KR102501186B1 - 무효전력보상장치, 방전시스템 및 방전시스템의 방전 동작 방법 - Google Patents

무효전력보상장치, 방전시스템 및 방전시스템의 방전 동작 방법 Download PDF

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Abstract

무효전력보상장치는 제1 라인과 제2 라인 사이에 접속되는 제1 컨버터와, 제2 라인과 제3 라인 사이에 접속되는 제2 컨버터와, 제3 라인과 제1 라인 사이에 접속되는 제3 컨버터를 포함한다. 제1 내지 제3 라인(R, S, T)은 모선에 접속될 수 있다.
제1 컨버터는 서로 직렬로 접속되고 제1 커패시터를 포함하는 제1 내지 제n 서브모듈을 포함하는 제1 클러스터와, 무효전력보상장치의 운전이 정지되는 경우, 제1 내지 제n 서브모듈 각각의 제1 커패시터가 전기적으로 접속되도록 제1 커패시터에 체결되는 제1 방전연결부를 포함할 수 있다.

Description

무효전력보상장치, 방전시스템 및 방전시스템의 방전 동작 방법{Reactive power compensator, discharging system thereof and a method of operating the discharging system}
실시예는 무효전력보상장치 및 방전시스템에 관한 것이다.
산업이 발전하고 인구가 증가함에 따라 전력 수요는 급증하는데 반해, 전력생산에는 한계가 있다.
이에 따라, 생산지에서 생성된 전력을 손실 없이 안정적으로 수요지로 공급하기 위한 전력계통이 점차 중요해지고 있다.
전력조류와 계통전압, 안정도 향상을 위한 FACTS(Flexible AC Transmission System) 설비의 필요성이 대두되고 있다. FACTS 설비 중 3세대로 불리는 전력보상장치의 일종인 STATCOM(STATic synchronous COMpensator) 설비는 전력계통에 병렬로 병입되어 전력계통에서 필요로 하는 무효전력을 보상해 주고 있다.
도 1은 일반적인 전력계통시스템을 도시한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 일반적인 전력계통시스템(10)은 전력생성원(20), 전력계통(30), 부하(40) 및 다수의 무효전력보상장치(50)를 포함할 수 있다.
전력생성원(20)은 전력을 생성하는 장소나 설비를 의미하는 것으로서, 전력을 생성하는 생산자로 이해될 수 있다.
전력계통(30)은 전력생성원(20)에서 생성된 전력을 부하(40)로 송전하도록 하여 주는 전력선, 철탑, 피뢰기, 애자 등을 포함하는 일체의 설비를 의미할 수 있다.
부하(40)는 전력생성원(20)에서 생성된 전력을 소비하는 장소나 설비를 의미하는 것으로서, 전력을 소비하는 소비자로 이해될 수 있다.
무효전력보상장치(50)는 STATCOM으로서, 전력계통(30)에 연계되어 전력계통(30)으로 흐르는 전력 중에서 무효전력의 부족시 이를 보상하여 주는 장치일 수 있다.
전력보상장치(50)는 최근 멀티레벨 컨버터(MMC: Modular Multilevel Converter) 타입의 STATCOM 설비가 증가하는 추세이다. 멀티레벨 컨버터 타입의 STATCOM은 다수의 서브모듈로 구성될 수 있다.
전력보상장치(50)는 다수의 서브모듈의 상태를 점검하거나 고장난 서브모듈을 교체하기 위해 운전 정지된다. 운전 정지 후에 자연 방전이 발생되는데, 작업자가 작업하기에 적합하도록 완전 방전되기 위해서는 많은 시간이 필요하다.
작업자는 항상 고전압에 노출된 환경에서 작업하는 경우가 많으므로, 완전 방전이 필수적이지만, 방전에 많은 시간이 소요되다 보니 작업자가 완전 방전이 되지 않는 상태에서 작업을 하게 되어 자칫 인명 손상이 발생될 수 있다.
실시예는 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
실시예의 다른 목적은 신속한 방전이 가능한 무효전력보상장치 및 방전시스템을 제공한다.
실시예의 또 다른 목적은 작업자의 안정성을 확보할 수 있는 무효전력보상장치 및 방전시스템을 제공한다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 실시예의 제1 측면에 따르면, 무효전력보상장치는, 제1 라인과 제2 라인 사이에 접속되는 제1 컨버터; 상기 제2 라인과 제3 라인 사이에 접속되는 제2 컨버터; 및 상기 제3 라인과 상기 제1 라인 사이에 접속되는 제3 컨버터를 포함한다. 상기 제1 내지 제3 라인(R, S, T)은 모선에 접속될 수 있다. 상기 제1 컨버터는, 서로 직렬로 접속되고 제1 커패시터를 포함하는 제1 내지 제n 서브모듈을 포함하는 제1 클러스터; 및 상기 무효전력보상장치의 운전이 정지되는 경우, 상기 제1 내지 제n 서브모듈 각각의 상기 제1 커패시터가 전기적으로 접속되도록 상기 제1 커패시터에 체결되는 제1 방전연결부를 포함할 수 있다.
실시예의 제2 측면에 따르면, 무효전력보상장치는, 제1 라인과 접지 사이에 접속되는 제1 컨버터; 제2 라인과 접지 사이에 접속되는 제2 컨버터; 및 제3 라인과 접지 사이에 접속되는 제3 컨버터를 포함한다. 상기 제1 내지 제3 라인(R, S, T)은 모선에 접속될 수 있다. 상기 제1 컨버터는, 서로 직렬로 접속되고 제1 커패시터를 포함하는 제1 내지 제n 서브모듈을 포함하는 제1 클러스터; 및 상기 무효전력보상장치의 운전이 정지되는 경우, 상기 제1 내지 제n 서브모듈 각각의 상기 제1 커패시터가 전기적으로 접속되도록 상기 제1 커패시터에 체결되는 제1 내지 제3 연결전극을 포함하는 포함할 수 있다.
실시예의 제3 측면에 따르면, 방전시스템은, 모선에 접속되어 제1 내지 제3 클러스터를 포함하는 전력보상부; 상기 전력보상부가 상기 모선에 접속 또는 차단되도록 스위칭되는 제1 스위치; 상기 전력보상부가 상기 모선 또는 접지와 선택적으로 접속되도록 스위칭되는 제2 스위치; 상기 모선과 상기 제1 내지 제3 클러스터 사이에 접속되는 전압센서; 및 상기 모선과 상기 전력보상부 사이에 접속되는 전류센서를 포함한다. 상기 전력보상부의 운전이 정지되는 경우, 상기 제1 스위치가 턴오프된 후, 상기 제1 내지 제3 클러스터에 포함된 제1 내지 제n 서브모듈 각각의 커패시터가 전기적으로 접속되도록 상기 커패시터에 방전연결부재가 체결되며, 이후 상기 제2 스위치가 턴온되어 상기 제1 내지 제n 서브모듈 각각의 잔류 전압이 상기 방전연결부재 및 제2 스위치를 경유하여 상기 접지로 방전될 수 있다.
실시예의 제4 측면에 따르면, 모선에 접속되어 제1 내지 제3 클러스터를 포함하는 전력보상부와, 상기 전력보상부가 상기 모선에 접속 또는 차단되도록 스위칭되는 제1 스위치와, 상기 전력보상부가 상기 모선 또는 접지와 선택적으로 접속되도록 스위칭되는 제2 스위치와, 상기 모선과 상기 제1 내지 제3 클러스터 사이에 접속되는 전압센서와, 상기 모선과 상기 전력보상부 사이에 접속되는 전류센서를 포함하는 방전시스템의 방전 동작 방법은, 상기 전력보상부가 정지되는 경우, 상기 제1 스위치가 턴오프된 후 방전연결부이 상기 제1 내지 제3 클러스터 각각에 체결되는 단계; 상기 제2 스위치가 턴온되어, 상기 제1 내지 제3 클러스터 각각의 전압이 상기 방전연결부 및 상기 제2 스위치를 통해 방전되는 단계; 상기 전류센서를 이용하여 상기 전력보상부의 전류가 감지되어 상기 전력보상부의 방전상태가 파악되는 단계; 및 상기 제1 스위치가 턴온되고 상기 제2 스위치가 턴오프되어, 상기 전압센서를 이용하여 상기 전력보상부의 전압이 감지되어 상기 전력보상부의 방전상태가 파악되는 단계를 포함한다.
실시예에 따른 무효전력보상장치 및 방전시스템의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 전력보상부가 정지되는 경우, 제1 내지 제3 방전연결부 각각이 제1 내지 제3 클러스터의 제1 내지 제n 서브모듈의 각 커패시터에 체결됨으로써, 제1 내지 제3 클러스터의 제1 내지 제n 서브모듈의 각 커패시터에 잔류하는 전압이 제1 내지 제3 방전연결부를 통해 신속히 방전될 수 있다는 장점이 있다.
실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 제1 내지 제3 방전연결부를 통해 방전이 진행되는 동안 모선과 접지를 선택적으로 연결시켜주는 동작을 반복하여 줌으로써, 작업자(또는 운영자)는 전류센서와 전압센서에 의해 감지되는 전류나 전압으로부터 전력보상부의 완전 방전 상태를 용이하게 파악하고 완전 방전 상태시에 필요한 작업(고장난 서브모듈 교체 등)이 수행되므로, 작업자의 안정성을 확보해 줄 수 있다 있다는 장점이 있다.
실시예의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 실시예의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 바람직한 실시예와 같은 특정 실시예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 일반적인 전력계통시스템을 도시한다.
도 2는 실시예에 따른 방전시스템을 도시한 단선도이다.
도 3과 도 4는 제1 실시예에 따른 델타커넥션(delta connection topology) 구조를 갖는 전력보상부를 포함하는 방전시스템에서의 방전 동작을 설명한다.
도 5와 도 6은 제2 실시예에 따른 스타커넥션(star connection topology) 구조를 갖는 전력보상부를 포함하는 방전시스템에서의 방전 동작을 설명한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 실시예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 2는 실시예에 따른 방전시스템을 도시한 단선도이다.
도 2를 참조하면, 전력보상부(110)가 모선(100)과 접속되어 무효전력 또는 유효전력을 보상할 수 있다.
모선(100)과 전력보상부(110) 사이에 제1 스위치(103), 제2 스위치(105), 전압센서(101) 및 제1 전류센서(107)가 배치될 수 있다.
제1 스위치(103)는 전력보상부(110)가 모선(100)에 접속 또는 차단되도록 스위칭될 수 있다. 제2 스위치(105)는 전력보상부(110)를 모선(100) 및 접지와 선택적으로 접속되도록 스위칭될 수 있다. 전압센서(101)는 전력보상부(110)의 전압을 감지할 수 있다. 제1 전류센서(107)는 전력보상부(110)의 전류를 감지할 수 있다.
전력보상부(110)는 리액터(111), 전류조절부(113), 제2 전류센서(117) 및 클러스터(120)를 포함할 수 있다.
리액터(111)는 노이즈를 제거하거나 역률을 개선하는 역할을 한다.
전류조절부(113)는 전력보상부(110)의 초기 운전시, 모선(100)에서의 전력의 고전압이 급격하게 전력보상부(110)로 인가되는 것을 방지하는 역할을 한다. 전력보상부(110)의 운전이 시작되는 경우, 모선(100)의 전력을 공급받아 커패시터에 충전된 후, 커패시터에 충전된 전력을 전원으로 이용하여 클러스터(120)이 구동될 수 있다.
전류조절부(113)는 저항소자(114)와 제3 스위치(115)를 포함할 수 있다. 전력보상부(110)의 초기 운전시에는 제3 스위치(115)가 턴오프되어, 모선(100)의 전력에 의한 급격한 전류가 저항소자(114)에 의해 완화될 수 있다. 급격한 전류가 완화된 이후 제3 스위치(115)가 턴온되는 경우, 완화된 전류가 제3 스위치(115)로 바이패스되어, 클러스터(120)으로 공급될 수 있다.
제2 전류센서(117)는 클러스터(120) 내의 각 클러스터(도 3 및 도 4의 121, 123, 125, 도 5 및 도 6의 151, 153, 155)에 흐르는 전류를 감지할 수 있다.
도 3을 참조하여, 델타 커넥션 구조를 갖는 전력보상부를 상세히 설명한다.
전력보상부(110)는 3상 컨버터를 구성하는 제1 컨버터, 제2 컨버터 및 제3 컨버터를 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 컨버터는 3상 전력에서 제1 상 전력을 변환시킬 수 있다. 제2 컨버터는 3상 전력에서 제2 상 전력을 변환시킬 수 있다. 제3 컨버터는 3상 전력에서 제3 상 전력을 변환시킬 수 있다.
이러한 경우, 제1 컨버터는 제2 컨버터와 접속되고, 제2 컨버터는 제3 컨버터와 접속되며, 제3 컨버터는 제1 컨버터와 접속될 수 있다. 구체적으로, 제1 컨버터는 제1 라인(R)과 제2 라인(S) 사이에 접속되고, 제2 컨버터는 제2 라인(S)과 제3 라인(T) 사이에 접속되며, 제3 컨버터는 제3 라인(T)와 제1 라인(R) 사이에 접속될 수 있다. 제1 내지 제3 라인(R, S, T)은 모선(100)에 접속될 수 있다.
제1 컨버터는 제1 전류조절부(113a), 제1 클러스터(121) 및 제1 리액터(111a)를 포함할 수 있다. 제1 전류조절부(113a)는 제1 저항소자(114a)와 제4 스위치(115a)를 포함할 수 있다. 제1 전류조절부(113a)는 제1 라인(R)과 제1 노드(n1a) 사이에 접속되고, 제1 클러스터(121)는 제1 노드(n1a)와 제2 노드(n1b) 사이에 접속되며, 제1 리액터(111a)는 제2 노드(n1b)와 제2 라인(S) 사이에 접속될 수 있다. 제1 리액터(111a)는 제1 전류조절부(113a)와 직접 직렬로 접속될 수도 있다.
제1 클러스터(121)는 서로 직렬로 접속된 제1 내지 제n 서브모듈(121-1 내지 121-n)을 포함할 수 있다. 제1 서브모듈(121-1)의 일측은 제1 노드(n1a)에 접속되고, 제1 서브모듈(121-1)의 타측은 제2 서브모듈(121_2)에 접속될 수 있다. 제2 서브모듈(121_2)는 제3 서브모듈(121_3)에 접속될 수 있다. 이와 같이 인접하는 서브모듈 간에 접속될 수 있다. 마지막 서브모듈, 즉 제n 서브모듈(121-n)의 일측은 이전 서브모듈, 즉 제(n-1) 서브모듈(121-(n-1))에 접속되고 제n 서브모듈(121-n)의 타측은 제2 노드(n1b)에 접속될 수 있다.
제2 컨버터는 제2 전류조절부(113b), 제2 클러스터(123) 및 제2 리액터(111b)를 포함할 수 있다. 제2 전류조절부(113b)는 제2 저항소자(114b)와 제5 스위치(115b)를 포함할 수 있다. 제2 전류조절부(113b)는 제2 라인(S)과 제1 노드(n2a) 사이에 접속되고, 제2 클러스터(123)는 제1 노드(n2a)와 제2 노드(n2b) 사이에 접속되며, 제2 리액터(111b)는 제2 노드(n2b)와 제3 라인(T) 사이에 접속될 수 있다. 제2 리액터(111b)는 제2 전류조절부(113b)와 직접 직렬로 접속될 수도 있다.
제2 클러스터(123)는 서로 직렬로 접속된 제1 내지 제n 서브모듈(123-1 내지 123-n)을 포함할 수 있다. 제1 서브모듈(123-1)의 일측은 제1 노드(n2a)에 접속되고, 제1 서브모듈(123-1)의 타측은 제2 서브모듈(123_2)에 접속될 수 있다. 제2 서브모듈(123_2)는 제3 서브모듈(123_3)에 접속될 수 있다. 이와 같이 인접하는 서브모듈 간에 접속될 수 있다. 마지막 서브모듈, 즉 제n 서브모듈(123-n)의 일측은 이전 서브모듈, 즉 제(n-1) 서브모듈(123-(n-1))에 접속되고 제n 서브모듈(123-n)의 타측은 제2 노드(n2b)에 접속될 수 있다.
제3 컨버터는 제3 전류조절부(113c), 제3 클러스터(125) 및 제3 리액터(111c)를 포함할 수 있다. 제3 전류조절부(113c)는 제3 저항소자(114c)와 제6 스위치(115c)를 포함할 수 있다. 제3 전류조절부(113c)는 제3 라인(T)과 제1 노드(n3a) 사이에 접속되고, 제3 클러스터(125)는 제1 노드(n3a)와 제2 노드(n3b) 사이에 접속되며, 제3 리액터(111c)는 제2 노드(n3b)와 제1 라인(R) 사이에 접속될 수 있다. 제3 리액터(111c)는 제3 전류조절부(113c)와 직접 직렬로 접속될 수도 있다.
제3 클러스터(125)는 서로 직렬로 접속된 제1 내지 제n 서브모듈(125-1 내지 125-n)을 포함할 수 있다. 제1 서브모듈(125-1)의 일측은 제1 노드(n3a)에 접속되고, 제1 서브모듈(125-1)의 타측은 제2 서브모듈(125_2)에 접속될 수 있다. 제2 서브모듈(125_2)는 제3 서브모듈(125_3)에 접속될 수 있다. 이와 같이 인접하는 서브모듈 간에 접속될 수 있다. 마지막 서브모듈, 즉 제n 서브모듈(125-n)의 일측은 이전 서브모듈, 즉 제(n-1) 서브모듈(125-(n-1))에 접속되고 제n 서브모듈(125-n)의 타측은 제2 노드(n3b)에 접속될 수 있다.
제1 컨버터의 제1 전류조절부(113a), 제2 컨버터의 제2 전류조절부(113b) 및 제3 컨버터의 제3 전류조절부(113c)는 도 2에 도시된 전류조절부(113)에 포함될 수 있다. 제1 컨버터의 제1 리액터(111a), 제2 컨버터의 제2 리액터(111b) 및 제3 컨버터의 제3 리액터(111c)는 도 2에 도시된 리액터(111)에 포함될 수 있다. 제1 컨버터의 제1 클러스터(121), 제2 컨버터의 제2 클러스터(123)) 및 제3 컨버터의 제3 클러스터(125)는 도 2에 도시된 클러스터(120)에 포함될 수 있다.
각 서브모듈(121-1 내지 121-n, 123-1 내지 123-n, 125-1 내지 125-n)은 제1 내지 제4 스위칭모듈과 커패시터(122-1 내지 122-n, 124-1 내지 124-n, 126-1 내지 126-n)을 포함할 수 있다.
전력보상부(110)가 운전 시작되는 경우, 모선(100)의 전력이 커패시터(122-1 내지 122-n, 124-1 내지 124-n, 126-1 내지 126-n)에 충전되고, 커패시터(122-1 내지 122-n, 124-1 내지 124-n, 126-1 내지 126-n)에 충전된 전력이 다양한 전자장치를 구동하기 위한 전원으로 사용될 수 있다. 전자장치로는 셀프파워서플라이(SPS: Self Power Supply), 게이트드라이버 및 인터페이스(SMI: SubModule Interface) 등이 있다.
이후, 각 서브모듈(121-1 내지 121-n, 123-1 내지 123-n, 125-1 내지 125-n)의 제1 내지 제4 스위칭모듈이 스위칭되어 전력 변환이 이루어지고, 이러한 전력 변환을 통해 무효전력이나 유효전력이 보상될 수 있다.
도 5를 참조하여, 스타 커넥션 구조를 갖는 전력보상부를 상세히 설명한다.
전력보상부(110)는 제1 컨버터, 제2 컨버터 및 제3 컨버터로 구성될 수 있다. 제1 컨버터는 제1 라인(R)과 접지 사이에 접속되고, 제2 컨버터는 제2 라인(S)과 접지 사이에 접속되며, 제3 컨버터는 제3 라인(T)과 접지 사이에 접속될 수 있다. 제1 내지 제3 라인(R, S, T)은 모선(100)에 접속될 수 있다.
제1 컨버터는 3상 전력에서 제1 상 전력을 변환하고, 제2 컨버터는 3상 전력에서 제2 상 전력을 변환하며, 제3 컨버터는 3상 전력에서 제3 상 전력을 변환할 수 있다.
제1 컨버터는 제1 전류조절부(143a), 제1 클러스터(151) 및 제1 리액터(141a)를 포함할 수 있다. 제1 전류조절부(143a)는 제1 저항소자(144a)와 제7 스위치(145a)를 포함할 수 있다. 제1 리액터(141a)는 제1 라인(R)과 제1 노드(n1a) 사이에 접속되고, 제1 클러스터(151)는 제1 노드(n1a)와 제2 노드(n1b) 사이에 접속되며, 제1 전류조절부(143a)는 제2 노드(n1b)과 접지 사이에 접속될 수 있다. 제1 리액터(141a)는 제1 전류조절부(143a)와 직접 직렬로 접속될 수도 있다.
제1 클러스터(151)는 서로 직렬로 접속된 제1 내지 제n 서브모듈(151-1 내지 151-n)을 포함할 수 있다. 제1 서브모듈(151-1)의 일측은 제1 노드(n1a)에 접속되고, 제1 서브모듈(151-1)의 타측은 제2 서브모듈(151_2)에 접속될 수 있다. 제2 서브모듈(151_2)는 제3 서브모듈(151_3)에 접속될 수 있다. 이와 같이 인접하는 서브모듈 간에 접속될 수 있다. 마지막 서브모듈, 즉 제n 서브모듈(151-n)의 일측은 이전 서브모듈, 즉 제(n-1) 서브모듈(151-(n-1))에 접속되고 제n 서브모듈(151-n)의 타측은 제2 노드(n1b)에 접속될 수 있다.
제2 컨버터는 제2 전류조절부(143b), 제2 클러스터(153) 및 제2 리액터(141b)를 포함할 수 있다. 제2 전류조절부(143b)는 제2 저항소자(144b)와 제8 스위치(145b)를 포함할 수 있다. 제2 리액터(141b)는 제2 라인(S)과 제1 노드(n2a) 사이에 접속되고, 제2 클러스터(153)는 제1 노드(n2a)와 제2 노드(n2b) 사이에 접속되며, 제2 전류조절부(143b)는 제2 노드(n2b)과 접지 사이에 접속될 수 있다. 제2 리액터(141b)는 제2 전류조절부(143b)와 직접 직렬로 접속될 수도 있다.
제2 클러스터(153)는 서로 직렬로 접속된 제1 내지 제n 서브모듈(153-1 내지 153-n)을 포함할 수 있다. 제1 서브모듈(153-1)의 일측은 제1 노드(n2a)에 접속되고, 제1 서브모듈(153-1)의 타측은 제2 서브모듈(153_2)에 접속될 수 있다. 제2 서브모듈(153_2)는 제3 서브모듈(153_3)에 접속될 수 있다. 이와 같이 인접하는 서브모듈 간에 접속될 수 있다. 마지막 서브모듈, 즉 제n 서브모듈(153-n)의 일측은 이전 서브모듈, 즉 제(n-1) 서브모듈(153-(n-1))에 접속되고 제n 서브모듈(153-n)의 타측은 제2 노드(n2b)에 접속될 수 있다.
제3 컨버터는 제3 전류조절부(143c), 제3 클러스터(155) 및 제3 리액터(141c)를 포함할 수 있다. 제3 전류조절부(143c)는 제3 저항소자(144c)와 제9 스위치(145c)를 포함할 수 있다. 제3 리액터(141c)는 제3 라인(T)과 제1 노드(n3a) 사이에 접속되고, 제3 클러스터(155)는 제1 노드(n3a)와 제2 노드(n2b) 사이에 접속되며, 제3 전류조절부(143c)는 제2 노드(n3b)과 접지 사이에 접속될 수 있다. 제3 리액터(141c)는 제3 전류조절부(143c)와 직접 직렬로 접속될 수도 있다.
제3 클러스터(155)는 서로 직렬로 접속된 제1 내지 제n 서브모듈(155-1 내지 155-n)을 포함할 수 있다. 제1 서브모듈(155-1)의 일측은 제1 노드(n3a)에 접속되고, 제1 서브모듈(155-1)의 타측은 제2 서브모듈(155_2)에 접속될 수 있다. 제2 서브모듈(155_2)는 제3 서브모듈(155_3)에 접속될 수 있다. 이와 같이 인접하는 서브모듈 간에 접속될 수 있다. 마지막 서브모듈, 즉 제n 서브모듈(155-n)의 일측은 이전 서브모듈, 즉 제(n-1) 서브모듈(155-(n-1))에 접속되고 제n 서브모듈(155-n)의 타측은 제2 노드(n3b)에 접속될 수 있다.
제1 컨버터의 제1 전류조절부(143a), 제2 컨버터의 제2 전류조절부(143b) 및 제3 컨버터의 제3 전류조절부(143c)는 도 2에 도시된 전류조절부(113)에 포함될 수 있다. 제1 컨버터의 제1 리액터(141a), 제2 컨버터의 제2 리액터(141b) 및 제3 컨버터의 제3 리액터(141c)는 도 2에 도시된 리액터(111)에 포함될 수 있다. 제1 컨버터의 제1 클러스터(151), 제2 컨버터의 제2 클러스터(153) 및 제3 컨버터의 제3 클러스터(155)는 도 2에 도시된 클러스터(120)에 포함될 수 있다.
각 서브모듈(151-1 내지 151-n, 153-1 내지 153-n, 155-1 내지 155-n)은 제1 내지 제4 스위칭모듈과 커패시터(152-1 내지 152-n, 154-1 내지 154-n, 156-1 내지 156-n)을 포함할 수 있다.
전력보상부(110)가 운전 시작되는 경우, 모선(100)의 전력이 커패시터(152-1 내지 152-n, 154-1 내지 154-n, 156-1 내지 156-n)에 충전되고, 커패시터(152-1 내지 152-n, 154-1 내지 154-n, 156-1 내지 156-n)에 충전된 전력이 다양한 전자장치를 구동하기 위한 전원으로 사용될 수 있다. 전자장치로는 셀프파워서플라이, 게이트드라이버 및 인터페이스등이 있다.
이후, 각 서브모듈(151-1 내지 151-n, 153-1 내지 153-n, 155-1 내지 155-n)의 제1 내지 제4 스위칭모듈이 스위칭되어 전력 변환이 이루어지고, 이러한 전력 변환을 통해 무효전력이나 유효전력이 보상될 수 있다.
이하에서는 실시예에 따른 방전시스템(도 2)에서의 방전 동작을 상세히 설명한다.
도 3과 도 4는 제1 실시예에 따른 델타커넥션 구조를 갖는 전력보상부를 포함하는 방전시스템에서의 방전 동작 방법을 설명한다.
도 3은 운전 중일 때의 델타커넥션 구조를 갖는 전력보상부를 도시하고, 도 4는 운전 정지되어 방전될 때의 델타커넥션 구조를 갖는 전력보상부를 도시한다.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 전력보상부(110)가 운전되는 경우, 제2 스위치(105)가 턴오프되고 제1 스위치(103)가 턴온될 수 있다. 또한, 전력보상부(110)의 제1 내지 제3 전류조절부(113a, 113b, 113c) 각각의 제4 내지 제6 스위치(115a, 115b, 115c)가 턴오프될 수 있다.
이러한 경우, 모선(100)에서의 전력의 3상 전압이 전력보상부(110)로 공급될 수 있다. 즉, 3상 전압 중 제1 상 전압이 제1 컨버터로 공급되고, 3상 전압 중 제2 상 전압이 제2 컨버터로 공급되며, 3상 전압 중 제3 상 전압이 제3 컨버터로 공급될 수 있다.
모선(100)의 전력이 전력보상부(110)로 처음 공급되는 경우, 제1 상 내지 제3 상 전압 각각에 기준치를 초과하는 과도 전압이 포함될 수 있다. 이러한 과도 전압에 의해 돌입 전류가 유발되고, 이러한 돌입 전류에 의해 제1 내지 제4 스위칭모듈이 손상될 수 있다.
제1 컨버터로 공급된 제1 상 전압에 포함된 과도 전압은 제1 전류조절부(113a)의 제1 저항소자(114a)에 의해 완화되어, 돌입 전류의 발생이 억제될 수 있다. 제1 저항소자(114a)에 의해 완화된 제1 상 전압이 제1 클러스터(121)의 각 서브모듈(121-1 내지 121_n)의 커패시터(122-1 내지 122-n)에 충전될 수 있다.
제2 컨버터로 공급된 제2 상 전압에 포함된 과도 전압은 제2 전류조절부(113b)의 제2 저항소자(114b)에 의해 완화되어, 돌입 전류의 발생이 억제될 수 있다. 제2 저항소자(114b)에 의해 완화된 제2 상 전압이 제2 클러스터(123)의 각 서브모듈(123-1 내지 123_n)의 커패시터(124-1 내지 124-n)에 충전될 수 있다.
제3 컨버터로 공급된 제3 상 전압에 포함된 과도 전압은 제3 전류조절부(113a, 113b, 113c)의 제3 저항소자(114c)에 의해 완화되어, 돌입 전류의 발생이 억제될 수 있다. 제3 저항소자(114c)에 의해 완화된 제3 상 전압이 제3 클러스터(125)의 각 서브모듈(125-1 내지 125_n)의 커패시터(126-1 내지 126-n)에 충전될 수 있다.
제1 클러스터(121)의 각 서브모듈(121-1 내지 121_n)의 커패시터(122-1 내지 122-n)에 충전된 제1 상 전압, 제2 클러스터(123)의 각 서브모듈(123-1 내지 123_n)의 커패시터(124-1 내지 124-n)에 충전된 제2 상 전압 및 제3 클러스터(125)의 각 서브모듈(125-1 내지 125_n)의 커패시터(126-1 내지 126-n)에 충전된 제3 상 전압으로 구성된 3상 전압이 각 서브모듈(121-1 내지 121-n, 123-1 내지 123-n, 125-1 내지 125-n)에 구비되는 전자장치의 전원으로 사용될 수 있다.
과도 전압이 완화되는 경우, 제1 내지 제3 전류조절부(113a, 113b, 113c) 각각의 제4 내지 제6 스위치(115a, 115b, 115c)가 턴온되어, 제1 내지 제3 클러스터(121, 123, 125) 각각으로 공급되는 제1 상 내지 제3 상 전압이 제4 내지 제6 스위치(115a, 115b, 115c)로 바이패스된 후, 제1 내지 제3 클러스터(121, 123, 125)로 공급될 수 있다.
이후, 제1 내지 제3 컨버터 각각의 서브모듈(121-1 내지 121-n, 123-1 내지 123-n, 125-1 내지 125-n)이 선택적으로 스위칭되어, 모선(100)에서의 유효전력이나 무효전력이 보상될 수 있다. 즉, 모선(100)으로 유효전력이 공급되거나 모선(100)으로부터 무효전력이 흡수될 수 있다.
도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이, 전력보상부(110)가 정지되는 경우, 제1 스위치(103)가 턴오프된 후, 제1 내지 제3 방전연결부(130a, 130b, 130c) 각각이 제1 컨버터의 제1 클러스터(121), 제2 컨버터의 제2 클러스터(123) 및 제3 컨버터의 제3 클러스터(125)에 체결될 수 있다.
제1 내지 제3 방전연결부(130a, 130b, 130c)는 제1 컨버터의 제1 클러스터(121), 제2 컨버터의 제2 클러스터(123) 및 제3 컨버터의 제3 클러스터(125)에 체결 또는 체결 해제될 수 있다. 예컨대, 전력보상부(110)가 운전되는 경우에는 제1 내지 제3 방전연결부(130a, 130b, 130c)가 제1 컨버터의 제1 클러스터(121), 제2 컨버터의 제2 클러스터(123) 및 제3 컨버터의 제3 클러스터(125)에 체결되지 않는다. 예컨대, 전력보상부(110)가 정지되어 잔류 전압이 방전되는 경우, 제1 내지 제3 방전연결부(130a, 130b, 130c)가 제1 컨버터의 제1 클러스터(121), 제2 컨버터의 제2 클러스터(123) 및 제3 컨버터의 제3 클러스터(125)에 체결되고, 이후 완전 방전 상태가 되는 경우 제1 내지 제3 방전연결부(130a, 130b, 130c)가 체결 해제될 수 있다.
구체적으로, 제1 컨버터의 제1 클러스터(121)의 제1 내지 제n 서브모듈(121-1 내지 121-n) 각각의 커패시터(122-1 내지 122-n)가 전기적으로 접속되도록 제1 방전연결부(130a)가 제1 내지 제n 서브모듈(121-1 내지 121-n) 각각의 커패시터(122-1 내지 122-n)에 체결될 수 있다.
제1 방전연결부(130a)는 지지대(131a)와 다수의 연결전극(133-1 내지 133-n)을 포함할 수 있다.
지지대(131a)의 일면 상에 다수의 연결전극(133-1 내지 133-n)이 체결될 수 있다. 지지대(131a)의 길이는 제1 내지 제n 서브모듈(121-1 내지 121-n)을 포함하는 제1 클러스터(151)의 폭보다 클 수 있다. 하나의 지지대(131a)에 배치된 다수의 연결전극(133-1 내지 133-n)에 제1 내지 제n 서브모듈(121-1 내지 121-n) 각각의 커패시터(122-1 내지 122-n)가 전기적으로 접속될 수 있다.
도시되지 않았지만, 제1 클러스터(151)의 제1 내지 제n 서브모듈(121-1 내지 121-n) 각각의 커패시터(122-1 내지 122-n)에 인접하여 제1 방전연결부(130a)가 인입 또는 인출될 수 있는 가이드홀이 형성될 수 있다. 이 가이드홀에 제1 방전연결부(130a)가 슬라이딩 삽입됨으로써, 제1 클러스터(151)의 제1 내지 제n 서브모듈(121-1 내지 121-n) 각각의 커패시터(122-1 내지 122-n)가 다수의 연결전극(133-1 내지 133-n)에 접속될 수 있다. 아울러, 제1 방전연결부(130a)가 가이드홀로부터 인출됨으로써, 연결전극(133-1 내지 133-n)의 접속이 해제될 수 있다.
연결전극(133-1 내지 133-n)의 폭은 인접하는 서브모듈(121-1 내지 121-n)의 커패시터(122-1 내지 122-n) 사이의 간격보다 클 수 있다. 각 연결전극(133-1 내지 133-n)에 하나의 서브모듈의 일측이 전기적으로 접속되고, 인접하는 이 서브모듈과 인접하는 다른 서브모듈의 일측이 전기적으로 접속될 수 있다. 따라서, 연결전극(133-1 내지 133-n)에 의해 인접하는 서브모듈의 커패시터(122-1 내지 122-n) 사이가 전기적으로 접속될 수 있다.
지지대(131a)에 배치되는 다수의 연결전극(133-1 내지 133-n) 중 첫번째 연결전극, 즉 제1 연결전극(133-1)은 제1 노드(n1a)에 접속되고, 마지막 연결전극, 즉 제(n+1) 연결전극(133-(n+1))은 제2 노드(n1b)에 접속될 수 있다. 이에 따라, 제1 노드(n1a)로부터 제1 내지 제n 서브모듈(121-1 내지 121-n) 각각의 커패시터(122-1 내지 122-n)를 경유하여 제2 노드(n1b)로 이어지는 전기적인 통로가 형성될 수 있다. 이러한 전기적인 통로를 통해 제1 내지 제n 서브모듈(121-1 내지 121-n) 각각의 커패시터(122-1 내지 122-n)의 전압이 방전될 수 있다. 따라서, 제1 방전연결부(130a)에 의해 제1 내지 제n 서브모듈(121-1 내지 121-n) 각각의 커패시터(122-1 내지 122-n)의 전압이 방전될 수 있다.
제2 컨버터의 제2 클러스터(123)의 제1 내지 제n 서브모듈(123-1 내지 123-n) 각각의 커패시터(124-1 내지 124-n)가 전기적으로 접속되도록 제2 방전연결부(130b)가 제1 내지 제n 서브모듈(123-1 내지 123-n) 각각의 커패시터(124-1 내지 124-n)에 체결될 수 있다.
제2 방전연결부(130b)는 지지대(131b)와 다수의 연결전극(135-1 내지 135-n)을 포함할 수 있다.
지지대(131b)의 일면 상에 다수의 연결전극(135-1 내지 135-n)이 체결될 수 있다. 지지대(131b)의 길이는 제1 내지 제n 서브모듈(123-1 내지 123-n)을 포함하는 제2 클러스터(123)의 폭보다 클 수 있다. 하나의 지지대(131b)에 배치된 다수의 연결전극(135-1 내지 135-n)에 제1 내지 제n 서브모듈(123-1 내지 123-n) 각각의 커패시터(124-1 내지 124-n)가 전기적으로 접속될 수 있다.
도시되지 않았지만, 제2 클러스터(123)의 제1 내지 제n 서브모듈(123-1 내지 123-n) 각각의 커패시터(124-1 내지 124-n)에 인접하여 제2 방전연결부(130b)가 인입 또는 인출될 수 있는 가이드홀이 형성될 수 있다. 이 가이드홀에 제2 방전연결부(130b)가 슬라이딩 삽입됨으로써, 제2 클러스터(123)의 제1 내지 제n 서브모듈(123-1 내지 123-n) 각각의 커패시터(124-1 내지 124-n)가 다수의 연결전극(135-1 내지 135-n)에 접속될 수 있다. 아울러, 제2 방전연결부(130b)가 가이드홀로부터 인출됨으로써, 연결전극(135-1 내지 135-n)의 접속이 해제될 수 있다.
연결전극(135-1 내지 135-n)의 폭은 인접하는 서브모듈(123-1 내지 123-n)의 커패시터(124-1 내지 124-n) 사이의 간격보다 클 수 있다. 각 연결전극(135-1 내지 135-n)에 하나의 서브모듈의 일측이 전기적으로 접속되고, 인접하는 이 서브모듈과 인접하는 다른 서브모듈의 일측이 전기적으로 접속될 수 있다. 따라서, 연결전극(135-1 내지 135-n)에 의해 인접하는 서브모듈의 커패시터(124-1 내지 124-n) 사이가 전기적으로 접속될 수 있다.
지지대(131b)에 배치되는 다수의 연결전극(135-1 내지 135-n) 중 첫번째 연결전극, 즉 제1 연결전극(135)은 제1 노드(n2a)에 접속되고, 마지막 연결전극, 즉 제(n+1) 연결전극(135-(n+1))은 제2 노드(n2b)에 접속될 수 있다. 이에 따라, 제1 노드(n2a)로부터 제1 내지 제n 서브모듈(123-1 내지 123-n) 각각의 커패시터(124-1 내지 124-n)를 경유하여 제2 노드(n2b)로 이어지는 전기적인 통로가 형성될 수 있다. 이러한 전기적인 통로를 통해 제1 내지 제n 서브모듈(123-1 내지 123-n) 각각의 커패시터(124-1 내지 124-n)의 전압이 방전될 수 있다. 따라서, 제2 방전연결부(130b)에 의해 제1 내지 제n 서브모듈(123-1 내지 123-n) 각각의 커패시터(124-1 내지 124-n)의 전압이 방전될 수 있다.
제3 컨버터의 제3 클러스터(125)의 제1 내지 제n 서브모듈(125-1 내지 125-n) 각각의 커패시터(126-1 내지 126-n)가 전기적으로 접속되도록 제3 방전연결부(130c)가 제1 내지 제n 서브모듈(125-1 내지 125-n) 각각의 커패시터(126-1 내지 126-n)에 체결될 수 있다.
제3 방전연결부(130c)는 지지대(131c)와 다수의 연결전극(137-1 내지 137-n)을 포함할 수 있다.
지지대(131c)의 일면 상에 다수의 연결전극(137-1 내지 137-n)이 체결될 수 있다. 지지대(131c)의 길이는 제1 내지 제n 서브모듈(125-1 내지 125-n)을 포함하는 제3 클러스터(125)의 폭보다 클 수 있다. 하나의 지지대(131c)에 배치된 다수의 연결전극(137-1 내지 137-n)에 제1 내지 제n 서브모듈(125-1 내지 125-n) 각각의 커패시터(126-1 내지 126-n)가 전기적으로 접속될 수 있다.
도시되지 않았지만, 제3 클러스터(125)의 제1 내지 제n 서브모듈(125-1 내지 125-n) 각각의 커패시터(126-1 내지 126-n)에 인접하여 제3 방전연결부(130c)가 인입 또는 인출될 수 있는 가이드홀이 형성될 수 있다. 이 가이드홀에 제3 방전연결부(130c)가 슬라이딩 삽입됨으로써, 제3 클러스터(125)의 제1 내지 제n 서브모듈(125-1 내지 125-n) 각각의 커패시터(126-1 내지 126-n)가 다수의 연결전극(137-1 내지 137-n)에 접속될 수 있다. 아울러, 제3 방전연결부(130c)가 가이드홀로부터 인출됨으로써, 연결전극(137-1 내지 137-n)의 접속이 해제될 수 있다.
연결전극(137-1 내지 137-n)의 폭은 인접하는 서브모듈(125-1 내지 125-n)의 커패시터(126-1 내지 126-n) 사이의 간격보다 클 수 있다. 각 연결전극(137-1 내지 137-n)에 하나의 서브모듈의 일측이 전기적으로 접속되고, 인접하는 이 서브모듈과 인접하는 다른 서브모듈의 일측이 전기적으로 접속될 수 있다. 따라서, 연결전극(137-1 내지 137-n)에 의해 인접하는 서브모듈의 커패시터(126-1 내지 126-n) 사이가 전기적으로 접속될 수 있다.
지지대(131c)에 배치되는 다수의 연결전극(137-1 내지 137-n) 중 첫번째 연결전극, 즉 제1 연결전극(137-1)은 제1 노드(n3a)에 접속되고, 마지막 연결전극, 즉 제(n+1) 연결전극(137-(n+1))은 제2 노드(n3b)에 접속될 수 있다. 이에 따라, 제1 노드(n3a)로부터 제1 내지 제n 서브모듈(125-1 내지 125-n) 각각의 커패시터(126-1 내지 126-n)를 경유하여 제2 노드(n3b)로 이어지는 전기적인 통로가 형성될 수 있다. 이러한 전기적인 통로를 통해 제1 내지 제n 서브모듈(125-1 내지 125-n) 각각의 커패시터(126-1 내지 126-n)의 전압이 방전될 수 있다. 따라서, 제3 방전연결부(130c)에 의해 제1 내지 제n 서브모듈(125-1 내지 125-n) 각각의 커패시터(126-1 내지 126-n)의 전압이 방전될 수 있다.
제1 내지 제3 방전연결부(130a, 130b, 130c) 각각의 지지대(131a, 131b, 131c)는 지지 역할을 위해 강도가 강해야 하고 각 연결전극(133-1 내지 133-(n+1), 135-1 내지 135-(n+1), 137-1 내지 137-(n+1))을 전기적으로 절연시켜주기 위해 우수한 절연 성능을 가져야 한다. 예컨대, 지지대(131a, 131b, 131c)는 에폭시와 같은 수지 재질을 포함할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 지지대(131a, 131b, 131c)는 일 방향을 따라 길게 연장 형성되고, 그 단면적은 예컨대 사각 형상을 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
제1 내지 제3 방전연결부(130a, 130b, 130c) 각각의 연결전극(133-1 내지 133-(n+1), 135-1 내지 135-(n+1), 137-1 내지 137-(n+1))은 전기 전도도가 우수해야 한다. 예컨대, 연결전극(133-1 내지 133-(n+1), 135-1 내지 135-(n+1), 137-1 내지 137-(n+1))은 구리(Cu)와 같은 금속 재질을 포함할 수 있다. 연결전극(133-1 내지 133-(n+1), 135-1 내지 135-(n+1), 137-1 내지 137-(n+1))은 위에서 보았을 때 직사각형으로 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
이후, 제1 내지 제3 방전연결부(130a, 130b, 130c) 각각이 제1 컨버터의 제1 클러스터(121), 제2 컨버터의 제2 클러스터(123) 및 제3 컨버터의 제3 클러스터(125)에 체결되는 경우, 제2 스위치(105)가 턴온되어 제1 내지 제3 클러스터(121, 123, 125)의 잔류 전압이 제2 스위치(105)를 통해 방전될 수 있다. 이때, 전력보상부(110)의 제1 내지 제3 전류조절부(113a, 113b, 113c) 각각의 제4 내지 제6 스위치(115a, 115b, 115c)가 턴온 또는 턴오프될 수 있다. 제4 내지 제6 스위치(115a, 115b, 115c)가 턴오프되는 경우, 제1 내지 제3 클러스터(121, 123, 125)의 잔류 전압이 제1 내지 제3 전류조절부(113a, 113b, 113c) 각각의 제1 내지 제3 저항소자(114a, 114b, 114c)에 의해 보다 신속히 방전될 수 있다.
따라서, 제1 클러스터(121)의 각 커패시터(122-1 내지 122-n)에 잔류하는 전압은 제1 방전연결부(130a)를 경유하여 제2 스위치(105)를 통해 방전될 수 있다. 제2 클러스터(123)의 각 커패시터(124-1 내지 124-n)에 잔류하는 전압은 제2 방전연결부(130b)를 경유하여 제2 스위치(105)를 통해 방전될 수 있다. 제3 클러스터(125)의 각 커패시터(126-1 내지 126-n)에 잔류하는 전압은 제3 방전연결부(130c)를 경유하여 제3 스위치(115)를 통해 방전될 수 있다.
제1 실시예(도 3 및 도 4)에 따르면, 전력보상부(110)가 정지되는 경우, 제1 내지 제3 방전연결부(130a, 130b, 130c) 각각이 제1 내지 제3 클러스터(121, 123, 125)의 제1 내지 제n 서브모듈(121-1 내지 121-n, 123-1 내지 123-n, 125-1 내지 125-n)의 각 커패시터(122-1 내지 122-n, 124-1 내지 124-n, 126-1 내지 126-n)에 체결됨으로써, 제1 내지 제3 클러스터(121, 123, 125)의 제1 내지 제n 서브모듈(121-1 내지 121-n, 123-1 내지 123-n, 125-1 내지 125-n)의 각 커패시터(122-1 내지 122-n, 124-1 내지 124-n, 126-1 내지 126-n)에 잔류하는 전압이 제1 내지 제3 방전연결부(130a, 130b, 130c)를 통해 신속히 방전될 수 있다.
이후, 제1 전류센서(107) 및/또는 제2 전류센서(117)를 이용하여 전력보상부(110)의 전류가 감지됨으로써, 전력보상부(110)의 방전상태가 파악될 수 있다.
이후, 제1 스위치(103)가 턴온되고 제2 스위치(105)가 턴오프되어, 전압센서(101)를 이용하여 전력보상부(110)의 전압이 감지됨으로써, 전력보상부(110)의 방전상태가 파악될 수 있다.
이후, 제1 스위치(103)와 제2 스위치(105)의 스위칭이 반복 실행됨으로써, 전압센서(101) 또는 전압과 제1 전류센서(107) 및/또는 제2 전류센서(117)에 의해 감지되는 전압 또는 전류가 반복적으로 체크됨으로써, 전력보상부(110)가 완전 방전 상태가 되었는지 파악될 수 있다. 예컨대, 전력보상부(110)의 전압이 정격전압의 5% 이하인 경우, 완전 방전 상태로 판단될 수 있다. 정격전압은 전체 커패시터(122-1 내지 122-n, 124-1 내지 124-n, 126-1 내지 126-n)에 충전될 수 있는 최대전압일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
이와 같이 제1 스위치(103)와 제2 스위치(105)의 스위칭이 반복 실행됨으로써, 작업자(또는 운영자)는 전력보상부(110)의 완전 방전 상태를 용이하게 파악하고, 완전 방전 상태시에 필요한 작업(고장난 서브모듈 교체 등)이 수행되므로, 작업자의 안정성을 확보해 줄 수 있다.
도 5와 도 6은 제2 실시예에 따른 스타커넥션 구조를 갖는 전력보상부를 포함하는 방전시스템에서의 방전 동작을 설명한다.
도 5는 운전 중일 때의 스타커넥션 구조를 갖는 전력보상부를 도시하고, 도 6은 운전 정지되어 방전될 때의 스타커넥션 구조를 갖는 전력보상부를 도시한다.
도 2 및 도 5에 도시한 바와 같이, 전력보상부(110)가 운전되는 경우, 제2 스위치(105)가 턴오프되고 제1 스위치(103)가 턴온될 수 있다. 또한, 전력보상부(110)의 제1 내지 제3 전류조절부(143a, 143b, 143c) 각각의 제4 내지 제6 스위치(145a, 145b, 145c)가 턴오프될 수 있다.
이러한 경우, 모선(100)에서의 전력의 3상 전압이 전력보상부(110)로 공급되어, 제1 내지 제3 컨버터 각각의 제1 내지 제3 클러스터(151, 153, 155) 각각의 제1 내지 제n 서브모듈(151-1 내지 151-n, 153-1 내지 153-n, 155-1 내지 155-n) 각각의 커패시터(152-1 내지 152-n, 154-1 내지 154-n, 156-1 내지 156-n)가 충전될 수 있다.
이후, 제1 내지 제3 컨버터 각각의 서브모듈(151-1 내지 151-n, 153-1 내지 153-n, 155-1 내지 155-n)이 선택적으로 스위칭되어, 모선(100)에서의 유효전력이나 무효전력이 보상될 수 있다. 즉, 모선(100)으로 유효전력이 공급되거나 모선(100)으로부터 무효전력이 흡수될 수 있다.
전력보상부(110)가 운전되는 경우는 도 3에 도시한 델타커넥션 구조를 갖는 전력보상부(110)에서의 동작과 유사하므로, 도 3에 관한 설명으로부터 용이하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
도 2 및 도 6에 도시한 바와 같이, 전력보상부(110)가 정지되는 경우, 제1 스위치(103)가 턴오프된 후, 다수의 연결전극(161a, 161b, 161c, 163a, 163b, 163c, 165a, 165b, 165c) 각각이 제1 컨버터의 제1 클러스터(151), 제2 컨버터의 제2 클러스터(153) 및 제3 컨버터의 제3 클러스터(155)에 체결될 수 있다.
다수의 연결전극(161a, 161b, 161c, 163a, 163b, 163c, 165a, 165b, 165c)은 제1 컨버터의 제1 클러스터(151), 제2 컨버터의 제2 클러스터(153) 및 제3 컨버터의 제3 클러스터(155)에 체결 또는 체결 해제가 가능할 수 있다. 예컨대, 전력보상부(110)가 정상 운전되는 경우에는 다수의 연결전극이 제1 컨버터의 제1 클러스터(151), 제2 컨버터의 제2 클러스터(153) 및 제3 컨버터의 제3 클러스터(155)에 체결되지 않는다. 예컨대, 전력보상부(110)가 정지되어 잔류 전압이 방전되는 경우, 다수의 연결전극이 제1 컨버터의 제1 클러스터(151), 제2 컨버터의 제2 클러스터(153) 및 제3 컨버터의 제3 클러스터(155)에 체결되고, 이후 완전 방전 상태가 되는 경우 연결전극(161a, 161b, 161c, 163a, 163b, 163c, 165a, 165b, 165c)이 체결 해제될 수 있다.
연결전극(161a, 161b, 161c, 163a, 163b, 163c, 165a, 165b, 165c)은 전기 전도도가 우수해야 한다. 예컨대, 연결전극(161a, 161b, 161c, 163a, 163b, 163c, 165a, 165b, 165c)은 구리(Cu)와 같은 금속 재질을 포함할 수 있다. 연결전극(161a, 161b, 161c, 163a, 163b, 163c, 165a, 165b, 165c)은 위에서 보았을 때 직사각형으로 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
구체적으로, 제1 컨버터의 제1 클러스터(151)의 제1 내지 제n 서브모듈(151-1 내지 151-n) 각각의 커패시터(152-1 내지 152-n)가 전기적으로 접속되도록 제1 내지 제3 연결전극(161a, 161b, 161c)이 제1 내지 제n 서브모듈(151-1 내지 151-n) 각각의 커패시터(152-1 내지 152-n)에 체결될 수 있다.
예컨대, 제1 연결전극(161a)의 일측은 제1 노드(n1a)에 체결되고 제1 연결전극(161a)의 타측은 제1 서브모듈(151-1)의 커패시터(152-1)의 일측에 체결되어, 제1 연결전극(161a)을 통해 제1 노드(n1a)와 제1 서브모듈(151-1)의 커패시터(152-1)가 전기적으로 접속될 수 있다. 예컨대, 제2 연결전극(161b)의 일측은 제2 노드(n1b)에 체결되고 제2 연결전극(161b)의 타측은 제n 서브모듈(151-n)의 커패시터(152-n)의 일측에 체결되어, 제2 연결전극(161b)을 통해 제2 노드(n1b)와 제n 서브모듈(151-n)의 커패시터(152-n)가 전기적으로 접속될 수 있다. 예컨대, 다수의 제3 연결전극(161c) 각각이 인접하는 서브모듈(151-1 내지 151-n) 각각의 커패시터(152-1 내지 152-n)에 체결되어, 제3 연결전극(161c) 각각을 통해 인접하는 서보모듈(151-1 내지 151-n) 각각의 커패시터(152-1 내지 152-n)가 전기적으로 접속될 수 있다.
제3 연결전극(161c)의 폭은 인접하는 서브모듈(151-1 내지 151-n)의 커패시터(152-1 내지 152-n) 사이의 간격보다 클 수 있다.
제2 컨버터의 제2 클러스터(153)의 제1 내지 제n 서브모듈(153-1 내지 153-n) 각각의 커패시터(154-1 내지 154-n)가 전기적으로 접속되도록 제1 내지 제3 연결전극(163a, 163b, 163c)이 제1 내지 제n 서브모듈(153-1 내지 153-n) 각각의 커패시터(154-1 내지 154-n)에 체결될 수 있다.
예컨대, 제1 연결전극(163a)의 일측은 제1 노드(n2a)에 체결되고 제1 연결전극(163a)의 타측은 제1 서브모듈(153-1)의 커패시터(154-1 내지 154-n)의 일측에 체결되어, 제1 연결전극(163a)을 통해 제1 노드(n2a)와 제1 서브모듈(153-1)의 커패시터(154-1 내지 154-n)가 전기적으로 접속될 수 있다. 예컨대, 제2 연결전극(163b)의 일측은 제2 노드(n2b)에 체결되고 제2 연결전극의 타측은 제n 서브모듈(153-n)의 커패시터(154-1 내지 154-n)의 일측에 체결되어, 제2 연결전극(163b) (163b)을 통해 제2 노드(n2b)와 제n 서브모듈(153-n)의 커패시터(154-1 내지 154-n)가 전기적으로 접속될 수 있다. 예컨대, 다수의 제3 연결전극(163c) 각각이 인접하는 서브모듈(153-1 내지 153-n) 각각의 커패시터(154-1 내지 154-n)에 체결되어, 제3 연결전극(163c) 각각을 통해 인접하는 서보모듈(153-1 내지 153-n) 각각의 커패시터(154-1 내지 154-n)가 전기적으로 접속될 수 있다.
제3 연결전극(163c)의 폭은 인접하는 서브모듈(153-1 내지 153-n)의 커패시터(154-1 내지 154-n) 사이의 간격보다 클 수 있다.
제3 컨버터의 제3 클러스터(155)의 제1 내지 제n 서브모듈(155-1 내지 155-n) 각각의 커패시터(156-1 내지 156-n)가 전기적으로 접속되도록 제1 내지 제3 연결전극(165a, 153b, 153c)이 제1 내지 제n 서브모듈(155-1 내지 155-n) 각각의 커패시터(156-1 내지 156-n)에 체결될 수 있다.
예컨대, 제1 연결전극(165a)의 일측은 제1 노드(n3a)에 체결되고 제1 연결전극(165a)의 타측은 제1 서브모듈(155-1)의 커패시터(156-1)의 일측에 체결되어, 제1 연결전극(165a)을 통해 제1 노드(n3a)와 제1 서브모듈(155-1)의 커패시터(156-1)가 전기적으로 접속될 수 있다. 예컨대, 제2 연결전극(165b)의 일측은 제2 노드(n3b)에 체결되고 제2 연결전극(165b)의 타측은 제n 서브모듈(155-n)의 커패시터(156-n)의 일측에 체결되어, 제2 연결전극(165b)을 통해 제2 노드(n3b)와 제n 서브모듈(155-n)의 커패시터(156-n)가 전기적으로 접속될 수 있다. 예컨대, 다수의 제3 연결전극(165c) 각각이 인접하는 서브모듈(155-1 내지 155-n) 각각의 커패시터(156-1 내지 156-n)에 체결되어, 제3 연결전극(165c) 각각을 통해 인접하는 서보모듈(155-1 내지 155-n) 각각의 커패시터(156-1 내지 156-n)가 전기적으로 접속될 수 있다.
제3 연결전극(165c)의 폭은 인접하는 서브모듈(155-1 내지 155-n)의 커패시터(156-1 내지 156-n) 사이의 간격보다 클 수 있다.
이후, 다수의 연결전극(161a, 161b, 161c, 163a, 163b, 163c, 165a, 165b, 165c) 각각이 제1 컨버터의 제1 클러스터(151), 제2 컨버터의 제2 클러스터(153) 및 제3 컨버터의 제3 클러스터(155)에 체결되는 경우, 제2 스위치(105)가 턴온되어 제1 내지 제3 클러스터(151, 153, 155)의 잔류 전압이 제2 스위치(105)를 통해 방전될 수 있다. 이때, 전력보상부(110)의 제1 내지 제3 전류조절부(143a, 143b, 143c) 각각의 제4 내지 제6 스위치(145a, 145b, 145c)가 턴온 또는 턴오프될 수 있다. 제4 내지 제6 스위치(145a, 145b, 145c)가 턴오프되는 경우, 제1 내지 제3 클러스터(151, 153, 155)의 잔류 전압이 제1 내지 제3 전류조절부(143a, 143b, 143c) 각각의 제1 내지 제3 저항소자(144a, 144b, 144c)에 의해 보다 신속히 방전될 수 있다.
따라서, 제1 클러스터(151)의 각 커패시터(152-1 내지 152-n)에 잔류하는 전압은 제1 내지 제n 서브모듈(151-1 내지 151-n)의 각 커패시터(152-1 내지 152-n)에 전기적으로 접속된 다수의 제1 내지 제3 연결전극(161a, 161b, 161c)을 경유하여 제2 스위치(105)를 통해 방전될 수 있다. 제2 클러스터(153)의 각 커패시터(154-1 내지 154-n)에 잔류하는 전압은 제1 내지 제n 서브모듈(153-1 내지 153-n)의 각 커패시터(154-1 내지 154-n)에 전기적으로 접속된 다수의 제1 내지 제3 연결전극(163a, 163b, 163c)을 경유하여 제2 스위치(105)를 통해 방전될 수 있다. 제3 클러스터(155)의 각 커패시터(156-1 내지 156-n)에 잔류하는 전압은 제1 내지 제n 서브모듈(155-1 내지 155-n)의 각 커패시터(156-1 내지 156-n)에 전기적으로 접속된 다수의 제1 내지 제3 연결전극(165a, 165b, 165c)을 경유하여 제3 스위치(115)를 통해 방전될 수 있다.
제2 실시예(도 5 및 도 6)에 따르면, 전력보상부(110)가 정지되는 경우, 다수의 연결전극(161a, 161b, 161c, 163a, 163b, 163c, 165a, 165b, 165c) 각각이 제1 내지 제3 클러스터(151, 153, 155)의 제1 내지 제n 서브모듈(151-1 내지 151-n, 153-1 내지 153-n, 155-1 내지 155-n)의 각 커패시터(152-1 내지 152-n, 154-1 내지 154-n, 156-1 내지 156-n)에 체결됨으로써, 제1 내지 제3 클러스터(151, 153, 155)의 제1 내지 제n 서브모듈(151-1 내지 151-n, 153-1 내지 153-n, 155-1 내지 155-n)의 각 커패시터(152-1 내지 152-n, 154-1 내지 154-n, 156-1 내지 156-n)에 잔류하는 전압이 다수의 연결전극(161a, 161b, 161c, 163a, 163b, 163c, 165a, 165b, 165c)을 통해 신속히 방전될 수 있다.
이후, 제1 전류센서(107) 및/또는 제2 전류센서(117)를 이용하여 전력보상부(110)의 전류를 감지됨으로써, 전력보상부(110)의 방전상태가 파악될 수 있다.
이후, 제1 스위치(103)가 턴온되고 제2 스위치(105)가 턴오프되어, 전압센서(101)를 이용하여 전력보상부(110)의 전압이 감지됨으로써, 전력보상부(110)의 방전상태가 파악될 수 있다.
이후, 제1 스위치(103)와 제2 스위치(105)의 스위칭이 반복 실행됨으로써, 전압센서(101) 또는 전압과 제1 전류센서(107) 및/또는 제2 전류센서(117)에 의해 감지되는 전압 또는 전류가 반복적으로 체크됨으로써, 전력보상부(110)가 완전 방전 상태가 되었는지 파악될 수 있다. 예컨대, 전력보상부(110)의 전압이 정격전압의 5% 이하인 경우, 완전 방전 상태로 판단될 수 있다. 정격전압은 전체 커패시터(152-1 내지 152-n, 154-1 내지 154-n, 156-1 내지 156-n)에 충전될 수 있는 최대전압일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
이와 같이 제1 스위치(103)와 제2 스위치(105)의 스위칭이 반복 실행됨으로써, 작업자(또는 운영자)는 전력보상부(110)의 완전 방전 상태를 용이하게 파악하여, 완전 방전 상태시에 필요한 작업(고장난 서브모듈 교체 등)이 수행되므로, 작업자의 안정성을 확보해 줄 수 있다.
도 4에 도시된 방전연결부와 도 6에 도시된 연결전극은 방전연결부재로 지칭될 수 있다.
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 실시예의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 실시예의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 실시예의 범위에 포함된다.
100: 모선
101: 전압센서
103, 105, 115, 115a, 115b, 115c, 145a, 145b, 145c: 스위치
107, 117: 전류센서
110: 전력보상부
111, 111a, 111b, 111c, 141a, 141b, 141c: 리액터
113, 113a, 113b, 113c, 143a, 143b, 143c: 전류조절부
114, 114a, 114b, 114c, 144a, 144b, 144c: 저항소자
120, 121, 123, 125, 151, 153, 155: 클러스터
121-1 내지 121-n, 123-1 내지 123-n, 125-1 내지 125-n, 151-1 내지 151-n, 153-1 내지 153-n, 155-1 내지 155-n: 서브모듈
122-1 내지 122-n, 124-1 내지 124-n, 126-1 내지 126-n, 152-1 내지 152-n, 154-1 내지 154-n, 156-1 내지 156-n: 커패시터
130a, 130b, 130c: 방전연결부
131a, 131b, 131c: 지지대
133-1 내지 133-(n+1), 135-1 내지 135-(n+1), 137-1 내지 137-(n+1), 161a, 161b, 161c, 163a, 163b, 163c, 165a, 165b, 165c: 연결전극
n1a, n1b, n2a, n2b, n3a, n3b: 노드

Claims (18)

  1. 무효전력보상장치에 있어서,
    제1 라인과 제2 라인 사이에 접속되는 제1 컨버터;
    상기 제2 라인과 제3 라인 사이에 접속되는 제2 컨버터; 및
    상기 제3 라인과 상기 제1 라인 사이에 접속되는 제3 컨버터를 포함하고,
    상기 제1 내지 제3 라인(R, S, T)은 모선에 접속되고,
    상기 제1 컨버터는,
    서로 직렬로 접속되고 제1 커패시터를 포함하는 제1 내지 제n 서브모듈을 포함하는 제1 클러스터; 및
    상기 무효전력보상장치의 운전이 정지되는 경우, 상기 제1 내지 제n 서브모듈 각각의 상기 제1 커패시터가 전기적으로 접속되도록 상기 제1 커패시터에 체결되는 제1 방전연결부를 포함하고,
    상기 제1 컨버터의 상기 제1 방전연결부는 다수의 제1 연결전극을 포함하고,
    상기 다수의 제1 연결 전극 각각의 양측은 각각,
    상기 제1 클러스터의 인접하는 서브모듈 각각의 커패시터에 체결되는 무효전력보상장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 컨버터는,
    서로 직렬로 접속되고 제2 커패시터를 포함하는 제1 내지 제n 서브모듈을 포함하는 제2 클러스터; 및
    상기 무효전력보상장치의 운전이 정지되는 경우, 상기 제1 내지 제n 서브모듈 각각의 상기 제2커패시터가 전기적으로 접속되도록 상기 제2 커패시터에 체결되는 제2 방전연결부를 포함하는 무효전력보상장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제3 컨버터는,
    서로 직렬로 접속되고 제3 커패시터를 포함하는 제1 내지 제n 서브모듈을 포함하는 제3 클러스터; 및
    상기 무효전력보상장치의 운전이 정지되는 경우, 상기 제1 내지 제n 서브모듈 각각의 상기 제3커패시터가 전기적으로 접속되도록 상기 제3 커패시터에 체결되는 제3 방전연결부를 포함하는 무효전력보상장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 컨버터의 상기 제1 방전연결부는,
    상기 제1 클러스터의 폭보다 큰 길이를 갖는 제1 지지대; 및
    상기 제1 지지대의 일면에 배치되는 상기 다수의 제1 연결전극을 포함하고,
    상기 제2 컨버터의 상기 제2 방전연결부는,
    상기 제2 클러스터의 폭보다 큰 길이를 갖는 제2 지지대; 및
    상기 제2 지지대의 일면에 배치되는 다수의 제2 연결전극을 포함하며,
    상기 제3 컨버터의 상기 제3 방전연결부는,
    상기 제3 클러스터의 폭보다 큰 길이를 갖는 제3 지지대; 및
    상기 제3 지지대의 일면에 배치되는 다수의 제3 연결전극을 포함하는,
    무효전력보상장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 다수의 제2 연결 전극 각각의 양측은 각각,
    상기 제2 클러스터의 인접하는 서브모듈 각각의 커패시터에 체결되며,
    상기 다수의 제3 연결 전극 각각의 양측은 각각,
    상기 제3 클러스터의 인접하는 서브모듈 각각의 커패시터에 체결되는
    무효전력보상장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 지지대는 수지 재질을 포함하고,
    상기 제1 내지 제3 연결전극은 금속 재질을 포함하는 무효전력보상장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 연결전극 각각의 폭은 인접하는 서브모듈의 커패시터 사이의 간격보다 큰 무효전력보상장치.
  8. 무효전력보상장치에 있어서,
    제1 라인과 접지 사이에 접속되는 제1 컨버터;
    제2 라인과 접지 사이에 접속되는 제2 컨버터; 및
    제3 라인과 접지 사이에 접속되는 제3 컨버터를 포함하고,
    상기 제1 내지 제3 라인(R, S, T)은 모선에 접속되고,
    상기 제1 컨버터는,
    서로 직렬로 접속되고 제1 커패시터를 포함하는 제1 내지 제n 서브모듈을 포함하는 제1 클러스터; 및
    상기 무효전력보상장치의 운전이 정지되는 경우, 상기 제1 내지 제n 서브모듈 각각의 상기 제1 커패시터가 전기적으로 접속되도록 상기 제1 커패시터에 체결되는 제1 내지 제3 연결전극을 포함하는 포함하고,
    상기 제1 컨버터의 상기 제1 연결전극은 상기 제1 클러스터의 상기 제1 서브모듈의 커패시터에 체결되고, 상기 제2 연결전극은 상기 제1 클러스터의 상기 제n 서브모듈의 커패시터에 체결되며, 상기 제3 연결전극은 상기 제1 클러스터의 인접하는 서브모듈 각각의 커패시터에 체결되는 무효전력보상장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 컨버터는,
    서로 직렬로 접속되고 제2 커패시터를 포함하는 제1 내지 제n 서브모듈을 포함하는 제2 클러스터; 및
    상기 무효전력보상장치의 운전이 정지되는 경우, 상기 제1 내지 제n 서브모듈 각각의 상기 제2 커패시터가 전기적으로 접속되도록 상기 제2 커패시터에 체결되는 제1 내지 제3 연결전극을 포함하고,
    상기 제2 컨버터의 상기 제1 연결전극은 상기 제1 클러스터의 상기 제1 서브모듈의 커패시터에 체결되고, 상기 제2 연결전극은 상기 제1 클러스터의 상기 제n 서브모듈의 커패시터에 체결되며, 상기 제3 연결전극은 상기 제1 클러스터의 인접하는 서브모듈 각각의 커패시터에 체결되는 무효전력보상장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제3 컨버터는,
    서로 직렬로 접속되고 제3 커패시터를 포함하는 제1 내지 제n 서브모듈을 포함하는 제3 클러스터; 및
    상기 무효전력보상장치의 운전이 정지되는 경우, 상기 제1 내지 제n 서브모듈 각각의 상기 제3 커패시터가 전기적으로 접속되도록 상기 제3 커패시터에 체결되는 제1 내지 제3 연결전극을 포함하고,
    상기 제3 컨버터의 상기 제1 연결전극은 상기 제1 클러스터의 상기 제1 서브모듈의 커패시터에 체결되고, 상기 제2 연결전극은 상기 제1 클러스터의 상기 제n 서브모듈의 커패시터에 체결되며, 상기 제3 연결전극은 상기 제1 클러스터의 인접하는 서브모듈 각각의 커패시터에 체결되는 무효전력보상장치.
  11. 삭제
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 연결전극은 금속 재질을 포함하는 무효전력보상장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 연결전극 각각의 폭은 인접하는 서브모듈의 커패시터 사이의 간격보다 큰 무효전력보상장치.
  14. 모선에 접속되어 제1 내지 제3 클러스터를 포함하는 전력보상부;
    상기 전력보상부가 상기 모선에 접속 또는 차단되도록 스위칭되는 제1 스위치;
    상기 전력보상부가 상기 모선 또는 접지와 선택적으로 접속되도록 스위칭되는 제2 스위치;
    상기 모선과 상기 제1 내지 제3 클러스터 사이에 접속되는 전압센서; 및
    상기 모선과 상기 전력보상부 사이에 접속되는 전류센서를 포함하고,
    상기 전력보상부의 운전이 정지되는 경우, 상기 제1 스위치가 턴오프된 후, 상기 제1 내지 제3 클러스터에 포함된 제1 내지 제n 서브모듈 각각의 커패시터가 전기적으로 접속되도록 상기 커패시터에 방전연결부재가 체결되며, 이후 상기 제2 스위치가 턴온되어 상기 제1 내지 제n 서브모듈 각각의 잔류 전압이 상기 방전연결부재 및 제2 스위치를 경유하여 상기 접지로 방전되고,
    상기 방전연결부재는,
    상기 제1 내지 제3 클러스터가 델타커넥션 구조를 갖는 경우, 상기 제1 내지 제3 클러스터 각각에 대해 지지대와 상기 지지대에 배치된 다수의 연결전극을 포함하는 방전연결부를 포함하고,
    상기 다수의 제1 연결 전극 각각의 양측은 각각,
    상기 제1 내지 제3 클러스터 각각의 인접하는 서브모듈 각각의 커패시터에 체결되는 방전시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 내지 제n 서브모듈 각각의 잔류 전압이 방전되는 경우, 상기 전압센서에 의해 감지된 전압과 상기 전류센서에 의해 감지된 전류를 바탕으로 완전 방전 상태가 파악되는 방전시스템.
  16. 삭제
  17. 모선에 접속되어 제1 내지 제3 클러스터를 포함하는 전력보상부;
    상기 전력보상부가 상기 모선에 접속 또는 차단되도록 스위칭되는 제1 스위치;
    상기 전력보상부가 상기 모선 또는 접지와 선택적으로 접속되도록 스위칭되는 제2 스위치;
    상기 모선과 상기 제1 내지 제3 클러스터 사이에 접속되는 전압센서; 및
    상기 모선과 상기 전력보상부 사이에 접속되는 전류센서를 포함하고,
    상기 전력보상부의 운전이 정지되는 경우, 상기 제1 스위치가 턴오프된 후, 상기 제1 내지 제3 클러스터에 포함된 제1 내지 제n 서브모듈 각각의 커패시터가 전기적으로 접속되도록 상기 커패시터에 방전연결부재가 체결되며, 이후 상기 제2 스위치가 턴온되어 상기 제1 내지 제n 서브모듈 각각의 잔류 전압이 상기 방전연결부재 및 제2 스위치를 경유하여 상기 접지로 방전되고,
    상기 방전연결부재는,
    상기 제1 내지 제3 클러스터가 스타커넥션 구조를 갖는 경우, 상기 제1 내지 제3 클러스터 각각에 대해 제1 내지 제3 연결전극을 포함하고,
    상기 제1 연결전극은 상기 제1 내지 제3 클러스터 각각의 상기 제1 서브모듈의 커패시터에 체결되고, 상기 제2 연결전극은 상기 제1 내지 제3 클러스터 각각의 상기 제n 서브모듈의 커패시터에 체결되며, 상기 제3 연결전극은 상기 제1 내지 제3 클러스터 각각의 인접하는 서브모듈 각각의 커패시터에 체결되는 방전시스템.
  18. 삭제
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