KR200307524Y1 - Control device of parallel operative generator - Google Patents

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KR200307524Y1
KR200307524Y1 KR20-2002-0036865U KR20020036865U KR200307524Y1 KR 200307524 Y1 KR200307524 Y1 KR 200307524Y1 KR 20020036865 U KR20020036865 U KR 20020036865U KR 200307524 Y1 KR200307524 Y1 KR 200307524Y1
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고권성
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주식회사 에스티엑스
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Abstract

본 고안은 병렬운전하는 발전기를 제어하여 보호하는 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수의 발전기를 병렬 운전하는 데 있어 필요한 발전기 동기제어 장치, 유효/무효 부하 조절 장치, 과전류/과전압 계측기 등의 기능이 하나의 마이크로프로세서로 구현된 병렬 운전 발전기 제어 장치에 관한 것이다. 본 고안의 목적을 달성하기 위해 본 고안은 각종 계측값을 디지털값으로 변환하여 이를 하나의 마이크로프로세서에서 통합적으로 연산 및 제어하게 하여 그 다양한 출력 신호가 외부의 조속기 및 전압 조절기 같은 조정 장치를 구동시키게 하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a device for controlling and protecting generators in parallel operation, and more particularly, functions such as generator synchronization control device, effective / invalid load control device, overcurrent / overvoltage meter, etc. required for parallel operation of a plurality of generators. The present invention relates to a parallel operation generator control device implemented with one microprocessor. In order to achieve the object of the present invention, the present invention converts various measured values into digital values so that they can be integrally computed and controlled by a single microprocessor so that the various output signals drive an adjusting device such as an external governor and a voltage regulator. Characterized in that.

Description

병렬 운전 발전기 제어 장치{CONTROL DEVICE OF PARALLEL OPERATIVE GENERATOR}Parallel operation generator control device {CONTROL DEVICE OF PARALLEL OPERATIVE GENERATOR}

본 고안은 병렬운전하는 발전기를 제어하여 보호하는 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수의 발전기를 병렬 운전하는 데 있어 필요한 발전기 동기제어 장치, 유효/무효 부하 조절 장치, 과전류/과전압 계측기 등의 기능이 하나의 마이크로프로세서로 구현된 병렬 운전 발전기 제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for controlling and protecting generators in parallel operation, and more particularly, functions such as generator synchronization control device, effective / invalid load control device, overcurrent / overvoltage meter, etc. required for parallel operation of a plurality of generators. The present invention relates to a parallel operation generator control device implemented with one microprocessor.

발전기를 상시용이 아닌 상용 전원 정전시에 비상용으로만 사용하는 경우에는상용 전원 정전시 발전기를 가동시키는 단순 운전 기술이 사용되었다. 그러나 최근에는 부하의 변동에 대한 부족 전력의 보충을 통한 균일한 최적의 전력 공급을 위해 수개의 발전기를 병렬로 연결함으로써 상시용으로 사용하고 있는 것이 일반적이다.When the generator is used only for emergency at the time of commercial power outage, not at ordinary time, a simple operation technique of operating the generator at the time of commercial power outage was used. Recently, however, it is generally used for constant use by connecting several generators in parallel in order to provide a uniform and optimal power supply by supplementing insufficient power against fluctuations in load.

도 1 은 종래의 복수의 발전기를 병렬 운전하는 방법 및 이에 필요한 여러 장치를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a conventional method for driving a plurality of generators in parallel and the various devices required for this.

도 1을 참조하면, 기준 전력 버스(100)에 발전 전압을 제공하기 위해 3개의 발전기(101,102,103)가 제공되고, 상기 발전기들에는 각각의 발전기들(101,102,103)의 발전 전압의 크기, 위상, 주파수를 주 전력(100) 전압에 동기시키기 위한 동기화기(151,152,153), 상기 각각의 발전기(101,102,103)들의 유효 및 무효 부하 분담을 조절하기 위한 부하 조절기(141,142,143), 기존 전력 버스(100) 및 각 발전 전압을 측정하여 동기화기와 부하조절기등에 제공하는 전압, 전류, 전력 계기(161,162,163) 및 이를 기준값과 비교하여 과전류, 과전압, 역전력 여부를 계측하는 각 종 계측기(171,172,173)가 각각의 발전기에 연결된다.Referring to FIG. 1, three generators 101, 102, 103 are provided to provide a generation voltage to the reference power bus 100, and the generators are provided with the magnitude, phase, and frequency of the generation voltages of the respective generators 101, 102, 103. Synchronizers 151, 152, 153 for synchronizing to the main power 100 voltage, load regulators 141, 142, 143 for regulating the effective and reactive load sharing of the respective generators 101, 102, 103, the existing power bus 100, and each generation voltage. Voltage, current, and power meters (161, 162, 163) measured and provided to the synchronizer and the load regulator and the like are compared to the reference value, and various instruments (171, 172, 173) for measuring the over current, over voltage, reverse power is connected to each generator.

또한 각 발전기(101,102,103)와 이에 대응하는 엔진(111,112,113)에는 각각 부하 조절기(141,142,143)로부터의 출력을 받아 각 발전기의 계자 전압을 조절하는 자동 전압 조절기(Automatic Voltage Regulator:AVR)(131,132,133) 및 각 엔진(111,112,113)의 회전 속도를 조절하여 각 발전 전압의 주파수를 조절하는 엔진 조속기(Governer)(121,122,123)가 연결된다.In addition, each generator (101, 102, 103) and the corresponding engine (111, 112, 113), respectively, an automatic voltage regulator (AVR) (131, 132, 133) and each engine that receives the output from the load regulators (141, 142, 143) to control the field voltage of each generator Engine governors 121, 122, and 123 that control the frequency of each power generation voltage by adjusting the rotational speeds of the 111, 112, and 113 are connected.

이처럼 복수의 발전기를 병렬 운전하기 위해서는 많은 장치들이 필요하고 이러한 장치들은 각각 별개의 부속 장치를 구성함으로 인하여 이들을 개별적으로 설치 및 조정하여야 하므로 비용이 들고 그 관리가 어려우며, 또한 부속품 증대로 인한 잦은 고장 발생 및 이와 관련한 유지 보수의 어려움이라는 문제점이 존재한다.In order to operate a plurality of generators in parallel, a large number of devices are required, and each of these devices requires separate installations and adjustments, and thus it is expensive and difficult to manage, and frequent failures are caused by increased accessories. And there is a problem of difficulty in maintenance in this regard.

따라서, 본 고안의 목적은 전술한 문제점을 해결할 수 있도록 각종 발전기의 병렬 운전 제어 기기에 필요한 측정값을 공통화하여 디지털화하고 이에 따라 각종 기능은 마이크로 프로세서를 이용하여 구현함으로써 비용이 적게 들고 고장율이 낮으면서 관리 및 유지 보수가 용이한 병렬 운전 제어 장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to digitalize by commonizing the measured values required for parallel operation control devices of various generators to solve the above-mentioned problems, and accordingly, various functions are implemented using a microprocessor, so that the cost is low and the failure rate is low. The present invention provides a parallel operation control device that is easy to manage and maintain.

도 1 은 종래의 복수의 발전기를 병렬 운전하는 방법 및 이에 필요한 여러 장치를 나타내는 도면.1 is a view showing a conventional method for driving a plurality of generators in parallel and various devices required therein.

도 2 는 본 고안에 따른 병렬 운전 발전기 제어 장치의 구성을 나타내는 도면.2 is a view showing the configuration of a parallel operation generator control apparatus according to the present invention.

도 3 은 본 고안에 따른 병렬 운전 발전기 제어 장치의 구성 요소 및 신호 흐름을 나타내는 블록도.Figure 3 is a block diagram showing the components and signal flow of the parallel operation generator control apparatus according to the present invention.

도 4 는 본 고안에 따른 발전기 제어의 작동 원리를 나타내는 전체 시간 흐름도.4 is an overall time flow diagram showing the operating principle of the generator control according to the present invention.

도 5 는 발전기 동기화 동작의 하위 단계를 나타내는 시간 흐름도.5 is a time flow diagram illustrating the lower stages of a generator synchronization operation.

도 6 은 부하 배분 모드에 따른 발전기 제어 동작을 나타내는 시간 흐름도.6 is a time flow diagram illustrating a generator control operation in accordance with a load distribution mode.

도 7a 는 고정 주파수 모드에 따른 발전기 제어 동작을 나타내는 시간 흐름도.7A is a time flow diagram illustrating generator control operation in accordance with a fixed frequency mode.

도 7b 는 주 전력 모드에 따른 발전기 제어 동작을 나타내는 시간 흐름도.7B is a time flow diagram illustrating generator control operation in accordance with the main power mode.

도 8 은 본 고안의 일 실시예에 따른 사용자 인터페이스를 나타내는 도면이다.8 is a diagram illustrating a user interface according to an embodiment of the present invention.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

101,102,103: 발전기 111,112,113: 엔진101,102,103: generator 111,112,113: engine

121,122,123: 조속기 131,132,133: 전압 조절기121,122,123: governor 131,132,133: voltage regulator

141,142,143: 부하 조절기 151,152,153: 동기화기141,142,143: Load regulator 151,152,153: Synchronizer

181,182,183: 회로 차단기 211,212,213: 검출 수단181, 182, 183: circuit breakers 211, 212, 213: detection means

201,202,203: 통합형 제어 모듈 320: 신호 조정기201,202,203: Integrated Control Module 320: Signal Regulator

330: 아날로그-디지털 변환기 340: 처리 및 연산 수단330: analog-to-digital converter 340: processing and computing means

350: 기억 수단 360: 사용자 인터페이스350: storage means 360: user interface

370: 조속기 380: 전압 조절기370: governor 380: voltage regulator

390: 경고등 810: 디스플레이 스크린390: warning light 810: display screen

820: 사용자 입력부 830: 상황 표시부820: user input unit 830: situation display unit

840: 제어부840: control unit

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 각 발전기의 전압/전류의 크기, 위상, 주파수와 기준 전압 버스의 전압의 크기, 위상, 주파수를 검출하는 수단(211,212,213); 상기 검출된 발전기 전압 및 전류와 기준 전압 버스의 전압 파형으로부터 잡음을 제거하는 신호 조정기(320); 상기 신호 조정기의 출력을 아날로그-디지털 변환하는 수단(330); 상기 디지털 변환값들을 기억하는 기억 수단(350); 상기 디지털 변환값들을 처리 및 연산하여 복수의 출력 신호를 발생시키는 처리 및 연산 수단(340); 및 상기 처리 및 연산 수단으로 사용자 설정값을 입력하고 상기 처리 및 연산 수단으로부터의 복수의 출력 신호를 사용자에게 디스플레이하는 사용자 인터페이스 수단(360)을 포함하고, 상기 처리 및 연산 수단(340)은, 상기 각 발전기의 전압/전류에 대한 크기, 위상, 주파수를 미리결정된 기준값과 비교하여 과전류, 과전압, 과주파수, 역전력 또는 비동기 여부에 해당하는지 여부를 나타내는 경고 신호(391)를 생성하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a means for detecting the magnitude, phase, frequency of the voltage / current of each generator, the phase, frequency and voltage of the reference voltage bus (211,212,213); A signal regulator (320) for removing noise from the detected generator voltage and current and a voltage waveform of a reference voltage bus; Means (330) for analog-to-digital conversion of the output of the signal conditioner; Storage means (350) for storing the digital conversion values; Processing and computing means (340) for processing and calculating the digital conversion values to generate a plurality of output signals; And user interface means 360 for inputting user setting values into the processing and computing means and displaying a plurality of output signals from the processing and computing means to the user, wherein the processing and computing means 340 comprises: By comparing the magnitude, phase, and frequency of each generator voltage / current with a predetermined reference value, a warning signal 391 is generated to indicate whether the generator corresponds to overcurrent, overvoltage, overfrequency, reverse power, or asynchronous. .

또다른 실시예에 따른 본 고안은, 상기 처리 및 연산 수단(340)은, 상기 각 발전기의 전압의 크기, 위상, 주파수를 기준 전력 버스의 전압의 크기, 주파수, 위상과 비교하여, 상기 발전기 전압이 기준 전력 버스의 전압보다 작을 때는 외부의 자동 전압 조절기(380)로하여금 상기 발전기 전압을 증가시키게 하는 전압 증가 조정 신호를 발생시키고, 상기 발전기 전압이 상기 기준 전력 버스의 전압보다 클 때는 외부의 자동 전압 조절기(380)로하여금 상기 발전기 전압을 감소시키게 하는 전압 감소 조정 신호를 발생시키고, 상기 발전기 전압의 주파수가 기준 전력 버스 전압의 주파수보다 클 때는 외부의 조속기(370)로하여금 엔진 속도를 감소시키게 하는 주파수 감소 조정 신호를 발생시키고, 상기 발전기 전압의 주파수가 기준 전력 버스 전압의 주파수보다 작을 때는 외부의 조속기(370)로하여금 엔진 속도를 증가시키게 하는 주파수 증가 조정 신호를 발생시키는 것을 더 특징으로 한다.The present invention according to another embodiment, the processing and calculating means 340, the generator voltage by comparing the magnitude, phase, frequency of the voltage of each generator with the magnitude, frequency, phase of the voltage of the reference power bus, When the voltage is less than the reference power bus, an external automatic voltage regulator 380 generates a voltage increase adjustment signal for increasing the generator voltage. When the generator voltage is greater than the voltage of the reference power bus, The voltage regulator 380 generates a voltage decrease adjustment signal that causes the generator voltage to be decreased. When the frequency of the generator voltage is greater than the frequency of the reference power bus voltage, an external governor 370 reduces the engine speed. Generate a frequency decrease adjustment signal, wherein the frequency of the generator voltage is greater than the frequency of the reference power bus voltage. When the is more characterized by generating an adjustment signal to increase the frequency increases to cause the engine speed to an external speed governor (370).

또다른 실시예에 따른 본 고안은, 상기 처리 및 연산 수단(340)은, 상기 각 발전기 전압의 주파수를 상기 기준 전력 버스 전압의 주파수 보다 0.07 내지 0.3 Hz 더 큰 값을 기준으로 비교하여 상기 주파수 감소 조정 신호 또는 주파수 증가 조정 신호를 발생시키는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the processing and calculating means 340 may reduce the frequency by comparing the frequency of each generator voltage based on a value of 0.07 to 0.3 Hz larger than the frequency of the reference power bus voltage. And generating an adjustment signal or a frequency increase adjustment signal.

또다른 실시예에 따른 본 고안은, 상기 처리 및 연산 수단(340)은, 1) 상기 각 발전기 전압/전류의 크기, 위상, 주파수로부터 각 발전기에 대한 유효 전력 분담값을 계산하고, 상기 유효 전력 분담값을 미리결정된 유효 부하 분담율에 따라 각 발전기마다 결정된 유효 전력 분담 설정값과 비교하여, 상기 유효 전력 분담 설정값보다 상기 유효 전력 분담값이 클 때는 해당 발전기의 조속기(370)로하여금 엔진 속도를 감소시키게 하는 유효 전력 감소 조정 신호를 발생시키고, 상기 유효 전력 분담 설정값보다 상기 유효 전력 분담값이 작을 때는 해당 발전기의 조속기(370)로하여금 엔진 속도를 증가시키게 하는 유효 전력 증가 조정 신호를 발생시키고; 2) 상기 각 발전기 전압/전류의 크기, 위상, 주파수로부터 각 발전기에 대한 무효 전력 분담값을 계산하고, 상기 무효 전력 분담값을 미리결정된 무효 부하 분담율에 따라 각 발전기마다 결정된 무효 전력 분담 설정값과 비교하여, 상기 무효 전력 분담 설정값보다 상기 무효 전력 분담값이 클 때는 해당 발전기의 전압 조절기(380)로하여금 해당 발전기의 계자 전압을 증가시키게 하는 무효 전력 감소 조정 신호를 발생시키고, 상기 무효 전력 분담 설정값보다 상기 무효 전력 분담값이 작을 때는 해당 발전기의 전압 조절기(380)로하여금 해당 발전기의 계자 전압을 감소시키게 하는 무효 전력 증가 조정 신호를 발생시키는 것을 더 특징으로 한다.The present invention according to another embodiment, the processing and calculating means 340, 1) calculates the effective power sharing value for each generator from the magnitude, phase, frequency of each generator voltage / current, the active power The sharing value is compared with the effective power sharing set value determined for each generator according to a predetermined effective load sharing ratio, and when the effective power sharing value is larger than the effective power sharing set value, the engine speed is set by the governor 370 of the corresponding generator. Generate an active power reduction adjustment signal for reducing, and generate an active power increase adjustment signal for increasing the engine speed by the governor 370 of the corresponding generator when the active power sharing value is smaller than the active power sharing set value; ; 2) calculating a reactive power sharing value for each generator from the magnitude, phase, and frequency of each generator voltage / current, and calculating the reactive power sharing value for each generator according to a predetermined reactive load sharing ratio; In comparison, when the reactive power sharing value is larger than the reactive power sharing set value, the reactive voltage reduction adjustment signal for causing the voltage regulator 380 of the corresponding generator to increase the field voltage of the corresponding generator is generated, and the reactive power sharing value is generated. When the reactive power sharing value is smaller than the set value, the voltage regulator 380 of the corresponding generator may further generate a reactive power increase adjustment signal for reducing the field voltage of the corresponding generator.

이하 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 첨부도면을 참고로 하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 동일한 부호를 사용하였다. 또한 본 고안을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.First, in adding reference numerals to the components of each drawing, the same reference numerals are used for the same components even though they are shown in different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 2 는 본 고안에 따른 병렬 운전 발전기 제어 장치의 구성을 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하면, 각종 전압 및 전류를 검출하는 검출 수단(211,212,213)을 제외한 발전기 제어에 필요한 여러 장치들은 모두 통합형 제어 모듈(201,202,203)으로 통합된 구조를 가진다. 이는 각종 발전기 제어 기기에 필요한 각종 측정치들은 대부분 동일하게 동일한 전압, 전류등의 공통적인 계측량으로 작동한다는 점에 기초한다.2 is a view showing the configuration of a parallel operation generator control apparatus according to the present invention. 2, except for the detection means 211, 212, 213 for detecting various voltages and currents, various devices required for generator control have a structure integrated into the integrated control module 201, 202, 203. This is based on the fact that the various measurements required for various generator control devices operate with the same common measurand such as the same voltage and current.

도 3 은 본 고안에 따른 병렬 운전 발전기 제어 장치의 구성 요소 및 신호 흐름을 나타내는 블록도이다. 이하 발전기(101)에 대한 병렬 운전 제어 장치에 대해서만 설명한다. 다른 발전기(102,103)에 대해서는 해당하는 검출 수단(212,213), 조속기(122,123), 자동 전압 조절기(132,133)등만 달라질 뿐 작동 원리는 동일하다.3 is a block diagram showing the components and signal flow of the parallel operation generator control apparatus according to the present invention. Only the parallel operation control apparatus for the generator 101 will be described below. For the other generators 102 and 103, only the corresponding detection means 212 and 213, the governors 122 and 123, the automatic voltage regulators 132 and 133, etc. are different, but the operating principle is the same.

검출 수단(211)에 의해 검출되어진 버스 전압(221), 발전기 전압 및 전류(231)는 신호 조정기(320)에서 잡음이 제거되어 샘플링되기 적합한 상태로 변환된다. 신호 조정기(320)의 출력은 아날로그-디지털 변환기(330)에 의해 적절한 샘플링 주파수(Fs)로 샘플링되고 영차-홀드(Zero-order hold)되어 처리 및 연산 수단(340)에서 처리하기 적절한 값인 디지털값으로 변환된다. 샘플링 주파수(Fs)는 발전 전압의 유형 등에 따라 다를 수 있고, 바람직한 실시예에서 50 μsec 이다.The bus voltage 221, generator voltage and current 231 detected by the detection means 211 are converted into a state suitable for sampling by removing noise from the signal regulator 320. The output of the signal conditioner 320 is sampled by the analog-to-digital converter 330 at an appropriate sampling frequency Fs and zero-order hold to be a digital value which is a value suitable for processing in the processing and computing means 340. Is converted to. The sampling frequency Fs may vary depending on the type of power generation voltage and the like, and is 50 μsec in the preferred embodiment.

처리 및 연산 수단(340)은 측정된 버스 전압의 크기, 주파수, 위상 및 측정된 발전 전압/전류의 크기, 주파수, 위상을 이용하여 이후 각종 발전기 제어에 필요한 값들을 생성하고, 이들을 기준치와 비교하고, 비교한 결과에 따라 조속기, 전압 조절기 등과 같은 외부 장치로의 출력 신호를 생성한다. 발전기 제어에 필요한 각종 값들은 다음과 같이 연산된다.The processing and calculating means 340 uses the magnitude, frequency, phase of the measured bus voltage, and the magnitude, frequency, and phase of the measured generation voltage / current to generate values necessary for controlling various generators later, and compares them with reference values. According to the comparison result, an output signal to an external device such as a governor or a voltage regulator is generated. Various values required for generator control are calculated as follows.

1) 발전 전압/전류의 실효치(Veff,Ieff)1) Effective value of generated voltage / current (Veff, Ieff)

Veff = √(V12+ V22+ .... Vn2)Veff = √ (V1 2 + V2 2 + .... Vn 2 )

Ieff = √(I12+ I22+ .... In2)Ieff = √ (I1 2 + I2 2 + .... In 2 )

여기서 V1,V2, ... Vn 은 각각의 전압 샘플링값이고 , I1,I2, ... In 은 각각의 전류 샘플링값이다.Where V1, V2, ... Vn are the respective voltage sampling values, and I1, I2, ... In are the respective current sampling values.

2) 발전 전압/전류의 주파수(Fgv,Fgi)2) Frequency of generating voltage / current (Fgv, Fgi)

Fgv = 1/(tv1-tv2)Fgv = 1 / (tv1-tv2)

Fgi = 1/(ti1-ti2)Fgi = 1 / (ti1-ti2)

여기서 tv1,ti1 은 전압 또는 전류의 극성이 음에서 양으로 변하는 첫 번째 시간, tv2,ti2 는 전압 또는 전류의 극성이 음에서 양으로 변하는 두 번째 시간을 나타낸다.Where tv1, ti1 represents the first time the polarity of the voltage or current changes from negative to positive, and tv2, ti2 represents the second time of the polarity of the voltage or current changing from negative to positive.

3) 발전 전압과 전류의 위상(Pv,Pi), 위상차(Pg)3) Phase (Pv, Pi) and phase difference (Pg) of the generated voltage and current

Pv = tv1 - t0Pv = tv1-t0

Pi = ti1 - t0Pi = ti1-t0

Pg = tv1 - ti1Pg = tv1-ti1

여기서 t0 는 동기 기준 시간(t=0)이다.Where t0 is the synchronization reference time (t = 0).

4) 발전 전력의 역률(PF)4) Power Factor of PF

PF = cos(Pv-Pi)PF = cos (Pv-Pi)

5) 해당 발전기의 유효 전력(P) 및 무효 전력(Q)5) Active power (P) and reactive power (Q) of the generator

P = Veff * Ieff * cos (Pv-Pi)P = Veff * Ieff * cos (Pv-Pi)

Q = Veff * Ieff * sin (Pv-Pi)Q = Veff * Ieff * sin (Pv-Pi)

처리 및 연산 수단(340)은 기억 장치(350)과 연동하여 전술한 바와 같이 연산한 각종 값들을 미리결정된 기준값들과 비교하고, 과전류, 과전압, 역전력 여부를 판단하고(과전류계측, 과전압계측, 역전력계측), 버스 전압(221)의 크기, 위상, 주파수와 비교하여 발전 전압과 버스 전압을 동기시키기 위한 출력 신호를 생성하여 조속기(370), 전압 조절기(380)등의 외부 장치로 전달하고(발전기 동기 제어), 각 발전기가 분담하는 부하 분담율을 조절하기 위한 출력 신호를 생성하여 조속기(370), 전압 조절기(380)등의 외부 장치로 전달하고(부하 조절 제어), 각종 경고 표시와 각종 값들을 사용자에게의 디스플레이하기 위한 사용자 인터페이스(360) 및 별도의 경고 장치(390)로의 출력 신호를 생성한다(계기 및 계측기 기능).The processing and calculating means 340, in conjunction with the memory device 350, compares the various values calculated as described above with predetermined reference values, determines whether there is overcurrent, overvoltage, reverse power (overcurrent measurement, overvoltage measurement, Reverse power measurement), and compares the magnitude, phase, and frequency of the bus voltage 221 to generate an output signal for synchronizing the generated voltage with the bus voltage and transmitting it to an external device such as a governor 370 or a voltage regulator 380. (Generator Synchronous Control), and generates an output signal for adjusting the load sharing ratio shared by each generator and transmits it to external devices such as the governor 370 and the voltage regulator 380 (load control control), various warning signs and various Generate output signals to user interface 360 and separate alert device 390 to display values to the user (instrument and instrument function).

도 4 내지 도 7b는 상기 처리 및 연산 수단에서 일어나는 각종 제어 기능들이 수행되는 알고리즘을 나타내는 시간 흐름도이다. 이하 상세히 설명한다.4-7B are time flow diagrams illustrating algorithms in which various control functions occur in the processing and computing means. It will be described in detail below.

도 4 는 본 고안에 따른 발전기 제어의 작동 원리를 나타내는 전체 시간 흐름도이다. 검출 수단(211)에서 검출된 신호들은(단계 410) 처리 및 연산 수단에 의해 각 종 기준치 즉 기준되는 전류, 전압, 전력값과 비교되고(단계 420) 만약 이상 여부 예를 들면 발전기 전력 계통의 안정도에 이상이 생길 정도의 과전류가 검출되었을 때는 이를 사용자 즉 발전기 운전자에게 알리기 위한 경고 신호가 생성된다.(단계 480). 이렇게 생성된 경고 신호는 사용자 인터페이스(360) 또는 별도의 경고 장치(390)를 구동시켜 사용자에게 이상 여부를 알리며 이상 여부가 확인이 되어 정상작동이 될 때까지 검출 및 이상여부 확인을 위한 단계 410, 420 및 단계 480을 반복한다. 이로서 전류, 전압에 대한 기존의 계측 기능이 수행된다.4 is an overall time flow diagram showing the operating principle of generator control according to the present invention. The signals detected by the detection means 211 (step 410) are compared with various reference values, i.e., reference current, voltage and power values, by the processing and calculating means (step 420). When an overcurrent is detected to cause an error, a warning signal is generated to notify the user, that is, the generator driver (step 480). The generated warning signal drives the user interface 360 or a separate warning device 390 to inform the user of an abnormality and detects and confirms whether the abnormality is normal until the normal operation. Repeat 420 and step 480. This performs the traditional measurement of current and voltage.

단계 420에서 발전 전압 등이 정상으로 판단되면 사용자에 의해 해당 발전기의 병렬 운전 실행 명령이 사용자 인터페이스(360)를 통해 입력되어 병렬 운전 제어가 시작된다(430). 우선 처리 및 연산 수단(340)은 해당 발전기의 회로 차단기(181)가 닫혀 있는지 열려 있는지를 나타내는 신호를 수신하여(단계440) 열려 있다면 아직 해당 발전기가 운전 중이 아니므로 병렬 운전을 위해 필요한 발전기 동기화 동작을 수행한다(단계 481). 만약 닫혀 있다면 이미 병렬 운전 중이므로 발전기 동기화 동작을 수행할 필요가 없다고 판단하고 그 다음 단계로 진행한다.If it is determined in step 420 that the generated voltage or the like is normal, the parallel operation execution command of the corresponding generator is input by the user through the user interface 360 to start parallel operation control (430). First, the processing and calculating means 340 receives a signal indicating whether the circuit breaker 181 of the generator is closed or open (step 440), and if the generator is open, the generator synchronization operation required for parallel operation is not performed. Perform step 481. If it is closed, it is determined that there is no need to perform the generator synchronization operation because it is already in parallel operation and proceed to the next step.

발전기 동기화 동작이 수행된 후에는 사용자가 해당 발전기를 어떤 방식으로 운전할 것인지를 나타내는 모드를 선택하는 사용자 입력을 사용자 인터페이스(360)을 통해 입력하게 된다. 운전 모드는 세가지로 나뉜다. 첫째 병렬 운전을 담당할 각각의 발전기가 미리결정된 부하분담율에 따라 해당 전력을 제공하는 부하 배분 모드(Load share Mode), 둘째 미리결정된 정격 주파수에 발전 정압의 주파수를 일정하게 맞추어 결국 걸리는 부하에 따라 그 분담율이 정해지는 고정 주파수 모드(Fixed frequency Mode), 셋째 미리결정된 발전 전력(무효 전력 및 유효 전력)에 따라 걸리는 부하에 무관하게 일정량의 전력을 생산하게 하는 주 전력 모드(Base Power Mode) 이다.After the generator synchronization operation is performed, the user inputs a user input for selecting a mode indicating how to operate the generator through the user interface 360. There are three operation modes. First, the load share mode in which each generator that will be in charge of parallel operation provides the corresponding power according to a predetermined load sharing ratio, and secondly, the frequency of the generating static pressure is constant according to the predetermined rated frequency. It is a fixed frequency mode in which the share ratio is determined, and a third power source (Base Power Mode) which produces a certain amount of power irrespective of the load applied according to a predetermined predetermined generated power (reactive power and active power).

발전기 동기 단계(481) 이 후에는 사용자가 선택한 모드에 따라 단계 482,483, 484 중 어느 하나의 단계로 진행하며 이러한 단계는 다른 모드가 선택될 때까지 해당 운전 모드에서 계속 실행되어 반복되게 된다.After the generator synchronization step 481, the process proceeds to any one of steps 482,483, and 484 according to the mode selected by the user. This step is continuously executed and repeated in the corresponding operation mode until another mode is selected.

도 5 는 발전기 동기화 동작의 하위 단계를 나타내는 시간 흐름도이다. 먼저 발전기가 정상적으로 운행중인지 그리고 버스 전압이 정상적으로 인가되어 있는지를 확인하는 신호를 수신하고(단계 510), 발전 전압의 크기, 주파수, 위상이 버스 전압의 크기, 주파수, 위상과 일치하는지 여부를 판단하여 각 단계별로 그 일치시키기 위한 외부 장치로 조정 신호를 생성 및 전송한다(단계 520 내지 단계 540).5 is a time flow diagram illustrating the lower stages of a generator synchronization operation. First, a signal is received to confirm whether the generator is operating normally and whether the bus voltage is normally applied (step 510), and it is determined whether the magnitude, frequency, and phase of the generated voltage match the magnitude, frequency, and phase of the bus voltage. The control signal is generated and transmitted to an external device for matching at each step (steps 520 to 540).

먼저 발전 전압 크기 제어 단계(단계520 및 단계 560)에서, 발전 전압의 크기가 버스 전압보다 크면 처리 및 연산 수단(340)은 해당 발전기(101)의 전압 조절기(AVR)(131)로하여금 발전 전압의 크기를 증가시키게 하는 전압 증가 조정 신호를 발생시켜 이를 해당 전압 조절기(131)에 전달하고, 발전 전압의 크기가 버스 전압보다 작으면 처리 및 연산 수단(340)은 해당 발전기(101)의 전압 조절기(AVR)(131)로하여금 발전 전압의 크기를 감소시키게 하는 전압 감소 조정 신호를 발생시켜 이를 해당 전압 조절기(131)에 전달하여 해당 전압 조절기(131)가 발전 전압의 크기를 증가 또는 감소시켜 버스 전압의 크기가 일치되게 한다. 발전 전압은 검출 수단(211)에 의해 다시 검출되어 버스 전압과 일치여부가 다시 판단되어 다시 피드백되어 이러한 과정이 반복된다.First, in the generation voltage magnitude control step (step 520 and step 560), if the magnitude of the generation voltage is greater than the bus voltage, the processing and calculating means 340 is supplied to the voltage regulator (AVR) 131 of the generator 101 to generate the generation voltage. Generates a voltage increase adjustment signal for increasing the magnitude of the signal, and transmits it to the voltage regulator 131. If the magnitude of the generated voltage is smaller than the bus voltage, the processing and calculating means 340 may adjust the voltage regulator of the generator 101. (AVR) 131 generates a voltage decrease adjustment signal for reducing the magnitude of the generated voltage and transmits it to the voltage regulator 131 so that the voltage regulator 131 increases or decreases the magnitude of the generated voltage to the bus. Make sure the magnitudes of the voltages match. The generated voltage is detected again by the detection means 211, and it is judged again whether or not the coincidence with the bus voltage is fed back and the process is repeated.

발전 전압의 크기가 일치되면 발전 전압의 주파수를 일치시키는 단계 (단계 530 내지 단계 570) 로 진행한다. 주파수 일치는 처리 및 연산 수단이 버스 전압과 발전 전압의 주파수를 비교하여 발전 전압의 주파수가 작으면 해당 발전기의 엔진의조속기로 하여금 엔진 속도를 증가시켜 발전 전압의 주파수를 증가시키게 하는 주파수 증가 조정 신호를 발생시켜 조속기(370)로 전달하고, 발전 전압의 주파수가 크면 해당 발전기의 엔진의 조속기(370)로 하여금 엔진 속도를 감소시켜 발전 전압의 주파수를 감소시키게 하는 주파수 감소 조정 신호(371)를 발생시켜 조속기로 전달한다. 조속기에 의해 증가 또는 감소된 발전 전압의 주파수는 검출 수단(211)에 의해 재 검출되어 처리 및 연산 수단(340)에 다시 피드백되어 이러한 과정이 반복된다.If the magnitudes of the generated voltages coincide, the process proceeds to a step of matching the frequencies of the generated voltages (steps 530 to 570). Frequency matching is a frequency increase adjustment signal that causes the processing and computing means to compare the frequency of the bus voltage and the generated voltage so that if the frequency of the generated voltage is small, the governor of the engine of the corresponding generator increases the engine speed to increase the frequency of the generated voltage. Is generated and transmitted to the overspeed governor 370, and if the frequency of the generated voltage is large, the overspeed governor 370 of the engine of the corresponding generator generates a frequency decrease adjustment signal 371 to reduce the engine speed to reduce the frequency of the generated voltage. To the governor. The frequency of the generated voltage increased or decreased by the governor is re-detected by the detecting means 211 and fed back to the processing and calculating means 340 to repeat this process.

바람직한 실시예에서 발전 전압의 주파수는 버스 전압의 주파수에 완전히 일치시키는 것이 아니라, 발전기 전압의 주파수가 버스 전압의 주파수보다 일정 범위 더 큰 주파수를 가지도록 선택된다. 이는 발전기가 버스 전압에 연결될 때 갑작스런 부하가 걸림으로 인한 버스의 손상을 막기 위함이다. 여기서 일정 범위란 일반적으로 0.07 Hz 내지 0.3 Hz 의 값을 가지는 것이 바람직하다.In a preferred embodiment the frequency of the generator voltage is not completely coincident with the frequency of the bus voltage, but is chosen such that the frequency of the generator voltage has a range of frequencies greater than the frequency of the bus voltage. This is to prevent damage to the bus due to sudden load when the generator is connected to the bus voltage. It is preferable that the fixed range generally has a value of 0.07 Hz to 0.3 Hz.

마지막으로 발전 전압의 위상이 검출 수단(211)에 의해 검출되어 이것이 처리 및 연산 수단에 의해 버스 전압의 위상과 비교되어 발전 전압의 위상이 버스 전압 보다 더 빠르거나/ 느릴때에는 위상 증가/감소 조정 신호를 위상 조정기로 보내어 발전 전압의 위상을 버스 전압의 위상에 일치시킨다.Finally, the phase of the generated voltage is detected by the detection means 211, which is compared with the phase of the bus voltage by the processing and computing means so that the phase increase / decrease adjustment signal when the phase of the generated voltage is faster / slower than the bus voltage. Is sent to the phase adjuster to match the phase of the generated voltage with that of the bus voltage.

이처럼 발전 전압과 버스 전압이 일치되어 동기화가 되면 회로 차단기를 닫음으로써 각 발전기를 버스 전압에 연결시킴으로써 발전기 동기화 단계는 종료한다(단계 550).When the generator voltage and the bus voltage are synchronized as described above, the generator synchronization step is terminated by closing each circuit breaker to connect the generators to the bus voltage (step 550).

도 6 은 부하 배분 모드에 따른 발전기 제어 동작을 나타내는 시간 흐름도이다. 부하 배분 모드의 선택은 사용자 인터페이스(360)를 통한 사용자의 입력에 의해정해진다.6 is a time flow diagram illustrating a generator control operation according to a load distribution mode. Selection of the load distribution mode is determined by user input via the user interface 360.

단계 610 및 620 은 발전 전압의 크기 및 주파수를 다시 버스 전압에 일치시키는 단계를 나타낸다. 발전기가 버스 전압에 연결되면 일정량의 부하가 걸리므로 발전기의 크기 및 주파수는 부하까지의 선로의 저항등의 외부 요인에 의해 전압 및 주파수는 순간적으로 작아진다. 단계 610 및 620 에서는 이러한 전압 및 주파수 강하를 보상하기 위한 단계로서 해당 발전기의 엔진 조속기(370)와 전압 조절기(380)를 통해 다시 전압과 주파수를 증가시키게 된다.Steps 610 and 620 represent matching the magnitude and frequency of the generated voltage back to the bus voltage. When the generator is connected to the bus voltage, a certain amount of load is applied, so the size and frequency of the generator are momentarily reduced by external factors such as the resistance of the line to the load. In steps 610 and 620, the voltage and frequency are increased again through the engine governor 370 and the voltage regulator 380 of the corresponding generator as a step for compensating the voltage and frequency drop.

단계 630,670 및 단계 640,680 은 각각 발전 전압의 출력 유/무효 전력을 조절하는 단계를 나타낸다. 부하 배분 모드에서는 미리결정된 부하 분담율에 따라 각 발전기마다 출력하는 전력이 정해지게 되고 이는 결국 각 발전기의 유효 전력 분담 설정값 및 무효 전력 분담 설정값으로 정의된다. 일반적으로 최적의 상태로 발전기를 병렬 운전하기 위한 부하 분담율은 각 발전기가 동등한 비율로 부하 분담을 하는 것이다. 예를 들면 500kw의 제 1 발전기와 200kw의 제 2 발전기가 부하 분담율 50%로 병렬 운전을 한다면 ,제 1 발전기의 유효 전력 분담 설정값은 250kw이고 제 2 발전기의 유효 전력 분담 설정값은 100kw이다. 만약 용량이 동일한 2개의 발전기가 50%의 분담율로 병렬 운전을 한다면, 결국 각 발전기가 분담하는 유효/무효 전력 분담 설정값은 버스 전압의 유효/무효 전력의 1/2 인 값이다.Steps 630, 670 and 640, 680 represent adjusting the output active / reactive power of the generated voltage, respectively. In the load sharing mode, the output power for each generator is determined according to a predetermined load sharing ratio, which is defined as an active power sharing setpoint and a reactive power sharing setpoint of each generator. In general, the load sharing ratio for parallel operation of generators in an optimal state is that each generator performs load sharing at an equal rate. For example, if the first 500 kw generator and the second 200 kw generator are operated in parallel at a load sharing ratio of 50%, the effective power sharing set value of the first generator is 250 kw and the effective power share set value of the second generator is 100 kw. If two generators of the same capacity run in parallel at a 50% sharing rate, the effective / reactive power sharing setpoint shared by each generator will be half of the active / reactive power of the bus voltage.

처리 및 연산 수단(340)은 이러한 유효/무효 전력 분담 설정값과 발전 전압 및 전류로부터 계산된 실제 유효/무효 전력 분담값을 비교한 후 조속기(370) 또는 전압 조절기(380)로의 각각 조정 신호를 발생 시켜 엔진 속도 또는 발전기 계자 전압의 조절을 통하여 각 유효/무효 전력 분담값을 조절한다.The processing and calculating means 340 compares the effective / reactive power sharing set value with the actual effective / reactive power sharing value calculated from the generated voltage and current, and then adjusts each adjustment signal to the governor 370 or the voltage regulator 380. By adjusting the engine speed or generator field voltage, each effective / reactive power sharing value is adjusted.

유효 전력 분담값이 미리결정된 분담율에 따라 계산된 유효 전력 분담 설정값보다 작으면/크면 조속기로하여금 각 발전기의 엔진 속도를 증가/감소시키게 하는 유효전력 증가/감소 신호를 발생시키고, 엔진 속도가 증가/감소하면 발전 전류가 증가/감소하게 되어 유효 전력 분담값이 증가/감소한다. 증가/감소한 유효전력 분담값은 검출 수단(211)에 의해 다시 피드백 되어 다시 유효 전력 분담 설정값과 비교된 후 다시 ??파수 증가/감소 신호 발생 여부가 결정되어 이러한 과정이 반복된다.If the active power sharing value is less than the active power sharing set value calculated according to the predetermined share ratio, then the overspeed governor generates an active power increase / decrease signal that increases or decreases the engine speed of each generator and increases the engine speed. When decreasing, the generated current increases / decreases, thereby increasing / decreasing the effective power sharing value. The increased / decreased real power sharing value is fed back by the detection means 211, compared with the real power sharing set value again, and then it is determined whether the ?? wave increase / decrease signal is generated and this process is repeated.

무효 전력 분담값의 조절은 각 발전기의 전압 조절을 통해 이루어 진다. 무효 전력 분담값이 미리 결정된 분담율에 따라 계산된 무효 전력 분담 설정값보다 크면/작으면 처리 및 연산 수단(340)은 무효 전력 감소/증가 조정 신호를 발생시키고, 무효 전력 감소/증가 신호를 수신한 각 발전기의 전압 조절기는 각 발전기의 계자 전압을 증가/감소시켜 해당 발전기의 역률을 증가/감소시킴으로써 결국 무효 전력이 감소/증가 하게 된다. 이렇게 감소/증가된 무효 전력 분담값은 검출 수단(211)에 의해 피드백되어 다시 무효 전력 분담 설정값과 비교되고 이러한 조정 과정이 다시 반복된다.The adjustment of the reactive power sharing value is achieved by adjusting the voltage of each generator. If the reactive power sharing value is larger / less than the reactive power sharing set value calculated according to the predetermined sharing ratio, the processing and calculating means 340 generates a reactive power reduction / increase adjustment signal, and receives the reactive power reduction / increase signal. The voltage regulator of each generator increases / decreases the field voltage of each generator, thereby increasing / decreasing the power factor of the generator, thereby reducing / increasing reactive power. The reduced / increased reactive power sharing value is fed back by the detection means 211 to be compared with the reactive power sharing set value again and this adjustment process is repeated again.

사용자는 발전기를 부하 배분 모드로 운전하지 않고 다른 다양한 모드로 운전할 수도 있다. 이는 발전기의 병렬 운전이 요구되는 실시예에 따라 해당 발전기를 어떤 용도를 사용하는가에 따라 다르다. 대표적인 경우로 고정 주파수 모드(Fixed frequency mode)와 주 전력 모드(Base power mode)가 있다.The user may operate the generator in various other modes without operating the generator in the load distribution mode. This depends on the use of the generator depending on the embodiment in which the parallel operation of the generator is required. Representative cases include a fixed frequency mode and a base power mode.

도 7a 는 고정 주파수 모드에 따른 발전기 제어 동작을 나타내는 시간 흐름도이다. 고정 주파수 모드란 버스 전압과 무관하게 미리결정된 일정한 주파수로 전력을 생산하게 되므로 걸리는 부하에 따라 그 부하 분담율이 정해지게 운전하는 방식을 말한다. 버스 전압이 제공하는 전력과 무관하게 부하에 따라 발전기가 분담하는 전력이 정해지므로 해당 발전기를 주 전원처럼 사용하는 모드이다. 발전 전압의 주파수를 미리결정된 값으로 일치시키는 것이므로 이 모드의 제어 동작은 엔진 속도 조절을 통한 조속기 제어를 통해 이루어 진다(단계 710 및 단계 740).7A is a time flow diagram illustrating a generator control operation according to a fixed frequency mode. The fixed frequency mode is a method in which the load sharing ratio is determined according to the load applied because power is generated at a predetermined predetermined frequency regardless of the bus voltage. Regardless of the power provided by the bus voltage, the load shared by the generator is determined according to the load, so the generator is used as a main power source. Since the frequency of the generated voltage is matched to a predetermined value, the control operation in this mode is made through the governor control through engine speed regulation (steps 710 and 740).

도 7b 는 주 전력 모드에 따른 발전기 제어 동작을 나타내는 시간 흐름도이다. 주 전력 모드란 버스 전압 또는 부하의 분담 정책과 무관하게 해당 발전기가 일정량의 전력을 공급하도록 운전하게 하는 방식을 말한다. 해당 발전기가 미리결정된 유효 전력 및 무효 전력을 공급하게 한다는 점에서 부하 배분 모드의 알고리즘과 유사하지만 미리결정된 유효/무효 전력값은 발전기 간의 부하 배분율에 따라 정해진 값이 아니라 사용자가 사용자 인터페이스(360)을 통해 입력한, 실시 상황에 따라 요구되는 특정값이라는 점에서 부하 배분 모드와 구별된다. 단계 720 및 750에서 유효 전력값의 조절을 위해 조속기 제어를 위한 신호를 처리 및 연산 수단(340)이 제공하고, 단계 730 및 760에서 무효 전력값의 조절을 위해 전압 조절기 제어를 위한 신호를 처리 및 연산 수단(340)이 제공한다.7B is a time flow diagram illustrating the generator control operation according to the main power mode. Main power mode is a way of driving the generator to supply a certain amount of power regardless of the bus voltage or load sharing policy. Similar to the algorithm of the load distribution mode in that the generator supplies predetermined active and reactive power, the predetermined active / reactive power value is not determined by the load distribution ratio between the generators, but by the user. It is distinguished from the load distribution mode in that it is a specific value required according to the implementation situation. The processing and calculating means 340 provides a signal for controlling the governor to adjust the effective power value in steps 720 and 750, and processes the signal for controlling the voltage regulator for adjusting the reactive power value in steps 730 and 760. Calculation means 340 provides.

바람직한 실시예에 따라, 과전류/과전압 경고를 위한 계측 동작, 발전기 동기화 동작, 병렬 운전을 위한 세가지 모드에서 기준값을 측정값을 비교하는 단계(420,520,530,540,610,620,630,640,710,720,730)에서 상기 비교되는 기준값은 일정 범위의 데드 존(deadzone)을 포함할 수 있다. 데드 존이란 비교되는 값들이 어느 정도의 허용 범위를 가질 수 있음을 의미하며 너무 잦은 전압 조절 등으로 인해 항상 시스템이 불안정 상태에 있음을 방지하기 위함이다. 이러한 데드 존은 엔진의 종류등 본 고안의 시스템이 사용되는 환경에 따라 결정되고, 일반적으로 비교의 기준값 (예를 들면 유효전력 분담 설정값)의 ±5% 내지 ±10% 인 것이 바람직하다.According to a preferred embodiment, in comparing the measured values with reference values in three modes for measuring operation for overcurrent / overvoltage warning, generator synchronization operation, and parallel operation (420, 520, 530, 540, 610, 620, 630, 640, 710, 720, 730), the compared reference values are in a range of dead zones. ) May be included. Dead zones mean that the values being compared can have a certain acceptable range, to prevent the system from always being unstable due to excessive voltage regulation. The dead zone is determined according to the environment in which the system of the present invention is used, such as the type of engine, and is generally preferably ± 5% to ± 10% of the comparison reference value (for example, the effective power sharing setpoint).

도 8 은 본 고안의 일 실시예에 따른 사용자 인터페이스(360)를 나타내는 도면이다. 사용자 인터페이스는 측정된 각종 전압, 전류, 전력의 크기, 위상, 주파수등을 사용자에게 디스플레이하기 위한 디스플레이 스크린(810), 부하 분담율 등 미리결정되어야 하는 여러 가지 설정값들을 입력하기 위한 사용자 입력부(820), 과전류 계측등의 경고 여부 및 시스템의 동작 상황을 사용자에게 알려주기 위한 각종 경고등이 존재하는 상황 표시부(830) 및 기타 시스템 제어 키들이 존재하는 제어부(840)를 포함한다.8 illustrates a user interface 360 according to an embodiment of the present invention. The user interface includes a display screen 810 for displaying various measured voltages, currents, power levels, phases, frequencies, etc. to a user, and a user input unit 820 for inputting various predetermined values such as load sharing ratios. The controller 840 includes a status display unit 830 in which various warning lamps exist for informing a user of an operation state of the system and a warning of overcurrent measurement.

전술한 바와 같이, 본 고안에 따른 병렬 운전 발전기 제어 장치에 의하면, 병렬 운전에 필요한 복수의 각종 장치들을 하나의 마이크로프로세서로 제어 가능하게 함으로써 비용을 줄일 수 있고, 고장율이 낮으면서, 관리 관리 및 유지 보수가 용이한 발전기 병렬 운전 제어가 가능하다.As described above, according to the parallel operation generator control apparatus according to the present invention, by controlling a plurality of various devices required for parallel operation with a single microprocessor, the cost can be reduced, the failure rate is low, management management and maintenance Easy maintenance of generator parallel operation control is possible.

Claims (4)

병렬 운전 발전기의 보호 제어 장치로서,As a protective control device of a parallel running generator, 각 발전기의 전압/전류의 크기, 위상, 주파수와 기준 전압 버스의 전압의 크기, 위상, 주파수를 검출하는 수단(211,212,213);Means (211,212,213) for detecting the magnitude, phase, and frequency of the voltage / current of each generator and the magnitude, phase, and frequency of the voltage of the reference voltage bus; 상기 검출된 발전기 전압 및 전류와 기준 전압 버스의 전압 파형으로부터 잡음을 제거하는 신호 조정기(320);A signal regulator (320) for removing noise from the detected generator voltage and current and a voltage waveform of a reference voltage bus; 상기 신호 조정기의 출력을 아날로그-디지털 변환하는 수단(330);Means (330) for analog-to-digital conversion of the output of the signal conditioner; 상기 디지털값으로 변환된 각 발전기의 전압/전류에 대한 크기, 위상, 주파수를 미리결정된 기준값과 비교하여 과전류, 과전압, 과주파수, 역전력 또는 비동기 여부에 해당하는지 여부를 나타내는 경고 신호(391)를 생성하는 처리 및 연산 수단(340);A warning signal 391 indicating whether the current corresponds to an overcurrent, an overvoltage, an overfrequency, a reverse power, or an asynchronous is compared by comparing the magnitude, phase, and frequency of each generator converted into the digital value with a predetermined reference value. Generating processing and calculating means 340; 상기 디지털 변환값들을 기억하는 기억 수단(350); 및Storage means (350) for storing the digital conversion values; And 상기 처리 및 연산 수단으로 사용자 설정값을 입력하고 상기 처리 및 연산 수단으로부터의 복수의 출력 신호를 사용자에게 디스플레이하는 사용자 인터페이스 수단(360)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 병렬 운전 발전기 보호 제어 장치.And user interface means (360) for inputting user setting values into said processing and computing means and displaying a plurality of output signals from said processing and computing means to a user. 제 1 항에 있어서, 상기 처리 및 연산 수단(340)은,The method of claim 1, wherein the processing and calculating means 340, 상기 각 발전기의 전압의 크기, 위상, 주파수를 기준 전력 버스의 전압의 크기, 주파수, 위상과 비교하여,By comparing the magnitude, phase and frequency of the voltage of each generator with the magnitude, frequency and phase of the voltage of the reference power bus, 상기 발전기 전압이 기준 전력 버스의 전압보다 작을 때는 외부의 자동 전압 조절기(380)로하여금 상기 발전기 전압을 증가시키게 하는 전압 증가 조정 신호를 발생시키고, 상기 발전기 전압이 상기 기준 전력 버스의 전압보다 클 때는 외부의 자동 전압 조절기(380)로하여금 상기 발전기 전압을 감소시키게 하는 전압 감소 조정 신호를 발생시키고,When the generator voltage is less than the voltage of the reference power bus, an external automatic voltage regulator 380 generates a voltage increase adjustment signal for increasing the generator voltage, and when the generator voltage is greater than the voltage of the reference power bus. An external automatic voltage regulator 380 generates a voltage decrease adjustment signal that causes the generator voltage to be reduced; 상기 발전기 전압의 주파수가 기준 전력 버스 전압의 주파수보다 클 때는 외부의 조속기(370)로하여금 엔진 속도를 감소시키게 하는 주파수 감소 조정 신호를 발생시키고, 상기 발전기 전압의 주파수가 기준 전력 버스 전압의 주파수보다 작을 때는 외부의 조속기(370)로하여금 엔진 속도를 증가시키게 하는 주파수 증가 조정 신호를 발생시키는,When the frequency of the generator voltage is greater than the frequency of the reference power bus voltage, an external governor 370 generates a frequency decrease adjustment signal for reducing the engine speed, and the frequency of the generator voltage is greater than the frequency of the reference power bus voltage. When small, the external governor 370 generates a frequency increase adjustment signal to increase the engine speed, 것을 더 특징으로 하는, 병렬 운전 발전기 보호 제어 장치.It characterized in that the parallel driving generator protection control device. 제 2 항에 있어서, 상기 처리 및 연산 수단(340)은,The method of claim 2, wherein the processing and calculating means 340, 상기 각 발전기 전압의 주파수를 상기 기준 전력 버스 전압의 주파수 보다 0.07 내지 0.3 Hz 더 큰 값을 기준으로 비교하여 상기 주파수 감소 조정 신호 또는 주파수 증가 조정 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는, 병렬 운전 발전기 보호 제어 장치.And comparing the frequency of each generator voltage with a value greater than 0.07 to 0.3 Hz greater than the frequency of the reference power bus voltage to generate the frequency decrease adjustment signal or the frequency increase adjustment signal. Device. 제 2 항에 있어서, 상기 처리 및 연산 수단(340)은,The method of claim 2, wherein the processing and calculating means 340, 상기 각 발전기 전압/전류의 크기, 위상, 주파수로부터 각 발전기에 대한 유효 전력 분담값을 계산하고, 상기 유효 전력 분담값을 미리결정된 유효 부하 분담율에 따라 각 발전기마다 결정된 유효 전력 분담 설정값과 비교하여,Calculate an effective power sharing value for each generator from the magnitude, phase, and frequency of each generator voltage / current, and compare the active power sharing value with an effective power sharing set value determined for each generator according to a predetermined effective load sharing ratio. , 상기 유효 전력 분담 설정값보다 상기 유효 전력 분담값이 클 때는 해당 발전기의 조속기(370)로하여금 엔진 속도를 감소시키게 하는 유효 전력 감소 조정 신호를 발생시키고, 상기 유효 전력 분담 설정값보다 상기 유효 전력 분담값이 작을 때는 해당 발전기의 조속기(370)로하여금 엔진 속도를 증가시키게 하는 유효 전력 증가 조정 신호를 발생시키고;When the active power sharing value is greater than the active power sharing set value, the governor 370 of the generator generates an active power reduction adjustment signal for reducing the engine speed, and the active power sharing setting is greater than the active power sharing set value. When the value is small, the governor 370 of the corresponding generator generates an effective power increase adjustment signal for increasing the engine speed; 상기 각 발전기 전압/전류의 크기, 위상, 주파수로부터 각 발전기에 대한 무효 전력 분담값을 계산하고, 상기 무효 전력 분담값을 미리결정된 무효 부하 분담율에 따라 각 발전기마다 결정된 무효 전력 분담 설정값과 비교하여,The reactive power sharing value for each generator is calculated from the magnitude, phase, and frequency of each generator voltage / current, and the reactive power sharing value is compared with the reactive power sharing set value determined for each generator according to a predetermined reactive load sharing ratio. , 상기 무효 전력 분담 설정값보다 상기 무효 전력 분담값이 클 때는 해당 발전기의 전압 조절기(380)로하여금 해당 발전기의 계자 전압을 증가시키게 하는 무효 전력 감소 조정 신호를 발생시키고, 상기 무효 전력 분담 설정값보다 상기 무효 전력 분담값이 작을 때는 해당 발전기의 전압 조절기(380)로하여금 해당 발전기의 계자 전압을 감소시키게 하는 무효 전력 증가 조정 신호를 발생시키는When the reactive power sharing value is greater than the reactive power sharing set value, a reactive power reduction adjustment signal for causing the voltage regulator 380 of the corresponding generator to increase the field voltage of the corresponding generator is generated, and is greater than the reactive power sharing set value. When the reactive power sharing value is small, the voltage regulator 380 of the generator generates a reactive power increase adjustment signal for reducing the field voltage of the generator. 것을 더 특징으로 하는, 병렬 운전 발전기 보호 제어 장치.It characterized in that the parallel driving generator protection control device.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150131041A (en) * 2013-03-13 2015-11-24 트랜스오션 세드코 포렉스 벤쳐스 리미티드 Breaker design for power system resiliency
KR101997633B1 (en) * 2018-07-25 2019-07-08 상명대학교산학협력단 Apparatus for measureing voltage parameters using TEO and DESA in auto-synchronizer
KR20190141890A (en) * 2018-06-15 2019-12-26 신재용 Power generating station for disaster countermeasure
KR102561895B1 (en) * 2023-04-21 2023-08-01 (주)썬테크 An emergency diesel generator with a voltage regulator for safety with fault marking and taking measure
KR102561896B1 (en) * 2023-04-21 2023-08-01 (주)썬테크 An emergency diesel generator with a voltage regulator using multi-channel for user

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150131041A (en) * 2013-03-13 2015-11-24 트랜스오션 세드코 포렉스 벤쳐스 리미티드 Breaker design for power system resiliency
KR102288568B1 (en) * 2013-03-13 2021-08-12 아스핀 켐프 앤 어소시에이츠 홀딩 코퍼레이션 Breaker design for power system resiliency
KR20190141890A (en) * 2018-06-15 2019-12-26 신재용 Power generating station for disaster countermeasure
KR102118469B1 (en) * 2018-06-15 2020-06-03 신재용 Power generating station for disaster countermeasure
KR101997633B1 (en) * 2018-07-25 2019-07-08 상명대학교산학협력단 Apparatus for measureing voltage parameters using TEO and DESA in auto-synchronizer
KR102561895B1 (en) * 2023-04-21 2023-08-01 (주)썬테크 An emergency diesel generator with a voltage regulator for safety with fault marking and taking measure
KR102561896B1 (en) * 2023-04-21 2023-08-01 (주)썬테크 An emergency diesel generator with a voltage regulator using multi-channel for user

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