KR20090126127A - Apparatus and method of voltage control - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A voltage control method and an apparatus thereof are provided to prevent voltage drop and rise caused by a system fault by using reactive power. CONSTITUTION: An electric power converting unit(20) is connected to a generator and changes generated power . A voltage comparator(40) produces an error voltage by using a measured voltage and a reference voltage. A controller(60) receives an error voltage and produces a first reactive power value. A driver(70) controls the electric power converting unit in response to the reactive power standard value. A drive comparator produces an error signal by using the total of the first reactive power value and the total of the reactive power standard value. An accumulation controller prevents the accumulation of the controller by using the error signal and the error voltage.

Description

전압 제어 방법 및 장치 {Apparatus and Method of Voltage control} Voltage control method and apparatus {Apparatus and Method of Voltage control}

본 발명은 전압 제어 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발전 시스템의 전력변환부의 무효전력을 이용하여, 계통 연계 점에서 전압제어를 수행하는 발전 시스템의 전압 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a voltage control method and apparatus, and more particularly, to a voltage control method and apparatus of a power generation system that performs voltage control at the grid connection point by using the reactive power of the power conversion unit of the power generation system.

풍력 발전은 어느 곳에나 산재되어 있는 무공해, 무한정의 바람을 이용하므로 환경에 미치는 영향이 거의 없고, 국토를 효율적으로 이용할 수 있다.Wind power generation uses no-pollution and infinite wind scattered everywhere, so there is little impact on the environment and the land can be used efficiently.

또한, 풍력 발전은 대규모 발전단지의 경우에는 발전단가도 기존의 발전 방식과 경쟁 가능한 수준의 신에너지 발전 기술이다.In addition, wind power generation is a new energy generation technology that can compete with existing power generation in the case of large-scale power generation.

최근 에너지 비용의 상승에 따라 풍력발전과 같이 수용가 지역에 분산 설치되는 분산전원의 시장 확대가 가속화되고 있다. 분산 전원의 경우 분산전원을 각각 제어하는 것이 효율적으로 발전 시스템을 운영하는 데 있어 매우 중요하다.With the recent increase in energy costs, the market expansion of distributed power generation distributed in consumer areas such as wind power generation is accelerating. In the case of distributed power supply, controlling each distributed power supply is very important for efficient power generation system operation.

종래의 풍력발전 시스템에 적용되고 있는 전압 제어 방법은 무효전력보상장치(capacitor bank)를 이용한 역률제어(Qref)에 기반을 두고 있다. The voltage control method applied to the conventional wind power generation system is based on power factor control (Qref) using a reactive power compensation device (capacitor bank).

풍력 발전 시스템은 기존의 상용전력계통과 연계되어 전력을 공급하는데, 이 경우 계통연결의 안정성 및 효율성 구현이 매우 중요하다. Wind power generation systems supply power in conjunction with existing commercial power systems. In this case, the stability and efficiency of grid connection is very important.

하지만, 종래의 풍력 발전 시스템은 전력사고 시 상용계통에 연계되어 운전되고 있던 특히 분산형 전원을 이용하는 발전기들이 동시에 차단되었는데, 이 경우 계통의 전압과 주파수의 변동을 초래하여 전력계통의 안정도에 심각한 문제를 초래하게 된다.However, in the conventional wind power generation system, generators using a distributed power source, which were operated in conjunction with a commercial system at the time of power failure, were simultaneously cut off. In this case, a change in the voltage and frequency of the system caused a serious problem in the stability of the power system. Will result.

이러한 문제점을 해결하고 풍력 발전 시스템은 계통운영의 안정성을 도모하기 위해 커패시터 뱅크라는 부가장치를 설치하여 계통 연계 점에서의 전압강하를 해결하고 있다. In order to solve these problems and to improve the stability of grid operation, the wind power generation system is installing an additional device called a capacitor bank to solve the voltage drop at the grid connection point.

하지만, 종래의 풍력 발전 시스템에서 커패시터 뱅크를 사용하는 방식은 응답성 및 정밀함이 떨어질 뿐만 아니라 연속적인 제어가 불가능하여 갑작스런 전압변동을 보상하지 못하는 문제점이 있다. However, the method of using the capacitor bank in the conventional wind power generation system has a problem in that it does not compensate for the sudden voltage fluctuation due to not only the responsiveness and precision but also the continuous control.

또한, 종래의 풍력 발전 시스템에서 다이내믹 커패시터 뱅크를 설치하여 보완할 수도 있으나, 이 역시 고비용이 소요될 뿐만 아니라 제어가 복잡함으로 현실적인 해결책이 되지 못하는 문제점이 있다. In addition, in the conventional wind power generation system, a dynamic capacitor bank may be installed and supplemented, but this also requires a high cost and has a problem in that it is not a realistic solution due to complicated control.

따라서, 종래의 풍력 발전 시스템의 방법을 이용하면 상기된 바와 같은 문제점을 해결하기가 어려워지며 최근에 강화되고 있는 분산전원을 이용한 발전시스템들의 상용계통연계 조건을 보장하기가 어려워지는 문제점이 있다. Therefore, it is difficult to solve the problems described above by using the method of the conventional wind power generation system and there is a problem that it is difficult to ensure the commercial system linkage conditions of power generation systems using distributed power sources that have been recently strengthened.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 발전기마다 구비되는 전력변환부의 무효전력을 이용하여, 계통 연계 점에서 전압제어를 수행하여 궁극적으로 전력발전 시스템의 안정한 계통운영을 위한 발전 시스템의 전압제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems of the prior art, by using the reactive power of the power conversion unit provided for each generator, performing voltage control at the grid connection point ultimately for stable system operation of the power generation system Its purpose is to provide a voltage control method for a power generation system.

본 발명의 일 측면에 따르면, 발전 시스템에서 전력 제어 장치가 제공된다.According to one aspect of the present invention, a power control device in a power generation system is provided.

본 발명의 일 실시예에 따른 발전기 및 발전기와 연결되어 생산된 전력을 변환하는 전력 변환부를 포함하는 발전 시스템에서 전압을 제어하는 장치는 상기 전력변환부와 연결되는 전력계통 망의 계통연계 점에서 측정된 측정전압과 상기 계통연계 점의 기준전압을 이용하여 오차전압을 산출하는 전압비교기, 상기 오차전압을 입력 받아 제1 무효전력 값을 산출하는 제어기 및 상기 제1 무효전력 값과 상기 전력변환부에서 측정된 제2 무효전력 값을 이용하여 무효전력 기준 값을 산출하고, 상기 산출된 무효전력 기준 값에 상응하여 상기 전력변환부를 제어하는 구동기를 포함할 수 있다.An apparatus for controlling voltage in a power generation system including a generator and a power converter converting power produced by being connected to the generator according to an embodiment of the present invention is measured at a grid connection point of a power system network connected to the power converter. A voltage comparator for calculating an error voltage using the measured voltage and the reference voltage of the grid connection point, a controller for receiving the error voltage and calculating a first reactive power value, and the first reactive power value and the power converter. The apparatus may include a driver configured to calculate a reactive power reference value using the measured second reactive power value and to control the power converter in accordance with the calculated reactive power reference value.

본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 발전 시스템에서 전력 제어 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, a power control method in a power generation system is provided.

본 발명의 일 실시예에 따른 발전기 및 발전기와 연결되어 생산된 전력을 변환하는 전력 변환부를 포함하는 발전 시스템에서 전력 제어 방법은 상기 전력변환부와 연결되는 전력계통 망의 계통연계 점에서 측정된 측정전압과 상기 계통연계 점의 기준전압을 비교하여 오차전압을 산출하는 단계, 상기 오차전압을 입력 받아 제1 무효전력 값을 산출하는 제어기 및 상기 제1 무효전력 값과 상기 전력변환부에서 측정된 제2 무효전력 값을 이용하여 무효전력 기준 값을 산출하는 단계 및 상기 산출된 무효전력 기준 값에 상응하여 상기 전력변환부를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.In a power generation system including a generator and a power converter converting power produced by connecting to the generator according to an embodiment of the present invention, a power control method includes a measurement measured at a grid connection point of a power system network connected to the power converter; Calculating an error voltage by comparing a voltage with a reference voltage of the grid connection point, a controller configured to calculate a first reactive power value by receiving the error voltage, and a first reactive power value measured by the power converter. Calculating a reactive power reference value using a reactive power value and controlling the power converter according to the calculated reactive power reference value.

따라서, 본 발명은 전력변환부의 무효전력을 이용함으로써 계통사고에 의한 전압저하, 전압상승 등을 방지하고 더 나아가 발전기들이 동시 차단되는 것을 방지할 수 있다. Therefore, the present invention can prevent the voltage drop and the voltage rise due to the system accident by using the reactive power of the power conversion unit and further prevent the generators from being blocked at the same time.

또한, 본 발명은 추가적인 장비나 공정 없이도 신뢰성 있고, 효율적인 발전 시스템을 구현하여 안정적인 전력품질과 계통운영의 신뢰성을 얻을 수 있다.In addition, the present invention can implement a reliable, efficient power generation system without additional equipment or processes to obtain stable power quality and reliability of system operation.

본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시 예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.Details of the above objects and technical configurations and the effects thereof according to the present invention will be more clearly understood by the following detailed description with reference to the drawings showing preferred embodiments of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발 명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention. In the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 발전 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 제어 장치의 블록도이다. 1 is a block diagram of a power generation system according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a block diagram of a voltage control device according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 발전 시스템의 전압제어 시스템은 복수의 발전기(10), 발전기(10)마다 연결되며, 구비되는 전력을 변환하는 복수의 전력변환부(20), 전력변환부(20)와 연결되는 전력계통 망(30), 전력계통 망(30)의 계통연계 점에서 오차전압(ev)을 산출하고, 이를 이용하여 전력변환부(20)에 제어신호를 공급하는 전압 제어 장치(50)를 포함한다.1 and 2, the voltage control system of the power generation system according to the present invention is connected to a plurality of generators 10, generator 10, a plurality of power converter 20 for converting the power provided, The error voltage ev is calculated at the grid connection point of the power system network 30 and the power system network 30 connected to the power converter 20, and the control signal is supplied to the power converter 20 by using the power voltage. The voltage control device 50 is included.

이하에서는 본 발명에 따른 전압제어 시스템은 풍력 발전 시스템의 전력 제어 시스템이 바람직하나, 그 외에 자연력을 이용한 발전 시스템에 적용될 수 있음은 당업자에게 자명하다.Hereinafter, the voltage control system according to the present invention is preferably a power control system of the wind power generation system, in addition, it is apparent to those skilled in the art that can be applied to the power generation system using a natural force.

전압 제어 장치(50)는 전력계통 망(30)의 계통연계 점에서 오차전압(ev)을 산출하기 위한 전압비교기(40), 무효전력 값(Qp)을 산출하기 위한 제어부(60) 및 전력변환부(20)에 제어신호를 공급하는 구동부(70)를 포함한다. The voltage control device 50 includes a voltage comparator 40 for calculating an error voltage ev at a grid connection point of the power system network 30, a controller 60 for calculating a reactive power value Qp, and power conversion. And a driver 70 for supplying a control signal to the unit 20.

보다 자세하게, 본 발명에 따른 발전기(10)는 전력을 생성하는 전기발생장치 로 n개(n은 자연수)가 구비된다. 발전기는 농형유도기 발전기 또는 영구자석 발전기 일 수 있으며, 발전기로 사용될 수 있는 발전기이면 적용될 수 있음은 당업자에게 자명하다.More specifically, the generator 10 according to the present invention is provided with n pieces (n is a natural number) as an electric generator for generating electric power. The generator may be a squirrel cage generator or a permanent magnet generator, and any generator that can be used as a generator may be applied to those skilled in the art.

다음으로, 전력변환부(20)는 발전기(10) 마다 구비되며, 발전기(10)에서 생성되는 전력을 안정적으로 공급할 수 있는 전력변환장치이다. Next, the power conversion unit 20 is provided for each generator 10, is a power conversion device that can stably supply the power generated by the generator (10).

이러한, 전력변환부(20)는 교류를 직류로 변환하는 컨버터(미도시)와 직류를 교류로 변환하는 인버터(미도시)로 구성될 수 있다.The power converter 20 may include a converter (not shown) for converting AC into DC and an inverter (not shown) for converting DC into AC.

전력 변환부(20)는 컨버터 및 인버터를 이용하여 발전기(10)에서 생성된 불안정한 전력을 일정한 출력으로 변환하여 보다 신뢰성 있는 전력품질을 얻을 수 있다. The power converter 20 may convert unstable power generated by the generator 10 into a constant output by using a converter and an inverter to obtain more reliable power quality.

다음으로, 전력계통망(30)은 발전기(10)에서 전력변환부(20)를 통해 공급된 전력이 실질적으로 사용자에게 공급되기 위한 상용전력계통(미도시)으로 전력을 공급하는 수단이다. Next, the power system network 30 is a means for supplying power from the generator 10 to the commercial power system (not shown) for the power supplied through the power converter 20 to be substantially supplied to the user.

전력계통망(30)은 전력변환부(20)로부터 제공되는 무효전력(Qp,j)을 이용하여 계통연계 점의 전압제어를 수행한다. The power system network 30 performs voltage control of the grid connection point by using the reactive power Qp, j provided from the power converter 20.

전압비교기(40)는 전력계통망(30)의 계통연계 점에서 측정된 측정전압(Vm)과 전력계통망(30)의 계통연계 점에서의 기준전압(Vs)을 차이에 근거하여 전압차인 오차전압(ev)을 산출한다. 여기서 기준전압(Vs)는 전력을 안정적으로 공급하기 위한 전압으로 운용자에 의해 미리 설정될 수 있다.The voltage comparator 40 has a voltage difference error based on a difference between the measured voltage Vm measured at the grid connection point of the power system network 30 and the reference voltage Vs at the grid connection point of the power system network 30. The voltage ev is calculated. Here, the reference voltage Vs may be preset by the operator as a voltage for stably supplying power.

제어부(60)는 오차전압(ev)에 대해 선형제어를 수행하여 계통연계 점의 전압 제어를 위해 필요한 무효전력 값(Qp)을 산출하는 제어기(61) 및 제어기의 누적현상(saturation)을 방지하는 누적방지기(62)를 포함한다. The controller 60 performs linear control on the error voltage ev to prevent the controller 61 and the cumulative saturation of the controller 61 which calculates the reactive power value Qp necessary for voltage control of the grid connection point. Accumulation preventer 62 is included.

구동부(70)는 제어부(60)의 제어기(61)를 통해 산출되는 무효전력 값(Qp)을 구동기(72)에 분배하는 분배기(71)와, 분배기(71)에서 제공되는 무효전력 값(Qp)과 전력변환부(20)마다 측정된 무효전력 값(Qmax j,c)의 비교를 수행하여 무효전력 기준 값(Qset j,s)을 산출하는 구동기 및 무효전력 기준 값(Qset j,s)의 합과 분배기에서 출력된 무효전력 값(Qp)의 합의 차이에 근거하여 편차신호(es)를 산출하는 구동비교기를 포함한다. The driver 70 divides the reactive power value Qp calculated by the controller 61 of the controller 60 into the driver 72, and the reactive power value Qp provided by the distributor 71. ) And a driver for calculating the reactive power reference value (Q set j, s ) by performing comparison of the reactive power values (Q max j, c ) measured for each of the power converters 20 and Q set j , and a drive comparator for calculating a deviation signal es based on a difference between the sum of the sums and the reactive power value Qp output from the divider.

이러한, 본 발명에 의한 전압제어를 이용한 발전 시스템은 바람직한 실시 예를 도시하고 있는 도 3 내지 도 5을 참조한 이하의 상세한 설명에 의해보다 명확하게 이해될 것이다. Such a power generation system using the voltage control according to the present invention will be more clearly understood by the following detailed description with reference to FIGS. 3 to 5 showing preferred embodiments.

도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 전압제어를 이용한 발전 시스템의 제어부 및 구동부를 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram illustrating a controller and a driver of a power generation system using voltage control according to an embodiment of the present invention.

도 3를 참조하면, 본 발명의 제어부(60)는 제어기(61) 및 누적방지기(62)를 포함하며 구성된다. Referring to FIG. 3, the controller 60 of the present invention includes a controller 61 and a cumulative preventer 62.

먼저, 제어기(61)는 출력 값을 궤환(feedback)하여 제어하는 제어기인 비례적분(PI) 제어기, 비례미분(PI) 제어기 또는 비례적분미분(PID) 제어기 중 어느 하 나일 수 있으나, 바람직하게는 도 3와 같이 비례제어기(P)와 정상상태 응답을 개선하는 적분제어기(I) 및 응답속도를 개선하는 미분제어기(D)의 장점을 모두 구비하는 비례적분미분(PID) 제어기로 구성할 수 있다. First, the controller 61 may be any one of a proportional integral (PI) controller, a proportional differential (PI) controller, or a proportional integral differential (PID) controller, which is a controller for feeding back and controlling an output value. As shown in FIG. 3, a proportional integral derivative controller having all the advantages of the proportional controller P, the integral controller I for improving the steady state response, and the differential controller D for improving the response speed may be configured. .

다음으로, 누적방지기(62)는 구동부(70)를 통해 궤환되는 편차신호(es)에 근거하여 제어부(60)의 제어기(61)를 제어한다.Next, the cumulative preventer 62 controls the controller 61 of the controller 60 based on the deviation signal es fed back through the driver 70.

누적 방지기(62)는 비례미분(PI) 제어기 또는 비례적분미분(PID) 제어기와 같이 적분제어기(I)를 포함하는 제어기의 동작 시 입력단과 출력단의 차이로 인한 누적현상을 방지한다. 이러한, 누적현상은 과도응답 특성과 정상상태 응답 특성을 감소시켜 제어기(61)의 성능을 저하시키게 된다. The accumulation preventer 62 prevents accumulation due to a difference between an input terminal and an output terminal during operation of a controller including an integral controller I, such as a proportional differential (PI) controller or a proportional integral differential (PID) controller. This cumulative phenomenon reduces the transient response characteristics and the steady state response characteristics, thereby degrading the performance of the controller 61.

따라서, 본 발명에서는 누적방지 기법(anti-windup)의 누적방지기(62)를 추가로 구성하여 누적방지기능을 부여함으로 적분제어기를 포함하는 제어기(61)의 오작동을 방지할 수 있다. Therefore, in the present invention, a cumulative preventer 62 of an anti-windup technique may be additionally configured to provide a cumulative preventive function, thereby preventing malfunction of the controller 61 including an integral controller.

누적 방지기(62)는 제어기(61)의 출력이 설정치 변화량을 초과하지 않도록 하는 설정치 제한방식, 샘플링순간마다 제어신호를 증분을 계산하여 제어기(61)의 동작을 제어하는 증분형 알고리즘 방식, 제어기(61)의 출력과 구동기(71) 출력의 차이를 궤환하여 적분기를 제어하는 추적형방식 등 중 어느 하나를 이용하여 제어기(61)의 누적 현상을 방지할 수 있다. The accumulator preventer 62 is a setpoint limiting method for preventing the output of the controller 61 from exceeding a setpoint change amount, an incremental algorithm method for controlling the operation of the controller 61 by calculating an increment of a control signal at every sampling moment, and a controller ( The cumulative phenomenon of the controller 61 can be prevented by using any one of a tracking type method of controlling the integrator by feedbacking the difference between the output of the driver 61 and the output of the driver 71.

이하에서는 누적 방지기(62)에 대해 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the accumulation preventer 62 will be described in more detail.

우선 제어기(61)는 분배기(71)에 의해 분배된 무효전력 값(Qp) 출력의 합과 구동기(72) 출력의 합을 비교하여 산출되는 편차신호(es)에 추적시정수(Tracking TimeConstant: kt)를 곱하여 입력 받는다. First, the controller 61 tracks the tracking time constant (kt) to the deviation signal (es) calculated by comparing the sum of the reactive power value Qp output distributed by the divider 71 and the sum of the driver 72 output. Multiply by) to get input.

따라서, 누적 방지기(62)는 구동부(70)의 포화가 없는 경우 편차신호(es)는 0이므로 구동부(70)의 포화가 발생되지 않는 범위에서 정상적인 동작에 전혀 영향을 주지 않는다. Therefore, the accumulation preventer 62 does not affect the normal operation at all in the range where the saturation of the driving unit 70 does not occur since the deviation signal es is zero when there is no saturation of the driving unit 70.

반면에, 누적 방지기(62)는 구동부(70)가 포화되면, 편차신호(es≠0)가 발생되고, 궤환 경로에 의해 제어기(61) 중 적분제어기(I)의 입력을 감소시켜서 누적을 방지할 수 있다. On the other hand, when the driving unit 70 is saturated, the accumulation preventer 62 generates a deviation signal es ≠ 0, and prevents accumulation by reducing the input of the integral controller I of the controller 61 by the feedback path. can do.

본 발명의 구동부(70)는 분배기(71), 구동기(72) 및 구동비교기(73)를 포함하며 구성된다. The drive unit 70 of the present invention includes a distributor 71, a driver 72 and a drive comparator 73 is configured.

먼저, 분배기(71)는 제어기(60)의 출력인 무효 전력 값(Qp)을 분배하여 복수의 발전기(10)마다 연결되며 구비되는 전력변환부(20)에 제어신호를 제공하는 구동기(72)로 공급한다. First, the distributor 71 distributes a reactive power value Qp, which is an output of the controller 60, and provides a control signal to the power converter 20, which is connected to each of the plurality of generators 10, and provides a control signal. To supply.

다음으로, 구동기(72)는 전력변환부(20)의 측정된 무효전력 값(Qmax j,c)과 분배기(71)에서 제공되는 무효전력 값(Qp)의 비교를 통한 처리과정을 통해서 각각 전력변환부(20)에 해당하는 무효전력 기준 값(Qset j,s)을 산출한다.Next, the driver 72 performs a process by comparing the measured reactive power value Q max j, c of the power converter 20 with the reactive power value Qp provided by the divider 71, respectively. The reactive power reference values Q set j and s corresponding to the power converter 20 are calculated.

구동기(72)는 산출된 무효전력 기준 값(Qset j,s)을 전력변환부(20)마다 제어신호를 제공한다. 여기서, 무효전력 기준 값(Qset j,s)은 전력 변환부(20)마다의 유효전 력에 대비한 무효전력의 여유분을 구하되, 다음의 수학식 1을 만족한다.The driver 72 provides a control signal for each power converter 20 to the calculated reactive power reference value Q set j, s . Here, the reactive power reference value Q set j, s calculates a margin of reactive power in preparation for the effective power for each power converter 20, and satisfies Equation 1 below.

< 수학식 1 ><Equation 1>

Figure 112008039923402-PAT00001
Figure 112008039923402-PAT00001

여기서, 상기 Qset j,s는 구동부(70)의 구동기(72)에 의해 j번째 전력변환부(20)에 제공되는 제어신호인 무효전력 기준 값이고, Here, the Q set j, s is a reactive power reference value that is a control signal provided to the j-th power converter 20 by the driver 72 of the driver 70,

상기 Qmax j,c 은 j번째 전력변환부(20)의 측정된 무효전력 값이며,Q max j, c is a measured reactive power value of the j-th power converter 20,

상기

Figure 112008039923402-PAT00002
은 1부터 j까지의 전력변환부(20)의 측정된 무효 전력 값의 합이며, 상기 Qp는 제어부(60)에 의해 출력되는 무효 전력 값이다. remind
Figure 112008039923402-PAT00002
Is the sum of the measured reactive power values of the power converter 20 from 1 to j, and Qp is the reactive power value output by the controller 60.

이러한, 상기 수학식 1에서 min{a,b}는 a와 b중 작은 값을 취함을 의미하고, 아래첨자 j는 1,2,3,...,n으로 발전기(10) 및 상기 발전기(10)에 구비되는 전력변환부(20) 수를 의미하는 자연수이며, 위첨자 max는 최대값을 의미한다. In the above Equation 1, min {a, b} means to take a smaller value of a and b, and the subscript j is 1,2,3, ..., n as the generator 10 and the generator ( 10 is a natural number indicating the number of power conversion units 20 provided, and the superscript max means a maximum value.

다음으로, 구동비교기(73)는 분배기(71)에 의해 분배된 제어부(60)의 출력인 무효전력 값(Qp)의 합과 구동기(72)의 출력인 무효전력 기준 값(Qset j,s)의 합을 비교하여 편차신호(es)을 산출하고, 제어부(60)의 누적방지기(62)로 궤환한다. Next, the drive comparator 73 has a sum of the reactive power value Qp which is the output of the controller 60 distributed by the divider 71 and the reactive power reference value Q set j, s which is the output of the driver 72. ), The deviation signal es is calculated, and the feedback signal is fed back to the cumulative preventer 62 of the controller 60.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 의한 발전 시스템의 전압제어 방법은 도 4에서 더욱 상세히 설명하기로 한다.The voltage control method of the power generation system according to the present invention having the above configuration will be described in more detail with reference to FIG. 4.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발전 시스템의 전압 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 변환부에서 측정된 최대 무효 전력 값(Qmax j,c)을 설명하기 위한 도면이다.4 is a flowchart illustrating a voltage control method of a power generation system according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a diagram illustrating a maximum reactive power value Q max j, which is measured by a power converter according to an exemplary embodiment of the present invention . It is a figure for demonstrating c ).

단계 S410에서 전압 비교기(40)는 복수의 발전기(10)와 연결되는 전력변환부(20)에서 전력을 공급받는 전력계통 망(30)의 계통연계 점에서 전압을 측정하여 측정전압(Vm)을 얻는다. In step S410, the voltage comparator 40 measures the voltage at a grid connection point of the power system network 30 that receives power from the power converter 20 connected to the plurality of generators 10 to measure the measured voltage Vm. Get

단계 S420에서 전압 비교기(40)는 측정된 측정전압(Vm)과 계통연계 점의 기준전압(Vs)의 차이에 근거하여 전압비교기(50)에서 오차전압(ev)을 산출한다. In operation S420, the voltage comparator 40 calculates an error voltage ev in the voltage comparator 50 based on the difference between the measured measurement voltage Vm and the reference voltage Vs of the grid connection point.

단계 S430에서 제어부(60)는 전압 비교기(40)로부터 산출된 오차전압(ev)을 수신하고, 제어부(60) 내에 구비되는 제어기(61)로 선행제어를 수행하여 무효전력 값(Qp)을 산출한다. In step S430, the controller 60 receives the error voltage ev calculated from the voltage comparator 40, and performs the preceding control with the controller 61 provided in the controller 60 to calculate the reactive power value Qp. do.

이때, 상기 오차전압(ev)은 비례제어기(P)에 입력되어 오차전압(ev)에 비례이득(kp)의 곱하는 과정을 수행한다. In this case, the error voltage ev is input to the proportional controller P to multiply the error voltage ev by the proportional gain kp.

또한, 상기 오차전압(ev)은 제어기(61)의 적분제어기(I) 입력되어 오차전압(ev)을 적분하고 적분이득(ki)을 곱하는 과정을 수행하게 된다. In addition, the error voltage ev is input to the integral controller I of the controller 61 to integrate the error voltage ev and multiply the integral gain ki.

이와 동시에, 전력계통망(30)의 계통연계 점에서 측정된 측정전압(Vm)은 미분제어기(D)로 입력되어 미분되고, 미분이득(kd)을 곱하는 과정을 수행하게 된다. At the same time, the measured voltage (Vm) measured at the grid connection point of the power system network 30 is input to the differential controller (D) to be differentiated, and the process of multiplying the differential gain (kd).

이어서, 비례제어기(P), 적분제어기(I), 미분제어기(D)는 각각의 출력된 출력신호를 합하여 무효전력 값(Qp)을 산출한다.Subsequently, the proportional controller P, the integral controller I, and the derivative controller D add up the respective output signals to calculate the reactive power value Qp.

단계 S440에서 구동부(70)는 제어부(60)로부터 산출한 무효전력 값(Qp)을 입력 받고, 입력된 무효전력 값(Qp)을 분배기(71)를 통해 복수의 발전기(10)와 연결되는 전력변환부(20)에 제어신호를 인가하는 구동기(72)에 공급한다. In operation S440, the driving unit 70 receives the reactive power value Qp calculated from the controller 60, and powers the input reactive power value Qp to be connected to the plurality of generators 10 through the divider 71. The driver 20 supplies a control signal to the converter 20.

구동기(72)는 전력변환부(20)의 운영범위(도 5)내에서 측정된 무효전력 값(Qmax j,c)과 분배기(71)에서 분배되어 제공되는 무효전력 값(Qp)를 이용하여 상술한 수학식 1을 수행하고, 전력변환부(20)마다 해당하는 무효전력 기준 값(Qset j,s)을 산출한다. The driver 72 uses the reactive power value Q max j, c measured in the operating range (FIG. 5) of the power converter 20 and the reactive power value Qp distributed and provided by the divider 71. By performing Equation 1, the reactive power reference values Q set j and s are calculated for each power converter 20.

여기서, P는 도 5을 참조하면, 전력변환부(20) 최대유효전력이며, Pj,C 는 측정된 전력변환부(20) 유효전력이다. Here, referring to FIG. 5, P is the maximum effective power of the power converter 20, and P j and C are measured power of the power converter 20.

또한, +Qmax는 전력변환부(20)가 공급할 수 있는 최대 무효전력이며, -Qmax는 전력변환부(20)가 흡수할 수 있는 최대 무효전력이고, - Qmax j , c 부터 + Qmax j ,c 까지는 전력변환부(20) 유효전력(Pj ,C)에 대응되어 측정된 무효전력 값(Qmaxj ,c)이다. In addition, + Q max is the maximum reactive power that can be supplied by the power converter 20, -Q max is the maximum reactive power that can be absorbed by the power converter 20, -Q max j , c to + Q Up to max j and c are reactive power values Q maxj and c measured corresponding to the active power P j and C of the power converter 20.

즉, 구동부(70)의 선형분배에 이용되는 전력변환부(20)마다의 무효전력 기준 값(Qset j,s)은 도 5에 도시된 바와 같이, 전력변환부(20)마다의 유효전력에 대비한 측정된 무효전력 값(Qmax j,c)을 구하되, 수학식 1을 만족하게 된다. That is, the reactive power reference values Q set j and s for each power converter 20 used for linear distribution of the driver 70 are effective power for each power converter 20 as shown in FIG. 5. Obtain the measured reactive power value (Q max j, c ) in preparation for, but satisfies Equation 1.

이때, 상술한 수학식 1은 상기 발명의 상세한 설명에 개시된 바와 동일함으로 중복됨을 피하기 위해 상세한 설명은 생략한다. In this case, Equation 1 described above is the same as described in the detailed description of the invention to avoid overlapping the detailed description.

단계 S450에서 구동기(72)는 산출된 무효전력 기준 값(Qset j,s)를 이용하여 전력변환부(20)를 제어한다. 전력변환부(20)는 연결된 발전기(10)를 제어하여 본 발명에 따른 발전 시스템 전체의 구동을 안정적으로 용이하게 제어할 수 있게 된다. In operation S450, the driver 72 controls the power converter 20 using the calculated reactive power reference value Q set j, s . The power converter 20 may control the connected generator 10 to stably and easily control the driving of the entire power generation system according to the present invention.

이어서, 단계 S460에서 구동 비교기(73)는 무효전력 기준 값(Qset j,s)의 합과 분배기(71)를 통해 분배된 무효전력 값(Qp)의 합의 차이에 근거하여 편차신호(es)를 산출한다. Subsequently, in step S460, the driving comparator 73 determines the deviation signal es based on the difference between the sum of the reactive power reference values Q set j and s and the sum of the reactive power values Qp distributed through the divider 71. To calculate.

이어서, 단계 S470에서 누적 방지기(62)는 산출된 편차신호가 추적시정수(Tracking Time Constant: kt)를 곱하여 출력된 신호와 오차전압(ev)과의 합을 이용하여 제어기(61)의 적분제어기(I)로 입력된다. Subsequently, in step S470, the accumulation preventer 62 uses the sum of the signal and the error voltage ev output by multiplying the tracking time constant (kt) by the tracking time constant (kt) and the integral controller of the controller 61. It is entered as (I).

누적방지기(62)는 궤환 경로에 의해 적분제어기(I) 입력을 감소시켜서 제어기(61)의 누적현상을 방지할 수 있다. Accumulation preventer 62 can reduce the integration controller (I) input by the feedback path to prevent the cumulative phenomenon of the controller (61).

따라서, 누적방지기(62)는 구동부(70)의 포화가 없는 경우 편차신호(es)가 0 이므로 추적형 누적방지 기법은 구동부의 포화가 발생되지 않는 범위에서 정상적인 동작에 전혀 영향을 주지 않는다. Therefore, since the deviation signal es is zero when there is no saturation of the driving unit 70, the cumulative preventer 62 does not affect the normal operation at all in a range in which the saturation of the driving unit does not occur.

반면에, 누적방지기(62)는 구동부(70)가 포화되면, 편차신호(es≠0)가 발생하면, 누적방지기(62)인 kt를 통한 궤환 경로에 의해 적분제어기(I) 입력을 감소 시켜서 누적을 방지할 수 있다. On the other hand, when the driving unit 70 is saturated, the accumulation preventer 62 reduces the input of the integral controller I by the feedback path through the kt which is the accumulation preventer 62 when the deviation signal es ≠ 0 occurs. Accumulation can be prevented.

결국, 본 발명은 계통연계 점 전압제어를 이용하여 발전 시스템의 계통사고에 의한 전압저하, 전압상승 등을 방지하고 더 나아가 발전기가 동시 차단되는 것을 방지할 수 있다. As a result, the present invention can prevent the voltage drop, the voltage rise due to the system accident of the power generation system using grid connection point voltage control, and further prevent the generator from being blocked at the same time.

특히, 본 발명은 전력변환부(20)를 구비하는 발전기(10)들로 구성된 발전단지의 구조나 규모에 상관없이 적용 가능할뿐더러 범용성을 추구할 수 있다. In particular, the present invention is not only applicable to the structure or scale of the power generation complex composed of the generators 10 having the power conversion unit 20, but also can pursue versatility.

본 발명의 실시예는 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 로컬 데이터 파일, 로컬 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. Embodiments of the invention may include computer readable media containing program instructions for performing various computer-implemented operations. The computer readable medium may include program instructions, local data files, local data structures, or the like, alone or in combination. The media may be those specially designed and constructed for the purposes of the present invention, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts.

이상의 도면을 참조한 상세한 설명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.The detailed description with reference to the drawings is not limited to the above-described embodiments, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention.

도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 발전 시스템의 구성도. 1 is a block diagram of a power generation system according to an embodiment of the present invention.

도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 제어 장치의 블록도. 2 is a block diagram of a voltage control device according to an embodiment of the present invention.

도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 전압제어를 이용한 발전 시스템의 제어부 및 구동부를 설명하기 위한 도면.3 is a view for explaining a control unit and a driving unit of a power generation system using voltage control according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발전 시스템의 전압 제어 방법을 설명하기 위한 순서도. 4 is a flowchart illustrating a voltage control method of a power generation system according to an embodiment of the present invention.

도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 변환부에서 측정된 최대 무효 전력 값(Qmax j,c)을 설명하기 위한 도면.5 is a view for explaining the maximum reactive power value (Q max j, c ) measured by the power converter according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10: 발전기 20: 전력변환부 10: generator 20: power conversion unit

30: 전력계통 망 40: 전압비교기30: power system network 40: voltage comparator

50: 전압제어장치 60: 제어부 50: voltage controller 60: control unit

61: 제어기 62: 누적방지기61: controller 62: cumulative preventer

70: 구동부 71: 분배기70: drive unit 71: distributor

72: 구동기 73: 구동비교기72: drive 73: drive comparator

Claims (10)

발전기 및 발전기와 연결되어 생산된 전력을 변환하는 전력 변환부를 포함하는 발전 시스템에서 전압을 제어하는 장치에 있어서,An apparatus for controlling a voltage in a power generation system including a power generator for converting power generated by being connected to a generator and a generator, 상기 전력변환부와 연결되는 전력계통 망의 계통연계 점에서 측정된 측정전압과 상기 계통연계 점의 기준전압을 이용하여 오차전압을 산출하는 전압비교기;A voltage comparator for calculating an error voltage using a measured voltage measured at a grid link point of the power grid connected to the power converter and a reference voltage of the grid link point; 상기 오차전압을 입력 받아 제1 무효전력 값을 산출하는 제어기; 및A controller configured to receive the error voltage and calculate a first reactive power value; And 상기 제1 무효전력 값과 상기 전력변환부에서 측정된 제2 무효전력 값을 이용하여 무효전력 기준 값을 산출하고, 상기 산출된 무효전력 기준 값에 상응하여 상기 전력변환부를 제어하는 구동기를 포함하는 전압 제어 장치.And a driver configured to calculate a reactive power reference value using the first reactive power value and the second reactive power value measured by the power converter, and to control the power converter according to the calculated reactive power reference value. Voltage control device. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 무효전력 값의 합과 상기 산출된 무효전력 기준 값의 합을 이용하여 편차 신호를 산출하는 구동 비교기; 및A drive comparator configured to calculate a deviation signal using the sum of the first reactive power value and the calculated reactive power reference value; And 상기 산출된 편차 신호와 상기 오차전압을 이용하여 상기 제어기의 누적을 방지하는 누적 제어기를 더 포함하는 전압 제어 장치.And a cumulative controller for preventing accumulation of the controller by using the calculated deviation signal and the error voltage. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 누적 제어기는 상기 산출된 편차 신호의 추적시정수(Tracking Time Constant: kt)를 이용하는 것을 특징으로 하는 전압 제어 장치.The accumulation controller is characterized in that for using the calculated tracking time constant (kt) of the deviation signal. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제어기는 상기 오차전압(ev)을 입력 받아 선형제어를 수행하는 비례적분(PI) 제어기, 비례미분(PI) 제어기 및 비례적분미분(PID) 제어기 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전압 제어 장치.The controller is any one of a proportional integral (PI) controller, a proportional differential (PI) controller and a proportional integral differential (PID) controller for performing a linear control by receiving the error voltage (ev). 제1항에 있어서The method of claim 1 상기 발전기는 j(j는 자연수)개이며, j개의 전력변환부가 상기 발전기에 각각 연결되되, 상기 무효전력 기준 값은 전력 변환부의 유효전력에 대비한 무효전력의 여유분으로 하기의 수학식에 의해 산출되는 전압제어 장치.The generator is j (j is a natural number), j power converters are respectively connected to the generator, the reactive power reference value is a margin of reactive power compared to the active power of the power converter calculated by the following equation Voltage control device. < 수학식 1><Equation 1>
Figure 112008039923402-PAT00003
Figure 112008039923402-PAT00003
여기서, 상기 Qset j,s는 상기 분배부에서 j번째 전력변환부에 제공되는 제어신호인 무효전력 기준 값이고, Here, the Q set j, s is a reactive power reference value which is a control signal provided to the j-th power converter in the distribution unit, 상기 Qmax j,c는 j번째 전력변환부의 측정된 제2 무효전력 값이며, Q max j, c is the measured second reactive power value of the j-th power converter, 상기
Figure 112008039923402-PAT00004
은 1 부터 j까지의 전력변환부의 측정된 무효전력 값의 합이고,
remind
Figure 112008039923402-PAT00004
Is the sum of the measured reactive power values of the power converter from 1 to j,
상기 Qp는 제어부에서 산출되는 제1 무효전력 값이고,Qp is a first reactive power value calculated by the controller, 상기 수학식 1에서 min{a,b}는 a와 b중 작은 값을 취함을 의미하고, 아래첨자 j는 1,2,3,...,n으로 상기 발전기 및 상기 발전기와 연결되는 전력변환부의 개수를 의미하는 자연수이며, 위 첨자 max는 최대값을 의미함.In Equation 1, min {a, b} means taking a smaller value of a and b, and subscript j is 1,2,3, ..., n, which is a power conversion connected to the generator and the generator. Natural number representing the number of negatives, superscript max means the maximum.
제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어기는 상기 오차전압(ev)을 입력 받아 선형제어를 수행하는 비례적분미분(PID) 제어기이며,The controller is a proportional integral differential (PID) controller for performing linear control by receiving the error voltage (ev), 상기 비례적분미분(PID) 제어기의 비례제어기(P)는 상기 오차전압이 입력되어 상기 오차전압에 비례이득을 곱하여 제1 출력 값을 출력하고, The proportional controller (P) of the proportional integral derivative (PID) controller outputs a first output value by inputting the error voltage and multiplying the error voltage by a proportional gain, 상기 비례적분미분(PID) 제어기의 적분제어기(I)는 상기 오차전압이 입력되 어 상기 오차전압을 적분하고 적분이득을 곱하여 제2 출력 값을 출력하고, The integral controller I of the proportional integral derivative (PID) controller inputs the error voltage to integrate the error voltage and multiplies the integral gain to output a second output value. 상기 비례적분미분(PID) 제어기의 미분제어기(D)는 상기 측정전압이 입력되어 상기 오차전압을 미분하여 미분이득(kd)을 곱하여 제3 출력 값을 출력하고,The derivative controller (D) of the proportional integral derivative (PID) controller outputs a third output value by inputting the measured voltage and differentiating the error voltage to multiply the derivative gain (kd), 상기 제1 출력 값, 제2 출력 값 및 제3 출력 값을 이용하여 상기 제1 무효 전력 값이 산출되는 것을 특징으로 하는 전압 제어 장치.And the first reactive power value is calculated using the first output value, the second output value, and the third output value. 발전기 및 발전기와 연결되어 생산된 전력을 변환하는 전력 변환부를 포함하는 발전 시스템에서 전압을 제어하는 방법에 있어서,In the method for controlling the voltage in a power generation system comprising a generator and a power converter connected to the generator to convert the power produced, 상기 전력변환부와 연결되는 전력계통 망의 계통연계 점에서 측정된 측정전압과 상기 계통연계 점의 기준전압을 이용하여 오차전압을 산출하는 단계;Calculating an error voltage using a measured voltage measured at a grid link point of a power grid connected to the power converter and a reference voltage of the grid link point; 상기 오차전압을 입력 받아 제1 무효전력 값을 산출하는 단계; Calculating a first reactive power value by receiving the error voltage; 상기 제1 무효전력 값과 상기 전력변환부에서 측정된 제2 무효전력 값을 이용하여 무효전력 기준 값을 산출하는 단계; 및Calculating a reactive power reference value using the first reactive power value and the second reactive power value measured by the power converter; And 상기 산출된 무효전력 기준 값에 상응하여 상기 전력변환부를 제어하는 단계를 포함하는 전압 제어 방법.And controlling the power converter in accordance with the calculated reactive power reference value. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제1 무효전력 값의 합과 상기 산출된 무효전력 기준 값의 합을 이용하 여 편차 신호를 산출하는 단계; 및Calculating a deviation signal using the sum of the first reactive power value and the calculated reactive power reference value; And 상기 산출된 편차 신호와 상기 오차전압을 이용하여 상기 제어기의 누적을 방지하는 단계를 더 포함하는 전압 제어 방법.And preventing the accumulation of the controller by using the calculated deviation signal and the error voltage. 제 7항에 있어서, The method of claim 7, wherein 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어기는 상기 오차전압(ev)을 입력 받아 선형제어를 수행하는 비례적분미분(PID) 제어기이며,The controller is a proportional integral differential (PID) controller for performing linear control by receiving the error voltage (ev), 상기 비례적분미분(PID) 제어기의 비례제어기(P)는 상기 오차전압이 입력되어 상기 오차전압에 비례이득을 곱하여 제1 출력 값을 출력하는 단계;A proportional controller (P) of the proportional integral derivative (PID) controller outputs a first output value by inputting the error voltage and multiplying the error voltage by a proportional gain; 상기 비례적분미분(PID) 제어기의 적분제어기(I)는 상기 오차전압이 입력되어 상기 오차전압을 적분하고 적분이득을 곱하여 제2 출력 값을 출력하는 단계; An integral controller (I) of the proportional integral derivative (PID) controller inputting the error voltage to integrate the error voltage and multiply the integral gain to output a second output value; 상기 비례적분미분(PID) 제어기의 미분제어기(D)는 상기 측정전압이 입력되어 상기 오차전압을 미분하여 미분이득(kd)을 곱하여 제3 출력 값을 출력하는 단계; 및A derivative controller (D) of the proportional integral derivative (PID) controller outputs a third output value by inputting the measured voltage and differentiating the error voltage to multiply the derivative gain (kd); And 상기 제1 출력 값, 제2 출력 값 및 제3 출력 값을 이용하여 상기 제1 무효 전력 값을 산출하는 단계를 포함하는 전압 제어 방법.And calculating the first reactive power value using the first output value, the second output value, and the third output value. 제7항에 있어서The method of claim 7, 상기 발전기는 j(j는 자연수)개이며, j개의 전력변환부가 상기 발전기에 각각 연결되되, 상기 무효전력 기준 값은 전력 변환부의 유효전력에 대비한 무효전력의 여유분으로 하기의 수학식에 의해 산출되는 전압제어 방법. The generator is j (j is a natural number), j power converters are respectively connected to the generator, the reactive power reference value is a margin of reactive power compared to the active power of the power converter calculated by the following equation Voltage control method. < 수학식 1><Equation 1>
Figure 112008039923402-PAT00005
Figure 112008039923402-PAT00005
여기서, 상기 Qset j,s는 상기 구동기에서 j번째 전력변환부에 제공되는 제어신호인 무효전력 기준 값이고, Here, the Q set j, s is a reactive power reference value that is a control signal provided to the j-th power converter in the driver, 상기 Qmax j,c는 j번째 전력변환부의 측정된 제2 무효전력 값이며, Q max j, c is the measured second reactive power value of the j-th power converter, 상기
Figure 112008039923402-PAT00006
은 1 부터 j까지의 전력변환부의 측정된 무효전력 값의 합이고,
remind
Figure 112008039923402-PAT00006
Is the sum of the measured reactive power values of the power converter from 1 to j,
상기 Qp는 제어부에서 산출되는 제1 무효전력 값이고,Qp is a first reactive power value calculated by the controller, 상기 수학식 1에서 min{a,b}는 a와 b중 작은 값을 취함을 의미하고, 아래첨자 j는 1,2,3,...,n으로 상기 발전기 및 상기 발전기와 연결되는 전력변환부의 개 수를 의미하는 자연수이며, 위 첨자 max는 최대값을 의미함.In Equation 1, min {a, b} means taking a smaller value of a and b, and subscript j is 1,2,3, ..., n, which is a power conversion connected to the generator and the generator. Natural number meaning the number of negative numbers, superscript max means the maximum value.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101039431B1 (en) * 2010-09-29 2011-06-08 한국전력공사 Voltage management system and method
KR101044631B1 (en) * 2010-10-13 2011-06-29 그리드온(주) Synchronization control method for reconnecting microgrid to upstream network
CN110687377A (en) * 2019-10-12 2020-01-14 广东电网有限责任公司 Online monitoring data processing method and device for distributed energy system

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04248400A (en) * 1991-01-10 1992-09-03 Toshiba Corp Automatic voltage controller for generator
JPH08289597A (en) * 1995-04-18 1996-11-01 Toshiba Corp Device for restricting operation of generator
KR100453158B1 (en) * 2002-04-22 2004-10-15 한국전기연구원 Automatic voltage regulator of generator
JP2006129639A (en) 2004-10-29 2006-05-18 Nishishiba Electric Co Ltd Receiving reactive power controlling device by private power-generating facility

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101039431B1 (en) * 2010-09-29 2011-06-08 한국전력공사 Voltage management system and method
WO2012044058A2 (en) * 2010-09-29 2012-04-05 한국전력공사 Voltage management system and method
WO2012044058A3 (en) * 2010-09-29 2012-06-07 한국전력공사 Voltage management system and method
KR101044631B1 (en) * 2010-10-13 2011-06-29 그리드온(주) Synchronization control method for reconnecting microgrid to upstream network
CN110687377A (en) * 2019-10-12 2020-01-14 广东电网有限责任公司 Online monitoring data processing method and device for distributed energy system
CN110687377B (en) * 2019-10-12 2021-07-30 广东电网有限责任公司 Online monitoring data processing method and device for distributed energy system

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