KR102565431B1 - Switching operation method and an inverter device for grid connection considering transformer magnetization - Google Patents
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Abstract
자화를 고려한 그리드 연계 인버터 장치와 스위칭 소자 제어 방법이 개시된다. 자화를 고려한 그리드 연계 인버터 장치는 입력 직류 전압을 출력 교류 전압으로 변환하는 인버터, 상기 인버터의 출력 교류 전압을 가감압시키는 변압기, 상기 변압기 출력을 부하로 연결하는 부하 연결선, 및 상기 변압기 출력을 그리드로 연결하도록 제어되는 전기제어 스위칭 소자, 상기 인버터와 상기 전기제어 스위칭 소자를 제어하는 제어기를 포함하되,상기 전기제어 스위칭 소자를 상기 제어기에 의해 온(ON)시키는 제어 동작에 의해 상기 인버터를 소프트 스타트할 필요없이 상기 변압기 출력이 상기 그리드로 절환되어 출력되도록 하는 것을 특징으로 한다.A grid-connected inverter device considering magnetization and a method for controlling a switching element are disclosed. A grid-connected inverter device considering magnetization includes an inverter that converts an input DC voltage into an output AC voltage, a transformer that boosts and reduces the output AC voltage of the inverter, a load connection line that connects the output of the transformer to a load, and the output of the transformer to a grid. An electric control switching element controlled to connect, and a controller controlling the inverter and the electric control switching element, wherein the inverter is soft-started by a control operation of turning on the electric control switching element by the controller. It is characterized in that the output of the transformer is switched to the grid and output without need.
Description
본 개시는 그리드 연계 인버터 시스템에서 부하와 그리드 연결을 서로 절환할 때 지연없이 변압기의 자화를 고려한 운전을 하기 위한 방법과 장치에 관한 것이다. The present disclosure relates to a method and apparatus for operating in consideration of magnetization of a transformer without delay when switching between a load and a grid connection in a grid-connected inverter system.
본 개시에 따른 발명은 중소벤처기업부의 재원으로 한국산업기술진흥원의 지원에 의한 기술개발사업의 일환으로 수행한 연구(과제고유번호: P0009927, 과제명: Seamless 기능을 갖는 50kW급 융복합형 (PV PCS + ESS PCS) PCS 개발)로부터 도출된 것이다.The invention according to the present disclosure was conducted as part of a technology development project supported by the Korea Institute for Advancement of Technology with financial resources from the Ministry of SMEs and Startups (Task identification number: P0009927, task title: 50kW class convergence type (PV with seamless function) PCS + ESS PCS) PCS development).
그리드 연계 인버터 시스템은 신재생 에너지와 같이 전력회사가 아닌 소규모 그리드에서 생산하는 전력을 그리드로 출력시키는 시스템이다. 보통 부하 연계 인버터와 그리드 연계 인버터는 별개로 운전하는 경우가 많은 최근 부하와 그리드 간을 절환시키는 방법으로 인버터 하나로 부하와 그리드를 함께 연동시키는 시스템을 운용하고 있는 경우도 많다. 이와 같이 부하와 그리드를 절환시키면서 연결되는 인버터 시스템에서 절환 시 마그네틱 스위치를 이용하게 되면 순간적 절환이 이루어지지 않고 변압기 자화를 충분히 이루기 위한 지연 시간이 필요하게 되어 인버터를 소프트 스타팅을 시켜야 한다. A grid-connected inverter system is a system that outputs power generated by a small-scale grid rather than a power company, such as renewable energy, to the grid. In many cases, load-tied inverters and grid-tied inverters are often operated separately. In recent years, a system in which load and grid are interlocked with one inverter is often operated as a method of switching between load and grid. In this way, when a magnetic switch is used for switching in an inverter system connected while switching loads and grids, instantaneous switching does not occur and a delay time is required to sufficiently magnetize the transformer, so the inverter must be soft-started.
전력 계통에서 부하와 그리드를 절환시키면서 연결되는 인버터 시스템에서 절환 시 마그네틱 스위치를 이용하게 되면 순간 절환이 이루어지지 않고 변압기 자화를 충분히 이루기 위한 지연 시간이 필요하게 되어 인버터를 소프트 스타팅을 시킬 수 밖에 없는 문제가 발생한다. In an inverter system that is connected while switching loads and grids in the power system, if a magnetic switch is used for switching, instantaneous switching is not performed, and a delay time is required to achieve sufficient magnetization of the transformer, which is a problem that has no choice but to soft-start the inverter. occurs.
상술한 과제를 해결하기 위한 변압기 자화를 고려한 그리드 연계 인버터 장시스템은 입력 직류 전압을 출력 교류 전압으로 변환하는 인버터, 상기 인버터의 출력 교류 전압을 가감압시키는 변압기, 상기 변압기 출력을 부하로 연결하는 부하 연결선, 상기 변압기 출력을 그리드로 연결하도록 제어되는 전기제어 스위칭 소자, 및 상기 인버터와 상기 전기제어 스위칭 소자를 제어하는 제어기를 포함하되, 상기 전기제어 스위칭 소자를 상기 제어기에 의해 온(ON)시키는 제어 동작에 의해 상기 인버터를 소프트 스타트할 필요없이 상기 변압기 출력이 상기 그리드로 절환되어 출력되도록 하는 것을 특징으로 한다. A grid-connected inverter field system considering transformer magnetization to solve the above-mentioned problems includes an inverter that converts an input DC voltage into an output AC voltage, a transformer that boosts and reduces the output AC voltage of the inverter, and a load that connects the output of the transformer to a load. A connection line, an electric control switching element controlled to connect the transformer output to a grid, and a controller controlling the inverter and the electric control switching element, wherein the control turns the electric control switching element on by the controller. It is characterized in that the output of the transformer is switched to the grid and output without the need to soft-start the inverter by operation.
일실시예에서, 상기 전기제어 스위칭 소자는 싸이리스터 반도체 소자인 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the electrically controlled switching element is characterized in that a thyristor semiconductor element.
일실시예에서, 상기 전기제어 스위칭 소자는 GTO 소자, 트랜지스터, 및 IGBT 소자 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the electrically controlled switching element is characterized in that any one of a GTO element, a transistor, and an IGBT element.
일실시예에서, 상기 제어기는 상기 전기제어 스위칭 소자를 오프(OFF)시키는 제어 동작에 의해 상기 인버터를 소프트 스타트할 필요없이 상기 변압기 출력이 상기 부하로 절환되어 출력되도록 한다. In one embodiment, the controller causes the output of the transformer to be switched to the load and output without the need to soft-start the inverter by a control operation of turning off the electrically controlled switching element.
일실시예에서, 상기 출력 교류 전압은 3상 교류 전압이고, 상기 인버터는 상기 입력 직류 전압을 상기 3상 교류 전압으로 변환시키기 위해 적어도 6개의 전기제어 스위치 소자를 포함한다.In one embodiment, the output AC voltage is a three-phase AC voltage, and the inverter includes at least six electrically controlled switch elements to convert the input DC voltage to the three-phase AC voltage.
일실시예에서, 상기 전기제어 스위칭 소자가 오프(OFF)상태에서 온(ON)되는 소정의 시간지연은 100usec 이내인 것을 특징으로 한다.In one embodiment, it is characterized in that the predetermined time delay for turning on (ON) of the electric control switching element in the off (OFF) state is within 100usec.
일실시에에서, 상기 인버터는 상기 변압기 출력이 상기 전기제어 스위칭 소자에 의해 상기 그리드와 연결되어 있을 때 전류제어모드로 운전되고, 상기 변압기 출력이 상기 전기제어 스위칭 소자에 의해 상기 부하와만 연결될 때는 전압제어모드로 운전되는 것을 특징으로 한다. In one embodiment, the inverter is operated in current control mode when the transformer output is connected to the grid by the electrically controlled switching element, and when the transformer output is connected only to the load by the electrically controlled switching element. It is characterized in that it is operated in a voltage control mode.
상술한 과제를 해결하기 위한 변압기 자화를 고려한 그리드 연계 인버터 시스템에서 스위칭 소자를 제어하는 방법은 인버터에 의해 입력 직류 전압을 출력 교류 전압으로 변환하는 단계, 상기 인버터의 출력 교류 전압을 변압기에 의해 가감압시켜서 출력하는 단계, 상기 변압기 출력을 부하 연결선에 의해 부하에 연결하는 단계, 및 상기 변압기 출력과 그리드 사이에 위치한 전기제어 스위치 소자를 온시켜서 상기 인버터를 소프트 스타트할 필요없이 상기 변압기 출력이 상기 부하로부터 상기 그리드로 절환되어 출력되도록하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method for controlling a switching element in a grid-connected inverter system in consideration of transformer magnetization to solve the above problems includes converting an input DC voltage into an output AC voltage by an inverter, step-down of the output AC voltage of the inverter by a transformer and outputting, connecting the transformer output to a load by a load connection line, and turning on an electrical control switch element located between the transformer output and the grid so that the transformer output is removed from the load without the need to soft-start the inverter. It is characterized in that it comprises the step of switching to the grid and outputting it.
본 개시에 따라 전력 계통에서 부하와 그리드 간 절환시키면서 운전되는 인버터 시스템에서 절환 시 마그네틱 스위치(MC)를 이용하지 않고 전력 반도체 소자를 이용하게 되면 순간 절환이 가능하고 변압기 자화를 상실하지 않으므로 인버터의 소프트 스타팅도 필요 없다. According to the present disclosure, if a power semiconductor device is used instead of a magnetic switch (MC) during switching in an inverter system operated while switching between a load and a grid in a power system, instantaneous switching is possible and the magnetization of the transformer is not lost. No starting required.
도 1은 전력 계통에서 부하와 그리드 간 절환운전을 보여주는 시스템도이다.
도 2는 전력 계통에서 부하와 그리드 간 절환 운전시 인버터의 소프트 스타트 운전을 보여주는 파형이다.
도 3은 본 개시의 일실시예에 따른 부하와 그리드 간 절환운전을 보여주는 시스템도이다.
도 4는 전력 계통에서 부하와 그리드 간 절환 운전시 인버터의 운전을 보여주는 파형이다.
도 5는 본 개시의 일실시예에 따라 인버터가 소프트 스타트 운전이 필요없는 부하와 그리드간 절환 운전방법을 보여주는 흐름도이다. 1 is a system diagram showing a switching operation between a load and a grid in a power system.
2 is a waveform showing a soft-start operation of an inverter during a switching operation between a load and a grid in a power system.
3 is a system diagram showing a switching operation between a load and a grid according to an embodiment of the present disclosure.
4 is a waveform showing operation of an inverter during a load-to-grid switching operation in a power system.
5 is a flowchart illustrating a switching operation method between a load and a grid in which an inverter does not require a soft start operation according to an embodiment of the present disclosure.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 개시에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.Terms used in this specification will be briefly described, and the present disclosure will be described in detail.
본 개시에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 개시의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 개시에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다. The terms used in the present disclosure have been selected from general terms that are currently widely used as much as possible while considering the functions in the present invention, but they may vary depending on the intention or precedent of a person skilled in the art, the emergence of new technologies, and the like. In addition, in a specific case, there is also a term arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in detail in the description of the disclosure. Therefore, terms used in the present disclosure should be defined based on the meaning of the term and the general content of the present disclosure, not simply the name of the term.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.When it is said that a certain part "includes" a certain component throughout the specification, it means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated. In addition, terms such as "...unit" and "module" described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software or a combination of hardware and software. .
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 실시예들에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 개시는 여러 가지 상이한 형식으로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 개시를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일하건 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the embodiments. However, this disclosure may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly describe the present disclosure in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are attached to the same components throughout the specification.
도 1은 전력 계통에서 부하와 그리드 간 절환운전을 보여주는 시스템도(100)이다.1 is a system diagram 100 showing a switching operation between a load and a grid in a power system.
도 1에서 DC 전압(110)은 대체전력이라고 볼 수 있다. 즉, 전력회사에 의해 생성된 에너지라기 보다는 일종의 스마트 그리드로서 신재생 에너지와 같이 다양한 전력 생산 수단에 의해 생성된 소규모 전력원이라고 볼 수 있다. 예를 들어 풍력 발전에 의한 재생 에너지, 태양광 발전에 의한 재생 에너지를 예로 들 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니고, 소규모 전력회사에 의해 생성된 에너지도 DC 전압(110)에 의한 소규모 전력원의 공급원이 될 수 있다. In Figure 1, the
DC 링크(120)는 DC 전압(110)에 의한 DC 전압을 유지시켜주는 커패시터 뱅크이다. 인버터(130)는 일종의 PCS(power conversion system) 인버터라고 할 수 있다. 하지만, 본 개시의 일실시예에 따라 도 1의 인버터(130)는 PCS 인버터이면서 부하(180)와 연결되는 독립형 인버터를 하나로 합체한 인버터이다. 도 1에서의 인버터(130)는 전통적인 인버터의 기능과 동일하게 DC 전압을 6개의 전력 스위치 소자인 SW1(1301), SW2(1302), SW3(1303), SW4(1304), SW5(1305), SW6(1306)을 제어하여 3상 교류 전압으로 변환하여 출력한다. 6개의 전력 스위치 소자인 SW1(1301), SW2(1302), SW3(1303), SW4(1304), SW5(1305), SW6(1306)의 제어를 위한 제어기(140)는 각 전력 스위치 소자의 온-오프를 위한 게이트제어신호(1401)를 출력한다. 또한 변압기(150)의 출력과 그리드간 연결 온-오프를 위한 MC(마그네틱 컨택터)(160)의 제어 신호인 MC 제어신호(1403)을 출력한다. The
변압기(150)는 인버터 출력 전압을 가압하거나 감압한다. 실제 응용에서는 주로 감압 변압기(380V:220V)로 동작하는 경우가 많으며 △-Y 연결에 의해 출력은 R, S, T 및 Y 연결 중심점을 연결하는 중성점(N)까지 4개의 연결선(R, S, T, N)이 나올 수 있다. 변압기(150)의 출력은 그리드(170)와 연결되거나 부하(180)와 연결될 수 있다. The
즉, 인버터 출력은 그리드(170)와 연결될 수도 있고 부하(180)에 연결될 수도 있는데, 둘 간의 연결은 기본적으로 MC(160)를 온-오프하여 절환하게 된다. 인버터(130)가 그리드(170)에 연결되어 있다가 부하(180)로 절환됨으로서 독립형 인버터로서 기능하도록 제어기(140)가 MC(160)를 오프(OFF)하게 되면, 인버터(130)는 전류제어 모드에서 전압제어 모드로 운전 모드 변경을 해야 한다. 그런데, 이 때 MC(160)가 기계 스위치이다보니 스위칭 시간이 30ms~50ms 까지 걸리게 되어 인버터가 상대적으로 긴 MC의 스위칭 시간동안 잠시 휴지하게 된다. 그 이유는 변압기(150)가 MC(160)의 긴 스위칭 시간동안 자화(magnetization)가 풀려버리게 되므로 인버터(130)에서 순간적인 전압제어 모드 운전을 시작하면 자화되지 않은 상태의 변압기(150)에서 단락 상태와 동일한 과전류가 흐르게 되기 때문이다. 따라서, 변압기(150)에서 단락에 의한 파손이나 절연 파괴를 막기 위해 인버터(130)는 부득이 소프트 스타트를 통해 저전류를 흘려보내면서 변압기 자화를 확립한 후 정상 운전을 하는 방법을 취할 수 밖에 없게 된다. 결국 부하(180) 입장에서는 순간적인 정전 상태가 될 수 밖에 없다. 반대로 인버터(130)가 부하(180) 운전을 하다가 MC(160)를 온(ON)할 때도 마찬가지로 인버터(130)의 운전 모드만 반대(전압제어 모드 --> 전류제어 모드)일 뿐 변압기에서는 자화가 풀리는 동일한 현상이 발생하게 된다. That is, the inverter output may be connected to the
따라서, 제어기(140)를 통해 MC(160)를 온-오프 할 때마다 제어기(140)는 인버터(130)를 소프트 스타트 운전으로 재기동하는 작업을 반복해야 하고, 부하(180) 입장에서는 MC(160)의 스위칭 시간(30ms~50ms) 동안 순간 정전 현상이 반복해서 발생할 수 밖에 없다. Therefore, whenever the MC 160 is turned on or off through the
도 2는 전력 계통에서 부하와 그리드 간 절환 운전시 인버터의 소프트 스타트 운전을 보여주는 파형이다. 2 is a waveform showing a soft-start operation of an inverter during a switching operation between a load and a grid in a power system.
도 2를 참조하면, Y축은 인버터(130)의 출력(201)이고 X축은 시간(t)이다. Referring to FIG. 2, the Y-axis is the
인버터(130)가 그리드(170)와 연결되어 있을 때 부하(180)측으로 연결을 절환할 때 전류제어모드(205)로 운전하다가 절환신호와 동시에 MC(160)를 오프시키는 MC OFF(203) 신호를 출력하면 인버터(130)는 전압제어모드(207)로 전환되며 변압기(150)의 순간 단락을 방지하기 위해 순간 출력을 '0'으로 만들고 소프트 스타트(209) 운전을 수행하여 변압기(150)에서 단락이 생기는 것을 방지한다. When the
도 3은 본 개시의 일실시예에 따른 부하와 그리드 간 절환운전을 보여주는 시스템도이다. 3 is a system diagram showing a switching operation between a load and a grid according to an embodiment of the present disclosure.
도 3을 참조하면 본 시스템(300)에서는 도 1에서 절환을 위해 사용한 MC(160) 대신 싸이리스터와 같은 스위칭 소자(360)를 사용하였다. 스위칭 소자는 고전력 전기제어 스위칭 소자이다. 고전력 전기제어 스위칭 소자는 반도체 소자로서 싸이리스터(thyristor)가 적절하나 이에 한정되는 것은 아니다. 전력용량이나 기타 스위칭 환경을 고려하여 GTO, IGBT, 전력용 MOSFET, 트랜지스터를 사용할 수 있다. 하지만, 본 시스템(300)의 전력용량이 대용량이며 그리드(170)에 연결되는 점을 고려할 때 싸이리스터가 가장 적절한 스위칭 소자이다. Referring to FIG. 3 , in the
제어기(140)는 싸이리스터와 같은 스위칭 소자(360)를 제어하기 위해 스위칭 소자 제어신호(3403)를 출력한다. The
일 실시예에서, 그리드(170)에 연결되어 전류제어모드로 운전하던 인버터(130)는 부하(180)로 연결 절환을 위해 스위칭 소자(360)를 오프(OFF)시킨다. 스위칭 소자는 MC(160)와 달리 스위칭 지연 시간(수백 nsec ~ 수 usec)이 상대적으로 무척 짧기 때문에 스위칭 소자(360)를 구동(온-오프 혹은 오프-온)하여 인버터(130) 출력을 부하(180)측으로 전환할 때 변압기(150)의 자화(magnetization)가 상실되지 않는다. 즉, 도 1에서와 같의 MC(160)를 구동할 때와 같은 순간 정전 현상이 발생하지 않는다. 따라서, 인버터(130)의 소프트 스타트 운전이 필요하지 않으며 인버터(130)가 전류제어모드에서 전압제어모드로 직립 기동과 같이 바로 전환된다. 이는 부하(180)에 에너지를 공급하는 전압제어모드에서 그리드(170)로 연결하여 전류제어모드로 변경하기 위해 스위칭 소자(360)를 온 시키는 경우에도 마찬가지로 순간 절환이 가능하므로 변압기(150) 자화 상실이 발생하지 않으며 인버터(130)의 소프트 스타트 운전이 역시 필요하지 않다.In one embodiment, the
도 4는 본 개시의 일실시예에 따라 전력 계통에서 부하와 그리드 간 절환 운전시 인버터의 운전을 보여주는 파형이다. 4 is a waveform showing operation of an inverter during a load-to-grid switching operation in a power system according to an embodiment of the present disclosure.
도 2에서와 달리 도 4는 도 3에서와 같이 그리드-부하 절환을 위해 전기제어 스위칭 소자를 사용하는 경우 인버터 출력의 변화를 보여주는 그래프이다. Unlike FIG. 2, FIG. 4 is a graph showing a change in inverter output when an electric control switching element is used for grid-load switching, as shown in FIG.
인버터 출력(401)은 도 2에서와 달리 그리드(170)로 출력할 때 전류제어모드(405)로 운전하는 도중 절환 제어 신호(도시되지 않음)와 동기되는 스위칭 소자(360)의 스위치 OFF(403)가 제어기(140)로부터 출력되면 스위치의 스위칭 속도가 최대 10KHz, 즉, 스위칭 지연속도가 100us 정도 이내로 짧으므로 변압기(150)에서의 자화손실이 발생하지 않는다. 또한 부하(180)측에서는 순간 정전과 같은 정도의 시간으로 여겨지지도 않으므로 인버터(130)는 순간적으로 직립 기동과 같이 전압제어모드(407)로 모드를 순간 전환하면서 인버터 출력을 그대로 낼 수 있다. 따라서, 인버터(130)는 변압기(150) 자화 손실이 없기 때문에 소프트 스타트 운전을 할 필요가 없다. Unlike in FIG. 2, the inverter output 401 turns off the
도 5는 본 개시의 일실시예에 따라 인버터가 소프트 스타트 운전이 필요없는 부하와 그리드간 절환 운전방법을 보여주는 흐름도이다. 5 is a flowchart illustrating a switching operation method between a load and a grid in which an inverter does not require a soft start operation according to an embodiment of the present disclosure.
단계 S501에서 인버터(130)에 의해 신재생 에너지와 같은 입력 DC 전압을 교류 전압 출력으로 변환한다. 이는 인버터(130)의 전통적인 기능이다. 이때 인버터(130)는 그리드(170)와 연계될 수 있고 절환에 의해 부하(180)측과 연결될 수 있다. In step S501, the input DC voltage, such as renewable energy, is converted into an AC voltage output by the
단계 S503에서 변압기(150)는 인버터의 출력 교류 전압을 가압시키거나 감압시켜서 출력한다. 보통 변압기는 220V로 감압시키는 경우가 많으나 이에 한정되지는 않는다. 그리고 변압기는 Δ-Y 연결에 의해 출력 시에는 중성점(N) 연결 출력이 있을 수 있다. In step S503, the
단계 S505에서 변압기(150)의 출력은 부하 연결선에 의해 부하(180)에 연결된다. In step S505, the output of the
단계 S507에서 변압기(150)의 출력과 그리드(170) 사이에 위치한 전기제어 스위칭 소자를 온(ON)시켜서 상기 인버터(130)를 소프트 스타트할 필요없이 상기 변압기 출력이 상기 부하(180)측으로부터 상기 그리드(170)측으로 절환되어 출력된다. 전기제어 스위칭 소자의 지연시간이 100us 이내이므로 인버터(130)는 변압기 자화 상실을 고려한 소프트 스타트 운전이 필요하지 않다. In step S507, an electrical control switching element located between the output of the
실시예들에 따른 상기 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.The methods according to the embodiments may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. Program instructions recorded on the medium may be those specially designed and configured for the present invention or those known and usable to those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. - includes hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter, as well as machine language codes such as those produced by a compiler.
이상에서 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.Although the embodiments have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also within the scope of the present invention. belongs to
100; 그리드 연계 인버터 시스템
110; DC 전압
120; DC 링크
130; 인버터
140; 제어기
1401; 게이트제어신호
1403; MC 제어신호
150; 변압기
160; MC
170; 그리드
180; 부하
360; 스위칭 소자
3403; 스위칭소자제어신호
201, 401; 인버터 출력
205, 405; 전압제어모드
207, 407; 전류제어모드
203; MC_OFF
209; 소프트스타트
403; 스위치 OFF100; Grid Tied Inverter System
110; DC voltage
120; DC link
130; inverter
140; controller
1401; gate control signal
1403; MC control signal
150; Transformers
160; MC
170; grid
180; Load
360; switching element
3403; Switching element control signal
201, 401; inverter output
205, 405; voltage control mode
207, 407; Current control mode
203; MC_OFF
209; soft start
403; switch OFF
Claims (8)
상기 인버터의 출력 교류 전압을 가감압시키는 변압기;
상기 변압기에 의해 가감압된 출력 교류 전압을 변압기 출력으로서 부하에 연결하는 부하 연결선;
상기 변압기 출력을 그리드로 연결하도록 제어되는 전기제어 스위칭 소자; 및
상기 인버터와 상기 전기제어 스위칭 소자를 제어하는 제어기를 포함하되,
상기 전기제어 스위칭 소자를 상기 제어기에 의해 온(ON)시키는 제어 동작에 의해 상기 인버터를 소프트 스타트할 필요없이 상기 변압기 출력이 상기 그리드로 절환되어 출력되도록 하는 것을 특징으로 하는 변압기 자화를 고려한 그리드 연계 인버터 장치. an inverter that converts an input direct current voltage into an output alternating current voltage;
a transformer that boosts or reduces the output AC voltage of the inverter;
a load connection line for connecting the output AC voltage boosted/reduced by the transformer to a load as a transformer output;
an electrically controlled switching element controlled to connect the transformer output to a grid; and
Including a controller for controlling the inverter and the electrical control switching element,
A grid-connected inverter considering transformer magnetization, characterized in that the transformer output is switched to the grid and outputted without the need to soft-start the inverter by a control operation of turning on the electrical control switching element by the controller Device.
상기 인버터의 출력 교류 전압을 변압기에 의해 가감압시켜서 변압기 출력으로서 출력하는 단계;
상기 변압기 출력을 부하 연결선에 의해 부하에 연결하는 단계; 및
상기 변압기 출력과 그리드 사이에 위치한 전기제어 스위치 소자를 온시켜서 상기 인버터를 소프트 스타트할 필요없이 상기 변압기 출력이 상기 부하로부터 상기 그리드로 절환되어 출력되도록하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 변압기 자화를 고려한 그리드 연계 스위치 소자 동작 방법. converting an input direct current voltage into an output alternating current voltage by means of an inverter;
step of upscaling the output alternating current voltage of the inverter by means of a transformer and outputting it as a transformer output;
connecting the output of the transformer to a load by a load connection line; and
Turning on an electrical control switch element located between the transformer output and the grid so that the transformer output is switched from the load to the grid and outputted without the need to soft-start the inverter. A method of operating a grid-connected switch element.
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