KR102655598B1 - Device providing lagging reactive power and method for controlling temperature correction thereof - Google Patents

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KR102655598B1 KR1020220004190A KR20220004190A KR102655598B1 KR 102655598 B1 KR102655598 B1 KR 102655598B1 KR 1020220004190 A KR1020220004190 A KR 1020220004190A KR 20220004190 A KR20220004190 A KR 20220004190A KR 102655598 B1 KR102655598 B1 KR 102655598B1
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Abstract

본 개시 내용은 지상 무효 전력 공급 장치 및 이의 온도 보정을 제어하기 위한 방법에 관한 것이다. 상기 장치는, 전력 계통과 연결되는 차단기; 제 1 사이리스터 및 상기 제 1 사이리스터와 역병렬로 연결되는 제 2 사이리스터를 포함하는 사이리스터 밸브; 상기 사이리스터 밸브와 연결되는 리액터; 및 상기 제 1 사이리스터 및 상기 제 2 사이리스터의 점호각을 제어함으로써 상기 리액터에서 발생하는 전류량을 조정하도록 구성되는 제어부를 포함할 수 있다. 상기 제어부는 상기 리액터의 온도 정보를 수신하고, 상기 리액터의 온도가 설정된 제 1 온도를 초과하면 상기 리액터의 온도가 상기 제 1 온도 이하가 될 때까지 상기 점호각을 조정하도록 구성될 수 있다. 본 개시 내용에 따르면, 무효 전력 공급 장치를 전력 계통에서 분리하지 않으면서도 무효 전력 공급 장치에 적용된 리액터의 온도를 제어할 수 있는 방안을 제공할 수 있다.The present disclosure relates to a method for controlling a terrestrial reactive power supply and its temperature compensation. The device includes a circuit breaker connected to a power system; A thyristor valve including a first thyristor and a second thyristor connected in anti-parallel to the first thyristor; A reactor connected to the thyristor valve; And it may include a control unit configured to adjust the amount of current generated in the reactor by controlling the firing angles of the first thyristor and the second thyristor. The control unit may be configured to receive temperature information of the reactor and, when the temperature of the reactor exceeds a set first temperature, adjust the firing angle until the temperature of the reactor becomes below the first temperature. According to the present disclosure, it is possible to provide a method for controlling the temperature of a reactor applied to a reactive power supply device without disconnecting the reactive power supply device from the power system.

Description

지상 무효 전력 공급 장치 및 이의 온도 보정을 제어하기 위한 방법{DEVICE PROVIDING LAGGING REACTIVE POWER AND METHOD FOR CONTROLLING TEMPERATURE CORRECTION THEREOF}{DEVICE PROVIDING LAGGING REACTIVE POWER AND METHOD FOR CONTROLLING TEMPERATURE CORRECTION THEREOF}

본 개시 내용은 무효 전력 공급 장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는 지상 무효 전력 공급 장치 및 이의 온도 보정을 제어하기 위한 방법에 관한 것이다.The present disclosure relates to reactive power supplies, and more particularly to methods for controlling terrestrial reactive power supplies and their temperature compensation.

전력 계통을 운용함에 있어 지상 무효 전력으로 인한 전압 강하뿐만 아니라 진상 무효 전력으로 인한 전압 상승이 발생하는 변전소가 증가하고 있다. 이러한 현상은 주로 다음과 같은 원인에 기인하여 발생할 수 있다.When operating a power system, the number of substations experiencing not only voltage drops due to ground reactive power but also voltage increases due to leading reactive power is increasing. This phenomenon can mainly occur due to the following causes:

- 신재생에너지 발전소 증가로 역률을 '1'로 공급하나, 지중케이블의 용량성 성분으로 인한 용량성 성분이 증가함.- Due to the increase in renewable energy power plants, the power factor is supplied at '1', but the capacitive component increases due to the capacitive component of the underground cable.

- 신도시의 아파트 단지들은 미시적 문제로 인하여 지상케이블의 사용은 배제하고 지중케이블을 통해서 전력 공급을 하기 때문에 케이블의 용량성 성분에 기인하여 발생함.- Apartment complexes in new cities exclude the use of ground cables due to microscopic problems and supply power through underground cables, so this occurs due to the capacitive component of the cable.

- 종래에는 모터류 부하를 많이 사용하여 수전단에서 용량성 성분인 커패시터를 투입하는 것이 일반적이 되었으나, 최근 전력 전자 소자가 적용된 고역률/고효율 부하가 증가함에 따라 기투입된 커패시터로 인하여 용량성 성분이 과도하게 공급됨.- In the past, it has become common to insert capacitors, which are capacitive components, at the power receiving end due to the use of a lot of motor-type loads. However, as the high power factor/high efficiency loads using power electronic devices have recently increased, the capacitive components are reduced due to the already inserted capacitors. Oversupplied.

이러한 문제점을 해결하기 위해 고압 또는 특고압의 전력 계통에 병렬로 리액터를 적용하여 사이리스터 제어를 통해 지상 무효전력량을 조정하여 공급할 수 있는 정지형 지상 무효 전력 공급 장치가 적용될 수 있다. 그러나, 이러한 정지형 지상 무효 전력 공급 장치에서 과열 등으로 리액터에서 고온발생시 그 전단에 적용된 차단기를 개방하여 유지보수를 수행하는 경우 시스템 운영이 불가능해짐에 따라 전력 계통에 필요한 무효 전력을 공급할 수 없는 상황이 발생할 수 있다.To solve this problem, a stationary ground reactive power supply device that can adjust and supply ground reactive power through thyristor control by applying a reactor in parallel to a high-voltage or extra-high voltage power system can be applied. However, in such a stationary ground reactive power supply device, when high temperature is generated in the reactor due to overheating, etc., if maintenance is performed by opening the circuit breaker applied at the front, the system operation becomes impossible and the reactive power required for the power system cannot be supplied. It can happen.

따라서, 시스템 운영을 중단하지 않으면서도 무효 전력 공급 장치에 적용된 리액터의 온도를 제어할 수 있는 해결책이 필요하다.Therefore, a solution is needed to control the temperature of the reactor applied to the reactive power supply without interrupting system operation.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 개시 내용은 지상 무효 전력 공급 장치 및 이의 온도 보정을 제어하기 위한 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present disclosure to solve these problems aims to provide a method for controlling a ground reactive power supply and its temperature compensation.

본 개시 내용의 일 실시예에 따르면, 지상 무효 전력 공급 장치가 제공된다. 상기 장치는, 전력 계통과 연결되는 차단기; 제 1 사이리스터 및 상기 제 1 사이리스터와 역병렬로 연결되는 제 2 사이리스터를 포함하는 사이리스터 밸브; 상기 사이리스터 밸브와 연결되는 리액터; 및 상기 제 1 사이리스터 및 상기 제 2 사이리스터의 점호각을 제어함으로써 상기 리액터에서 발생하는 전류량을 조정하도록 구성되는 제어부를 포함할 수 있다. 상기 제어부는 상기 리액터의 온도 정보를 수신하고, 상기 리액터의 온도가 설정된 제 1 온도를 초과하면 상기 리액터의 온도가 상기 제 1 온도 이하가 될 때까지 상기 점호각을 조정하도록 구성될 수 있다.According to one embodiment of the present disclosure, a ground reactive power supply device is provided. The device includes a circuit breaker connected to a power system; A thyristor valve including a first thyristor and a second thyristor connected in anti-parallel to the first thyristor; A reactor connected to the thyristor valve; And it may include a control unit configured to adjust the amount of current generated in the reactor by controlling the firing angles of the first thyristor and the second thyristor. The control unit may be configured to receive temperature information of the reactor and, when the temperature of the reactor exceeds a set first temperature, adjust the firing angle until the temperature of the reactor becomes below the first temperature.

또한, 상기 제어부는 미리 결정된 위상만큼 상기 점호각을 증가시키고, 상기 증가된 점호각에서 발생하는 발생 무효 전력값과 목표 무효 전력값을 비교하거나 또는 상기 증가된 점호각에서의 발생 전압값과 목표 전압값을 비교하고, 상기 발생 무효 전력값이 상기 목표 무효 전력값과 동일하지 않거나 또는 상기 발생 전압값이 상기 목표 전압값과 동일하지 않으면 인터럽트 모드로 진입하도록 구성될 수 있다.In addition, the control unit increases the firing angle by a predetermined phase, and compares the generated reactive power value generated at the increased firing angle with the target reactive power value, or the generated voltage value at the increased firing angle and the target voltage. It may be configured to compare values and enter an interrupt mode if the generated reactive power value is not equal to the target reactive power value or the generated voltage value is not equal to the target voltage value.

또한, 상기 인터럽트 모드에서, 상기 제어부는 상기 리액터의 온도를 상기 제 1 온도와 비교하고, 상기 리액터의 온도가 상기 제 1 온도보다 크면 상기 미리 결정된 위상만큼 상기 점호각을 감소시키며, 상기 리액터의 온도가 상기 제 1 온도 이하가 될 때까지 상기 제 1 온도와 비교하는 동작 및 상기 점호각을 감소시키는 동작을 반복하도록 구성될 수 있다.Additionally, in the interrupt mode, the control unit compares the temperature of the reactor with the first temperature, and if the temperature of the reactor is greater than the first temperature, reduces the firing angle by the predetermined phase, and the temperature of the reactor It may be configured to repeat the operation of comparing with the first temperature and the operation of reducing the firing angle until it becomes below the first temperature.

또한, 상기 인터럽트 모드에서, 상기 제어부는 상기 리액터의 온도가 상기 제 1 온도보다 높은 설정된 제 2 온도를 초과하면 상기 차단기를 오프(OFF)시키도록 구성될 수 있다.Additionally, in the interrupt mode, the control unit may be configured to turn off the circuit breaker when the temperature of the reactor exceeds a set second temperature that is higher than the first temperature.

또한, 상기 리액터의 온도가 상기 제 1 온도 이하가 되면, 상기 제어부는 상기 인터럽트 모드를 종료하고 현재의 점호각을 유지하도록 구성될 수 있다.Additionally, when the temperature of the reactor falls below the first temperature, the control unit may be configured to end the interrupt mode and maintain the current firing angle.

또한, 상기 제어부는 상기 발생 무효 전력값이 설정된 최대 무효 전력값과 동일하거나 또는 상기 발생 무효 전력값이 상기 목표 무효 전력값과 동일하거나 또는 상기 발생 전압값이 상기 목표 전압값과 동일하면 상기 점호각을 유지하도록 구성될 수 있다.In addition, the control unit determines the firing angle when the generated reactive power value is equal to the set maximum reactive power value, the generated reactive power value is equal to the target reactive power value, or the generated voltage value is equal to the target voltage value. It can be configured to maintain .

또한, 상기 제어부는 상기 리액터의 온도가 상기 제 1 온도를 초과하면 알람 또는 경보 신호를 출력하도록 구성될 수 있다.Additionally, the control unit may be configured to output an alarm or warning signal when the temperature of the reactor exceeds the first temperature.

본 개시 내용의 일 실시예에 따르면, 지상 무효 전력 공급 장치의 온도 보정을 제어하기 위한 방법이 제공된다. 상기 지상 무효 전력 공급 장치는 차단기, 사이리스터 밸브, 상기 사이리스터 밸브와 연결되는 리액터 및 상기 사이리스터 밸브의 점호각을 제어함으로써 상기 리액터에서 발생하는 전류량을 조정하고 상기 리액터의 온도 정보를 모니터링하도록 구성되는 제어부를 포함하며, 상기 방법은, 상기 제어부에서 상기 사이리스터 밸브의 점호각을 미리 결정된 위상만큼 증가시키는 단계; 상기 증가된 점호각에서 상기 리액터에서 발생하는 발생 무효 전력값과 목표 무효 전력값을 비교하거나 또는 상기 증가된 점호각에서의 발생 전압값과 목표 전압값을 비교하는 단계; 상기 발생 무효 전력값이 상기 목표 무효 전력값과 동일하지 않거나 또는 상기 발생 전압값이 상기 목표 전압값과 동일하지 않으면 인터럽트 모드로 진입하는 단계; 상기 인터럽트 모드에서, 상기 리액터의 온도를 설정된 제 1 온도와 비교하고 상기 리액터의 온도가 상기 제 1 온도보다 크면 상기 미리 결정된 위상만큼 상기 점호각을 감소시키는 단계; 상기 리액터의 온도가 상기 제 1 온도 이하가 되면 상기 인터럽트 모드를 종료하고 현재의 점호각을 유지하는 단계를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present disclosure, a method for controlling temperature compensation of a terrestrial reactive power supply is provided. The ground reactive power supply device includes a circuit breaker, a thyristor valve, a reactor connected to the thyristor valve, and a control unit configured to adjust the amount of current generated in the reactor by controlling the firing angle of the thyristor valve and to monitor temperature information of the reactor. The method includes: increasing the firing angle of the thyristor valve by a predetermined phase in the control unit; Comparing the generated reactive power value generated in the reactor at the increased firing angle with a target reactive power value or comparing the generated voltage value at the increased firing angle with a target voltage value; Entering an interrupt mode when the generated reactive power value is not equal to the target reactive power value or the generated voltage value is not equal to the target voltage value; In the interrupt mode, comparing the temperature of the reactor with a set first temperature and reducing the firing angle by the predetermined phase if the temperature of the reactor is greater than the first temperature; It may include terminating the interrupt mode and maintaining the current firing angle when the temperature of the reactor falls below the first temperature.

또한, 상기 방법은, 상기 발생 무효 전력값이 상기 목표 무효 전력값과 동일하거나 또는 상기 발생 전압값이 상기 목표 전압값과 동일하면 상기 점호각을 유지하는 단계를 더 포함할 수 있다.Additionally, the method may further include maintaining the firing angle when the generated reactive power value is equal to the target reactive power value or when the generated voltage value is equal to the target voltage value.

또한, 상기 방법은, 상기 인터럽트 모드에서, 상기 리액터의 온도가 상기 제 1 온도보다 높은 설정된 제 2 온도를 초과하면 상기 차단기를 오프(OFF)시키는 단계를 더 포함할 수 있다.Additionally, the method may further include turning off the breaker when the temperature of the reactor exceeds a set second temperature that is higher than the first temperature in the interrupt mode.

본 개시 내용에 따르면, 무효 전력 공급 장치를 계통에서 분리하지 않으면서도 무효 전력 공급 장치에 적용된 리액터의 온도를 제어할 수 있는 방안을 제공할 수 있다.According to the present disclosure, it is possible to provide a method for controlling the temperature of a reactor applied to a reactive power supply device without disconnecting the reactive power supply device from the grid.

또한, 본 개시 내용에 따르면, 무효 전력 공급 장치의 리액터를 차단시킬 필요가 있는 고온보다 낮은 설정된 온도에서 미리 온도 보정을 개시하여 유지보수 효율성을 높일 수 있는 효과가 있다In addition, according to the present disclosure, there is an effect of increasing maintenance efficiency by starting temperature compensation in advance at a set temperature lower than the high temperature at which the reactor of the reactive power supply device needs to be shut off.

또한, 본 개시 내용에 따르면, 무효 전력 공급 장치의 리액터의 과열을 방지하여 리액터의 수명을 연장시킴으로써 유지보수로 인한 계통으로의 지상 무효 전력 공급의 차단을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present disclosure, there is an effect of preventing overheating of the reactor of the reactive power supply device and extending the life of the reactor, thereby preventing interruption of ground reactive power supply to the system due to maintenance.

도 1은 사이리스터 제어 리액터를 이용하여 지상 무효 전력을 공급하는 예시적인 개념도이다.
도 2는 자계 제어 리액터를 이용하여 지상 무효 전력을 공급하는 예시적인 개념도이다.
도 3은 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 온도 보정 제어 방식이 적용된 지상 무효 전력 공급 장치의 구성을 나타내는 예시적인 도면이다.
도 4는 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 지상 무효 전력 공급 장치에서 리액터의 온도 보정을 제어하기 위한 방법을 나타내는 예시적인 순서도이다.
1 is an exemplary conceptual diagram of supplying ground reactive power using a thyristor-controlled reactor.
Figure 2 is an exemplary conceptual diagram of supplying ground reactive power using a magnetic field control reactor.
Figure 3 is an exemplary diagram showing the configuration of a ground reactive power supply device to which a temperature compensation control method is applied according to an embodiment of the present disclosure.
4 is an exemplary flowchart illustrating a method for controlling temperature compensation of a reactor in a ground reactive power supply device according to an embodiment of the present disclosure.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. First, when adding reference numerals to components in each drawing, it should be noted that identical components are given the same reference numerals as much as possible even if they are shown in different drawings. Additionally, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.

본 발명의 다양한 양상들이 아래에서 설명된다. 여기에서 제시되는 발명들은 폭넓은 다양한 형태들로 구현될 수 있으며 여기에서 제시되는 임의의 특정한 구조, 기능 또는 이들 모두는 단지 예시적이라는 것을 이해하도록 한다. 여기에서 제시되는 발명들에 기반하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 여기에서 제시되는 하나의 양상이 임의의 다른 양상들과 독립적으로 구현될 수 있으며 둘 이상의 이러한 양상들이 다양한 방식들로 결합될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 여기에서 설명되는 임의의 수의 양상들을 이용하여 장치가 구현될 수 있거나 또는 방법이 실시될 수 있다. 또한, 여기에서 설명되는 하나 이상의 양상들에 더하여 또는 이들 양상들이 아닌 다른 구조, 기능 또는 구조 및 기능을 이용하여 이러한 장치가 구현될 수 있거나 또는 이러한 방법이 실시될 수 있다.Various aspects of the invention are described below. It is to be understood that the inventions presented herein may be implemented in a wide variety of forms and that any particular structure, function, or both, presented herein is illustrative only. Based on the inventions presented herein, those skilled in the art will understand that one aspect presented herein can be implemented independently of any other aspects and that two or more of these aspects can be implemented in various ways. You will understand that it can be combined with . For example, an apparatus may be implemented or a method may be practiced using any number of the aspects set forth herein. Additionally, such an apparatus may be implemented or such a method may be practiced using other structure, functionality, or structure and functionality in addition to or other than one or more aspects described herein.

본 개시 내용은 유연송전시스템(FACTS: Flexible AC Transmission System)에 적용될 수 있는 사이리스터를 이용한 SVC(Static Var Compensator)로서 전력 계통에 지상 무효 전력을 제공할 수 있는 SVC-TCR(Thyristor Controlled Reactor) 방식 또는 SVC-MCR(Magnetically Controlled Reactor) 방식의 무효 전력 공급 장치에 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 언급되는 전력 시스템은 3상 전력 시스템일 수 있다.The present disclosure is a Static Var Compensator (SVC) using a thyristor that can be applied to a flexible AC Transmission System (FACTS), a SVC-TCR (Thyristor Controlled Reactor) method that can provide ground reactive power to the power system, or It can be applied to a SVC-MCR (Magnetically Controlled Reactor) type reactive power supply device. Additionally, the power system referred to herein may be a three-phase power system.

도 1은 사이리스터 제어 리액터를 이용하여 지상 무효 전력을 공급하는 예시적인 개념도이다.1 is an exemplary conceptual diagram of supplying ground reactive power using a thyristor-controlled reactor.

도 1에 도시된 바와 같이, TCR 방식의 무효 전력 공급 장치는 사이리스터 밸브(120)를 이용하여 리액터(130)를 가변하는 방식으로 동작할 수 있다. 사이리스터 밸브(120)는 고압 또는 특고압의 전력 계통(100)에 직결로 연결되며, 무효 전력 공급 장치를 계통에서 분리시킬 수 있는 차단기(110)가 전력 계통(100) 및 사이리스터 밸브(120) 사이에 위치될 수 있다. 이러한 TCR 방식의 무효 전력 공급 장치는 사이리스터 밸브(120)의 위상제어(즉, 점호각 제어)를 통해 발생 전류를 조정함으로써 전력 계통으로 지상 무효 전력을 공급할 수 있다.As shown in FIG. 1, the TCR type reactive power supply device may operate by varying the reactor 130 using the thyristor valve 120. The thyristor valve 120 is directly connected to the high-voltage or extra-high-voltage power system 100, and a breaker 110 that can disconnect the reactive power supply device from the system is installed between the power system 100 and the thyristor valve 120. It can be located in . This TCR type reactive power supply device can supply ground reactive power to the power system by adjusting the generated current through phase control (i.e. firing angle control) of the thyristor valve 120.

도 2는 자계 제어 리액터를 이용하여 지상 무효 전력을 공급하는 예시적인 개념도이다.Figure 2 is an exemplary conceptual diagram of supplying ground reactive power using a magnetic field control reactor.

도 2에 도시된 바와 같이, MCR 방식의 무효 전력 공급 장치는 1차권선 및 2차권선으로 이루어진 변압기 리액터(150)를 구비하며, 리액터(150)의 1차권선 측은 고압 또는 특고압의 전력 계통(110)에 직결로 연결될 수 있다. 사이리스터 밸브를 포함하는 직류(DC) 전류 공급용 AC-DC 컨버터(140)는 사이리스터의 위상제어를 통해 2차권선에 DC 전류를 발생시킬 수 있다. 이러한 MCR 방식의 무효 전력 공급 장치는 자계 포화 특성을 이용하여 2차권선의 DC 전류를 통해 1차권선 측에 전류를 발생시킴으로써 전력 계통으로 지상 무효 전력을 공급할 수 있다.As shown in FIG. 2, the MCR type reactive power supply device includes a transformer reactor 150 consisting of a primary winding and a secondary winding, and the primary winding side of the reactor 150 is connected to a high-voltage or extra-high-voltage power system. It can be directly connected to (110). The AC-DC converter 140 for supplying direct current (DC) current including a thyristor valve can generate DC current in the secondary winding through phase control of the thyristor. This MCR type reactive power supply device can supply ground reactive power to the power system by using magnetic field saturation characteristics to generate current in the primary winding through DC current in the secondary winding.

전술한 바와 같이, TCR 또는 MCR 방식의 무효 전력 공급 장치에서 리액터(130 또는 150)는 고압 또는 특고압의 전력 계통(110)에 연결되기 때문에, 운영중 과열로 인하여 리액터가 설정된 동작 범위를 초과하는 고온이 되면 리액터의 고장 또는 파손을 방지하기 위해 차단기(110)를 개방하여 전력 계통(100)과 분리후 유지보수를 수행할 필요가 있다. 그러나, 유지보수를 위해 무효 전력 공급 장치를 전력 계통(100)에서 분리하면 계통에 필요한 무효 전력을 공급할 수 없는 상황이 되기 때문에, 본 개시 내용은 무효 전력 공급 장치를 전력 계통(100)에서 분리하지 않은 상태에서(즉, 무효 전력 공급 장치의 운영을 유지하면서) 리액터의 온도 보정을 제어할 수 있는 방안을 제시하고자 한다.As described above, in the TCR or MCR type reactive power supply device, the reactor 130 or 150 is connected to the high voltage or extra high voltage power system 110, so the reactor may exceed the set operating range due to overheating during operation. When the temperature becomes high, it is necessary to open the breaker 110 to prevent failure or damage to the reactor, separate it from the power system 100, and then perform maintenance. However, if the reactive power supply device is separated from the power system 100 for maintenance, the reactive power supply required for the system cannot be supplied, so the present disclosure does not separate the reactive power supply device from the power system 100. We would like to propose a method to control the temperature compensation of the reactor in a non-reactive state (i.e., while maintaining the operation of the reactive power supply).

도 3은 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 온도 보정 제어 방식이 적용된 지상 무효 전력 공급 장치의 구성을 나타내는 예시적인 도면이다.Figure 3 is an exemplary diagram showing the configuration of a ground reactive power supply device to which a temperature compensation control method is applied according to an embodiment of the present disclosure.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 개시 내용에 따른 지상 무효 전력 공급 장치는 차단기(110), 사이리스터 밸브(120), 리액터(130), 제어부(200), 전압센서(PT: Potential Transformer)(210), 전류센서(CT: Current Transformer)(220), HMI(Human Machine Interface)(300)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 3, the ground reactive power supply device according to the present disclosure includes a circuit breaker 110, a thyristor valve 120, a reactor 130, a control unit 200, and a voltage sensor (PT: Potential Transformer) 210. ), a current sensor (CT: Current Transformer) 220, and HMI (Human Machine Interface) 300.

전력 계통(100)에는 해당 수전단의 규격에 따라 예컨대 1kV~27.5kV의 고압 또는 특고압이 적용될 수 있다. 차단기(110)는 전력 계통(100)과 직접 연결되며, 사고 발생시 전력 계통(100)과의 분리를 위해 퓨즈 및 스위치를 포함할 수 있다. 사이리스터 밸브(120)는 제 1 사이리스터 및 제 1 사이리스터와 역병렬로 연결되는 제 2 사이리스터를 포함할 수 있으며, 이러한 역병렬 구성을 통해 정방향 및 역방향 전류 통전이 가능할 수 있다. 제 1 사이리스터 및 제 2 사이리스터는 위상(즉, 점호각)에 따라 도통 정도가 제어될 수 있다. 일 구현예에서, 사이리스터 밸브(130)는 역병렬 접속되는 복수개의 사이리스터들의 쌍들로 구성될 수 있으며 이러한 사이리스터들의 쌍들은 고전압 내력을 가질 수 있도록 직렬 적층되어 연결될 수 있다. 리액터(130)는 사이리스터 밸브(120)와 연결될 수 있으며, 적용될 전력 시스템의 규격에 부합하는 대용량의 리액터일 수 있다. 리액터는 구현예에 따라 도 1에 도시된 바와 같은 리액터(130)이거나 또는 도 2에 도시된 바와 같은 변압기 리액터(150)일 수 있다. 설명의 편의를 위해, 아래에서는 리액터(130)를 기준으로 본 개시 내용을 설명하도록 한다.For example, high voltage or extra-high voltage of 1 kV to 27.5 kV may be applied to the power system 100 depending on the specifications of the corresponding power receiving end. The circuit breaker 110 is directly connected to the power system 100 and may include a fuse and a switch to separate the circuit breaker from the power system 100 in the event of an accident. The thyristor valve 120 may include a first thyristor and a second thyristor connected in anti-parallel with the first thyristor, and this anti-parallel configuration may allow forward and reverse current conduction. The degree of conduction of the first thyristor and the second thyristor may be controlled depending on the phase (ie, firing angle). In one implementation, the thyristor valve 130 may be composed of a plurality of pairs of thyristors connected in anti-parallel, and these pairs of thyristors may be stacked and connected in series to have high voltage resistance. The reactor 130 may be connected to the thyristor valve 120 and may be a large-capacity reactor that meets the standards of the power system to be applied. The reactor may be a reactor 130 as shown in FIG. 1 or a transformer reactor 150 as shown in FIG. 2 depending on the implementation. For convenience of explanation, the present disclosure will be described below based on the reactor 130.

제어부(200)는 사이리스터 밸브(120)의 제 1 사이리스터 및 상기 제 2 사이리스터의 위상제어(즉, 점호각 제어)를 수행함으로써 리액터(130)에서 발생하는 전류량을 조정하도록 구성될 수 있다. 또한, 후술하여 상세한 설명할 바와 같이, 제어부(200)는 리액터(130)의 온도 정보를 모니터링할 수 있으며, 리액터(130)의 온도가 1단계 위험 온도로 설정된 제 1 온도를 초과하면 리액터(130)의 온도가 제 1 온도 이하가 될 때까지 사이리스터 밸브(120)의 점호각을 조정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 온도보다 높은 2단계 위험 온도인 제 2 온도는 무효 전력 공급 장치에 적용된 리액터(130)가 과열로 고장날 수 있는 온도로서 설정될 수 있으며, 제 1 온도는 리액터(130)가 정상 동작할 수 있는 범위의 온도이지만 제 2 온도까지 과열되기 전에 온도 보정이 필요한 지점으로 설정될 수 있는 온도이다. 제어부(200)는 리액터(100)의 온도가 제 1 온도를 초과하면 알람 또는 경보 신호를 출력하도록 구성될 수 있으며, 온도가 제 2 온도를 초과하면 알람 또는 경보 신호를 출력하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 온도 초과시의 알람 또는 경보 신호는 제 2 온도 초과시의 알람 또는 경보 신호와 구분될 수 있도록 상이하게 출력되게 설정될 수 있다. 이러한 구성을 통해, 리액터(100)가 정상 동작할 수 있는 온도 범위이지만 제 1 온도 초과시 알람을 출력함으로써, 전력 계통 운영 시스템에서 무효 전력 공급 장치를 전력 계통(100)에서 분리해야 하기 전에 미리 유지보수에 대한 대비를 가능하게 할 수 있다.The control unit 200 may be configured to adjust the amount of current generated in the reactor 130 by performing phase control (i.e., firing angle control) of the first thyristor and the second thyristor of the thyristor valve 120. In addition, as will be described in detail later, the control unit 200 can monitor the temperature information of the reactor 130, and when the temperature of the reactor 130 exceeds the first temperature set as the first stage critical temperature, the reactor 130 ) may be configured to adjust the firing angle of the thyristor valve 120 until the temperature becomes below the first temperature. For example, the second temperature, which is a two-stage critical temperature higher than the first temperature, may be set as a temperature at which the reactor 130 applied to the reactive power supply device may fail due to overheating, and the first temperature is the temperature at which the reactor 130 may fail. It is a temperature in the range that can operate normally, but it is a temperature that can be set to a point where temperature compensation is required before overheating to the second temperature. The control unit 200 may be configured to output an alarm or warning signal when the temperature of the reactor 100 exceeds the first temperature, and may be configured to output an alarm or warning signal when the temperature exceeds the second temperature. For example, an alarm or warning signal when the first temperature is exceeded may be set to be output differently so that it can be distinguished from an alarm or warning signal when the second temperature is exceeded. Through this configuration, the temperature range at which the reactor 100 can operate normally is within the range, but an alarm is output when the first temperature is exceeded, thereby performing maintenance in advance before the reactive power supply device needs to be separated from the power system 100 in the power system operating system. It is possible to prepare for.

전압센서(PT)(210)는 전력 계통(100)의 전압을 측정하여 제어부(200)로 제공할 수 있다. 전류센서(CT)(220)는 전력 계통(100)의 전류를 측정하여 제어부(200)로 제공할 수 있다. HMI(300)는 운용자가 시스템 설정, 시스템 상태 감시 및 시스템 제어를 수행할 수 있는 장치로서 소정의 통신망(예를 들어, RS-485 등과 같은 해당 설비에 적용된 통신망)을 통해 제어부(200)와 연결될 수 있다. 또한, HMI(300)는 전력 시스템의 모니터링을 수행할 수 있으며, 무효 전력 공급 장치와 관련된 목표 무효 전력값, 목표 전압값, 최대 무효 전력량, 1단계 위험 온도인 제 1 온도, 2단계 위험 온도인 제 2 온도 등을 예측 또는 설정할 수 있다. 일 구현예에서, HMI(300)로부터 목표 무효 전력값 또는 목표 전압값을 수신하면, 제어부(200)는 목표 무효 전력값 또는 목표 전압에 도달할 수 있도록 사이리스터 밸브(120)의 제어를 통해 지상 무효 전력을 발생시키도록 구성될 수 있다. 또한, 일 구현예에서, 운용중 전력 계통(100)의 상태변동시 목표 무효 전력값, 목표 전압값 등은 HMI(300)에 의해 변경될 수 있으며, 제어부(200)는 변동된 목표값들에 따라 지상 무효 전력을 발생시키도록 구성될 수 있다.The voltage sensor (PT) 210 can measure the voltage of the power system 100 and provide the voltage to the control unit 200. The current sensor (CT) 220 can measure the current of the power system 100 and provide it to the control unit 200. The HMI 300 is a device that allows an operator to perform system settings, system status monitoring, and system control, and is connected to the control unit 200 through a predetermined communication network (e.g., a communication network applied to the facility, such as RS-485, etc.). You can. In addition, the HMI 300 can perform monitoring of the power system, and determines the target reactive power value, target voltage value, maximum reactive power amount, first temperature that is the first stage dangerous temperature, and second stage dangerous temperature related to the reactive power supply device. The second temperature, etc. can be predicted or set. In one implementation, upon receiving the target reactive power value or target voltage value from the HMI 300, the controller 200 controls the ground reactive power value or target voltage through control of the thyristor valve 120 to reach the target reactive power value or target voltage. It may be configured to generate power. Additionally, in one implementation, when the state of the power system 100 changes during operation, the target reactive power value, target voltage value, etc. may be changed by the HMI 300, and the control unit 200 may respond to the changed target values. Accordingly, it may be configured to generate ground reactive power.

제어부(200)는 인터페이스(201), 제어 유닛(202), 전압 검출부(203), 전류 검출부(204), 입출력부(IN/OUT)(205) 및 표시부(206)를 포함할 수 있다. 인터페이스(201)는 사이리스터 밸브(120)로 사이리스터 밸브(120)로 사이리스터 제어 신호를 송신하고 사이리스터 밸브(120)로부터 상태 정보와 같은 감시 데이터를 수신하기 위한 인터페이싱 역할을 수행할 수 있다. 또한, 인터페이스(201)는 온도 센서와 같은 측정 수단에 의해 측정된 리액터(130)의 온도 정보를 수신하여 제어 유닛(202)으로 전달할 수 있다. 제어 유닛(202)은 제어부(200)의 동작을 제어하도록 구성될 수 있으며, 구현예에 따라 중앙처리유닛(CPU)으로 구현될 수 있고 FPGA(Field Programmable Gate Array)와 같은 다른 처리 유닛이 추가되거나 통합된 형태일 수 있다. 전압 검출부(203)는 전압센서(210)로부터의 측정된 전압값을 수신할 수 있으며, 전류 검출부(204)는 전류센서(220)로부터의 측정된 전류값을 수신할 수 있다. 입출력부(205)는 데이터 입출력을 위한 입력포트 및 출력포트를 구비할 수 있으며, 표시부(206)는 LED 등과 같은 발광 수단을 통해 무효 전력 공급 장치의 각종 상태(정상 상태, 이상 상태, 제 1 온도 초과 알림, 제 2 온도 초과 알림 등)를 시각적으로 표시할 수 있다.The control unit 200 may include an interface 201, a control unit 202, a voltage detection unit 203, a current detection unit 204, an input/output unit (IN/OUT) 205, and a display unit 206. The interface 201 may perform an interfacing role for transmitting a thyristor control signal to the thyristor valve 120 and receiving monitoring data such as status information from the thyristor valve 120 . Additionally, the interface 201 may receive temperature information of the reactor 130 measured by a measuring means such as a temperature sensor and transmit it to the control unit 202. The control unit 202 may be configured to control the operation of the control unit 200, and depending on the implementation, may be implemented as a central processing unit (CPU), and other processing units such as FPGA (Field Programmable Gate Array) may be added. It may be in an integrated form. The voltage detection unit 203 may receive the measured voltage value from the voltage sensor 210, and the current detection unit 204 may receive the measured current value from the current sensor 220. The input/output unit 205 may be provided with an input port and an output port for data input/output, and the display unit 206 may display various states (normal state, abnormal state, first temperature) of the reactive power supply device through a light emitting means such as an LED. exceedance notification, second temperature exceedance notification, etc.) can be visually displayed.

목표 무효 전력값(Qref), 목표 전압값(Vref), 1단계 리액터 온도(T1), 2단계 리액터 온도(T2)가 HMI(300)에 의해 설정되면, 제어부(200)는 현재의 점호각에서 미리 결정된 위상(예를 들어, 1도 등)만큼 사이리스터 밸브(120)의 점호각을 증가시킬 수 있다. 제어부(200)는 증가된 점호각에서 리액터(130)에서 발생하는 전류 및 무효 전력 공급 장치에 걸리는 전압을 결정할 수 있으며, 결정된 전류값 및 전압값에 기초하여 발생 무효 전력값을 결정할 수 있다. 제어부(200)는 발생 무효 전력값이 설정된 최대 무효 전력값과 동일한 경우 해당 무효 전력 공급 장치에서의 추가 무효 전력 공급이 불가능하기 때문에 사이리스터 밸브(120)의 위상제어값(점호각)을 유지시킬 수 있다. 발생 무효 전력값이 최대 무효 전력값보다 작은 경우, 제어부(200)는 증가된 점호각에서 발생하는 발생 무효 전력값과 목표 무효 전력값(Qref)을 비교하거나 또는 증가된 점호각에서의 발생 전압값과 목표 전압값(Vref)을 비교할 수 있다. 제어부(200)는 발생 무효 전력값이 목표 무효 전력값과 동일하지 않거나 또는 발생 전압값이 목표 전압값과 동일하지 않으면 리액터(130)의 온도를 보정하기 위한 인터럽트 모드로 진입하도록 구성될 수 있다. 또한, 제어부(200)는 발생 무효 전력값이 목표 무효 전력값과 동일하거나 또는 발생 전압값이 목표 전압값과 동일한 경우 목표가 달성된 것이므로 사이리스터 밸브(120)의 위상제어값(점호각)을 유지시킬 수 있다.When the target reactive power value (Qref), target voltage value (Vref), first-stage reactor temperature (T1), and second-stage reactor temperature (T2) are set by the HMI 300, the control unit 200 operates at the current firing angle. The firing angle of the thyristor valve 120 may be increased by a predetermined phase (eg, 1 degree, etc.). The control unit 200 may determine the current generated in the reactor 130 and the voltage applied to the reactive power supply device at the increased firing angle, and determine the generated reactive power value based on the determined current value and voltage value. If the generated reactive power value is equal to the set maximum reactive power value, the control unit 200 cannot maintain the phase control value (firing angle) of the thyristor valve 120 because additional reactive power supply is not possible from the corresponding reactive power supply device. there is. If the generated reactive power value is smaller than the maximum reactive power value, the control unit 200 compares the generated reactive power value generated at the increased firing angle with the target reactive power value (Qref) or the generated voltage value at the increased firing angle. and the target voltage value (Vref) can be compared. The control unit 200 may be configured to enter an interrupt mode to correct the temperature of the reactor 130 when the generated reactive power value is not equal to the target reactive power value or the generated voltage value is not equal to the target voltage value. In addition, the control unit 200 maintains the phase control value (firing angle) of the thyristor valve 120 because the goal has been achieved when the generated reactive power value is equal to the target reactive power value or the generated voltage value is equal to the target voltage value. You can.

인터럽트 모드에서, 제어부(200)는 리액터(130)의 온도를 1단계 위험 온도인 제 1 온도(T1)와 비교할 수 있다. 제어부(200)는 리액터(130)의 온도가 제 1 온도보다 크면 미리 결정된 위상(예를 들어, 1도 등)만큼 점호각을 감소시키며, 리액터(130)의 온도가 제 1 온도 이하가 될 때까지 전술한 제 1 온도와 비교하는 동작 및 점호각을 감소시키는 동작을 반복하도록 구성될 수 있다. 리액터(130)는 발생하는 전류의 증가에 따라 과열될 수 있기 때문에, 단계적으로 점호각을 감소시켜 단계적으로 발생 전류를 감소시키면 리액터(130)의 온도가 단계적으로 감소될 수 있다. 제어부(200)는 인터럽트 모드에서 점호각의 단계적 감소를 통해 리액터(130)의 온도가 제 1 온도 이하가 되면 인터럽트 모드를 종료시키고 현재의 점호각을 유지할 수 있다.In the interrupt mode, the control unit 200 may compare the temperature of the reactor 130 with the first temperature T1, which is a first-stage critical temperature. When the temperature of the reactor 130 is greater than the first temperature, the control unit 200 reduces the firing angle by a predetermined phase (e.g., 1 degree, etc.), and when the temperature of the reactor 130 is below the first temperature, the control unit 200 reduces the firing angle by a predetermined phase (e.g., 1 degree, etc.). It may be configured to repeat the operation of comparing the above-described first temperature and the operation of reducing the firing angle. Since the reactor 130 may overheat as the generated current increases, the temperature of the reactor 130 can be gradually reduced by gradually reducing the generated current by gradually reducing the firing angle. The control unit 200 may end the interrupt mode and maintain the current firing angle when the temperature of the reactor 130 falls below the first temperature through a gradual decrease in the firing angle in the interrupt mode.

또한, 인터럽트 모드에서, 제어부(200)는 리액터(130)의 온도를 제 1 온도보다 높은 2단계 위험 온도인 제 2 온도(T2)와 비교할 수 있으며, 리액터(130)의 온도가 제 2 온도를 초과하는 경우에는 리액터(130)의 고장을 방지하기 위해 무효 전력 공급 장치의 차단기(110)를 오프(OFF)시키도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 제 2 온도를 초과할 정도로 리액터(130)가 가열된 경우에는 무효 전력 공급 장치를 전력 계통(100)에서 분리시킬 수 있다.Additionally, in the interrupt mode, the control unit 200 may compare the temperature of the reactor 130 with a second temperature (T2), which is a two-stage critical temperature higher than the first temperature, and the temperature of the reactor 130 may be set to the second temperature. If it exceeds the limit, it may be configured to turn off the circuit breaker 110 of the reactive power supply device to prevent failure of the reactor 130. Accordingly, when the reactor 130 is heated to an extent that exceeds the second temperature, the reactive power supply device can be separated from the power system 100.

이러한 구성을 통해, 본 개시 내용은 무효 전력 공급 장치를 전력 계통(100)에서 분리하지 않으면서도(즉, 무효 전력 공급 장치의 동작을 유지하면서도) 무효 전력 공급 장치에 적용된 리액터의 온도를 제어할 수 있는 해결책을 제공할 수 있다. 이를 통해, 본 개시 내용은 무효 전력 공급 장치의 리액터(130)를 차단시킬 필요가 있는 고온(제 2 온도)보다 낮은 설정된 온도(제 1 온도)에서 미리 온도 보정을 개시하여 유지보수 효율성을 높히고 리액터(130)의 수명을 연장시킬 수 있다.Through this configuration, the present disclosure makes it possible to control the temperature of the reactor applied to the reactive power supply without disconnecting the reactive power supply from the power system 100 (i.e., while maintaining the operation of the reactive power supply). can provide a solution. Through this, the present disclosure increases maintenance efficiency and increases maintenance efficiency by starting temperature compensation in advance at a set temperature (first temperature) lower than the high temperature (second temperature) at which the reactor 130 of the reactive power supply device needs to be shut off. (130) The lifespan can be extended.

도 4는 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 지상 무효 전력 공급 장치에서 리액터의 온도 보정을 제어하기 위한 방법을 나타내는 예시적인 순서도이다.4 is an exemplary flowchart illustrating a method for controlling temperature compensation of a reactor in a ground reactive power supply device according to an embodiment of the present disclosure.

도 4에 도시된 바와 같이, HMI(300)에 의해 목표 무효 전력값(Qref), 목표 전압값(Vref), 제 1 온도(T1) 및 제 2 온도(T2)가 설정될 수 있다(S410). S415단계에서 목표 무효 전력값(Qref)을 판단 기준으로 설정하는 경우, 제어부(200)는 미리 결정된 위상(예를 들어, 1도 등)만큼 사이리스터 밸브(120)의 점호각을 증가시킬 수 있다(S420). 제어부(200)는 증가된 점호각에서 발생되는 발생 무효 전력값을 최대 무효 전력값과 비교할 수 있으며(S425), 발생 무효 전력값이 최대 무효 전력값과 동일한 경우 사이리스터 밸브(120)의 점호각을 유지시킬 수 있다(S450). 발생 무효 전력값이 최대 무효 전력값과 동일하지 않은 경우(즉, 더 작은 경우), 제어부(200)는 발생 무효 전력값과 목표 무효 전력값(Qref)을 비교할 수 있으며(S430), 이들이 동일하지 않은 경우 인터럽트 모드로 진입할 수 있다.As shown in FIG. 4, the target reactive power value (Qref), target voltage value (Vref), first temperature (T1), and second temperature (T2) may be set by the HMI 300 (S410). . When setting the target reactive power value (Qref) as the judgment standard in step S415, the control unit 200 may increase the firing angle of the thyristor valve 120 by a predetermined phase (e.g., 1 degree, etc.) ( S420). The control unit 200 may compare the generated reactive power value generated at the increased firing angle with the maximum reactive power value (S425), and if the generated reactive power value is equal to the maximum reactive power value, the firing angle of the thyristor valve 120 may be adjusted. It can be maintained (S450). If the generated reactive power value is not the same as (i.e., smaller than) the maximum reactive power value, the control unit 200 may compare the generated reactive power value and the target reactive power value (Qref) (S430), and if they are not the same, If not, you can enter interrupt mode.

한편, S415 단계에서 목표 전압값(Vref)을 판단 기준으로 설정하는 경우, 제어부(200)는 미리 결정된 위상(예를 들어, 1도 등)만큼 사이리스터 밸브(120)의 점호각을 증가시킬 수 있다(S435). 제어부(200)는 증가된 점호각에서 발생되는 발생 무효 전력값을 최대 무효 전력값과 비교할 수 있으며(S440), 발생 무효 전력값이 최대 무효 전력값과 동일한 경우 사이리스터 밸브(120)의 점호각을 유지시킬 수 있다(S450). 발생 무효 전력값이 최대 무효 전력값과 동일하지 않은 경우(즉, 더 작은 경우), 제어부(200)는 발생 전압값(또는 전력 계통(100)의 전압값)과 목표 전압값(Vref)을 비교할 수 있으며(S445), 이들이 동일하지 않은 경우 인터럽트 모드로 진입할 수 있다.Meanwhile, when setting the target voltage value (Vref) as the judgment standard in step S415, the control unit 200 may increase the firing angle of the thyristor valve 120 by a predetermined phase (e.g., 1 degree, etc.). (S435). The control unit 200 may compare the generated reactive power value generated at the increased firing angle with the maximum reactive power value (S440), and if the generated reactive power value is equal to the maximum reactive power value, the firing angle of the thyristor valve 120 may be adjusted. It can be maintained (S450). If the generated reactive power value is not equal to (i.e., smaller than) the maximum reactive power value, the control unit 200 compares the generated voltage value (or the voltage value of the power system 100) with the target voltage value (Vref). (S445), and if they are not the same, interrupt mode can be entered.

인터럽트 모드에서, 제어부(200)는 리액터(130)의 온도와 제 2 온도(T2)를 비교할 수 있으며(S465), 제 2 온도(T2)를 초과하는 경우에는 차단기(110)를 오프시켜 무효 전력 공급 장치를 전력 계통(100)으로부터 분리시킬 수 있다(S470). 리액터(130)의 온도가 제 2 온도(T2) 이하인 경우, 제어부(200)는 리액터(130)의 온도와 제 1 온도(T1)를 비교할 수 있다(S475). 리액터(130)의 온도가 제 1 온도(T1)를 초과하는 경우, 제어부(200)는 미리 결정된 위상만큼 사이리스터 밸브(120)의 점호각을 감소시키고(S480), 다시 리액터(130)의 온도와 제 1 온도(T1)를 비교할 수 있다(S485). 리액터(130)의 온도가 제 1 온도(T1) 이하가 될 때까지, S480 및 S485 단계들은 반복 수행될 수 있다. S480 및 S485의 반복 수행결과, 리액터(130)의 온도가 제 1 온도(T1) 이하가 되면, 제어부(200)는 인터럽트 모드를 종료하고 S455에서 전력 시스템을 오프(OFF)시키지 않는 경우 현재의 점호각을 유지시킬 수 있다(S450). 한편, S475 단계에서, 리액터(130)의 온도가 제 1 온도(T1) 이하인 경우 인터럽트 모드는 바로 종료되며, 제어부(200)는 S420 내지 S430 단계들 또는 S435 내지 S445 단계들을 다시 수행할 수 있다.In the interrupt mode, the control unit 200 can compare the temperature of the reactor 130 with the second temperature (T2) (S465), and when it exceeds the second temperature (T2), turns off the breaker 110 to generate reactive power. The supply device can be separated from the power system 100 (S470). If the temperature of the reactor 130 is below the second temperature (T2), the control unit 200 may compare the temperature of the reactor 130 and the first temperature (T1) (S475). When the temperature of the reactor 130 exceeds the first temperature (T1), the control unit 200 reduces the firing angle of the thyristor valve 120 by a predetermined phase (S480), and again increases the temperature and the temperature of the reactor 130. The first temperature (T1) can be compared (S485). Steps S480 and S485 may be repeatedly performed until the temperature of the reactor 130 becomes below the first temperature T1. As a result of repeating S480 and S485, when the temperature of the reactor 130 becomes below the first temperature (T1), the control unit 200 ends the interrupt mode and, if the power system is not turned off in S455, the current point The whistle can be maintained (S450). Meanwhile, in step S475, if the temperature of the reactor 130 is below the first temperature T1, the interrupt mode is immediately terminated, and the control unit 200 may perform steps S420 to S430 or steps S435 to S445 again.

S450 단계에서 사이리스터 밸브(120)의 점호각을 유지하는 동안, 전력 시스템을 오프(OFF)하도록 결정되면(S455) 점호각은 0으로 초기화되어(S460) 프로세스가 종료될 수 있다.While maintaining the firing angle of the thyristor valve 120 in step S450, if it is determined to turn off the power system (S455), the firing angle may be initialized to 0 (S460) and the process may be terminated.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.The description of the presented embodiments is provided to enable any person skilled in the art to make or use the present invention. Various modifications to these embodiments will be apparent to those skilled in the art, and the general principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the scope of the invention. Thus, the present invention is not limited to the embodiments presented herein, but is to be construed in the broadest scope consistent with the principles and novel features presented herein.

100: 전력 계통
110: 차단기
120: 사이리스터 밸브
130: 리액터
140: AC-DC 컨버터
150: 변압기 리액터
200: 제어부
201: 인터페이스
202: 제어 유닛
203: 전압 검출부
204: 전류 검출부
205: 입출력부(IN/OUT)
206: 표시부
300: HMI
100: power system
110: circuit breaker
120: Thyristor valve
130: reactor
140: AC-DC converter
150: Transformer reactor
200: control unit
201: interface
202: control unit
203: voltage detection unit
204: Current detection unit
205: Input/output unit (IN/OUT)
206: display unit
300: HMI

Claims (10)

지상 무효 전력 공급 장치로서,
전력 계통과 연결되는 차단기;
제 1 사이리스터 및 상기 제 1 사이리스터와 역병렬로 연결되는 제 2 사이리스터를 포함하는 사이리스터 밸브;
상기 사이리스터 밸브와 연결되는 리액터; 및
상기 제 1 사이리스터 및 상기 제 2 사이리스터의 점호각을 제어함으로써 상기 리액터에서 발생하는 전류량을 조정하도록 구성되는 제어부를 포함하며,
상기 제어부는 상기 리액터의 온도 정보를 모니터링하도록 구성되고,
상기 제어부는 미리 결정된 위상만큼 상기 점호각을 증가시키고, 상기 증가된 점호각에서 발생하는 발생 무효 전력값과 목표 무효 전력값을 비교하거나 또는 상기 증가된 점호각에서의 발생 전압값과 목표 전압값을 비교하고, 상기 발생 무효 전력값이 상기 목표 무효 전력값과 동일하거나 또는 상기 발생 전압값이 상기 목표 전압값과 동일하면 상기 점호각을 유지하고, 상기 발생 무효 전력값이 상기 목표 무효 전력값과 동일하지 않거나 또는 상기 발생 전압값이 상기 목표 전압값과 동일하지 않으면 인터럽트 모드로 진입하도록 구성되고,
상기 인터럽트 모드에서, 상기 제어부는 상기 리액터의 온도를 설정된 제 1 온도와 비교하고, 상기 리액터의 온도가 상기 제 1 온도보다 크면 상기 미리 결정된 위상만큼 상기 점호각을 감소시키며, 상기 리액터의 온도가 상기 제 1 온도 이하가 될 때까지 상기 제 1 온도와 비교하는 동작 및 상기 점호각을 감소시키는 동작을 반복함으로써, 상기 리액터의 온도가 상기 제 1 온도를 초과하면 상기 리액터의 온도가 상기 제 1 온도 이하가 될 때가지 상기 점호각을 조정하도록 구성되고,
상기 리액터의 온도가 상기 제 1 온도 이하가 되면, 상기 제어부는 상기 인터럽트 모드를 종료하고 현재의 점호각을 유지하도록 구성되고,
상기 인터럽트 모드에서, 상기 제어부는 상기 리액터의 온도가 상기 제 1 온도보다 높은 설정된 제 2 온도를 초과하면 상기 차단기를 오프(OFF)시키도록 구성되는,
지상 무효 전력 공급 장치.
As a ground reactive power supply,
Circuit breaker connected to the power system;
A thyristor valve including a first thyristor and a second thyristor connected in anti-parallel to the first thyristor;
A reactor connected to the thyristor valve; and
It includes a control unit configured to adjust the amount of current generated in the reactor by controlling the firing angles of the first thyristor and the second thyristor,
The control unit is configured to monitor temperature information of the reactor,
The control unit increases the firing angle by a predetermined phase, compares the generated reactive power value generated at the increased firing angle with the target reactive power value, or compares the generated voltage value at the increased firing angle with the target voltage value. Compare, and maintain the firing angle if the generated reactive power value is equal to the target reactive power value or the generated voltage value is equal to the target voltage value, and the generated reactive power value is equal to the target reactive power value. Configured to enter interrupt mode if not done or if the generated voltage value is not equal to the target voltage value,
In the interrupt mode, the control unit compares the temperature of the reactor with a set first temperature, and if the temperature of the reactor is greater than the first temperature, decreases the firing angle by the predetermined phase, and the control unit reduces the firing angle by the predetermined phase when the temperature of the reactor is greater than the first temperature. By repeating the operation of comparing the first temperature and the operation of decreasing the firing angle until the temperature falls below the first temperature, when the temperature of the reactor exceeds the first temperature, the temperature of the reactor falls below the first temperature. It is configured to adjust the firing angle until
When the temperature of the reactor falls below the first temperature, the control unit is configured to end the interrupt mode and maintain the current firing angle,
In the interrupt mode, the control unit is configured to turn off the circuit breaker when the temperature of the reactor exceeds a set second temperature that is higher than the first temperature.
Ground reactive power supply.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 리액터의 온도가 상기 제 1 온도를 초과하면 알람 또는 경보 신호를 출력하도록 구성되는,
지상 무효 전력 공급 장치.
According to claim 1,
The control unit is configured to output an alarm or warning signal when the temperature of the reactor exceeds the first temperature,
Ground reactive power supply.
지상 무효 전력 공급 장치의 온도 보정을 제어하기 위한 방법으로서,
상기 지상 무효 전력 공급 장치는 차단기, 사이리스터 밸브, 상기 사이리스터 밸브와 연결되는 리액터 및 상기 사이리스터 밸브의 점호각을 제어함으로써 상기 리액터에서 발생하는 전류량을 조정하고 상기 리액터의 온도 정보를 모니터링하도록 구성되는 제어부를 포함하며, 상기 방법은,
상기 제어부에서 상기 사이리스터 밸브의 점호각을 미리 결정된 위상만큼 증가시키는 단계;
상기 증가된 점호각에서 발생하는 발생 무효 전력값과 목표 무효 전력값을 비교하거나 또는 상기 증가된 점호각에서의 발생 전압값과 목표 전압값을 비교하는 단계; 및
상기 발생 무효 전력값이 상기 목표 무효 전력값과 동일하거나 또는 상기 발생 전압값이 상기 목표 전압값과 동일하면 상기 점호각을 유지하는 단계;
상기 발생 무효 전력값이 상기 목표 무효 전력값과 동일하지 않거나 또는 상기 발생 전압값이 상기 목표 전압값과 동일하지 않으면 인터럽트 모드로 진입하는 단계;
상기 인터럽트 모드에서, 상기 리액터의 온도를 설정된 제 1 온도와 비교하는 동작 및 상기 리액터의 온도가 상기 제 1 온도보다 크면 상기 미리 결정된 위상만큼 상기 점호각을 감소시키는 동작을 반복함으로써 상기 리액터의 온도가 상기 제 1 온도 이하가 될 때까지 상기 점호각을 조정하는 단계; 및
상기 리액터의 온도가 상기 제 1 온도 이하가 되면 상기 인터럽트 모드를 종료하고 현재의 점호각을 유지하는 단계를 포함하고,
상기 방법은,
상기 인터럽트 모드에서, 상기 리액터의 온도가 상기 제 1 온도보다 높은 설정된 제 2 온도를 초과하면 상기 차단기를 오프(OFF)시키는 단계를 더 포함하는,
지상 무효 전력 공급 장치의 온도 보정을 제어하기 위한 방법.
A method for controlling temperature compensation of a ground reactive power supply, comprising:
The ground reactive power supply device includes a circuit breaker, a thyristor valve, a reactor connected to the thyristor valve, and a control unit configured to adjust the amount of current generated in the reactor by controlling the firing angle of the thyristor valve and to monitor temperature information of the reactor. It includes, and the method includes,
increasing the firing angle of the thyristor valve by a predetermined phase in the control unit;
Comparing the generated reactive power value generated at the increased firing angle with a target reactive power value or comparing the generated voltage value generated at the increased firing angle with a target voltage value; and
maintaining the firing angle when the generated reactive power value is equal to the target reactive power value or the generated voltage value is equal to the target voltage value;
Entering an interrupt mode when the generated reactive power value is not equal to the target reactive power value or the generated voltage value is not equal to the target voltage value;
In the interrupt mode, the temperature of the reactor is reduced by repeating the operation of comparing the temperature of the reactor with a set first temperature and reducing the firing angle by the predetermined phase when the temperature of the reactor is greater than the first temperature. adjusting the firing angle until the first temperature is lower than or equal to the first temperature; and
When the temperature of the reactor falls below the first temperature, terminating the interrupt mode and maintaining the current firing angle,
The above method is,
In the interrupt mode, further comprising turning off the circuit breaker when the temperature of the reactor exceeds a set second temperature that is higher than the first temperature.
Method for controlling temperature compensation of terrestrial reactive power supply.
삭제delete 삭제delete
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101653374B1 (en) * 2014-08-21 2016-09-06 (주) 디지털파워 Power factor compensation apparatus built-in reactor protection module
KR101779909B1 (en) * 2017-01-19 2017-09-20 오성기전주식회사 Electrical panel including automatic power factor compansation system
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170135337A (en) * 2016-05-31 2017-12-08 엘에스산전 주식회사 Reactive power compensation system and method thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101653374B1 (en) * 2014-08-21 2016-09-06 (주) 디지털파워 Power factor compensation apparatus built-in reactor protection module
KR101779909B1 (en) * 2017-01-19 2017-09-20 오성기전주식회사 Electrical panel including automatic power factor compansation system
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