KR20170123010A

KR20170123010A - 컨버터 시스템의 댐핑 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20170123010A
Application number: KR1020160052090A
Authority: KR
Inventors: 조병극
Original assignee: 엘에스산전 주식회사
Priority date: 2016-04-28
Filing date: 2016-04-28
Publication date: 2017-11-07
Also published as: CN107342590A; US20170317606A1; US9923449B2; JP6294436B2; CN107342590B; KR102485699B1; JP2017200419A

Abstract

본 발명은 컨버터 시스템의 댐핑 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 컨버터로 전달되는 입력 전압 지령을 보정하여 상기 컨버터의 출력단과 계통 사이에 연결된 고조파 필터의 출력 전류를 댐핑하는 것으로서, 고조파 필터에 포함된 인덕터의 인덕턴스 간에 비율을 이용하여 입력 전압 지령을 보정하는 전압 지령 보정부, 인덕터의 인덕턴스 간에 비율을 이용하여 고조파 필터에 포함된 커패시터의 전압값을 보정하는 커패시터 전압값 보정부 및 보정된 입력 전압 지령에 보정된 커패시터 전압값을 감산하여 최종 전압 지령을 생성하는 전압 지령 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

컨버터 시스템의 댐핑 장치 및 방법{Apparatus and method for damping of converter system}

본 발명은 컨버터 시스템의 댐핑 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고조파 필터에 포함된 인덕터의 인덕턴스 간에 비율을 이용하여 컨버터로 전달되는 입력 전압 지령과 고조파 필터에 포함된 커패시터의 전압값을 보정하고, 보정된 입력 전압 지령에 보정된 커패시터 전압값을 감산하여 최종 전압 지령을 생성하여 컨버터를 제어함으로써, 컨버터 시스템의 댐핑을 수행하는 컨버터 시스템의 댐핑 장치 및 방법에 관한 것이다.

계통 연계형 컨버터는 3상 교류 계통 전압으로부터 직류(DC)링크라고 하는 캐패시터에 직류 전압을 형성하는 기기로 회생형 모터 구동 드라이버, 계통 연계형 풍력발전기 등 광범위하게 사용되는 구성품으로, 발전기나 전동기측 인버터는 직류(DC) 링크 전압을 사용하여 제어 목적을 달성하는 교류(AC) 전압의 진폭과 주파수를 생성하게 된다.

이러한, 계통 연계형 컨버터는 전압 합성 방법인 PWM(Pulse Width Modulation)에 의한 스위칭 주파수 대역의 전류 고조파를 효과적으로 제한하기 위해 고조파 필터를 필요로 하는데 필터의 크기를 최소화 하기 위해 두 개의 인덕터와 하나의 캐패시터가 결합된 LCL 필터를 가장 일반적으로 사용하고 있다.

도 1은 LCL 필터에 입력되는 전류의 주파수에 따른 출력 전류를 도시한 그래프이다.

LCL 필터는 도 1에 도시된 바와 같이, 특정 주파수에서 LCL 필터의 임피턴스가 매우 작아지는 특성 또는 발전 전력의 갑작스런 변동 등으로 인해 LCL 필터에서 출력되는 전류가 발산하는 공진 현상이 발생할 수 있다.

이로 인해, 계통 연계형 컨버터에 연계된 계통 전압에 순시 전압 상승 및 저하와 같은 외란이 발생하거나 운전 조건의 변동이 발생하면 LCL 필터 입력 전압의 계단 변화(Step variation)가 발생하게 되고, 결과적으로 계통 연계형 컨버터의 전류 제어의 불안정성(Instability)이 증가하게 된다.

LCL 필터로 인한 계통 연계형 컨버터의 불안정성을 해결하기 위하여 수동 댐핑 방법과 능동 댐핑 방법이 제시되고 있다.

수동 댐핑 방법은 LCL 필터의 커패시터 단에 저항을 추가함으로써 공진 현상을 감쇠시키도록 한 것으로, 간단하게 공진 현상을 감쇠시키는 이점이 있다. 하지만, 수동 댐핑 방법은 저항의 추가와 추가된 저항으로 인한 불필요한 시스템의 사이즈와 비용의 증가와 같은 손실이 발생하는 단점이 있다. 또한, 컨버터 시스템의 성능 측면에서 추가된 저항 성분에 의해 손실이 발생함으로써 필터의 성능 및 효율 저하를 발생시키는 단점이 있다.

이에 반해, 능동 댐핑 방법은 전류 제어기의 수정을 통해 물리적 손실이 없이 가상의 저항을 구현함으로써 손실이 발생하지 않는 장점이 있다. 이러한, 능동 댐핑 방법은 가상의 저항을 구현하는데 있어서 LCL 필터의 캐패시터에 흐르는 전류 정보 또는 캐패시터의 전압 정보를 이용하여 능동 댐핑을 수행한다.

이때, LCL 필터의 캐패시터에 흐르는 전류 정보를 이용하는 능동 댐핑 방법은 전류 정보를 획득하기 위하여 고가의 전류 센서를 구비해야 하는 단점이 있다. 반면, LCL 필터의 캐패시터의 전압 정보를 이용하는 능동 댐핑 방법은 저비용의 전압 센서를 이용한다는 장점이 있으나 전압 정보를 이용하여 가상의 저항을 구현하는데 있어서, 전류 정보를 대체하여 전압 정보를 미분해야 하므로 미분항 구현 시 노이즈 성분이 증폭되어 제어의 안정성이 확보되지 않는 문제점이 있다.

본 발명은 고조파 필터에 포함된 인덕터의 인덕턴스 간에 비율을 이용하여 컨버터로 전달되는 입력 전압 지령과 고조파 필터에 포함된 커패시터의 전압값을 보정하고, 보정된 입력 전압 지령에 보정된 커패시터 전압값을 감산하여 최종 전압 지령을 생성함으로써 고조파 필터에서 발생하는 공진 현상을 방지하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 컨버터 시스템의 댐핑 장치는 컨버터로 전달되는 입력 전압 지령을 보정하여 상기 컨버터의 출력단과 계통 사이에 연결된 고조파 필터의 출력 전류를 댐핑하는 것으로서, 고조파 필터에 포함된 인덕터의 인덕턴스 간에 비율을 이용하여 입력 전압 지령을 보정하는 전압 지령 보정부, 인덕터의 인덕턴스 간에 비율을 이용하여 고조파 필터에 포함된 커패시터의 전압값을 보정하는 커패시터 전압값 보정부 및 보정된 입력 전압 지령에 보정된 커패시터 전압값을 감산하여 최종 전압 지령을 생성하는 전압 지령 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 컨버터 시스템의 댐핑 방법은 컨버터로 전달되는 입력 전압 지령을 보정하여 상기 컨버터의 출력단과 계통 사이에 연결된 고조파 필터의 출력 전류를 댐핑하는 것으로서, 전압 지령 보정부가 상기 고조파 필터에 포함된 인덕터의 인덕턴스 간에 비율을 이용하여 상기 입력 전압 지령을 보정하는 단계, 커패시터 전압값 보정부가 상기 인덕터의 인덕턴스 간에 비율을 이용하여 상기 고조파 필터에 포함된 커패시터의 전압값을 보정하는 단계 및전압 지령 생성부가 상기 보정된 입력 전압 지령에 상기 보정된 커패시터 전압값을 감산하여 최종 전압 지령을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같은 본 발명에 의하면 고조파 필터에 포함된 인덕터의 인덕턴스 간에 비율을 이용하여 컨버터로 전달되는 입력 전압 지령과 고조파 필터에 포함된 커패시터의 전압값을 보정하고, 보정된 입력 전압 지령에 보정된 커패시터 전압값을 감산하여 최종 전압 지령을 생성함으로써, 저비용의 전압 센서를 이용하면서도 고사양의 연산 처리를 요구하는 미분항을 연산하지 않고도 컨버터 시스템의 능동 댐핑을 빠르고 효과적으로 수행할 수 있다.

도 1은 종래의 컨버터 시스템에 구비된 LCL 필터의 입력 전압의 주파수에 따른 출력 전류를 도시한 그래프.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨버터 시스템의 댐핑 장치가 구비된 컨버터 시스템의 연결 구성을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨버터 시스템의 댐핑 장치의 구체적인 구성을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨버터 시스템의 댐핑 장치와 고조파 필터의 회로를 도시한 도면.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨버터 시스템의 댐핑 장치와 고조파 필터를 전달 함수로 도시한 도면.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨버터 시스템의 댐핑 장치(100)가 구비된 컨버터 시스템(10)의 연결 구성을 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 컨버터 시스템의 댐핑 장치(100)가 구비된 컨버터 시스템(10)은 전류 제어기(11), PWM 신호 생성기(12), 계통 연계형 컨버터(13) 및 고조파 필터(14)를 포함한다.

컨버터 시스템(10)은 직류단 전원(10)으로부터 직류 전원(DC)을 공급받아 출력 전류를 전력 계통(30)으로 출력할 수 있다.

여기서 직류단 전원(10)은 태양광, 수력, 원자력 및 풍력을 이용하여 발전하는 발전 시스템의 에너지 저장 장치일 수 있다.

보다 구체적으로, 컨버터 시스템(10)의 전류 제어기(11)는 계통 연계형 컨버터(13)에서 출력되는 출력 전압을 제어하기 위하여 입력 전압 지령을 생성하여 컨버터 시스템의 댐핑 장치(100)로 전달할 수 있다.

컨버터 시스템의 댐핑 장치(100)는 입력 전압 지령을 보정하여 최종 전압 지령을 생성하고, 생성된 최종 전압 지령을 PWM 신호 생성기(12)로 전달할 수 있다.

이때, 컨버터 시스템의 댐핑 장치(100)는 고조파 필터(14)에서 발생하는 공진 현상을 제거하기 위하여 입력 전압 지령을 보정하여 최종 전압 지령으로 생성할 수 있다.

컨버터 시스템의 댐핑 장치(100)가 최종 전압 지령을 생성하는 내용에 대한 설명은 후술하여 자세히 설명하도록 한다.

PWM 신호 생성기(12)는 이용하여 컨버터 시스템의 댐핑 장치(100)로부터 전달받은 최종 전압 지령에 대응하는 PWM 제어 신호를 생성하여 계통 연계형 컨버터(13)의 스위칭을 제어할 수 있다.

계통 연계형 컨버터(13)는 PWM 신호 생성기(12)로부터 생성된 PWM 제어 신호에 따라 스위칭 소자의 스위칭이 제어된다. 이에 따라, 계통 연계형 컨버터(13)는 직류단 전원(20)으로부터 공급되는 직류 전원을 최종 전압 지령에 따른 출력 전압으로 출력할 수 있다.

고조파 필터(14)는 PWM(Pulse Width Modulation)에 의한 스위칭 주파수 대역의 전류 고조파를 필터링할 수 있다. 여기서, 고조파 필터(14)는 두 개의 인덕터와 한 개의 컨덕터가 연결된 LCL 필터일 수 있다.

고조파 필터(14)는 전류 고조파 필터링 후 전력 계통(30)으로 출력 전류를 출력할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨버터 시스템의 댐핑 장치(100)의 구체적인 구성을 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨버터 시스템의 댐핑 장치(100)와 고조파 필터(14)의 회로를 도시한 도면이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 컨버터 시스템의 댐핑 장치(100)는 전압 지령 보정부(110), 커패시터 전압값 보정부(120), 전압 지령 생성부(130) 및 전압 측정부(140)를 포함한다.

또한, 전압 지령 보정부(110)는 제1 곱셈기(111) 및 제1 합산기(112)를 포함하고, 커패시터 전압값 보정부(120)는 제2 곱셈기(211) 및 제2 합산기(212)를 포함한다.

전압 지령 보정부(110)는 계통 연계형 컨버터(13)에서 출력되는 출력 전압을 제어하기 위하여 전류 제어기(11)로부터 전달되는 입력 전압 지령(V_conv ^*)을 보정할 수 있다.

보다 구체적으로, 전압 지령 보정부(110)는 고조파 필터(14)에 포함된 인덕터의 인덕턴스(L_c, L_g) 간에 비율을 이용하여 입력 전압 지령(V_conv ^*)을 보정할 수 있다.

여기서, 고조파 필터(14)는 상술한 바와 같이, 두 개의 인덕터와 한 개의 컨덕터가 연결된 LCL 필터일 수 있다.

이에 따라, 고조파 필터(14)는 계통 연계형 컨버터(13)의 출력측에 연결되는 인덕터와 전력 계통(30)에 연결되는 인덕터를 포함할 수 있다.

이때, 전압 지령 보정부(110)는 계통 연계형 컨버터(13)의 출력측에 연결되는 인덕터의 인덕턴스(L_c)와 인덕터와 전력 계통(30)에 연결되는 인덕터의 인덕턴스(L_g) 간에 비율을 이용하여 입력 전압 지령(V_conv ^*)을 보정할 수 있다.

이를 위하여, 전압 지령 보정부(110)의 제1 곱셈기(111)는 계통 연계형 컨버터(13)의 출력측에 연결되는 인덕터의 인덕턴스(L_c)와 인덕터와 전력 계통(30)에 연결되는 인덕터의 인덕턴스(L_g) 간에 비율을 산출하고, 산출된 비율을 입력 전압 지령(V_conv ^*)에 곱할 수 있다.

이후, 전압 지령 보정부(110)의 제1 합산기(112)는 제1 곱셈기(111)의 출력값을 입력 전압 지령(V_conv ^*)에 합산하여 입력 전압 지령(V_conv ^*)을 보정할 수 있다.

이때, 전압 지령 보정부(110)는 하기의 수학식 1을 이용하여 입력 전압 지령(V_conv ^*)을 보정할 수 있다.

<수학식 1>

여기서, V_conv ^*'는 보정된 입력 전압 지령이고, V_conv ^*는 보정 전 입력 전압 지령이고, L_c는 고조파 필터(14)에 포함된 인덕터 중 계통 연계형 컨버터의 출력단에 연결된 인덕터의 인덕턴스이고, L_g는 고조파 필터(14)에 포함된 인덕터 중 전력 계통(30)에 연결된 인덕터의 인덕턴스이다.

커패시터 전압값 보정부(120)는 고주파 필터(14)의 고주파 성분을 상쇄시키기 위하여 계통 연계형 컨버터(13)의 출력측에 연결되는 인덕터의 인덕턴스(L_c)와 인덕터와 전력 계통(30)에 연결되는 인덕터의 인덕턴스(L_g) 간에 비율을 이용하여 고주파 필터(14)에 포함된 커패시터의 전압값(V_cf)을 보정할 수 있다.

이를 위하여, 커패시터 전압값 보정부(120)의 제2 곱셈기(121)는 계통 연계형 컨버터(13)의 출력측에 연결되는 인덕터의 인덕턴스(L_c)와 인덕터와 전력 계통(30)에 연결되는 인덕터의 인덕턴스(L_g) 간에 비율을 산출하고, 산출된 비율을 커패시터 전압값(V_cf)에 곱할 수 있다.

이후, 커패시터 전압값 보정부(120)의 제2 합산기(122)는 제2 곱셈기(121)의 출력값을 커패시터 전압값(V_cf)에 합산하여 커패시터 전압값(V_cf)을 보정할 수 있다.

이때, 커패시터 전압값 보정부(120)는 하기의 수학식 2를 이용하여 커패시터 전압값(V_cf)을 보정할 수 있다.

<수학식 2>

여기서, V_cf'는 보정된 커패시터 전압값이고, V_cf는 보정 전 커패시터 전압값이고, L_c는 고조파 필터(14)에 포함된 인덕터 중 계통 연계형 컨버터의 출력단에 연결된 인덕터의 인덕턴스이고, L_g는 고조파 필터(14)에 포함된 인덕터 중 전력 계통(30)에 연결된 인덕터의 인덕턴스이다.

한편, 전압 측정부(140)는 고조파 필터(14)에 포함된 커패시터의 전압값(V_cf)를 측정하고, 측정된 커패시터 전압값(V_cf)을 커패시터 전압값 보정부(120)로 전달할 수 있다.

이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 컨버터 시스템의 댐핑 장치(100)는 고비용의 전류 센서를 사용하지 않고도 저비용의 전압 센서를 이용하여 컨버터 시스템의 출력 전류를 댐핑할 수 있다.

전압 지령 생성부(130)는 전압 지령 보정부(110)로부터 보정된 입력 전압 지령(V_conv ^*')과 커패시터 전압값 보정부(120)로부터 보정된 커패시터 전압값(V_cf')을 전달받고, 보정된 입력 전압 지령(V_conv ^*')에 보정된 커패시터 전압값(V_cf')를 감산하여 최종 전압 지령(V_conv ^**)을 생성할 수 있다.

이때, 전압 지령 생성부(130)는 하기의 수학식 3을 이용하여 최종 전압 지령(V_conv ^**)을 생성할 수 있다.

<수학식 3>

여기서, V_conv ^**는 최종 전압 지령이고, V_conv ^*'는 보정된 입력 전압 지령이고, V_cf'는 보정된 커패시터 전압값이고, V_conv ^*는 보정 전 입력 전압 지령이고, V_cf는 보정 전 커패시터 전압값이고, L_c는 고조파 필터(14)에 포함된 인덕터 중 컨버터의 출력단에 연결된 인덕터의 인덕턴스이고, L_g는 고조파 필터(14)에 포함된 인덕터 중 계통에 연결된 인덕터의 인덕턴스이다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 컨버터 시스템의 댐핑 장치(100)는 전류 제어기(11)로부터 전달되는 입력 전압 지령(V_con ^*)을 최종 전압 지령(V_con ^**)으로 보정하여 PWM 신호 생성기(12)로 전달함으로써, 고조파 필터(14)의 출력 전류(i_grid)를 댐핑할 수 있다.

도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨버터 시스템의 댐핑 장치(100)와 고조파 필터(14)를 전달 함수로 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 컨버터 시스템의 댐핑 장치(100)가 구비되어 있지 않은 컨버터 시스템(10)의 경우, 보정되지 않은 입력 전압 지령(V_con ^*)을 이용하여 계통 연계형 컨버터(13)를 제어한다.

이때, 계통 연계형 컨버터(13)에서 출력되는 출력 전압(V_con)과 고조파 필터(14)의 출력 전류(i_grid) 간에 전달 함수는 하기의 수학식 4로 표현할 수 있다.

<수학식 4>

여기서, i_grid는 고조파 필터(14)의 출력 전류이고, V_conv는 계통 연계형 컨버터(13)의 출력 전압이고, s는 라플라스 상수이고, Cf는 고조파 필터(14)에 포함된 커패시터의 커패시턴스이고, L_c는 고조파 필터(14)에 포함된 인덕터 중 컨버터의 출력단에 연결된 인덕터의 인덕턴스이고, L_g는 고조파 필터(14)에 포함된 인덕터 중 계통에 연결된 인덕터의 인덕턴스이다.

상기 수학식 4를 살펴보면, 보정되지 않은 입력 전압 지령(V_con ^*)을 이용하여 계통 연계형 컨버터(13)를 제어하는 경우, 계통 연계형 컨버터(13)에서 출력되는 출력 전압(V_con)과 고조파 필터(14)의 출력 전류(i_grid) 간에 전달 함수는 3차 성분을 포함하므로 계통 연계형 컨버터(13)의 출력 전압(V_con)의 주파수가 공진 현상을 일으키는 주파수이면 고조파 필터(14)에서 공진 현상이 발생하게 된다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 컨버터 시스템의 댐핑 장치(100)가 구비된 컨버터 시스템(10)의 경우, 보정된 입력 전압 지령(V_con ^**)을 이용하여 계통 연계형 컨버터(13)를 제어한다.

이때, 계통 연계형 컨버터(13)에서 출력되는 출력 전압(V_con)과 고조파 필터(14)의 출력 전류(i_grid) 간에 전달 함수는 하기의 수학식 5로 표현할 수 있다.

<수학식 5>

여기서, i_grid는 고조파 필터(14)의 출력 전류이고, V_conv는 계통 연계형 컨버터(13)의 출력 전압이고, s는 라플라스 상수이고, L_c는 고조파 필터(14)에 포함된 인덕터 중 컨버터의 출력단에 연결된 인덕터의 인덕턴스이고, L_g는 고조파 필터(14)에 포함된 인덕터 중 계통에 연결된 인덕터의 인덕턴스이다.

상기 수학식 5를 살펴보면, 정된 입력 전압 지령(V_con ^**)을 이용하여 계통 연계형 컨버터(13)를 제어하는 경우, 계통 연계형 컨버터(13)에서 출력되는 출력 전압(V_con)과 고조파 필터(14)의 출력 전류(i_grid) 간에 전달 함수는 3차 성분이 없는 1차 성분만을 포함하므로 계통 연계형 컨버터(13)의 출력 전압(V_con)이 어느 주파수에 도달하더라도 고조파 필터(14)에서 공진 현상이 발생되지 않을 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 컨버터 시스템의 댐핑 장치(100)는 3차 및 2차 성분을 포함하는 고성능의 연산 과정 없이도 계통 연계형 컨버터(13)의 고조파를 필터링 하기 위한 고조파 필터(14)의 출력 전류(i_grid)를 정확하고 효율적으로 댐핑할 수 있다.

전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

Claims

컨버터로 전달되는 입력 전압 지령을 보정하여 상기 컨버터의 출력단과 계통 사이에 연결된 고조파 필터의 출력 전류를 댐핑하는 컨버터 시스템의 댐핑 장치에 있어서,
상기 고조파 필터에 포함된 인덕터의 인덕턴스 간에 비율을 이용하여 상기 입력 전압 지령을 보정하는 전압 지령 보정부;
상기 인덕터의 인덕턴스 간에 비율을 이용하여 상기 고조파 필터에 포함된 커패시터의 전압값을 보정하는 커패시터 전압값 보정부; 및
상기 보정된 입력 전압 지령에 상기 보정된 커패시터 전압값을 감산하여 최종 전압 지령을 생성하는 전압 지령 생성부를
포함하는 컨버터 시스템의 댐핑 장치.
제1항에 있어서,
상기 전압 지령 보정부는
상기 고조파 필터에 포함된 인덕터 중 상기 컨버터의 출력단에 연결된 인덕터의 인덕턴스와 상기 계통에 연결된 인덕터의 인덕턴스 간에 비율을 상기 입력 전압 지령에 곱하는 제1 곱셈기; 및
상기 제1 곱셈기의 출력값을 상기 입력 전압 지령에 합산하여 상기 입력 전압 지령을 보정하는 제1 합산기를
포함하는 컨버터 시스템의 댐핑 장치.
제2항에 있어서,
상기 전압 지령 보정부는
하기의 수학식을 이용하여 상기 입력 전압 지령을 보정하는 컨버터 시스템의 댐핑 장치.
<수학식>

여기서, V_conv ^*'는 보정된 입력 전압 지령이고, V_conv ^*는 보정 전 입력 전압 지령이고, L_c는 고조파 필터에 포함된 인덕터 중 컨버터의 출력단에 연결된 인덕터의 인덕턴스이고, L_g는 고조파 필터에 포함된 인덕터 중 계통에 연결된 인덕터의 인덕턴스이다.
제1항에 있어서,
상기 커패시터 전압값 보정부는
상기 고조파 필터에 포함된 인덕터 중 상기 컨버터의 출력단에 연결된 인덕터의 인덕턴스와 상기 계통에 연결된 인덕터의 인덕턴스 간에 비율을 상기 커패시터의 전압값에 곱하는 제2 곱셈기; 및
상기 제2 곱셈기의 출력값을 상기 커패시터의 전압값에 합산하여 상기 커패시터의 전압값을 보정하는 제2 합산기를
포함하는 컨버터 시스템의 댐핑 장치.
제4항에 있어서,
상기 커패시터 전압값 보정부는
하기의 수학식을 이용하여 상기 커패시터 전압값을 보정하는 컨버터 시스템의 댐핑 장치.
<수학식>

여기서, V_cf'는 보정된 커패시터 전압값이고, V_cf는 보정 전 커패시터 전압값이고, L_c는 고조파 필터에 포함된 인덕터 중 컨버터의 출력단에 연결된 인덕터의 인덕턴스이고, L_g는 고조파 필터에 포함된 인덕터 중 계통에 연결된 인덕터의 인덕턴스이다.
제1항에 있어서,
상기 전압 지령 생성부는
하기의 수학식을 이용하여 상기 최종 전압 지령을 생성하는 컨버터 시스템의 댐핑 장치.
<수학식>

여기서, V_conv ^**는 최종 전압 지령이고, V_conv ^*'는 보정된 입력 전압 지령이고, V_cf'는 보정된 커패시터 전압값이고, V_conv ^*는 보정 전 입력 전압 지령이고, V_cf는 보정 전 커패시터 전압값이고, L_c는 고조파 필터에 포함된 인덕터 중 컨버터의 출력단에 연결된 인덕터의 인덕턴스이고, L_g는 고조파 필터에 포함된 인덕터 중 계통에 연결된 인덕터의 인덕턴스이다.
제1항에 있어서,
상기 고조파 필터에 포함된 상기 커패시터의 전압값을 측정하는 전압 측정부를
더 포함하는 컨버터 시스템의 댐핑 장치.
제1항에 있어서,
상기 컨버터는
직류 전압을 공급받고, 상기 공급받은 직류 전압을 3상 교류 계통 전압으로 변환하여 상기 계통으로 출력하는 계통 연계형 컨버터인 컨버터 시스템의 댐핑 장치.
컨버터로 전달되는 입력 전압 지령을 보정하여 상기 컨버터의 출력단과 계통 사이에 연결된 고조파 필터의 출력 전류를 댐핑하는 컨버터 시스템의 댐핑 방법에 있어서,
전압 지령 보정부가 상기 고조파 필터에 포함된 인덕터의 인덕턴스 간에 비율을 이용하여 상기 입력 전압 지령을 보정하는 단계;
커패시터 전압값 보정부가 상기 인덕터의 인덕턴스 간에 비율을 이용하여 상기 고조파 필터에 포함된 커패시터의 전압값을 보정하는 단계; 및
전압 지령 생성부가 상기 보정된 입력 전압 지령에 상기 보정된 커패시터 전압값을 감산하여 최종 전압 지령을 생성하는 단계를
포함하는 컨버터 시스템의 댐핑 방법.
제9항에 있어서,
상기 입력 전압 지령을 보정하는 단계는
제1 곱셈기가 상기 고조파 필터에 포함된 인덕터 중 상기 컨버터의 출력단에 연결된 인덕터의 인덕턴스와 상기 계통에 연결된 인덕터의 인덕턴스 간에 비율을 상기 입력 전압 지령에 곱하는 단계; 및
제1 합산기가 상기 제1 곱셈기의 출력값을 상기 입력 전압 지령에 합산하여 상기 입력 전압 지령을 보정하는 단계를
포함하는 컨버터 시스템의 댐핑 방법.
제9항에 있어서,
상기 전압값을 보정하는 단계는
제2 곱셈기가 상기 고조파 필터에 포함된 인덕터 중 상기 컨버터의 출력단에 연결된 인덕터의 인덕턴스와 상기 계통에 연결된 인덕터의 인덕턴스 간에 비율을 상기 커패시터의 전압값에 곱하는 단계; 및
제2 합산기가 상기 제2 곱셈기의 출력값을 상기 커패시터의 전압값에 합산하여 상기 커패시터의 전압값을 보정하는 단계를
포함하는 컨버터 시스템의 댐핑 방법.