KR20150002920A - 계통 저전압 발생에 따른 계통 연계 인버터의 보호장치 및 방법 - Google Patents

계통 저전압 발생에 따른 계통 연계 인버터의 보호장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20150002920A
KR20150002920A KR1020130073771A KR20130073771A KR20150002920A KR 20150002920 A KR20150002920 A KR 20150002920A KR 1020130073771 A KR1020130073771 A KR 1020130073771A KR 20130073771 A KR20130073771 A KR 20130073771A KR 20150002920 A KR20150002920 A KR 20150002920A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
output current
grid
current
connected inverter
axis
Prior art date
Application number
KR1020130073771A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101556352B1 (ko
Inventor
이정흠
문상호
장주영
김재식
이진수
Original Assignee
포스코에너지 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 포스코에너지 주식회사 filed Critical 포스코에너지 주식회사
Priority to KR1020130073771A priority Critical patent/KR101556352B1/ko
Priority to US14/898,775 priority patent/US9793789B2/en
Priority to JP2016523634A priority patent/JP6247756B2/ja
Priority to EP14818507.7A priority patent/EP3016258B1/en
Priority to CN201480036726.9A priority patent/CN105340162B/zh
Priority to PCT/KR2014/005459 priority patent/WO2014208933A1/ko
Publication of KR20150002920A publication Critical patent/KR20150002920A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101556352B1 publication Critical patent/KR101556352B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/10—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
    • H02H7/12—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
    • H02H7/122—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for inverters, i.e. dc/ac converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/36—Arrangements for transfer of electric power between ac networks via a high-tension dc link
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0009—Devices or circuits for detecting current in a converter
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters

Abstract

본 발명의 계통 저전압 발생에 따른 계통 연계 인버터의 보호장치는 계통연계 인버터의 출력전류를 감지하는 제1 출력전류 감지부; 감지한 상기 출력전류의 D축 및 Q축 전류를 계산하여 상기 감지한 출력전류를 산출하는 제1 출력전류 산출부; 및 산출한 상기 출력전류와 기준전류와의 차이가 일정 범위를 초과하는가를 판단하고, 상기 산출한 출력전류와 상기 기준전류와의 차이가 상기 일정 범위를 초과한다면, 상기 출력전류를 일정값 크기만큼 감소시키는 제1 출력전류 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

계통 저전압 발생에 따른 계통 연계 인버터의 보호장치 및 방법{An apparatus and a method for protecting a grid connected inverter according to generating of grid under voltage}
본 발명은 계통 연계 인버터의 보호에 관한 것으로, 계통 저전압 현상 발생 시에 계통 연계 인버터의 출력전류를 제한하여 과전류 고장을 방지하기 위한 기술에 관한 것이다.
일반적으로 계통연계 인버터의 경우 출력 전류 기준값에 맞춰 발전한다. 그러나 계통에 순간적인 저전압 현상이 발생하게 되면 계통연계 인버터의 출력 전압과 계통 전압 사이에 전압차가 발생해 출력전류가 급격히 증가하게 된다. 이에 따라, 계통에 저전압 현상이 발생하게 되면 계통 연계 인버터의 출력전류를 감소시키지 않으면 계통 연계 인버터의 과전류 고장을 유발시키게 된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 출력전류의 이상 급증 현상을 이용해 계통의 저전압 현상을 간접적으로 검출하여 이런 현상 발생 시 출력전류를 감소시킬 수 있도록 하는 계통 저전압 발생에 따른 계통 연계 인버터의 보호장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 계통 저전압 발생에 따른 계통 연계 인버터의 보호장치는 계통연계 인버터의 출력전류를 감지하는 제1 출력전류 감지부; 감지한 상기 출력전류의 D축 및 Q축 전류를 계산하여 상기 감지한 출력전류를 산출하는 제1 출력전류 산출부; 및 산출한 상기 출력전류와 기준전류와의 차이가 일정 범위를 초과하는가를 판단하고, 상기 산출한 출력전류와 상기 기준전류와의 차이가 상기 일정 범위를 초과한다면, 상기 출력전류를 일정값 크기만큼 감소시키는 제1 출력전류 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 계통 저전압 발생에 따른 계통 연계 인버터의 보호장치는 상기 출력전류를 상기 일정값 크기만큼 감소시킨 후에 일정시간이 경과하였는가를 타이밍하는 제1 타이머를 더 포함하고, 상기 제1 출력전류 제어부가 상기 일정시간이 경과하였는지 여부를 판단하여, 감소된 출력전류를 원래의 출력전류로 복귀시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 계통 저전압 발생에 따른 계통 연계 인버터의 보호장치는 계통연계 인버터의 출력전류를 감지하는 제2 출력전류 감지부; 감지한 상기 출력전류의 D축 및 Q축 전류를 계산하여 상기 감지한 출력전류를 산출하는 제2 출력전류 산출부; 및 산출한 상기 출력전류가 제한전류를 초과하는가를 판단하고, 상기 산출한 출력전류가 상기 제한전류를 초과한다면, 상기 출력전류를 일정값 크기만큼 감소시키는 제2 출력전류 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 계통 저전압 발생에 따른 계통 연계 인버터의 보호장치는 상기 출력전류를 상기 일정값 크기만큼 감소시킨 후에 일정시간이 경과하였는가를 타이밍하는 제2 타이머를 더 포함하고, 상기 제2 출력전류 제어부가 상기 일정시간이 경과하였는지 여부를 판단하여, 감소된 출력전류를 원래의 출력전류로 복귀시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 계통 저전압 발생에 따른 계통 연계 인버터의 보호방법은 제1 출력전류 감지부가 계통연계 인버터의 출력전류를 감지하는 단계; 제1 출력전류 산출부가 상기 출력전류의 D축 및 Q축 전류를 계산하여 상기 감지한 출력전류를 산출하는 단계; 제1 출력전류 제어부가 상기 출력전류와 기준전류와의 차이가 일정 범위를 초과하는가를 판단하는 단계; 및 상기 산출한 출력전류와 상기 기준전류와의 차이가 상기 일정 범위를 초과한다면, 상기 제1 출력전류 제어부가 상기 출력전류를 일정값 크기만큼 감소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 계통 저전압 발생에 따른 계통 연계 인버터의 보호방법은 상기 제1 출력전류 제어부가 제1 타이머를 사용하여, 상기 출력전류를 상기 일정값 크기만큼 감소시킨 후에 일정시간이 경과하였는가를 판단하는 단계; 및 상기 일정시간이 경과하였다면, 상기 제1 출력전류 제어부가 감소된 출력전류를 원래의 출력전류로 복귀시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 계통 저전압 발생에 따른 계통 연계 인버터의 보호방법은 제2 출력전류 감지부가 계통연계 인버터의 출력전류를 감지하는 단계; 제2 출력전류 산출부가 상기 출력전류의 D축 및 Q축 전류를 계산하여 상기 감지한 출력전류를 산출하는 단계; 제2 출력전류 제어부가 상기 출력전류가 제한전류를 초과하는가를 판단하는 단계; 및 상기 산출한 출력전류가 상기 제한전류를 초과한다면, 상기 제2 출력전류 제어부가 상기 출력전류를 일정값 크기만큼 감소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 계통 저전압 발생에 따른 계통 연계 인버터의 보호방법은 상기 제2 출력전류 제어부가 제2 타이머를 사용하여, 상기 출력전류를 상기 일정값 크기만큼 감소시킨 후에 일정시간이 경과하였는가를 판단하는 단계; 및 상기 일정시간이 경과하였다면, 상기 제2 출력전류 제어부가 감소된 출력전류를 원래의 출력전류로 복귀시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 출력전류의 이상 급증 현상을 이용해 계통의 저전압 현상을 간접적으로 검출하여 이런 현상 발생 시 출력전류를 감소시킴으로써, 과전류에 따른 계통 연계 인버터의 고장을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 계통 저전압 발생에 따른 계통 연계 인버터의 보호장치를 설명하기 위한 일 실시예의 블록도이다.
도 2는 도 1의 제1 출력전류 제어부에 따른 출력전류의 감소를 그래프로 도시한 참조도이다.
도 3은 본 발명의 계통 저전압 발생에 따른 계통 연계 인버터의 보호장치를 설명하기 위한 또 다른 실시예의 블록도이다.
도 4는 도 3의 제2 출력전류 제어부에 따른 출력전류의 감소를 그래프로 도시한 참조도이다.
도 5는 본 발명의 계통 저전압 발생에 따른 계통 연계 인버터의 보호방법을 설명하기 위한 일 실시예의 플로차트이다.
도 6은 본 발명의 계통 저전압 발생에 따른 계통 연계 인버터의 보호방법을 설명하기 위한 또 다른 실시예의 플로차트이다.
이하, 본 발명에 따른 계통 저전압 발생에 따른 계통 연계 인버터의 보호장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 계통 저전압 발생에 따른 계통 연계 인버터의 보호장치를 설명하기 위한 일 실시예의 블록도로서, 계통연계 인버터(100), 제1 출력전류 감지부(110), 제1 출력전류 산출부(120), 제1 출력전류 제어부(130), 및 제1 타이머(140)로 구성된다.
계통연계 인버터(100)는 전원을 계통에 공급하기 위하여 전력 계통과 연결되어 있는 인버터에 해당하는 것으로, 입력단자(IN)를 통해 입력된 직류 전력이 계통연계 인버터(100)에서 교류 전력으로 변환되어 출력단자(OUT)를 통해 전력 계통으로 전달된다.
제1 출력전류 감지부(110)는 계통연계 인버터(100)의 출력전류를 감지하고, 감지한 결과를 제1 출력전류 산출부(120)로 출력한다. 제1 출력전류 감지부(110)는 출력전류의 감지를 위한 측정 센서를 구비하고 있다.
제1 출력전류 산출부(120)는 제1 출력전류 감지부(110)에서 감지한 출력전류의 D축 및 Q축 전류를 계산하여 출력전류를 산출하고, 산출한 출력전류를 제1 출력전류 제어부(130)로 출력한다. 제1 출력전류 산출부(120)는 감지한 출력전류의 D축 전류와 Q축 전류를 계산하고, 계산된 D축 전류 및 Q축 전류의 제곱의 합산값에 대한 루트값을 구하여 출력전류를 산출한다. D축 전류와 Q축 전류는 계통 연계 인버터(100)의 출력전류(U, V, W)를 계통 전압의 주파수만큼 동기좌표 변환한 값으로, 일반적으로 D축 전류는 무효 전력에 해당하는 전류이며, Q축 전류는 유효전력에 해당하는 전류이다.
제1 출력전류 제어부(130)는 제1 출력전류 산출부(120)에서 산출한 출력전류와 기준전류와의 차이가 일정 범위를 초과하는가를 판단한다. 기준전류는 계통 전압이 정상적인 경우에 있어서의 출력전류의 기준값에 해당한다. 또한, 일정 범위는 출력전류가 계통연계 인버터의 고장을 유발시키는 기준전류로부터의 한계 범위를 의미한다. 제1 출력전류 제어부(130)는 산출한 출력전류와 기준전류와의 차이가 일정 범위를 초과한다면, 출력전류를 일정값 크기만큼 감소하도록 계통연계 인버터(100)를 제어한다.
도 2는 도 1에 기재된 제1 출력전류 제어부(130)에 따른 출력전류의 감소를 그래프로 도시한 참조도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 출력전류가 기준전류를 기준으로 하여 미세하게 변동하면서 정상적으로 출력되다가 계통 저전압이 발생하면, 계통 저전압 발생시점 이후에 출력전류가 갑자기 높아진다. 이에 따라, 제1 출력전류 제어부(130)는 갑자기 높아진 출력전류가 기준전류로부터 일정 범위를 초과한다고 판단되면, 출력전류의 크기를 일정값 이하만큼 감소시키도록 계통연계 인버터(100)를 제어한다. 이에 따라, 계통 연계 인버터(100)는 기준 전류로부터 일정 범위 이상의 크기를 갖는 전류에 대해 일정값 이하로 감소된 출력전류를 출력한다.
한편, 제1 출력전류 제어부(130)는 출력전류를 일정값 이하로 감소시키는 시점에서 제1 타이머(140)가 타이밍 동작을 개시하도록 제어한다.
제1 타이머(140)는 제1 출력전류 제어부(130)의 타이밍 개시 명령에 따라 시간을 타이밍한다. 그 후, 제1 출력전류 제어부(130)는 제1 타이머(140)의 타이밍 시간이 일정 시간(예를 들어, 100[ms])이 경과하였는가를 판단한다. 여기서, 일정 시간은 계통 전압의 이상이 해소될 수 있는 정도의 충분한 시간을 의미한다.
만일, 제1 타이머(140)의 타이밍 시간이 일정 시간이 경과하였다면, 제1 출력전류 제어부(130)는 감소되어 출력되고 있는 출력전류를 원래 크기의 출력전류가 출력되도록 계통 연계 인버터(100)을 제어하고, 이에 따라, 계통 연계 인버터(100)는 원래 크기의 출력전류를 출력한다.
도 3은 본 발명의 계통 저전압 발생에 따른 계통 연계 인버터의 보호장치를 설명하기 위한 또 다른 실시예의 블록도로서, 계통연계 인버터(200), 제2 출력전류 감지부(210), 제2 출력전류 산출부(220), 제2 출력전류 제어부(230), 및 제1 타이머(240)로 구성된다.
계통연계 인버터(200)는 전원을 계통에 공급하기 위하여 전력 계통과 연결되어 있는 인버터에 해당하는 것으로, 전술한 계통연계 인버터(100)와 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다.
제2 출력전류 감지부(210)는 계통연계 인버터(200)의 출력전류를 감지하고, 감지한 결과를 제2 출력전류 산출부(220)로 출력한다. 제2 출력전류 감지부(210)는 출력전류의 감지를 위한 측정 센서를 구비하고 있다.
제2 출력전류 산출부(220)는 제2 출력전류 감지부(210)에서 감지한 출력전류의 D축 및 Q축 전류를 계산하여 출력전류를 산출하고, 산출한 출력전류를 제1 출력전류 제어부(130)로 출력한다. 제2 출력전류 산출부(220)는 전술한 제2 출력전류 산출부(220)와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
제2 출력전류 제어부(230)는 제2 출력전류 산출부(220)에서 산출한 출력전류가 제한전류를 초과하는가를 판단한다. 제한전류는 출력전류가 계통연계 인버터의 고장을 유발시킬 가능성이 있는 한계 전류를 의미한다. 제2 출력전류 제어부(230)는 산출한 출력전류가 제한 전류를 초과한다면, 출력전류를 일정값 크기만큼 감소하도록 계통연계 인버터(100)를 제어한다.
도 4는 도 3에 기재된 제2 출력전류 제어부(230)에 따른 출력전류의 감소를 그래프로 도시한 참조도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 출력전류가 정상적으로 출력되다가 계통 저전압이 발생하면, 계통 저전압 발생시점 이후에 출력전류가 갑자기 높아진다. 이에 따라, 제2 출력전류 제어부(230)는 갑자기 높아진 출력전류가 제한전류를 초과한다고 판단되면, 출력전류의 크기를 일정값 이하만큼 감소시키도록 계통연계 인버터(100)를 제어한다. 이에 따라, 계통 연계 인버터(100)는 제한전류전류보다 일정값이 감소된 크기를 갖는 출력전류를 출력한다.
한편, 제2 출력전류 제어부(230)는 출력전류를 일정값 이하로 감소시키는 시점에서 제2 타이머(240)가 타이밍 동작을 개시하도록 제어한다.
제2 타이머(240)는 제2 출력전류 제어부(230)의 타이밍 개시 명령에 따라 시간을 타이밍한다. 그 후, 제2 출력전류 제어부(230)는 제2 타이머(240)의 타이밍 시간이 일정 시간(예를 들어, 100[ms])이 경과하였는가를 판단한다. 여기서, 일정 시간은 계통 전압의 이상이 해소될 수 있는 정도의 충분한 시간을 의미한다.
만일, 제2 타이머(240)의 타이밍 시간이 일정 시간이 경과하였다면, 제2 출력전류 제어부(230)는 감소되어 출력되고 있는 출력전류를 원래 크기의 출력전류가 출력되도록 계통 연계 인버터(200)을 제어하고, 이에 따라, 계통 연계 인버터(200)는 원래 크기의 출력전류를 출력한다.
이하, 본 발명에 따른 계통 저전압 발생에 따른 계통 연계 인버터의 보호방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 계통 저전압 발생에 따른 계통 연계 인버터의 보호방법을 설명하기 위한 일 실시예의 플로차트이다.
제1 출력전류 감지부(110)는 계통연계 인버터(100)의 출력전류를 감지한다(제300 단계).
제300 단계 후에, 제1 출력전류 산출부(120)는 감지된 출력전류의 D축 및 Q축 전류를 계산하여 출력전류를 산출한다(제302 단계). 제1 출력전류 산출부(120)는 감지한 출력전류의 D축 전류와 Q축 전류를 계산하고, 계산된 D축 전류 및 Q축 전류의 제곱의 합산값에 대한 루트값을 구하여 출력전류를 산출한다.
제302 단계 후에, 제1 출력전류 제어부(130)는 출력전류와 기준전류와의 차이가 일정 범위를 초과하는가를 판단한다(제304 단계). 기준전류는 계통 전압이 정상적인 경우에 있어서의 출력전류의 기준값에 해당하며, 일정 범위는 출력전류가 계통연계 인버터의 고장을 유발시키는 기준전류로부터의 한계 범위를 의미한다.
제304 단계 후에, 산출한 출력전류와 상기 기준전류와의 차이가 상기 일정 범위를 초과한다면, 제1 출력전류 제어부(130)는 출력전류를 일정값 크기만큼 감소시킨다(제306 단계). 산출한 출력전류와 기준전류와의 차이가 일정 범위를 초과한다면, 계통 전압에 이상이 발생하였을 가능성이 있는 것을 의미하므로, 제1 출력 제어부(130)가 출력전류를 일정값 크기만큼 감소하도록 계통연계 인버터(100)를 제어한다. 이에 따라, 계통 연계 인버터(100)는 기준 전류로부터 일정 범위 이상의 크기를 갖는 전류에 대해 일정값 이하로 감소된 출력전류를 출력한다.
제306 단계 후에, 제1 출력전류 제어부(130)는 출력전류를 일정값 크기만큼 감소시킨 후에 일정시간이 경과하였는가를 판단한다(제308 단계). 여기서, 일정 시간은 계통 전압의 이상이 해소될 수 있는 정도의 충분한 시간을 의미한다.
제308 단계 후에, 일정시간이 경과하였다면, 제1 출력전류 제어부(130)는 감소된 출력전류를 원래의 출력전류로 복귀시킨다(제310 단계). 만일, 타이밍 시간이 일정 시간이 경과하였다면, 제1 출력전류 제어부(130)는 감소되어 출력되고 있는 출력전류를 원래 크기의 출력전류가 출력되도록 계통 연계 인버터(100)을 제어하고, 이에 따라, 계통 연계 인버터(100)는 원래 크기의 출력전류를 출력한다.
도 6은 본 발명의 계통 저전압 발생에 따른 계통 연계 인버터의 보호방법을 설명하기 위한 일 실시예의 플로차트이다.
제2 출력전류 감지부(210)는 계통연계 인버터(200)의 출력전류를 감지한다(제400 단계).
제400 단계 후에, 제2 출력전류 산출부(220)는 감지된 출력전류의 D축 및 Q축 전류를 계산하여 출력전류를 산출한다(제402 단계). 제2 출력전류 산출부(220)는 감지한 출력전류의 D축 전류와 Q축 전류를 계산하고, 계산된 D축 전류 및 Q축 전류의 제곱의 합산값에 대한 루트값을 구하여 출력전류를 산출한다.
제402 단계 후에, 제2 출력전류 제어부(230)는 출력전류가 제한전류를 초과하는가를 판단한다(제404 단계). 제한전류는 출력전류가 계통연계 인버터의 고장을 유발시킬 수 있는 한계 전류를 의미한다.
제404 단계 후에, 산출한 출력전류가 제한전류를 초과한다면, 제2 출력전류 제어부(230)는 출력전류를 일정값 크기만큼 감소시킨다(제406 단계). 산출한 출력전류가 제한 전류를 초과한다면, 계통 전압에 이상이 발생하였을 가능성이 있다는 것을 의미하므로, 제2 출력 제어부(230)가 출력전류를 일정값 크기만큼 감소하도록 계통연계 인버터(200)를 제어한다. 이에 따라, 계통 연계 인버터(200)는 제한전류보다 일정값이 감소된 출력전류를 출력한다.
제406 단계 후에, 제2 출력전류 제어부(230)는 출력전류를 일정값 크기만큼 감소시킨 후에 일정시간이 경과하였는가를 판단한다(제408 단계). 여기서, 일정 시간은 계통 전압의 이상이 해소될 수 있는 정도의 충분한 시간을 의미한다.
제408 단계 후에, 일정시간이 경과하였다면, 제2 출력전류 제어부(230)는 감소된 출력전류를 원래의 출력전류로 복귀시킨다(제410 단계). 만일, 타이밍 시간이 일정 시간이 경과하였다면, 제2 출력전류 제어부(230)는 감소되어 출력되고 있는 출력전류를 원래 크기의 출력전류가 출력되도록 계통 연계 인버터(200)을 제어하고, 이에 따라, 계통 연계 인버터(200)는 원래 크기의 출력전류를 출력한다.
한편, 상술한 본 발명의 계통 저전압 발생에 따른 계통 연계 인버터의 보호방법은 컴퓨터에서 읽을 수 있는 코드/명령들(instructions)/프로그램으로 구현될 수 있다. 예를 들면, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 이용하여 상기 코드/명령들/프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는 마그네틱 저장 매체(예를 들어, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크, 마그네틱 테이프 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 와 같은 저장 매체를 포함한다.
이러한 본원 발명인 계통 저전압 발생에 따른 계통 연계 인버터의 보호장치 및 방법은 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
100, 200: 계통 연계 인버터
110: 제1 출력전류 감지부
120: 제1 출력전류 산출부
130: 제1 출력전류 제어부
140: 제1 타이머
210: 제2 출력전류 감지부
220: 제2 출력전류 산출부
230: 제2 출력전류 제어부
240: 제2 타이머

Claims (8)

  1. 계통연계 인버터의 출력전류를 감지하는 제1 출력전류 감지부;
    감지한 상기 출력전류의 D축 및 Q축 전류를 계산하여 상기 감지한 출력전류를 산출하는 제1 출력전류 산출부; 및
    산출한 상기 출력전류와 기준전류와의 차이가 일정 범위를 초과하는가를 판단하고, 상기 산출한 출력전류와 상기 기준전류와의 차이가 상기 일정 범위를 초과한다면, 상기 출력전류를 일정값 크기만큼 감소시키는 제1 출력전류 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 계통 저전압 발생에 따른 계통 연계 인버터의 보호장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 출력전류를 상기 일정값 크기만큼 감소시킨 후에 일정시간이 경과하였는가를 타이밍하는 제1 타이머를 더 포함하고,
    상기 제1 출력전류 제어부가 상기 일정시간이 경과하였는지 여부를 판단하여, 감소된 출력전류를 원래의 출력전류로 복귀시키는 것을 특징으로 하는 계통 저전압 발생에 따른 계통 연계 인버터의 보호장치.
  3. 계통연계 인버터의 출력전류를 감지하는 제2 출력전류 감지부;
    감지한 상기 출력전류의 D축 및 Q축 전류를 계산하여 상기 감지한 출력전류를 산출하는 제2 출력전류 산출부; 및
    산출한 상기 출력전류가 제한전류를 초과하는가를 판단하고, 상기 산출한 출력전류가 상기 제한전류를 초과한다면, 상기 출력전류를 일정값 크기만큼 감소시키는 제2 출력전류 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 계통 저전압 발생에 따른 계통 연계 인버터의 보호장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 출력전류를 상기 일정값 크기만큼 감소시킨 후에 일정시간이 경과하였는가를 타이밍하는 제2 타이머를 더 포함하고,
    상기 제2 출력전류 제어부가 상기 일정시간이 경과하였는지 여부를 판단하여, 감소된 출력전류를 원래의 출력전류로 복귀시키는 것을 특징으로 하는 계통 저전압 발생에 따른 계통 연계 인버터의 보호장치.
  5. 제1 출력전류 감지부가 계통연계 인버터의 출력전류를 감지하는 단계;
    제1 출력전류 산출부가 상기 출력전류의 D축 및 Q축 전류를 계산하여 상기 감지한 출력전류를 산출하는 단계;
    제1 출력전류 제어부가 상기 출력전류와 기준전류와의 차이가 일정 범위를 초과하는가를 판단하는 단계; 및
    상기 산출한 출력전류와 상기 기준전류와의 차이가 상기 일정 범위를 초과한다면, 상기 제1 출력전류 제어부가 상기 출력전류를 일정값 크기만큼 감소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 계통 저전압 발생에 따른 계통 연계 인버터의 보호방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 출력전류 제어부가 제1 타이머를 사용하여, 상기 출력전류를 상기 일정값 크기만큼 감소시킨 후에 일정시간이 경과하였는가를 판단하는 단계; 및
    상기 일정시간이 경과하였다면, 상기 제1 출력전류 제어부가 감소된 출력전류를 원래의 출력전류로 복귀시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 계통 저전압 발생에 따른 계통 연계 인버터의 보호방법.
  7. 제2 출력전류 감지부가 계통연계 인버터의 출력전류를 감지하는 단계;
    제2 출력전류 산출부가 상기 출력전류의 D축 및 Q축 전류를 계산하여 상기 감지한 출력전류를 산출하는 단계;
    제2 출력전류 제어부가 상기 출력전류가 제한전류를 초과하는가를 판단하는 단계; 및
    상기 산출한 출력전류가 상기 제한전류를 초과한다면, 상기 제2 출력전류 제어부가 상기 출력전류를 일정값 크기만큼 감소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 계통 저전압 발생에 따른 계통 연계 인버터의 보호방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 출력전류 제어부가 제2 타이머를 사용하여, 상기 출력전류를 상기 일정값 크기만큼 감소시킨 후에 일정시간이 경과하였는가를 판단하는 단계; 및
    상기 일정시간이 경과하였다면, 상기 제2 출력전류 제어부가 감소된 출력전류를 원래의 출력전류로 복귀시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 계통 저전압 발생에 따른 계통 연계 인버터의 보호방법.
KR1020130073771A 2013-06-26 2013-06-26 계통 저전압 발생에 따른 계통 연계 인버터의 보호장치 및 방법 KR101556352B1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130073771A KR101556352B1 (ko) 2013-06-26 2013-06-26 계통 저전압 발생에 따른 계통 연계 인버터의 보호장치 및 방법
US14/898,775 US9793789B2 (en) 2013-06-26 2014-06-20 Apparatus and method for protecting grid-connected inverter from occurrence of low grid voltage
JP2016523634A JP6247756B2 (ja) 2013-06-26 2014-06-20 系統低電圧発生による系統連系インバータの保護装置及びその方法
EP14818507.7A EP3016258B1 (en) 2013-06-26 2014-06-20 Apparatus and method for protecting grid-connected inverter from occurrence of low grid voltage
CN201480036726.9A CN105340162B (zh) 2013-06-26 2014-06-20 保护并网逆变器免于低电网电压发生的装置和方法
PCT/KR2014/005459 WO2014208933A1 (ko) 2013-06-26 2014-06-20 계통 저전압 발생에 따른 계통 연계 인버터의 보호장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130073771A KR101556352B1 (ko) 2013-06-26 2013-06-26 계통 저전압 발생에 따른 계통 연계 인버터의 보호장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150002920A true KR20150002920A (ko) 2015-01-08
KR101556352B1 KR101556352B1 (ko) 2015-10-01

Family

ID=52142211

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130073771A KR101556352B1 (ko) 2013-06-26 2013-06-26 계통 저전압 발생에 따른 계통 연계 인버터의 보호장치 및 방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9793789B2 (ko)
EP (1) EP3016258B1 (ko)
JP (1) JP6247756B2 (ko)
KR (1) KR101556352B1 (ko)
CN (1) CN105340162B (ko)
WO (1) WO2014208933A1 (ko)

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3312178B2 (ja) * 1992-03-02 2002-08-05 株式会社日立製作所 自励式インバータの制御装置
US5548464A (en) * 1992-09-10 1996-08-20 Texas Instruments Incorporated Electronic motor protection apparatus
JPH0974685A (ja) * 1995-08-31 1997-03-18 Sanyo Electric Co Ltd 系統連系電源装置
KR100237611B1 (ko) 1997-01-14 2000-01-15 이종수 엘리베이터의 인버터 이상동작 방지장치
JP2000333473A (ja) * 1999-05-24 2000-11-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 系統連系インバータ装置
JP2001136664A (ja) * 1999-11-05 2001-05-18 Hitachi Ltd 分散形発電システム
JP4013483B2 (ja) * 2001-02-13 2007-11-28 株式会社日立製作所 電力変換器の制御装置
KR100956488B1 (ko) * 2008-03-10 2010-05-07 엘에스산전 주식회사 인버터를 지락으로부터 보호하기 위한 장치 및 방법
US8860236B2 (en) * 2009-10-19 2014-10-14 Uwm Research Foundation, Inc. Wind energy power conversion system reducing gearbox stress and improving power stability
CN102005777B (zh) * 2010-11-04 2013-03-06 艾默生网络能源有限公司 一种光伏并网逆变器的控制方法及其控制系统
TWI441004B (zh) * 2011-05-11 2014-06-11 Realtek Semiconductor Corp 電流供應方法以及電流供應系統
US20140056041A1 (en) * 2011-05-18 2014-02-27 General Electric Company Power generation system, power converter system, and methods of operating a power converter system
KR101269659B1 (ko) * 2011-09-05 2013-05-30 카코뉴에너지 주식회사 신재생 에너지 발전 시스템 및 그의 단독 운전 방지 방법
CN103858333B (zh) 2011-09-30 2016-06-15 大金工业株式会社 电力转换装置
JP6116829B2 (ja) 2011-10-21 2017-04-19 株式会社ダイヘン 単相電力変換装置の制御装置
US8760094B2 (en) * 2011-12-09 2014-06-24 The Boeing Company Power system protection
US8848400B2 (en) * 2012-02-15 2014-09-30 General Electric Company System and method for reactive power regulation
CN103066624B (zh) * 2013-01-22 2014-12-10 四川科陆新能电气有限公司 一种光伏并网逆变器低电压穿越控制方法
US9461574B2 (en) * 2013-03-12 2016-10-04 Steering Solutions Ip Holding Corporation Motor control system for determining a reference d-axis current and a q-axis current
CN103248067B (zh) * 2013-04-27 2016-03-02 京东方科技集团股份有限公司 光伏并网逆变器的低压穿越控制方法及装置
KR101493511B1 (ko) * 2013-06-26 2015-02-16 포스코에너지 주식회사 계통 전압 이상에 따른 계통 연계 인버터의 과전류 억제장치 및 방법
CN104852393B (zh) * 2014-02-18 2018-03-06 台达电子企业管理（上海）有限公司 功率变换单元的控制装置和方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014208933A1 (ko) 2014-12-31
CN105340162B (zh) 2018-06-29
EP3016258B1 (en) 2020-04-22
EP3016258A1 (en) 2016-05-04
JP6247756B2 (ja) 2017-12-13
KR101556352B1 (ko) 2015-10-01
CN105340162A (zh) 2016-02-17
JP2016524450A (ja) 2016-08-12
US9793789B2 (en) 2017-10-17
US20160373003A1 (en) 2016-12-22
EP3016258A4 (en) 2017-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8878546B2 (en) Apparatus and method for quickly determining fault in electric power system
WO2010073552A1 (ja) ３相インバータの電源回路保護装置
JP4896970B2 (ja) 漏電遮断器
US20130264986A1 (en) Motor drive device having function of varying dc link low-voltage alarm detection level
EP3359973B1 (en) Method and system for locating ground faults in a network of drives
JP2019122157A (ja) 無停電電源装置
KR101493511B1 (ko) 계통 전압 이상에 따른 계통 연계 인버터의 과전류 억제장치 및 방법
JP2007124816A (ja) 交流交流電力変換器の制御装置
KR101556352B1 (ko) 계통 저전압 발생에 따른 계통 연계 인버터의 보호장치 및 방법
JP7156555B2 (ja) 電力変換器の制御装置
KR102551607B1 (ko) 누전 차단기
JPWO2021117146A5 (ko)
JP2013059147A (ja) 電力変換装置
KR20200025391A (ko) 디지털보호계전기 내부연산오류에 의한 오동작을 방지하는 비율차동보호 장치 및 방법
JP2019022264A (ja) 欠相検知装置、欠相検知システム、および欠相検知方法
KR102549166B1 (ko) 인버터 고장 검출 방법 및 그 장치
JPWO2019097580A1 (ja) 電力システムおよび継電器
JP2015139370A (ja) インバータ過電流検出装置及びその方法
JP4538335B2 (ja) 負荷特性推定装置
JP2022125763A (ja) 分析装置、および、プログラム
KR101178933B1 (ko) 단상 입력에 대해 순간 정전을 감지하는 무정전 전원 공급 장치
KR20220023409A (ko) 지능형 전자 장치
JPH11271379A (ja) 短絡事故検出方法
JP2015177577A (ja) 電力供給補助装置、電力供給補助システムおよび電力供給補助方法
KR20170122559A (ko) 모터 보호 계전기 및 모터 보호 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180807

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190904

Year of fee payment: 5