KR102543423B1 - Pwm 인버터의 병렬 운전 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 PWM 인버터의 병렬 운전 시스템은, 신재생 에너지 소스와 계통 전원 사이에 배치되는 병렬 연결된 제1 내지 제N(여기서, N은 2 이상의 자연수임) 인버터 모듈을 포함하고, 상기 인버터 모듈의 입력측과 출력측에는 입력 스위치와 출력 스위치가 배치되는 PWM 인버터의 병렬 운전 시스템에 있어서, 상기 신재생 에너지 소스와 상기 인버터 모듈 사이에 배치되고, 상기 인버터 모듈의 입력측 전기 신호를 검출하는 입력 센서부; 상기 인버터 모듈과 상기 출력 스위치 사이에 배치되고, 상기 인버터 모듈의 출력측 전기 신호를 검출하는 출력 센서부; 상기 출력 스위치와 상기 계통 전원 사이에 배치되고, 상기 계통 전원의 계통 교류 전압 신호를 검출하는 계통 전압 검출 센서부; 상기 입력측 전기 신호, 출력측 전기 신호, 및 계통 교류 전압 신호와, 인버터 모듈 정보 신호를 이용하여 상기 입력 스위치와 출력 스위치의 스위칭을 제어하고, PWM 메인 신호와 PWM 인에이블 신호를 출력하는 메인 컨트롤러; 및 상기 제1 내지 제N 인버터 모듈 내에 개별적으로 매칭되어 배치되고, 각각은 개별 인버터 모듈의 온도 정보와 고장 정보를 포함하는 인버터 모듈 정보 신호를 출력하고, 상기 PWM 인에이블 신호에 제어되어 게이트 구동 신호를 출력하는 제1 내지 제N 서브 컨트롤러를 포함한다.

Description

PWM 인버터의 병렬 운전 시스템{PARALLEL OPERATING SYSTEM OF PWM INVERTER}
본 발명은 PWM 인버터의 병렬 운전 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 병렬 운전하는 복수의 인버터 중 일부 인버터의 고장시 전체 병렬 인버터를 동시에 정지시킬 수 있는 PWM 인버터의 병렬 운전 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 인버터란, 직류 전원을 소정 크기의 전압과 주파수로 가변하여 변환하는 장치로서, 유도전동기와 같은 교류부하나 에너지 저장 장치(ESS) 또는 상용전원과 같은 계통 연계용으로도 사용되며, 인버터의 출력 용량에 따라 고압 인버터와 저압 인버터로 구분된다.
이중 저압 인버터는 적용되는 부하의 용량범위가 수백 W에서 수 MW의 범위인 인버터이다. 저압 인버터는 모든 용량범위에서 단독운전이 가능하지만 수백 kW 이상의 경우도 단독운전하도록 설계하면, 인버터 내부의 전력용 반도체 소자의 한계 및 기구설계 제약 등으로 인해 설계 효용성이 현저하게 저하되는 단점이 있다. 따라서 이러한 단점을 극복하기 위해, 통상 일정 용량 이상의 인버터는 설계용량보다 적은 용량의 복수의 인버터가 병렬운전하도록 설계된다.
도 1은 종래 기술에 따른 병렬 인버터 시스템을 설명하기 위한 구성도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 병렬 인버터 시스템에서 인버터 제어기간 연결관계를 설명하기 위한 일예시도이다.
도 1을 참조로 하면, 종래 기술에 따른 인버터 시스템은, 마스터 인버터(1)와 복수의 슬레이브 인버터(2)를 포함한다. 마스터 인버터(1)와 복수의 슬레이브 인버터(2)는 전원입력부(4)로부터 삼상의 입력전원을 입력받아 상위 제어기(도시되지 않음)로부터 마스터 인버터(1)에 전달되는 운전지령 및 주파수지령을 이용하여 합성된 삼상의 전압을 전동기(3)에 전달한다.
마스터 인버터(1)는 제어기(11)(이하, '마스터 제어기'(MC)라 함)와 전압스위칭을 수행하는 스위치모듈(SW)(12)를 포함하고, 슬레이브 인버터(2)는 제어기(21)(이하, '슬레이브 제어기'(SC)라 함)와 전압스위칭을 수행하는 스위치모듈(22)을 포함한다.
종래 기술에 의하면, 통신 안정성을 높이기 위해 인버터 제어기(11, 21)간의 통신라인을 이중화하는 것이다. 이를 위해, 종래 기술의 마스터 제어기(11)와 복수의 슬레이브 제어기(21)는 각각 두개의 수신단(Rx1, Rx2)과 송신단(Tx1, Tx2)을 구비한다.
마스터 제어기(11)의 제1 송신단(Tx1)은 제N 슬레이브 제어기(21-N)의 제2송신단(Rx2)으로 신호를 전송하고, 제N 슬레이브 제어기(21-N)의 제2 송신단(Tx2)은 마스터 제어기(11)의 제1 수신단(Rx1)으로 신호를 전송한다. 마스터 제어기(11)의 제2송신단(Tx2)은 제1 슬레이브 제어기(21-1)의 제1수신단(Rx1)으로 신호를 전송하고, 제1 슬레이브 제어기(21-1)의 제1 송신단(Tx1)은 마스터 제어기(11)의 제2 수신단(Rx2)으로 신호를 전송한다. 제1 슬레이브 제어기(21-1)의 제2 송신단(Tx2)은 제2 슬레이브 제어기(21-2)의 제1수신단(Rx1)으로 신호를 전송하고, 제2 슬레이브 제어기(21-2)의 제1 송신단(Tx1)은 제1 슬레이브 제어기(21-1)의 제2 수신단(Rx2)으로 신호를 전송한다.
이와 유사하게, 제(N-1) 슬레이브 제어기(21-(N-1))의 제2 송신단(Tx2)은 제N 슬레이브 제어기(21-N)의 제1 수신단(Rx1)으로 신호를 전송하고, 제N 슬레이브 제어기(21-N)의 제1 송신단(Tx1)은 제(N-1) 슬레이브 제어기(21-(N-1))의 제2 수신단(Rx2)으로 신호를 전송한다.
즉, 본 발명의 일실시예에서, 마스터 제어기(11)는 제1 슬레이브 제어기(21-1)와 제N 슬레이브 제어기(21-N)와 신호를 송수신할 수 있고, 제1 슬레이브 제어기(21-1)는 마스터 제어기(11)와 제2 슬레이브 제어기(21-2)와 신호를 송수신할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 단방향으로 전달되는 광케이블의 특성을 개선하여 양방향 통신이 가능해진다.
등록특허 10-1112650호 태양광 모듈의 병렬운전 제어방법 공개특허 10-2015-0141316호 병렬운전 인버터 시스템의 PWM 동기화 장치 등록특허 10-1816226호 복수 인버터 제어장치 및 이를 적용한 인버터 시스템 등록특허 10-2162464호 병렬 인버터 시스템
본 발명은 복수의 서브 컨트롤러로부터 출력되는 고장 신호들을 메인컨트롤러에서 논리곱하고, 복수의 서브컨트롤러에 출력하여 PWM 신호를 동시에 차단함으로써 전체 병렬 인버터를 동시에 안전하게 정지시킬 수 있는 PWM 인버터의 병렬 운전 시스템을 제공함에 목적이 있다.
본 발명에 따른 PWM 인버터의 병렬 운전 시스템은, 신재생 에너지 소스와 계통 전원 사이에 배치되는 병렬 연결된 제1 내지 제N(여기서, N은 2 이상의 자연수임) 인버터 모듈을 포함하고, 상기 인버터 모듈의 입력측과 출력측에는 입력 스위치와 출력 스위치가 배치되는 PWM 인버터의 병렬 운전 시스템에 있어서, 상기 신재생 에너지 소스와 상기 인버터 모듈 사이에 배치되고, 상기 인버터 모듈의 입력측 전기 신호를 검출하는 입력 센서부; 상기 인버터 모듈과 상기 출력 스위치 사이에 배치되고, 상기 인버터 모듈의 출력측 전기 신호를 검출하는 출력 센서부; 상기 출력 스위치와 상기 계통 전원 사이에 배치되고, 상기 계통 전원의 계통 교류 전압 신호를 검출하는 계통 전압 검출 센서부; 상기 입력측 전기 신호, 출력측 전기 신호, 및 계통 교류 전압 신호와, 인버터 모듈 정보 신호를 이용하여 상기 입력 스위치와 출력 스위치의 스위칭을 제어하고, PWM 메인 신호와 PWM 인에이블 신호를 출력하는 메인 컨트롤러; 및 상기 제1 내지 제N 인버터 모듈 내에 개별적으로 매칭되어 배치되고, 각각은 개별 인버터 모듈의 온도 정보와 고장 정보를 포함하는 인버터 모듈 정보 신호를 출력하고, 상기 PWM 인에이블 신호에 제어되어 게이트 구동 신호를 출력하는 제1 내지 제N 서브 컨트롤러를 포함한다.
바람직하게는, 상기 메인 컨트롤러는, 상기 입력측 전기 신호, 출력측 전기 신호, 및 계통 교류 전압 신호와, 인버터 모듈 정보 신호를 이용하여 상기 입력 스위치와 출력 스위치의 스위칭을 제어하고, PWM 메인 신호를 출력하는 메인 DSP; 상기 서브 컨트롤러와 상기 메인 DSP 사이에서 상호간의 신호를 송수신하는 메인 트랜스미터/리시버; 상기 메인 DSP로부터 출력되는 PWM 메인 신호를 버퍼링하여 버퍼링된 PWM 메인 신호를 출력하는 메인 버퍼; 및 상기 제1 내지 제N 서브 컨트롤러 각각으로부터 출력되는 인버터 모듈 정보 신호를 입력받아 논리곱하여 PWM 인에이블 신호를 출력하는 논리곱소자를 포함한다.
바람직하게는, 상기 제1 서브 컨트롤러는, 상기 제1 인버터 모듈의 온도가 소정 범위를 초과하거나 상기 제1 인버터 모듈에 고장이 발생하면 제1 인버터 모듈 정보 신호를 생성하는 제1 서브 DSP; 상기 제1 서브 DSP와 상기 메인 DSP 사이에서 상호간의 신호를 송수신하는 제1 서브 트랜스미터/리시버; 상기 PWM 인에이블 신호에 제어되고, 상기 메인 버퍼로부터 출력되는 버퍼링된 PWM 메인 신호를 버퍼링하여 제1 PWM 서브 신호를 출력하는 제1 서브 버퍼; 및 상기 제1 서브 버퍼로부터 출력되는 제1 PWM 서브 신호를 이용하여 제1 게이트 구동 신호를 출력하는 제1 게이트 드라이버를 포함한다.
바람직하게는, 상기 입력 센서부는, 상기 신재생 에너지 소스와 상기 인버터 모듈 사이에 배치되고, 상기 인버터 모듈의 입력측 직류전압을 검출하여 입력 직류전압을 출력하는 입력측 전압검출센서; 및 상기 신재생 에너지 소스와 상기 인버터 모듈 사이에 배치되고, 상기 인버터 모듈의 입력측 직류전류를 검출하여 입력 직류전류를 출력하는 입력측 전류검출센서를 포함한다.
바람직하게는, 상기 출력 센서부는, 상기 인버터 모듈과 상기 출력측 스위치 사이에 배치되고, 상기 인버터 모듈의 출력측 교류전압을 검출하여 출력 교류전압을 출력하는 출력측 전압검출센서; 및 상기 인버터 모듈과 상기 출력측 스위치 사이에 배치되고, 상기 인버터 모듈의 출력측 교류전류를 검출하여 출력 교류전류를 출력하는 출력측 전류검출센서를 포함한다.
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본 발명의 PWM 인버터의 병렬 운전 시스템에 따르면, 복수의 서브 컨트롤러로부터 출력되는 고장 신호들을 메인컨트롤러에서 논리곱하고, 복수의 서브컨트롤러에 출력하여 PWM 신호를 동시에 차단함으로써 전체 병렬 인버터를 동시에 안전하게 정지시킬 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 병렬 인버터 시스템을 설명하기 위한 구성도,
도 2는 종래 기술에 따른 병렬 인버터 시스템에서 인버터 제어기간 연결관계를 설명하기 위한 일예시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 PWM 인버터의 병렬 운전 시스템 전체 블록도, 및
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 주요부 구체 블록도이다.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 PWM 인버터의 병렬 운전 시스템 전체 블록도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 PWM 인버터의 병렬 운전 시스템은, 신재생 에너지 소스(310), 메인 컨트롤러(315), 입력측 스위치(320), 입력측 전압검출센서(325), 입력측 전류검출센서(330), 출력측 전압검출센서(335), 출력측 전류검출센서(340), 출력측 스위치(345), 계통측 전압검출센서(350), 계통전원(355), 및 복수의 인버터 모듈(500, 600, .., 700)을 포함한다.
신재생 에너지 소스(310)는 태양광, 에너지 저장 장치(ESS), 풍력발전기, 연료전지 중 어느 하나일 수 있다.
입력측 전압검출센서(325)는 신재생 에너지 소스(310)와 인버터 모듈(500, 600, .., 700) 사이에 배치되고, 인버터 모듈(500, 600, .., 700)의 입력측 직류전압을 검출하여 입력 직류전압(Vdc)을 출력한다.
입력측 전류검출센서(330)는 신재생 에너지 소스(310)와 인버터 모듈(500, 600, .., 700) 사이에 배치되고, 인버터 모듈(500, 600, .., 700)의 입력측 직류전류를 검출하여 입력 직류전류(Idc)를 출력한다.
출력측 전압검출센서(335)는 인버터 모듈(500, 600, .., 700)과 출력측 스위치(345) 사이에 배치되고, 인버터 모듈(500, 600, .., 700)의 출력측 교류전압을 검출하여 출력 교류전압(vac)을 출력한다.
출력측 전류검출센서(340)는 인버터 모듈(500, 600, .., 700)과 출력측 스위치(345) 사이에 배치되고, 인버터 모듈(500, 600, .., 700)의 출력측 교류 전류를 검출하여 출력 교류전류(iac)를 출력한다.
계통측 전압검출센서(350)는 출력측 스위치(345)와 계통 전원(355) 사이에 배치되고, 계통측 교류 전압을 검출하여 계통 교류전압(vgrid)을 출력한다.
메인 컨트롤러(315)는 입력 직류전압(Vdc), 입력 직류전류(Idc), 출력 교류전압(vac), 출력 교류전류(iac), 및 계통 교류전압(vgrid)과 복수의 서브 컨트롤러(381, 382, ..., 38N)로부터의 인버터 모듈 정보 신호를 이용하여 입력측 스위치(320) 및 출력측 스위치(345)의 스위칭을 제어하고, 복수의 서브 컨트롤러(381, 382, ..., 38N)에 PWM 메인 신호와 PWM 인에이블 신호를 출력한다.
복수의 인버터 모듈(500, 600, .., 700)은 입력측 스위치(320)와 출력측 스위치(345) 사이에 병렬로 배치되고, 제1 내지 제N 인버터 모듈(500, 600, ..., 700)을 포함하고, 제1 내지 제N 인버터 모듈(500, 600, ..., 700) 각각은 동일한 구성을 포함하고 동일한 동작을 하므로 제1 인버터 모듈(500)에 대해서만 설명하기로 한다. 구체적으로, 제1 인버터 모듈(500)은 입력측 평활 캐패시터(361), 스위칭부(371), 제1 서브 컨트롤러(381), 및 출력측 LC 필터(391)를 포함한다.
입력측 평활 캐패시터(361)는 제1 인버터 모듈(500)의 입력 측에 배치되고, 입력 직류전압(Vdc)을 평활화한다.
스위칭부(371)는 복수의 스위칭 소자(예: IGBT)를 포함하고, PWM 신호에 제어되어 입력되는 직류전압(Vdc)을 소정의 교류 출력전압(vac)으로 변환한다.
제1 서브 컨트롤러(381)는 메인 컨트롤러(315)로부터 출력되는 PWM 메인 신호를 이용하여 제1 게이트 구동 신호를 출력한다.
출력측 LC 필터(391)는 제1 인버터 모듈(500)의 출력 측에 배치되고, 출력 교류전압(vac)을 필터링하여 출력한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 주요부 구체 블록도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 주요부는 메인 컨트롤러(315), 제1 내지 제N 서브 컨트롤러(381, ,,, 38N), 및 제1 내지 제N 스위칭부(371, ..., 37N)를 포함한다.
메인 컨트롤러(315)는 메인 DSP(411), 메인 트랜스미터/리시버(413), 논리곱소자(415), 및 메인 버퍼(417)를 포함한다.
메인 DSP(411)는 입력 직류전압(Vdc), 입력 직류전류(Idc), 출력 교류전압(vac), 출력 교류전류(iac), 및 계통 교류전압(vgrid)과 메인 트랜스미터/리시버(413)로부터 수신되는 개별 인버터 모듈 정보 신호를 이용하여 PWM 메인 신호와 PWM 인에이블 신호를 출력한다. 여기서, 개별 인버터 모듈 정보 신호는 개별 인버터 모듈의 온도 정보와 고장 정보를 포함한다. 한편, 메인 컨트롤러(315)는 복수의 전압 및 전류검출센서(325, 330, 335, 340, 350)와 메인 DSP(411) 사이에 복수의 전압 및 전류검출센서(325, 330, 335, 340, 350)로부터 출력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D컨버터(미도시)를 포함한다.
메인 트랜스미터/리시버(413)는 복수의 서브 컨트롤러(381, 382, ..., 38N)와 메인 DSP(411) 사이에서 상호간의 신호를 송수신한다.
메인 버퍼(417)는 메인 DSP(411)로부터 출력되는 PWM 메인 신호를 버퍼링하여 버퍼링된 PWM 메인 신호를 출력한다.
논리곱소자(415)는 복수의 서브 컨트롤러(381, 382, ..., 38N) 각각으로부터 출력되는 개별 인버터 모듈의 고장 신호를 입력받아 논리곱하여 "L" 상태의 PWM 인에이블 신호를 출력한다. 한편, 모든 인버터 모듈의 고장이 없어서 고장 신호를 출력하지 않으면, 즉, "H"상태의 고장 신호가 입력되면 논리곱소자(415)는 "H"상태의 PWM 인에이블 신호를 출력한다.
제1 내지 제N 서브 컨트롤러(381, ,,, 38N)는 각각 동일한 구성을 가지고, 동일한 동작을 하므로 제1 서브 컨트롤러(381)에 대해서만 설명하기로 한다. 구체적으로, 제1 서브 컨트롤러(381)는 제1 서브 DSP(421), 제1 서브 트랜스미터/리시버(431), 제1 서브 버퍼(441), 및 제1 게이트 드라이버(451)를 포함한다.
제1 서브 DSP(421)는 제1 인버터 모듈(500)의 온도가 소정 범위를 초과하거나 제1 인버터 모듈(500)에 고장이 발생하면 제1 인버터 모듈 정보 신호를 생성한다. 여기서, 제1 인버터 모듈 정보 신호는 제1 인버터 모듈(500)의 온도 정보와 고장 정보를 포함한다.
제1 서브 트랜스미터/리시버(431)는 제1 서브 DSP(421)와 메인 DSP(411) 사이에서 상호간의 신호를 송수신한다.
제1 서브 버퍼(441)는 PWM 인에이블 신호에 제어되고, 메인 버퍼(417)로부터 출력되는 버퍼링된 PWM 메인 신호를 버퍼링하여 제1 PWM 서브 신호를 출력한다. 즉, 제1 서브 버퍼(441)는 "H"상태의 PWM 인에이블 신호가 인가되는 동안 제1 PWM 서브 신호를 출력하다가 "L"상태의 PWM 인에이블 신호가 인가되면 제1 PWM 서브 신호의 출력을 차단한다.
제1 게이트 드라이버(451)는 제1 서브 버퍼(441)로부터 출력되는 제1 PWM 서브 신호를 이용하여 제1 게이트 구동 신호를 출력한다.
제1 스위칭부(371)는 제1 게이트 드라이버(451)로부터 출력되는 제1 게이트 구동 신호에 제어되어 스위칭한다.
본 발명에 따르면, PWM 인버터의 병렬 운전 시스템에서 메인 컨트롤러와 서브 컨트롤러로 구분하고, 메인 컨트롤러 내에 개별 서브 컨트롤러(381, 382, ..., 38N)로부터 고장 신호를 인가받아 PWM 인에이블 신호를 생성할 수 있는 논리곱소자를 배치함으로써 개별 인버터 모듈 중 적어도 어느 하나가 고장 나면 신속하게 메인 컨트롤러(315)가 "H"상태에서 "L"상태로 변경된 PWM 인에이블 신호를 출력함으로써 전체 서브 컨트롤러(381, 382, ..., 38N) 내 제1 내지 제N 서브 버퍼(441, 442, ..., 44N)가 오프 되어 제1 내지 제N 스위칭부(371, ..., 37N)의 동작을 차단할 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
310: 신재생 에너지 소스
315: 메인 컨트롤러
320: 입력측 스위치
325: 입력측 전압검출센서
330: 입력측 전류검출센서
335: 출력측 전압검출센서
340: 출력측 전류검출센서
345: 출력측 스위치
350: 계통측 전압검출센서
355: 계통전원
500, 600, ..., 700: 인버터 모듈
361, 362, ..., 36N: 제1 내지 제N 입력측 평활 캐패시터
371, 372, ..., 37N: 제1 내지 제N 스위칭부
381, 382, ..., 38N: 제1 내지 제N 서브 컨트롤러
391, 392, ..., 39N: 제1 내지 제N 출력측 LC 필터
411: 메인 DSP
413: 메인 트랜스미터/리시버
415: 논리곱소자
417: 메인 버퍼
421, 422, 42N: 제1 내지 제N 서브 DSP
431, 432, ..., 43N: 제1 내지 제N 서브 트랜스미터/리시버
441, 442, ..., 44N: 제1 내지 제N 서브 버퍼
451, 452, ..., 45N: 제1 내지 제N 게이트 드라이버

Claims (6)

  1. 신재생 에너지 소스와 계통 전원 사이에 배치되는 병렬 연결된 제1 내지 제N(여기서, N은 2 이상의 자연수임) 인버터 모듈을 포함하고, 상기 인버터 모듈의 입력측과 출력측에는 입력 스위치와 출력 스위치가 배치되는 PWM 인버터의 병렬 운전 시스템에 있어서,
    상기 신재생 에너지 소스와 상기 인버터 모듈 사이에 배치되고, 상기 인버터 모듈의 입력측 전기 신호를 검출하는 입력 센서부; 상기 인버터 모듈과 상기 출력 스위치 사이에 배치되고, 상기 인버터 모듈의 출력측 전기 신호를 검출하는 출력 센서부; 상기 출력 스위치와 상기 계통 전원 사이에 배치되고, 상기 계통 전원의 계통 교류 전압 신호를 검출하는 계통 전압 검출 센서부; 상기 입력측 전기 신호, 출력측 전기 신호, 및 계통 교류 전압 신호와, 인버터 모듈 정보 신호를 이용하여 상기 입력 스위치와 출력 스위치의 스위칭을 제어하고, PWM 메인 신호와 PWM 인에이블 신호를 출력하는 메인 컨트롤러; 및 상기 제1 내지 제N 인버터 모듈 내에 개별적으로 매칭되어 배치되고, 각각은 인버터 모듈 정보 신호를 출력하고, 상기 PWM 인에이블 신호에 제어되어 게이트 구동 신호를 출력하는 제1 내지 제N 서브 컨트롤러를 포함하고,
    상기 메인 컨트롤러는, 상기 입력측 전기 신호, 출력측 전기 신호, 및 계통 교류 전압 신호와, 인버터 모듈 정보 신호를 이용하여 상기 입력 스위치와 출력 스위치의 스위칭을 제어하고, PWM 메인 신호를 출력하는 메인 DSP; 상기 서브 컨트롤러와 상기 메인 DSP 사이에서 상호간의 신호를 송수신하는 메인 트랜스미터/리시버; 상기 메인 DSP로부터 출력되는 PWM 메인 신호를 버퍼링하여 버퍼링된 PWM 메인 신호를 출력하는 메인 버퍼; 및 상기 제1 내지 제N 서브 컨트롤러 각각으로부터 출력되는 인버터 모듈 정보 신호를 입력받아 논리곱하여 PWM 인에이블 신호를 출력하는 논리곱소자를 포함하고,
    상기 인버터 모듈 정보 신호는 개별 인버터 모듈의 온도가 소정 범위를 초과하거나 개별 인버터 모듈에 고장이 발생하면 "H" 상태 신호이고,
    상기 제1 내지 제N 인버터 모듈은 상기 논리곱소자로부터 출력되는 PWM 인에이블 신호에 동기되어 인에이블되는 것을 특징으로 하는 PWM 인버터의 병렬 운전 시스템.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 서브 컨트롤러는,
    제1 인버터 모듈 정보 신호를 생성하는 제1 서브 DSP;
    상기 제1 서브 DSP와 상기 메인 DSP 사이에서 상호간의 신호를 송수신하는 제1 서브 트랜스미터/리시버;
    상기 PWM 인에이블 신호에 제어되고, 상기 메인 버퍼로부터 출력되는 버퍼링된 PWM 메인 신호를 버퍼링하여 제1 PWM 서브 신호를 출력하는 제1 서브 버퍼; 및
    상기 제1 서브 버퍼로부터 출력되는 제1 PWM 서브 신호를 이용하여 제1 게이트 구동 신호를 출력하는 제1 게이트 드라이버
    를 포함하는 PWM 인버터의 병렬 운전 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 입력 센서부는,
    상기 신재생 에너지 소스와 상기 인버터 모듈 사이에 배치되고, 상기 인버터 모듈의 입력측 직류전압을 검출하여 입력 직류전압을 출력하는 입력측 전압검출센서; 및
    상기 신재생 에너지 소스와 상기 인버터 모듈 사이에 배치되고, 상기 인버터 모듈의 입력측 직류전류를 검출하여 입력 직류전류를 출력하는 입력측 전류검출센서
    를 포함하는 PWM 인버터의 병렬 운전 시스템.
  5. 청구항 3에 있어서, 상기 출력 센서부는,
    상기 인버터 모듈과 상기 출력측 스위치 사이에 배치되고, 상기 인버터 모듈의 출력측 교류전압을 검출하여 출력 교류전압을 출력하는 출력측 전압검출센서; 및
    상기 인버터 모듈과 상기 출력측 스위치 사이에 배치되고, 상기 인버터 모듈의 출력측 교류전류를 검출하여 출력 교류전류를 출력하는 출력측 전류검출센서
    를 포함하는 PWM 인버터의 병렬 운전 시스템.
  6. 삭제
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