KR20170022169A - 전력 조절 시스템 및 그 구동 방법 - Google Patents

전력 조절 시스템 및 그 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 전력 조절 장치는, 발전기로부터 수신된 제1 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 출력하는 정류기; 상기 직류 전력을 저장하는 직류 단 커패시터; 상기 직류 전력을 수신하고, 상기 직류 전력을 제2 교류 전력으로 변환하여 계통에 공급하는 인버터; 및 상기 계통과 상기 인버터 사이에 전기적으로 개재되고, 초기 충전 저항 및 제1 회로 개폐기가 직렬 연결된 제1 경로 및 제2 회로 개폐기를 포함하는 제2 경로를 포함하는 초기 충전 조절부를 포함한다.

Description

전력 조절 시스템 및 그 구동 방법{POWER CONDITIONING SYSTEM AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 전력 조절 시스템 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
공장 등에 구비된 엔진 발전기는 비상 전원으로 사용되는 것이 일반적이다. 평상시에는 계통으로부터 공급되는 전력을 이용하여 필수 부하(e.g. 냉각수 시스템)와 비필수 부하(e.g. 작업자를 위한 전등 시스템)를 구동한다. 계통으로부터 필요 전력이 원활하게 공급되지 않을 때 필수 부하는 엔진 발전기와 연결되며, 엔진 발전기가 구동되어 전력을 생산함으로써 공장 시스템을 유지시킨다. 이때 엔진 발전기, 필수 부하 및 비필수 부하는 자동 절체 스위치(Automatic Transfer Switch, ATS)를 통해 서로 연결되어 있을 수 있다.
이러한 엔진 발전기를 평상시에도 수전 전력을 저감시키는 수단으로서 사용할 전력정책 상의 필요성이 있다. 즉, 특정 시간에 계통 수전 전력을 낮추고 엔진발전기로부터 생산된 전력을 사용함으로써 전력정책 상의 경제적 이익을 달성할 수 있다.
하지만 기존 방법 중, 위상동기 계통 병입 장치를 장착하여 사용하는 방법은, 장치 투자비가 많이 소요되고, 계통에 병입되는 순간에 과전류가 발생되는 등의 불안정 요소가 있어 운용자가 계통 병입 사용을 꺼리는 문제가 있다. 또한, 수동 절체로 엔진 발전기의 출력을 이용하는 방법은, 해당 부하에 공급하는 전력이 잠시 끊겼다가 엔진 발전기의 출력이 연결되므로, 절체 과정에서 일시 정전이 발생되는 문제가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 계통 연계 순간에 불안정 요소가 제거되고, 기존의 독립 운전 형 엔진 발전기를 계통 연계 형으로 개조하기 용이한 전력 조절 시스템 및 그 구동 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 전력 조절 장치는, 발전기로부터 수신된 제1 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 출력하는 정류기; 상기 직류 전력을 저장하는 직류 단 커패시터; 상기 직류 전력을 수신하고, 상기 직류 전력을 제2 교류 전력으로 변환하여 계통에 공급하는 인버터; 및 상기 계통과 상기 인버터 사이에 전기적으로 개재되고, 초기 충전 저항 및 제1 회로 개폐기가 직렬 연결된 제1 경로 및 제2 회로 개폐기를 포함하는 제2 경로를 포함하는 초기 충전 조절부를 포함한다.
상기 정류기는 적어도 하나의 제1 스위치를 포함하고, 상기 인버터는 적어도 하나의 제2 스위치를 포함하고, 상기 제1 및 제2 스위치를 PWM 제어하고, 상기 제1 및 제2 회로 개폐기의 개폐를 제어하는 제어기를 더 포함할 수 있다.
상기 인버터와 상기 초기 충전 조절부 사이에 전기적으로 개재되는 LC 필터를 더 포함할 수 있다.
상기 발전기의 출력선과 상기 정류기 사이에 전기적으로 개재되는 제3 회로 개폐기를 더 포함하고, 상기 제3 회로 개폐기는 상기 제어기를 통해 개폐 제어될 수 있다.
상기 정류기와 상기 인버터 사이의 직류 단의 전류를 측정하는 제1 전류 센서; 상기 직류 단의 전압을 측정하는 제1 전압 센서; 상기 인버터와 상기 계통 사이의 교류 단의 전류를 측정하는 제2 전류 센서; 및 상기 교류 단의 전압을 측정하는 제2 전압 센서를 더 포함하고, 상기 제어기는 상기 제1 전류 센서로부터 검출된 직류 단 전류, 제1 전압 센서로부터 검출된 직류 단 전압, 제2 전류 센서로부터 검출된 교류 단 전류 및 제2 전압 센서로부터 검출된 교류 단 전압을 입력받을 수 있다.
상기 제어기는 전력 조절 장치 오프 신호를 수신하면, 상기 발전기를 턴-오프 시키고, 상기 정류기를 턴-오프 시키고, 상기 인버터를 턴-오프 시키고, 상기 제2 회로 개폐기 및 상기 제3 회로 개폐기를 개방(open)시킬 수 있다.
상기 제어기는 전력 조절 장치 온 신호를 수신하면, 상기 발전기를 턴-온 시키고, 상기 제1 회로 개폐기를 폐쇄(close)시키고, 상기 직류 단 커패시터의 전압을 설정 레벨까지 충전시킬 수 있다.
상기 제어기는 상기 직류 단 커패시터의 전압이 상기 설정 레벨 이상이 되면, 상기 제2 및 제3 회로 개폐기를 폐쇄시키고, 상기 제1 회로 개폐기를 개방시키고, 상기 정류기를 턴-온시키고, 상기 인버터를 턴-온시킬 수 있다.
상기 제어기는 상기 정류기를 제어할 때, 상기 직류 단의 전력과 요구 전력의 차이가 감소하도록, 그리고 상기 직류 단의 전압과 기준 전압의 차이가 감소하도록 제어할 수 있다.
상기 제어기는 상기 인버터를 제어할 때, 상기 교류 단의 전력과 상기 요구 전력의 차이가 감소하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 계통 연계 순간에 불안 정 요소가 제거되고, 기존의 독립 운전 형 엔진 발전기를 계통 연계 형으로 개조하기 용이한 전력 조절 시스템 및 그 구동 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 전력 조절 장치의 구조 및 배치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 전력 조절 장치의 회로도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 전력 조절 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 정류기의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 인버터의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 전력 조절 장치(100)의 구조 및 배치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면 본 발명의 한 실시예에 따른 전력 조절 장치(100)는 정류기(110), 직류 단 커패시터(C21), 인버터(120), LC 필터(130), 초기 충전 조절부(140) 및 제어기(150)를 포함한다.
정류기(110)의 입력선은 엔진 발전기(engine generator)(200)의 출력선에 연결된다. 엔진 발전기(200)는 엔진 발전기 온 신호에 따라 제1 교류 전력을 생성하고, 정류기(110)는 엔진 발전기(200)로부터 수신된 제1 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 출력한다.
직류 단 커패시터(C21)는 정류기(110)로부터 출력된 직류 전력을 저장한다. 직류 단 커패시터(C21)는 초기 충전 조절부(140)와 상호 작용하여 초기 충전될 수 있다.
인버터(120)는 직류 단의 직류 전력을 수신하고, 직류 전력을 제2 교류 전력으로 변환하여 계통(10)에 공급한다. 인버터(120)의 후단에는 LC 필터(130)가 연결될 수 있다.
초기 충전 조절부(140)가 인버터(120)와 계통(10) 사이에 개재된다. 초기 충전 조절부(140)의 상세한 구성 및 동작에 대해서는 도 2 및 3 관련 설명에서 더 상세히 설명한다.
초기 충전 조절부(140)를 거친 교류 전력이 계통(10)에 공급되면, 계통(10)으로부터의 수전 전력을 저감시킬 수 있다. 특정 시간에 계통 수전 전력을 낮추고 엔진발전기로부터 생산된 전력을 사용함으로써 전력정책 상의 경제적 이익을 달성할 수 있다.
제어기(150)는 엔진 발전기 온/오프 신호를 엔진 발전기(200)에 송신하고, 전력 조절 장치(100)의 회로 개폐기 및 스위치 등을 제어한다. 제어기(150)의 제어 동작에 대해서는 도 3 관련 설명에서 더 상세히 설명한다.
본 발명의 한 실시예에 따른 전력 조절 장치(100)는 상술한 경우뿐만 아니라, 정전 등의 비상 상황 시에도 비상 전원으로 사용될 수 있다.
필수 부하(300)는 냉각수 시스템 등 잠깐 전력 공급이 중단되더라도 반드시 가동되어야 하는 부하들을 의미하며, 비필수 부하(400)는 작업자를 위한 전등 시스템, 편의 시설 부하 등 전력 공급이 중단되더라도 크게 문제되지 않는 부하들을 의미한다. 필수 부하(300) 및 비필수 부하(400)의 구분은 공장 등 작업장의 종류에 따라 달리 구분될 수 있다.
비필수 부하(400)는 계통(10)에 직접 연결되어 있고, 필수 부하(300) 및 엔진 발전기(200)는 자동 절체 스위치(Automatic Transfer Switch, ATS)(500)를 통해 계통(10)에 연결되어 있다. 이러한 전력 시스템의 연결 구성은 고객의 필요에 따라 달리 구성될 수 있다.
평상시에는 자동 절체 스위치(500)가 도 1과 같이 필수 부하(300)를 계통(10)과 연결시키고 있다. 계통(10)에서 필요 전력이 공급되지 않는 비상시에는 자동 절체 스위치(500)는 절체되어 엔진 발전기(200)와 필수 부하(300)를 연결시키고, 필수 부하(300)는 엔진 발전기(200)로부터 전력을 직접 전달받는다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 전력 조절 장치(100)의 회로도이다.
정류기(110)는 3상 풀브릿지(full-bridge) 구조이고, 각 상은 다이오드(D11, D13, D15)와 제1 스위치(S14, S16, S12)가 직렬 연결되어 구성된다. 복수의 제1 스위치(S14, S16, S12)는 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 등의 전력 반도체 스위칭 소자일 수 있다.
직류 단 커패시터(C21)는 정류기(110)의 출력 측 직류 단에 연결된다. 직류 단의 전류를 측정하는 제1 전류 센서 및 직류 단의 전압을 측정하는 제1 전압 센서가 포함될 수 있다. 제1 전압 센서는 분압 저항(R21, R22, R23)을 포함하여 구성될 수 있다. 제1 전류 센서는 DC CT(Direct Current-Current Transformer)를 포함하여 구성될 수 있다.
인버터(120)는 3상 풀브릿지 구조로서 직류 단과 연결되며, 각 상은 두 개의 제2 스위치(S21, S24, S23, S26, S25, S22)가 직렬 연결되어 구성된다. 복수의 제2 스위치(S21, S24, S23, S26, S25, S22)는 IGBT 등의 전력 반도체 스위칭 소자일 수 있다. 인버터(120)의 출력 전압은 계통(10)의 전압과 실질적으로 동일하도록 구성되며, 인버터(120)의 출력 전압이 계통(10)의 전압과 상이하다면 적절한 전압 변환 비를 갖는 변압기가 개재될 수 있다.
LC 필터(130)는 인버터(120)의 출력 측에 연결되어 있다. LC 필터(130)는 각 3상 라인 별로 인덕터(L11, L12, L13)가 직렬 연결되고, 커패시터(C11, C12, C13)는 Y 결선으로 구성될 수 있다.
초기 충전 조절부(140)는 계통(10)과 인버터(120) 사이에 전기적으로 개재된다. 초기 충전 조절부(140)는, 각 3상 라인 별로 초기 충전 저항(R11, R12, R13) 및 제1 회로 개폐기(CB11)가 직렬로 연결된 제1 경로, 그리고 제2 회로 개폐기(CB12)를 포함하는 제2 경로를 포함한다.
인버터(120)와 계통(10) 사이의 교류 단에는, 교류 단의 전류를 측정하는 제2 전류 센서 및 교류 단의 전압을 측정하는 제2 전압 센서가 포함될 수 있다.
제3 회로 개폐기(CB21)는 엔진 발전기의 출력선과 정류기(110) 사이에 전기적으로 개재될 수 있다.
제어기(150)는 PCS 제어기(Power Conditioning System Controller)(151), 정류기 제어기(152) 및 인버터 제어기(153)를 포함한다. 제어기(150)는 PCS 제어기(151), 정류기 제어기(152) 및 인버터 제어기(153)를 포함하는 하나의 IC(Integrated Circuit) 등의 장치로 제작될 수 있다. 또는 PCS 제어기(151), 정류기 제어기(152) 및 인버터 제어기(153)가 각각 별도 IC로 제작되고, PCS 제어기(151)가 상위 제어기로서 기능할 수도 있다. 본 발명에서는 제어기(150)는 PCS 제어기(151), 정류기 제어기(152) 및 인버터 제어기(153)를 모두 포함하는 장치로서 설명한다.
제어기(150)는 전력 조절 장치 온/오프 신호 및 요구 전력을 수신한다. 전력 조절 장치 온/오프 신호 및 요구 전력은 사용자가 수동으로 입력 제어하도록 구성될 수 있으며, 계통(10) 제어와 연계되어 자동으로 입력되도록 프로그래밍될 수도 있다.
제어기(150)는 엔진 발전기 온/오프 신호를 엔진 발전기로 송신하여, 엔진 발전기의 온/오프를 제어한다.
제어기(150)는 복수의 제1 스위치(S14, S16, S12) 및 복수의 제2 스위치(S21, S24, S23, S26, S25, S22)를 PWM(Pulse Width Modulation) 제어한다. 또한 제어기(150)는 제1, 제2 및 제3 회로 개폐기(CB11, CB12, CB21)의 개폐를 제어한다.
제어기(150)는 제1 전류 센서 및 제1 전압 센서로부터 직류 단의 전류 및 전압을 입력받고, 제2 전류 센서 및 제2 전압 센서로부터 교류 단의 전류 및 전압을 입력받는다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 전력 조절 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 3에서는 도 1 및 2의 도면 부호를 이용하여 설명한다. 이하에서는 입출력 신호에 근거한 제어기(150)의 제어 방법을 설명한다.
도 3을 참조하면, 시작 단계(S101) 및 시스템 초기화(S102) 단계를 거쳐, 수신된 전력 조절 장치 온/오프 신호를 판별한다(S103).
전력 조절 장치 온/오프 신호가 온 신호인 경우, 엔진 발전기 온 신호를 엔진 발전기(200)에 송신하여 엔진 발전기(200)를 턴-온시킨다(S104). 그리고 제1 회로 개폐기(CB11)를 폐쇄시킨다(S105).
즉, 교류 단의 각 3상 라인은 초기 충전 저항(R11, R12, R13) 및 제1 회로 개폐기(CB11)가 직렬 연결된 제1 경로를 통해서 계통(10)과 연결된다. 초기 충전 저항(R11, R12, R13)을 통해 제한된 전류는 직류 단 커패시터(C21)를 초기 충전시킨다. 직류 단의 전압이 미리 설정된 전압 레벨 이상이 될 때까지 초기 충전은 계속된다(S106). 이때 미리 설정된 전압 레벨은 계통(10)의 유효 전압 값의 1.3배 정도의 전압으로 설정될 수 있다.
직류 단의 전압이 미리 설정된 전압 레벨 이상이 되면, 초기 충전이 끝난 것으로서, 제2 회로 개폐기(CB12) 및 제3 회로 개폐기(CB21)를 폐쇄하고 제1 회로 개폐기(CB11)를 개방시킨다(S107). 즉, 교류 단의 각 3상 라인은 제2 회로 개폐기(CB12)를 포함한 제2 경로를 통해서 계통(10)과 연결된다.
다음으로 정류기(110) 및 인버터(120)를 턴-온 시킨다(S108). 전력 조절 장치 온/오프 신호의 상태는 계속 감시되며(S109), 전력 조절 장치 온/오프 신호가 온 신호이면 정류기(110) 및 인버터(120)를 전력 제어하여 엔진 발전기(200)의 출력을 계통(10)에 안정적으로 전달한다(S110). 만약 전력 조절 장치 온/오프 신호가 오프 신호이면 다시 단계(S103)로 돌아간다.
전력 조절 장치 온/오프 신호가 오프 신호인 경우, 엔진 발전기(200)에 오프 신호인 엔진 발전기 온/오프 신호를 송신하여 엔진 발전기(200)를 턴-오프시킨다(S201). 다음으로 정류기(110) 및 인버터(120)를 턴-오프시키고(S202), 제2 회로 개폐기(CB12) 및 제3 회로 개폐기(CB21)를 개방시킨다(S203).
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 정류기(110)의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
제어기는, 수신된 요구 전력과 직류 단에서 검출된 전력의 차이가 감소하도록, 그리고 직류 단의 전압과 기준 전압의 차이가 감소하도록, 인버터를 PWM 제어한다.
우선 정류기(110)의 출력 측인 직류 단에 위치한 제1 직류 센서 및 제1 전압 센서로부터 직류 단 전류 값 및 직류 단 전압 값을 피드백(feedback)받는다. 직류 단 전류 값 및 직류 단 전압 값이 서로 곱해지면 직류 단 전력 값이 계산되고, LPF(Low Pass Filter)(113)를 거쳐 고주파 성분이 제거된 계측 직류 단 전력 값과 요구 전력의 차이 값이 계산된다.
이때, 본 발명에서는 전압 보정 값이 이러한 차이 값에 더해져 최종 오차 값이 생성된다. 전압 보정 값이란 직류 단 전압 값과 기준 전압의 차이에 따라 PI 제어부(Proportional Integral Control Unit)(114)에서 출력된 보정 값을 의미한다. 따라서 PI 제어부(111)의 입력 값은 요구 전력, 계측 직류 단 전력 값 및 전압 보정 값이 반영되어 계산된 최종 오차 값이다. 즉, 최종 오차 값은 전력 오차 성분과 전압 오차 성분을 반영하고 있다. 이때, 기준 전압은 전술한 직류 단 커패시터(C21)가 초기 충전되는 미리 설정된 전압 레벨과 다른 값이다. 기준 전압의 크기는 정류기(110)가 형성하는 직류 단 커패시터(C21)의 충전 전력과 인버터(120)가 형성하는 직류 단 커패시터(C21)의 방전 전력의 차이에 근거하여 결정될 수 있다. 기준 전압은 계통(10)의 유효 전압 값의 1.4배 이상으로 설정될 수 있으며, 예를 들어 기준 전압은 계통(10)의 유효 전압 값의 1.4배 보다 100V 이상 큰 값으로 설정될 수 있다.
후단의 인버터(120)의 출력과 전단의 정류기(110)의 출력은 여러가지 요인으로 차이를 가질 수 밖에 없고, 정류기(110)와 인버터(120)의 출력이 차이를 갖는 경우 직류 단의 전압이 하강하거나 상승하는 상황이 발생한다. 이를 보정하기 위해서, 본 발명에서는 상술한 전압 보정 값을 비례적분 제어에 사용한다. 따라서, 정류기 출력 전압 보상을 통해, 직류 단의 출력이 점점 높아지거나 낮아지는 것을 방지하며, 인버터(120)가 계통 연계 동작이 멈추는 상황이면, 직류 단 전압이 높아져서 자동으로 정류기(110)의 출력이 감소되고, 결국 스위칭 동작을 멈출 수 있도록 제어된다.
이 때, 엔진 발전기(200)는, 자체 제어기에 의해서 출력 전력의 주파수를 일정하게 조정하려고 연료 주입량을 제어하게 되어 있을 수 있고, 따라서 출력 주파수가 일정하지 않을 수도 있다. 이러한 경우, 정류기(110)는 엔진 발전기(200)의 출력 전압의 위상과 무관하게, 상술한 듀티비로 온/오프를 반복하는 형식으로 동작할 수 있으며, 따라서 엔진 발전기(200)의 출력 주파수와 무관하게 동작할 수 있다.
최종 오차 값의 크기에 대응하여 PI 제어부(111)의 출력 신호가 결정되고, 출력 신호에 대응하여 듀티 리미터(duty limiter)가 PWM 듀티비(duty ratio)를 결정하여 출력한다. 최종 오차 값이 양수인 경우 제1 스위치(S14, S16, S12)의 듀티비가 증가하도록 제어되고, 최종 오차 값이 음수인 경우 제1 스위치(S14, S16, S12)의 듀티비가 감소하도록 제어된다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 인버터(120)의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다. 인버터(120)는 출력 측의 교류 단의 전력과 요구 전력의 차이가 감소되도록 제어된다.
구체적으로, 제2 전류 센서 및 제2 전압 센서를 통해 교류 단 전류 값 및 교류 단 전압 값을 입력받는다. 교류 단 전류 값 및 교류 단 전압 값의 유효 전류 값과 유효 전압 값을 곱하고, 역률 보상부(123)를 통해 역률을 곱하여 교류 단 전력 값을 계산한다. 이때 역률은 1.0 또는 0.999로 산정될 수 있다. 적절한 LPF(124)를 통과시켜 얻은 계측 교류 단 전력 값과 요구 전력의 차이 값을 PI 제어부(121)의 입력 값으로 한다.
상술한 차이 값의 크기에 대응하여 PI 제어부(121)의 출력 값이 결정되고, PI 제어부(121)의 출력 값에 따라 듀티 리미터(122)가 PWM 듀티비를 결정하여 출력한다. 차이 값이 양수인 경우 제2 스위치(S21, S24, S23, S26, S25, S22)의 듀티비가 증가하도록 제어되고, 차이 값이 음수인 경우 제2 스위치(S21, S24, S23, S26, S25, S22)의 듀티비가 감소하도록 제어된다. 따라서 결국 인버터(120)의 출력 전력 값이 요구 전력 값과 수렴하도록 제어된다.
인버터(120)의 단순 온/오프 스위칭이 아니라 통상적으로 사용되는 공간 벡터 변조(space vector modulation) 로직에 의해 계통(10)의 전압 위상에 동기 되어 제어될 수 있다.
지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10: 계통
100: 전력 조절 장치
200: 엔진 발전기
300: 필수 부하
400: 비필수 부하
500: 자동 절체 스위치

Claims (10)

  1. 발전기로부터 수신된 제1 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 출력하는 정류기;
    상기 직류 전력을 저장하는 직류 단 커패시터;
    상기 직류 전력을 수신하고, 상기 직류 전력을 제2 교류 전력으로 변환하여 계통에 공급하는 인버터; 및
    상기 계통과 상기 인버터 사이에 전기적으로 개재되고, 초기 충전 저항 및 제1 회로 개폐기가 직렬 연결된 제1 경로 및 제2 회로 개폐기를 포함하는 제2 경로를 포함하는 초기 충전 조절부를 포함하는
    전력 조절 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 정류기는 적어도 하나의 제1 스위치를 포함하고,
    상기 인버터는 적어도 하나의 제2 스위치를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 스위치를 PWM 제어하고, 상기 제1 및 제2 회로 개폐기의 개폐를 제어하는 제어기를 더 포함하는
    전력 조절 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 인버터와 상기 초기 충전 조절부 사이에 전기적으로 개재되는 LC 필터를 더 포함하는
    전력 조절 장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 발전기의 출력선과 상기 정류기 사이에 전기적으로 개재되는 제3 회로 개폐기를 더 포함하고,
    상기 제3 회로 개폐기는 상기 제어기를 통해 개폐 제어되는
    전력 조절 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 정류기와 상기 인버터 사이의 직류 단의 전류를 측정하는 제1 전류 센서;
    상기 직류 단의 전압을 측정하는 제1 전압 센서;
    상기 인버터와 상기 계통 사이의 교류 단의 전류를 측정하는 제2 전류 센서; 및
    상기 교류 단의 전압을 측정하는 제2 전압 센서를 더 포함하고,
    상기 제어기는 상기 제1 전류 센서로부터 검출된 직류 단 전류, 제1 전압 센서로부터 검출된 직류 단 전압, 제2 전류 센서로부터 검출된 교류 단 전류 및 제2 전압 센서로부터 검출된 교류 단 전압을 입력받는
    전력 조절 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제어기는
    전력 조절 장치 오프 신호를 수신하면, 상기 발전기를 턴-오프 시키고, 상기 정류기를 턴-오프 시키고, 상기 인버터를 턴-오프 시키고, 상기 제2 회로 개폐기 및 상기 제3 회로 개폐기를 개방(open)시키는
    전력 조절 장치.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 제어기는
    전력 조절 장치 온 신호를 수신하면, 상기 발전기를 턴-온 시키고, 상기 제1 회로 개폐기를 폐쇄(close)시키고, 상기 직류 단 커패시터의 전압을 설정 레벨까지 충전시키는
    전력 조절 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제어기는
    상기 직류 단 커패시터의 전압이 상기 설정 레벨 이상이 되면, 상기 제2 및 제3 회로 개폐기를 폐쇄시키고, 상기 제1 회로 개폐기를 개방시키고, 상기 정류기를 턴-온시키고, 상기 인버터를 턴-온시키는
    전력 조절 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 정류기를 제어할 때,
    상기 직류 단의 전력과 요구 전력의 차이가 감소하도록, 그리고 상기 직류 단의 전압과 기준 전압의 차이가 감소하도록 제어하는
    전력 조절 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 인버터를 제어할 때,
    상기 교류 단의 전력과 상기 요구 전력의 차이가 감소하도록 제어하는
    전력 조절 장치.
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