치(UPS, 120)와 부하(L)를 연결하는 제1 스위치(130)는 턴-온되고, 무정전 전원 공급 장치(UPS, 120)를 우회하는 바이패스(170)에 포함된 제2 스위치(140)가 턴-오프된다(S190).When a failure of the generator G is detected, the first switch 130 connecting the uninterruptible power supply (UPS, 120) and the load (L) is turned on and bypasses the uninterruptible power supply (UPS, 120). The second switch 140 included in the bypass 170 is turned off (S190).

발전기(G)의 장애가 감지되지 않은 경우, 상용 전원(P)의 장애 해소 여부를 판단하여(S180), 상용 전원(P)의 장애가 해소된 경우라면 무정전 전원 공급 장치(UPS, 120)와 부하(L)를 연결하는 제1 스위치(130)를 턴온하고(S210), 발전기(G)를 정지한 후(S220) 자동 절환 스위치(ATS, 110)를 상용 전원(P) 측으로 절환(S230)할 수 있다.If the fault of the generator G is not detected, it is determined whether the fault of the commercial power P is resolved (S180), and if the fault of the commercial power P is resolved, the uninterruptible power supply (UPS, 120) and the load ( After turning on the first switch 130 connecting L) (S210), stopping the generator (G) (S220), the automatic switching switch (ATS, 110) can be switched to the commercial power supply (P) (S230). have.

즉, 본 발명에서는 발전기(G)의 전원이 부하(L)로 바이패싱되는 동안에도, 발전기(G)의 장애 발생 여부 및 상용 전원(P)의 장애 해소 여부를 모니터링하여(M2) 바이패싱의 유지 여부를 실시간으로 결정함으로써, 안정적이지 않은 발전기(G)의 전기 에너지가 부하(L)에 바이패싱 되는 것을 막을 수 있게 된다.That is, in the present invention, even while the power of the generator G is bypassed to the load L, it monitors whether a failure of the generator G and whether the failure of the commercial power P is resolved (M2) By determining whether to maintain or not in real time, it is possible to prevent the electric energy of the unstable generator G from being bypassed to the load L.

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.Those of ordinary skill in the technical field related to the present embodiment will appreciate that it may be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the above-described description. Therefore, the disclosed methods should be considered from an explanatory point of view rather than a limiting point of view. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the present invention.

Claims (10)

무정전 전원 공급 장치(UPS: Uninterruptible Power supply System)를 우회하여 부하에 전원을 공급하는 바이패스를 포함하는 발전기 및 무정전 전원 공급 장치 연결 구조의 제어 방법에 있어서,
상용 전원에 장애가 발생되면 상기 발전기를 가동하는 단계;
자동 절환 스위치(ATS: Automatic Transfer Switch)를 상기 발전기 측으로 절환하여 상기 발전기의 전원을 상기 바이패스를 통해 상기 부하에 바이패싱 시키는 단계;
상기 발전기의 상태를 센싱하는 단계;
상기 발전기 상태가 정상적이지 않다고 판단되는 경우, 상기 상용 전원의 장애 해소 여부를 판단하는 단계; 및
상기 상용 전원의 장애가 해소된 경우 상기 발전기를 정지하고 상기 자동 절환 스위치를 상기 상용 전원 측으로 절환하고, 상기 상용 전원의 장애가 해소되지 않은 경우 상기 무정전 전원 공급 장치와 상기 부하를 연결하는 제1 스위치를 턴-온하고 상기 바이패스에 포함된 제2 스위치를 턴-오프하여 상기 무정전 전원 공급 장치가 상기 부하에 전원을 공급하도록 제어하는 단계를 포함하는 발전기 및 무정전 전원 공급 장치 연결 구조의 제어 방법.
In the control method of a generator and an uninterruptible power supply connection structure including a bypass for supplying power to a load by bypassing an uninterruptible power supply system (UPS),
Operating the generator when a failure occurs in the commercial power supply;
Switching an automatic transfer switch (ATS) to the generator side and bypassing the power of the generator to the load through the bypass;
Sensing the state of the generator;
If it is determined that the state of the generator is not normal, determining whether or not a failure of the commercial power supply is resolved; And
When the failure of the commercial power is resolved, the generator is stopped and the automatic switching switch is switched to the commercial power, and when the failure of the commercial power is not resolved, the first switch connecting the uninterruptible power supply and the load is turned. -Turning on and turning off a second switch included in the bypass to control the uninterruptible power supply to supply power to the load.
 제1 항에 있어서,
상기 발전기의 전원이 바이패싱되는 동안 상기 부하에 인가된 출력 상태를 모니터링하는 단계를 더 포함하는, 발전기 및 무정전 전원 공급 장치 연결 구조의 제어 방법.
The method of claim 1,
The control method of the generator and the uninterruptible power supply connection structure further comprising the step of monitoring the state of the output applied to the load while the power of the generator is bypassed.
 제2 항에 있어서,
상기 출력 상태를 모니터링하는 단계에서 상기 출력 상태에 이상이 감지된 경우, 상기 바이패싱을 끊고 상기 무정전 전원 공급 장치로부터 상기 부하에 전원이 공급되도록 하는 단계를 더 포함하는, 발전기 및 무정전 전원 공급 장치 연결 구조의 제어 방법.
The method of claim 2,
In the step of monitoring the output state, when an abnormality in the output state is detected, the step of disconnecting the bypassing and supplying power to the load from the uninterruptible power supply device further comprises, connecting a generator and an uninterruptible power supply device How to control the structure.
 제3 항에 있어서,
상기 바이패싱을 끊고 상기 무정전 전원 공급 장치로부터 상기 부하에 전원이 공급되도록 하는 단계는, 상기 무정전 전원 공급 장치와 상기 부하를 연결하는 제1 스위치를 턴-온하는 단계와 상기 바이패스에 포함된 제2 스위치를 턴-오프 하는 단계를 포함하고,
상기 발전기의 전원을 바이패싱 시키는 단계는, 상기 무정전 전원 공급 장치와 상기 부하를 연결하는 제1 스위치를 턴-오프하는 단계와 상기 바이패스에 포함된 제2 스위치를 턴-온 하는 단계를 포함하는, 발전기 및 무정전 전원 공급 장치 연결 구조의 제어 방법.
The method of claim 3,
The step of disconnecting the bypassing and supplying power to the load from the uninterruptible power supply may include turning on a first switch connecting the uninterruptible power supply and the load, and a first included in the bypass. 2 turning off the switch,
The step of bypassing the power of the generator includes turning off a first switch connecting the uninterruptible power supply and the load, and turning on a second switch included in the bypass. , Generator and uninterruptible power supply connection structure control method.
 발전기 및 무정전 전원 공급 장치 연결 구조의 제어 방법에 있어서,
상용 전원에 장애가 발생되면 상기 발전기를 가동하는 단계;
자동 절환 스위치를 상기 발전기 측으로 절환하는 단계;
무정전 전원 공급 장치를 우회하여 상기 발전기의 전원을 부하에 공급하는 바이패싱 단계;
상기 상용 전원 및 상기 발전기를 모니터링하는 단계를 포함하고,
상기 발전기 상태가 정상적이지 않다고 판단되는 경우, 상기 상용 전원의 장애 해소 여부를 판단하는 단계; 및
상기 상용 전원의 장애가 해소된 경우 상기 발전기를 정지하고 상기 자동 절환 스위치를 상기 상용 전원 측으로 절환하고, 상기 상용 전원의 장애가 해소되지 않은 경우 상기 무정전 전원 공급 장치와 상기 부하를 연결하는 제1 스위치를 턴-온하고 상기 바이패스에 포함된 제2 스위치를 턴-오프하여 상기 무정전 전원 공급 장치가 상기 부하에 전원을 공급하도록 제어하는 단계를 포함하는 발전기 및 무정전 전원 공급 장치 연결 구조의 제어 방법.
In the control method of the generator and the uninterruptible power supply connection structure,
Operating the generator when a failure occurs in the commercial power supply;
Switching the automatic changeover switch to the generator side;
A bypassing step of bypassing an uninterruptible power supply and supplying power from the generator to a load;
Including the step of monitoring the commercial power and the generator,
If it is determined that the state of the generator is not normal, determining whether or not a failure of the commercial power supply is resolved; And
When the failure of the commercial power is resolved, the generator is stopped and the automatic switching switch is switched to the commercial power, and when the failure of the commercial power is not resolved, the first switch connecting the uninterruptible power supply and the load is turned. -Turning on and turning off a second switch included in the bypass to control the uninterruptible power supply to supply power to the load.
 상용 전원 또는 발전기 중 하나의 전원이 부하에 공급되도록 절환되는 자동 절환 스위치;
상기 상용 전원으로부터 전원을 공급받아 배터리를 충전하고, 상기 배터리에 저장된 전기 에너지를 상기 부하에 공급하는 무정전 전원 공급 장치;
상기 무정전 전원 공급 장치를 우회하여 상기 부하와 연결되는 바이패스;
상기 무정전 전원 공급 장치와 상기 부하를 연결하는 제1 스위치;
상기 바이패스에 포함된 제2 스위치;
상기 상용 전원의 상태 및 상기 발전기의 상태를 모니터링하는 전원 상태 모니터링부; 및
상기 부하에 인가되는 출력 상태를 모니터링하는 출력 상태 모니터링부를 포함하되,
상기 전원 상태 모니터링부가 상기 발전기 상태가 정상적이지 않다고 판단하는 경우 상기 상용 전원의 장애 해소 여부를 판단하여, 상기 상용 전원의 장애가 해소된 경우 상기 발전기가 정지되고 상기 자동 절환 스위치가 상기 상용 전원 측으로 절환되며, 상기 상용 전원의 장애가 해소되지 않은 경우 상기 무정전 전원 공급 장치와 상기 부하를 연결하는 제1 스위치가 턴-온되고 상기 바이패스에 포함된 제2 스위치가 턴-오프되어 상기 무정전 전원 공급 장치가 상기 부하에 전원을 공급하는 발전기 및 무정전 전원 공급 장치 연결 구조.
An automatic changeover switch for switching to supply one of the commercial power or the generator to the load;
An uninterruptible power supply device receiving power from the commercial power source to charge a battery, and supplying electrical energy stored in the battery to the load;
A bypass connected to the load by bypassing the uninterruptible power supply;
A first switch connecting the uninterruptible power supply and the load;
A second switch included in the bypass;
A power state monitoring unit that monitors the state of the commercial power and the state of the generator; And
Including an output status monitoring unit for monitoring the output status applied to the load,
When the power status monitoring unit determines that the generator status is not normal, it determines whether the failure of the commercial power has been resolved, and when the failure of the commercial power is resolved, the generator is stopped and the automatic changeover switch is switched to the commercial power side. , When the failure of the commercial power supply is not resolved, a first switch connecting the uninterruptible power supply and the load is turned on, and a second switch included in the bypass is turned off, so that the uninterruptible power supply is Generator and uninterruptible power supply connection structure to supply power to load
 제6 항에 있어서,
상기 전원 상태 모니터링부는 상기 상용 전원 및 상기 자동 절환 스위치 사이 단에서 상기 상용 전원의 상태를 모니터링하고, 상기 발전기 및 상기 자동 절환 스위치 사이 단에서 상기 발전기의 상태를 모니터링하는 것을 특징으로 하는, 발전기 및 무정전 전원 공급 장치의 연결 구조.
The method of claim 6,
The power state monitoring unit monitors the state of the commercial power at a stage between the commercial power and the automatic changeover switch, and monitors the state of the generator at a stage between the generator and the automatic changeover switch, generator and uninterruptible power supply The structure of the connection of the power supply.
 제6 항에 있어서,
상기 출력 상태 모니터링부는 상기 제2 스위치가 턴-온된 상태에서만 상기 부하에 인가되는 출력 상태를 모니터링하는 것을 특징으로 하는, 발전기 및 무정전 전원 공급 장치의 연결 구조.
The method of claim 6,
The output state monitoring unit, characterized in that to monitor the state of the output applied to the load only when the second switch is turned on, the connection structure of the generator and the uninterruptible power supply.
 제6 항에 있어서,
상기 출력 상태 모니터링부는 상기 무정전 전원 공급 장치의 인버터, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치를 제어하는 것을 특징으로 하는, 발전기 및 무정전 전원 공급 장치의 연결 구조.
The method of claim 6,
The output state monitoring unit is characterized in that to control the inverter of the uninterruptible power supply, the first switch and the second switch, the connection structure of the generator and the uninterruptible power supply.
 제9 항에 있어서,
상기 부하에 인가되는 출력 상태가 비정상적인 것으로 모니터링된 경우,
상기 출력 상태 모니터링부는 상기 인버터를 대기 상태에서 활성화 상태로 전환시키고, 상기 제1 스위치는 턴-온시키며, 상기 제2 스위치를 턴-오프시키는 것을 특징으로 하는, 발전기 및 무정전 전원 공급 장치의 연결 구조.
The method of claim 9,
When the state of the output applied to the load is monitored as abnormal,
The output state monitoring unit converts the inverter from a standby state to an active state, the first switch is turned on, and the second switch is turned off, the connection structure of the generator and the uninterruptible power supply device. .
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