KR20160077350A - 마이크로그리드의 전력계통 동기 투입을 제어하기 위한 장치 및 그 방법 - Google Patents

마이크로그리드의 전력계통 동기 투입을 제어하기 위한 장치 및 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20160077350A
KR20160077350A KR1020140186315A KR20140186315A KR20160077350A KR 20160077350 A KR20160077350 A KR 20160077350A KR 1020140186315 A KR1020140186315 A KR 1020140186315A KR 20140186315 A KR20140186315 A KR 20140186315A KR 20160077350 A KR20160077350 A KR 20160077350A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
deviation
voltage
phase angle
power output
absolute value
Prior art date
Application number
KR1020140186315A
Other languages
English (en)
Inventor
전진홍
김슬기
김종율
조창희
Original Assignee
한국전기연구원
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 한국전기연구원 filed Critical 한국전기연구원
Priority to KR1020140186315A priority Critical patent/KR20160077350A/ko
Publication of KR20160077350A publication Critical patent/KR20160077350A/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/40—Synchronising a generator for connection to a network or to another generator
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/76—Power conversion electric or electronic aspects

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

본 발명에 의한 마이크로그리드의 전력계통 동기 투입을 제어하기 위한 장치 및 그 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 마이크로그리드의 전력계통 동기 투입을 제어하기 위한 장치는 마이크로그리드측과 전력 계통측 사이에 설치되어, 상기 마이크로그리드를 상기 전력 계통에 연결 또는 분리하는 연계 스위치; 및 상기 마이크로그리드측과 상기 전력 계통측 각각의 모선 전압을 측정하여 그 측정된 모선 전압을 기반으로 동기투입 가능 여부를 판단하고, 상기 판단한 결과에 따라 마이크로그리드를 전력 계통에 연결 또는 분리하기 위한 상기 연계 스위치를 제어하면서 유효전력 출력증감 또는 무효전력 출력증감을 제어하는 에너지 저장장치를 포함한다.

Description

마이크로그리드의 전력계통 동기 투입을 제어하기 위한 장치 및 그 방법 {APPARATUS FOR CONTROLLING SYNCHRONIZATION OF MICROGRID AND METHOD THEREOF}
본 발명은 마이크로그리드의 전력계통 동기 투입에 관한 것으로서, 특히, 마이크로그리드의 전력계통 동기 투입을 제어하기 위한 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
교류전원을 또 다른 교류전원과 병렬운전하기 위해서는 투입하고자 하는 전원의 주파수, 전압 및 위상각을 투입대상 전원에 일치시켜야 하는 동기투입 절차를 거쳐야 한다.
단독운전 중인 1대의 교류 발전기를 전력계통에 동기투입하기 위한 고전적인 방법으로 동기 램프나 동기 검정기 등의 계측기를 관찰하며 수동 투입하는 방법과 자동 동기장치를 이용하여 발전기의 속도를 자동 제어하며 동기 투입 조건을 일치시키는 자동 투입 방법이 있다.
마이크로그리드는 다수의 발전기가 병렬로 운전되므로 기존 방식처럼 하나의 발전기를 제어하여 동기 투입하는 방법을 적용하기가 불가능하다. 그러므로 일반적으로 마이크로그리드의 전압과 주파수를 일정하게 유지한 뒤 전력계통과의 동기가 이루어지는 시점에 차단기를 투입하는 수동적인 방법이 많이 사용된다.
이러한 수동 투입 방식은 계통의 주파수와 마이크로그리드의 주파수가 거의 일치하더라도 동기 위상각이 일치하기까지 오랜 시간을 기다려야 하는 문제점이 있으며, 경우에 따라서 동기투입까지 소요되는 시간이 일정하지 않다는 문제점이 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 전력계통과 마이크로그리드의 동기투입에 필요한 정보를 기반으로 제어가 가능한 분산전원에 제어신호를 제공하여 마이크로그리드의 전압 및 주파수를 제어함으로써, 마이크로그리드의 동기 투입을 능동적으로 제어하는 방법(등록특허공보 제10-1196729호)이 제안되었다.
상기 특허문헌의 동기투입 방법은 마이크로그리드 중앙제어장치를 이용한 방법으로 중앙제어장치에서 통신을 이용하여 마이크로그리드를 구성하는 분산전원의 출력을 제어한다. 이 방법은 마이크로그리드의 연계점(PCC, Point of Common Coupling)을 감시하는 지능형 배전장치(IED, Intelligent Electronic Device)로부터 측정된 연계점 양단의 계통측 전압과 마이크로그리드측 전압 정보로부터 마이크로그리드를 구성하는 전원을 제어하여 동기를 제어하는 방식으로 상기의 모든 과정은 통신을 이용하여 주요 제어정보를 교환한다. 따라서 통신의 지연, 오류 등에 취약하며 중앙제어 장치를 이용하므로 제어의 속도 및 정밀도에 한계를 가진다.
따라서 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 에너지저장장치를 이용하여 전력계통과 마이크로그리드의 동기 투입에 필요한 정보를 측정하여 그 측정된 정보를 기반으로 마이크로그리드의 전압 및 주파수를 제어하도록 하는 마이크로그리드의 전력계통 동기 투입을 제어하기 위한 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 사항으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 한 관점에 따른 마이크로그리드의 전력계통 동기 투입을 제어하기 위한 장치는 마이크로그리드측과 전력 계통측 사이에 설치되어, 상기 마이크로그리드를 상기 전력 계통에 연결 또는 분리하는 연계 스위치; 및 상기 마이크로그리드측과 상기 전력 계통측 각각의 모선 전압을 측정하여 그 측정된 모선 전압을 기반으로 동기투입 가능 여부를 판단하고, 상기 판단한 결과에 따라 마이크로그리드를 전력 계통에 연결 또는 분리하기 위한 상기 연계 스위치를 제어하면서 유효전력 출력증감 또는 무효전력 출력증감을 제어하는 에너지 저장장치를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 에너지 저장장치는 일측이 상기 마이크로그리드와 상기 연계 스위치 사이에 연결되고, 타측이 상기 연계 스위치와 상기 전력 계통 사이에 연결되어, 상기 연계 스위치를 제어하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 에너지 저장장치는 측정된 전압을 기반으로 상기 연계 스위치의 양단 전압의 크기 편차, 주파수 편차 및 위상각 편차를 산출하고, 산출된 상기 연계 스위치의 양단 전압의 크기 편차, 주파수 편차 및 위상각 편차를 기반으로 유효전력 출력증감 여부 또는 무효전력 출력증감 여부를 결정하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 에너지 저장장치는 상기 양단 전압의 주파수 편차의 절대값이 기 설정된 기준 주파수 편차인 0.1Hz보다 크되, 상기 주파수 편차가 0보다 크면 유효전력 출력감소를 결정하게 되고, 상기 주파수 편차가 0보다 작으면, 유효전력 출력증가를 결정하게 되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 에너지 저장장치는 상기 양단 전압의 주파수 편차의 절대값이 0.1Hz보다 작고 상기 양단 전압의 위상각 편차의 절대값이 기 설정된 기준 위상각 편차인 5도보다 크되, 상기 위상각 편차가 0도 보다 크면 유효전력 출력감소를 결정하게 되고, 상기 위상각 편차가 0도 보다 작으면 유효전력 출력증가를 결정하게 되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 에너지 저장장치는 상기 양단 전압의 주파수 편차의 절대값이 0.1Hz보다 작고 상기 양단 전압의 위상각 편차의 절대값이 5도보다 작으며 상기 양단 전압의 크기 편차의 절대값이 기 설정된 기준 크기 편차인 1.0%보다 크되, 상기 크기 편차가 0보다 크면 무효전력 출력감소를 결정하게 되고, 상기 크기 편차가 0보다 작으면 무효전력 출력증가를 결정하게 되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 에너지 저장장치는 상기 양단 전압의 주파수 편차의 절대값이 0.1Hz보다 작고 상기 양단 전압의 위상각 편차의 절대값이 5도보다 작으며, 상기 양단 전압의 크기 편차의 절대값이 1.0%보다 작으면 연계 스위치를 투입하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 에너지 저장장치는 마이크로그리드측의 제1 모선 전압을 측정하는 제1 전압측정 모듈; 전력 계통측의 제2 모선 전압을 측정하는 제2 전압측정모듈; 측정된 상기 제1 모선 전압을 기반으로 제1 모선전압의 크기, 주파수 및 위상각 정보를 검출하는 제1 검출부; 측정된 상기 제2 모선 전압을 기반으로 제2 모선전압의 크기, 주파수 및 위상각 정보를 검출하는 제2 검출부; 검출된 상기 제1 모선전압의 크기, 주파수 및 위상각 정보와 상기 제2 모선전압의 크기, 주파수 및 위상각 정보를 비교하여 그 비교한 결과로 연계 스위치의 양단 전압의 크기, 주파수 및 위상각 편차를 산출하는 비교부; 산출된 상기 연계 스위치의 양단 전압의 크기, 주파수 및 위상각 편차를 기반으로 연계 스위치의 동기투입 가능여부를 판단하는 동기투입 판단모듈; 산출된 상기 연계 스위치의 양단 전압의 크기, 주파수 및 위상각 편차 각각을 기반으로 유무효전력 출력증감 여부를 결정하는 전압동기 제어모듈; 및 결정된 상기 유무효전력 출력증감 여부에 따라 유효전력 출력증감 및 무효전력 출력증감을 제어하는 출력제어 모듈을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 한 관점에 따른 마이크로그리드의 전력계통 동기 투입을 제어하기 위한 방법은 동기투입 시작신호를 입력 받으면 마이크로그리드측과 전력 계통측 각각의 모선 전압을 측정하는 단계; 상기 측정된 모선 전압을 기반으로 동기투입 가능 여부를 판단하고, 상기 판단한 결과에 따라 마이크로그리드를 전력 계통에 연결 또는 분리하기 위한 연계 스위치를 제어하면서 유효전력 출력증감 여부 또는 무효전력 출력증감을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 제어하는 단계는 일측이 상기 마이크로그리드와 상기 연계 스위치 사이에 연결되고, 타측이 상기 연계 스위치와 상기 전력 계통 사이에 연결되어, 상기 연계 스위치를 제어하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 제어하는 단계는 측정된 전압을 기반으로 상기 연계 스위치의 양단 전압의 크기 편차, 주파수 편차 및 위상각 편차를 산출하고, 산출된 상기 연계 스위치의 양단 전압의 크기 편차, 주파수 편차 및 위상각 편차를 기반으로 유효전력 출력증감 여부 또는 무효전력 출력증감 여부를 결정하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 제어하는 단계는 상기 양단 전압의 주파수 편차의 절대값이 기 설정된 기준 주파수 편차인 0.1Hz보다 크되, 상기 주파수 편차가 0보다 크면 유효전력 출력감소를 결정하게 되고, 상기 주파수 편차가 0보다 작으면, 유효전력 출력증가를 결정하게 되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 제어하는 단계는 상기 양단 전압의 주파수 편차의 절대값이 0.1Hz보다 작고 상기 양단 전압의 위상각 편차의 절대값이 기 설정된 기준 위상각 편차인 5도보다 크되, 상기 위상각 편차가 0도 보다 크면 유효전력 출력감소를 결정하게 되고, 상기 위상각 편차가 0도 보다 작으면 유효전력 출력증가를 결정하게 되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 제어하는 단계는 상기 양단 전압의 주파수 편차의 절대값이 0.1Hz보다 작고 상기 양단 전압의 위상각 편차의 절대값이 5도보다 작으며 상기 양단 전압의 크기 편차의 절대값이 기 설정된 기준 크기 편차인 1.0%보다 크되, 상기 크기 편차가 0보다 크면 무효전력 출력감소를 결정하게 되고, 상기 크기 편차가 0보다 작으면 무효전력 출력증가를 결정하게 되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 제어하는 단계는 상기 양단 전압의 주파수 편차의 절대값이 0.1Hz보다 작고 상기 양단 전압의 위상각 편차의 절대값이 5도보다 작으며, 상기 양단 전압의 크기 편차의 절대값이 1.0%보다 작으면 연계 스위치를 투입하는 것을 특징으로 한다.
이를 통해, 본 발명은 에너지저장장치를 이용하여 전력계통과 마이크로그리드의 동기 투입에 필요한 정보를 측정하여 그 측정된 정보를 기반으로 마이크로그리드의 전압 및 주파수를 제어하도록 함으로써, 동기 투입을 직접적으로 제어하여 전압 제어의 속도와 정밀도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 에너지 저장장치를 이용하기 때문에 동기 투입에 걸리는 시간을 기존의 방법에 비하여 획기적으로 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 마이크로그리드를 구성하는 에너지 저장장치를 이용하기 때문에 별도의 통신을 이용하지 않아 제어의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로그리드의 전력계통 동기 투입을 제어하기 위한 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장장치의 상세한 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로그리드의 전력계통 동기 투입을 제어하기 위한 방법을 나타내는 도면이다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 마이크로그리드의 전력계통 동기 투입을 제어하기 위한 장치 및 그 방법을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는 데 필요한 부분을 중심으로 상세히 설명한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 동일한 명칭의 구성 요소에 대하여 도면에 따라 다른 참조부호를 부여할 수도 있으며, 서로 다른 도면임에도 불구하고 동일한 참조부호를 부여할 수도 있다. 그러나, 이와 같은 경우라 하더라도 해당 구성 요소가 실시예에 따라 서로 다른 기능을 갖는다는 것을 의미하거나, 서로 다른 실시예에서 동일한 기능을 갖는다는 것을 의미하는 것은 아니며, 각각의 구성 요소의 기능은 해당 실시예에서의 각각의 구성 요소에 대한 설명에 기초하여 판단하여야 할 것이다.
특히, 본 발명에서는 에너지저장장치를 이용하여 전력계통과 마이크로그리드의 동기 투입에 필요한 정보를 측정하여 그 측정된 정보를 기반으로 마이크로그리드의 전압 및 주파수를 제어하도록 하는 새로운 방안을 제안한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로그리드의 전력계통 동기 투입을 제어하기 위한 장치를 나타내는 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 마이크로그리드의 전력계통 동기 투입을 제어하기 위한 장치는 마이크로그리드를 구성하는 핵심요소 기기인 에너지 저장장치(400)로서, 마이크로그리드(100)와 전력 계통(200) 사이에 설치된 연계 스위치(300)를 제어할 수 있다.
연계 스위치(300)는 마이크로그리드(100)와 전력 계통(200) 사이에 설치되고, 에너지 저장장치(400)의 일측은 마이크로그리드(100)와 연계 스위치(300) 사이에 연결되고, 타측은 연계 스위치(300)와 전력 계통(200) 사이에 연결된다.
이렇게 마이크로그리드(100)와 전력 계통(200) 사이에 연결된 에너지 저장장치(400)는 동기투입 시작신호를 입력 받으면 마이크로그리드(100)와 전력 계통(200) 각각의 전압을 측정하여 그 측정된 전압을 기반으로 동기투입 가능 여부를 판단하고 판단한 결과에 따라 마이크로그리드(100)를 전력 계통(200)과 연결 또는 분리하기 위한 연계 스위치(300)를 제어한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장장치의 상세한 구성을 나타내는 도면이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 에너지 저장장치(400)는 제1 전압측정 모듈(410), 제2 전압측정모듈(420), 제1 검출부(430), 제2 검출부(440), 비교부(450), 동기투입 판단모듈(460), 전압동기 제어모듈(470), 출력제어 모듈(480)을 포함할 수 있다.
제1 전압측정 모듈(410)는 마이크로그리드측의 제1 모선 전압을 측정할 수 있다.
제2 전압측정모듈(420)는 전력 계통측의 제2 모선 전압을 측정할 수 있다.
제1 검출부(430)는 제1 전압측정 모듈(410)로부터 측정된 제1 모선 전압을 제공 받아 그 제공 받은 제1 모선 전압을 기반으로 제1 모선전압의 크기, 주파수 및 위상각 정보를 검출할 수 있다.
제2 검출부(440)는 제2 전압측정 모듈(420)로부터 측정된 제2 모선 전압을 제공 받아 그 제공 받은 제2 모선 전압을 기반으로 제2 모선전압의 크기, 주파수 및 위상각 정보를 검출할 수 있다.
비교부(450)는 검출된 제1 모선전압의 크기, 주파수 및 위상각 정보와 제2 모선전압의 크기, 주파수 및 위상각 정보를 비교하여 그 비교한 결과로 연계 스위치의 양단 전압의 크기, 주파수 및 위상각 편차를 산출할 수 있다.
동기투입 판단모듈(460)은 산출된 연계 스위치의 양단 전압의 크기, 주파수 및 위상각 편차를 기반으로 연계 스위치의 동기투입 가능여부를 판단할 수 있다.
이때, 동기투입 판단모듈(460)은 동기투입 가능여부에 따라 마이크로그리드를 전력계통에 연결 또는 분리하는 연계 스위치를 구동하기 위한 동기투입 신호를 발생하고 그 발생된 동기투입 신호는 연계 스위치에 전달될 수 있다.
여기서, 동기투입 신호는 연계 스위치 사이와의 물리적인 결선을 통해 전달될 수 있다.
전압동기 제어모듈(470)은 산출된 연계 스위치의 양단 전압의 크기, 주파수 및 위상각 편차 각각을 기반으로 유무효전력 출력증감 여부를 결정할 수 있다.
그 일예로, 전압동기 제어모듈(470)은 양단 전압의 주파수 편차의 절대값이 기 설정된 기준 주파수 편차인 0.1Hz보다 크되, 상기 주파수 편차가 0보다 크면 유효전력 출력감소를 결정하게 되고, 상기 주파수 편차가 0보다 작으면, 유효전력 출력증가를 결정하게 된다.
다른 예로, 전압동기 제어모듈(470)은 양단 전압의 주파수 편차의 절대값이 0.1Hz보다 작고 상기 양단 전압의 위상각 편차의 절대값이 기 설정된 기준 위상각 편차인 5도보다 크되, 상기 위상각 편차가 0도 보다 크면 유효전력 출력감소를 결정하게 되고, 상기 위상각 편차가 0도 보다 작으면 유효전력 출력증가를 결정하게 된다.
다른 예로, 전압동기 제어모듈(470)은 양단 전압의 주파수 편차의 절대값이 0.1Hz보다 작고 양단 전압의 위상각 편차의 절대값이 5도보다 작으며 양단 전압의 크기 편차의 절대값이 기 설정된 기준 크기 편차인 1.0%보다 크되, 상기 크기 편차가 0보다 크면 무효전력 출력감소를 결정하게 되고, 상기 크기 편차가 0보다 작으면 무효전력 출력증가를 결정하게 된다.
이때, 전압동기 제어모듈(470)은 양단 전압의 주파수 편차의 절대값이 0.1Hz보다 작고 양단 전압의 위상각 편차의 절대값이 5도보다 작으며, 양단 전압의 크기 편차의 절대값이 1.0%보다 작으면 연계 스위치를 투입하게 된다.
출력제어 모듈(480)은 결정된 유무효전력 출력증감 여부에 따라 출력을 제어할 수 있는데, 즉, 유효전력 출력증감 및 무효전력 출력증감을 제어할 수 있다.
이러한 출력제어 모듈(480)의 동작에 따라 독립 운전 중인 마이크로그리드의 유무효전력이 변화하게 되고 이에 따라 마이크로그리드측 모선 전압의 크기, 주파수 및 위상각이 전력 계통측 모선 전압의 크기, 주파수 및 위상각과 일치하도록 제어된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로그리드의 전력계통 동기 투입을 제어하기 위한 방법을 나타내는 도면이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 마이크로그리드의 전력계통 동기 투입을 제어하기 위한 장치(이하, 동기투입 제어장치라고 한다)는 연계 스위치가 오픈 되어 있는지를 확인하고(S310) 그 확인한 결과로 오픈 되어 있으면 동기투입 시작신호를 입력 받았는지를 확인할 수 있다(S320).
다음으로, 동기투입 제어장치는 그 확인한 결과로 동기투입 시작신호를 입력 받았으면, 마이크로그리드측의 제1 모선전압과 전력계통측의 제2 모선전압을 측정할 수 있다(S330).
다음으로, 동기투입 제어장치는 제1 모선전압을 기반으로 제1 모선전압의 크기, 주파수 및 위상각 정보를 검출하고, 제2 모선전압을 기반으로 제2 모선전압의 크기, 주파수 및 위상각 정보를 검출할 수 있다(S330).
다음으로, 동기투입 제어장치는 검출된 제1 모선전압의 크기, 주파수 및 위상각 정보와 제2 모선전압의 크기, 주파수 및 위상각 정보를 비교하여 그 비교한 결과로 연계 스위치의 양단 전압의 크기, 주파수 및 위상각 편차를 산출할 수 있다(S340).
다음으로, 동기투입 제어장치는 산출된 양단 전압의 주파수 편차의 절대값(
Figure pat00001
)이 기 설정된 기준 주파수 편차인 0.1Hz보다 작은지를 비교하여(S350) 그 비교한 결과로 0.1Hz보다 크면 주파수 편차(
Figure pat00002
)가 0보다 큰지를 비교할 수 있다(S352).
다음으로, 동기투입 제어장치는 그 비교한 결과로 양단 전압의 주파수 편차(
Figure pat00003
)가 0보다 크면 유효전력 출력감소를 결정하고(S390), 양단 전압의 주파수 편차(
Figure pat00004
)가 0보다 작으면, 유효전력 출력증가를 결정할 수 있다(S392).
다음으로, 동기투입 제어장치는 산출된 양단 전압의 주파수 편차의 절대값(
Figure pat00005
)이 0.1Hz보다 작으면 양단 전압의 위상각 편차의 절대값(
Figure pat00006
)이 기 설정된 기준 위상각 편차인 5도보다 작은지를 비교하여(S360) 그 비교한 결과로 5도보다 크면 위상각 편차(
Figure pat00007
)가 0도 보다 큰지를 비교할 수 있다(S362).
다음으로, 동기투입 제어장치는 그 비교한 결과로 양단 전압의 위상 편차(
Figure pat00008
)가 0도 보다 크면 유효전력 출력감소를 결정하고(S390), 양단 전압의 위상 편차(
Figure pat00009
)가 0도 보다 작으면 유효전력 출력증가를 결정할 수 있다(S392).
다음으로, 동기투입 제어장치는 산출된 양단 전압의 주파수 편차의 절대값(
Figure pat00010
)이 0.1Hz보다 작고 양단 전압의 위상각 편차의 절대값(
Figure pat00011
)이 5도보다 작으면 양단 전압의 크기 편차의 절대값(
Figure pat00012
)이 기 설정된 기준 크기 편차인 1.0%보다 작은지를 비교하여(S370) 그 비교한 결과로 1.0%보다 크면, 상기 크기 편차(
Figure pat00013
)가 0보다 큰지를 비교할 수 있다(S372).
다음으로, 동기투입 제어장치는 그 비교한 결과로 양단 전압의 크기 편차(
Figure pat00014
)가 0보다 크면 무효전력 출력감소를 결정하고(S394), 양단 전압의 크기 편차(
Figure pat00015
)가 0보다 작으면 무효전력 출력증가를 결정할 수 있다(S396).
다음으로, 동기투입 제어장치는 산출된 양단 전압의 주파수 편차의 절대값(
Figure pat00016
)이 0.1Hz보다 작고 양단 전압의 위상각 편차의 절대값(
Figure pat00017
)이 5도보다 작으며 양단 전압의 크기 편차의 절대값(
Figure pat00018
)이 기 설정된 기준 크기 편차인 1.0%보다 작으면, 연계 스위치를 투입할 수 있다(S400).
본 발명은 이러한 동작을 통해 독립 운전 중인 마이크로그리드의 유무효전력이 변화하게 되고 이에 따라 마이크로그리드측 모선 전압의 크기, 주파수 및 위상각이 전력 계통측 모선 전압의 크기, 주파수 및 위상각과 일치하도록 제어될 수 있다.
한편, 이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 USB 메모리, CD 디스크, 플래쉬 메모리 등과 같은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.
이상에서 설명한 실시예들은 그 일 예로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 마이크로그리드
200: 전력 계통
300: 연계 스위치
400: 에너지저장장치
410: 제1 전압측정 모듈
420: 제2 전압측정모듈
430: 제1 검출부
440: 제2 검출부
450: 비교부
460: 동기투입 판단모듈
470: 전압동기 제어모듈
480: 출력제어 모듈

Claims (15)

  1. 마이크로그리드측과 전력 계통측 사이에 설치되어, 상기 마이크로그리드를 상기 전력 계통에 연결 또는 분리하는 연계 스위치; 및
    상기 마이크로그리드측과 상기 전력 계통측 각각의 모선 전압을 측정하여 그 측정된 모선 전압을 기반으로 동기투입 가능 여부를 판단하고, 상기 판단한 결과에 따라 마이크로그리드를 전력 계통에 연결 또는 분리하기 위한 상기 연계 스위치를 제어하면서 유효전력 출력증감 또는 무효전력 출력증감을 제어하는 에너지 저장장치;
    를 포함하는 마이크로그리드의 전력계통 동기 투입을 제어하기 위한 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 에너지 저장장치는,
    일측이 상기 마이크로그리드와 상기 연계 스위치 사이에 연결되고, 타측이 상기 연계 스위치와 상기 전력 계통 사이에 연결되어, 상기 연계 스위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 마이크로그리드의 전력계통 동기 투입을 제어하기 위한 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 에너지 저장장치는,
    측정된 전압을 기반으로 상기 연계 스위치의 양단 전압의 크기 편차, 주파수 편차 및 위상각 편차를 산출하고,
    산출된 상기 연계 스위치의 양단 전압의 크기 편차, 주파수 편차 및 위상각 편차를 기반으로 유효전력 출력증감 여부 또는 무효전력 출력증감 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 마이크로그리드의 전력계통 동기 투입을 제어하기 위한 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 에너지 저장장치는,
    상기 양단 전압의 주파수 편차의 절대값이 기 설정된 기준 주파수 편차인 0.1Hz보다 크되, 상기 주파수 편차가 0보다 크면 유효전력 출력감소를 결정하게 되고, 상기 주파수 편차가 0보다 작으면 유효전력 출력증가를 결정하게 되는 것을 특징으로 하는 마이크로그리드의 전력계통 동기 투입을 제어하기 위한 장치.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 에너지 저장장치는,
    상기 양단 전압의 주파수 편차의 절대값이 0.1Hz보다 작고 상기 양단 전압의 위상각 편차의 절대값이 기 설정된 기준 위상각 편차인 5도보다 크되, 상기 위상각 편차가 0도 보다 크면 유효전력 출력감소를 결정하게 되고, 상기 위상각 편차가 0도 보다 작으면 유효전력 출력증가를 결정하게 되는 것을 특징으로 하는 마이크로그리드의 전력계통 동기 투입을 제어하기 위한 장치.
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 에너지 저장장치는,
    상기 양단 전압의 주파수 편차의 절대값이 0.1Hz보다 작고 상기 양단 전압의 위상각 편차의 절대값이 5도보다 작으며 상기 양단 전압의 크기 편차의 절대값이 기 설정된 기준 크기 편차 1.0%보다 크되, 상기 크기 편차가 0보다 크면 무효전력 출력감소를 결정하게 되고, 상기 크기 편차가 0보다 작으면 무효전력 출력증가를 결정하게 되는 것을 특징으로 하는 마이크로그리드의 전력계통 동기 투입을 제어하기 위한 장치.
  7. 제3 항에 있어서,
    상기 에너지 저장장치는,
    상기 양단 전압의 주파수 편차의 절대값이 0.1Hz보다 작고 상기 양단 전압의 위상각 편차의 절대값이 5도보다 작으며, 상기 양단 전압의 크기 편차의 절대값이 1.0%보다 작으면 연계 스위치를 투입하는 것을 특징으로 하는 마이크로그리드의 전력계통 동기 투입을 제어하기 위한 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 에너지 저장장치는,
    마이크로그리드측의 제1 모선 전압을 측정하는 제1 전압측정 모듈;
    전력 계통측의 제2 모선 전압을 측정하는 제2 전압측정모듈;
    측정된 상기 제1 모선 전압을 기반으로 제1 모선전압의 크기, 주파수 및 위상각 정보를 검출하는 제1 검출부;
    측정된 상기 제2 모선 전압을 기반으로 제2 모선전압의 크기, 주파수 및 위상각 정보를 검출하는 제2 검출부;
    검출된 상기 제1 모선전압의 크기, 주파수 및 위상각 정보와 상기 제2 모선전압의 크기, 주파수 및 위상각 정보를 비교하여 그 비교한 결과로 연계 스위치의 양단 전압의 크기, 주파수 및 위상각 편차를 산출하는 비교부;
    산출된 상기 연계 스위치의 양단 전압의 크기, 주파수 및 위상각 편차를 기반으로 연계 스위치의 동기투입 가능여부를 판단하는 동기투입 판단모듈;
    산출된 상기 연계 스위치의 양단 전압의 크기, 주파수 및 위상각 편차 각각을 기반으로 유무효전력 출력증감 여부를 결정하는 전압동기 제어모듈; 및
    결정된 상기 유무효전력 출력증감 여부에 따라 유효전력 출력증감 및 무효전력 출력증감을 제어하는 출력제어 모듈;
    을 포함하는 마이크로그리드의 전력계통 동기 투입을 제어하기 위한 장치.
  9. 동기투입 시작신호를 입력 받으면 마이크로그리드측과 전력 계통측 각각의 모선 전압을 측정하는 단계;
    상기 측정된 모선 전압을 기반으로 동기투입 가능 여부를 판단하고, 상기 판단한 결과에 따라 마이크로그리드를 전력 계통에 연결 또는 분리하기 위한 연계 스위치를 제어하면서 유효전력 출력증감 여부 또는 무효전력 출력증감을 제어하는 단계;
    를 포함하는 마이크로그리드의 전력계통 동기 투입을 제어하기 위한 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    일측이 상기 마이크로그리드와 상기 연계 스위치 사이에 연결되고, 타측이 상기 연계 스위치와 상기 전력 계통 사이에 연결되어, 상기 연계 스위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 마이크로그리드의 전력계통 동기 투입을 제어하기 위한 방법.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    측정된 전압을 기반으로 상기 연계 스위치의 양단 전압의 크기 편차, 주파수 편차 및 위상각 편차를 산출하고,
    산출된 상기 연계 스위치의 양단 전압의 크기 편차, 주파수 편차 및 위상각 편차를 기반으로 유효전력 출력증감 여부 또는 무효전력 출력증감 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 마이크로그리드의 전력계통 동기 투입을 제어하기 위한 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 양단 전압의 주파수 편차의 절대값이 기 설정된 기준 주파수 편차인 0.1Hz보다 크되, 상기 주파수 편차가 0보다 크면 유효전력 출력감소를 결정하게 되고, 상기 주파수 편차가 0보다 작으면 유효전력 출력증가를 결정하게 되는 것을 특징으로 하는 마이크로그리드의 전력계통 동기 투입을 제어하기 위한 방법.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 양단 전압의 주파수 편차의 절대값이 0.1Hz보다 작고 상기 양단 전압의 위상각 편차의 절대값이 기 설정된 기준 위상각 편차인 5도보다 크되, 상기 위상각 편차가 0도 보다 크면 유효전력 출력감소를 결정하게 되고, 상기 위상각 편차가 0도 보다 작으면 유효전력 출력증가를 결정하게 되는 것을 특징으로 하는 마이크로그리드의 전력계통 동기 투입을 제어하기 위한 방법.
  14. 제11 항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 양단 전압의 주파수 편차의 절대값이 0.1Hz보다 작고 상기 양단 전압의 위상각 편차의 절대값이 5도보다 작으며 상기 양단 전압의 크기 편차의 절대값이 기 설정된 기준 크기 편차인 1.0%보다 크되, 상기 크기 편차가 0보다 크면 무효전력 출력감소를 결정하게 되고, 상기 크기 편차가 0보다 작으면 무효전력 출력증가를 결정하게 되는 것을 특징으로 하는 마이크로그리드의 전력계통 동기 투입을 제어하기 위한 방법.
  15. 제11 항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 양단 전압의 주파수 편차의 절대값이 0.1Hz보다 작고 상기 양단 전압의 위상각 편차의 절대값이 5도보다 작으며, 상기 양단 전압의 크기 편차의 절대값이 1.0%보다 작으면 연계 스위치를 투입하는 것을 특징으로 하는 마이크로그리드의 전력계통 동기 투입을 제어하기 위한 방법.
KR1020140186315A 2014-12-22 2014-12-22 마이크로그리드의 전력계통 동기 투입을 제어하기 위한 장치 및 그 방법 KR20160077350A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140186315A KR20160077350A (ko) 2014-12-22 2014-12-22 마이크로그리드의 전력계통 동기 투입을 제어하기 위한 장치 및 그 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140186315A KR20160077350A (ko) 2014-12-22 2014-12-22 마이크로그리드의 전력계통 동기 투입을 제어하기 위한 장치 및 그 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160077350A true KR20160077350A (ko) 2016-07-04

Family

ID=56500810

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140186315A KR20160077350A (ko) 2014-12-22 2014-12-22 마이크로그리드의 전력계통 동기 투입을 제어하기 위한 장치 및 그 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20160077350A (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190026379A (ko) 2017-09-05 2019-03-13 한국에너지기술연구원 정격 전압 및 정격 주파수의 유지 제어가 가능한 독립형 마이크로그리드 시스템
CN114188984A (zh) * 2021-12-06 2022-03-15 上海发电设备成套设计研究院有限责任公司 棒电源机组及其并车控制方法
CN114336655A (zh) * 2021-12-30 2022-04-12 上海电力大学 一种电网自动电压控制方法及计算机可读介质

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190026379A (ko) 2017-09-05 2019-03-13 한국에너지기술연구원 정격 전압 및 정격 주파수의 유지 제어가 가능한 독립형 마이크로그리드 시스템
CN114188984A (zh) * 2021-12-06 2022-03-15 上海发电设备成套设计研究院有限责任公司 棒电源机组及其并车控制方法
CN114336655A (zh) * 2021-12-30 2022-04-12 上海电力大学 一种电网自动电压控制方法及计算机可读介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9389270B1 (en) Method of locating a fault in a power distribution system comprising at least one distributed resource having a controllable voltage source converter
EP2874302A2 (en) Apparatus for controlling paralleled inverter
EP2837942B1 (en) Ground fault detecting circuit and power conversion device using same
KR101617346B1 (ko) 무정전 전원 공급 장치 및 그의 제어 방법
WO2017175535A1 (ja) 地絡検出装置およびその制御方法、制御プログラム
JP2011176959A (ja) 充電装置と充電方法
US20170264212A1 (en) Verifying system and method for verifying the disconnecting means of a dc/ac converter
US11256278B2 (en) Power system stabilization device and power system stabilization method
KR102213786B1 (ko) 고압인버터 재기동 장치
JP2010104157A (ja) 無停電電源装置および無停電電源装置の遮断方法
KR20160077350A (ko) 마이크로그리드의 전력계통 동기 투입을 제어하기 위한 장치 및 그 방법
JP6540028B2 (ja) 交流３相電路の相判別支援装置、相判別装置及び方法
EP3252908B1 (en) Power management device configured to determine mounting directions of current sensors of a power grid
US9285410B2 (en) Control circuit, and power generation device having the same
CN111900885A (zh) 台区识别测试装置的供电电源的控制方法及装置
EP3387725B1 (en) Control of a microgrid
KR20200088159A (ko) 계통 연계형 인버터 및 계통 연계형 인버터의 단독 운전 검출 방법
EP2728738B1 (en) System and method of detecting a wiring configuration for a controlled field alternator
KR101198638B1 (ko) 자기 부하분담 변압기를 이용한 병렬 운전 장치
US11143704B2 (en) Power generation system test apparatus and method
KR20080034527A (ko) 단상 전원으로부터 3상의 전압 및 전류 값들을 모의하는방법 및 이를 이용한 단상용 분산 발전 시스템에서의 전력변환 장치를 제어하는 장치
EP3503336B1 (en) A method to drive a power control device connected to unbalanced three-phase loads when no neutral reference is available in an alternative electrical network
KR101462439B1 (ko) 3상 동기 발전기의 출력전압을 제어하기 위한 자동전압 조정장치 및 그 제어 방법
JP2017184582A (ja) 蓄電システム、運転方法
KR101733710B1 (ko) 대용량 동기기 기동장치 제어기 시험 장치

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination