KR20190115600A - Power compensator - Google Patents

Power compensator

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KR20190115600A
KR20190115600A KR1020180038489A KR20180038489A KR20190115600A KR 20190115600 A KR20190115600 A KR 20190115600A KR 1020180038489 A KR1020180038489 A KR 1020180038489A KR 20180038489 A KR20180038489 A KR 20180038489A KR 20190115600 A KR20190115600 A KR 20190115600A
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diode
power source
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심재혁
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엘에스산전 주식회사
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    • Y02E40/30Reactive power compensation

Abstract

The present invention relates to a power compensator which comprises first and second input busbars, a sub module, a bypass switch, an interface, and a power supply. The sub module can include a plurality of switching modules connected to the first and second input busbars and a first capacitor element connected to the switching module so as to charge a first power source. The bypass switch can be connected between the first input busbar and the second busbar. The interface can control the bypass switch. The power supply can generate a second power source and a third power source for driving the bypass switch by using the first power source. The second power source can be supplied to the bypass switch under control of the interface when the sub module fails and the third power source can be supplied to the bypass switch when the sub module and the interface fail.

Description

전력보상장치{Power compensator}Power compensator

실시예는 전력보상장치에 관한 것이다.An embodiment relates to a power compensation device.

산업이 발전하고 인구가 증가함에 따라 전력 수요는 급증하는데 반해, 전력생산에는 한계가 있다. As industry develops and population grows, soaring demand for electricity has limits.

이에 따라, 생산지에서 생성된 전력을 손실 없이 안정적으로 수요지로 공급하기 위한 전력계통이 점차 중요해지고 있다. Accordingly, the power system for supplying the power generated in the production site stably without loss is becoming increasingly important.

전력조류와 계통전압, 안정도 향상을 위한 FACTS(Flexible AC Transmission System) 설비의 필요성이 대두되고 있다. FACTS 설비 중 3세대로 불리는 전력보상장치의 일종인 STATCOM(STATic synchronous COMpensator) 설비는 전력계통에 병렬로 병입되어 전력계통에서 필요로 하는 무효전력 및 유효전력을 보상해 주고 있다. There is a need for a flexible AC transmission system (FACTS) facility to improve power flow, grid voltage, and stability. The STATCOM (STATCOM) equipment, a kind of power compensation device called the third generation of FACTS facilities, is fed in parallel to the power system to compensate for reactive and active power required by the power system.

도 1은 일반적인 전력계통시스템을 도시한다.1 shows a general power system system.

도 1에 도시한 바와 같이, 일반적인 전력계통시스템(10)은 전력생성원(20), 전력계통(30), 부하(40) 및 다수의 전력보상장치(50)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1, the general power system 10 may include a power generation source 20, a power system 30, a load 40, and a plurality of power compensators 50.

전력생성원(20)은 전력을 생성하는 장소나 설비를 의미하는 것으로서, 전력을 생성하는 생산자로 이해될 수 있다. The power generation source 20 refers to a place or a facility for generating power, and can be understood as a producer for generating power.

전력계통(30)은 전력생성원(20)에서 생성된 전력을 부하(40)로 송전하도록 하여 주는 전력선, 철탑, 피뢰기, 애자 등을 포함하는 일체의 설비를 의미할 수 있다. The power system 30 may refer to any facility including a power line, a pylon, an arrester, an insulator, etc. for transmitting power generated from the power generation source 20 to the load 40.

부하(40)는 전력생성원(20)에서 생성된 전력을 소비하는 장소나 설비를 의미하는 것으로서, 전력을 소비하는 소비자로 이해될 수 있다.The load 40 refers to a place or a facility that consumes power generated by the power generation source 20, and may be understood as a consumer consuming power.

전력보상장치(50)는 전력계통(30)에 연계되어, 전력계통(30)으로 흐르는 전력 중에서 유효전력 또는 무효전력의 공급 또는 부족에 따라 해당 유효전력 또는 무효전력을 보상하여 주는 장치일 수 있다.The power compensation device 50 may be a device that is connected to the power system 30 and compensates for the corresponding active power or reactive power according to the supply or shortage of the active power or the reactive power among the power flowing to the power system 30. .

전력보상장치(50)는 최근 멀티레벨 컨버터(MMC: Modular Multilevel Converter) 타입의 STATCOM 설비가 증가하는 추세이다. 멀티레벨 컨버터타입의 STATCOM은 다수의 서브모듈로 구성되어 있으며, 이러한 서브모듈은 내부의 다양한 장치들로 구성되어 있다.The power compensator 50 is a recent trend of increasing STATCOM facilities of the multilevel converter (MMC) type. The multilevel converter type STATCOM consists of a number of submodules, and these submodules consist of various internal devices.

다수의 서브모듈의 고장을 차단하기 위해 각 서브모듈의 제1 및 제2 입력부스바 사이에 바이패스스위치가 구비된다. 서브모듈이 고장나는 경우 바이패스스위치가 도통되어 서브모듈이 탈락된다.A bypass switch is provided between the first and second input bus bars of each submodule to prevent failure of the plurality of submodules. If the submodule fails, the bypass switch is turned on and the submodule is dropped.

이러한 바이패스스위치는 서브모듈을 관리하는 인터페이스에 의해 제어된다. This bypass switch is controlled by an interface that manages the submodule.

하지만, 인터페이스가 고장나는 경우 바이패스스위치가 구동되지 않아 서브모듈이 탈락되지 않는 문제가 있다. However, when the interface is broken, there is a problem that the bypass module is not driven and the submodule is not dropped.

실시예는 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.The embodiment aims to solve the above and other problems.

실시예의 다른 목적은 서브모듈 탈락에 대한 신뢰성을 강화한 전력보상장치를 제공한다.Another object of the embodiment is to provide a power compensation device with enhanced reliability for submodule dropout.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 실시예의 일 측면에 따르면, 전력보상장치는, 제1 및 제2 입력부스바, 상기 제1 및 제2 입력부스바에 접속되는 다수의 스위칭모듈 및 상기 스위칭모듈에 접속되어 제1 전원이 충전되는 제1 커패시터소자를 포함하는 서브모듈; 상기 제1 입력부스바와 상기 제2 입력부스바 사이에 접속되는 바이패스스위치; 상기 바이패스스위치를 제어하는 인터페이스; 및 상기 제1 전원을 이용하여 상기 바이패스스위치를 구동시키기 위한 제2 전원 및 제3 전원을 생성하는 파워서플라이를 포함한다. 상기 제2 전원은 상기 서브모듈이 고장난 경우 상기 인터페이스의 제어 하에 상기 바이패스스위치로 공급되고, 상기 제3 전원은 상기 서브모듈 및 상기 인터페이스가 고장난 경우 상기 바이패스스위치로 공급될 수 있다.According to an aspect of the embodiment to achieve the or another object, the power compensation device, the first and second input bus bar, a plurality of switching modules connected to the first and second input bus bar and the switching module is connected. A sub module including a first capacitor device configured to be charged with a first power source; A bypass switch connected between the first input bus bar and the second input bus bar; An interface for controlling the bypass switch; And a power supply configured to generate a second power source and a third power source for driving the bypass switch using the first power source. The second power may be supplied to the bypass switch under the control of the interface when the submodule fails, and the third power may be supplied to the bypass switch when the submodule and the interface fail.

실시예의 다른 측면에 따르면, 전력보상장치는, 제1 및 제2 입력부스바; 상기 제1 및 제2 입력부스바에 접속되는 다수의 스위칭모듈; 상기 스위칭모듈에 접속되어 제1 전원이 충전되는 커패시터소자; 상기 제1 입력부스바와 상기 제2 입력부스바 사이에 접속되는 바이패스스위치; 상기 바이패스스위치를 제어하는 인터페이스; 및 상기 제1 전원을 이용하여 상기 바이패스스위치를 구동시키기 위한 제2 전원 및 제3 전원을 생성하는 파워서플라이를 포함한다. 상기 제2 전원은 상기 서브모듈이 고장난 경우 상기 인터페이스의 제어 하에 상기 바이패스스위치로 공급되고, 상기 제3 전원은 상기 서브모듈 및 상기 인터페이스가 고장난 경우 상기 바이패스스위치로 공급될 수 있다.According to another aspect of the embodiment, the power compensation device, the first and second input bus bar; A plurality of switching modules connected to the first and second input bus bars; A capacitor device connected to the switching module to charge a first power source; A bypass switch connected between the first input bus bar and the second input bus bar; An interface for controlling the bypass switch; And a power supply configured to generate a second power source and a third power source for driving the bypass switch using the first power source. The second power may be supplied to the bypass switch under the control of the interface when the submodule fails, and the third power may be supplied to the bypass switch when the submodule and the interface fail.

실시예에 따른 전력보상장치의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.Referring to the effect of the power compensation device according to the embodiment as follows.

실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 인터페이스가 고장나 바이패스스위치의 제어가 불가능하더라도, 서브모듈이 고장나는 경우 파워서플라이에서 제공된 전원에 의해 바이패스스위치가 도통되어 서브모듈이 탈락될 수 있어, 서브모듈 탈락에 대한 신뢰성을 강화하여 줄 수 있다는 장점이 있다.According to at least one of the embodiments, even if the interface fails or the control of the bypass switch is impossible, when the submodule fails, the bypass switch may be turned on by the power supplied from the power supply, thereby causing the submodule to be dropped. It has the advantage that it can strengthen the reliability of module dropout.

실시예의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 실시예의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 바람직한 실시예와 같은 특정 실시예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다. Further scope of the applicability of the embodiments will become apparent from the detailed description below. However, various changes and modifications within the spirit and scope of the embodiments can be clearly understood by those skilled in the art, and therefore, specific embodiments, such as the detailed description and the preferred embodiments, are to be understood as given by way of example only.

도 1은 일반적인 전력계통시스템을 도시한다.
도 2는 실시예에 따른 MMC 기반 전력보상장치를 도시한 것이다.
도 3는 실시예에 따른 MMC 기반 전력보상장치의 회로도를 도시한 것이다.
도 4은 실시예에 따른 서브모듈을 도시한 사시도이다.
도 5는 실시예에 따른 서브모듈을 구성하는 회로도이다.
도 6은 실시예에 따른 전력보상장치를 도시한 블록도이다.
도 7은 실시예에 따른 전력보상장치를 도시한 회로도이다.
1 shows a general power system system.
2 illustrates an MMC-based power compensation device according to an embodiment.
3 is a circuit diagram of an MMC-based power compensation apparatus according to an embodiment.
4 is a perspective view illustrating a submodule according to an embodiment.
5 is a circuit diagram of a submodule according to an embodiment.
6 is a block diagram illustrating a power compensation device according to an embodiment.
7 is a circuit diagram illustrating a power compensation device according to an embodiment.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 실시예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments disclosed herein will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and the same or similar components will be given the same reference numerals regardless of the reference numerals, and redundant description thereof will be omitted. The suffixes "module" and "unit" for components used in the following description are given or used in consideration of ease of specification, and do not have distinct meanings or roles from each other. In addition, in describing the embodiments disclosed herein, when it is determined that the detailed description of the related known technology may obscure the gist of the embodiments disclosed herein, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are intended to facilitate understanding of the embodiments disclosed herein, but are not limited to the technical spirit disclosed herein by the accompanying drawings, all changes included in the spirit and scope of the embodiments, It should be understood to include equivalents and substitutes.

도 2는 실시예에 따른 MMC 기반 전력보상장치를 도시한 것이다.2 illustrates an MMC-based power compensation device according to an embodiment.

도 2 를 참조하면, 실시예에 따른 전력보상장치는 프레임(70)에 구비되어 서로 적층되는 다수의 절연유닛(81, 83, 85)과 다수의 캐비닛(91, 93, 95)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2, the power compensator according to the embodiment may include a plurality of insulation units 81, 83, 85, and a plurality of cabinets 91, 93, 95 provided on the frame 70 and stacked on each other. have.

각 캐비닛(91, 93, 95) 사이에 위치되는 절연유닛(81, 83, 85)은 각 캐비닛(91, 93, 95)에 수용되는 서브모듈유닛(11-1, 11-3, 11-5)을 절연시킬 수 있다 The insulating units 81, 83, 85 located between the cabinets 91, 93, 95 are each sub-module units 11-1, 11-3, 11-5 housed in the cabinets 91, 93, 95. ) Can be insulated

제1 캐비닛(91)에 수용되는 제1 서브모듈유닛(11-1)은 3상 교류전압 중에서 제1 상, 예컨대 a 상의 전압을 컨버팅하기 위한 다수의 서브모듈(92)을 포함할 수 있다. 제2 캐비닛(93)에 수용되는 제2 서브모듈유닛(11-3)은 3상 교류전압 중에서 제2 상, 예컨대 b 상의 전압을 컨버팅하기 위한 다수의 서브모듈(94)을 포함할 수 있다. 제3 캐비닛(95)에 수용되는 제3 서브모듈유닛(11-5)은 3상 교류전압 중에서 제3상, 예컨대 c 상의 전압을 컨버팅하기 위한 다수의 서브모듈(96)을 포함할 수 있다. The first submodule unit 11-1 accommodated in the first cabinet 91 may include a plurality of submodules 92 for converting a voltage of a first phase, for example, a phase among three phase AC voltages. The second sub module unit 11-3 accommodated in the second cabinet 93 may include a plurality of sub modules 94 for converting a second phase, for example, a b phase voltage among three phase AC voltages. The third sub module unit 11-5 accommodated in the third cabinet 95 may include a plurality of sub modules 96 for converting a voltage of a third phase, for example, a c phase among three phase AC voltages.

다수의 서브모듈(92) 중에서 제1 서브모듈에 입력부스바(busbar, 71)가 접속되고, 마지막 서브모듈에 출력부스바(75)가 접속되며, 그 외 서브모듈 간에는 연결 부스바(73)가 접속될 수 있다. An input busbar 71 is connected to the first submodule among the plurality of submodules 92, an output busbar 75 is connected to the last submodule, and a connection busbar 73 is connected between the other submodules. Can be connected.

각 서브모듈(92, 94, 96)은 각 캐비닛(91, 93, 95) 상측에 설치된 가이드 슬라이딩레일부(68)에 의해 캐비닛(91, 93, 95) 안으로 인입될 수 있다. Each submodule 92, 94, 96 may be drawn into the cabinets 91, 93, 95 by a guide sliding rail 68 provided above the cabinets 91, 93, 95.

도 2 에서는 설명의 편의를 위하여 3개의 캐비닛(91, 93, 95) 및 3개의 절연유닛(81, 83, 85)이 도시하였으나, 사용자의 필요에 따라 캐비닛(91, 93, 95)의 개수 및 절연유닛(81, 83, 85)의 개수는 다양하게 변형 가능하며, 이는 본 발명의 권리범위를 제한하지 아니한다.In FIG. 2, three cabinets 91, 93, and 95 and three insulation units 81, 83, and 85 are illustrated for convenience of description, but the number of cabinets 91, 93, and 95 may be changed according to user needs. The number of the insulating units 81, 83, 85 can be variously modified, which does not limit the scope of the invention.

프레임(70)의 하부에는 프레임(70)을 이동시키는 바퀴(103)가 설치될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. A wheel 103 for moving the frame 70 may be installed below the frame 70, but is not limited thereto.

바퀴(103)에 의해 무거운 하중을 갖는 프레임(70)이 원하는 장소로 용이하게 이동될 수 있다.By the wheels 103, the frame 70 having a heavy load can be easily moved to a desired place.

만일 프레임(70)이 특정 장소에 고정되는 경우, 바퀴(103)는 생략될 수 있다. If the frame 70 is fixed in a specific place, the wheel 103 can be omitted.

실시예의 전력보상장치는 프레임(70)의 일측에 설치되는 메인관(120), 메인관(120)으로부터 각 캐비닛(91, 93, 95)으로 분기되는 다수의 분기관(110) 및 분기관(110) 각각으로부터 분기되어 각 서브모듈(92, 94, 96)에 연결되는 다수의 서브분기관(76)을 포함할 수 있다.The power compensator of the embodiment includes a plurality of branch pipes 110 and branch pipes branched from the main pipe 120 and the main pipe 120 to the cabinets 91, 93, and 95 installed on one side of the frame 70. 110 may include a plurality of sub branch pipes 76 branched from each other and connected to each sub module 92, 94, 96.

메인관(120)은 냉각수를 입수시키는 제1 메인관(121)과 냉각수를 출수시키는 제2 메인관(123)을 포함할 수 있다. 분기관(110)은 제1 메인관(121)과 연결되어 냉각수를 입수시키는 제1 분기관(111)과 제2 메인관(123)과 연결되어 냉각수를 출수시키는 제2 분기관(113)을 포함할 수 있다. 서브분기관(76)은 제1 분기관(111)과 서브모듈(92, 94, 96)의 입수측을 연결시켜 냉각수를 서브모듈(92, 94, 96)의 입수측으로 입수시키는 제1 서브분기관(77)과 제2 분기관(113)과 서브모듈(92, 94, 96)의 출수측을 연결시켜 냉각수를 서브모듈(92, 94, 96)의 출수측으로부터 출수시키는 제2 서브분기관(79)를 포함할 수 있다. The main tube 120 may include a first main tube 121 for receiving the coolant and a second main tube 123 for extracting the coolant. The branch pipe 110 is connected to the first main pipe 121 to connect the first branch pipe 111 and the second main pipe 123 to receive the coolant and the second branch pipe 113 to discharge the coolant. It may include. The sub branch pipe 76 connects the first branch pipe 111 and the inlet side of the submodules 92, 94, and 96 so as to obtain the coolant into the inlet side of the submodules 92, 94, and 96. A second sub branch pipe that connects the engine 77, the second branch pipe 113, and the water outlet side of the submodules 92, 94, and 96 to discharge coolant from the water outlet side of the submodules 92, 94, and 96. And (79).

도 3는 실시예에 따른 MMC 기반 전력보상장치의 회로도를 도시한 것이다.3 is a circuit diagram of an MMC-based power compensation apparatus according to an embodiment.

도 3에 도시한 바와 같이, MMC 기반 전력보상장치(10)는 각 상 별로 직렬로 연결된 다수의 서브모듈(92, 94, 96)을 포함할 수 있다. 다수의 서브모듈(92, 94, 96)의 동작에 의해 전력계통으로 유효전력이나 무효전력이 공급되거나 전력계통으로부터 유효전력이나 무효전력이 흡수될 수 있다.  As shown in FIG. 3, the MMC-based power compensator 10 may include a plurality of submodules 92, 94, and 96 connected in series for each phase. By the operation of the plurality of submodules 92, 94, and 96, active power or reactive power may be supplied to the power system, or active power or reactive power may be absorbed from the power system.

도 3에서는 Y-형 전력보상장치를 도시하고 있지만, Δ-형 전력보상장치 또한 본 발명에 채택될 수 있다. Although the Y-type power compensation device is shown in FIG. 3, the Δ-type power compensation device may also be adopted in the present invention.

각 상에 구비된 다수의 서브모듈(92, 94, 96)이 하나의 밸브(valve)로 정의될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. A plurality of submodules 92, 94, and 96 provided in each phase may be defined as one valve, but is not limited thereto.

도 4은 실시예에 따른 서브모듈을 도시한 사시도이고, 도 5는 실시예에 따른 서브모듈을 구성하는 회로도이다.4 is a perspective view illustrating a submodule according to an embodiment, and FIG. 5 is a circuit diagram of a submodule according to an embodiment.

도 4 및 도 5를 참조하면, 실시예에 따른 서브모듈(92, 94, 96)은 파워팩(13) 및 커패시터팩(55)를 포함할 수 있다. 4 and 5, the submodules 92, 94, and 96 according to the embodiment may include a power pack 13 and a capacitor pack 55.

파워팩(13)과 커패시터팩(55)는 전기적으로 접속될 수 있다. 파워팩(13)의 스위칭 동작에 의해 커패시터팩(55)이 충방전될 수 있다.The power pack 13 and the capacitor pack 55 may be electrically connected. The capacitor pack 55 may be charged and discharged by the switching operation of the power pack 13.

커패시터팩(55)은 케이스와 그 케이스 안에 설치된 커패시터소자(56)를 포함할 수 있다. The capacitor pack 55 may include a case and a capacitor element 56 installed in the case.

파워팩(13)의 후면에 커패시터팩(55)이 전기적으로 접속될 수 있다.The capacitor pack 55 may be electrically connected to the rear surface of the power pack 13.

파워팩(13)의 하우징에는 예컨대, 스위칭모듈(15), 저항소자(49), 셀프파워서플라이(SPS: Self Power Supply, 51) 및 인터페이스(SMI:SubModule Interface, 53)를 포함할 수 있다. The housing of the power pack 13 may include, for example, a switching module 15, a resistor 49, a self power supply 51 (SPS), and a sub module interface (SMI) 53.

스위칭모듈(15)은 제1 내지 제4 스위칭모듈(17, 19, 21, 23)을 포함할 수 있다. The switching module 15 may include first to fourth switching modules 17, 19, 21, and 23.

각 스위칭모듈(17, 19, 21, 23)은 스위칭소자(25, 27, 29, 31), 다이오드(33, 35, 37, 39) 및 게이트드라이버(41, 43, 45, 47)를 포함할 수 있다. 다이오드(33, 35, 37, 39)는 스위칭소자(25, 27, 29, 31)에 역병렬로 접속되는 프리휠링(free-wheeling) 다이오드일 수 있다.Each switching module 17, 19, 21, 23 may include switching elements 25, 27, 29, 31, diodes 33, 35, 37, 39, and gate drivers 41, 43, 45, 47. Can be. The diodes 33, 35, 37, 39 may be free-wheeling diodes connected in anti-parallel to the switching elements 25, 27, 29, 31.

즉, 제1 스위칭모듈(17)은 제1 스위칭소자(25), 제1 다이오드(33) 및 제1 게이트드라이버(41)를 포함할 수 있다. 제2 스위칭모듈(19)은 제2 스위칭소자(27), 제2 다이오드(35) 및 제2 게이트드라이버(43)를 포함할 수 있다. 제3 스위칭모듈(21)은 제3 스위칭소자(29), 제3 다이오드(37) 및 제3 게이트드라이버(45)를 포함할 수 있다. 제4 스위칭모듈(23)은 제4 스위칭소자(31), 제4 다이오드(39) 및 제4 게이트드라이버(47)를 포함할 수 있다. That is, the first switching module 17 may include the first switching device 25, the first diode 33, and the first gate driver 41. The second switching module 19 may include a second switching device 27, a second diode 35, and a second gate driver 43. The third switching module 21 may include a third switching device 29, a third diode 37, and a third gate driver 45. The fourth switching module 23 may include a fourth switching element 31, a fourth diode 39, and a fourth gate driver 47.

제1 내지 제4 스위칭소자(25, 27, 29, 31) 각각은 인터페이스(53)에서 제공되는 게이트신호에 의해 스위칭될 수 있다. 예컨대, 제1 내지 제4 스위칭소자(25, 27, 29, 31) 각각은 로우레벨의 게이트신호에 응답하여 턴오프되고 하이레벨의 게이트신호에 응답하여 턴온될 수 있다. Each of the first to fourth switching devices 25, 27, 29, and 31 may be switched by a gate signal provided from the interface 53. For example, each of the first to fourth switching elements 25, 27, 29, and 31 may be turned off in response to a low level gate signal and turned on in response to a high level gate signal.

제1 내지 제4 스위칭소자(25, 27, 29, 31) 각각은 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)소자를 포함할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. Each of the first to fourth switching devices 25, 27, 29, and 31 may include an Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) device, but is not limited thereto.

즉, 제1 스위칭소자(25)는 제1 IGBT소자이고, 제2 스위칭소자(27)는 제2 IGBT이고, 제3 스위칭소자(29)는 제3 IGBT이며, 제4 스위칭소자(31)는 제4 IGBT일 수 있다. That is, the first switching element 25 is a first IGBT element, the second switching element 27 is a second IGBT, the third switching element 29 is a third IGBT, and the fourth switching element 31 is It may be a fourth IGBT.

이러한 경우, 제1 IGBT는 제1 게이트드라이버(41)의 출력단이 접속되는 게이트단자, 제1 노드(22)에 접속되는 콜렉터단자 및 제2 노드(24)에 접속되는 에미터단자를 포함할 수 있다. 제1 다이오드(33)는 제1 IGBT와 역병렬로 제1 IGBT의 콜렉터단자와 에미터단자 사이에 접속될 수 있다. In this case, the first IGBT may include a gate terminal connected to the output terminal of the first gate driver 41, a collector terminal connected to the first node 22, and an emitter terminal connected to the second node 24. have. The first diode 33 may be connected between the collector terminal and the emitter terminal of the first IGBT in reverse parallel with the first IGBT.

제2 IGBT는 제2 게이트드라이버(43)의 출력단에 접속되는 게이트단자, 제1 노드(22)에 접속되는 콜렉터단자 및 제3 노드(26)에 접속되는 에미터단자를 포함할 수 있다. 제2 다이오드(35)는 제2 IGBT와 역병렬로 제2 IGBT의 콜렉터단자와 에미터단자 사이에 접속될 수 있다. The second IGBT may include a gate terminal connected to the output terminal of the second gate driver 43, a collector terminal connected to the first node 22, and an emitter terminal connected to the third node 26. The second diode 35 may be connected between the collector terminal and the emitter terminal of the second IGBT in reverse parallel with the second IGBT.

제3 IGBT는 제3 게이트드라이버(45)의 출력단에 접속되는 게이트단자, 제2 노드(24)에 접속되는 콜렉터단자 및 제4 노드(28)에 접속되는 에미터단자를 포함할 수 있다. 제3 다이오드(37)는 제3 IGBT와 역병렬로 제3 IGBT의 콜렉터단자와 에미터단자 사이에 접속될 수 있다. The third IGBT may include a gate terminal connected to the output terminal of the third gate driver 45, a collector terminal connected to the second node 24, and an emitter terminal connected to the fourth node 28. The third diode 37 may be connected between the collector terminal and the emitter terminal of the third IGBT in reverse parallel with the third IGBT.

제4 IGBT는 제4 게이트드라이버(47)의 출력단에 접속되는 게이트단자, 제3 노드(26)에 접속되는 콜렉터단자 및 제4 노드(28)에 접속되는 에미터단자를 포함할 수 있다. 제4 다이오드(39)는 제4 IGBT와 역병렬로 제4 IGBT의 콜렉터단자와 에미터단자 사이에 접속될 수 있다. The fourth IGBT may include a gate terminal connected to the output terminal of the fourth gate driver 47, a collector terminal connected to the third node 26, and an emitter terminal connected to the fourth node 28. The fourth diode 39 may be connected between the collector terminal and the emitter terminal of the fourth IGBT in reverse parallel with the fourth IGBT.

이와 같은 접속 구조에서, 제1 IGBT가 턴온되는 경우, 정방향의 전류나 역방향의 전류 모두 IGBT를 통해 흐를 수 있다. 제1 IGBT가 턴오프되는 경우, 정방향의 전류는 제1 다이오드(33)를 통해 흐르지만 역방향의 전류는 제1 다이오드(33)를 통해 흐를 수 없다.In such a connection structure, when the first IGBT is turned on, both the forward current and the reverse current may flow through the IGBT. When the first IGBT is turned off, the forward current flows through the first diode 33 but the reverse current cannot flow through the first diode 33.

여기서, 정방향의 전류는 제1 출력단자(57)로 전류가 인입되고 제2 출력단자(59)로 전류가 인출될 수 있다. 역방향의 전류는 제2 출력단자(59)로 전류가 인입되고 제1 출력단자(57)로 전류가 인출될 수 있다. Herein, the current in the forward direction may draw current into the first output terminal 57 and draw current into the second output terminal 59. In the reverse current, a current may be drawn into the second output terminal 59 and a current may be drawn into the first output terminal 57.

다른 IGBT 또한 턴온 또는 턴오프됨에 따라 정방향 전류나 역방향 전류가 흐르거나 차단될 수 있지만, 이에 대한 상세한 설명은 위에 제1 IGBT의 턴온/턴오프에 대한 설명으로부터 용이하게 이해될 수 있어 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.Other IGBTs may also flow or be blocked as forward or reverse currents as they are turned on or turned off, but a detailed description thereof may be readily understood from the description of the turn on / turn off of the first IGBT above for further details. Is omitted.

본 발명에서는 이와 같이 구성된 다수의 서브모듈(9) 각각의 제1 내지 제4 스위칭모듈(15, 17, 19, 21, 23)의 동작에 의해 교류전력이 직류전력으로 그리고 직류전력이 교류전력으로 변환될 수 있다. In the present invention, by the operation of the first to fourth switching module (15, 17, 19, 21, 23) of each of the plurality of sub-module (9) configured in this way, the AC power to DC power and the DC power to AC power Can be converted.

예컨대, 제1 및 제2 출력단자(57, 59)로 입력되는 교류전력은 다수의 서브모듈(9) 각각의 제1 내지 제4 스위칭모듈(15, 17, 19, 21, 23)의 동작에 의해 직류전력으로 변환되어 커패시터소자(56)에 충전될 수 있다. 또한, 커패시터소자(56)에 충전된 직류전력은 다수의 서브모듈(9) 각각의 제1 내지 제4 스위칭모듈(15, 17, 19, 21, 23)의 동작에 의해 교류전력으로 변환되어 전력계통으로 공급될 수 있다. For example, the AC power input to the first and second output terminals 57 and 59 may not affect the operation of the first to fourth switching modules 15, 17, 19, 21, and 23 of each of the plurality of submodules 9. It can be converted into direct current power to be charged in the capacitor element 56. In addition, the DC power charged in the capacitor element 56 is converted into AC power by the operation of the first to fourth switching modules 15, 17, 19, 21, 23 of each of the plurality of submodules 9 to be electric power. Can be supplied to the system.

커패시터소자(56)는 커패시터팩(55)의 하우징 내에 설치될 수 있다. 구체적으로, 커패시터소자(56)의 일측은 제1 컨덕터(60)(또는 제1 노드(22))에 접속되고, 커패시터소자(56)의 타측은 제2 컨덕터(62)(또는 제4 노드(28))에 접속될 수 있다. 커패시터소자(56)는 제1 및 제2 출력단자(57, 59)로 인입되어 서브모듈(9)의 제1 내지 제4 스위칭모듈(15, 17, 19, 21, 23)에 의해 변환된 전력이 충전될 수 있다. The capacitor element 56 may be installed in the housing of the capacitor pack 55. In detail, one side of the capacitor element 56 is connected to the first conductor 60 (or the first node 22), and the other side of the capacitor element 56 is the second conductor 62 (or the fourth node). 28)). The capacitor element 56 is introduced into the first and second output terminals 57 and 59 and converted into power by the first to fourth switching modules 15, 17, 19, 21, and 23 of the submodule 9. Can be charged.

저항소자(49)는 파워팩(13)의 하우징 내에 설치되고, 커패시터소자(56)와 병렬로 접속될 수 있다. 즉, 저항소자(49) 또한 그 일측이 제1 컨덕터(60)(또는 제1 노드(22))에 접속되고 타측이 제2 컨덕터(62)(또는 제4 노드(28))에 접속될 수 있다. The resistance element 49 may be installed in the housing of the power pack 13 and may be connected in parallel with the capacitor element 56. That is, the resistance element 49 may also be connected to one side of the first conductor 60 (or the first node 22) and the other side thereof to the second conductor 62 (or the fourth node 28). have.

커패시터소자(56)에 초기에 충전된 전압이 없는 상태에서 제1 및 제2 출력단자(57, 59)로 전압이 인가되는 경우, 과전류 및/또는 과전압이 발생하게 된다. 저항소자(49)는 이러한 과전류 및/또는 과전압을 안정화시켜 커패시터소자(56)에 안정적으로 전압이 충전될 수 있도록 하여 줄 수 있다. 또한, 저항소자(49)는 방전 기능을 가져, 서브모듈(9)의 운전 중이거나 운전 중지 중에 커패시터소자(56)에 충전된 전압을 방전시킬 수 있다. When voltage is applied to the first and second output terminals 57 and 59 in a state where no capacitor voltage is initially charged in the capacitor device 56, overcurrent and / or overvoltage are generated. The resistance element 49 may stabilize the overcurrent and / or overvoltage so that the capacitor element 56 may be stably charged with voltage. In addition, the resistance element 49 may have a discharge function to discharge the voltage charged in the capacitor element 56 while the submodule 9 is in operation or stopped.

셀프파워서플라이(51)는 커패시터소자(56)에 일정 전압이 충전될 때, 이 전압을 공급원으로 하여 인터페이스(53)나 각 스위칭모듈(15, 17, 19, 21, 23)을 구동시켜줄 수 있다. 예컨대, 커패시터소자(56)에 적어도 1400V 이상의 전압이 충전될 때 셀프파워서플라이(51)는 24V의 공급전원을 생성하여 인터페이스(53)나 각 스위칭모듈(15, 17, 19, 21, 23)로 전달하고, 인터페이스(53)나 각 스위칭모듈(15, 17, 19, 21, 23)은 이 공급전원에 의해 구동될 수 있다. The self-power supply 51 can drive the interface 53 or each switching module 15, 17, 19, 21, 23 using this voltage as a source when a certain voltage is charged in the capacitor element 56. . For example, when the capacitor device 56 is charged with a voltage of at least 1400 V or more, the self-power supply 51 generates a supply voltage of 24 V to the interface 53 or each switching module 15, 17, 19, 21, 23. The interface 53 or each switching module 15, 17, 19, 21, 23 can be driven by this power supply.

인터페이스(53)는 서브모듈(9)에 설치되는 모든 장치들은 전체적으로 관리 및/또는 제어할 수 있다. The interface 53 may manage and / or control all devices installed in the submodule 9 as a whole.

예컨대, 인터페이스(53)가 셀프파워서플라이(51)로부터 전달된 공급전원에 의해 구동되는 경우, 상위제어기로부터 제공받은 지령치를 바탕으로 각 스위칭제어모듈을 제어하기 위한 게이트신호를 생성할 수 있다. 이 게이트신호에 응답하여 각 스위칭모듈(15, 17, 19, 21, 23)에 포함된 각 스위칭소자(25, 27, 29, 31)가 턴온/턴오프될 수 있다. For example, when the interface 53 is driven by the supply power supplied from the self-power supply 51, a gate signal for controlling each switching control module may be generated based on a command value provided from the upper controller. In response to the gate signal, each switching element 25, 27, 29, 31 included in each switching module 15, 17, 19, 21, 23 may be turned on / off.

인터페이스(53)는 각 스위칭모듈(15, 17, 19, 21, 23), 커패시터소자(56), 저항소자(49) 및 셀프파워서플라이(51)와 통신을 통해 각 스위칭, 커패시터소자(56), 저항소자(49) 및 셀프파워서플라이(51) 각각의 상태 정보를 제공받을 수 있다. The interface 53 communicates with each switching module 15, 17, 19, 21, 23, the capacitor element 56, the resistor element 49, and the self-power supply 51 to communicate with each switching and capacitor element 56. The state information of each of the resistance element 49 and the self power supply 51 may be provided.

인터페이스(53)는 이러한 각종 상태를 정보를 토대로, 서브모듈(9)의 고장 등을 판단하고, 만일 서브모듈(9)이 고장난 것으로 판단되는 경우 바이패스스위치(BPS: ByPass Switch, 61)를 제어하여 바이패스스위치(61)가 도통되도록 하여 해당 서브모듈(9)이 사용되지 않도록 할 수 있다. The interface 53 determines the failure of the submodule 9 and the like based on such various states, and controls the bypass switch (BPS) Bypass Switch (BPS) if it is determined that the submodule 9 has failed. Thus, the bypass switch 61 may be turned on so that the corresponding submodule 9 may not be used.

인터페이스(53)는 이러한 상태 정보와 상위 제어기로부터 제공된 지령치를 토대로 각 스위칭모듈(15, 17, 19, 21, 23)로 공급할 게이트신호를 조정할 수도 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. The interface 53 may adjust the gate signal to be supplied to each of the switching modules 15, 17, 19, 21, and 23 based on the state information and the command value provided from the host controller, but is not limited thereto.

이상과 같이, 각 서브모듈(9)에는 다수의 구성 소자나 장치들이 구비될 수 있다. As described above, each submodule 9 may be provided with a plurality of components or devices.

특히, 각 서브모듈(9)에는 커패시터팩(55)에 포함되는 커패시터소자(56)과 파워팩(13)에 포함되는 저항소자(49)가 구비될 수 있다. In particular, each submodule 9 may be provided with a capacitor element 56 included in the capacitor pack 55 and a resistor element 49 included in the power pack 13.

제1 및 제2 입력부스바(57, 59)가 파워팩(13)의 외부, 즉 전방으로 돌출되도록 설치될 수 있다. 제1 및 제2 입력부스바(57, 59)는 케이스(141)를 통해 케이스(141) 안에 설치된 다수의 스위칭모듈(17, 19, 21, 23)에 접속될 수 있다. The first and second input bus bars 57 and 59 may be installed to protrude outwardly, that is, forward of the power pack 13. The first and second input bus bars 57 and 59 may be connected to the plurality of switching modules 17, 19, 21, and 23 installed in the case 141 through the case 141.

제1 및 제2 입력부스바(57, 59)는 바이패스스위치(BPS: ByPass Switch, 61)에 의해 전기적으로 접속될 수 있다. 즉, 바이패스스위치(61)의 제1 스위치단자(161)가 제1 입력부스부(57)에 접속되고, 바이패스스위치(61)의 제2 스위치단자(163)가 제2 입력부스바(59)에 접속될 수 있다.The first and second input bus bars 57 and 59 may be electrically connected by a bypass switch 61. That is, the first switch terminal 161 of the bypass switch 61 is connected to the first input booth portion 57, and the second switch terminal 163 of the bypass switch 61 is connected to the second input booth bar ( 59).

바이패스스위치(61)는 파워팩(13) 내에 스위칭모듈(17, 19, 21, 23)을 포함하는 장치에 에러가 발생되어 고장나는 경우, 제1 및 제2 입력부스바(57, 59) 사이를 전기적으로 도통시켜, 제1 입력부스바(57)로부터 바이스패스스위치(61)를 경유하여 제2 입력부스바(59)로 전류를 바이패스시켜 해당 파워팩(13)을 포함하는 서브모듈을 탈락시킬 수 있다. 여기서, 탈락이라 함은 해당 서브모듈이 사용되지 않음을 의미할 수 있다. The bypass switch 61 is provided between the first and second input bus bars 57 and 59 when an error occurs in an apparatus including the switching modules 17, 19, 21, and 23 in the power pack 13. Is electrically conducted to bypass the current from the first input bus bar 57 to the second input bus bar 59 via the bypass pass switch 61, thereby dropping the sub-module including the power pack 13. You can. Here, the dropout may mean that the corresponding submodule is not used.

파워팩(13)의 후면과 커패시터팩(55)은 제1 및 제2 연결부스바(63, 65)로 체결될 수 있다. 파워팩(13)과 커패시터팩(55)는 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 및 제2 연결부스바(63, 65)는 파워팩(13)의 외부, 예컨대 후방으로 돌출될 수 있다. The rear surface of the power pack 13 and the capacitor pack 55 may be fastened by the first and second connection bus bars 63 and 65. The power pack 13 and the capacitor pack 55 may be electrically connected. The first and second connection bus bars 63 and 65 may protrude to the outside of the power pack 13, for example, to the rear.

파워팩(13)의 상측에는 캐비닛(91, 93, 95)의 상측에 설치된 슬라이딩레일부(68)와 대응되어, 파워팩(13)이 캐비닛(91, 93, 95)에 인입될 때 슬라이딩되도록 할 수 있는 제1 슬라이딩가이드부(1191)이 구비될 수 있다.The upper side of the power pack 13 corresponds to the sliding rail portion 68 installed above the cabinets 91, 93, and 95 so that the power pack 13 can slide when the power pack 13 is drawn into the cabinets 91, 93, and 95. The first sliding guide portion 1191 may be provided.

마찬가지로, 커패시터팩(55)의 상측에는 캐비닛(91, 93, 95)의 상측에 설치된 슬라이딩레일부(68)와 대응되어, 커패시터팩(55)이 캐비닛(91, 93, 95)에 인입될 때 슬라이딩되도록 할 수 있는 제2 슬라이딩가이드부(1193)이 구비될 수 있다.Similarly, the upper side of the capacitor pack 55 corresponds to the sliding rail portion 68 provided above the cabinets 91, 93, 95, so that when the capacitor pack 55 is drawn into the cabinets 91, 93, 95. A second sliding guide portion 1193 may be provided to allow sliding.

제1 및 제2 슬라이딩가이드부(1191, 1193)을 통칭하여 슬라이딩가이드부(119)로 명명될 수 있다. The first and second sliding guide parts 1191 and 1193 may be collectively referred to as the sliding guide part 119.

미설명 부호 151, 153은 파워팩(13)에 구비된 연결부스바(63, 65)에 접속되기 위해 커패시터팩(55)에 구비된 커넥터단자일 수 있다. Reference numerals 151 and 153 may be connector terminals provided in the capacitor pack 55 to be connected to the connection bus bars 63 and 65 provided in the power pack 13.

도 6은 실시예에 따른 전력보상장치를 도시한 블록도이다.6 is a block diagram illustrating a power compensation device according to an embodiment.

도 6을 참조하면, 실시예에 따른 전력보상장치는 서브모듈(92), 파워서플라이(51), 인터페이스(53), 게이트드라이버(41) 및 바이패스스위치(61)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6, the power compensator according to the embodiment may include a submodule 92, a power supply 51, an interface 53, a gate driver 41, and a bypass switch 61.

이와 달리, 파워서플라이(51), 인터페이스(53), 게이트드라이버(41) 및 바이패스스위치(61) 모두 서브모듈(92)에 포함될 수도 있다. Alternatively, the power supply 51, the interface 53, the gate driver 41, and the bypass switch 61 may also be included in the submodule 92.

도 6에 도시된 서브모듈(92)은 도 2 및 도 3에 도시된 다수의 서브모듈(92, 94, 96) 중 하나의 서브모듈일 수 있다. The submodule 92 illustrated in FIG. 6 may be one submodule among the plurality of submodules 92, 94, and 96 illustrated in FIGS. 2 and 3.

도 6에 도시된 게이트드라이버(41)는 도 5에 도시된 다수의 게이트드라이버(41, 43, 45, 47) 중 하나의 게이트드라이버일 수 있다. The gate driver 41 shown in FIG. 6 may be a gate driver of one of the plurality of gate drivers 41, 43, 45, and 47 shown in FIG. 5.

서브모듈(92)은 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2 입력부스바(57, 59), 제1 내지 제4 스위칭모듈(17, 19, 21, 23) 및 커패시터소자(56)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 5, the submodule 92 includes first and second input bus bars 57 and 59, first to fourth switching modules 17, 19, 21, and 23, and a capacitor element 56. It may include.

제1 내지 제4 스위칭모듈(17, 19, 21, 23)은 제1 및 제2 입력부스바(57, 59)에 접속되어 제1 내지 제4 스위칭모듈(17, 19, 21, 23)의 스위칭동작에 의해 교류전력이 직류전력으로 또는 직류전력이 교류전력으로 변환될 수 있다. The first to fourth switching modules 17, 19, 21, and 23 are connected to the first and second input bus bars 57 and 59 to form the first to fourth switching modules 17, 19, 21, and 23. By the switching operation, AC power can be converted into DC power or DC power can be converted into AC power.

커패시터소자(56)는 서브모듈(92)로 입력되는 에너지(전력)를 저장하여 주고, 이 에너지가 서브모듈(92) 내에 설치되는 각종 장치들을 구동시키기 위한 전원으로 사용될 수 있으며 전력계통에 무효전력으로 공급될 수도 있다. 여기서, 각종 장치로는 예컨대, 인터페이스(53), 게이트드라이버(41), 바이패스스위치(61) 등이 있다. The capacitor element 56 stores energy (power) input to the sub module 92, and this energy may be used as a power source for driving various devices installed in the sub module 92 and reactive power in the power system. It may be supplied as Here, the various devices include, for example, an interface 53, a gate driver 41, a bypass switch 61, and the like.

바이패스스위치(61)는 제1 입력부스바(57)와 제2 입력부스바(59) 사이에 접속될 수 있다. 바이패스스위치(61)는 인터페이스(53)의 제어 하에 도통될 수 있다. 즉, 서브모듈(92)이 고장나는 경우, 인터페이스(53)는 제어신호를 발생시키고, 이러한 제어신호에 의해 바이패스스위치(61)가 도통될 수 있다. 바이패스스위치(61)가 도통되는 경우, 제1 입력부스바(57), 바이패스스위치(61) 및 제2 입력부스바(59)를 통해 바이패스 통로가 형성되어, 교류전력 또는 직류전력이 서브모듈(92)의 제1 내지 제4 스위칭모듈(17, 19, 21, 23)로 공급되지 않도록 한다. The bypass switch 61 may be connected between the first input bus bar 57 and the second input bus bar 59. The bypass switch 61 may be turned on under the control of the interface 53. That is, when the submodule 92 fails, the interface 53 generates a control signal, and the bypass switch 61 may be turned on by the control signal. When the bypass switch 61 is turned on, a bypass passage is formed through the first input bus bar 57, the bypass switch 61, and the second input bus bar 59, so that AC power or DC power is generated. The first to fourth switching modules 17, 19, 21, and 23 of the submodule 92 may not be supplied.

한편, 커패시터소자(56)에 충전된 전원은 그대로 인터페이스(53), 게이트드라이버(41) 및 바이패스스위치(61) 각각의 전원으로 사용되지 않는다. 즉, 인터페이스(53), 게이트드라이버(41) 및 바이패스스위치(61) 각각이 구동하기 위한 전원은 서로 상이하다. 따라서, 커패시터소자(56)의 전원은 인터페이스(53), 게이트드라이버(41) 및 바이패스스위치(61) 각각의 전원으로 변환될 수 있다. 이러한 전원의 변환을 위해 파워서플라이(51)가 구비될 수 있다.On the other hand, the power charged in the capacitor element 56 is not used as the power of each of the interface 53, the gate driver 41 and the bypass switch 61 as it is. That is, power sources for driving the interface 53, the gate driver 41, and the bypass switch 61 are different from each other. Accordingly, the power supply of the capacitor element 56 may be converted into the power supply of each of the interface 53, the gate driver 41, and the bypass switch 61. The power supply 51 may be provided to convert the power.

파워서플라이(51)는 변압부(207)를 제공할 수 있다. 변압부(207)는 커패시터소자(56)의 전원을 인터페이스(53), 게이트드라이버(41) 및 바이패스스위치(61) 각각의 전원으로 변환하여 줄 수 있다. The power supply 51 may provide a transformer 207. The transformer 207 may convert the power of the capacitor element 56 into the power of each of the interface 53, the gate driver 41, and the bypass switch 61.

파워서플라이(51)에서 변환된 각종 전원에 의해 인터페이스(53), 게이트드라이버(41) 및 바이패스스위치(61)가 구동될 수 있다. The interface 53, the gate driver 41, and the bypass switch 61 may be driven by various power sources converted by the power supply 51.

게이트드라이버(41)는 파워서플라이(51)에서 입력된 전원을 바탕으로 게이트신호를 생성하여 제1 내지 제4 스위칭모듈(17, 19, 21, 23)을 스위칭시킬 수 있다.The gate driver 41 may generate the gate signal based on the power input from the power supply 51 to switch the first to fourth switching modules 17, 19, 21, and 23.

인터페이스(53)는 파워서플라이(51)에서 입력된 전원을 바탕으로 게이트드라이버(41) 및/또는 바이패스스위치(61)를 제어할 수 있다.The interface 53 may control the gate driver 41 and / or the bypass switch 61 based on the power input from the power supply 51.

인터페이스(53)는 상위단, 예컨대 제어부로부터 점호신호를 입력받고, 이러한 점호신호에 응답하여 제어신호를 게이트드라이버(41)로 제공할 수 있다. 게이트드라이버(41)는 이러한 제어신호에 응답하여 게이트신호를 생성할 수 있다.The interface 53 may receive a call signal from an upper stage, for example, a controller, and provide a control signal to the gate driver 41 in response to the call signal. The gate driver 41 may generate a gate signal in response to the control signal.

인터페이스(53)는 서브모듈(92)이 고장나는 경우, 바이패스스위치(61)를 도통시키기 위한 제어신호를 생성할 수 있다. 이러한 제어신호에 응답하여 전원이 바이패스스위치(61)로 공급되어 이러한 전원에 의해 바이패스스위치(61)가 도통될 수 있다. The interface 53 may generate a control signal for conducting the bypass switch 61 when the submodule 92 fails. Power may be supplied to the bypass switch 61 in response to the control signal so that the bypass switch 61 may be turned on by the power.

예컨대, 제1 내지 제4 스위칭모듈(17, 19, 21, 23)이 고장나는지 여부를 감지하기 위해 센서(미도시)가 구비될 있다. 인터페이스(53)는 이러한 센서로부터 제공된 감지신호를 바탕으로 제1 내지 제4 스위칭모듈(17, 19, 21, 23)이 고장났는지 여부를 파악하고, 제1 내지 제4 스위칭모듈(17, 19, 21, 23)이 고장난 경우 제어신호를 생성할 수 있다. 파워서플라이(51)에서 입력된 전원은 인터페이스(53)에 충전될 수 있다. 이러한 경우, 제어신호에 의해 상기 충전된 전원이 바이패스스위치(61)로 공급될 수 있다. 이를 위해 충전된 전원의 출력단에 제어신호에 의해 턴온될 수 있는 스위치(미도시)가 구비될 수 있다.For example, a sensor (not shown) may be provided to detect whether the first to fourth switching modules 17, 19, 21, and 23 fail. The interface 53 determines whether the first to fourth switching modules 17, 19, 21, 23 have failed based on the detection signals provided from the sensor, and the first to fourth switching modules 17, 19, 21, 23) can generate a control signal when the failure. Power input from the power supply 51 may be charged to the interface 53. In this case, the charged power may be supplied to the bypass switch 61 by the control signal. To this end, a switch (not shown) which may be turned on by a control signal may be provided at an output terminal of the charged power.

한편, 인터페이스(53)가 고장나는 경우 서브모듈(92)이 고장나더라도 바이패스스위치(61)가 도통되지 않아 서브모듈(92)이 탈락되지 않을 수 있다. On the other hand, when the interface 53 is broken, even if the sub-module 92 is broken, the bypass switch 61 may not be turned on so that the sub-module 92 may not be dropped.

실시예는 이와 같이 인터페이스(53)가 고장나 바이패스스위치(61)의 제어가 불가능하더라도, 서브모듈(92)이 고장나는 경우 파워서플라이(51)에서 제공된 전원에 의해 바이패스스위치(61)가 도통되어 서브모듈(92)이 탈락될 수 있어, 서브모듈(92) 탈락에 대한 신뢰성을 강화하여 줄 수 있다.According to the embodiment, even if the interface 53 fails or the bypass switch 61 cannot be controlled, when the sub module 92 fails, the bypass switch 61 is turned off by the power supplied from the power supply 51. The sub-module 92 may be pulled out so that the reliability of the drop-out of the sub-module 92 can be enhanced.

도 7은 실시예에 따른 전력보상장치를 도시한 회로도이다.7 is a circuit diagram illustrating a power compensation device according to an embodiment.

도 7에 도시한 바와 같이, 파워서플라이(51)는 컨버터(201) 및 변압부(207)를 포함할 수 있다. As shown in FIG. 7, the power supply 51 may include a converter 201 and a transformer 207.

컨버터(201)는 DSFC(Dual Switch Fly-back Converter)일 수 있다. 컨버터(201)의 입력단은 서브모듈(92)의 커패시터소자(56)에 접속될 수 있다. 따라서 컨버터(201)의 입력단으로 커패시터소자(56)에 충전된 전원이 입력될 수 있다. The converter 201 may be a dual switch fly-back converter (DSFC). The input terminal of the converter 201 may be connected to the capacitor element 56 of the sub module 92. Therefore, the charged power to the capacitor element 56 may be input to the input terminal of the converter 201.

컨버터(201)는 제1 및 제2 스위칭모듈(203, 205)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 스위칭모듈(203, 205)의 스위칭에 의해 커패시터소자(56)에 충전된 전원이 제1 전원으로 변환될 수 있다. The converter 201 may include first and second switching modules 203 and 205. The power charged in the capacitor device 56 may be converted into the first power by switching of the first and second switching modules 203 and 205.

도 7에서는 인터페이스(53)와 바이패스스위치(61)를 구동하기 위한 컨버터(201)만 도시되고 있지만, 게이트드라이버(41)나 다른 전자소자를 구동하기 위한 다수의 컨버터가 개별적으로 구비될 수 있다. In FIG. 7, only the converter 201 for driving the interface 53 and the bypass switch 61 is illustrated, but a plurality of converters for driving the gate driver 41 or other electronic devices may be separately provided. .

변압부(207)는 1차측에 구비된 제1 변압기(T1)와 2차측에 구비된 제2 및 제3 변압기(T2, T3)를 포함할 수 있다. 변압부(207)는 컨버터(201)의 출력단에 접속될 수 있다. The transformer 207 may include a first transformer T1 provided on the primary side and second and third transformers T2 and T3 provided on the secondary side. The transformer 207 may be connected to the output terminal of the converter 201.

제1 변압기(T1)와 이에 대응되는 제2 변압기(T2)에 의해 컨버터(201)로부터 출력된 제1 전원이 제2 전원으로 변환될 수 있다. 아울러, 제1 변압기(T1)와 이에 대응되는 제3 변압기(T3)에 의해 컨버터(201)로부터 출력된 제1 전원이 제3 전원으로 변환될 수 있다. The first power output from the converter 201 may be converted into the second power by the first transformer T1 and the second transformer T2 corresponding thereto. In addition, the first power output from the converter 201 may be converted into a third power by the first transformer T1 and the third transformer T3 corresponding thereto.

나중에 설명하겠지만, 제2 전원 또는 제3 전원은 바이패스스위치(61)를 구동시키기 위한 전원으로 사용될 수 있다. 제2 전원의 전압과 제3 전원의 전압은 동일할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.As will be described later, the second power source or the third power source may be used as a power source for driving the bypass switch 61. The voltage of the second power source and the voltage of the third power source may be the same, but the present invention is not limited thereto.

인터페이스(53)는 변압부(207)에 접속될 수 있다. 인터페이스(53)는 서브모듈(92)을 전반적으로 제어할 수 있다. 예컨대, 인터페이스(53)는 바이패스스위치(61)의 도통을 제어할 수 있다. The interface 53 may be connected to the transformer 207. The interface 53 may control the submodule 92 as a whole. For example, the interface 53 may control the conduction of the bypass switch 61.

이를 위해, 인터페이스(53)는 커패시터소자(54) 및 제1 다이오드(52)를 포함할 수 있다. To this end, the interface 53 may include a capacitor device 54 and a first diode 52.

제1 내지 제4 스위칭모듈(17, 19, 21, 23)에 접속된 커패시터소자(56)는 제1 커패시터소자로 지칭되고, 인터페이스(53)에 구비된 커패시터소자(54)는 제2 커패시터소자로 지칭될 수 있다. The capacitor element 56 connected to the first to fourth switching modules 17, 19, 21, and 23 is referred to as a first capacitor element, and the capacitor element 54 provided in the interface 53 is a second capacitor element. It may be referred to as.

제1 다이오드(52)는 BOD(Break Of Diode)로서, 도통되기 위한 도통전압이 설정될 수 있다. 따라서, 제1 다이오드(52)는 해당 도통전압 이하에서는 도통되지 않고, 해당 도통전압이거나 이보다 큰 전압에서 도통될 수 있다.The first diode 52 is a break of diode (BOD), and a conduction voltage for conduction may be set. Accordingly, the first diode 52 may not conduct below the conduction voltage, but may conduct at the conduction voltage or greater than that.

제1 다이오드(52)는 커패시터소자(54)에 직렬로 접속될 수 있다. 예컨대, 커패시터소자(54)의 일측은 변압부(207)의 제2 변압기(T2)의 일측에 접속될 수 있다. The first diode 52 may be connected in series with the capacitor element 54. For example, one side of the capacitor element 54 may be connected to one side of the second transformer T2 of the transformer unit 207.

예컨대, 제1 다이오드(52)의 일측은 커패시터소자(54)의 타측에 접속되고 제1 다이오드(52)의 타측은 바이패스스위치(61)에 접속될 수 있다. For example, one side of the first diode 52 may be connected to the other side of the capacitor device 54 and the other side of the first diode 52 may be connected to the bypass switch 61.

도 7에 도시되지 않았지만, 제1 다이오드(52)가 변압부(207)의 제2 변압기(T2)와 커패시터소자(54) 사이에 접속되고, 커패시터소자(54)가 제1 다이오드(52)와 바이패스스위치(61) 사이에 접속될 수도 있다. Although not shown in FIG. 7, the first diode 52 is connected between the second transformer T2 of the transformer unit 207 and the capacitor element 54, and the capacitor element 54 is connected to the first diode 52. It may be connected between the bypass switch 61.

변압부(207)의 제2 변압기(T2)에 의해 변환된 제2 전원은 인터페이스(53)의 커패시터소자(54)에 충전될 수 있다. 커패시터소자(54)에 충전된 제2 전원은 제1 다이오드(52)의 제어에 의해 바이패스스위치(61)로 공급될 수 있다. 즉, 제1 다이오드(52)가 도통되는 경우, 커패시터소자(54)에 충전된 제2 전원이 바이패스스위치(61)로 공급되어 제2 전원에 의해 바이패스스위치(61)가 도통됨으로써, 서브모듈(92)이 탈락될 수 있다. The second power source converted by the second transformer T2 of the transformer unit 207 may be charged in the capacitor element 54 of the interface 53. The second power charged in the capacitor element 54 may be supplied to the bypass switch 61 under the control of the first diode 52. That is, when the first diode 52 is turned on, the second power charged in the capacitor element 54 is supplied to the bypass switch 61, and the bypass switch 61 is turned on by the second power supply. Module 92 may be dropped.

제1 다이오드(52)의 도통전압은 서브모듈(92)이 고장난 경우에 제2 전원으로 설정될 수 있다. 서브모듈(92)이 정상적으로 구동되는 경우, 즉 제1 내지 제4 스위칭모듈(17, 19, 21, 23)이 게이트드라이버(41)의 게이트신호에 의해 정상적으로 스위칭되는 경우, 커패시터소자(56)가 지속적으로 충방전되므로 커패시터소자(56)의 잔류전압은 커패시터소자(56)의 정격전압 이하일 수 있다. 하지만, 서브모듈(92)이 고장난 경우 예컨대 제1 내지 제4 스위칭모듈(17, 19, 21, 23)이 도통된 후 개방되지 않는 경우, 제1 및 제2 입력부스바(57, 59)로부터 제1 내지 제4 스위칭모듈(17, 19, 21, 23)을 경유하여 전력이 커패시터소자(56)의 정격전압만큼 충전되고, 커패시터소자(56)에 충전되지 못한 전력은 파워서플라이(51)로 공급된다. 따라서, 파워서플라이(51)에 커패시터소자(56)의 정격전압보다 큰 전압이 공급되므로, 파워서플라이(51)의 변압부(207)에 의해 생성된 제2 전원 및 제3 전원이 증가될 수 있다. 다시 말해, 서브모듈(92)이 고장난 경우의 제2 전원 및 제3 전원이 서브모듈(92)이 고장난 경우의 제2 전원 및 제3 전원보다 클 수 있다. The conduction voltage of the first diode 52 may be set to the second power source when the submodule 92 fails. When the submodule 92 is normally driven, that is, when the first to fourth switching modules 17, 19, 21, and 23 are normally switched by the gate signal of the gate driver 41, the capacitor element 56 is turned on. Since the voltage is continuously charged and discharged, the residual voltage of the capacitor device 56 may be less than or equal to the rated voltage of the capacitor device 56. However, when the sub-module 92 fails, for example, when the first to fourth switching modules 17, 19, 21, and 23 do not open after being turned on, the first and second input bus bars 57 and 59 Power is charged by the rated voltage of the capacitor element 56 via the first to fourth switching modules 17, 19, 21, and 23, and power not charged in the capacitor element 56 is transferred to the power supply 51. Supplied. Therefore, since a voltage larger than the rated voltage of the capacitor element 56 is supplied to the power supply 51, the second power source and the third power source generated by the transformer unit 207 of the power supply 51 can be increased. . In other words, the second power source and the third power source when the submodule 92 is broken may be greater than the second power source and the third power source when the submodule 92 is broken.

이때, 제1 다이오드(52)가 서브모듈(92)이 고장난 경우의 제2 전원으로 설정되므로, 제1 다이오드(52)는 서브모듈(92)이 고장나 변압부(207)의 제2 변압기(T2)에 의해 증가된 제2 전원에 의해 도통되므로, 상기 증가된 제2 전원이 바이패스스위치(61)로 공급되어 바이패스스위치(61)가 도통될 수 있다. At this time, since the first diode 52 is set as the second power source when the submodule 92 is broken, the first diode 52 is damaged due to the failure of the submodule 92 and the second transformer ( Since the second power is increased by T2), the increased second power is supplied to the bypass switch 61 so that the bypass switch 61 can be turned on.

한편, 인터페이스(53)가 고장나 바이패스스위치(61)가 제어되지 못할 수 있다. 즉, 인터페이스(53)의 전원회로가 이상이 발생되는 경우, 서브모듈(92)이 고장나더라도 서브모듈(92)이 고장났을 때의 제2 전원의 전압보다 낮은 전압이 커패시터소자(56)에 충전될 수 있다. 또는 인터페이스(53)의 제어회로가 이상이 발생되어 바이패스스위치(61)를 구동하기 위한 제어신호가 생성되지 않을 수 있다. 이러한 경우, 인터페이스(53)로부터 바이패스스위치(61)로 제2 전원이 공급되지 못하므로, 바이패스스위치(61)가 도통되지 않아 서브모듈(92)이 탈락되지 않을 수 있다. On the other hand, the interface 53 may be broken and the bypass switch 61 may not be controlled. That is, when an abnormality occurs in the power supply circuit of the interface 53, even if the submodule 92 fails, a voltage lower than the voltage of the second power supply when the submodule 92 fails is applied to the capacitor element 56. Can be charged. Alternatively, an error may occur in the control circuit of the interface 53 so that a control signal for driving the bypass switch 61 may not be generated. In this case, since the second power is not supplied from the interface 53 to the bypass switch 61, the bypass switch 61 may not be turned on so that the submodule 92 may not be dropped.

이러한 문제를 해소하기 위해, 실시예의 파워서플라이(51)는 서로 역병렬로 접속된 제2 및 제3 다이오드(215, 213)를 포함할 수 있다. In order to solve this problem, the power supply 51 of the embodiment may include second and third diodes 215 and 213 connected in anti-parallel to each other.

예컨대, 제2 다이오드(215)와 제3 다이오드(213)가 서로 역병렬로 접속된 것은 변압부(207)의 제3 변압기(T3)에 의한 제3 전원의 교류전압을 고려한 것이다. 예컨대, 제3 전원의 정극성 전압은 제2 다이오드(215)를 경유하여 바이패스스위치(61)로 공급될 수 있다. 예컨대. 제3 전원의 부극성 전압은 제3 다이오드(213)를 경유하여 바이패스스위치(61)로 공급될 수 있다. For example, the second diode 215 and the third diode 213 connected in parallel with each other in consideration of the AC voltage of the third power supply by the third transformer T3 of the transformer 207. For example, the positive voltage of the third power supply may be supplied to the bypass switch 61 via the second diode 215. for example. The negative voltage of the third power supply may be supplied to the bypass switch 61 via the third diode 213.

만일 제2 전원이 직류전압을 갖는 경우, 제2 및 제3 다이오드(215, 213) 중 하나의 다이오만 구비될 수도 있다. If the second power source has a DC voltage, only one diode of the second and third diodes 215 and 213 may be provided.

제2 및 제3 다이오드(215, 213)는 BOD로서, 도통되기 위한 도통전압이 설정될 수 있다. 따라서, 제2 및 제3 다이오드(215, 213)는 해당 도통전압 이하에서는 도통되지 않고, 해당 도통전압이거나 이보다 큰 전압에서 도통될 수 있다.The second and third diodes 215 and 213 are BODs, and a conduction voltage for conduction may be set. Accordingly, the second and third diodes 215 and 213 may not be conducted at or below the corresponding conduction voltage, and may be conducted at a corresponding conduction voltage or greater than that.

제2 및 제3 다이오드(215, 213) 각각의 도통전압은 동일할 수 있다. 제2 및 제3 다이오드(215, 213) 각각의 도통전압은 제1 다이오드(52)의 도통전압보다 클 수 있다. The conduction voltage of each of the second and third diodes 215 and 213 may be the same. The conduction voltage of each of the second and third diodes 215 and 213 may be greater than that of the first diode 52.

변압부(207)의 제3 변압기(T3)의 일측은 제2 다이오드(215) 또는 제3 다이오드(213)의 일측에 접속되고, 변압부(207)의 제3 변압기(T3)의 타측은 바이패스스위치(61)의 일측에 접속될 수 있다. 제2 다이오드(215) 또는 제3 다이오드(213)의 타측은 바이패스스위치(61)의 타측에 접속될 수 있다.One side of the third transformer T3 of the transformer unit 207 is connected to one side of the second diode 215 or the third diode 213, and the other side of the third transformer T3 of the transformer unit 207 is It may be connected to one side of the pass switch 61. The other side of the second diode 215 or the third diode 213 may be connected to the other side of the bypass switch 61.

따라서, 제2 다이오드(215) 또는 제3 다이오드(213)가 도통되는 경우, 변압부(207)의 제3 변압기(T3)의 제3 전원이 제2 다이오드(215) 또는 제3 다이오드(213)를 경유하여 바이패스스위치(61)로 공급되어, 제3 전원에 의해 바이패스스위치(61)가 도통될 수 있다. Therefore, when the second diode 215 or the third diode 213 is conducted, the third power source of the third transformer T3 of the transformer 207 is the second diode 215 or the third diode 213. The bypass switch 61 may be supplied to the bypass switch 61 via the third power supply so that the bypass switch 61 may be turned on by the third power source.

제1 다이오드(52)의 도통전압이 서브모듈(92)이 고장난 경우의 제2 전원으로 설정되고, 제2 다이오드(215) 또는 제3 다이오드(213)는 제1 다이오드(52)의 도통전압보다 큰 도통전압으로 설정될 수 있다. 따라서, 서브모듈(92)이 고장났을 때에 변압부(207)의 제2 변압기(T2)에 의한 제2 전원에 의해 제1 다이오드(52)가 도통되더라도, 제1 다이오드(52)의 도통전압보다 큰 도통전압을 갖는 제2 다이오드(215) 또는 제3 다이오드(213)는 변압부(207)의 제3 변압기(T3)에 의한 제3 전원에 의해 도통되지 않는다. The conduction voltage of the first diode 52 is set to the second power source when the submodule 92 fails, and the second diode 215 or the third diode 213 is less than the conduction voltage of the first diode 52. It can be set to a large conduction voltage. Therefore, even when the first diode 52 is turned on by the second power supply by the second transformer T2 of the transformer unit 207 when the submodule 92 fails, the conduction voltage of the first diode 52 is lower than that of the first diode 52. The second diode 215 or the third diode 213 having a large conduction voltage is not conducted by the third power supply by the third transformer T3 of the transformer 207.

서브모듈(92)이 고장난 상황에서 인터페이스(53)도 고장난 경우, 인터페이스(53)로부터 제2 전원이 바이패스스위치(61)로 공급되지 못한다. 서브모듈(92)이 고장나는 경우 상술한 바와 같이, 서브모듈(92)의 커패시터소자(56)에 충전되지 못한 전력이 파워서플라이(51)로 공급되어, 변압부(207)의 제3 변압기(T3)에 의해 생성된 제3 전원이 증가될 수 있다. 이와 같이 증가된 제3 전원의 전압이 제2 또는 제3 다이오드(215, 213)의 도통전압만큼 증가되는 경우, 제2 또는 제3 다이오드(215, 213)가 도통되어 제3 전원이 바이패스스위치(61)로 공급되어 바이패스스위치(61)가 제3 전원에 의해 도통되어 서브모듈(92)이 탈락될 수 있다. When the interface 53 is also broken in a situation where the submodule 92 is broken, the second power cannot be supplied from the interface 53 to the bypass switch 61. When the submodule 92 fails As described above, the electric power that is not charged to the capacitor element 56 of the submodule 92 is supplied to the power supply 51, and the third transformer of the transformer unit 207 ( The third power source generated by T3) can be increased. When the increased voltage of the third power source is increased by the conduction voltage of the second or third diodes 215 and 213, the second or third diodes 215 and 213 are turned on so that the third power source is bypass switch. The sub-module 92 may be dropped by being supplied to the 61 and the bypass switch 61 is turned on by the third power source.

실시예의 파워서플라이(51)는 저항소자(217)를 더 포함할 수 있다.The power supply 51 of the embodiment may further include a resistor 217.

저항소자(217)는 제2 또는 제3 다이오드(215, 213)와 바이패스스위치(61) 사이에 접속될 수 있다. 제2 또는 제3 다이오드(215, 213)가 도통되는 경우, 제3 전원의 고전압에 의해 돌입전류가 발생될 수 있다. 저항소자(217)는 이러한 돌입전류를 완화하여 제3 전원이 안정적으로 바이패스스위치(61)로 공급되도록 할 수 있다. The resistor 217 may be connected between the second or third diodes 215 and 213 and the bypass switch 61. When the second or third diodes 215 and 213 are conducted, an inrush current may be generated by the high voltage of the third power supply. The resistance element 217 may mitigate such inrush current so that the third power source can be stably supplied to the bypass switch 61.

상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 실시예의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 실시예의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 실시예의 범위에 포함된다.The foregoing detailed description should not be construed as limiting in all respects, but should be considered as illustrative. The scope of the embodiments should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the embodiments are included in the scope of the embodiments.

13: 파워팩
41, 43, 45, 47: 게이트드라이버
51: 파워서플라이
52, 213, 215: 다이오드
53: 인터페이스
54, 56: 커패시터소자
55: 커패시터팩
57, 59: 입력부스바
61: 바이패스스위치
63, 65: 연결부스바
92, 94, 96: 서브모듈
130: 제어보드
136, 137: 출력전극
161, 163: 스위치단자
201: 컨버터
203, 205: 스위칭모듈
207: 변압부
211: 구동부
217: 전류제한부
T1, T2, T3: 변압기
13: power pack
41, 43, 45, 47: gate driver
51: power supply
52, 213, 215: Diode
53: interface
54, 56: capacitor element
55: capacitor pack
57, 59: input booth
61: bypass switch
63, 65: connecting booth
92, 94, 96: submodule
130: control board
136, 137: output electrode
161, 163: switch terminal
201: converter
203, 205: switching module
207: transformer
211: drive unit
217: current limiting unit
T1, T2, T3: Transformer

Claims (12)

제1 및 제2 입력부스바, 상기 제1 및 제2 입력부스바에 접속되는 다수의 스위칭모듈 및 상기 스위칭모듈에 접속되어 제1 전원이 충전되는 제1 커패시터소자를 포함하는 서브모듈;
상기 제1 입력부스바와 상기 제2 입력부스바 사이에 접속되는 바이패스스위치;
상기 바이패스스위치를 제어하는 인터페이스; 및
상기 제1 전원을 이용하여 상기 바이패스스위치를 구동시키기 위한 제2 전원 및 제3 전원을 생성하는 파워서플라이를 포함하고,
상기 제2 전원은 상기 서브모듈이 고장난 경우 상기 인터페이스의 제어 하에 상기 바이패스스위치로 공급되고,
상기 제3 전원은 상기 서브모듈 및 상기 인터페이스가 고장난 경우 상기 바이패스스위치로 공급되는 전력보상장치.
A sub module including first and second input bus bars, a plurality of switching modules connected to the first and second input bus bars, and a first capacitor device connected to the switching modules to charge a first power source;
A bypass switch connected between the first input bus bar and the second input bus bar;
An interface for controlling the bypass switch; And
A power supply configured to generate a second power source and a third power source for driving the bypass switch using the first power source,
The second power is supplied to the bypass switch under control of the interface when the submodule fails.
And the third power source is supplied to the bypass switch when the submodule and the interface fail.
제1항에 있어서,
상기 인터페이스는,
상기 제2 전원이 충전되는 제2 커패시터소자; 및
상기 바이패스스위치로의 상기 제2 전원의 공급을 제어하는 제1 다이오드를 포함하는 전력보상장치.
The method of claim 1,
The interface is,
A second capacitor device in which the second power source is charged; And
And a first diode that controls the supply of the second power to the bypass switch.
제2항에 있어서,
상기 파워서플라이는,
상기 바이패스스위치로의 상기 제3 전원의 공급을 제어하는 제2 및 제3 다이오드를 포함하는 전력보상장치.
The method of claim 2,
The power supply,
And a second and a third diode for controlling the supply of the third power to the bypass switch.
제3항에 있어서,
상기 제2 및 제3 다이오드는 서로 역병렬로 접속되는 전력보상장치.
The method of claim 3,
And the second and third diodes are connected in reverse parallel with each other.
제3항에 있어서,
상기 제2 다이오드의 도통전압은 상기 제3 다이오드의 도통전압과 동일한 전력보상장치.
The method of claim 3,
And a conduction voltage of the second diode equal to the conduction voltage of the third diode.
제5항에 있어서,
상기 제1 다이오드의 도통전압은 상기 서브모듈이 고장난 경우에 상기 제2 전원으로 설정되는 전력보상장치.
The method of claim 5,
The conduction voltage of the first diode is set to the second power supply when the submodule fails.
제6항에 있어서,
상기 제2 및 제3 다이오드 각각의 도통전압은 상기 제1 다이오드의 도통전압보다 큰 전력보상장치.
The method of claim 6,
And a conduction voltage of each of the second and third diodes is greater than the conduction voltage of the first diode.
제7항에 있어서,
상기 서브모듈이 고장난 경우의 상기 제2 전원은 상기 서브모듈이 정상인 경우의 상기 제2 전원보다 큰 전력보상장치.
The method of claim 7, wherein
And the second power supply when the submodule fails, is larger than the second power source when the submodule is normal.
제8에 있어서,
상기 서브모듈이 고장난 경우, 상기 제1 다이오드가 도통되어 상기 제2 전원이 상기 바이패스스위치로 공급되는 전력보상장치.
According to claim 8,
And the sub-module fails, wherein the first diode is turned on so that the second power is supplied to the bypass switch.
제9항에 있어서,
상기 서브모듈과 상기 인터페이스가 고장난 경우, 상기 제2 또는 제3 다이오드가 도통되어 상기 제3 전원이 상기 바이패스스위치로 공급되는 전력보상장치.
The method of claim 9,
And the second or third diode is conductive so that the third power is supplied to the bypass switch when the submodule and the interface have failed.
제3항에 있어서,
상기 파워서플라이는,
상기 제2 또는 제3 다이오드와 상기 바이패스스위치 사이에 접속되는 저항소자를 더 포함하는 전력보상장치.
The method of claim 3,
The power supply,
And a resistance element connected between the second or third diode and the bypass switch.
제1 및 제2 입력부스바;
상기 제1 및 제2 입력부스바에 접속되는 다수의 스위칭모듈;
상기 스위칭모듈에 접속되어 제1 전원이 충전되는 커패시터소자;
상기 제1 입력부스바와 상기 제2 입력부스바 사이에 접속되는 바이패스스위치;
상기 바이패스스위치를 제어하는 인터페이스; 및
상기 제1 전원을 이용하여 상기 바이패스스위치를 구동시키기 위한 제2 전원 및 제3 전원을 생성하는 파워서플라이를 포함하고,
상기 제2 전원은 상기 서브모듈이 고장난 경우 상기 인터페이스의 제어 하에 상기 바이패스스위치로 공급되고,
상기 제3 전원은 상기 서브모듈 및 상기 인터페이스가 고장난 경우 상기 바이패스스위치로 공급되는 전력보상장치.
First and second input bus bars;
A plurality of switching modules connected to the first and second input bus bars;
A capacitor device connected to the switching module to charge a first power source;
A bypass switch connected between the first input bus bar and the second input bus bar;
An interface for controlling the bypass switch; And
A power supply configured to generate a second power source and a third power source for driving the bypass switch using the first power source,
The second power is supplied to the bypass switch under control of the interface when the submodule fails.
And the third power source is supplied to the bypass switch when the submodule and the interface fail.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102409038B1 (en) * 2021-11-16 2022-06-16 (주)삼문이엔아이 Modular Power Quality Compensation Device for Electrified Railway Network with Enhanced Bypass Capability

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