KR20120057480A - Islanding detection methods with active frequency drift and system for Grid-connected Inverter - Google Patents

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KR20120057480A
KR20120057480A KR1020100119227A KR20100119227A KR20120057480A KR 20120057480 A KR20120057480 A KR 20120057480A KR 1020100119227 A KR1020100119227 A KR 1020100119227A KR 20100119227 A KR20100119227 A KR 20100119227A KR 20120057480 A KR20120057480 A KR 20120057480A
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최주엽
최익
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유권종
송승호
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최주엽
이기옥
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송승호
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Abstract

PURPOSE: A method for detecting a grid connected inverter independent operation is provided to minimize a bad effect in the steady state while maximizing independent operation detecting performance. CONSTITUTION: An inverter holds an independent operation detecting function and an independent operation prevention function. The independent operation detecting function and the independent operation prevention function of the inverter prevent a safety accident of a worker repairing and maintaining a system. An output current of the inverter has no dead time output section during one cycle of a system voltage. Harmonic wave distortion factor of the output current of the inverter is less than 5%. An output power control unit controls the output current of the inverter.

Description

능동 주파수 변이기법을 통한 계통연계형 인터버 단독운전 검출방법 및 그 인버터 시스템{Islanding detection methods with active frequency drift and system for Grid-connected Inverter}Island detection detection method with active frequency drift and system for Grid-connected Inverter

본 발명은 계통연계형 인터버 단독운전 검출방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 영전류 출력이 없는 개선된 능동 주파수 변이기법(modified active frequency drift)을 통한 계통연계형 인터버 단독운전 검출방법 및 그 인버터 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method for detecting a grid-connected interlock sole operation, and more particularly, to a method for detecting a grid-connected interlock independent operation through an improved active frequency drift without a zero current output. It relates to an inverter system.

최근 정부의 적극적인 녹색성장을 위한 정책의 일환으로 관심이 고조되고 있는 가운데 신재생에너지원을 이용한 발전시스템에 대한 연구가 활발해지며 더불어 산업계의 개발도 활성화되어 신재생에너지원을 이용한 발전시스템의 시장규모가 빠른 속도로 성장하고 있다. 그 중 태양광, 연료전지, 풍력 등의 전기가 아닌 형태의 에너지를 전기에너지로 변환하여 계통으로 연계하는 계통연계형 인버터는 분산전원시스템의 아주 중요한 장치이다.Recently, as the government's policy for active green growth is increasing, research on power generation system using renewable energy sources is active, and the development of industry is also active, and the market size of power generation system using renewable energy sources is active. Is growing fast. Among them, grid-connected inverters that convert non-electrical energy such as solar, fuel cells, and wind into electrical energy and link them to the grid are very important devices in distributed power systems.

이러한 계통연계형 인버터의 중요 성능 중 단독운전 검출기능 및 방지기능은 계통과의 보호 협조 및 계통측 유지보수 인명의 안전사고 방지 등을 위한 필수 기능인데, 계통연계형 분산전원의 확대보급으로 인하여 단독운전 발생의 확률이 점점 높아지고 있는 추세이다. 그러므로 단독운전 검출방법 내지 방지방법에 대한 연구가 매우 활발한 상태이다. 기존 단독운전 검출방법 중 능동 주파수 변이기법을 이용한 방법은 도 1과 같이 계통으로 연계하는 출력전류를 전력변환기가 인위적으로 왜곡시켜 연계하는 방법으로 이는 단독운전이 발생하는 상황인 계통연계형 전력변환기의 출력전력과 지역부하의 소비 전력이 평형을 이룬 상태를 다른 방법보다 효과적으로 방해하기 위한 방법이다. 그러나 이 방법이 실제 제품에 사용하기에는 크게 두 가지의 문제점이 있다. 첫째, 단독운전을 검출하기 위한 외란의 양 즉, 영전류의 시간이 수치상으로 정확한 분석이 없이 실험적인 방법으로 그 크기가 설계되어 왔다. 이로 인하여 인가해야할 정확한 외란의 크기가 제품별로 상황별로 모두 달라지는 문제가 있어서 이는 대량으로 생산이 가능한 소용량의 마이크로 인버터나 가정용 전력변환기에 적용하기 위해서는 매 제품마다 소정의 보정이 필요한 문제점이 있었다. 둘째, 영전류 인가시 출력전류의 급격한 방향 전환으로 인하여 출력전류의 파형이 원하는 제어파형인 도 1과 비교하여 불필요한 왜곡이 발생하는 문제점이 있었다.(이는 계통연계형 전력변환기의 출력측에 사용되어 출력전류를 정형파로 정류해주는 저역통과필터의 인덕터로 인한 영향으로 기인한 것이다.)Among the important performances of the grid-connected inverter, the independent operation detection and prevention function is an essential function for the protection coordination with the grid and the safety accident prevention of maintenance on the system side. The probability of driving occurrence is increasing. Therefore, the research on the stand-alone operation detection method or prevention method is very active. Among the existing single operation detection methods, the method using the active frequency shifting method is a method in which the power converter artificially distorts the output current connected to the grid as shown in FIG. 1, which is a situation in which a single operation occurs. It is a method to effectively prevent the balanced state of output power and local load power consumption than other methods. However, there are two major problems with this method for real products. First, the magnitude of disturbance for detecting single operation, that is, the time of zero current has been designed in an experimental manner without numerically accurate analysis. As a result, there is a problem that the size of the accurate disturbance to be applied varies according to the situation for each product, which requires a predetermined correction for each product to be applied to a small-capacity micro inverter or a home power converter that can be mass produced. Second, when zero current is applied, there is a problem in that unnecessary distortion occurs as compared with FIG. 1, in which the waveform of the output current is a desired control waveform due to the rapid change of the output current. (This is used on the output side of the grid-connected power converter. This is due to the influence of the inductor of the low pass filter that rectifies the current into a square wave.)

이에 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 영전류 출력이 없는 개선된 능동 주파수 변이기법(modified active frequency drift)를 통한 계통연계형 인터버 단독운전 검출방법 및 그 인버터 시스템을 제공한다.Accordingly, the present invention provides a method for detecting a grid-connected independent operation and an inverter system through an improved active frequency drift without zero current output. .

본 발명은 능동 주파수 변이기법을 통한 계통연계형 인터버의 출력전력

Figure pat00001
가 하기 계산식 1에 의하여 정의되는 것을 특징으로 한다.The present invention is the output power of the grid-connected interlock through the active frequency shift method
Figure pat00001
Is characterized by the following formula 1.

[계산식 1][Equation 1]

Figure pat00002
Figure pat00002

(단,

Figure pat00003
,
Figure pat00004
,
Figure pat00005
,
Figure pat00006
이며, 여기서
Figure pat00007
는 계통전압의 반주기보다 출력전류의 반주기가 빠르거나 느린 정도의 비율이며,
Figure pat00008
는 계통전압 주파수의 반주기 시간이며,
Figure pat00009
는 출력전류의 반주기의 시간임)(only,
Figure pat00003
,
Figure pat00004
,
Figure pat00005
,
Figure pat00006
, Where
Figure pat00007
Is the ratio of the half cycle of the output current is faster or slower than the half cycle of the grid voltage.
Figure pat00008
Is the half cycle time of the grid voltage frequency,
Figure pat00009
Is the time of half cycle of output current)

또한, 본 발명은 상기 계산식 1에 의해 출력전력

Figure pat00010
가 제어되는 출력전력제어부를 포함하는 DC/AC 인버터 및 DC/DC Boost Converter 와 DSP 연산제어부를 포함한다.In addition, the present invention is the output power according to the formula 1
Figure pat00010
It includes a DC / AC inverter and a DC / DC boost converter and a DSP operation control unit including an output power control unit is controlled.

본 발명에 따르면, 계통전압의 한 주기 동안 영전류(dead time) 출력구간이 없어 인가해야할 정확한 외란의 크기가 제품별로 상황별로 모두 동일하게 할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, there is no dead time output section during one cycle of the grid voltage, so that the size of the accurate disturbance to be applied can be the same for each situation for each product.

또 다른 측면에서는 계통전압의 한주기동안 영전류 출력구간이 없이 인가되어 출력전류 THD 악영향을 최소화 할 수 있는 효과가 있다.In another aspect, it is applied without zero current output section for one period of grid voltage, which minimizes the adverse effect of output current THD.

도 1은 종래의 능동 주파수 변이기법의 전압전류 파형.
도 2는 본 발명에 따른 개선된 능동 주파수 변이기법의 전압전류 파형.
도 3은 본 발명에 따른 개선된 능동 주파수 변이기법의 전류 파형.
도 4는 본 발명에 따른 개선된 능동 주파수 변이기법의 cf에 의한 출력전류 고조파 왜형률.
도 5는 본 발명에 따른 개선된 능동 주파수 변이기법의 cf에 의한 역률, 변위역률 및 기본파 역률.
도 6은 본 발명에 따른 개선된 능동 주파수 변이기법의 회로도.
도 7은 본 발명에 따른 개선된 능동 주파수 변이기법의 외란에 의한 위상 및 기준 위상.
도 8은 본 발명에 따른 개선된 능동 주파수 변이기법의 시뮬레이션 결과와 모델링 비교 그래프.
도 9는 본 발명에 따른 개선된 능동 주파수 변이기법의 cf에 따른 출력전류 THD.
도 10은 본 발명에 따른 개선된 능동 주파수 변이기법의 파형.
도 11은 본 발명에 따른 개선된 능동 주파수 변이기법의 외란 주입 방법.
도 12는 병렬공진계수 3.0에서 본 발명에 따른 개선된 능동 주파수 변이기법의 단독운전 시뮬레이션 결과.
도 13은 병렬공진계수가 3.0일 경우 본 발명에 따른 단독운전 실험 파형.
도 14는 본 발명과 기존 주파수 변이기법인 SFS(sandia frequency shift)기법 및 AFD(active frequency drift)기법이 외란에 의해 악화되는 출력전류 THD가 각 병렬공진조건에서 단독운전을 검출 할 수 있는 THD량.1 is a voltage and current waveform of a conventional active frequency shift method.
2 is a voltage-current waveform of an improved active frequency shifting method according to the present invention.
3 is a current waveform of an improved active frequency shifting method according to the present invention.
4 is an output current harmonic distortion factor by cf of the improved active frequency shifting method according to the present invention.
5 is a power factor, displacement power factor and fundamental wave power factor by cf of the improved active frequency shifting method according to the present invention.
6 is a circuit diagram of an improved active frequency shifting method in accordance with the present invention.
7 is a phase and reference phase caused by disturbance of the improved active frequency shifting method according to the present invention.
8 is a graph comparing simulation results and modeling of an improved active frequency shifting method according to the present invention.
9 is an output current THD according to cf of the improved active frequency shifting method according to the invention.
10 is a waveform of an improved active frequency shifting method in accordance with the present invention.
11 is a disturbance injection method of the improved active frequency shifting method according to the present invention.
12 is a standalone simulation result of the improved active frequency shifting method according to the present invention at a parallel resonance coefficient 3.0.
Figure 13 is a single operation test waveform in accordance with the present invention when the parallel resonance coefficient 3.0.
14 shows the amount of THD that the output current THD in which the present invention and the existing frequency shift method SFS (sandia frequency shift) technique and active frequency drift (AFD) technique are deteriorated due to disturbance can be detected in each parallel resonance condition. .

이하, 본 발명을 개선된 능동 주파수 변이기법(modified active frequency drift)에 의한 영향과 특성을 모델링 및 시뮬레이션을 통해 보다 구체적으로 설명하도록 한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail through modeling and simulation of the effects and characteristics of the improved active frequency drift (modified active frequency drift).

1. 모델링1. Modeling

개선된 능동 주파수 변이기법(modified active frequency drift 기법, 이하 'M-AFD기법'이라 함)의 기본 파형은 도 2와 같이 기존의 능동 주파수 변이기법(active frequency drift 기법, 이하 'AFD기법'이라 함)에 비하여 개선된 능동 주파수 변이기법은 영전류(deae time)의 출력구간이 없는 것이 가장 큰 차이점이다.The basic waveform of the modified active frequency drift technique (hereinafter referred to as the M-AFD technique) is a conventional active frequency drift technique (hereinafter referred to as the 'AFD technique'). Compared to), the improved active frequency shifting method is the absence of an output period of zero time.

M-AFD기법의 출력전류 파형과 변수는 도 3과 같다. 이 M-AFD기법의 주파수 변이량을 [수학식 1]의 외란에 대한 정의식을 이용하여 인가되는데, 이 변이량의 정의식인 하기 [수학식 1]은 기존 AFD기법의 chopping fraction과 동일하다. 이하 이 정의식을 이용하여 외란이 출력전력에 미치는 영향을 산출하기 위해서 외란이 존재하지 않을 경우와 존재할 경우의 출력전력 크기는 동일하다는 전제하에 모델링을 한다. [수학식 2]는 계산의 편의를 위하여 [수학식 1]에 의한 변수로 정의한다.Output current waveforms and variables of the M-AFD technique are shown in FIG. 3. The frequency variation of the M-AFD technique is applied using the definition of disturbance of Equation 1, which is the same as the chopping fraction of the conventional AFD technique. In order to calculate the influence of the disturbance on the output power by using this definition, the modeling is performed under the premise that the magnitude of the output power in the absence and the presence of the disturbance is the same. [Equation 2] is defined as a variable according to [Equation 1] for the convenience of calculation.

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00011
, (
Figure pat00012
는 계통전압의 반주기보다 출력전류의 반주기가 빠르거나 느린 정도의 비율이며,
Figure pat00013
는 계통전압 주파수의 반주기 시간이며,
Figure pat00014
는 출력전류의 반주기의 시간임)
Figure pat00011
, (
Figure pat00012
Is the ratio of the half cycle of the output current is faster or slower than the half cycle of the grid voltage.
Figure pat00013
Is the half cycle time of the grid voltage frequency,
Figure pat00014
Is the time of half cycle of output current)

[수학식 2][Equation 2]

Figure pat00015
Figure pat00015

[수학식 3]&Quot; (3) "

Figure pat00016
Figure pat00016

[수학식 4]&Quot; (4) "

Figure pat00017
Figure pat00017

[수학식 5][Equation 5]

Figure pat00018
Figure pat00018

[수학식 6]&Quot; (6) "

Figure pat00019
Figure pat00019

상기 [수학식 3]은 전력변환기의 정현파 출력인 출력전류에 대한 정의식이고, [수학식 4]는 외란이 존재할 경우 이 외란

Figure pat00020
에 의하여 변형되는 출력전류의 파형을 나타낸다. [수학식 5] 및 [수학식 6]은 [수학식 4]의 외란이 존재할 경우에 출력전류의 첨두값을 계산하기 위한 변수이다.[Equation 3] is a definition for the output current that is the sinusoidal output of the power converter, [Equation 4] is the disturbance if there is a disturbance
Figure pat00020
The waveform of the output current deformed by [Equation 5] and [Equation 6] are variables for calculating the peak value of the output current when the disturbance of [Equation 4] is present.

[수학식 2]부터 [수학식 6]을 이용하여 각각 계산한 외란에 의한 출력전류의 고조파 왜형률(total hormonic distrotion, 이하 THD이라 함)은 [수학식 7]과 같고, 고조파 왜형률, 역률, 변위역율, 기본파역률을 외란에 의한 비율로 나타내면 도 4, 도 5와 같다. 도 4에서 보는 바와 같이 계통연계형 태양광용 전력변환기의 출력 허용 THD인 총합 5%를 만족하는 외란의 인가 허용 값은 최대 약 ±4.35%임을 알 수 있고, 이 허용범위는 도 5에서 보는 바와 같이 역률 기준 95%이상의 품질을 만족함을 알 수 있다. 역률(power factor, 이하 PF), 변위역률(distortion factor, 이하 DF) 및 기본파 역률(displacement power factor, 이하 DPF) 계산식 및 정의식은 [수학식 8] ? [수학식 10]과 같다.The harmonic distortion ratio (total hormonic distrotion, hereinafter referred to as THD) of the output current due to the disturbances calculated using Equations (2) to (6) is the same as in [Equation 7], and the harmonic distortion and power factor , The displacement power factor and the fundamental wave power factor are as shown in FIG. 4 and FIG. 5. As shown in FIG. 4, the allowable value of disturbance that satisfies the total 5%, which is the total allowable THD of the grid-connected photovoltaic power converter, is about ± 4.35%, and the allowable range is as shown in FIG. It can be seen that the power factor is 95% or more. The power factor (PF), displacement factor (DF), and displacement power factor (DPF) calculations and definitions are given in [Equation 8]? It is the same as [Equation 10].

[수학식 7][Equation 7]

Figure pat00021
(단,
Figure pat00022
)
Figure pat00021
(only,
Figure pat00022
)

[수학식 8][Equation 8]

Figure pat00023
Figure pat00023

[수학식 9][Equation 9]

Figure pat00024
Figure pat00024

[수학식 10][Equation 10]

Figure pat00025

Figure pat00025

2. 시뮬레이션2. Simulation

본 발명에 따른 모델링이 정확히 수행되었는지 확인하기 위해 PSIM을 이용하여 시뮬레이션을 하였다. 시뮬레이션 회로는 인버터의 PWM 스위칭에 의한 영향을 제거하기 위해 도 6과 같이 인버터를 전류원으로 가정하고, 외란에 의해 출력전류의 왜곡이 발생하도록 하여 시뮬레이션을 하였다. 이를 바탕으로 외란이 0.05일 경우, M-AFD기법의 위상

Figure pat00026
과 기준 위상
Figure pat00027
은 도 7과 같이 0.045초로 인가되는 것을 확인한 후 시뮬레이션을 하였다. 외란에 의한 출력전류의 THD 악영향에 대한 시뮬레이션 결과와 모델링 결과를 비교하면 도 8과 같이 동일한 결과로 이로써 모델링이 잘 수행되었음을 알 수 있다.In order to confirm that modeling according to the present invention was performed correctly, a simulation was performed using PSIM. In order to eliminate the influence of the inverter's PWM switching, the simulation circuit assumes that the inverter is a current source as shown in FIG. 6 and simulates the distortion of the output current due to disturbance. Based on this, when disturbance is 0.05, the phase of M-AFD technique
Figure pat00026
And reference phase
Figure pat00027
7 was confirmed to be applied in 0.045 seconds as shown in Figure 7 and then simulated. Comparing the simulation result and the modeling result for the THD adverse effect of the output current due to the disturbance, it can be seen that the modeling was performed well with the same result as shown in FIG. 8.

본 발명에 따른 모델링과 시뮬레이션이 정확히 수행되었는지 확인하기 위해 도 11과 같은 3㎾급의 단상 계통연계형 인버터를 이용하여 측정하였다. 외란의 상시 투입 방법으로

Figure pat00028
를 -5%에서 5%까지 가변하여 측정한 출력전류의 THD는 도 9와 같이 인버터의 PWM 스위칭에 의한 영향을 제거한 시뮬레이션의 경우와 비교하여 인버터의 PWM 스위칭에 의한 고조파성분이 출력전류 THD에 중첩되어 나타난다.In order to confirm that the modeling and simulation according to the present invention was performed correctly, it was measured by using a 3-phase single-phase on-grid inverter as shown in FIG. By always-injection method of disturbance
Figure pat00028
The THD of the output current measured by varying from -5% to 5% is higher than that of the simulation that eliminates the influence of the inverter's PWM switching as shown in FIG. Appears.

외란이 5%일 경우의 실험 파형은 도 10의 (a)이고, -5%일 경우의 실험 파형은 도 10의 (b)에 나타내었다. 표시순서는 위에서부터 차례로 계통전압 Vgrid, 인버터 출력전류 Iinv, 계통 전압의 주파수 Vfreq, 외란인 cf로 나타내었다.The experimental waveform when the disturbance is 5% is shown in FIG. 10 (a), and the experimental waveform when -5% is shown in FIG. 10 (b). The display order is shown in order from the top of the grid voltage Vgrid, the inverter output current Iinv, the grid voltage frequency Vfreq and the disturbance cf.

[실시예][Example]

1. 실험세트1. Experiment set

실험세트는 3㎾급 계통연계형 태양광 전력변환기로써 두 개의 태양광 어레이 입력(1.5㎾급 2개)을 받아 단상으로 계통에 전력을 연계하는 멀티스트링(multi string)형으로 두 개의 DC/DC Boost Converter, DC/AC 인버터 및 DSP 연산제어부 등으로 구성된다. 단독운전 검출을 위한 M-AFD기법은 DC/AC 인버터가 수행하는 기능으로 가정하여 본 발명의 실시예에서는 태양광 입력에 태양광용 전원을 입력하는 대신 DC/AC 인버터의 입력단인 직류단(dc-link)에 일정전압 380V를 직접 인가하여 단독운전 검출 성능에 대한 실험을 수행하였다. 이 실험세트의 소자사양과 외란이 없는 조건의 기본 출력품질은 표 1과 같다.The experimental set is a 3 ㎾ grid-connected solar power converter, which receives two solar array inputs (two 1.5 ㎾ classes) and connects power to the system in a single phase. It consists of Boost Converter, DC / AC inverter and DSP operation control unit. The M-AFD technique for detecting single operation is assumed to be a function performed by a DC / AC inverter. In the embodiment of the present invention, instead of inputting solar power to a solar input, a DC terminal (dc- The experiment was performed to detect single operation by directly applying a constant voltage of 380V to the link). Table 1 shows the basic specifications of the device specifications and disturbance-free conditions of this experimental set.

항 목Item 사 양Specification 비 고Remarks 정격출력Rated output 3,000W3,000 W 교류 출력
220Vrms, 60㎐AC output
220V rms , 60㎐ 스위칭 주파수Switching frequency 10㎑10㎑ 스위칭 소자Switching element HGTG30N60B3DHGTG30N60B3D 600V 내압, 60A 정격
Fairchild사 IGBT600 V withstand voltage, 60 A rated
Fairchild IGBT DSPDSP TMS320F2811TMS320F2811 150㎒150 MHz 직류단 커패시터DC stage capacitor 4,700㎌4,700 yen 450V 내압
삼영사450 V breakdown voltage
Samyoungsa 스너버용 커패시터Snubber Capacitors 0.22㎌0.22㎌ 1,000V 내압1,000 V breakdown voltage 출력단
저역통과필터Output
Low pass filter 인덕터Inductor 3mH3 mH DC/AC 인버터 기본 출력 특성DC / AC Inverter Basic Output Characteristics 역률Power factor 1.0001,000 출력전류 THDOutput Current THD 1.07%1.07%

<인버터의 주요 사양><Main Specifications of Inverter>

2. 외란 인가조건2. Disturbance Authorization Conditions

앞서 분석한 결과와 같이 M-AFD기법의 외란은 출력전류의 THD에 직접적인 악영향을 주는 것으로 단독운전 검출 성능을 극대화하면서 단독운전이 아닌 정상상태에서의 악영향을 최소화하기 위한 방안이 필요하다. 그러므로 외란의 주입 방법을 도 11와 같이 시간에 따른 주입 방법을 사용하였는데, 외란 인가 횟수의 설계는 현재 국내 단독운전 검출기법의 검출시간 기준인 “0.5초 이내”를 만족시킬 수 있도록 0.5초 이내에 두 번이 인가되도록 하였다.As the result of the analysis, the disturbance of the M-AFD technique has a direct adverse effect on the THD of the output current. Therefore, there is a need for a method for maximizing the single operation detection performance and minimizing the adverse effects at the steady state instead of the single operation. Therefore, the injection method of disturbance was used as the injection method according to time as shown in Fig. 11, the design of the number of disturbance is applied within 0.5 seconds to satisfy the current detection time standard "within 0.5 seconds" of the independent operation detector method Burn was allowed.

3. 시뮬레이션 및 실험 결과3. Simulation and Experiment Results

단독운전 발생시 단독운전의 검출유무 기준은 연계점 전압 주파수의 변동을 기준으로 하였다. 상한값은 60.5㎐ 이상, 하한값은 59.3㎐ 이하로 변동할 경우 계통의 이상으로 판단하였다. 단독운전 발생용 부하의 병렬공진 조건인 병렬공진계수(quality factor)를 3.0으로 하여 각각 시뮬레이션과 실험의 결과는 도 12 및 도 13와 같고, 병렬공진계수에 따른 M-AFD기법이 단독운전을 검출 하기 위해 악화시켜야 할 출력전류 THD량은 도 14와 같다.The detection criteria of single operation when single operation occurred was based on the variation of link point voltage frequency. The upper limit value was determined to be an abnormality of the system when the upper limit value was changed to 60.5 ms or more and the lower limit was 59.3 ms or less. The simulation and experiment results are shown in Figs. 12 and 13, respectively, with the parallel resonance factor (quality factor) of 3.0, which is the parallel resonance condition of the load for generating the independent operation, and the M-AFD method according to the parallel resonance coefficient detects the independent operation. In order to deteriorate, the amount of output current THD is as shown in FIG.

..

Claims (4)

출력전력
Figure pat00029
가 하기 계산식 1에 의하여 정의되는 것을 특징으로 하는 능동 주파수 변이기법을 통한 계통연계형 인터버 단독운전 검출방법.
[계산식 1]
Figure pat00030

(단,
Figure pat00031
,
Figure pat00032
,
Figure pat00033
,
Figure pat00034
이며, 여기서
Figure pat00035
는 계통전압의 반주기보다 출력전류의 반주기가 빠르거나 느린 정도의 비율이며,
Figure pat00036
는 계통전압 주파수의 반주기 시간이며,
Figure pat00037
는 출력전류의 반주기의 시간임)Output power
Figure pat00029
The method for detecting the independent operation of the grid-connected interlock using the active frequency shift method, characterized in that defined by Equation 1 below.
[Calculation 1]
Figure pat00030

(only,
Figure pat00031
,
Figure pat00032
,
Figure pat00033
,
Figure pat00034
, Where
Figure pat00035
Is the ratio of the half cycle of the output current is faster or slower than the half cycle of the grid voltage.
Figure pat00036
Is the half cycle time of the grid voltage frequency,
Figure pat00037
Is the time of half cycle of output current) 제1항에 있어서,
하기 계산식 2로 정의되는 상기 출력전류
Figure pat00038
의 고조파 왜형률(THD)이 5% 이하인 것을 특징으로 하는 능동 주파수 변이기법을 통한 계통연계형 인터버 단독운전 검출방법.
[계산식 2]
Figure pat00039
(단,
Figure pat00040
)The method of claim 1,
The output current defined by the formula 2
Figure pat00038
The harmonic distortion factor (THD) of the grid-connected interlock independent detection method using an active frequency shift method, characterized in that less than 5%.
[Equation 2]
Figure pat00039
(only,
Figure pat00040
) 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 인버터의 출력전류가 계통전압의 한주기 동안 한주기 동안 영전류(dead-time) 출력구간이 없는 것을 특징으로 하는 능동 주파수 변이기법을 통한 계통연계형 인터버 단독운전 검출방법.The method according to claim 1 or 2,
The method of claim 1, wherein the output current of the inverter does not have a dead-time output section for one period of one period of the grid voltage. 하기 계산식 1에 의해 출력전류
Figure pat00041
가 제어되는 출력전력제어부를 포함하는 능동 주파수 변이기법을 통한 계통연계형 인터버 시스템.
[계산식 1]
Figure pat00042

(단,
Figure pat00043
,
Figure pat00044
,
Figure pat00045
,
Figure pat00046
이며, 여기서
Figure pat00047
는 계통전압의 반주기보다 출력전류의 반주기가 빠르거나 느린 정도의 비율이며,
Figure pat00048
는 계통전압 주파수의 반주기 시간이며,
Figure pat00049
는 출력전류의 반주기의 시간임)Output current by the following formula 1
Figure pat00041
Grid-connected interleaver system through the active frequency shift method including an output power control unit is controlled.
[Calculation 1]
Figure pat00042

(only,
Figure pat00043
,
Figure pat00044
,
Figure pat00045
,
Figure pat00046
, Where
Figure pat00047
Is the ratio of the half cycle of the output current is faster or slower than the half cycle of the grid voltage.
Figure pat00048
Is the half cycle time of the grid voltage frequency,
Figure pat00049
Is the time of half cycle of output current)
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