KR20190019562A - 진상 및 지상 역률개선이 가능한 스마트 자동역률 보상장치 - Google Patents

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KR20190019562A
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Abstract

본 발명에 따른 스마트 자동역률 보상장치는, 지상 무효전력을 보상하기 위해 부하로 가는 전력선로에 병렬로 연결되되, 제 1 스위치부에 의해서 상기 전력선로에 선택적으로 연결되는 복수의 콘덴서 뱅크(C1,C2,C3); 진상 무효전력을 보상하기 위해 상기 부하로 가는 전력선로에 병렬로 연결되되, 제 2 스위치부에 의해서 상기 전력선로에 선택적으로 연결되는 적어도 하나 이상의 리액터 뱅크(L1); 상기 전력선로에서 센싱된 전류 및 전압을 이용하여 소요 보상 용량을 결정하고 상기 제 1 스위치부 및 상기 제 2 스위치부를 제어하는 자동역률 제어기(10);를 포함하여 구성됨으로써 지상 무효전력 및 진상 무효전력의 양자를 모두 보상할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

진상 및 지상 역률개선이 가능한 스마트 자동역률 보상장치{SMART COMPENSATION APPARATUS CAPABLE OF IMPROVING POWER-FACTOR OF LEADING PHASE AND LAGGING PHASE CURRENT}
본 발명은 진상 무효전력 및 지상 무효전력의 양쪽 모두에 대한 역률개선이 가능하며 나아가 무효전력의 발생량에 맞추어 보다 정밀한 보상이 가능한 스마트 자동역률 보상장치에 관한 것이다.
역률이란 부하설비에 공급되는 전력 중 유효전력과 피상전력의 비율을 나타내는 것으로 다음 수식을 통해 산출한다.
Figure pat00001
불필요한 무효전력이 작을수록 역률은 1에 가까운 값을 갖게 되며, 한전에서 송전하는 송전전력을 최소화할 수 있다.
이런 이유로 인해 한전에서는 지상인 경우 역률이 0.9에 미달하면 전력요금을 가산(할증)하며, 역률을 0.95까지 개선할 경우 전력요금을 할인해주고 있다. 마찬가지로 진상인 경우에는 0.95에 미달하면 전력요금을 가산한다. 이러한 요금 정책을 통하여, 역률이 0.9 이상(지상) 또는 0.95 이상(진상) 유지되도록 유도하고 있다.
대표적 지상 무효전력 발생부하인 전동기는 기동시, 지상 무효전력의 발생량이 최대에 이르게 되며, 기동이 완료되어 정상운전에 접어들게 되면 무효전력 발생량은 최소화되는 특성을 나타내게 된다.
무효전력 발생으로 인한 역률감소를 최소화하기 위해 전동기마다 콘덴서를 부설하는 개별 보상방식을 사용하거나, 복수의 전동기에 한꺼번에 대응하기 위하여 일군의 콘덴서와 자동역률제어기를 설치하고 지상무효전력의 발생량에 따라 단수 혹은 복수의 콘덴서를 필요한 만큼 투입/개방해가며 지상무효전력에 상응하는 진상무효전력을 공급하여 역률을 개선하는 방법이 사용된다.
도 1은 진상 무효전력을 공급하여 역률을 개선하는 자동역률 보상장치의 대표적인 구성 예를 도시한 도면이다.
도 1에서 자동역률 제어기(2)는 부하의 역률을 계측하고, 부하의 지상 무효전력에 대응하여 콘덴서 뱅크 C1, C2, C3 를 선택적으로 투입하기 위하여 해당 콘덴서 뱅크로 가는 선로의 개폐 스위치에 신호를 출력한다. 자동역률 보상장치는 진상 무효전력을 공급함으로써, 부하의 지상 무효전력과 서로 상쇄시켜 역률을 개선한다.
자동역률 보상장치 내에 설치된 콘덴서 뱅크의 용량을 기본 단위로 하여 진상 무효전력의 공급이 가능하므로, 단일 콘덴서 뱅크의 용량보다 작은 크기의 지상 무효전력이 발생할 때에는 역률 개선이 불가능하다. 아울러, 상기한 개별 보상 방식 또한 콘덴서 뱅크의 용량보다 작은 크기의 지상 무효전력이 발생할 때에는 역률 개선이 불가능한 문제점이 있다.
보다 작은 용량의 콘덴서 뱅크를 추가하면 대응하는 작은 용량의 지상 무효전력에 대한 대응이 가능하게 되지만, 그 만큼 비용과 공간의 소모가 있게 되는 단점이 있다.
이상 종래 기술의 문제점 및 과제에 대하여 설명하였으나, 이러한 문제점 및 과제에 대한 인식은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것은 아니다.
본 발명의 목적은 보다 작은 크기의 지상 무효전력에 대한 역률 개선이 가능면서도 추가적인 장점을 함께 가질 수 있는 자동역률 보상장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 지상 무효전력에 대한 보상 단위를 보다 세분화하면서도 추가적인 장점을 함께 가질 수 있는 자동역률 보상장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 양상에 따른 스마트 자동역률 보상장치는, 지상 무효전력을 보상하기 위해 부하로 가는 전력선로에 병렬로 연결되되, 제 1 스위치부에 의해서 상기 전력선로에 선택적으로 연결되는 복수의 콘덴서 뱅크; 진상 무효전력을 보상하기 위해 상기 부하로 가는 전력선로에 병렬로 연결되되, 제 2 스위치부에 의해서 상기 전력선로에 선택적으로 연결되는 적어도 하나 이상의 리액터 뱅크; 상기 전력선로에서 센싱된 전류 및 전압을 이용하여 소요 보상 용량을 결정하고 상기 제 1 스위치부 및 상기 제 2 스위치부를 제어하는 자동역률 제어기;를 포함하여 구성됨으로써 지상 무효전력 및 진상 무효전력의 양자를 모두 보상할 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기한 스마트 자동역률 보상장치에 있어서, 상기 리액터 뱅크는 복수의 리액터를 포함하며 상기 복수의 리액터의 일단을 공통 접속하여 Y결선한 것이다.
상기한 스마트 자동역률 보상장치에 있어서, 상기 리액터 뱅크는 하나가 사용되며, 상기 리액터 뱅크의 용량은, 상기 복수의 콘덴서 뱅크 중에서 가장 작은 용량을 가지는 콘텐서 뱅크의 용량과 비교하여 1/2의 용량을 가진다.
상기한 스마트 자동역률 보상장치에 있어서, 상기 복수의 콘덴서 뱅크에 포함되는 각 콘덴서 뱅크의 용량은 2배수로 증가하는 용량을 가진다.
상기한 스마트 자동역률 보상장치에 있어서, 상기 자동역률 제어기는, 상기 전력선에 흐르는 전류 및 전압을 검출하여 디지털 신호로 제공하는 전압·전류 검출부(12); 설정된 목표 역률과 상기 제공되는 디지털 신호에 기초하여 소요 보상 용량을 계산하고 상기 제 1 스위치부 및 상기 제 2 스위치부를 제어하는 제어 신호를 생성하는 연산 및 제어부(11)를 포함하여 구성된다.
상기한 스마트 자동역률 보상장치에 있어서, 상기 제 1 스위치부 및 상기 제 2 스위치부는 SCR 스위치로 구성되며, 3상중에서 2상에 대해서만 SCR 스위치가 구성됨으로써 SCR 스위치의 총발열량을 최소화하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 보다 작은 크기의 지상 무효전력에 대한 보상이 가능면서도 진상 무효전력에 대한 보상까지 가능하게 되는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 지상 무효전력에 대한 보상 단위를 보다 세분화하면서도 진상 무효전력에 대한 보상까지 가능하게 되는 장점이 있다.
본 발명은 역률개선을 위해 자동역률보상 장치가 공급하는 진상 무효전력의 단위를 세분화하여 부하의 지상무효전력을 최소화게 되므로 이로 인한 전력비용을 절감하면서도, 진상 무효전력의 보상까지 가능한 효과가 있다. 본 발명은 부하의 다양한 운전조건에 따라 지상무효전력뿐만 아니라, 진상무효전력의 보상이 가능한 자동역률 보상장치를 제공하고 지상무효전력의 개선에 있어 진상무효전력의 보상단위를 세분화하여 선형에 가까운 역률개선이 가능하다.
도 1은 진상 무효전력을 공급하여 역률을 개선하는 자동역률 보상장치의 대표적인 구성 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 자동역률 보상장치를 도시한 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트 자동역률 보상장치의 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 스마트 자동역률 보상장치의 블럭도이다.
도 5는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 스마트 자동역률 보상장치의 블럭도이다.
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. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 명칭 및 도면 부호를 사용한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 자동역률 보상장치를 도시한 블럭도이다.
본 발명의 일 실시에에 따른 스마트 자동역률 보상장치는 복수의 콘덴서 뱅크(C1,C2,C3), 적어도 하나 이상의 리액터 뱅크(L1), 복수의 스위치부(S1,S2,S3,S4) 및 자동역률 제어기(10)를 포함하여 구성된다.
각 콘덴서 뱅크(C1,C2,C3)는 부하 설비(이하 간단히 '부하'라고 한다)(1)의 지상 무효전력을 보상하기 위해 부하(1)로 가는 전력선로(전선A, 전선B, 전선C))에 병렬로 각각 연결되되, 스위치부(S2,S3,S4)에 의해서 상기 전력선로에 선택적으로 연결되며, 콘덴서 뱅크(C1,C2,C3)는 복수개가 구성된다. 각 콘덴서 뱅크(C1,C2,C3)와 상기 전력선로 사이에는 스위치부(S2,S3,S4)와 별도의 전력선로를 구성하고 이들을 통해서 부하(1)로 가는 전력선로(전선A, 전선B, 전선C))에 병렬로 각각 연결될 수 있다. 각 콘덴서 뱅크에서는 3개의 콘덴서가 델타 결선을 하고 있다. 콘덴서 뱅크는 진상 무효전력을 공급함으로써 지상 무효전력을 보상한다.
리액터 뱅크(L1)는 진상 무효전력을 보상하기 위해 부하로 가는 전력선로에 병렬로 연결되되, 스위치부(S1)에 의해서 상기 전력선로에 선택적으로 연결되며 적어도 하나 이상이 구성된다.
리액터 뱅크는 콘덴서 뱅크와 반대로 지상무효전력을 발생하게 되며 부하로부터 진상무효전력이 발생할 때 이를 개선하는 역할을 수행함과 동시에 콘덴서 뱅크 C1, C2, C3와 필요에 따라 동시에 투입/개방되어 부하로부터 발생되는 지상무효전력을 개선하게 된다.
리액터 뱅크(L1)와 상기 전력선로 사이에는 스위치부(S1)와 별도의 전력선로를 통해서 부하(1)로 가는 전력선로에 리액터 뱅크가 병렬로 연결될 수 있다. 리액터 뱅크에서 복수의 리액터는 Y 결선을 하고 있으며, 리액터 뱅크는 지상 무효전력을 공급함으로써 진상 무효전력을 보상하며, 구체적으로 후술하겠으나 보상되는 지상무효전력을 더욱 세분화시키는 데 이용된다.
콘덴서 뱅크(C1, C2, C3)는 델타 결선하고 있음에 비하여, 리액터 뱅크(L1)는 복수의 리액터, 예를 들면 3개의 리액터를 포함하며 복수의 리액터의 일단을 공통 접속하여 Y 결선하고 있다.
각 스위치부(S~S4)는 3개의 SCR 스위치로 구성되며(후술하겠으나 2개의 SCR 스위치로 구성될 수도 있다), 부하로 가는 전력선로 대하여 콘덴서 뱅크 또는 리액터 뱅크를 선택적으로 병렬 연결하기 위하여 사용된다. 스위치부는 자동역률 제어기(10)로부터의 제어신호(On/Off 신호)에 따라 선로를 개폐하는 스위치로서 기능한다(도면에서는 각 스위치부를 제어하는 제어신호가 제공되는 신호선이 단일의 선으로 편의상 도시되었으나 각 신호선은 별로도 구비되며 각 스위치부는 개별적으로 제어된다).
자동역률 제어기(10)는 부하로 가는 전력선로에서 센싱된 전류 및 전압을 이용하여 소요 보상 용량을 결정하고 각 스위치부를 제어한다. 전류를 센싱하기 위하여 도시된 CT(Current Trasformer)가 사용될 수 있으며, 전압을 센싱하기 위하여 PT(Potential Transformer)(미도시)가 사용될 수도 있다. 전압은 동일 전위를 가지는 복수의 노드중 한 곳에 센싱될 수 있으며, 전류는 리액터 뱅크/콘덴서 뱅크가 연결되는 지점의 전단, 후단 또는 양자의 모두에서 센싱하는 것이 가능하다.
자동역률 제어기(10)는 전압·전류 검출부(12), 연산 및 제어부(11) 및 표시장치(13)를 포함하여 구성된다. 전압·전류 검출부(12)는 3상 전력선에 흐르는 전류와 전력선에 걸리는 전압을 검출하여 연산 및 제어부(11)에 디지털 신호로 제공하며, 이를 위하여 복수 채널의 신호 전처리기 및 A-D 컨버터 등을 포함할 수 있다. 연산 및 제어부(11)는 자동역률 제어기(10)를 구성하는 각 구성요소를 전반적으로 제어하며, 설정된 목표 역률과 전압·전류 검출부(12)에서 제공되는 디지털 신호에 기초하여 소요 보상 용량을 계산하고 각 스위치부를 제어하는 제어신호를 생성한다. 연산 및 제어부(11)의 구체적인 계산 내용 및 제어 내용은 후술한다. 표시장치(130)는 스마트 자동역률 보상장치의 동작상태를 표시하고 사용자와의 인터페이스를 위하여 사용된다. 도시되지 않았으나, 사용자로부터의 명령 및 설정을 입력받기 위한 키패드 또는 버턴 등으로 구성되는 입력부가 더 포함될 수 있다.
이하 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 자동역률 보상장치의 동작에 대하여 설명한다.
자동역률 제어기(10)에서 입력부(미도시) 및 표시장치(13) 등을 이용하여 리액터 뱅크(L1) 및 콘덴서 뱅크(C1, C2, C3)의 용량(이는 무효전력의 양으로 표시될 수 있다)을 입력하고 개선하고자 하는 목표 역률이 설정된다.
전압·전류 검출부(12)는 CT 등이 센싱하는 아날로그 신호를 입력받아 이를 전처리하고 A-D 컨버터를 이용하여 디지털 전압값 및 전류값을 나타내는 신호를 연산 및 제어부(12)로 제공하며, 연산 및 제어부(12)는 전압·전류 검출부(12)로부터 실시간 입력되는 디지털 전압값 및 전류값을 바탕으로 전압 및 전류의 크기와 위상을 해석하고 이를 바탕으로 전압 및 전류 사이의 위상차, 유효전력, 무효전력 및 역률을 계산하며, 현재의 역률로부터 설정된 목표 역률까지 개선하기 위해 필요한 무효전력의 크기를 산출한다. 역률 개선을 위해 필요한 무효 전력과 소요 보상 용량의 연산과정은 다음과 같이 요약될 수 있다.
먼저 순시 전압과 순시 전류는 아래와 같이 표현될 수 있다(Vrms:실효전압, Irms:실효전류, t:시간,
Figure pat00002
:위상차).
순시전압 :
Figure pat00003
순시전류 :
Figure pat00004
그러면 유효전력 및 현재 역률은 아래와 같은 수학식으로 된다.
유효전력 :
Figure pat00005
현재역률 :
Figure pat00006
그리고 개선 목표역률이
Figure pat00007
이라면, 소요보상용량은 아래와 같이 연산된다.
소요보상용량 :
Figure pat00008
연산 및 제어부(11)는 위와 같이 소요보상용량이 결정되면 이를 바탕으로, 구비된 복수의 리액터 뱅크 및 콘덴서 뱅크 중에서 어떤 것을 투입할지를 결정하게 된다.
예를 들어, 자동역률 보상장치의 L1, C1, C2, C3의 용량(크기)를 각각 +10kvar, -20kvar, -20kvar, -20kvar이라 하고 위 수식들에 따라 연산 및 제어부(11)에서 연산한 개선 목표역률을 만족하기 위한 소요보상용량(Q(C))이 -30kvar이라 하면 연산 및 제어부(11)는 스위치부 S1, S2, S3의 게이트 단자에 On 신호를 출력한다. 그러면 스마트 자동역률 보상장치는 -40kvar의 진상 무효전력과 10kvar의 지상 무효전력을 제공하게 되므로, 결과적으로 -30kvar의 소요보상용량을 정확하게 만족할 수 있게 된다.
또한 목표역률을 만족하기 위산 소요 보상용량(Q(C))이 마찬가지로 위의 과정을 거쳐 +10kvar 로 지상무효전력이 필요한 것으로 산출되더라도 연산 및 제어부(11)는 스위치부 S1의 게이트 단자에 On 신호를 출력하여 역률의 개선이 가능하다.
이하에서는 비교예의 방법과 본 발명의 일 실시예에 따른 방법을 서로 대비하여 살펴본다.
먼저, 비교예로서 리액터 뱅크를 사용하지 않고 콘덴서 뱅크만을 이용하는 자동역률 보상장치에서 무효전력 보상예를 표로 표시하면 아래와 같다.
Figure pat00009
위의 표와 같이 리액터 뱅크를 사용하지 않는 비교예에서는 자동역률 보상장치에서 무효전력을 보상하더라도, 개선결과 잔존하는 무효전력은 -10 ~ +15 kvar의 편차로 남게 된다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 자동역률 보상장치를 사용하는 경우의 예는 아래 표와 같다.
Figure pat00010
-20kvar 용량의 콘덴서 뱅크 3기를 사용하여 무효전력을 개선하는 종래의 자동역률 개선장치의 경우, -20, -40, -60kvar의 3가지 크기의 진상 무효전력만 공급이 가능하다.
하지만 리액터 뱅크를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 자동역률보상장치의 경우, 10kvar의 리액터 뱅크를 추가하는 것만으로 10, -10, -20, -30, -40, -50, -60kvar의 7가지 크기의 무효전력의 공급이 가능하고 특히, 부하로부터 진상 무효전력이 발생하더라도 이에 대한 개선이 가능해진다.
종래 예에서는 -10 ~ +15 kvar의 편차가 남게 되지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 자동역률 보상장치에서는 편차가 -5 ~ +5 kvar로 현저히 줄어든다.
종래 일반적인 자동역률 보상장치는 콘덴서 뱅크를 이용해 진상 무효전력을 공급함으로써 부하의 지상무효전력을 상쇄시켜 역률을 개선하나, 본 발명에 따른 스마트 자동역률 보상장치는 일반적인 자동역률 보상장치와 달리 진상 무효전력을 공급하는 콘덴서 이외에 지상무효전력을 공급하는 리액터 뱅크를 포함한다.
특히, 리액터 뱅크의 크기(용량)는 각 콘덴서 뱅크의 용량 중 최소 용량의 1/2 크기로 배열하면, 개선결과 무효전력의 크기를 최소화할 수 있어 선형에 가까운 역률 관리가 가능해진다.
다음은 종래 자동역률 보상장치와 본 발명에 따른 스마트 자동역률 보상장치의 무효전력 보상조합 비교표이다.
Figure pat00011
콘덴서 뱅크에 리액터 뱅크를 추가하면, 진상 무효전력의 개선이 가능해지는 것과 함께 자동역률상장치가 제공하는 무효전력의 크기가 2배 이상 세분화되어 선형에 가까운 무효전력의 보상이 가능해지며 동시에 다른 종류의 무효전력에 대한 보상이 가능하여, 부하의 무효전력 발생을 최대로 억제할 수 있다.
예를 들면, 모터 부하와 함께 LED 조명 부하가 있고 모터가 동작중이지 않을 때, 또는 모터에 근접하여 설치되는 개별 보상 방식의 무효전력 보상장치가 약간 과도하게 진상무효전력을 공급할 때, 등등의 상황에서는 본 발명의 스마트 무효전력 보상장치에서 진상 무효전력을 공급함으로써 보다 정확한 역률 개선하는 가능하게 되는 장점이 있다.
리액터 뱅크 L1 및 콘덴서 뱅크 C1, C2, C3에서 보상하는 무효전력의 크기는 다양한 용량 조합이 가능하도록 1/2 : -1 : -1: -1로 하거나, 1/2 : -1: -2: -2 로 하거나, 1/2 : -1 : -2 : -4와 같이 서로 2배 용량으로 증가하도록 배열하는 것이 선호될 수 있다.
리액터 뱅크는 하나가 사용될 수 있으며, 이때 리액터 뱅크의 용량은 복수의 콘덴서 뱅크 중에서 가장 작은 용량을 가지는 콘덴서 뱅크의 용량과 비교하여 1/2의 용량을 가지도록 한다. 이에 따라 가장 작은 용량의 콘덴서 뱅크의 크기에 대비하여 그 1/2의 단계를 임의의 합산 용량 사이에 삽입하는 것이 가능하고, 콘덴서 뱅크의 최소 용량을 1/2로 하는 효과도 가지며, 아울러 진상 무효전력이 발생되는 상황에서 이를 보상하는 지상 무효전력을 제공할 수 있는 효과도 있게 된다.
그리고 복수의 콘덴서 뱅크에 포함되는 각 콘덴서 뱅크의 용량은 2배수로 증가하는 용량을 가지도록 하는 구성이 선호될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트 자동역률 보상장치의 블럭도이다.
이하, 도 2에 도시되고 설명된 스마트 자동역률 보상장치와 다른 점을 중심으로 설명한다. 도 3에 도시된 실시예에서는 리액터 뱅크(L2)를 추가하여 지상무효전력의 공급을 확대할 수 있도록 하였으며, 직렬 리액터(SR3, SR4, SR5)를 경로에 삽입하여 콘덴서 뱅크로의 돌입 전류를 제한한다.
도 4는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 스마트 자동역률 보상장치의 블럭도이다.
도 4에 도시된 실시예에서는 상기한 실시예에서 스위치부를 구성하는 SCR의 발열을 최소화하기 위해 3상중 1상의 스위치를 생략한 것이다. 스위치부에서 3상중에서 2상에 대해서만 SCR 스위치가 구성됨으로써 SCR 스위치의 총발열량을 최소화한다. 리액터 뱅크 또는 콘덴서 뱅크에서 1상의 리액터 또는 콘덴서가 부하로 가는 전력선로에 연결되어 있더라도 다른 2상이 연결되지 않으면 전기적으로 오픈 서킷을 구성하므로 3상이 연결되지 않은 것과 같은 기능을 하게 된다.
도 5는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 스마트 자동역률 보상장치의 블럭도이다. 도 5에 도시된 실시예에서는 스위치부가 SCR 스위치 대신 마그네틱 컨텍터로 구성된다.
1 : 부하 설비 10 : 자동역률 제어기
11 : 연산 및 제어부 12 : 전압·전류 검출부
13 : 표시장치 S1,S2,S3,S4,S5 : 스위치부
L1,L2 : 리액터 뱅크 C1,C2,C3 : 콘덴서 뱅크

Claims (6)

  1. 지상 무효전력을 보상하기 위해 부하로 가는 전력선로에 병렬로 연결되되, 제 1 스위치부에 의해서 상기 전력선로에 선택적으로 연결되는 복수의 콘덴서 뱅크;
    진상 무효전력을 보상하기 위해 상기 부하로 가는 전력선로에 병렬로 연결되되, 제 2 스위치부에 의해서 상기 전력선로에 선택적으로 연결되는 적어도 하나 이상의 리액터 뱅크;
    상기 전력선로에서 센싱된 전류 및 전압을 이용하여 소요 보상 용량을 결정하고 상기 제 1 스위치부 및 상기 제 2 스위치부를 제어하는 자동역률 제어기;
    를 포함하여 구성됨으로써 지상 무효전력 및 진상 무효전력의 양자를 모두 보상할 수 있는 스마트 자동역률 보상장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 리액터 뱅크는 복수의 리액터를 포함하며 상기 복수의 리액터의 일단을 공통 접속하여 Y결선한 것인,
    스마트 자동역률 보상장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 리액터 뱅크는 하나가 사용되며,
    상기 리액터 뱅크의 용량은,
    상기 복수의 콘덴서 뱅크 중에서 가장 작은 용량을 가지는 콘텐서 뱅크의 용량과 비교하여 1/2의 용량을 가지는,
    스마트 자동역률 보상장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 콘덴서 뱅크에 포함되는 각 콘덴서 뱅크의 용량은 2배수로 증가하는 용량을 가지는,
    스마트 자동역률 보상장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 자동역률 제어기는,
    상기 전력선에 흐르는 전류 및 전압을 검출하여 디지털 신호로 제공하는 전압·전류 검출부(12);
    설정된 목표 역률과 상기 제공되는 디지털 신호에 기초하여 소요 보상 용량을 계산하고 상기 제 1 스위치부 및 상기 제 2 스위치부를 제어하는 제어 신호를 생성하는 연산 및 제어부(11);
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 스위치부 및 상기 제 2 스위치부는 SCR 스위치로 구성되며, 3상중에서 2상에 대해서만 SCR 스위치가 구성됨으로써 SCR 스위치의 총발열량을 최소화하는,
    스마트 자동역률 보상장치.
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