KR20030028839A - 독립된 전력공급식 회선망 및 독립된 전력공급식 회선망의운용방법 - Google Patents

독립된 전력공급식 회선망 및 독립된 전력공급식 회선망의운용방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 독립된 전력회선망에 관한 것으로서, 이 전력회선망에는 제1 제너레이터에 연결된 적어도 하나의 에너지 공급원이 제공된다. 내연기관에 연결될 수 있는 제2 제너레이터도 제공된다. 이러한 독립된 자가발전식 전력회선망에 있어서, 제1 제너레이터에 연결되는 에너지 공급원은 풍력발전 시스템, 수력발전 장치 등과 같은 재생 에너지 공급원이 될 수 있다.

Description

독립된 전력공급식 회선망 및 독립된 전력공급식 회선망의 운용 방법{ISOLATED NETWORK AND METHOD FOR OPERATION OF AN ISOLATED NETWORK}
이러한 독립된 자가발전식 전력회선망은 일반적으로 널리 알려져 있으며, 특히 중앙 전력공급식 회선망에는 연결되어 있지 않고 바람 및/또는 태양 및/또는 수력과 같은 재생 에너지원을 이용할 수 있는 지역에 전력을 공급하는 기능을 한다. 이러한 지역이란 섬이나 외딴 곳 또는 면적, 위치 및/또는 기후적 조건이 특별하여 접근이 불가능한 지역이 될 수 있다. 그러나, 이러한 지역에서도 전기, 수도 및 난방의 공급이 필요하다. 이러한 것들의 공급을 위하여는 적어도 전기 에너지가 독립된 회선망에 의하여 제공되고 분배될 필요가 있다. 현대의 전기로 작동하는 설비에도 적절한 기능을 수행하기 위하여 독립된 회선망의 전압 및 주파수의 변동에 대한 한계값이 비교적 적은 적응성을 필요로 한다.
상기와 같은 한계값에 부합하는 여러가지 방법들 중에서, 소위 풍력/디젤 시스템이 사용되고 있는데, 이 시스템에서는 풍력발전 시스템이 주에너지원으로서 사용된다. 풍력발전 시스템에서 생기는 교류는 정류되어 필요한 회선망 주파수에서 변환기를 통하여 교류로 변환된다. 이에 의하여, 풍력발전 시스템에서 제너레이터의 회전속도에 무관한 회선망 주파수가 발생하게 되어 제너레이터의 주파수가 된다.
다음으로, 인버터에 의하여 회선망 주파수가 결정된다. 여기에서, 2가지 상이한 변형이 가능하다. 제1 변형은 안정된 회선망 주파수를 자체적으로 발생시킬 수 있는 자체정류식 인버터(self-commutated inverter)이다. 그러나, 이러한 자체정류식 인버터는 높은 수준의 기술적 수고를 필요로 하며, 비용이 많이 들게 된다. 자체정류식 인버터의 대용으로서 라인정류식 인버터가 있는데, 이 인버터는 자체의 출력 전압의 주파수를 사용하는 회선망의 주파수에 동기화시킨다. 이러한 인버터는 자체정류식 인버터보다 경제적이기는 하지만, 항상 동기화가 가능한 회선망을 필요로 한다. 따라서, 라인정류식 인버터에는 라인정류에 필요한 제어 파라미터를 공급하는 펄스 형성기가 반드시 제공되어야 한다. 공지되어 있는 독립된 전력공급식 회선망에서, 이러한 펄스 형성기는, 예컨대 내연기관(디젤엔진)에 의하여 구동되는 동기식 제너레이터이다.
즉, 이러한 사실은 내연기관이 끊임없이 구동하여야 펄스 형성기로서의 동기식 제너레이터를 구동시킬 수 있다는 것을 의미한다. 이것은 내연기관이 펄스 형성기로서 사용하는 제너레이터를 구동시키는데 이용할 수 있는 전력의 일부, 즉 그전력은 종종 3kW∼5kW의 전력만을 필요로 하여 연료 소비가 크지 않으며 시간당 몇 리터의 연료만이 소모된다고 하더라도, 유지보수, 연료소비 및 배기에 의한 환경오염과 같은 이유에 의하여 부적절하다.
공지되어 있는 독립된 전력공급식 회선망에 대한 다른 문제점으로는, 주에너지 공급원에 의하여 생성된 과잉 에너지를 소비하는 "덤프 부하"(dump load)라고 불리는 리엑티브 부하가 반드시 있어야, 부하가 연결되어 있지 않은 때라도 주에너지 공급원이 유휴 동작을 하지 않게 되는데, 유휴 동작을 하게 되면 과도한 회전속도에 의하여 주에너지 공급원이 기계적 손상을 입게 된다. 이러한 현상은 풍력발전 시스템을 주에너지 공급원으로 사용하는 경우에 특히 문제가 된다.
본 발명은 독립된 전력회선망에 관한 것으로서, 이 전력회선망에는 제1 제너레이터에 연결된 적어도 하나의 에너지 공급원이 제공된다. 내연기관에 연결될 수 있는 제2 제너레이터도 제공된다. 이러한 독립된 자가발전식 전력회선망에 있어서, 제1 제너레이터에 연결되는 에너지 공급원은 풍력발전 시스템, 수력발전 장치 등과 같은 재생 에너지 공급원이 될 수 있다.
본 발명의 양호한 실시예는 첨부 도면과 함께 상세히 설명된다.
도1은 본 발명에 따른 독립된 회선망을 개략적으로 나타낸 회로도.
도2는 도1에 개략적으로 나타낸 회로도의 변형예를 나타낸 도면.
도3은 본 발명에 따른 독립된 회선망의 바람직한 실시예를 나타낸 도면.
본 발명은 상기 언급한 문제점들에 대한 해소하고 독립된 전력공급식 회선망의 효율성을 개선하는 해결책에 기초를 두고 있다.
이러한 목적은 청구항 1 내지 청구항 16에 따른 독립된 전력회선망과 청구항 18에 따른 독립된 회선망의 운용을 제어하는 방법을 제공하는 본 발명에 의하여 달성된다. 본 발명의 보다 세분화된 특징은 종속 청구항에 개시하고 있다.
본 발명은 제2 제너레이터를 인식하는 것에 기초를 두고 있는데, 이 제2 제너레이터는 펄스 형성기의 기능을 가지고 있어서, 주에너지 공급원(예컨대, 풍력발전 시스템)의 전기 에너지에 의하여 구동이 가능하기 때문에, 내연기관을 완전하게 차단하여 제2 제너레이터로부터 단전시키는 것이 가능하게 된다. 이 경우, 제2 제너레이터는 발전기 모드(generator mode)가 아닌 전동기 모드(motor mode)가 되며,필요한 전기 에너지는 주 전기 에너지 공급원이나 제너레이터에 의하여 공급된다. 만일 제2 제너레이터와 내연기관의 사이에 있는 클러치가 전자기 클러치인 경우, 이 클러치는 주에너지 공급원이나 제너레이터로부터 전기 에너지가 공급되어 구동이 될 수 있다. 만일 클러치에 전기 에너지가 공급되지 않는다면, 클러치는 연결이 해제된다. 내연기관이 작동하지 않는 경우에는, 상기 언급한 바와 같이, 제2 제너레이터에 전기 에너지가 공급되어 제2 제너레이터가 구동(전동기 모드)되어, 펄스 형성기는 내연기관이 운전 정지되는 것과 무관하게 계속해서 동작 상태를 유지하게 된다. 엔진을 기동시켜 발전기 모드로 동작시킬 필요가 있을 때마다, 내연기관이 기동하여 전기 구동식 클러치에 의하여 제2 제너레이터에 결합됨으로써, 발전기 모드에서 제2 제너레이터는 독립된 전력회선망에 대하여 추가의 에너지를 제공하는 것이 가능하게 된다.
완전하게 제어가 가능한 풍력발전 시스템을 사용하게 되면, "덤프 부하"가 없어도 상기와 같이 하는 것이 가능하게 되는데, 이는 풍력발전 시스템이 완전하게 제어가 가능하고, 필요한 양의 전력을 정확하게 생성하는데 필요한 가변 속도와 가변 블레이트 조절이 가능하여 풍력발전 시스템이 필요한 전력을 정확하게 생성하기 때문에, "불필요한 전력의 처리"(disposal)가 필요하기 않게 되기 때문이다. 풍력발전 시스템은 회선망에서 필요로 하는 양(또는 임시 저장체의 충전을 위한 양)만큼의 에너지를 생성하고 불필요하게 제거하여야 하는 과잉 에너지를 생성하지 않게 되어, 풍력발전 시스템과 독립된 회선망의 전체적인 효율이 "덤프 부하"를 사용하였을 경우보다 크게 높아지게 된다.
본 발명의 바람직한 실시예로서, 풍력발전 시스템은 다운스트림 직류/교류(dc-ac) 변환기가 있는 동기식 제너레이터를 포함한다. 이러한 dc-ac 변환기는 정류기, dc 링크 및 가변 주파수 변환기를 구비한다. 광발전 소자(photovoltaic element)와 같은 직류 전압을 제공하는 다른 공급원이 회선망에 설치되어 있다면, dc-ac 변환기의 dc 링크에 접속되어, 부가적인 재생 에너지 공급원의 에너지가 dc 링크에 공급될 수 있어서, 광발전 소자 등의 부가적인 주에너지 공급원에 대해서는 유리하다. 이러한 방식에서, 제1 주에너지 공급원으로부터 공급되는 에너지는 증가될 수 있다.
이용 가능한 전력 및/또는 증가되는 전력 수요에서의 변동(fluctuation)을 자체적으로 보상하고, 수요가 동시에 일어나지 않은 이용 가능한 에너지를 사용하기 위하여, 전기 에너지를 저장할 수 있어 이 저장된 에너지를 필요할 때 신속하게 빼내 쓸 수 있는 임시 저장체를 제공하는 것이 좋다. 이러한 저장체로는 충전식 배터리 등의 전기화학 저장장치뿐만 아니라 캐패시터 또는 수소 축전기와 같은 화학 저장체도 사용이 가능하다. 수소 축전기는 과잉 전기 에너지로부터 전해질에 의하여 생성되는 수소를 저장하는 것이다. 저장체로부터 전기 에너지를 빼내기 위해서는, dc-ac 변환기의 dc 링크에 직접 연결되거나 dc 링크에 적절한 충전/방전 회로를 통하여 연결하면 된다.
에너지 저장체의 다른 형태로서 회전 에너지를 변환하여 플라이휠에 저장하는 것이 있다. 이 플라이휠은 제2 동기식 제너레이터에 대한 본 발명의 바람직한 개량체에 연결되어 상기와 마찬가지로 저장된 에너지를 이용하여 펄스 형성기를 구동시키는 것이 가능하다.
독립된 회선망에서의 에너지 소비가 풍력발전 시스템 등의 주에너지 공급원의 전력용량을 초과하지 않는 경우에는 전기 에너지가 모든 저장체에 공급될 수 있다. 예를 들어, 주에너지 공급원이 1.5MW의 정격전력을 갖는 풍력발전 시스템이거나 몇개의 풍력발전 시스템을 모은 10MW의 정격전력을 갖는 풍력발전 장치이고, 풍력의 조건으로서 주에너지 공급원이 정격동작시에 구동이 가능하여야 하며, 독립된 회선망에서의 전력 소비가 주에너지 공급원의 정격전력을 절대 초과하지 않는다면, 그러한 상황(특히, 야간에, 그리고 독립된 회선망에서 전력소비가 적은 시간 동안)주에너지 공급원을 구동시켜 모든 에너지 저장체를 충전시킴으로써, 독립된 회선망의 전력소비가 주에너지 공급원의 전력공급을 초과하게 되면, 에너지 저장체를 먼저, 때때로는 짧은 시간 동안만이라도 가동시키는 것이 가능하게 된다.
본 발명의 바람직한 특징으로서, 제2 제너레이터에 연결되어 있는 에너지 장치(내연기관, 플라이휠)를 제외한 모든 에너지 공급원과 임시 저장체는 버스 등으로 구성된 공유 dc 링크에 접속되고 단일의 라인정류식 인버터(dc-ac 변환기)에 의하여 종단될 수 있다. 단일의 라인정류식 dc-ac 변환기를 dc 링크에 이용하게 되면 매우 경제적인 배치가 된다.
또한, 부가적인(예비의) 내연기관 및 제3의 제너레이터(예컨대, 동기식 제너레이터)를 설치하여, 재생 에너지 공급원과 저장된 에너지로부터 이용할 수 있는 것보다 더 많은 전력을 필요로 하는 경우에, 부가적인(예비의) 전력생성 시스템을 작동시켜 전력을 얻는 것이 가능하다. 본 발명의 상세한 실시예는 첨부된 특허청구범위와 함께 설명한다.
도1은 정류기(20)를 구비하는 다운스트림 인버터가 있는 풍력발전 시스템을 나타내고 있는데, 여기서, 풍력발전 시스템은 정류기(20)를 통해 dc 링크(28)에 연결되어 있고, dc-ac 변환기(24)도 dc 링크(28)의 출력에 연결되어 있다.
제2 동기식 제너레이터(32)는 전자기 클러치(34)를 통해 내연기관(30)에 연결되어 있으며, dc-ac 변환기(24)의 출력에는 병렬로 연결되어 있다. dc-ac 변환기(24)와 제2 동기식 제너레이터(32)의 출력선은 필요한 에너지를 부하(도시되어 있지 않음)에 공급한다.
풍력발전 시스템(10)은 전력을 생성하여 이 전력을 부하에 공급한다. 풍력발전 시스템(10)이 생성한 에너지는 정류기(20)에 의하여 정류되어 dc 링크(28)에 공급된다.
dc-ac 변환기(24)는 공급되는 전류로부터 교류를 생성하여 이 교류를 독립된 회선망으로 공급한다. dc-ac 변환기(24)는 비용이나, dc-ac 변환기가 자체적으로 동기화하도록 펄스 형성기를 제공하는 등의 이유에 의하여 라인정류식 dc-ac 변환기(24)로 설계된다.
이러한 펄스 형성기는 제2 동기식 제너레이터(32)이다. 이 동기식 제너레이터(32)는 내연기관(30)을 차단하여 전동기 모드로 동작하며, 펄스 형성기로서 기능한다. 이 전동기 모드에서, 구동 에너지는 풍력발전 시스템(10)으로부터 제공되는 전기 에너지이다. 이러한 동기식 제너레이터(32)를 구동시키기 위한 에너지는, 정류기(20)와 dc-ac 변환기(24)의 손실과 마찬가지로, 풍력발전 시스템(10)에 의하여 반드시 부가적으로 생성되어야 한다.
제2 동기식 제너레이터(32)는 펄스 형성기로서의 기능외에도, 회선망에서 리액티브 에너지를 생성하고, 단락회로에 전류를 공급하며, 플리커 필터로서 동작하고, 전압을 조절하는 것과 같은 다른 작업을 수행한다.
부하를 오프시킨 경우 이에 따라 에너지가 덜 필요로 하게 되면, 풍력발전 시스템(10)을 제어하여 에너지를 더 적게 생성하도록 함으로써, 덤프 부하를 사용하지 않아도 된다.
부하에 필요한 에너지가 풍력발전 시스템 단독으로는 만족시키지 못할 정도로 증가하게 되면, 내연기관(28)이 기동하여 전자기 클러치(34)에 전원이 공급된다. 이에 의하여, 클러치(34)는 내연기관(30)과 제2 동기식 제너레이터(32)를 기계적으로 연결시키고, 제너레이터(및 펄스 형성기)(32)는 (발전기 모드에서)필요로 하는 에너지를 공급하게 된다.
풍력발전 시스템(10)의 크기를 적절하게 함으로써, 부하에 공급할 에너지가 풍력발전 시스템으로부터 평균적으로 충분하게 제공하도록 하는 것이 가능하다.이에 따라, 내연기관(30)의 사용과 이와 관련된 연료 소비는 최소한으로 감소될 수 있다.
도2는 도1에 도시된 독립된 회선망의 변형예를 나타낸다. 필수적인 구성은 도1에 도시된 회선망에 대응한다. 도1과의 차이점은 내연기관(30)이 펄스 형성기로서 동작하는 제2 제너레이터(32)와 결합되어 있지 않다는 것이다. 내연기관(30)은 제2 제너레이터에 결합되는 대신에, 부가적인 제3의 (동기식)제너레이터(36)에 연결되며, 이 제너레이터(36)는 필요할 때 기동될 수 있으며, 이에 따라 제2 동기식 제너레이터(32)는 전동기 모드에서 펄스 형성기, 리액티브 전력 공급원, 단락회로 전류 공급원, 플리커 필터 및 전압 조절기로서 계속해서 동작이 가능하게 된다.
도3은 독립된 회선망의 다른 바람직한 실시예를 나타낸다. 도3에서, 3개의 풍력발전 시스템(10)이, 예컨대 풍력발전 장치를 형성하게 되는데, 이들 풍력발전 시스템은 (동기식)제너레이터로 도시되어 있으며, 그 각각이 정류기(20)에 연결되어 있다. 정류기(20)는 출력측에 병렬로 연결되어 풍력발전 시스템(10)에서 생성한 에너지를 dc 링크(28)에 공급한다.
또한, 도시되어 있는 3개의 광발전 소자(12)는 각각 승압 변환기(22)에 연결되어 있다. 이 승압 변환기(22)의 출력측은 dc 링크(28)에 병렬로 연결되어 있다.
또, 도시되어 있는 저장용 베터리 블록(14)은 임시 저장체를 나타낸 것이다. 이러한 임시 저장체는 저장용 배터리(14)와 같은 전기화학적 저장체뿐만 아니라 수소 축전기(도시되어 있지 않음)와 같은 화학 저장체도 가능하다. 이 수소 축전기는, 예컨대 전해질에 의하여 얻어진 수소로 채워질 수 있다.
저장용 배터리 블록(14)의 다음에는 캐패시터 블록(18)이 도시되어 있는데, 이 캐패시터 블록(18)은 임시 저장체로서 적절한 캐패시터를 사용할 수 있다는 것을 나타낸 것이다. 이러한 캐패시터로는, 예컨대 저장용량이 높고 손실이 적은 것으로 유명한 지멘스(Siemens)에서 만든 Ultra-Caps도 가능하다.
수소 축전기 블록(14)과 캐패시터 블록(18)(각각의 블록은 하나 이상의 장치로 구성될 수도 있음)은 충전/방전 회로(26)를 통하여 dc 링크(28)에 연결된다. 이 dc 링크(28)는 단일의 dc-ac 변환기(24)(또는 복수개가 병렬로 있는 dc-ac 변환기)에 의하여 종단되며, dc-ac 변환기(24)는 라인정류식인 것으로 구성하는 것이 바람직하다.
dc-ac 변환기(24)에 의한 라인 전압은 분배기(40)(트랜스포머를 구비해도 됨)에 공급되며, 이 분배기는 dc-ac 변환기(24)의 출력측에 연결된다. 마찬가지로, dc-ac 변환기(24)의 출력측에는 제2 동기식 제너레이터(32)가 연결된다. 이 동기식 제너레이터(32)는 독립된 회선망의 펄스 형성기, 리액티브 전력 및 단락회로 전류 공급원, 플리커 필터 및 전압 조절기가 된다.
제2 동기식 제너레이터(32)에는 플라이휠(16)이 연결된다. 이 플라이휠(16)도 임시 저장체로서, 예컨대 펄스 형성기의 전동기 모드 동작 동안 에너지를 저장할 수 있다.
재생 공급원으로부터 충분한 전력이 공급되지 못하는 경우의 발전기 모드에서 제너레이터(32)를 구동시키는 내연기관(30)과 전자기 클러치(34)는 제2 동기식 제너레이터(32)에 연결될 수 있다. 이에 의하여, 필요한 에너지가 독립된 회선망에 공급될 수 있다.
제2 동기식 제너레이터(32)와 전자기 클러치(34)에 연결된 내연기관(30)은 제2 동기식 제너레이터(소망에 따라 임시 저장체로서 플라이휠을 구비할 수 있음)가 전동기 모드에서만 펄스 형성기, 리액티브 전력 및 단락회로 전류 공급원, 플리커 필터 및 전압 조절기로서 선택적으로 작동할 수 있는 것이 명확하게 드러나도록 점선으로 도시하고 있다.
특히, 내연기관(30)이 없이 제2 동기식 제너레이터(32)가 제공된다면, 전력 손실이 더 커지고 이를 보상하기 위하여 제3 동기식 제너레이트(36)가 내연기관과 함께 제공될 수 있다. 유휴 상태에서, 이 제3 동기식 제너레이터(36)는 독립된 회선망에 추가적인 부하로서 부담을 주지 않기 위하여 독립된 회선망로부터 스위칭 장치(44)로 분리될 수 있다.
최종적으로, (마이크로프로세서/컴퓨터) 제어기(42)가 제공되어 독립된 회선망의 개별소자들을 제어하고, 이에 의하여 독립된 회선망의 운용이 대부분 자동화된다.
독립된 회선망의 개별소자들을 적절하게 설계함으로써, 풍력발전 시스템(10)이 부하에 대해 평균적으로 충분한 에너지를 공급하는 것이 가능하다. 이러한 에너지의 공급은 필요하다면 광발전 소자에 의하여 증가될 수 있다.
풍력발전 시스템(10) 및/또는 광발전 소자(12)로부터 이용 가능한 전력의 공급이 부하가 필요로 하는 전력보다 작거나 크면, 임시 저장체(14, 16, 18)가 필요하게 되어(방전/충전), 부족한 전력을 제공(방전)하거나 잉여 전력을 저장(충전)할수 있다. 따라서, 임시 저장체(14, 16, 18)는 재생 에너지를 공급할 때 생기는 변동이 일정하게 되도록 한다.
전력 변동이 어느 정도의 기간에 대하여 보상할 수 있는 가에 대하여는 대체적으로 저장체(14, 16, 18)의 저장용량과 관계가 있다. 저장체의 치수를 크게 하면, 몇시간에서 몇일까지의 기간이 가능하다.
내연기관(30) 및 제2 또는 제3 동기식 제너레이터(32, 36)의 기동은 임시 저장체(14, 16, 18)의 용량을 초과하는 전력 부족의 경우에만 필요하다.
상기 실시예의 설명에서, 주에너지 공급원은 바람이나 태양(빛)과 같이 재생 에너지원을 이용하였다. 주에너지 공급원은 다른 재생 에너지원, 예를 들어 수력을 이용할 수도 있으며 화석 연료를 사용하는 공급원도 가능하다.
또한, 해수 담수화 장치를 독립된 회선망에 연결하는 것이 가능하기 때문에, 독립된 회선망에 있는 부하가 주에너지 공급원이 제공할 수 있는 에너지보다 매우 적은 에너지를 필요로 하는 경우, 해수 담수화 장치가 "잉여" 전력, 즉 제공될 수 있었던 부가적인 양의 전력을 소비함으로써, 음용 가능한 물을 생성하도록 집수구에 저장시켜 놓을 수 있다. 독립된 회선망의 에너지 소비가 매우 커서, 모든 에너지 공급원이 이러한 전력을 가까스로 제공할 수 있을 정도라면, 해수 담수화 장치는 최소한의 동작만을 할 것이고, 아니면 거의 대부분 오프되어 있을 것이다. 해수 담수화 장치는 제어기(42)로 제어할 수도 있다.
독립된 회선망에서 주에너지 공급원으로부터 제공되는 전력의 일부만을 필요로 하는 경우, 양수발전 장치를 작동시키는 것도 가능하고, 또한 도시하고 있지는 않지만, 저수위에서 고수위로 물(또는 다른 유체물질도 가능)을 끌어올림으로써, 양수발전 장치로부터 생기는 전력을 필요할 때 이용할 수 있게 된다. 양수발전 장치는 제어기(42)로 제어할 수도 있다.
또한, 해수 담수화 장치 및 양수발전 장치를 조합하여 해수 담수화 장치에서 생긴 음용 가능한 물(음료수)을 고수위로 양수함으로써, 양수발전 장치의 제너레이터를 구동시키는데 사용할 수 있다.

Claims (22)

  1. 재생 에너지원을 이용하는 적어도 하나의 제1 에너지 공급원이 있으며, 상기 에너지 공급원이 제너레이터를 갖는 풍력발전 시스템인 것이 바람직하며, 내연기관에 연결될 수 있는 제2 제너레이터가 제공되는 독립된 전력회선망에 있어서,
    상기 풍력발전 시스템은 그 회전 속도 및 블레이드 조절에 대하여 그리고 상기 제2 제너레이터와 상기 내연기관 사이의 전자기 클러치에 의하여 제어가 가능한 것을 특징으로 하는 독립된 전력회선망.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 에너지 공급원은 적어도 하나의 정류기 및 dc-ac 변환기가 연결된 dc 링크를 갖는 인버터를 구비하는 동기식 제너레이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 독립된 전력회선망.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 dc 링크에는 적어도 하나의 전기 소자가 접속되어 dc 전기 에너지를 공급하는 것을 특징으로 하는 독립된 전력회선망.
  4. 제3항에 있어서, 상기 전기 소자는 광발전 소자 및/또는 기계적 에너지 축전기 및/또는 전기화학 저장체 및/또는 커패시터 및/또는 화학 저장체를 전기적 임시 저장체로서 사용하는 것을 특징으로 하는 독립된 전력회선망.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 제너레이터와 제3 제너레이터에 플라이휠이 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 독립된 전력회선망.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 여러개의 내연기관이 각각 제너레이터에 결합될 수 있는 것을 특징으로 하는 독립된 전력회선망.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 독립된 회선망을 제어하기 위한 제어기를 구비하는 것을 특징으로 하는 독립된 전력회선망.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 소자와 dc 링크 사이에 승압 변환기 또는 강압 변환기(22)를 구비하는 것을 특징으로 하는 독립된 전력회선망.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 소자와 dc 링크 사이에 충전/방전 회로(26)를 구비하는 것을 특징으로 하는 독립된 전력회선망.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플라이휠이 제너레이터와 다운스트림 정류기(20)에 연결되어 전기 에너지를 상기 dc 링크(28)에 공급하는 것을 특징으로 하는 독립된 전력회선망.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 재생 에너지원과 임시 저장체(14, 16, 18)를 이용하는 모든 에너지 공급원(10, 12)은 공유 dc 링크에 에너지를 공급하는 것을 특징으로 하는 독립된 전력회선망.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 라인정류식 dc-ac 변환기를 구비하는 것을 특징으로 하는 독립된 전력회선망.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전자기 클러치를 동작시키기 위한 에너지는 전기 저장체 및/또는 상기 주에너지 공급원에 의하여 제공되는 것을 특징으로 하는 독립된 전력회선망.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 독립된 회선망에는 해수 담수화/음료수 생성 장치가 연결되어, 상기 주에너지 공급원으로부터 제공되는 전력이 상기 독립된 회선망에 연결된 다른 전기적 부하의 전력 소비보다 크게 되는 경우에는 음용 가능한 물(음료수)을 생성하는 것을 특징으로 하는 독립된 전력회선망.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주에너지 공급원으로부터 제공되는 전기 에너지를 수용하는 양수발전 장치가 제공되는 것을 특징으로 하는 독립된 전력회선망.
  16. 사용할 전기 에너지를 생성하기 위한 적어도 하나의 제1 주에너지 공급원을 구비하는 독립된 전력회선망에 있어서, 펄스 형성기의 기능을 하는 동기식 제너레이터가 제공되며, 이를 위하여 상기 동기식 제너레이터는 전동기 모드에서 동작이 가능하고, 전동기 모드에서의 동작에 필요한 에너지는 상기 주에너지 공급원에 의하여 제공되는 것을 특징으로 하는 독립된 전력회선망.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제너레이터는, 상기 주에너지 공급원으로부터 제공되는 전력이 상기 독립된 회선망에서 소비되는 전력보다 많거나 거의 같을 경우, 클러치를 통하여 전원이 차단된 내연기관에 접속될 수 있는 것을 특징으로 하는 독립된 전력회선망.
  18. 적어도 하나의 풍력발전 시스템이 있는 독립된 전력회선망의 운용을 위한 방법에 있어서,
    풍력발전 시스템(10)을 제어하여, 상기 회선망에서의 전력의 소비가 상기 풍력발전 시스템의 에너지 생성 능력보다 적은 경우에 필요한 전력만을 항상 생성하는 것을 특징으로 하는 독립된 전력회선망의 운용 방법.
  19. 제18항에 있어서, 재생 에너지원을 이용하는 에너지 공급원(10, 12)의 전력이 필요로 하는 전력 이하로 낮아지게 되면, 임시 저장체(14, 16, 18)가 먼저 기동되어 에너지를 공급하게 되는 것을 특징으로 하는 독립된 전력회선망의 운용 방법.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서, 적어도 하나의 제2 제너레이터를 구동시키기 위하여 내연기관이 제공되며, 상기 내연기관은, 재생 에너지원을 이용하는 상기 에너지 공급원(10, 12) 및/또는 상기 임시 저장체(14, 16, 18)에 의하여 생기는 에너지가 특정 가능한 시간 간격 동안 특정 가능한 임계값의 이하로 낮아지게 될 때에만 온으로 되는 것을 특징으로 하는 독립된 전력회선망의 운용 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 회선망에 연결된 부하에 대하여 필요로 하는 에너지보다 더 많은 에너지가 재생 공급원으로부터 생성되어 상기 임시 저장체를 충전시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 독립된 전력회선망의 운용 방법.
  22. 동기식 제너레이터를 라인정류식 dc-ac 변환기에 대한 펄스 형성기로서 사용하여 교류를 전기공급망에 제공하는 이용 방법에 있어서, 상기 제너레이터는 전동기 모드에서 동작하며, 상기 제너레이터의 구동은 재생 에너지 공급원으로부터의 전기 에너지의 공급 또는 플라이휠에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 동기식 제너레이터의 펄스 형성기로의 이용 방법.
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