KR20150133383A - 풍력 발전기 및 그의 계통연계점 불평형 전압 보상 제어 방법 - Google Patents

풍력 발전기 및 그의 계통연계점 불평형 전압 보상 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 풍력 발전기를 일반 전력 계통과 연계 시에 계통 연계점에서 발생되는 전압 불평형에 대해, 필터나 기기의 추가적인 구성이 없이 역상분 전압을 역상분 전류 제어를 통해 불평형 전압을 보상하여 제어할 수 있도록 하는 풍력 발전기 및 그의 계통 연계점 불평형 전압 보상 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 풍력 발전기는, 교류전력을 발생시키는 영구자석 동기발전부; 상기 발생된 교류전원을 직류전원으로 변환하는 컨버터부; 상기 직류전원을 다시 교류전원으로 역변환하고, 일반 전력계통과 연계된 계통 연계점에 연결된 인버터부; 및 상기 계통 연계점의 불평형 전압을 감지하면, 교류전원의 3상(a, b, c) 전원을 2상(d, q) 전원으로 변환하여 정상분(Positive)과 역상분(Negative)으로 분리하며, 계통 연계점의 역상분 전압을 제로(0) 또는 특정한 값으로 제어하여, 정상분 및 역상분 전류의 4가지 레퍼런스 값을 획득하며, 4가지 레퍼런스 값의 레퍼런스 프레임 트랜스포메이션을 통한 레퍼런스 전류값과 컨버터부에서 측정된 전류값을 비례적분(PI) 제어를 통해 컨버터부의 출력 레퍼런스 전압으로 획득하며, 출력 레퍼런스 전압을 인버스 파크 트랜스포메이션을 통해 3상 레퍼런스 전압으로 출력하여 불평형 전압을 보상하도록 PWM 제어를 수행하는 전력 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

풍력 발전기 및 그의 계통연계점 불평형 전압 보상 제어 방법{Wind power generator and method for controlling a compensation of unbalance voltage in linking point of system}
본 발명은 풍력 발전기 및 그의 계통연계점 불평형 전압 보상 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 그리드 적응형 풍력발전 단지 제어 기술에서, 일반 전력 계통과 연계 시에 계통 연계점에서 전압 불평형이 발생하는 경우에, 필터나 기기의 추가적인 구성이 없이 역상분 전압을 역상분 전류 제어를 통해 불평형 전압을 보상하여 제어할 수 있도록 하는 풍력 발전기 및 그의 계통 연계점 불평형 전압 보상 제어 방법에 관한 것이다.
최근에 예비전력이 부족하여 광범위의 정전사태가 일어나는 등, 전력부족의 현상이 일어나고 있다. 이를 해결하기 위해 친환경적인 신재생 에너지 중 가치가 높은 해양 풍력 발전이 많이 연구되고 개발이 진행되고 있다.
풍력 발전의 점유율이 높아지고 있는 가운데 계통에서 단락 사고가 발생할 경우, 사고 유형에 따라 단상 혹은 3상의 전압 강하가 일어나 전원의 불평형 조건이 형성되고 있다.
그런데, 기존 동기 발전기의 경우 어렵지 않게 정상 상태로 복구할 수 있지만 풍력 발전기는 저전압 사고에 취약한 특성으로 인해 연계가 차단되는 경우가 많다. 풍력 발전의 점유율이 높아진 계통에서는 사고 발생 시 풍력 발전기들이 동시에 탈락하게 될 경우 주파수 측면의 문제가 발생할 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 정해진 비율의 전압강하와 정해진 범위의 시간 내에서 전압 강하 시 분리되지 않고 연결되어 운전하도록 계통 연계기준에 따라 강화되고 있다. 통상적으로 이를 해결하기 위해 유효 및 무효 전력을 제어하여 계통 연계점을 안정화 시켜 계통을 안정시키려는 기술들이 연구 및 개발되고 있다.
무효전력을 보상하기 위한 방법으로는 STATCOM을 활용하고 있다. STATCOM을 통해 우선적으로 무효전력을 출력하고 전압 회복이 지연될 시, 풍력단지의 일정 전압 제어를 통해 무효전력을 공급하는 방안이 있다.
이러한 무효전력을 이용한 방식은 계통을 안정화 시키고 있지만, 계통의 연계점에서의 불평형 전압의 보상은 고려되고 있지 않는 문제점이 있다. 전원의 불평형 조건은 고조파 등에 영향을 주기 때문에, 계통의 사고로 인한 복구는 계통의 연계점을 안정화 시키는 동시에 평형 조건도 고려해야 한다.
대한민국 등록특허공보 제543,271호(등록일 : 2006년 1월 6일)
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 그리드 적응형 풍력 발전 단지 제어 기술에서, 일반 전력 계통과 연계 시에 계통 연계점에서 전압 불평형이 발생하는 경우에, 필터나 기기의 추가적인 구성이 없이 역상분 전압을 역상분 전류 제어를 통해 불평형 전압을 보상하여 제어할 수 있도록 하는 풍력 발전기 및 그의 계통 연계점 불평형 전압 보상 제어 방법을 제공함에 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 풍력에 따라 회전하는 블레이드의 회전력에 의해 교류전력을 발생시키는 영구자석 동기발전부; 상기 발생된 교류전원을 직류전원으로 변환하는 컨버터부; 상기 직류전원을 다시 교류전원으로 역변환하고, 일반 전력 계통과 연계된 계통 연계점에 연결된 인버터부; 및 상기 계통 연계점의 불평형 전압을 감지하면, 상기 교류전원의 3상(a, b, c) 전원을 2상(d, q) 전원으로 변환하여 정상분(Positive)과 역상분(Negative)으로 분리하며, 상기 계통 연계점의 역상분 전압을 제로(0) 또는 특정한 값으로 제어하여, 정상분 및 역상분 전류의 4가지 레퍼런스 값을 획득하며, 4가지 레퍼런스 값의 레퍼런스 프레임 트랜스포메이션(Reference Frame Transformation)을 통한 레퍼런스 전류값과 상기 컨버터부에서 측정된 전류값을 비례적분(PI) 제어를 통해 상기 컨버터부의 출력 레퍼런스 전압으로 획득하며, 상기 출력 레퍼런스 전압을 인버스 파크 트랜스포메이션(Inverse Park Transformation)을 통해 3상 레퍼런스 전압으로 출력하여 불평형 전압을 보상하도록 PWM 제어를 수행하는 전력 제어부를 포함하는 풍력 발전기가 제공된다.
또한, 상기 전력 제어부는, 상기 컨버터부에서 측정된 DC 링크 전압값(Vdc)과 DC 링크 레퍼런스 전압 값(Vdc_ref)을 입력받아 비교하여 결과값(Poin)을 출력하는 DC링크전압 레귤레이터(DC-link Voltage Regulator); 상기 컨버터부의 3상 전원에서 3상 간 기전력(eab, ebc)을 입력받아 정상분(Positive)과 역상분(Negative)의 2상(d, q) 기전력(Edp, Eqp, Edn, Eqn)으로 변환해 출력하는 시퀀셜 성분 추출부(Sequential Component Extraction); 상기 DC링크전압 레귤레이터의 결과값(Poin)과, 상기 시퀀셜 성분 추출부의 정상분(P)과 역상분(N)의 2상 기전력값(Edp, Eqp, Edn, Eqn), 정상분과 역상분의 2상 전압값(Vdp, Vqp, Vdn, Vqn)을 입력받아 정상분 및 역상분의 2상 전류값(Idp, Iqp, Idn, Iqn)을 출력하는 전류 레퍼런스 산출부(Current Reference Calculating Block); 상기 전류 레퍼런스 산출부의 정상분 및 역상분의 2상 전류값(Idp, Iqp, Idn, Iqn)을 입력받아 레퍼런스 프레임 트랜스포메이션을 통해 정상분 전류값(Id+, Iq+) 및 역상분 전류값(Id-, Iq-)으로 출력하는 레퍼런스 프레임 변환부; 상기 컨버터부의 3상 전원에서 a상 전류(ia) 및 b상 전류(ib)를 입력받아 파크 트랜스포메이션(Park Transformation) 및 인버스 파크 트랜스포메이션(Inverse Park Transformation)하여 정상분(Positive) 및 역상분(Negative)의 2상(d, q) 전류(Id+, Iq+, Id-, Iq-)으로 출력하는 제1 파크 변환부; 상기 컨버터부의 3상 전원에서 3상 간 기전력(eab, ebc)을 입력받아 파크 트랜스포메이션(Park Transformation) 및 인버스 파크 트랜스포메이션(Inverse Park Transformation)하여 정상분(Positive) 및 역상분(Negative)의 2상(d, q) 기전력(Ed+, Eq+, Ed-, Eq-)으로 출력하는 제2 파크 변환부; 상기 레퍼런스 프레임 변환부로부터 정상분의 2상 전류값(Id+, Iq+)과, 상기 제1 파크 변환부로부터 정상분의 2상 전류값(Id+, Iq+) 및 상기 제2 파크 변환부로부터 정상분의 2상 기전력값(Ed+, Eq+)을 입력받아 정상분의 2상 전압값(Vd+, Vq+)을 출력하는 정상분 전류 레귤레이터(Positive Sequence Current Regulator); 상기 레퍼런스 프레임 변환부로부터 역상분의 2상 전류값(Id-, Iq-)과, 상기 제1 파크 변환부로부터 역상분의 2상 전류값(Id-, Iq-) 및 상기 제2 파크 변환부로부터 역상분의 2상 기전력값(Ed-, Eq-)을 입력받아 역상분의 2상 전압값(Vd-, Vq-)을 출력하는 역상분 전류 레귤레이터(Negative sequence Current Regulator); 상기 정상분 전류 레귤레이터의 정상분의 2상 전압값(Vd+, Vq+)과 상기 역상분 전류 레귤레이터의 역상분의 2상 전압값(Vd-, Vq-)을 믹서하는 믹서부; 및 상기 믹서된 전압(Vdqs)에 따라 PWM 제어를 수행하는 PWM 제어부를 포함할 수 있따.
또한, 상기 레퍼런스 프레임 변환부는, 정상분 및 역상분의 상수 레퍼런스 전류값을 인버스 파크 트랜스포메이션(Inverse Park Transformation)을 통하여 abc-frame의 전류로 변환하고, 그 전류를 다시 정상분과 역상분의 전류로 반환하여, 정상분 전류값(Id+, Iq+) 및 역상분 전류값(Id-, Iq-)을 출력하게 된다.
그리고, 상기 상수 레퍼런스 전류값은 정상분의 경우 상수의 값이 되고, 역상분의 경우 계통의 두 배의 주파수를 가질 수 있다.
한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 교류전력을 발생시키는 영구자석 동기발전부; 상기 발생된 교류전원을 직류전원으로 변환하는 컨버터부; 상기 직류전원을 다시 교류전원으로 역변환하고, 일반 전력 계통과 연계된 계통 연계점에 연결된 인버터부; 및 상기 계통 연계점에서 발생된 불평형 전압을 보상 제어하는 전력 제어부를 포함하는 풍력 발전기의 계통연계점 불평형 전압 보상 제어 방법으로서, (a) 상기 계통 연계점에서의 불평형 전압을 감지하는 단계; (b) 상기 교류전원의 3상(a, b, c)을 2상(d, q)의 정상분과 역상분으로 분리하여 정상분 2상 전류값(Id+, Iq+) 및 역상분 2상 전류값(Id-, Iq-)을 획득하는 단계; (c) 상기 정상분 2상 전류값(Id+, Iq+)을 정상분 전류 레귤레이터(Positive Sequence Current Regulator)에 입력받아 정상분의 2상 전압값(Vd+, Vq+)을 출력하는 단계; (d) 상기 역상분의 2상 전류값(Id-, Iq-)을 역상분 전류 레귤레이터(Negative sequence Current Regulator)에 입력받아 역상분의 2상 전압값(Vd-, Vq-)을 출력하는 단계; (e) 상기 정상분의 2상 전압값(Vd+, Vq+)과 상기 역상분의 2상 전압값(Vd-, Vq-)을 믹서하는 단계; 및 (k) 상기 믹서된 전압(Vdqs)에 따라 PWM 제어를 수행하여 상기 불평형 전압을 보상하는 단계를 포함하는 풍력 발전기의 계통연계점 불평형 전압 보상 제어 방법이 제공된다.
또한, 상기 (b) 단계는, (b-1) 상기 컨버터부에서 측정된 DC 링크 전압값(Vdc)과 DC 링크 레퍼런스 전압 값(Vdc_ref)을 DC링크전압 레귤레이터(DC-link Voltage Regulator)에 입력받아 비교하여 결과값(Poin)을 출력하는 과정; (b-2) 상기 컨버터부의 3상 전원에서 3상 간 기전력(eab, ebc)을 시퀀셜 성분 추출부(Sequential Component Extraction)에 입력받아 정상분(Positive)과 역상분(Negative)의 2상(d, q) 기전력(Edp, Eqp, Edn, Eqn)으로 변환해 출력하는 과정; (b-3) 상기 DC링크전압 레귤레이터의 결과값(Poin)과, 상기 시퀀셜 성분 추출부의 정상분(P)과 역상분(N)의 2상 기전력값(Edp, Eqp, Edn, Eqn), 정상분과 역상분의 2상 전압값(Vdp, Vqp, Vdn, Vqn)을 전류 레퍼런스 산출부(Current Reference Calculating Block)에 입력받아 정상분 및 역상분의 2상 전류값(Idp, Iqp, Idn, Iqn)을 출력하는 과정; (b-4) 상기 정상분 및 역상분의 2상 전류값(Idp, Iqp, Idn, Iqn)을 레퍼런스 프레임 변환부에 입력받아 레퍼런스 프레임 트랜스포메이션을 통해 정상분 전류값(Id+, Iq+) 및 역상분 전류값(Id-, Iq-)으로 출력하는 과정을 포함한다.
또한, 상기 (c) 단계는, (c-1) 상기 컨버터부의 3상 전원에서 a상 전류(ia) 및 b상 전류(ib)를 제1 파크 변환부에 입력받아 파크 트랜스포메이션(Park Transformation) 및 인버스 파크 트랜스포메이션(Inverse Park Transformation)하여 정상분(Positive) 및 역상분(Negative)의 2상(d, q) 전류(Id+, Iq+, Id-, Iq-)으로 출력하는 과정; 및 (c-2) 상기 레퍼런스 프레임 변환부로부터 정상분의 2상 전류값(Id+, Iq+)과, 상기 제1 파크 변환부로부터 정상분의 2상 전류값(Id+, Iq+) 및 상기 제2 파크 변환부로부터 정상분의 2상 기전력값(Ed+, Eq+)을 정상분 전류 레귤레이터(Positive Sequence Current Regulator)에 입력받아 정상분의 2상 전압값(Vd+, Vq+)을 출력하는 과정을 포함한다.
또한, 상기 (d) 단계는, (d-1) 상기 컨버터부의 3상 전원에서 3상 간 기전력(eab, ebc)을 제2 파크 변환부에 입력받아 파크 트랜스포메이션(Park Transformation) 및 인버스 파크 트랜스포메이션(Inverse Park Transformation)하여 정상분(Positive) 및 역상분(Negative)의 2상(d, q) 기전력(Ed+, Eq+, Ed-, Eq-)으로 출력하는 과정; 및 (d-2) 상기 레퍼런스 프레임 변환부로부터 역상분의 2상 전류값(Id-, Iq-)과, 상기 제1 파크 변환부로부터 역상분의 2상 전류값(Id-, Iq-) 및 상기 제2 파크 변환부로부터 역상분의 2상 기전력값(Ed-, Eq-)을 역상분 전류 레귤레이터(Negative sequence Current Regulator)에 입력받아 역상분의 2상 전압값(Vd-, Vq-)을 출력하는 과정을 포함한다.
또한, 상기 (b-4) 과정은, 상기 레퍼런스 프레임 변환부가 정상분 및 역상분의 상수 레퍼런스 전류값을 인버스 파크 트랜스포메이션(Inverse Park Transformation)을 통하여 abc-frame의 전류로 변환하고, 그 전류를 다시 정상분과 역상분의 전류로 반환하여, 정상분 전류값(Id+, Iq+) 및 역상분 전류값(Id-, Iq-)을 출력하게 된다.
그리고, 상기 상수 레퍼런스 전류값은 정상분의 경우 상수의 값이 되고, 역상분의 경우 계통의 두 배의 주파수를 가질 수 있다.
본 발명에 의하면, 계통 연계점에서 발생된 불평형 전압에 대해 역상분 전류를 주입하게 됨으로써, 이미 설치된 풍력 발전기나 풍력단지에 추가적인 기기의 구성이 없이 적용할 수 있다.
따라서, 계통 사고로 인한 기존 보상 방법에서 보다 안정도를 높일 수 있고, 종래에 건설된 풍력 발전기 및 풍력발전 단지에 설치가 용이하며, PCS 및 계통에 안정도를 높일 수 있다.
또한, 추가적인 필터 없이 측정된 전류와의 비교가 가능하게 되어 필터를 사용한 기존의 제어기보다 빠른 속도로 보상 동작을 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 일반 전력계통과 연계된 풍력 발전기의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전력 제어부의 기능 블럭을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 계통 연계점과 계통의 전압 및 전류의 관계식을 구하기 위한 등가회로를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 풍력 발전기의 계통연계점 불평형 전압 보상 제어 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 레퍼런스 프레임 변환을 통해 결합된 d축 및 q축 전압을 분리하기 위한 구조의 한 예를 나타낸 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 특정한 실시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 따른 풍력 발전기 및 그의 계통 연계점 불평형 전압 보상 제어 방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 첨부도면을 참조하여 설명함에 있어 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 일반 전력계통과 연계된 풍력 발전기의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 풍력 발전기(100)는, 영구자석 동기발전부(Permanent Magnet Synchronous Generator)(110), 컨버터부(Converter Unit)(120), 인버터부(Inverter Unit)(130) 및 전력 제어부(Electric Power Controller)(140)를 포함한다.
영구자석 동기발전부(110)는 풍력에 따라 회전하는 블레이드의 회전력에 의해 교류전력을 발생시킨다.
컨버터부(120)는 발생된 교류전원을 직류전원으로 변환한다. 여기서, 컨버터는 back to back 방식의 voltage source converter를 사용한다.
인버터부(130)는 직류전원을 다시 교류전원으로 역변환하고, 일반 전력 계통과 연계된 계통 연계점에 연결된다.
전력 제어부(140)는 계통 연계점의 불평형 전압을 감지하면, 계통 연계점의 불평형으로 인해 발생하는 역상분 전압을 역상분 전류제어를 통해 원하는 값으로 제어한다.
즉, 전력 제어부(140)는 계통 연계점의 역상분 전압을 제로(0) 또는 특정한 값으로 제어하거나, 전류 용량 한도 내에서 계통 연계점의 역상분 전압을 영(Zero)이 아닌 특정한 값으로 제어할 수 있다.
좀 더 상세하게 설명하면, 전력 제어부(140)는 교류전원의 3상(a, b, c) 전원을 2상(d, q) 전원으로 변환하여 정상분(Positive)과 역상분(Negative)으로 분리하며, 계통 연계점의 역상분 전압을 제로(0) 또는 특정한 값으로 제어하여, 정상분 및 역상분 전류의 4가지 레퍼런스 값을 획득하며, 4가지 레퍼런스 값의 레퍼런스 프레임 트랜스포메이션(Reference Frame Transformation)을 통한 레퍼런스 전류값과 컨버터부에서 측정된 전류값을 비례적분(PI) 제어를 통해 컨버터부의 출력 레퍼런스 전압으로 획득하며, 출력 레퍼런스 전압을 인버스 파크 트랜스포메이션(Inverse Park Transformation)을 통해 3상 레퍼런스 전압으로 출력하여 불평형 전압을 보상하도록 PWM 제어를 수행한다.
본 발명에서는 계통 연계점의 불평형 전압을 평형으로 보상하기 위해 평형의 조건인 역상분 성분을 영(Zero)으로 만드는 조건을 이용한다. 즉, 평형 조건을 이용하여 계통 연계점의 역상분 전압 성분을 영(Zero)으로 제어하는 것이다. 또한, 계통 연계점의 전압과 계통 전류값은 관계가 있기 때문에 역상분 전압이 영(zero)으로 제어되는 만큼 계통 전류의 값을 제어하게 된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전력 제어부의 기능 블럭을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전력 제어부(140)는, DC링크전압 레귤레이터(DC-link Voltage Regulator)(210), 전류 레퍼런스 산출부(Current Reference Calculating Block)(220), 레퍼런스 프레임 변환부(Reference Frame Transformation)(222), 정상분 전류 레귤레이터(Positive Sequence Current Regulator)(230), 역상분 전류 레귤레이터(Negative sequence Current Regulator)(232), 믹서부(Mixer)(240), PWM(Pulse Width Modulation) 제어부(250), 제1 파크 변환부(Park Transformation/Inverse Park Transformation)(260), 제2 파크 변환부(Park Transformation/Inverse Park Transformation)(262) 및 시퀀셜 성분 추출부(Sequential Component Extraction)(270)를 포함한다.
여기서, 도시하지는 않았지만 전력 제어부(140)에 사용되는 스위칭 소자 및 토폴로지는 어떤 특정한 것에 제한되지 않는다.
DC링크전압 레귤레이터(210)는 컨버터부에서 측정된 DC 링크 전압값(Vdc)과 DC 링크 레퍼런스 전압 값(Vdc_ref)을 입력받아 비교하여 결과값(Poin)을 출력한다.
유·무효 전력을 계통 전압과 전류의 관계식으로 나타내면 다음 수학식1과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00001
수학식1에서, 유·무효 전력의 값은 제어하려는 전력량 및 역률을 통해 계산 되어진다. 또한, 계통의 불평형 전압에 따라서 역상분 전류의 값을 제어하기 때문에 결국 계통의 전압값은 측정해 받아 오므로 계통 전류값만 변수가 된다.
전류 레퍼런스 산출부(220)는 DC링크전압 레귤레이터의 결과값(Poin)과, 시퀀셜 성분 추출부의 정상분(P)과 역상분(N)의 2상 기전력값(Edp, Eqp, Edn, Eqn), 정상분과 역상분의 2상 전압값(Vdp, Vqp, Vdn, Vqn)을 입력받아 정상분 및 역상분의 2상 전류값(Idp, Iqp, Idn, Iqn)을 출력한다.
레퍼런스 프레임 변환부(222)는 전류 레퍼런스 산출부의 정상분 및 역상분의 2상 전류값(Idp, Iqp, Idn, Iqn)을 입력받아 레퍼런스 프레임 트랜스포메이션을 통해 정상분 전류값(Id+, Iq+) 및 역상분 전류값(Id-, Iq-)으로 출력한다.
또한, 레퍼런스 프레임 변환부(222)는, 정상분 및 역상분의 상수 레퍼런스 전류값을 인버스 파크 트랜스포메이션(Inverse Park Transformation)을 통하여 abc-frame의 전류로 변환하고, 그 전류를 다시 정상분과 역상분의 전류로 반환하여, 정상분 전류값(Id+, Iq+) 및 역상분 전류값(Id-, Iq-)을 출력하게 된다.
여기서, 상수 레퍼런스 전류값은 정상분의 경우 상수의 값이 되고, 역상분의 경우 계통의 두 배의 주파수를 가지게 된다.
정상분 전류 레귤레이터(230)는 레퍼런스 프레임 변환부로부터 정상분의 2상 전류값(Id+, Iq+)과, 상기 제1 파크 변환부로부터 정상분의 2상 전류값(Id+, Iq+) 및 상기 제2 파크 변환부로부터 정상분의 2상 기전력값(Ed+, Eq+)을 입력받아 정상분의 2상 전압값(Vd+, Vq+)을 출력한다.
역상분 전류 레귤레이터(232)는 레퍼런스 프레임 변환부로부터 역상분의 2상 전류값(Id-, Iq-)과, 상기 제1 파크 변환부로부터 역상분의 2상 전류값(Id-, Iq-) 및 상기 제2 파크 변환부로부터 역상분의 2상 기전력값(Ed-, Eq-)을 입력받아 역상분의 2상 전압값(Vd-, Vq-)을 출력한다.
믹서부(240)는 정상분 전류 레귤레이터의 정상분의 2상 전압값(Vd+, Vq+)과 상기 역상분 전류 레귤레이터의 역상분의 2상 전압값(Vd-, Vq-)을 믹싱(Mixing)한다.
PWM 제어부(250)는 믹서된 전압(Vdqs)에 따라 PWM 제어를 수행한다.
제1 파크 변환부(260)는 컨버터부의 3상 전원에서 a상 전류(ia) 및 b상 전류(ib)를 입력받아 파크 트랜스포메이션(Park Transformation) 및 인버스 파크 트랜스포메이션(Inverse Park Transformation)하여 정상분(Positive) 및 역상분(Negative)의 2상(d, q) 전류(Id+, Iq+, Id-, Iq-)으로 출력한다.
제2 파크 변환부(262)는 컨버터부의 3상 전원에서 3상 간 기전력(eab, ebc)을 입력받아 파크 트랜스포메이션(Park Transformation) 및 인버스 파크 트랜스포메이션(Inverse Park Transformation)하여 정상분(Positive) 및 역상분(Negative)의 2상(d, q) 기전력(Ed+, Eq+, Ed-, Eq-)으로 출력한다.
시퀀셜 성분 추출부(270)는 컨버터부의 3상 전원에서 3상 간 기전력(eab, ebc)을 입력받아 정상분(Positive)과 역상분(Negative)의 2상(d, q) 기전력(Edp, Eqp, Edn, Eqn)으로 변환해 출력한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 계통 연계점과 계통의 전압 및 전류의 관계식을 구하기 위한 등가회로를 나타낸 도면이다.
도 3에 도시한 등가회로는 3상(a, b, c)을 d, q 변환하여 정상분과 역상분으로 나누어진 결과이다. 도 3의 등가회로에서 계통의 전압과 전류의 관계식을 다음 수학식2과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00002
수학식 2에 대해, 계통 연계점의 전압을 평형으로 제어하기 위해, 계통 연계점의 역상분 전압 성분을 영(Zero)으로 제어하면, 다음 수학식 3과 같이 변경할 수 있다.
Figure pat00003
수학식 3에 나타낸 4가지 식을 통해서 계통의 불평형 전압에 따라 불평형이 되는 계통 연계점의 전압을 보상하기 위한 계통 역상분 전류의 값을 알 수 있다.
계통 전류의 정상분 전류 값을 구하기 위해서는 위의 4가지식과, 유·무효 전력의 식을 행렬 관계식으로 정리하면 다음 수학식 4와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00004
수학식 4에서, 행렬 식을 살펴보면, 전류값을 제외하면 모든 값들은 상수이기 때문에 계통 전류의 정상분 값을 구할 수 있다. 전술한 과정을 통해 제어에 필요한 레퍼런스 값을 구할 수 있게 되는 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 풍력 발전기의 계통연계점 불평형 전압 보상 제어 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 풍력 발전기(100)는, 먼저 전력 제어부(140)는 계통 연계점에서의 불평형 전압을 감지한다(S410).
이어, 교류전원의 3상(a, b, c)을 2상(d, q)의 정상분과 역상분으로 분리하여 정상분 2상 전류값(Id+, Iq+) 및 역상분 2상 전류값(Id-, Iq-)을 획득한다(S420).
즉, 전력 제어부(140)는 컨버터부에서 측정된 DC 링크 전압값(Vdc)과 DC 링크 레퍼런스 전압 값(Vdc_ref)을 DC링크전압 레귤레이터(210)에 입력받아 비교하여 결과값(Poin)을 출력한다.
이때, 시퀀셜 성분 추출부(270)는 컨버터부의 3상 전원에서 3상 간 기전력(eab, ebc)을 입력받아 정상분(Positive)과 역상분(Negative)의 2상(d, q) 기전력(Edp, Eqp, Edn, Eqn)으로 변환해 전류 레퍼런스 산출부(220)로 출력한다.
이어, 전류 레퍼런스 산출부(220)는 DC링크전압 레귤레이터의 결과값(Poin)과, 시퀀셜 성분 추출부의 정상분(P)과 역상분(N)의 2상 기전력값(Edp, Eqp, Edn, Eqn), 정상분과 역상분의 2상 전압값(Vdp, Vqp, Vdn, Vqn)을 입력받아 정상분 및 역상분의 2상 전류값(Idp, Iqp, Idn, Iqn)을 출력한다.
따라서, 레퍼런스 프레임 변환부(222)는 정상분 및 역상분의 2상 전류값(Idp, Iqp, Idn, Iqn)을 입력받아 레퍼런스 프레임 트랜스포메이션을 통해 정상분 전류값(Id+, Iq+) 및 역상분 전류값(Id-, Iq-)으로 출력한다.
이때, 레퍼런스 프레임 변환부(222)는 정상분 및 역상분의 상수 레퍼런스 전류값을 인버스 파크 트랜스포메이션(Inverse Park Transformation)을 통하여 abc-frame의 전류로 변환하고, 그 전류를 다시 정상분과 역상분의 전류로 반환하여, 정상분 전류값(Id+, Iq+) 및 역상분 전류값(Id-, Iq-)을 출력하게 된다.
여기서, 상수 레퍼런스 전류값은 정상분의 경우 상수의 값이 되고, 역상분의 경우 계통의 두 배의 주파수를 가지게 되므로, 추가적인 필터 없이 측정된 전류와의 비교가 가능하게 되어 필터를 사용한 기존의 제어기보다 빠른 속도로 동작을 가능하게 한다.
이어, 정상분 전류 레귤레이터(230)는 정상분 2상 전류값(Id+, Iq+)을 입력받아 정상분의 2상 전압값(Vd+, Vq+)을 출력한다(S430).
즉, 제1 파크 변환부(260)는 컨버터부의 3상 전원에서 a상 전류(ia) 및 b상 전류(ib)를 입력받아 파크 트랜스포메이션(Park Transformation) 및 인버스 파크 트랜스포메이션(Inverse Park Transformation)하여 정상분(Positive) 및 역상분(Negative)의 2상(d, q) 전류(Id+, Iq+, Id-, Iq-)로 출력한다.
따라서, 정상분 전류 레귤레이터(230)는 레퍼런스 프레임 변환부(222)로부터 정상분의 2상 전류값(Id+, Iq+)과, 제1 파크 변환부(260)로부터 정상분의 2상 전류값(Id+, Iq+) 및 제2 파크 변환부(262)로부터 정상분의 2상 기전력값(Ed+, Eq+)을 입력받아 정상분의 2상 전압값(Vd+, Vq+)을 출력하게 되는 것이다.
또한, 역상분 전류 레귤레이터(232)는 역상분의 2상 전류값(Id-, Iq-)을 입력받아 역상분의 2상 전압값(Vd-, Vq-)을 출력한다(S430).
즉, 제2 파크 변환부(262)는 컨버터부의 3상 전원에서 3상 간 기전력(eab, ebc)을 입력받아 파크 트랜스포메이션(Park Transformation) 및 인버스 파크 트랜스포메이션(Inverse Park Transformation)하여 정상분(Positive) 및 역상분(Negative)의 2상(d, q) 기전력(Ed+, Eq+, Ed-, Eq-)으로 출력한다.
따라서, 역상분 전류 레귤레이터(232)는 레퍼런스 프레임 변환부(222)로부터 역상분의 2상 전류값(Id-, Iq-)과, 제1 파크 변환부(260)로부터 역상분의 2상 전류값(Id-, Iq-) 및 제2 파크 변환부(262)로부터 역상분의 2상 기전력값(Ed-, Eq-)을 입력받아 역상분의 2상 전압값(Vd-, Vq-)을 출력하게 되는 것이다.
즉, 레퍼런스 프레임 변환(Reference Frame Transformation)을 통한 레퍼런스 전류값과 측정된 전류값을 비례적분(PI:Proportional Integral) 제어를 통해 컨버터의 출력 레퍼런스 전압을 얻어내고, 이렇게 얻어진 출력 레퍼런스 전압값에는 d축 전압과 q축 전압의 결합(Coupling) 되어진 성분이 존재하게 되고, 이러한 전압의 결합 성분을 분리(decoupling)하기 위해 도 5에 도시된 바와 같이 구조를 갖는다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 레퍼런스 프레임 변환을 통해 결합된 d축 및 q축 전압을 분리하기 위한 구조의 한 예를 나타낸 도면이다. 도 5에서, 컨버터의 출력 레퍼런스 전압 값은 Inverse Park Transformation을 통해 3상(a, b, c)의 레퍼런스 전압으로 변환되고, 이러한 전압 값을 출력해 내기 위한 스위치 상태를 결정하기 위해 PWM 제어부(250)에서 각각의 스위칭을 결정하여 동작하게 되는 것이다.
이어, 믹서부(240)는 정상분의 2상 전압값(Vd+, Vq+)과 역상분의 2상 전압값(Vd-, Vq-)을 믹싱(Mixing)한다(S440).
이어, PWM 제어부(250)는 믹서된 전압(Vdqs)에 따라 PWM 제어를 수행하여 불평형 전압을 보상한다(S450).
따라서, 계통의 역상분 전류 제어를 통해 계통 연계점의 전압을 특정한 값으로 제어하여 불평형 전압을 보상할 수 있으며, 정상분과 역상분의 전류제어를 추가적인 필터 및 기기의 구성이 없이 구현할 수 있다.
또한, 계통의 정상분과 역상분의 전류를 별도의 비례적분(PI) 제어를 통해 독립적으로 제어할 수 있고, 전원의 2 고조파 신호와 DC 성분을 합하여 정상분과 역상분 각각의 좌표축에서 독립적으로 제어할 수 있다.
또한, 대규모 풍력 발전 단지에서 계통 연계점의 역상분 전압을 보상하기 위해 필요한 역상분 전류의 값을 개별 풍력발전기들의 협조 제어를 통해 원하는 값으로 제어할 수 있다.
또한, 각각의 풍력 발전기의 전력 변환의 전류 용량 한도 내에서 역상분 전압을 특정한 값으로 제어하여 각각의 기기의 부담을 줄이고 계통 연계점의 역상분 전압을 보상할 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 풍력 발전기의 계통 연계점 불평형 전압 보상 제어 방법은, 기존의 무효 전력으로 보상하는 것이 아닌 계통 전류의 역상분을 주입하여 보상하는 것으로서, 분산 발전원에 사용할 수 있고, 범용 전동기 드라이브 시스템에 사용할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명은 그리드 적응형 풍력발전 단지 제어 기술에서, 일반 전력 계통과 연계 시에 계통 연계점에서 전압 불평형이 발생하는 경우에, 필터나 기기의 추가적인 구성이 없이 역상분 전압을 역상분 전류 제어를 통해 불평형 전압을 보상하여 제어할 수 있도록 하는 풍력 발전기 및 그의 계통 연계점 불평형 전압 보상 제어 방법에 적용할 수 있다.
100 : 풍력 발전기 110 : 영구자석 동기발전부
120 : 컨버터부 130 : 인버터부
140 : 전력 제어부 210 : DC링크전압 레귤레이터
220 : 전류 레퍼런스 산출부 222 : 레퍼런스 프레임 변환부
230 : 정상분 전류 레귤레이터 232 : 역상분 전류 레귤레이터
240 : 믹서부 250 : PWM 제어부
260 : 제1 파크 변환부 262 : 제2 파크 변환부
270 : 시퀀셜 성분 추출부

Claims (10)

  1. 풍력에 따라 회전하는 블레이드의 회전력에 의해 교류전력을 발생시키는 영구자석 동기발전부;
    상기 발생된 교류전원을 직류전원으로 변환하는 컨버터부;
    상기 직류전원을 다시 교류전원으로 역변환하고, 일반 전력 계통과 연계된 계통 연계점에 연결된 인버터부; 및
    상기 계통 연계점의 불평형 전압을 감지하면, 상기 교류전원의 3상(a, b, c) 전원을 2상(d, q) 전원으로 변환하여 정상분(Positive)과 역상분(Negative)으로 분리하며, 상기 계통 연계점의 역상분 전압을 제로(0) 또는 특정한 값으로 제어하여, 정상분 및 역상분 전류의 레퍼런스 값을 획득하며, 레퍼런스 값의 레퍼런스 프레임 트랜스포메이션(Reference Frame Transformation)을 통한 레퍼런스 전류값과 상기 컨버터부에서 측정된 전류값을 비례적분(PI) 제어를 통해 상기 컨버터부의 출력 레퍼런스 전압으로 획득하며, 상기 출력 레퍼런스 전압을 인버스 파크 트랜스포메이션(Inverse Park Transformation)을 통해 3상 레퍼런스 전압으로 출력하여 불평형 전압을 보상하도록 PWM 제어를 수행하는 전력 제어부;
    를 포함하는 풍력 발전기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전력 제어부는,
    상기 컨버터부에서 측정된 DC 링크 전압값(Vdc)과 DC 링크 레퍼런스 전압 값(Vdc_ref)을 입력받아 비교하여 결과값(Poin)을 출력하는 DC링크전압 레귤레이터(DC-link Voltage Regulator);
    상기 컨버터부의 3상 전원에서 3상 간 기전력(eab, ebc)을 입력받아 정상분(Positive)과 역상분(Negative)의 2상(d, q) 기전력(Edp, Eqp, Edn, Eqn)으로 변환해 출력하는 시퀀셜 성분 추출부(Sequential Component Extraction);
    상기 DC링크전압 레귤레이터의 결과값(Poin)과, 상기 시퀀셜 성분 추출부의 정상분(P)과 역상분(N)의 2상 기전력값(Edp, Eqp, Edn, Eqn), 정상분과 역상분의 2상 전압값(Vdp, Vqp, Vdn, Vqn)을 입력받아 정상분 및 역상분의 2상 전류값(Idp, Iqp, Idn, Iqn)을 출력하는 전류 레퍼런스 산출부(Current Reference Calculating Block);
    상기 전류 레퍼런스 산출부의 정상분 및 역상분의 2상 전류값(Idp, Iqp, Idn, Iqn)을 입력받아 레퍼런스 프레임 트랜스포메이션을 통해 정상분 전류값(Id+, Iq+) 및 역상분 전류값(Id-, Iq-)으로 출력하는 레퍼런스 프레임 변환부;
    상기 컨버터부의 3상 전원에서 a상 전류(ia) 및 b상 전류(ib)를 입력받아 파크 트랜스포메이션(Park Transformation) 및 인버스 파크 트랜스포메이션(Inverse Park Transformation)하여 정상분(Positive) 및 역상분(Negative)의 2상(d, q) 전류(Id+, Iq+, Id-, Iq-)으로 출력하는 제1 파크 변환부;
    상기 컨버터부의 3상 전원에서 3상 간 기전력(eab, ebc)을 입력받아 파크 트랜스포메이션(Park Transformation) 및 인버스 파크 트랜스포메이션(Inverse Park Transformation)하여 정상분(Positive) 및 역상분(Negative)의 2상(d, q) 기전력(Ed+, Eq+, Ed-, Eq-)으로 출력하는 제2 파크 변환부;
    상기 레퍼런스 프레임 변환부로부터 정상분의 2상 전류값(Id+, Iq+)과, 상기 제1 파크 변환부로부터 정상분의 2상 전류값(Id+, Iq+) 및 상기 제2 파크 변환부로부터 정상분의 2상 기전력값(Ed+, Eq+)을 입력받아 정상분의 2상 전압값(Vd+, Vq+)을 출력하는 정상분 전류 레귤레이터(Positive Sequence Current Regulator);
    상기 레퍼런스 프레임 변환부로부터 역상분의 2상 전류값(Id-, Iq-)과, 상기 제1 파크 변환부로부터 역상분의 2상 전류값(Id-, Iq-) 및 상기 제2 파크 변환부로부터 역상분의 2상 기전력값(Ed-, Eq-)을 입력받아 역상분의 2상 전압값(Vd-, Vq-)을 출력하는 역상분 전류 레귤레이터(Negative sequence Current Regulator);
    상기 정상분 전류 레귤레이터의 정상분의 2상 전압값(Vd+, Vq+)과 상기 역상분 전류 레귤레이터의 역상분의 2상 전압값(Vd-, Vq-)을 믹서하는 믹서부; 및
    상기 믹서된 전압(Vdqs)에 따라 PWM 제어를 수행하는 PWM 제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 레퍼런스 프레임 변환부는, 정상분 및 역상분의 상수 레퍼런스 전류값을 인버스 파크 트랜스포메이션(Inverse Park Transformation)을 통하여 abc-frame의 전류로 변환하고, 그 전류를 다시 정상분과 역상분의 전류로 반환하여, 정상분 전류값(Id+, Iq+) 및 역상분 전류값(Id-, Iq-)을 출력하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 상수 레퍼런스 전류값은 정상분의 경우 상수의 값이 되고, 역상분의 경우 계통의 두 배의 주파수를 가지는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기.
  5. 교류전력을 발생시키는 영구자석 동기발전부; 상기 발생된 교류전원을 직류전원으로 변환하는 컨버터부; 상기 직류전원을 다시 교류전원으로 역변환하고, 일반 전력 계통과 연계된 계통 연계점에 연결된 인버터부; 및 상기 계통 연계점에서 발생된 불평형 전압을 보상 제어하는 전력 제어부를 포함하는 풍력 발전기의 계통연계점 불평형 전압 보상 제어 방법으로서,
    (a) 상기 계통 연계점에서의 불평형 전압을 감지하는 단계;
    (b) 상기 교류전원의 3상(a, b, c)을 2상(d, q)의 정상분과 역상분으로 분리하여 정상분 2상 전류값(Id+, Iq+) 및 역상분 2상 전류값(Id-, Iq-)을 획득하는 단계;
    (c) 상기 정상분 2상 전류값(Id+, Iq+)을 정상분 전류 레귤레이터(Positive Sequence Current Regulator)에 입력받아 정상분의 2상 전압값(Vd+, Vq+)을 출력하는 단계;
    (d) 상기 역상분의 2상 전류값(Id-, Iq-)을 역상분 전류 레귤레이터(Negative sequence Current Regulator)에 입력받아 역상분의 2상 전압값(Vd-, Vq-)을 출력하는 단계;
    (e) 상기 정상분의 2상 전압값(Vd+, Vq+)과 상기 역상분의 2상 전압값(Vd-, Vq-)을 믹서하는 단계; 및
    (k) 상기 믹서된 전압(Vdqs)에 따라 PWM 제어를 수행하여 상기 불평형 전압을 보상하는 단계;
    를 포함하는 풍력 발전기의 계통연계점 불평형 전압 보상 제어 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    (b-1) 상기 컨버터부에서 측정된 DC 링크 전압값(Vdc)과 DC 링크 레퍼런스 전압 값(Vdc_ref)을 DC링크전압 레귤레이터(DC-link Voltage Regulator)에 입력받아 비교하여 결과값(Poin)을 출력하는 과정;
    (b-2) 상기 컨버터부의 3상 전원에서 3상 간 기전력(eab, ebc)을 시퀀셜 성분 추출부(Sequential Component Extraction)에 입력받아 정상분(Positive)과 역상분(Negative)의 2상(d, q) 기전력(Edp, Eqp, Edn, Eqn)으로 변환해 출력하는 과정;
    (b-3) 상기 DC링크전압 레귤레이터의 결과값(Poin)과, 상기 시퀀셜 성분 추출부의 정상분(P)과 역상분(N)의 2상 기전력값(Edp, Eqp, Edn, Eqn), 정상분과 역상분의 2상 전압값(Vdp, Vqp, Vdn, Vqn)을 전류 레퍼런스 산출부(Current Reference Calculating Block)에 입력받아 정상분 및 역상분의 2상 전류값(Idp, Iqp, Idn, Iqn)을 출력하는 과정;
    (b-4) 상기 정상분 및 역상분의 2상 전류값(Idp, Iqp, Idn, Iqn)을 레퍼런스 프레임 변환부에 입력받아 레퍼런스 프레임 트랜스포메이션을 통해 정상분 전류값(Id+, Iq+) 및 역상분 전류값(Id-, Iq-)으로 출력하는 과정;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 계통연계점 불평형 전압 보상 제어 방법.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    (c-1) 상기 컨버터부의 3상 전원에서 a상 전류(ia) 및 b상 전류(ib)를 제1 파크 변환부에 입력받아 파크 트랜스포메이션(Park Transformation) 및 인버스 파크 트랜스포메이션(Inverse Park Transformation)하여 정상분(Positive) 및 역상분(Negative)의 2상(d, q) 전류(Id+, Iq+, Id-, Iq-)으로 출력하는 과정; 및
    (c-2) 상기 레퍼런스 프레임 변환부로부터 정상분의 2상 전류값(Id+, Iq+)과, 상기 제1 파크 변환부로부터 정상분의 2상 전류값(Id+, Iq+) 및 상기 제2 파크 변환부로부터 정상분의 2상 기전력값(Ed+, Eq+)을 정상분 전류 레귤레이터(Positive Sequence Current Regulator)에 입력받아 정상분의 2상 전압값(Vd+, Vq+)을 출력하는 과정;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 계통연계점 불평형 전압 보상 제어 방법.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 (d) 단계는,
    (d-1) 상기 컨버터부의 3상 전원에서 3상 간 기전력(eab, ebc)을 제2 파크 변환부에 입력받아 파크 트랜스포메이션(Park Transformation) 및 인버스 파크 트랜스포메이션(Inverse Park Transformation)하여 정상분(Positive) 및 역상분(Negative)의 2상(d, q) 기전력(Ed+, Eq+, Ed-, Eq-)으로 출력하는 과정; 및
    (d-2) 상기 레퍼런스 프레임 변환부로부터 역상분의 2상 전류값(Id-, Iq-)과, 상기 제1 파크 변환부로부터 역상분의 2상 전류값(Id-, Iq-) 및 상기 제2 파크 변환부로부터 역상분의 2상 기전력값(Ed-, Eq-)을 역상분 전류 레귤레이터(Negative sequence Current Regulator)에 입력받아 역상분의 2상 전압값(Vd-, Vq-)을 출력하는 과정;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 계통연계점 불평형 전압 보상 제어 방법.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 (b-4) 과정은, 상기 레퍼런스 프레임 변환부가 정상분 및 역상분의 상수 레퍼런스 전류값을 인버스 파크 트랜스포메이션(Inverse Park Transformation)을 통하여 abc-frame의 전류로 변환하고, 그 전류를 다시 정상분과 역상분의 전류로 반환하여, 정상분 전류값(Id+, Iq+) 및 역상분 전류값(Id-, Iq-)을 출력하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 계통연계점 불평형 전압 보상 제어 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 상수 레퍼런스 전류값은 정상분의 경우 상수의 값이 되고, 역상분의 경우 계통의 두 배의 주파수를 가지는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 계통연계점 불평형 전압 보상 제어 방법.
KR1020140059914A 2014-05-19 2014-05-19 풍력 발전기 및 그의 계통연계점 불평형 전압 보상 제어 방법 KR101732028B1 (ko)

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