KR102603067B1 - 유피에스 병렬 시스템의 싱크 제어방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고유레벨(송신 싱크 각도) 싱크 신호를 가지는 4대의 UPS(UPS 1호기 내지 UPS 4호기)가 병렬로 구성된 시스템의 싱크 방법에 관한 것으로, 상기 UPS 1호기 내지 UPS 4호기에 입력전압(바이패스 전압)이 들어와 있는 상태에서 싱크신호의 레벨을 감지하는 제1단계; 상기 UPS 1호기 내지 UPS 4호기에 바이패스 전압이 설정된 기준치 이내이고, 바이패스 주파수가 설정된 기준치 이내이면, 공통 싱크라인에 바이패스 싱크신호를 내보내는 제2단계; 상기 제2단계에서 바이패스 전압이 설정된 기준치를 벗어나고, 바이패스 주파수가 설정된 기준치를 벗어나면, 정해진 레벨에 따라 공통 싱크라인에 프리런 싱크신호를 내보내는 제3단계; 및 상기 제2단계 및 제3단계 이후에 공통 싱크라인의 싱크신호에 맞춰 인버터의 싱크를 맞추는 제4단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 유피에스 병렬 시스템의 싱크 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유피에스 병렬 시스템을 공통 싱크신호로 병렬 운전이 가능하도록 제어하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 무정전 전원 공급 장치(UPS: Uninterruptible Power Supply)는 상용 전원을 공급하다가 정전 등이 발생하면 배터리의 충전 전압을 인버터로 교류화하여 공급함과 더불어, 출력 전압의 변동이나, 주파수 변동, 순간 정전, 또는 과도 전압 등으로 인한 전원 이상을 방지하고, 항상 안정된 전원을 공급하여 주는 장치이다.
이러한 무정전 전원 공급 장치(UPS)는 유지 보수와 장애 대처에 용이하고 용량 증설을 쉽게 하기 위하여 적어도 2대 이상의 개별 무정전 전원 공급 장치가 출력 버스를 공유하여 병렬 운전하도록 구성된다.
병렬 운전을 위해서는 각 무정전 전원 공급 장치 사이에 인버터 출력전압의 싱크가 동일해야 가능하다. 따라서 UPS 병렬 시스템을 구성하기 위해서는 싱크 발생장치가 필요하다. 이러한 싱크 발생장치를 종래에는 UPS 외부에 별도로 구성하거나 병렬 UPS중 1대에 내장하여 병렬 시스템을 구성하는 방법이 있었다.
그러나 종래의 방법들은 싱크 발생장치에 고장이 발생할 경우 병렬운전이 불가능한 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 싱크 발생장치를 병렬 구성하는 적어도 2대 이상의 UPS에 설치하여 싱크 발생장치에 고장이 발생하더라도 병렬 운전을 계속할 수 있는 유피에스 병렬 시스템의 싱크 제어방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고유레벨(송신 싱크 각도) 싱크신호를 가지는 4대의 UPS(UPS 1호기 내지 UPS 4호기)가 병렬로 구성된 시스템의 싱크 제어방법에 있어서, 상기 UPS 1호기 내지 UPS 4호기에 입력전압(바이패스 전압)이 들어와 있는 상태에서 싱크신호의 레벨을 감지하는 제1단계; 상기 UPS 1호기 내지 UPS 4호기에 바이패스 전압이 설정된 기준치 이내이고, 바이패스 주파수가 설정된 기준치 이내이면, 공통 싱크라인에 바이패스 싱크신호를 내보내는 제2단계; 상기 제2단계에서 바이패스 전압이 설정된 기준치를 벗어나고, 바이패스 주파수가 설정된 기준치를 벗어나면, 정해진 레벨에 따라 공통 싱크라인에 프리런 싱크신호를 내보내는 제3단계; 및 상기 제2단계 및 제3단계 이후에 공통 싱크라인의 싱크신호에 맞춰 인버터의 싱크를 맞추는 제4단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제2단계에서 바이패스 전압이 설정된 기준치 이내이고, 바이패스 주파수가 설정된 기준치 이내이면, 가장 상위레벨의 싱크신호(가장 넓은 범위의 싱크 신호(BPS))를 송신하는 것을 특징으로 한다.
상기 바이패스 전압이 설정된 기준치를 벗어나고, 바이패스 주파수가 설정된 기준치 이내이면, 정해진 레벨에 따라 공통 싱크라인에 프리런 싱크신호를 내보내는 제3-1단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제3-1단계에서 바이패스 전압이 설정된 기준치를 벗어나고, 바이패스 주파수가 설정된 기준치 이내이면, 그 다음 상위레벨 싱크신호를 발생하는 1호기 UPS의 싱크신호가 다른 싱크신호보다 넓은 범위의 싱크신호를 발생시켜, 그 이하 레벨의 신호를 가진 UPS는 가장 상위레벨의 싱크신호를 추적하는 것을 특징으로 한다.
상기 제3단계에서 바이패스 전압이 설정된 기준치를 벗어나고, 바이패스 주파수가 설정된 기준치를 벗어나면(상위레벨의 싱크신호를 송신하던 UPS 1호기가 사고로 불능상태에 놓이게 되면), 그 다음 상위레벨 싱크신호를 발생하는 2호기 UPS의 싱크신호가 다른 싱크신호보다 넓은 범위의 싱크신호를 발생시켜, 그 이하 레벨의 신호를 가진 UPS는 가장 상위 레벨의 싱크신호를 추적하는 것을 특징으로 한다.
상기 제3단계에서 바이패스 전압이 설정된 기준치를 벗어나고, 바이패스 주파수가 설정된 기준치를 벗어나면(상위레벨의 싱크신호를 송신하던 UPS 2호기가 사고로 불능상태에 놓이게 되면), 그 다음 상위 레벨 싱크신호를 발생하는 3호기 UPS의 싱크신호가 다른 싱크신호보다 넓은 범위의 싱크신호를 발생시켜, 그 이하 레벨의 신호를 가진 UPS는 가장 상위 레벨의 싱크신호를 추적하는 것을 특징으로 한다.
상기 제3단계에서 바이패스 전압이 설정된 기준치를 벗어나고, 바이패스 주파수가 설정된 기준치를 벗어나면(상위레벨의 싱크신호를 송신하던 UPS 3호기가 사고로 불능상태에 놓이게 되면), 그 다음 레벨 싱크신호를 발생하는 4호기 UPS는 싱크신호를 발생시키고, 자신이 만들어낸 싱크를 추적하며 단독 운전하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이, 본 발명에 따르면 공통싱크신호(1선의 싱크신호)로 병렬 운전이 가능하며, 적어도 2대 이상의 UPS에 싱크 발생장치가 설치되어 있기 때문에 모든 싱크신호 발생장치가 고장 나지 않는 이상 병렬 운전을 지속할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 UPS 병렬 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 4대의 UPS 병렬 시스템의 동작설명을 나타낸 도면으로, 입력전압이 존재하는 경우(a), 입력전압이 없는 경우(b), 입력전압이 없고 1호기 고장시(c), 입력전압이 없고 2호기 고장시(d), 입력전압이 없고 3호기 고장시(e)의 싱크라인 신호이다.
도 3은 본 발명에 따른 유피에스 병렬 시스템의 싱크 제어방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 4대의 UPS 병렬 시스템의 동작설명을 나타낸 도면으로, 입력전압이 존재하는 경우(a), 입력전압이 없는 경우(b), 입력전압이 없고 1호기 고장시(c), 입력전압이 없고 2호기 고장시(d), 입력전압이 없고 3호기 고장시(e)의 싱크라인 신호이다.
도 3은 본 발명에 따른 유피에스 병렬 시스템의 싱크 제어방법을 나타낸 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
그러면 본 발명에 따른 UPS 병렬 시스템 및 그 싱크 제어방법의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 UPS 병렬 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 UPS 병렬 시스템은 적어도 2대 이상의 UPS에 싱크 발생장치(100)를 설치하며, 바람직하게는 2~10대에 싱크 발생장치(100)를 설치할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 2~4대에 싱크 발생장치(100)를 설치할 수 있다.
상기 싱크 발생장치(100)는 싱크신호 송신부(110)와 싱크신호 수신부(120)로 구성되고, 싱크신호는 송신과 동시에 자기 자신에게도 수신되며 다른 병렬 UPS 수신부에도 전달되며, 공통 싱크라인(200)을 통해 싱크신호가 전달되고 싱크신호는 다른 싱크신호와 중첩될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 4대의 UPS(UPS 1호기 내지 UPS 4호기)가 병렬로 이루어진 시스템에 대해 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 4대의 UPS 병렬 시스템의 동작설명을 나타낸 도면으로, 입력전압이 존재하는 경우(a), 입력전압이 없는 경우(b), 입력전압이 없고 1호기 고장시(c), 입력전압이 없고 2호기 고장시(d), 입력전압이 없고 3호기 고장시(e)의 싱크라인 신호이다.
도 2a를 참조하면, 4대의 UPS 병렬 시스템(UPS 1호기 내지 UPS 4호기)에서 각각의 UPS는 고유레벨(송신 싱크 각도) 싱크 신호를 가지고 있으며, 입력전압(바이패스 전압)이 존재하는 경우 가장 상위레벨의 싱크신호를 송신할 수 있다. 여기서, 상기 가장 상위레벨의 싱크신호는 가장 넓은 범위의 싱크 신호(BPS)를 말한다.
도 2b를 참조하면, 바이패스(Bypass) 전압이 상실되면, 그 다음 상위레벨 싱크신호를 발생하는 1호기 UPS의 싱크신호가 다른 싱크신호보다 넓은 범위의 싱크신호를 발생시켜, 그 이하 레벨의 신호를 가진 UPS는 가장 상위레벨의 싱크신호를 추적할 수 있다.
도 2c를 참조하면, 바이패스 전압이 없고 1호기 고장시, 즉 상위레벨의 싱크신호를 송신하던 UPS가 사고로 불능상태에 놓이게 되면, 그 다음 상위레벨 싱크신호를 발생하는 2호기 UPS의 싱크신호가 다른 싱크신호보다 넓은 범위의 싱크신호를 발생시켜, 그 이하 레벨의 신호를 가진 UPS는 가장 상위 레벨의 싱크신호를 추적할 수 있다.
도 2d를 참조하면, 바이패스 전압이 없고 2호기 고장시, 즉 상위레벨의 싱크신호를 송신하던 2호기 UPS가 사고로 불능상태에 놓이게 되면, 그 다음 상위레벨 싱크신호를 발생하는 3호기 UPS의 싱크신호가 다른 싱크신호보다 넓은 범위의 싱크신호를 발생시켜, 그 이하 레벨의 신호를 가진 UPS는 가장 상위 레벨의 싱크신호를 추적할 수 있다.
도 2e를 참조하면, 입력전압이 없고 3호기 고장시, 즉 상위 레벨의 싱크신호를 송신하던 3호기 UPS가 사고로 불능상태에 놓이게 되면, 그 다음 레벨 싱크신호를 발생하는 4호기 UPS 는 싱크신호를 발생시키고, 자신이 만들어낸 싱크를 추적하며 단독 운전이 가능하게 될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 UPS 병렬 시스템의 싱크 제어방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명은 UPS 병렬 시스템 싱크 제어방법은, 먼저 UPS의 전원이 들어와 있는 상태(S100)에서 싱크신호의 레벨을 감지한다(S200).
이어서, 입력전압(바이패스 전압)이 설정된 기준치 이내이고(S300), 바이패스 주파수가 설정된 기준치 이내이면(S400), 공통 싱크라인(200)에 바이패스 싱크신호를 내보낸다(S500).
상기 S300단계에서 바이패스 전압이 설정된 기준치를 벗어나거나, 상기 S400단계에서 바이패스 주파수가 설정된 기준치를 벗어나면, 정해진 레벨에 따라 공통 싱크라인(200)에 프리런 싱크신호를 내보낸다(S600).
상기 S500단계와 S600단계 이후에 공통 싱크라인(200)의 싱크신호에 맞춰 인버터의 싱크를 맞춘다(S700).
본 발명의 실시예에서는 고유레벨(송신싱크 각도) 싱크 신호를 가지는 4대의 UPS(UPS 1호기 내지 UPS 4호기)가 병렬로 구성된 시스템의 싱크 방법에 대해 설명하기로 한다.
상기 S300단계에서 입력전압(바이패스 전압)이 설정된 기준치 이내이고, 상기 S400단계에서 바이패스 주파수가 설정된 기준치 이내이면(S400), 도 2a에 나타낸 바와 같이 가장 상위레벨의 싱크신호를 송신한다. 여기서, 상기 가장 상위레벨의 싱크신호는 가장 넓은 범위의 싱크신호(BPS)를 말한다.
또한, 상기 S300단계에서 바이패스 전압이 설정된 기준치를 벗어나고, 상기 S400단계에서 바이패스 주파수가 설정된 기준치를 이내이면, 도 2b에 나타낸 바와 같이 그 다음 상위레벨 싱크신호를 발생하는 1호기 UPS의 싱크신호가 다른 싱크신호보다 넓은 범위의 싱크신호를 발생시켜, 그 이하 레벨의 신호를 가진 UPS는 가장 상위 레벨의 싱크신호를 추적한다.
또한, 상기 S300단계에서 바이패스 전압이 설정된 기준치를 벗어나고, 상기 S400단계에서 바이패스 주파수가 설정된 기준치를 벗어나면(상위 레벨의 싱크신호를 송신하던 UPS 1호기가 사고로 불능상태에 놓이게 되면), 도 2c에 나타낸 바와 같이 그 다음 상위레벨 싱크신호를 발생하는 2호기 UPS의 싱크신호가 다른 싱크신호보다 넓은 범위의 싱크신호를 발생시켜, 그 이하 레벨의 신호를 가진 UPS는 가장 상위레벨의 싱크신호를 추적한다.
또한, 상기 S300단계에서 바이패스 전압이 설정된 기준치를 벗어나고, 상기 S400단계에서 바이패스 주파수가 설정된 기준치를 벗어나면(상위 레벨의 싱크신호를 송신하던 UPS 2호기가 사고로 불능상태에 놓이게 되면), 도 2d에 나타낸 바와 같이 그 다음 상위레벨 싱크신호를 발생하는 3호기 UPS의 싱크신호가 다른 싱크신호보다 넓은 범위의 싱크신호를 발생시켜, 그 이하 레벨의 신호를 가진 UPS는 가장 상위 레벨의 싱크신호를 추적한다.
그리고, 상기 S300단계에서 바이패스 전압이 설정된 기준치를 벗어나고, 상기 S400단계에서 바이패스 주파수가 설정된 기준치를 벗어나면(상위 레벨의 싱크신호를 송신하던 UPS 3호기가 사고로 불능상태에 놓이게 되면), 도 2e에 나타낸 바와 같이 그 다음 레벨 싱크신호를 발생하는 4호기 UPS는 싱크신호를 발생시키고, 자신이 만들어낸 싱크를 추적하며 단독 운전이 가능하다.
이상에서 본 발명의 실시예에 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 속하는 것이다.
100: 싱크 발생장치 110: 싱크신호 송신부
120: 싱크신호 수신부 200: 공통 싱크라인
120: 싱크신호 수신부 200: 공통 싱크라인
Claims (7)
- 고유레벨(송신 싱크 각도) 싱크 신호를 가지는 4대의 UPS(UPS 1호기 내지 UPS 4호기)가 병렬로 구성된 시스템의 싱크 제어방법에 있어서
상기 UPS 1호기 내지 UPS 4호기에 입력전압(바이패스 전압)이 들어와 있는 상태에서 싱크신호의 레벨을 감지하는 제1단계;
상기 UPS 1호기 내지 UPS 4호기에 바이패스 전압이 설정된 기준치 이내이고, 바이패스 주파수가 설정된 기준치 이내이면, 공통 싱크라인에 바이패스 싱크신호를 내보내는 제2단계;
상기 제2단계에서 바이패스 전압이 설정된 기준치를 벗어나고, 바이패스 주파수가 설정된 기준치를 벗어나면, 정해진 레벨에 따라 공통 싱크라인에 프리런 싱크신호를 내보내는 제3단계; 및
상기 제2단계 및 제3단계 이후에 공통 싱크라인의 싱크신호에 맞춰 인버터의 싱크를 맞추는 제4단계;를 포함하고,
상기 제2단계에서 바이패스 전압이 설정된 기준치 이내이고, 바이패스 주파수가 설정된 기준치 이내이면, 가장 상위레벨의 싱크신호(가장 넓은 범위의 싱크 신호(BPS))를 송신하는 것을 특징으로 하는 유피에스 병렬 시스템의 싱크 제어방법. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 바이패스 전압이 설정된 기준치를 벗어나고, 바이패스 주파수가 설정된 기준치 이내이면, 정해진 레벨에 따라 공통 싱크라인에 프리런 싱크신호를 내보내는 제3-1단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유피에스 병렬 시스템의 싱크 제어방법. - 제3항에 있어서,
상기 제3-1단계에서 바이패스 전압이 설정된 기준치를 벗어나고, 바이패스 주파수가 설정된 기준치 이내이면, 그 다음 상위레벨 싱크신호를 발생하는 1호기 UPS의 싱크신호가 다른 싱크신호보다 넓은 범위의 싱크신호를 발생시켜, 그 이하 레벨의 신호를 가진 UPS는 가장 상위레벨의 싱크신호를 추적하는 것을 특징으로 하는 유피에스 병렬 시스템의 싱크 제어방법. - 제1항에 있어서,
상기 제3단계에서 바이패스 전압이 설정된 기준치를 벗어나고, 바이패스 주파수가 설정된 기준치를 벗어나면(상위레벨의 싱크신호를 송신하던 UPS 1호기가 사고로 불능상태에 놓이게 되면), 그 다음 상위레벨 싱크신호를 발생하는 2호기 UPS의 싱크신호가 다른 싱크신호보다 넓은 범위의 싱크신호를 발생시켜, 그 이하 레벨의 신호를 가진 UPS는 가장 상위 레벨의 싱크신호를 추적하는 것을 특징으로 하는 유피에스 병렬 시스템의 싱크 제어방법. - 제1항에 있어서,
상기 제3단계에서 바이패스 전압이 설정된 기준치를 벗어나고, 바이패스 주파수가 설정된 기준치를 벗어나면(상위레벨의 싱크신호를 송신하던 UPS 2호기가 사고로 불능상태에 놓이게 되면), 그 다음 상위 레벨 싱크신호를 발생하는 3호기 UPS의 싱크신호가 다른 싱크신호보다 넓은 범위의 싱크신호를 발생시켜, 그 이하 레벨의 신호를 가진 UPS는 가장 상위 레벨의 싱크신호를 추적하는 것을 특징으로 하는 유피에스 병렬 시스템의 싱크 제어방법. - 제1항에 있어서,
상기 제3단계에서 바이패스 전압이 설정된 기준치를 벗어나고, 바이패스 주파수가 설정된 기준치를 벗어나면(상위레벨의 싱크신호를 송신하던 UPS 3호기가 사고로 불능상태에 놓이게 되면), 그 다음 레벨 싱크신호를 발생하는 4호기 UPS는 싱크신호를 발생시키고, 자신이 만들어낸 싱크를 추적하며 단독 운전하는 것을 특징으로 하는 유피에스 병렬 시스템의 싱크 제어방법.
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KR1020220137456A KR102603067B1 (ko) | 2022-10-24 | 2022-10-24 | 유피에스 병렬 시스템의 싱크 제어방법 |
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