KR102572441B1 - 서브 모듈을 스위칭 제어하기 위한 vbe 제어기 및 이를 포함하는 mmc 방식의 statcom 시스템 - Google Patents

서브 모듈을 스위칭 제어하기 위한 vbe 제어기 및 이를 포함하는 mmc 방식의 statcom 시스템 Download PDF

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Abstract

본 개시는 서브 모듈에 구비된 커패시터의 전압에 대한 센싱 오류를 감지할 수 있는 VBE 제어기 및 이를 포함하는 MMC 방식의 STATCOM 시스템을 제공하기 위한 것으로, 상기 시스템은 복수의 서브 모듈로 구성되는 클러스터, 상기 서브 모듈 각각의 커패시터 전압을 감지하는 ADC 센싱부를 구비하는 적어도 하나의 SMI(Sub-Module Interface), 및 상기 커패시터 전압에 기초하여 서브 모듈을 스위칭 제어하는 VBE 제어기를 포함하고, 상기 VBE 제어기는 상기 클러스터 내 서브 모듈들의 평균 커패시터 전압을 각 서브 모듈의 개별 커패시터 전압과 비교한 결과에 기초하여, 상기 스위칭 제어의 대상에서 제외될 서브 모듈을 검출할 수 있다.

Description

서브 모듈을 스위칭 제어하기 위한 VBE 제어기 및 이를 포함하는 MMC 방식의 STATCOM 시스템{VBE controller for switching control of sub-modules and MMC-type STATCOM system including the same}
본 개시는 서브 모듈을 스위칭 제어하기 위한 VBE 제어기 및 MMC 방식의 STATCOM 시스템에 관한 것이며, 여기서 MMC 방식의 STATCOM 시스템은 복수의 서브 모듈, 서브 모듈을 개별 제어하는 SMI, 서브 모듈의 스위칭 제어 방법을 결정하는 VBE 제어기 및 상위 제어기로 구성될 수 있다.
유연송전시스템 또는 신전력 송전 시스템(FACTS, Flexible AC Transmission System)은 교류 전력 계통에 전력 전자 제어 기술을 도입하여, 전력 계통의 유연성을 증대시키는 운영 기술이다. 이러한 유연송전시스템은 송전 선로의 설비 이용률을 극대화하고, 송전 용량을 증대시키며, 전압 변동을 최소화할 수 있다.
구체적으로, 유연송전시스템은 전력용 반도체 스위칭 소자를 이용하여 송전 전력을 제어할 수 있다. 유연송전시스템은 싸이리스터를 이용하는 SVC(Static Var Compensator)와 IGBT를 적용한 전압형 MMC(Modular Multi-level Converter)을 이용하는 STATCOM 등이 있다.
FACTS 기기 중 STATCOM(Static Synchronous Compensator) STATCOM은 선로에 병렬로 연계되어 무효전력을 보상함으로써, 전압안정도를 개선하고 전력전송용량을 증대시키는 기능을 갖는 설비이다.
초기 STATCOM의 컨버터는 2-레벨이나 3-레벨 컨버터를 기반으로 개발되었으나, 대용량 전력 전송의 한계와 높은 스위칭 손실 등의 문제점을 가지고 있었다. 이후 대용량 IGBT 소자의 개발과 모듈형 멀티레벨 컨버터(Modular Multi-level Converter: MMC)의 도입으로 대용량 송전이 가능하게 되었다.
MMC는 모듈화된 하프 브리지(Half-Bridge) 또는 풀 브리지(Full-Bridge) 서브모듈을 직렬로 연결하여 계단 형태의 정현파 전압을 형성할 수 있다. 따라서, MMC는 직렬 연결된 서브모듈의 개수를 조절함으로써 대용량 송전이 가능한다.
따라서, MMC 방식의 SATCOM 시스템은 계통전압의 변화에 실시간으로 반응하여 전력을 안정적으로 공급할 수 있다.
이러한 MMC 방식의 STATCOM 시스템은 작동 중 일부 서브모듈에서 고장이 발생할 경우, 안정적인 전력 공급을 하기 위해 작동을 멈추지 않아야 한다. 따라서, MMC 방식의 STATCOM 시스템은 고장이 발생한 서브모듈만 제어 알고리즘 대상에서 제외시키고, 남은 서브모듈만을 스위칭시켜 전력 공급을 계속적으로 유지할 수 있다.
이에, VBE 제어기가 서브 모듈의 통신 고장 및 서브 모듈의 스위칭 주파수 문제를 진단하고 있고, SMI가 서브 모듈 내부 기기의 고장을 진단하고 있다. 그런데, SMI는 서브 모듈에 구비된 커패시터의 전압을 센싱하는 ADC 회로에 고장이 발생하더라도 이를 진단하지 못하는 한계가 있고, 이에 의해 커패시터의 전압이 과도하게 상승할 경우 기기 정격을 초과하여 폭발하는 등 큰 문제가 발생할 위험이 있다.
본 개시는 서브 모듈에 구비된 커패시터의 전압을 센싱하는 ADC 회로의 고장을 감지하는 VBE 제어기 및 이를 포함하는 MMC 방식의 STATCOM 시스템을 제공하고자 한다.
본 개시는 서브 모듈에 구비된 커패시터의 전압이 잘못 센싱되거나, 전달되어 커패시터의 전압이 과도하게 상승하는 문제를 방지하는 VBE 제어기 및 이를 포함하는 MMC 방식의 STATCOM 시스템을 제공하고자 한다.
본 개시의 실시 예에 따른 MMC 방식의 시스템은 복수의 서브 모듈로 구성되는 클러스터, 상기 서브 모듈 각각의 커패시터 전압을 감지하는 ADC 센싱부를 구비하는 적어도 하나의 SMI(Sub-Module Interface), 및 상기 커패시터 전압에 기초하여 서브 모듈을 스위칭 제어하는 VBE 제어기를 포함하고, 상기 VBE 제어기는 상기 클러스터 내 서브 모듈들의 평균 커패시터 전압을 각 서브 모듈의 개별 커패시터 전압과 비교한 결과에 기초하여, 상기 스위칭 제어의 대상에서 제외될 서브 모듈을 검출할 수 있다.
VBE 제어기는 상기 평균 커패시터 전압과 상기 개별 커패시터 전압의 차이를 산출하고, 산출된 차이를 임계값과 비교하여 상기 스위칭 제어의 대상에서 제외될 서브 모듈을 검출할 수 있다.
VBE 제어기는 상기 산출된 차이가 상기 임계값 보다 큰 횟수를 카운트하고, 카운트한 횟수가 기준 횟수에 도달한 서브 모듈을 상기 스위칭 제어의 대상에서 제외될 서브 모듈로 검출할 수 있다.
VBE 제어기는 상기 카운트한 횟수가 기준 횟수에 도달하기 전에 상기 산출된 차이가 상기 임계값 보다 작은 경우가 발생하면, 상기 카운트한 횟수를 초기화할 수 있다.
VBE 제어기는 상기 스위칭 제어를 위한 기준 전압을 상위 제어기로부터 수신하는 상위 제어기 통신부, 상기 SMI로부터 상기 커패시터 전압을 수신하는 SMI 통신부, 및 상기 SMI로부터 수신한 정보를 기초로 서브 모듈의 고장 여부를 진단하여 상기 스위칭 제어의 대상에서 제외될 서브 모듈을 검출하는 오류 판단부를 포함할 수 있다.
오류 판단부는 상기 SMI가 진단한 서브 모듈의 고장 여부를 상기 SMI로부터 수신하는 서브 모듈 고장 판단부, 상기 SMI와의 통신 에러를 판단하는 통신 에러 판단부, 및 상기 커패시터 전압을 통해 상기 ADC 센싱부의 고장 여부를 판단하는 Vcap 비교부를 포함할 수 있다.
본 개시의 실시 예에 따른 VBE 제어기는 복수의 클러스터 각각에 구비되는 복수의 서브 모듈을 스위칭 제어하기 위한 것으로, 서브 모듈을 온, 오프시키는 SMI(Sub-Module Interface)로부터 상기 복수의 서브 모듈 각각의 커패시터 전압을 수신하는 SMI 통신부, 상기 커패시터 전압에 기초하여 상기 서브 모듈 각각의 스위칭 제어 방법을 결정하는 제어부, 상기 복수의 클러스터 각각에 대해, 클러스터 내 서브 모듈들의 평균 커패시터 전압을 각 서브 모듈의 개별 커패시터 전압과 비교하여 스위칭 제어의 대상에서 제외될 서브 모듈을 검출하는 오류 판단부를 포함할 수 있다.
오류 판단부는 상기 평균 커패시터 전압과 상기 개별 커패시터 전압의 차이를 산출하고, 산출된 차이를 임계값과 비교하여 상기 스위칭 제어의 대상에서 제외될 서브 모듈을 검출할 수 있다.
오류 판단부는 상기 산출된 차이가 상기 임계값 보다 큰 횟수를 카운트하고, 카운트한 횟수가 기준 횟수에 도달한 서브 모듈을 상기 스위칭 제어의 대상에서 제외될 서브 모듈로 검출할 수 있다.
오류 판단부는 상기 카운트한 횟수가 기준 횟수에 도달하기 전에 상기 산출된 차이가 상기 임계값 보다 작은 경우가 발생하면, 상기 카운트한 횟수를 초기화할 수 있다.
VBE 제어기는 스위칭 제어를 위한 기준 전압을 상위 제어기로부터 수신하는 상위 제어기 통신부, 및 상기 SMI로부터 상기 커패시터 전압을 수신하는 SMI 통신부를 더 포함할 수 있다.
오류 판단부는 상기 SMI가 진단한 서브 모듈의 고장 여부를 상기 SMI로부터 수신하는 서브 모듈 고장 판단부, 상기 SMI와의 통신 에러를 판단하는 통신 에러 판단부, 및 상기 커패시터 전압을 통해 상기 ADC 센싱부의 고장 여부를 판단하는 Vcap 비교부를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, SMI가 서브 모듈의 커패시터 전압에 대한 센싱 오류를 진단하지 못하는 문제를 보완 가능하고, 이에 따라 서브모듈의 커패시터 전압에 대한 센싱 오류로 인해 해당 서브모듈의 커패시터 전압이 과도하게 상승하여 폭발하는 등의 문제를 최소화할 수 있는 이점이 있다.
또한, 센싱 오류가 감지되자 마자 해당 서브 모듈을 스위칭 대상에서 바로 제외시키지 않고, 기준 횟수 이상 센싱 오류가 연속적으로 감지될 때 해당 서브 모듈을 스위칭 대상에서 제외시킴으로써, 일시적으로 발생한 센싱 오류 혹은 일시적인 이상치로 인해 서브 모듈이 제어 알고리즘에서 제외되는 문제를 최소화할 수 있는 이점이 있다.
또한, 기존 스위칭 제어를 위해 수신하는 서브 모듈의 커패시터 전압들을 이용하여 커패시터 전압의 센싱 오류를 판단 가능하기 때문에, 별도의 구성을 추가하지 않아도 되므로, 추가 비용 혹은 부피 증가를 최소화할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 개시의 실시 예에 따른 MMC 방식의 STATCOM의 구성이 도시된 블록도이다.
도 2는 본 개시의 실시 예에 따른 SMI의 구조가 도시된 블록도이다.
도 3은 본 개시의 실시 예에 따른 VBE 제어기의 구조가 도시된 블록도이다.
도 4는 종래의 오류 판단부의 구성이 도시된 개략도이다.
도 5는 본 개시의 실시 예에 따른 오류 판단부의 구성이 도시된 개략도이다.
도 6은 본 개시의 실시 예에 따른 VBE 제어기가 ADC 센싱부에서의 센싱 오류를 판단하는 방법이 도시된 개략도이다.
도 7은 본 개시의 실시 예에 따른 3상 모듈형 멀티레벨 컨버터를 구성하는 3상 클러스터가 도시된 도면이다.
도 8은 본 개시의 실시 예에 따른 풀-브릿지로 구현된 서브 모듈이 도시된 도면이다.
도 9는 본 개시의 실시 예에 따른 VBE 제어기가 ADC 센싱부에서의 센싱 오류를 판단하는 방법이 도시된 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 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 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 개시의 실시 예에 따른 MMC 방식의 STATCOM의 구성이 도시된 블록도이다.
MMC 방식의 STATCOM은 모듈형 멀티레벨 컨버터(Modular Multi-level Converter: MMC)를 사용하여 전류를 변환하는 무효 전력 보상 장치일 수 있다. MMC 방식의 STATCOM은 다수(수십개~수백개)의 서브모듈로 구성되어, 짧은 제어 주기(예를 들어, 100us~200us) 내에 서브모듈의 상태 정보를 수집하고, 다음 제어 주기에 온/오프 되어야 할 서브모듈을 결정할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, MMC 방식의 STATCOM은 상위 제어기(1) 및 모듈형 멀티레벨 컨버터를 포함하고, 모듈형 멀티레벨 컨버터는 VBE(Valve Base Electronics) 제어기(2), 복수의 서브모듈(SM_1 내지 SM_n) 및 복수의 SMI(Sub-Module Interface, SMI_1 내지 SMI_n)로 구성될 수 있다.
상위 제어기(1)는 MMC 방식의 STATCOM의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 일 실시 예에 의하면, 상위 제어기(1)는 STATCOM의 제어 및 보호를 위한 동작을 수행하는 C&P(Control and Protection) 시스템일 수 있다. 또한, 도면에서는 VBE 제어기(2)와 상위 제어기(1)를 구분하여 도시하였으나, 실시 예에 따라, 상위 제어기(1)는 VBE 제어기(2)를 포함하는 개념일 수 있다.
VBE 제어기(2)는 복수개의 서브모듈(SM_1 내지 SM_n)을 제어하기 위해 서브모듈 각각의 상태 정보를 수신할 수 있다. 즉, VBE 제어기(2)는 서브모듈의 상태 정보를 수신하고, 서브모듈의 상태 정보에 기초하여 서브모듈의 상태를 진단할 수 있다. VBE 제어기(2)는 진단 결과에 따라 고장이 발생한 서브모듈을 제어 알고리즘의 대상에서 제외시킬 수 있다. 그리고, VBE 제어기(2)는 정상 상태의 서브모듈들이 스위칭하도록 서브모듈 각각의 턴 온(turn-on) 및 턴 오프(turn-off)의 타이밍을 제어할 수 있다.
VBE 제어기(2)는 서브모듈 각각을 제어하는 명령을 서브모듈 또는 SMI로 전달할 수 있다.
한편, 도 1을 비롯한 본 명세서에서는 복수의 서브모듈(SM_1 내지 SM_n)과 복수의 SMI(SMI_1 내지 SMI_n)가 별개의 구성으로 도시되어 있으나, 이는 설명의 편의를 위해 구분한 것에 불과하며, 복수의 SMI(SMI_1 내지 SMI_n)는 복수의 서브모듈(SM_1 내지 SM_n)에 포함되는 개념으로 이해될 수도 있다.
복수의 서브모듈(SM_1 내지 SM_n)은 직렬로 연결될 수 있다. 이 경우, 3상(3-phase)을 구성하는 어느 하나의 상에 연결된 복수의 서브모듈은 하나의 클러스터(Cluster)를 구성할 수 있다. 즉, 클러스터는 복수의 서브 모듈로 구성될 수 있다. 클러스터(Cluster)는 실시 예에 따라, 밸브(Valve)로 명명될 수 있고, 이 경우 VBE 제어기(2)는 밸브 제어기로 명명될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 모듈형 멀티레벨 컨버터는 3상 MMC로서, 3개의 클러스터로 구성될 수 있다. 구체적으로, A상, B상 및 C상의 3상 각각에 대해 A상 클러스터(3), B상 클러스터(4) 및 C상 클러스터(5)로 구성될 수 있다.
복수의 서브모듈(SM_1 내지 SM_n)로 구성되는 클러스터는 전력 계통의 3상, 즉 A 상과 B 상 및 C상과 각각 연결될 수 있다.
복수의 SMI(SMI_1 내지 SMI_n) 각각은 복수의 서브모듈(SM_1 내지 SM_n) 각각과 연결되어, 각각의 서브모듈로부터 서브모듈의 상태 정보를 수신한다. 즉, 복수의 SMI(SMI_1 내지 SMI_n) 각각은 복수의 서브모듈(SM_1 내지 SM_n) 각각과 대응되게 연결되며, 대응되는 서브모듈로부터 상태 정보를 수신할 수 있다. 구체적으로, 제1 SMI(SMI_1)는 제1 서브모듈(SM_1)과 대응되고, 제2 SMI(SMI_2)는 제2 서브모듈(SM_2)과 대응되고, ... 제n SMI(SMI_n)는 제n 서브모듈(SM_n)과 대응될 수 있다.
그러나, 실시 예에 따라, 하나의 SMI가 2이상의 서브모듈과 대응되게 연결되어, 2 이상의 서브모듈로부터 상태 정보를 수신할 수도 있다.
그리고, 여기서, '연결된다'는 것은 유선으로 직접 연결되는 것뿐만 아니라 무선으로 연결되어 정보 또는 명령 등을 송수신 가능하도록 간접 연결되는 것을 포함하는 의미일 수 있다.
VBE 제어기(2)는 복수의 SMI(SMI_1 내지 SMI_n)를 통해 각 서브모듈의 상태를 진단하여, 고장이 발생한 서브모듈을 제어 알고리즘에서 제외시키는데, VBE 제어기(2)는 SMI(혹은 서브모듈)와의 통신 문제 및 서브모듈의 스위칭 주파수 문제에 대해서는 직접 진단하여 제어 알고리즘에서 제외시킬 수 있다. 예를 들어, VBE 제어기(2)는 매 제어 주기마다 SMI와 상호간에 신호를 송수신하기 때문에 일정 시간 내에 신호가 수신되지 않거나, 체크섬(checksum) 에러가 발생할 경우 문제가 발생한 것으로 판단하여 해당 서브모듈에 오프 신호를 전송하는 동시에 제어 알고리즘에서 제외시킬 수 있다.
그리고, 서브모듈 내부의 고장 문제에 대해서는 SMI가 서브모듈의 상태 정보를 수신하여 제어 알고리즘에서 제외시킬지 여부를 결정하고 있다. SMI는 서브모듈이 고장인 것으로 판단되면 해당 서브모듈에 오프 신호를 전송하는 동시에 제어 알고리즘에서 제외시킬 수 있다.
그런데, 서브 모듈에 구비된 커패시터의 전압을 센싱하는 ADC 회로에 고장이 발생한 경우, SMI는 이를 감지하지 못해 VBE 제어기로 커패시터의 전압을 그대로 전달하고, 이에 따라 VBE 제어기는 정확하지 못한 커패시터의 전압을 토대로 서브 모듈을 스위칭 제어할 수 있고, 이에 따라 커패시터의 전압이 과도하게 상승하여 정격을 초과하는 등의 문제를 일으킬 수 있다. 예를 들어, 커패시터 전압이 실제로는 2000V이나, ADC 회로의 고장으로 인해 VBE 제어기가 커패시터 전압을 1200V로 전달받는 경우, 해당 서브모듈의 커패시터를 충전시키기 위해 해당 서브모듈로 ON 신호가 전달되고, 이러한 상태가 지속되어 커패시터가 정격 전압 이상으로 상승하게 될 경우 절연 파괴 등의 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 서브 모듈에 구비된 커패시터의 전압을 센싱하는 ADC 회로의 고장 여부를 판단할 수 있는 방안이 요구된다.
이하, 본 개시의 실시 예에 따른 MMC 방식의 STATCOM 시스템에서 ADC 회로의 고장으로 인해 서브모듈의 커패시터가 과도하게 충전되는 문제를 방지하는 방법에 대해 설명한다.
도 2는 본 개시의 실시 예에 따른 SMI의 구조가 도시된 블록도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, SMI(10)는 프로세서(11), 서브모듈 통신부(12), VBE 통신부(13) 및 ADC 센싱부(14)를 포함할 수 있다.
프로세서(11)는 SMI(10)의 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(11)는 서브모듈 통신부(12), VBE 통신부(13) 및 ADC 센싱부(14)를 제어할 수 있다.
서브모듈 통신부(12)는 서브모듈로부터 상태 정보를 수신할 수 있다. 그리고, 서브모듈 통신부(12)는 VBE 통신부(13)를 통해 수신한 제어 명령을 서브모듈에 전달할 수 있다.
VBE 통신부(13)는 VBE 제어기(2)로 서브모듈의 상태 정보를 전송하고, VBE 제어기(2)로부터 서브모듈에 대한 제어 명령을 수신할 수 있다. 그리고, VBE 통신부(13)는 ADC 센싱부(14)가 감지한 서브 모듈 각각의 커패시터 전압을 VBE 제어기(2)로 전송할 수 있다.
ADC 센싱부(14)는 복수의 서브 모듈 각각에 대해, 서브 모듈에 구비된 커패시터의 전압을 감지할 수 있다. 즉, ADC 센싱부(14)는 서브 모듈 각각의 커패시터 전압을 감지할 수 있다. ADC 센싱부(14)는 전압 감지 회로로 구현될 수 있다.
한편, 이러한 ADC 센싱부(14)에 문제가 발생할 경우, ADC 센싱부(14)는 서브 모듈의 커패시터 전압을 정확하게 감지하기 어려울 수 있다. 즉, ADC 센싱부(14)가 감지한 서브 모듈의 커패시터 전압은 실제 서브 모듈의 커패시터 전압과 차이가 클 수 있다. 그럼에도 불구하고, 프로세서(11)는 ADC 센싱부(14)의 고장 여부를 진단할 수 없어, ADC 센싱부(14)의 센싱 결과를 그대로 VBE 제어기(2)로 전달할 수 있다. 이에, 본 개시의 실시 예에 따르면, VBE 제어기(2)가 ADC 센싱부(14)의 고장 여부를 진단하고자 한다.
도 3은 본 개시의 실시 예에 따른 VBE 제어기의 구조가 도시된 블록도이다.
VBE 제어기(2)는 서브모듈 각각의 커패시터 전압에 기초하여 서브 모듈을 스위칭 제어할 수 있다.
VBE 제어기(2)는 제어부(21), 상위 제어기 통신부(22), SMI 통신부(23) 및 오류 판단부(24)를 포함할 수 있다.
제어부(21)는 VBE 제어기(2)의 동작을 제어할 수 있다. 제어부(21)는 상위 제어기 통신부(22), SMI 통신부(23) 및 오류 판단부(24)를 제어할 수 있다.
상위 제어기 통신부(22)는 상위 제어기(1)와 통신할 수 있다. 예를 들어, 상위 제어기 통신부(22)는 상위 제어기(1)로부터 서브 모듈을 스위칭 제어하기 위한 기준 전압(Vref)을 수신할 수 있다.
기준 전압(Vref)은 서브 모듈을 충전 혹은 방전시킬지 결정하는 기준이 되는 전압일 수 있다. 제어부(21)는 서브 모듈의 전압이 기준 전압 보다 작을 경우 서브 모듈이 충전되도록 제어하고, 서브 모듈의 전압이 기준 전압 보다 클 경우 서브 모듈이 방전되도록 스위칭 제어할 수 있다. 일 예로, 제어부(21)는 서브 모듈의 전압이 기준 전압 보다 작을 경우 서브 모듈이 정상 스위칭하도록 제어하고, 서브 모듈의 전압이 기준 전압 보다 클 경우 서브 모듈이 0전압 스위칭하도록 SMI(10)에 제어 명령을 전달할 수 있다.
SMI 통신부(23)는 SMI(10)와 정보를 송수신할 수 있다. 예를 들어, SMI 통신부(23)는 SMI(10)로부터 서브 모듈 각각의 커패시터 전압을 수신할 수 있다.
그리고, SMI 통신부(23)는 서브 모듈 각각에 대한 스위칭 제어 명령을 SMI(10)로 전송할 수 있다.
오류 판단부(24)는 SMI(10)로부터 수신한 정보를 기초로 서브 모듈의 고장 여부를 진단하여 스위칭 제어의 대상에서 제외될 서브 모듈을 검출할 수 있다. 오류 판단부(24)는 서브 모듈의 고장 여부에 따라 고장이 발생한 서브 모듈을 스위칭 제어의 대상에서 제외시킬 수 있다.
도 4는 종래의 오류 판단부의 구성이 도시된 개략도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 종래의 오류 판단부(24)는 서브 모듈 고장 판단부(26) 및 통신 에러 판단부(27)만을 포함한다.
여기서, 서브 모듈 고장 판단부(26)는 서브 모듈의 내부 기기 고장 여부 또는 서브 모듈의 스위칭 주파수 문제 여부에 따라 스위칭 제어의 대상에서 제외시킬 서브 모듈을 결정할 수 있다. 일 예로, 서브 모듈 고장 판단부(26)는 SMI(10)가 진단한 서브 모듈의 고장 여부를 SMI(10)로부터 수신할 수 있다.
통신 에러 판단부(27)는 서브 모듈과의 통신 고장 여부에 따라 스위칭 제어의 대상에서 제외시킬 서브 모듈을 결정할 수 있다. 통신 에러 판단부(27)는 SMI(10)와의 통신 에러를 판단할 수 있다.
이와 같이, 종래의 오류 판단부(24)는 서브 모듈의 내부 기기 고장 여부, 서브 모듈의 스위칭 주파수 문제 여부 또는 서브 모듈과의 통신 고장 여부에 따라 스위칭 제어의 대상에서 제외시킬 서브 모듈을 결정할 수 있다.
한편, 종래의 오류 판단부(24)는 ADC 센싱부(14)에서 발생한 문제(예를 들어, 센싱 오류)를 감지하지 못하는 한계가 있다.
따라서, 본 개시의 실시 예에 따른 오류 판단부(24)는 ADC 센싱부(14)의 고장 여부도 감지하고자 한다.
도 5는 본 개시의 실시 예에 따른 오류 판단부의 구성이 도시된 개략도이다.
본 개시의 실시 예에 따른 오류 판단부(24)는 서브 모듈 고장 판단부(26), 통신 에러 판단부(27) 및 Vcap 비교부(28)를 포함할 수 있다.
서브 모듈 고장 판단부(26)와 통신 에러 판단부(27)는 도 4에서 설명한 바와 동일하므로, 중복된 설명을 생략하기로 한다.
Vcap 비교부(28)는 ADC 센싱부(14)의 고장 여부 혹은 ADC 센싱부(14)에서의 센싱 오류를 판단할 수 있다. 구체적으로, Vcap 비교부(28)는 SMI(10)로부터 수신된 서브 모듈 각각의 커패시터 전압을 이용하여, ADC 센싱부(14)에서의 센싱 오류를 판단할 수 있다. Vcap 비교부(28)는 커패시터 전압을 통해 ADC 센싱부(14)의 고장 여부를 판단할 수 있다.
다음으로, 도 6을 참조하여, 본 개시의 실시 예에 따른 VBE 제어기가 ADC 센싱부에서의 센싱 오류를 판단하는 방법을 설명한다.
도 6은 본 개시의 실시 예에 따른 VBE 제어기가 ADC 센싱부에서의 센싱 오류를 판단하는 방법이 도시된 개략도이고, 도 7은 본 개시의 실시 예에 따른 3상 모듈형 멀티레벨 컨버터를 구성하는 3상 클러스터가 도시된 도면이고, 도 8은 본 개시의 실시 예에 따른 풀-브릿지로 구현된 서브 모듈이 도시된 도면이고, 도 9는 본 개시의 실시 예에 따른 VBE 제어기가 ADC 센싱부에서의 센싱 오류를 판단하는 방법이 도시된 순서도이다.
VBE 제어기(2)의 SMI 통신부(23)는 SMI(10)로부터 서브 모듈 각각의 커패시터 전압(Vcap)을 수신할 수 있다. SMI 통신부(23)는 각 클러스터에 대하여 클러스터 내 모든 서브 모듈로부터 커패시터 전압을 수신할 수 있다.
도 6의 예시에 도시된 클러스터는 제1 내지 제47 서브 모듈(SM1 내지 SM47)로 구성되는 A상 클러스터라고 가정한다. 한편, 도 6에는 A상 클러스터만 도시되었으나, 도 7에 도시된 바와 같이 모듈형 멀티레벨 컨버터가 3상 MMC인 경우 B상 클러스터 및 C상 클러스터를 더 포함하는 바, B상 클러스터 및 C상 클러스터 각각에 대해서도 각 클러스터를 구성하는 서브 모듈로부터 커패시터 전압을 수신할 수 있다.
한편, 서브 모듈은 각각은 도 8에 도시된 바와 같은 풀-브릿지 형태로 구현될 수 있고, 이 경우 서브 모듈 각각은 제1 내지 제4 IGBT(S1 내지 S4)와 커패시터(C)를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 서브 모듈의 커패시터 전압(Vcap)은 도 8에 도시된 커패시터(C)의 전압을 의미할 수 있다. 한편, 도 8에 도시된 서브 모듈의 형태는 예시적인 것에 불과하므로 서브 모듈은 하프-브릿지 형태로 구현되는 등 도 8에 도시된 형태로 제한되지 않음이 타당하다.
한편, VBE 제어기(2)는 클러스터 내 서브 모듈들의 평균 커패시터 전압을 각 서브 모듈의 개별 커패시터 전압과 비교한 결과에 기초하여, 스위칭 제어의 대상에서 제외될 서브 모듈을 검출할 수 있다.
도 9의 순서도를 참조하여 VBE 제어기가 ADC 센싱부에서의 센싱 오류 등에 의해 스위칭 제어의 대상에서 제외될 서브 모듈을 검출하는 방법을 보다 상세히 설명한다.
SMI 통신부(23)는 모든 클러스터의 모든 서브모듈로부터 Vcap을 수신할 수 있다(S10).
도 6 내지 도 8의 예시의 경우를 가정하면, SMI 통신부(23)는 A상 클러스터, B상 클러스터 및 C상 클러스터 각각에 대해 제1 내지 제47 서브 모듈(SM1 내지 SM47) 각각으로부터 커패시터 전압(Vcap1 내지 Vcap 47)을 수신할 수 있다.
Vcap 비교부(28)는 각 클러스터별로 서브 모듈들 Vcap의 평균값을 계산할 수 있다(S20).
구체적으로, Vcap 비교부(28)는 A상 클러스터를 구성하는 서브 모듈들(SM1 내지 SM47)의 커패시터 전압들(Vcap1 내지 Vcap47)의 평균값과 B상 클러스터를 구성하는 서브 모듈들(SM1 내지 SM47)의 커패시터 전압들(Vcap1 내지 Vcap47)의 평균값과 C상 클러스터를 구성하는 서브 모듈들(SM1 내지 SM47)의 커패시터 전압들(Vcap1 내지 Vcap47)의 평균값(Vavg)을 계산할 수 있다.
Vcap 비교부(28)는 Vcap의 평균값과 개별 서브모듈 Vcap의 차이(Vgap_n)를 계산할 수 있다(S30).
구체적으로, Vcap 비교부(28)는 A상 클러스터를 구성하는 서브모듈들의 커패시터 전압(Vcap1 내지 Vcap 47) 각각과 A상 클러스터를 구성하는 서브모듈들의 Vcap 평균값(Vavg)과의 차이(Vgap_1 내지 Vgap_47)를 산출할 수 있다. 마찬가지로, Vcap 비교부(28)는 B상 클러스터를 구성하는 서브모듈들의 커패시터 전압(Vcap1 내지 Vcap 47) 각각과 B상 클러스터를 구성하는 서브모듈들의 Vcap 평균값(Vavg)과의 차이(Vgap_1 내지 Vgap_47)를 산출하고, C상 클러스터를 구성하는 서브모듈들의 커패시터 전압(Vcap1 내지 Vcap 47) 각각과 C상 클러스터를 구성하는 서브모듈들의 Vcap 평균값(Vavg)과의 차이(Vgap_1 내지 Vgap_47)를 산출할 수 있다.
Vcap 비교부(28)는 평균 커패시터 전압(Vavg)과 개별 커패시터 전압(Vcap1 내지 Vcap 47) 각각에 대해 산출된 차이(Vgap_1 내지 Vgap_47) 각각을 임계값(Vthreshold)과 비교할 수 있다(S40).
여기서, 임계값(Vthreshold)은 개별 커패시터 전압(Vcap1 내지 Vcap 47) 각각이 평균 커패시터 전압(Vavg)으로부터 소정의 범위에 포함되는지 판단의 기준이 되는 값일 수 있다. 즉, 임계값은 각 클러스터를 구성하는 서브모듈들의 커패시터 전압이 해당 클러스터 내 다른 서브모듈들의 커패시터 전압과 소정의 범위 내에서 유지되는지를 판단하기 위한 기준일 수 있다. 임계값은 MMC 방식의 STATCOM 시스템이 설계되는 단계에서 설정될 수 있고, 예를 들어 임계값은 Vcap의 리플율에 따른 델타 전압(ΔV), 즉 Vcap의 평균이 1600V이고 리플율이 10%라면 임계값은 160(V)일 수 있으나, 이는 예시적인 것에 불과하므로, 이에 제한되지 않음이 타당하다.
Vcap 비교부(28)는 개별 커패시터 전압이 평균 커패시터 전압(Vavg)과 임계값 보다 크게 차이나는 서브 모듈에 대해 이상치 발생 횟수를 카운트할 수 있다(S50).
즉, Vcap 비교부(28)는 개별 커패시터 전압이 평균 커패시터 전압(Vavg)과 임계값 보다 크게 차이나는 서브 모듈에 대해서는 ADC 센싱부(14)의 센싱 오류 등에 의하여 이상치가 발생한 것으로 인식하고, 해상 서브 모듈에 대한 이상치 발생 횟수를 카운트할 수 있다. Vcap 비교부(28)는 서브 모듈마다 개별적으로 이상치 발생 횟수를 카운트할 수 있다.
정리하면, VBE 제어기(2)는 평균 커패시터 전압(Vavg)과 개별 커패시터 전압의 차이를 산출하고, 산출된 차이를 임계값과 비교하여 스위칭 제어의 대상에서 제외될 서브 모듈을 검출할 수 있다.
이에 따라, VBE 제어기(2)는 평균 커패시터 전압(Vavg)과 개별 커패시터 전압의 차이가 임계값 보다 작은 서브모듈에 대해서는 정상 스위칭되도록 제어하고, 평균 커패시터 전압(Vavg)과 개별 커패시터 전압의 차이가 임계값 보다 큰 서브모듈에 대해서는 0전압 스위칭되도록 제어할 수 있다.
한편, Vcap 비교부(28)는 개별 커패시터 전압이 평균 커패시터 전압(Vavg)과 임계값 보다 작게 차이나는 경우에는, 커패시터 전압이 정상적으로 센싱된 것으로 보아, 이상치 발생 횟수를 초기화할 수 있다(S60).
Vcap 비교부(28)는 상술한 바와 같이 카운트된 이상치 발생 횟수가 기준 횟수에 도달하였는지 판단하고(S70), 카운트된 이상치 발생 횟수가 기준 횟수에 도달하면 해당 서브모듈을 제어 알고리즘에서 제외시킬 수 있다(S80).
즉, VBE 제어기(2)는 서브모듈 각각에 대해 산출된 차이가 임계값 보다 큰 횟수를 카운트하고, 카운트한 횟수가 기준 횟수에 도달한 서브 모듈을 스위칭 제어의 대상에서 제외될 서브 모듈로 검출할 수 있다. 그리고, VBE 제어기(2)는 카운트한 횟수가 기준 횟수에 도달하기 전에 산출된 차이가 임계값 보다 작은 경우가 발생하면, 카운트한 횟수를 초기화할 수 있다.
이상치 발생 횟수는 8회일 수 있으나, 이는 예시적인 것에 불과하므로, 이에 제한되지 않음이 타당하다.
상술한 바와 같이, Vcap 비교부(28)는 이상치가 연속적으로 기준 횟수(예를 들어, 8회)만큼 발생한 경우에만 해당 서브모듈을 제어 알고리즘에서 제외시키게 되는데, 이에 따라 서브모듈의 커패시터 전압이 일시적으로 잘못 센싱된 경우까지 서브 모듈이 제어 알고리즘에서 제외되는 문제를 최소화할 수 있는 이점이 있다.
한편, 도 8에 도시된 바와 같은 방법에 따르면, SMI(10)가 ADC 센싱부(14)의 센싱 오류를 진단하지 못하는 문제를 VBE 제어기(2)를 통해 보완 가능하고 이에 따라, ADC 센싱부(14)에서의 센싱 오류로 인해 해당 서브모듈의 커패시터 전압이 과도하게 상승하여 폭발하는 등의 문제를 최소화할 수 있는 이점이 있다.
이상의 설명은 본 개시의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 개시의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 개시에 개시된 실시 예들은 본 개시의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 개시의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 개시의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
2: VBE 제어기
21: 제어부
22: 상위 제어기 통신부
23: SMI 통신부
24: 오류 판단부

Claims (12)

  1. 복수의 서브 모듈로 구성되는 클러스터;
    상기 서브 모듈 각각의 커패시터 전압을 감지하는 ADC 센싱부를 구비하는 적어도 하나의 SMI(Sub-Module Interface); 및
    상기 커패시터 전압에 기초하여 서브 모듈을 스위칭 제어하는 VBE 제어기를 포함하고,
    상기 VBE 제어기는
    상기 SMI로부터 상기 클러스터 내 서브 모듈별 개별 커패시터 전압이 수신되면 상기 서브 모듈별 개별 커패시터 전압을 기초로 상기 클러스터의 평균 커패시터 전압을 산출하고, 상기 평균 커패시터 전압과 상기 개별 커패시터 전압의 차이값을 산출하며, 상기 차이값과 임계값을 비교하여 상기 차이값이 상기 임계값보다 큰 이상치 발생 횟수를 카운트하고, 상기 카운트한 이상치 발생 횟수가 기준 횟수에 도달하면 상기 기준 횟수에 도달한 서브 모듈을 검출하며, 상기 검출한 서브 모듈을 스위칭 제어 대상에서 제외하는
    MMC 방식의 STATCOM 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 VBE 제어기는
    상기 카운트한 이상치 발생 횟수가 기준 횟수에 도달하기 전에 상기 산출된 차이값이 상기 임계값 보다 작은 경우가 발생하면, 상기 카운트한 이상치 발생 횟수를 초기화하는
    MMC 방식의 STATCOM 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 VBE 제어기는
    상기 스위칭 제어를 위한 기준 전압을 상위 제어기로부터 수신하는 상위 제어기 통신부,
    상기 SMI로부터 상기 커패시터 전압을 수신하는 SMI 통신부, 및
    상기 SMI로부터 수신한 정보를 기초로 서브 모듈의 고장 여부를 진단하여 상기 스위칭 제어의 대상에서 제외될 서브 모듈을 검출하는 오류 판단부를 포함하는
    MMC 방식의 STATCOM 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 오류 판단부는
    상기 SMI가 진단한 서브 모듈의 고장 여부를 상기 SMI로부터 수신하는 서브 모듈 고장 판단부,
    상기 SMI와의 통신 에러를 판단하는 통신 에러 판단부, 및
    상기 커패시터 전압을 통해 상기 ADC 센싱부의 고장 여부를 판단하는 Vcap 비교부를 포함하는
    MMC 방식의 STATCOM 시스템.
  7. 복수의 클러스터 각각에 구비되는 복수의 서브 모듈을 스위칭 제어하기 위한 VBE 제어기에 있어서,
    상기 서브 모듈을 온, 오프시키는 SMI(Sub-Module Interface)로부터 상기 복수의 서브 모듈 각각의 커패시터 전압을 수신하는 SMI 통신부;
    상기 커패시터 전압에 기초하여 상기 서브 모듈 각각의 스위칭 제어 방법을 결정하는 제어부;
    스위칭 제어의 대상에서 제외될 서브 모듈을 검출하는 오류 판단부를 포함하고,
    상기 오류 판단부는,
    상기 클러스터 내 서브 모듈별 개별 커패시터 전압이 수신되면 상기 서브 모듈별 개별 커패시터 전압을 기초로 상기 클러스터의 평균 커패시터 전압을 산출하고, 상기 평균 커패시터 전압과 상기 개별 커패시터 전압의 차이값을 산출하며, 상기 차이값과 임계값을 비교하여 상기 차이값이 상기 임계값보다 큰 이상치 발생 횟수를 카운트하고, 상기 카운트한 이상치 발생 횟수가 기준 횟수에 도달하면 상기 기준 횟수에 도달한 서브 모듈을 검출하며, 상기 검출한 서브 모듈을 스위칭 제어 대상에서 제외하는
    VBE 제어기.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 오류 판단부는
    상기 카운트한 이상치 발생 횟수가 기준 횟수에 도달하기 전에 상기 산출된 차이값이 상기 임계값 보다 작은 경우가 발생하면, 상기 카운트한 이상치 발생 횟수를 초기화하는
    VBE 제어기.
  11. 청구항 7에 있어서,
    상기 스위칭 제어를 위한 기준 전압을 상위 제어기로부터 수신하는 상위 제어기 통신부를 더 포함하는
    VBE 제어기.
  12. 청구항 7에 있어서,
    상기 오류 판단부는
    상기 SMI가 진단한 서브 모듈의 고장 여부를 상기 SMI로부터 수신하는 서브 모듈 고장 판단부,
    상기 SMI와의 통신 에러를 판단하는 통신 에러 판단부, 및
    상기 커패시터 전압을 통해 ADC 센싱부의 고장 여부를 판단하는 Vcap 비교부를 포함하는
    VBE 제어기.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102086530B1 (ko) * 2018-11-14 2020-03-09 한국전기연구원 모듈러 멀티레벨 컨버터 서브모듈의 커패시터 전압 조정 방법 및 상기 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기록한 기록 매체

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2709758C (en) * 2008-01-08 2016-05-10 Abb Technology Ag A method for controlling a voltage source converter and a voltage converting apparatus
KR20140074576A (ko) * 2012-12-10 2014-06-18 주식회사 포스코아이씨티 디지털 신호 처리 장치 및 이를 포함하는 멀티레벨 인버터 제어 시스템
KR101553480B1 (ko) * 2014-08-05 2015-09-16 영남대학교 산학협력단 모듈형 다단 컨버터의 서브 모듈 커패시터 용량 추정 시스템 및 그 방법
KR20160032373A (ko) * 2014-09-15 2016-03-24 명지대학교 산학협력단 운전효율을 향상시키기 위한 모듈형 멀티 레벨 컨버터 제어 시스템 및 제어 방법
KR20180111333A (ko) * 2017-03-31 2018-10-11 엘에스산전 주식회사 모듈형 멀티 레벨 컨버터 및 그의 동작 방법
JP6359213B1 (ja) * 2017-06-27 2018-07-18 三菱電機株式会社 電力変換装置
KR102044510B1 (ko) * 2017-12-28 2019-11-13 효성중공업 주식회사 Ｍｍｃ 컨버터 초기충전시 서브모듈 상태 진단방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102086530B1 (ko) * 2018-11-14 2020-03-09 한국전기연구원 모듈러 멀티레벨 컨버터 서브모듈의 커패시터 전압 조정 방법 및 상기 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기록한 기록 매체

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