KR20210047621A - GRID CONNECTED POWER DEVICE with POWER COMPENSATION for LOW VOLTAGE RIDE THROUGH and GRID CONNECTING METHOD - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 풍력발전기 등 신재생에너지 발전 시스템의 저전압수용운전을 위한 전력보상 계통연계장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 계통전압이 현저히 작아진 상황에서도 안정된 전력보상을 수행할 수 있는 전력보상 계통연계장치에 관한 것이다. The present invention relates to a power compensation system linkage device for low voltage acceptance operation of a new renewable energy generation system such as a wind turbine, and more particularly, a power compensation system linkage capable of performing stable power compensation even in a situation where the system voltage is significantly reduced. It relates to the device.
최근, 화석연료의 고갈, 지구온난화 등의 대책으로 신재생 에너지에 대한 수요가 꾸준하게 증가하고 있고, 그 중에서도 세계적으로 풍력 발전은 그 설치 용량이 급증하고 있으며, 이는 계통에서 풍력 발전이 차지하는 전력량 또한 급격하게 증가하는 것을 의미한다.Recently, the demand for new and renewable energy has been steadily increasing as a countermeasure against depletion of fossil fuels and global warming, and among them, the installed capacity of wind power generation is rapidly increasing worldwide, which means that the amount of power the wind power takes up in the system is also rapid. Means to increase.
그러나, 자연은 인간이 원하는 것을, 원하는 만큼, 인간이 원할 때 공급해 주지 않으며, 자연의 변화에 따라 발전량은 급격하게 변동하고 이는 전력계통 전체에 악영향을 주게 된다.However, nature does not supply what man wants, as much as he wants, when man wants it, and the amount of power generation rapidly fluctuates according to changes in nature, which adversely affects the entire power system.
또한, 풍력 발전이 전력계통에서 점차 차지하는 비중의 증가는 계통의 외란에 대해 발전을 멈추는 것이 아니라, 계통에 협조하는 역할을 수행하도록 요구하며, 이에 이미 많은 나라에서는 풍력 발전소에 대해 계통연계규정(Grid Code)을 만들어 법제화하고 있다.In addition, the gradual increase in the proportion of wind power generation in the power system does not stop power generation against disturbances in the system, but requires it to play the role of cooperating with the system.Therefore, in many countries, grid connection regulations (Grid Code) is being legalized.
특히, 저전압수용운전(LVRT)은 계통에서 순간적인 저전압 상태가 발생하더라도, 소정의 시간 이내에는 풍력발전을 계통으로부터 떼어내지 않고 계속 연결된 상태를 유지하며, 계통이 순간 저전압 상태에서 회복되는 시점에서 소정의 전력을 계통으로 보내어 계통 회복에 기여하는 동작을 수행하도록 하는 것이다.In particular, low voltage acceptance operation (LVRT) maintains a connected state without removing the wind power generation from the grid within a predetermined time, even if an instantaneous low voltage state occurs in the system, and is determined at the point when the system recovers from the instantaneous low voltage state. The power of the system is sent to the system to perform an action that contributes to system recovery.
보다 상세하게는, 계통의 순간 저전압 발생시 풍력발전기(소)에 요구되는 저전압수용운전(LVRT) 기능을 예시하면, 저전압수용운전 기능은 계통의 순간 저전압이 정상상태의 계통전압 20% 수준까지는 0625초 동안 동작하고, 최대 3초 동안 정상상태의 계통전압이 90% 이상 회복될 경우 계통연계 상태를 계속 유지해야 하는 능력을 말한다.More specifically, when an instantaneous low voltage of the system occurs, the low voltage acceptance operation (LVRT) function required for the wind turbine (small) is illustrated. The low voltage acceptance operation function is 0625 seconds until the instantaneous low voltage of the system reaches the level of 20% of the grid voltage in a normal state. It is the ability to keep the grid-connected state when operating for a period of time and recovering more than 90% of the grid voltage in a normal state for a maximum of 3 seconds.
대부분의 분산전원을 위한 계통연계장치는 디씨링크 전원을 통해 연계되는 전력변환장치가 주를 이루고 있다. 정상상태일 경우 신재생에너지 소스로부터 계통으로의 전력전달이 이루어져 디씨링크 전압은 안정화되지만, 계통전압이 현저히 낮은 LVRT 상황에서는 계통에 전달되는 전력이 줄어들거나, 없어지게되므로 디씨링크 전압이 급격하게 상승하게 된다.Most of the grid-connected devices for distributed power supply are power conversion devices that are connected through DC link power. In the normal state, the DC link voltage is stabilized due to power transfer from the renewable energy source to the grid, but in the LVRT situation where the grid voltage is significantly low, the power delivered to the grid decreases or disappears, so the DC link voltage rises rapidly. It is done.
이 문제를 해결하기 위한 종래 해결방안으로서, Dynamic Brake를 이용하는 방법이 있다. 이는 디씨링크 전압이 특정전압 이상으로 상승하였을 경우 외부의 저항기를 통해 상승된 전압을 억제하는 방법이다. 대부분의 신재생에너지용 계통연계장치에 적용가능하며 제어방법 및 구성이 간단하다는 장점이 있으나, 외부의 저항기를 취부할 공간이 필요하며 용량이 클수록 필요공간이 커지는 문제점이 있다.As a conventional solution for solving this problem, there is a method using a dynamic brake. This is a method of suppressing the increased voltage through an external resistor when the DCLink voltage rises above a specific voltage. It can be applied to most grid-connected devices for new and renewable energy, and has the advantage of simple control method and configuration, but there is a problem in that a space for attaching an external resistor is required, and the larger the capacity, the larger the required space.
다른 종래 해결방안으로서, De-loading droop 제어 방법이 있다. 이는 풍력발전에서 주로 사용되며, 디씨링크 전압이 특정전압 또는 특정주파수 이상으로 상승하였을 경우 이에 따라 신재생에너지 발전전력을 감소시키는 방법이다. 외부의 하드웨어가 필요없다는 장점이 있으나 전압억제성능이 좋지못하며 성능을 향상시키기 위해서는 복잡한 제어 알고리즘이 요망되어, 적용이 어려운 문제가 있다.As another conventional solution, there is a de-loading droop control method. This is mainly used in wind power generation, and is a method of reducing power generation for new and renewable energy when the DC link voltage rises above a specific voltage or a specific frequency. There is an advantage in that external hardware is not required, but the voltage suppression performance is poor, and in order to improve the performance, a complex control algorithm is required, which makes it difficult to apply.
또 다른 종래 해결방안으로서, 전력보상 제어 방법이 있다. 이는 신재생에너지 제어용 전력변환장치의 생산전력을 LVRT 상황에 맞게 보상하는 방법이다. 제어 성능이 Droop 제어에 비해 뛰어나며, 외부장치를 필요로 하지 않으나, 제어 알고리즘이 비교적 복잡하며, 매우 상세한 계통과 전력변환장치, 발전전력 파라미터를 필요로 한다.As another conventional solution, there is a power compensation control method. This is a method of compensating the power produced by the power conversion device for controlling new and renewable energy according to the LVRT situation. The control performance is superior to the Droop control and does not require an external device, but the control algorithm is relatively complex, and requires a very detailed system, power conversion device, and generation power parameters.
본 발명은 LVRT 상황에서 신재생에너지 발전 전력의 손실없이 디시링크 전압을 안정화할 수 있는 전력보상 계통연계장치를 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a power compensation system interconnection device capable of stabilizing a DC link voltage without loss of power generated by renewable energy in an LVRT situation.
본 발명은 저전압수용운전을 위한 전력보상 계통연계장치가 초기 충전저항 없이도 복구된 계통에 안정적으로 연결될 수 있는 계통연계 방법을 제공하고자 한다. An object of the present invention is to provide a system connection method in which a power compensation system connection device for low voltage acceptance operation can be stably connected to a restored system without initial charging resistance.
본 발명의 일 측면에 따른 전력보상 계통연계장치는, 신재생에너지 발전 시스템과 계통의 전력 전달을 연계하며, 계통과의 연결을 단속하는 계통연계 스위치와, 계통과 상기 신재생에너지 발전 시스템의 직접적인 전류 경로를 차단하면서 교류 전력을 전달하는 절연 변압기와, 상기 절연 변압기의교류와 상기 신재생에너지 발전 시스템의 디씨링크의 직류를 변환하는 신재생측 변환 회로를 구비한 계통연계장치; 상기 계통연계장치의 직류-교류 변환 동작을 제어하는 전력변환 제어부; 및 상기 계통연계 스위치와 상기 절연 변압기 사이에 연결되며, 저전압수용운전 상황에서 신재생에너지 발전 시스템과 보조를 맞추어 계통으로 전력을 공급하는 전력보상장치를 포함할 수 있다.A power compensation system linkage device according to an aspect of the present invention includes a grid linking switch that connects a new and renewable energy generation system and power transmission between the grid and regulates the connection with the grid, and a direct connection between the grid and the new and renewable energy generation system. A grid connection device including an isolation transformer for transmitting AC power while blocking a current path, and a new and renewable side conversion circuit for converting AC of the isolation transformer and DC link of the new and renewable energy power generation system; A power conversion control unit for controlling a DC-AC conversion operation of the grid-connected device; And a power compensation device connected between the grid-connected switch and the isolation transformer, and supplying power to the grid in step with the new and renewable energy generation system in a low voltage receiving operation situation.
여기서, 상기 전력보상장치는, 관성이나 중력에 의한 기계적 포텐셜 에너지 형태로 에너지를 저장하는 에너지 저장매체; 상기 에너지 저장매체에 저장된 에너지를 전력으로 변환하는 원동 발전기 형태의 에너지 변환기기; 상기 에너지 변환기기에서 출력되는 전력을 직류로 변환하는 직류 변환 회로; 상기 직류 변환 회로의 직류 전력과 상기 계통의 교류 전력을 변환하는 보상측 변환 회로; 및 저전압수용운전 상황에서 상기 BESS에 저장된 전력을 계통으로 공급하도록 상기 보상측 변환 회로를 제어하는 전력보상 제어부를 포함할 수 있다.Here, the power compensation device includes: an energy storage medium that stores energy in the form of mechanical potential energy due to inertia or gravity; An energy converter in the form of a motor generator for converting energy stored in the energy storage medium into electric power; A DC conversion circuit for converting power output from the energy converter into DC; A compensation-side conversion circuit for converting DC power of the DC conversion circuit and AC power of the system; And a power compensation control unit that controls the compensation-side conversion circuit to supply the power stored in the BESS to the system in a low-voltage-accepting operation situation.
여기서, 상기 전력보상장치는, 2차 전지인 배터리나 슈퍼커패시터에 전력을 저장하고 방출하는 BESS; 상기 BESS의 직류 전력과 상기 계통의 교류 전력을 변환하는 보상측 변환 회로; 및 저전압수용운전 상황에서 상기 BESS에 저장된 전력을 계통으로 공급하도록 상기 보상측 변환 회로를 제어하는 전력보상 제어부를 포함할 수 있다.Here, the power compensation device includes: a BESS for storing and discharging power in a battery or a supercapacitor, which is a secondary battery; A compensation-side conversion circuit for converting DC power of the BESS and AC power of the system; And a power compensation control unit that controls the compensation-side conversion circuit to supply the power stored in the BESS to the system in a low-voltage-accepting operation situation.
여기서, 상기 전력보상 제어부는, 저전압수용운전 상황에서 계통에 공급할 보상 전력 및 상기 보상 전력에 대한 상기 신재생에너지 발전 시스템과의 분담율을 산정하는 전력 배분부; 및 상기 보상 전력에 상기 분담율을 적용한 전력을 계통으로 보상하는 전력 보상부를 포함할 수 있다.Here, the power compensation control unit may include: a power distribution unit that calculates a compensation power to be supplied to the system in a low voltage acceptance operation situation and a share of the compensation power with the renewable energy generation system; And a power compensation unit for systemically compensating the power obtained by applying the share ratio to the compensated power.
여기서, 상기 전력변환 제어부는, 현재 시점의 상기 디씨링크 전압에 디시링크 전압의 지령값을 반영하여, 상기 신재생에너지 발전 시스템 내부 소요 전력을 제외한 저전압수용운전 상황에서 상기 신재생에너지 발전 시스템에서 공급가능한 발전 전력을 산정하여, 상기 전력 배분부로 제공할 수 있다.Here, the power conversion control unit reflects the command value of the DC link voltage to the DC link voltage at the present time, and supplies it from the renewable energy generation system in a low voltage receiving operation situation excluding the power required inside the renewable energy generation system. Possible generated power may be calculated and provided to the power distribution unit.
여기서, 상기 전력보상장치는, 상기 신재생에너지 발전 시스템이 계통에서 분리된 상태에서 계통 전압이 정상으로 복구되면, 상기 디씨링크의 전압을 복구된 계통의 선간 피크 전압의 소정 기준치에 도달할 때까지 전력을 제공할 수 있다.Here, the power compensation device, when the grid voltage is restored to normal while the new and renewable energy generation system is separated from the grid, the voltage of the DC link is restored until a predetermined reference value of the peak voltage between lines of the restored grid is reached. Power can be provided.
여기서, 상기 전력보상장치는, 상기 계통연계 스위치가 열린 상태에서 계통 전압을 모니터링하는 단계; 상기 계통 전압이 정상으로 복구되면, 계통의 선간 피크 전압을 계산하는 단계; 내부에 저장된 전력을 상기 디씨링크로 공급하는 단계; 상기 디씨링크 전압이 선간 피크 전압의 소정 기준치 이상인지 확인하는 단계; 상기 디씨링크 전압이 선간 피크 전압의 소정 기준치 이상이면, 상기 디씨링크로의 전력 공급을 중단하고, 상기 신재생에너지 발전 시스템과의 연결을 차단하는 단계; 및 상기 계통연계 스위치를 닫고, 상기 전력변환 제어부로 상기 계통연계 전력 제어를 지시하는 단계를 포함할 수 있다.Here, the power compensation device, monitoring the grid voltage while the grid connection switch is open; When the grid voltage is restored to normal, calculating a peak voltage between lines of the grid; Supplying the power stored therein to the DC link; Checking whether the DC link voltage is greater than or equal to a predetermined reference value of a peak voltage between lines; When the DCLink voltage is higher than a predetermined reference value of the peak voltage between lines, stopping power supply to the DCLink and disconnecting the connection with the renewable energy generation system; And closing the grid-connected switch and instructing the grid-connected power control to the power conversion control unit.
본 발명의 다른 측면에 따른 계통연계 방법은, 신재생에너지 발전 시스템과 계통의 연결을 단속하는 계통연계 스위치와, 신재생에너지 발전 시스템과 계통을 절연하는 절연 변압기 사이에 연결되며, 저전압수용운전 상황에서 신재생에너지 발전 시스템과 보조를 맞추어 계통으로 전력을 공급하는 전력보상장치에서 수행되는 계통연계 방법에 있어서,A grid linking method according to another aspect of the present invention is connected between a grid linking switch that regulates the connection between the new and renewable energy power generation system and the grid, and an isolation transformer that insulates the new and renewable energy power generation system and the grid, and a low voltage acceptance operation situation In the grid connection method performed in the power compensation device that supplies power to the grid in keeping with the renewable energy generation system in,
상기 신재생에너지 발전 시스템이 계통에서 분리된 상태에서 계통 전압을 모니터링하는 단계; 상기 계통 전압이 정상으로 복구되면, 계통의 선간 피크 전압을 계산하는 단계; 내부에 저장된 전력을 상기 신재생에너지 발전 시스템의 디씨링크로 공급하는 단계; 상기 디씨링크 전압이 선간 피크 전압의 소정 기준치 이상인지 확인하는 단계; 상기 디씨링크 전압이 선간 피크 전압의 소정 기준치 이상이면, 상기 디씨링크로의 전력 공급을 중단하고, 상기 신재생에너지 발전 시스템과의 연결을 차단하는 단계; 및 상기 계통연계 스위치를 닫고, 신재생에너지 발전에 대한 계통연계 전력 제어를 지시하는 단계를 포함할 수 있다.Monitoring the grid voltage while the renewable energy power generation system is separated from the grid; When the grid voltage is restored to normal, calculating a peak voltage between lines of the grid; Supplying the electric power stored therein to the DC link of the renewable energy generation system; Checking whether the DC link voltage is greater than or equal to a predetermined reference value of a peak voltage between lines; When the DCLink voltage is higher than a predetermined reference value of the peak voltage between lines, stopping power supply to the DCLink and disconnecting the connection with the renewable energy generation system; And closing the grid-connected switch and instructing grid-connected power control for renewable energy generation.
상술한 구성에 따른 본 발명의 저전압수용운전을 위한 전력보상 계통연계장치를 실시하면, LVRT 상황에서 신재생에너지 발전 전력의 손실없이 디시링크 전압을 안정화할 수 있는 이점이 있다.If the power compensation system linkage device for the low voltage acceptance operation of the present invention according to the above-described configuration is implemented, there is an advantage in that the DC link voltage can be stabilized without loss of power generated by renewable energy in the LVRT situation.
본 발명의 저전압수용운전을 위한 전력보상 계통연계장치에서 수행되는 계통연계 방법은, 초기 충전저항 없이도 복구된 계통에 안정적으로 연계가 가능하여, 초기충전저항을 구성하기위한 하드웨어 비용 절감하는 이점이 있다.The grid linking method performed in the power compensation grid linking device for low voltage acceptance operation of the present invention can be stably linked to the restored grid without initial charging resistance, thereby reducing hardware cost for configuring the initial charging resistance. .
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LVRT(저전압수용운전)를 위한 신재생에너지 전력보상 계통연계장치를 도시한 블록도.
도 2는 도 1에 적용될 수 있는 전력보상장치의 일 실시예와 다른 구성들과의 관계를 나타낸 블록도.
도 3은 도 2의 구성을 보다 구체화한 VRT(저전압수용운전)를 위한 신재생에너지 전력보상 계통연계장치의 제어 블록도.
도 4는 도 3에서 신재생에너지 발생 전력을 계산하는 부분을 도시한 블록도.
도 5는 도 3에서 LVRT 상황에서 계통에 제공할 전력의 분배를 계산하는 부분을 도시한 블록도.
도 6은 도 1의 전력보상 계통연계장치에서 수행될 수 있는 계통 복구시 계통연계 방법을 도시한 흐름도.
도 7은 도 1에 적용될 수 있는 전력보상장치의 다른 실시예와 다른 구성들과의 관계를 나타낸 블록도.1 is a block diagram showing a new and renewable energy power compensation system interconnection device for LVRT (low voltage acceptance operation) according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a relationship between an embodiment of a power compensation apparatus applicable to FIG. 1 and other configurations;
3 is a control block diagram of a new and renewable energy power compensation system interconnection device for VRT (low voltage acceptance operation) in which the configuration of FIG. 2 is more specific.
FIG. 4 is a block diagram showing a part of calculating power generated by renewable energy in FIG. 3.
FIG. 5 is a block diagram illustrating a part of calculating a distribution of power to be provided to a grid in an LVRT situation in FIG. 3;
6 is a flow chart illustrating a method for connecting a system during system recovery that can be performed in the power compensation system connecting device of FIG. 1.
FIG. 7 is a block diagram showing a relationship between another embodiment of a power compensation device applicable to FIG. 1 and other configurations;
본 발명을 설명함에 있어서 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. In describing the present invention, terms such as first and second may be used to describe various elements, but the elements may not be limited by terms. The terms are only for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, a first element may be referred to as a second element, and similarly, a second element may be referred to as a first element.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있다거나 접속되어 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다.When a component is connected to or is referred to as being connected to another component, it can be understood that it is directly connected to or may be connected to the other component, but other components may exist in the middle. .
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. The terms used in the present specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions may include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.
본 명세서에서, 포함하다 또는 구비하다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다. In the present specification, terms such as include or include are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or a combination thereof described in the specification, and one or more other features or numbers, It may be understood that the possibility of the presence or addition of steps, actions, components, parts, or combinations thereof, is not preliminarily excluded.
또한, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.In addition, shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clearer explanation.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LVRT(저전압수용운전)를 위한 신재생에너지 전력보상 계통연계장치를 도시한 블록도이다.1 is a block diagram showing a new renewable energy power compensation system interconnection device for LVRT (low voltage acceptance operation) according to an embodiment of the present invention.
도시한 전력보상 계통연계장치는, 신재생에너지 발전 시스템과 계통의 전력 전달을 연계하며, 계통과의 연결을 단속하는 계통연계 스위치(115)와, 계통과 상기 신재생에너지 발전 시스템의 직접적인 전류 경로를 차단하면서 교류 전력을 전달하는 절연 변압기와, 상기 절연 변압기의교류와 상기 신재생에너지 발전 시스템의 디씨링크의 직류를 변환하는 신재생측 변환 회로(130)를 구비한 계통연계장치(100); 상기 계통연계장치(100)의 직류-교류 변환 동작을 제어하는 전력변환 제어부(200); 및 상기 계통연계 스위치(115)와 상기 절연 변압기 사이에 연결되며, 저전압수용운전 상황에서 신재생에너지 발전 시스템과 보조를 맞추어 계통으로 전력을 공급하는 전력보상장치를 포함한다.The illustrated power compensation grid interconnection device connects the power transmission of the renewable energy generation system and the grid, and a
도시한 전력보상 계통연계장치는, 일반적인 것과 유사한 계통연계장치에 전력보상장치를 추가하여 LVRT 상황에서도 신재생에너지 소스로부터 발생된 잉여 에너지를 전력보상기에 저장하여 발생된 에너지의 손실없이 디씨링크 전압을 안정화할 수 있다. The illustrated power compensation grid linkage device adds a power compensation device to the grid linkage device similar to the general one, stores surplus energy generated from a renewable energy source in the power compensator even in LVRT situations, and saves the DC link voltage without loss of energy generated. It can be stabilized.
도시한 전력보상장치는, 에너지저장시스템으로 구성되어 있으며 LVRT 상황에서의 Grid Code를 만족시키는데 필요한 전력을 보조한다. 추가적으로, LVRT 상황에서 계통 전압이 더 낮아져서 계통과 신재생에너지 발전 시스템의 연결이 차단된 상태에서 계통이 복구되면, 도시한 전력보상장치는 계통 초기 연계시 초기 충전 저항없이도 계통연계가 가능한 제어가 가능하도록 한다. 이를 통해 계통연계시 소모되는 전력을 없앨 수 있으며, 초기충전저항을 구성하기 위한 하드웨어 비용 절감이 가능하다.The illustrated power compensation device is composed of an energy storage system and assists the power required to satisfy the Grid Code in the LVRT situation. In addition, when the grid is restored in the state that the connection between the grid and the renewable energy generation system is cut off due to the lower grid voltage in the LVRT situation, the power compensation device shown can control the grid connection without initial charging resistance when the grid is initially connected. Do it. Through this, power consumed during grid connection can be eliminated, and hardware cost for configuring the initial charging resistance can be reduced.
도 2는 도 1에 적용될 수 있는 전력보상장치의 일 실시예와 다른 구성들과의 관계를 나타낸 블록도이다.FIG. 2 is a block diagram illustrating a relationship between an embodiment of a power compensation apparatus applicable to FIG. 1 and other configurations.
도시한 상기 전력보상장치(4000)는, 2차 전지인 배터리나 슈퍼커패시터에 전력을 저장하고 방출하는 BESS(600); 상기 BESS(600)의 직류 전력과 상기 계통의 교류 전력을 변환하는 보상측 변환 회로(500); 및 저전압수용운전 상황에서 상기 BESS(600)에 저장된 전력을 계통으로 공급하도록 상기 보상측 변환 회로(500)를 제어하는 전력보상 제어부(400)를 포함한다.The illustrated
에너지저장 방안으로서 원동기 형태 발전기기를 경유하는한 에너지 저장 방법을 이용할 수도 있고(후술함), 도 2에 도시한 바와 같이 배터리 에너지 저장장치(BESS)를 이용할 수도 있다. 전력보상 제어부(400)는 계통연계장치 측으로부터 보상전력지령을 받아 상기 배터리 에너지 저장장치(BESS)를 위한 전력변환장치(500)를 제어하고, 이에 따라 충방전되는 유무효 전력 및 에너지 저장상태 정보를 계통연계장치 측으로 전달한다. As an energy storage method, an energy storage method may be used as long as it passes through a prime mover type generator (to be described later), or a battery energy storage device (BESS) may be used as shown in FIG. 2. The power
도 3은 도 2의 구성을 보다 구체화한 LVRT(저전압수용운전)를 위한 신재생에너지 전력보상 계통연계장치의 제어 블록도이다. 도 3에서 전력보상장치의 일부를 구성하는 전력보상 제어부(400)와, 계통연계장치를 위한 전력변환 제어부(200)가 서로 혼재될 수 있음을 알 수 있다. 실제 구현에 있어서도 각 파라미터 신호들을 서로 주고받을 수 있도록 일체화된 하드웨어로 구현될 수 있다.3 is a control block diagram of a new and renewable energy power compensation system interconnection device for LVRT (low voltage acceptance operation) in which the configuration of FIG. 2 is more specific. In FIG. 3, it can be seen that the power
도면을 살펴보면, 전력분배를 담당하며, 계통전압크기에 따라 Grid Code에 맞는 유/무효전력지령을 출력하는 블록(전력 배분부)(460), dq축전류지령을 출력하는 블록(290)이 본 발명의 사상의 구현을 주도한다.Looking at the drawing, a block (power distribution unit) 460 that is in charge of power distribution and outputs an active/reactive power command suitable for the grid code according to the grid voltage level, and a
여기서, 출력하는 유/무효전력지령은 Grid Code에 의한 전력지령 뿐만 아니라 계통관리시스템에서의 요청하는 전력지령으로도 변경될 수 있다. 본 발명의 사상에 관련된 부분을 제외한 블록들은 계통연계장치의 전력제어 알고리즘을 구현하기 위한 것으로, 일반적인 전력보상기의 계통 측 전력변환장치의 제어알고리즘 구현 구조와 유사할 수 있다. Here, the output active/reactive power command may be changed not only to the power command by the grid code, but also to the power command requested by the system management system. Blocks excluding parts related to the spirit of the present invention are for implementing a power control algorithm of a grid-connected device, and may be similar to a structure of implementing a control algorithm of a grid-side power conversion device of a general power compensator.
도 1 내지 도 3에 도시한 신재생에너지 전력보상 계통연계장치는 크게 전력보상장치(4000)와 계통연계장치(100), 계통연계장치(100)를 위한 전력변환 제어부(200)로 구성되어 있다. 상기 전력변환 제어부(200)는, 3상 계통전압/전류와 신재생에너지 소스로부터 출력되는 전압전류를 센싱하여 신재생에너지 발생전력 및 계통전력을 계산하고 계통전원의 전력을 제어한다.The renewable energy power compensation system linkage device shown in FIGS. 1 to 3 is largely composed of a
여기서, 상기 전력보상 제어부(400)는, 저전압수용운전 상황에서 계통에 공급할 보상 전력 및 상기 보상 전력에 대한 상기 신재생에너지 발전 시스템과의 분담율을 산정하는 전력 배분부(460); 및 상기 보상 전력에 상기 분담율을 적용한 전력을 계통으로 보상하는 전력 보상부(420)를 포함한다.Here, the power
도시한 전력보상 계통연계장치는 LVRT(저전압수용운전)를 지원을 위한 특유 구성으로서, BESS(600)에 저장된 전력으로 계통에 전력을 보상하도록 제어하는 전력보상 제어부(400); 계통전압에 따른 LVRT 유무효 전력지령 출력을 위한 Grid Code 전력지령 발생기(290); 및 신재생에너지 발생전력과 계통전력, Gride Code 전력지령을 입력받아 계통연계장치와 전력보상기가 출력 또는 보상해야 할 분담된 전력지령을 생성하는 전력 배분부(460)를 포함할 수 있다.The illustrated power compensation system linkage device is a unique configuration for supporting LVRT (low voltage acceptance operation), and includes a power
도시한 전력보상 계통연계장치는 LVRT(저전압수용운전)를 지원을 위한 일반적인 구성으로서, LVRT 전류 레퍼런스(ir* dqs_GD)를 반영하여 2상 동기 좌표값인 전압값을 생성하는 전류 컨트롤러(285); 및 상기 2상 동기 좌표값인 전압값을 3상 직교 좌표값으로 변환하기 위한 역좌표 변환기(287)를 포함할 수 있다.The illustrated power compensation grid connection device is a general configuration for supporting LVRT (low voltage acceptance operation), and a
도시한 3상 계통연계장치(100) 및 전력변환 제어부(200)는, 홀 센서 등 전류 검출 수단(114)에서 센싱한 계통의 전류값을 이용하여 브릿지 회로(30)의 스위치 동작을 위한 피드포워드(Feedforward) 제어를 수행할 수 있다. 이때, 계기용 변압기 등 전압 검출 수단(112)에서 센싱한 계통의 전압값으로부터 추정된 계통 위상을 적용하며, 이를 위해 위상 검출기(207)를 구비한다. 상기 피드포워드 제어는 일반적으로 SVPWM 방식으로 구현되며, 이를 위해 SVPWM 모듈(280)을 구비한다. 또한, 상기 피드포워드 제어에 일종의 피드백 파라미터로서 직류단(DC 링크단) 전압값을 제공하는 직류 전압 검출기(140)를 구비한다. 전류제어의 응답성 향상을 위하여 계통전압과 파라미터를 기반으로 하는 피드포워드 보상 방법이 일반적으로 활용된다. 피드포워드 보상값은 계통전압의 크기와 인덕턴스 전압값으로 구성될 수 있다.The illustrated three-phase
상술한 피드포워드 제어에 있어서, 센싱된 전압값과 전류값에서 도출된 각 파라미터들은 3상 직교 좌표값 - 2상 직교 좌표값 - 2상 동기 좌표값 간에 변환들이 수행된다. 예컨대, 3상 직교 좌표값인 3상 계통 전압값(Vac)은 전압값 좌표 변환기(201)에 의해 2상 dq 동기 좌표값(Vr dqs)으로 변환되고, 3상 직교 좌표값인 3상 계통 전류값(iuvw)은 전류값 좌표 변환기(210)에 의해 2상 dq 동기 좌표값(ir dqs)으로 변환된다.In the above-described feedforward control, each parameter derived from the sensed voltage value and current value is transformed between a three-phase rectangular coordinate value-a two-phase rectangular coordinate value-a two-phase synchronous coordinate value. For example, a three-phase system voltage value (Vac), which is a three-phase orthogonal coordinate value, is converted into a two-phase dq synchronous coordinate value (V r dqs ) by the voltage value coordinate
상기 전력변환 제어부(200)는, 현재 시점의 디씨링크 전압에 디시링크 전압의 지령값을 반영하여, 상기 신재생에너지 발전 시스템 내부 소요 전력을 제외한 저전압수용운전 상황에서 상기 신재생에너지 발전 시스템에서 공급가능한 발전 전력을 산정하여, 상기 전력 배분부로 제공하는 발전전력 계산부(270)를 포함한다.The power
도 4는 도 3에서 신재생에너지 발생 전력을 계산하는 발전전력 계산부(270)의 일 실시예를 도시한 다.FIG. 4 shows an embodiment of a generated
도시한 발전전력 계산부(270)는, 디씨링크의 현재 전압값(Vdc)과 현재 전류값(Idc)을 곱하여 현재 생산 전력값을 구하는 곱셈기(271); 디씨링크의 현재 전압값(Vdc)과 지령 전압값(V*dc)의 차이값을 산출하는 감산기(272); 상기 2 전압값의 차이값으로부터 옵셋 전력(신재생에너지 발전 시스템에 속한 부하에 제공할 전력)을 산출하는 전압 컨트롤러(273); 및 상기 현재 생산 전력값에서 상기 옵셋 전력을 빼서 LVRT 상황에서 계통으로 공급할 수 있는 발전 전력(Pgen)를 산출하는 감산기(274)를 포함한다.The illustrated generated
도시한 발전전력 계산부(270)는, 신재생에너지에서의 발생전력을 계산하는 일종의 Source Power Calculation을 수행한다. 도시한 발전전력 계산부(270)의 특이할 점은 발생전력을 계산하는 데에 있어 해당 시점에서 센싱된 디씨링크의 전압/전류값만을 기반으로만 계산하는 것이 아니라, 디씨링크 전압이 예상 변동분도 같이 보상시켜 계산하는 것이다. 이를 통해 실제 계산하기 어려운 계통연계장치 하드웨어와 스위칭에 의해 발생되는 손실을 반영할 수 있으며, 이를 통해 LVRT상황에서 계통, 또는 전력보상기로 빠져나가야 할 전력이 좀 더 정확하게 계산될 수 있다. The illustrated generated
도 5는 도 3에서 LVRT 상황에서 계통에 제공할 전력의 분배를 계산하는 전력 배분부(460)의 일 실시예를 도시한다.FIG. 5 shows an embodiment of a
도시한 전력 배분부(460)는, 피상 전력을 제한하기 위한 구성으로서, Grid Code에 따른 유효전력값(P* GD)과 지령 무효전력값(Q* GD)에서 Grid Code에 따른 피상전력곱을 산출하는 제곱기(461); The illustrated
상기 제곱기가 산출한 피상전력곱과 계통연계장치에서 출력가능한 피상전력곱(S2 rate)의 차이를 구하는 감산기(462); 상기 차이를 제한하는 제한기(463, 464); 상기 제한된 차이를 역제곱하는 역제곱기(465); Grid Code에 따른 유효전력값(P* GD)에 상기 역제곱된 값을 빼는 감산기(466); 상기 감산기(466)의 출력값에서 전체 지령 유효전력값(P*)(도 4에서 구한 Pgen과 동일할 수 있음)을 빼서 전력보상장치 분담분 지령 유효전력값(P* comp)을 산출하는 최종 감산기(467)를 포함할 수 있다.A subtractor (462) for obtaining a difference between the apparent power product calculated by the squarer and the apparent power product (S 2 rate) output from the grid-connecting device; Limiters (463, 464) to limit the difference; An inverse square (465) for inverse square of the limited difference; A
도시한 전력 배분부(460)는, 전력보상장치(4000)와 계통연계장치(200)의 전력 부담을 산출하기 위한 구성요소로서, Grid Code에 따른 지령 유효전력값(P* GD)과 지령 무효전력값(Q* GD)에서 전력 위상(θPW)를 산출하는 아크탄젠트기(471); 상기 전력 위상(θPW)에 전체 지령 유효전력값(P*)을 탄젠트 적용하여 전체 지령 무효전력값(Q*)을 산출하는 탄젠트기(472, 473); 상기 전력 위상(θPW)에 전력보상장치 분담분 지령 유효전력값(P* comp)을 탄젠트 적용하여 전력보상장치 분담분 지령 무효전력값(Q* comp)을 산출하는 유효 탄젠트기(472, 474)를 포함할 수 있다.The illustrated
도시한 전력 배분부(460)는, 가장 먼저 Grid Code에 의해 정의된 출력전력이 신재생에너지 계통연계장치에서 출력가능한 정격 피상전력을 넘어서는지 확인한 후, 이를 제한한다. 제한된 유효전력출력이 신재생에너지 발생전력보다 크다면 그만큼이 전력보상기에서 보상해주어야 할 전력이 되며, 작다면 전력보상기가 흡수해야할 전력이 된다. 한편 무효전력은 Grid Code에서의 지령을 바탕으로 전력각(θPW)을 계산한 후 계산된 유효전력 크기에 맞게 전력보상장치(400)가 보상해줘야할 무효전력지령(Q* comp)과 계통연계장치(200)가 보상해줘야할 무효전력지령(Q* - Q* comp)을 계산한다. 이를 통해 전력보상장치(400)와 계통연계장치(200)에서 제어하는 계통전력은 동일한 전력각의 유/무효전력으로 제어될 수 있다.The illustrated
구현에 따라, 도 1, 도 2의 신재생에너지 계통연계장치(4000)는 초기충전저항없이도 신재생에너지의 계통연계가 가능하다. 초기충전저항은 계통연계장치를 계통에 연계시킬 때 필수적인 하드웨어 구성으로 이를 통해 계통에 디씨링크(DC-link) 전류의 순간적인 전류를 억제할 수 있다. 기존에는 3상전원에 3개의 초기충전저항을 배치하는 시스템이 가장 일반적이며, 디씨링크단에 1개의 초기충전저항을 배치하는 방법이 제안되기도 하였다. 도시한 계통연계장치(4000)에 구비된 BESS(600)가 적절한 용량의 배터리를 사용하는 경우에는 초기충전저항 없이 계통연계(상시 사용)가 가능하다.Depending on the implementation, the renewable energy
도 6은 도 1의 전력보상 계통연계장치에서 수행될 수 있는 계통 복구시 계통연계 방법을 도시한 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a method of connecting a system during system recovery that can be performed in the power compensation system connecting device of FIG. 1.
도시한 흐름도에 따른 계통연계 방법은 상기 전력보상장치(4000) 주도로 수행될 수 있으며, 이에 따라 상기 전력보상장치(4000)는, 상기 신재생에너지 발전 시스템이 계통에서 분리된 상태에서 계통 전압이 정상으로 복구되면, 상기 디씨링크의 전압을 복구된 계통의 선간 피크 전압의 소정 기준치에 도달할 때까지 전력을 제공할 수 있다.The grid connection method according to the illustrated flow chart may be carried out by the
도시한 계통연계 방법은, 상기 신재생에너지 발전 시스템이 계통에서 분리된 상태, 즉, 상기 계통연계 스위치(115)가 열린 상태(S110)에서 계통 전압을 모니터링하는 단계(S120); 상기 계통 전압이 정상으로 복구되면, 계통의 선간 피크 전압을 계산하는 단계(S130); 내부에 저장된 전력을 상기 디씨링크로 공급하는 단계(S140); 상기 디씨링크 전압이 선간 피크 전압의 소정 기준치(도면에서는 80%) 이상인지 확인하는 단계(S150); 상기 디씨링크 전압이 선간 피크 전압의 소정 기준치 이상이면, 상기 디씨링크로의 전력 공급을 중단하고, 상기 신재생에너지 발전 시스템과의 연결을 차단하는 단계(S160); 및 상기 계통연계 스위치(115)를 닫고, 상기 전력변환 제어부(200)로 상기 계통연계 전력 제어를 지시하는 단계(S180)를 포함하는 계통연계 방법을 수행할 수 있다.The illustrated grid connection method includes the steps of monitoring the grid voltage in a state in which the renewable energy generation system is separated from the grid, that is, in a state in which the
계통과 연계되는 스위치가 OFF 상태이고 계통연계장치의 스위치도 OFF된 도시한 S110 상태에서, 계통전압의 복전여부를 확인한다(S120). 계통전압의 선간 피크 전압이 디씨링크 전압의 크기로 나타나므로 이를 계산하여 전력보상장치(4000)로 계통단 전압을 0에서 선간 피크 전압의 크기로 서서히 증가시켜 제어(즉, 램프 전압 제어)한다(S140). 이에 따라 전력보상장치(4000)에 저장된 전력은 디씨링크 전압으로 반영된다. 디씨링크 전압이 계통연계를 하더라도 문제가 없는 전압까지 충전된 후(선간 피크 전압의 80%)에는 전력보상기의 전압제어를 중지하고 전력보상장치(4000)의 모든 연계 스위치를 OFF 한다(S160). 이 상태에서 계통연계 스위치(115)를 ON하여 계통연계를 실시하고(S170), 계통연계장치의 스위치를 ON하는 동시에 전력제어를 수행하여 정상적인 계통연계장치의 동작을 수행한다(S180).In the illustrated S110 state in which the switch connected to the grid is OFF and the switch of the grid interconnecting device is also OFF, it is checked whether the grid voltage is restored (S120). Since the peak voltage between lines of the grid voltage appears as the magnitude of the DC link voltage, it is calculated and controlled by gradually increasing the grid voltage from 0 to the peak voltage between lines with the power compensation device 4000 (that is, controlling the ramp voltage). S140). Accordingly, the power stored in the
도 7은 도 1에 적용될 수 있는 전력보상장치의 다른 실시예와 다른 구성들과의 관계를 나타낸 블록도이다.FIG. 7 is a block diagram showing a relationship between another embodiment of a power compensation apparatus applicable to FIG. 1 and other configurations.
도시한 전력보상장치는, 관성이나 중력에 의한 기계적 포텐셜 에너지 형태로 에너지를 저장하는 에너지 저장매체(800); 상기 에너지 저장매체에 저장된 에너지를 전력으로 변환하는 원동 발전기 형태의 에너지 변환기기(900); 상기 에너지 변환기기에서 출력되는 전력을 직류로 변환하는 직류 변환 회로(540); 상기 직류 변환 회로의 직류 전력과 상기 계통의 교류 전력을 변환하는 보상측 변환 회로(520); 및 저전압수용운전 상황에서 상기 BESS에 저장된 전력을 계통으로 공급하도록 상기 보상측 변환 회로를 제어하는 전력보상 제어부(400-1)를 포함한다.The illustrated power compensation device includes an
상기 에너지 저장매체(800)로서 계통 전력의 주파수를 함께 조정할 수 있다는 점에서 플라이 휠이 적합하지만, 이에 한정되지 않고 양수 발전 설비, 압축공기 저장 장치, 축열식 에너지 저장 장치 등이 적용될 수 있다, The flywheel is suitable as the
도시한 에너지저장 방안은, 물리적 에너지 저장매체에 물리/기계적 포텐셜 에너지 형태로 저장된 에너지를 원동기 형태 발전기기를 경유하여 출력하는 에너지 저장 방법을 이용한 것이다.The illustrated energy storage method uses an energy storage method in which energy stored in a physical energy storage medium in the form of physical/mechanical potential energy is output through a generator in the form of a prime mover.
도시한 전력보상 제어부(400-1)는, 계통연계장치(100) 및/또는 전력변환 제어부(200)로부터 보상전력 지령을 받아 전력보상장치 내 전력변환장치로서 직류 변환 회로(540) 및 보상측 변환 회로(520)를 제어하고, 제어되는 유무효 전력 정보 및 에너지 저장상태 정보를 계통연계장치(100) 및/또는 전력변환 제어부(200)에 전달한다. The illustrated power compensation control unit 400-1 receives a compensation power command from the
여기서 에너지저장 매체에서 발생된 전력을 제어하는 직류 변환 회로(S540)는 에너지를 충전 또는 방전하는 전력제어를 수행하며, 계통과 연계된 보상측 변환 회로(520)는 계통에서의 분산전원용 계통연계장치가 발생시킨 전력을 흡수 또는 방출하는 전력제어 역할을 수행한다. Here, the DC conversion circuit (S540) for controlling power generated from the energy storage medium performs power control for charging or discharging energy, and the compensation-
본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those skilled in the art to which the present invention pertains, since the present invention may be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof, the embodiments described above are illustrative in all respects and should be understood as non-limiting. Only do it. The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention. .
10 : 계통단 112 : 전압 검출 수단
114 : 전류 검출 수단 115 : 계통연계 스위치
130 : 변환 회로 140 : 직류 전압 검출기
200 : 전력변환 제어부 270 : 발전전력 계산부
290 : 전력지령 발생기 400 : 전력보상 제어부
420 : 전력 보상부 460 : 전력 배분부
600 : BESS 4000 : 전력보상장치10: system stage 112: voltage detection means
114: current detection means 115: grid-connected switch
130: conversion circuit 140: DC voltage detector
200: power conversion control unit 270: generation power calculation unit
290: power command generator 400: power compensation control unit
420: power compensation unit 460: power distribution unit
600: BESS 4000: power compensation device
Claims (8)
상기 계통연계장치의 직류-교류 변환 동작을 제어하는 전력변환 제어부; 및
상기 계통연계 스위치와 상기 절연 변압기 사이에 연결되며, 저전압수용운전 상황에서 신재생에너지 발전 시스템과 보조를 맞추어 계통으로 전력을 공급하는 전력보상장치
를 포함하는 저전압수용운전을 위한 전력보상 계통연계장치.
A grid-connected switch that connects the power transmission between the renewable energy generation system and the grid, and regulates the connection with the grid, and an isolation transformer that transmits AC power while blocking the direct current path of the grid and the renewable energy generation system; A grid connection device including a new and renewable side conversion circuit for converting AC of the insulation transformer and DC link of the new and renewable energy generation system;
A power conversion control unit for controlling a DC-AC conversion operation of the grid-connected device; And
A power compensation device that is connected between the grid-connected switch and the isolation transformer, and supplies power to the grid in step with the new and renewable energy generation system in a low-voltage receiving operation situation.
Power compensation system linkage device for a low voltage receiving operation comprising a.
상기 전력보상장치는,
관성이나 중력에 의한 기계적 포텐셜 에너지 형태로 에너지를 저장하는 에너지 저장매체;
상기 에너지 저장매체에 저장된 에너지를 전력으로 변환하는 원동 발전기 형태의 에너지 변환기기;
상기 에너지 변환기기에서 출력되는 전력을 직류로 변환하는 직류 변환 회로;
상기 직류 변환 회로의 직류 전력과 상기 계통의 교류 전력을 변환하는 보상측 변환 회로; 및
저전압수용운전 상황에서 상기 BESS에 저장된 전력을 계통으로 공급하도록 상기 보상측 변환 회로를 제어하는 전력보상 제어부
를 포함하는 저전압수용운전을 위한 전력보상 계통연계장치.
The method of claim 1,
The power compensation device,
An energy storage medium that stores energy in the form of mechanical potential energy by inertia or gravity;
An energy converter in the form of a motor generator for converting energy stored in the energy storage medium into electric power;
A DC conversion circuit for converting power output from the energy converter into DC;
A compensation-side conversion circuit for converting DC power of the DC conversion circuit and AC power of the system; And
Power compensation control unit that controls the compensation-side conversion circuit to supply the power stored in the BESS to the system in a low-voltage-accepting operation situation
Power compensation system linkage device for a low voltage receiving operation comprising a.
상기 전력보상장치는,
2차 전지인 배터리나 슈퍼커패시터에 전력을 저장하고 방출하는 BESS;
상기 BESS의 직류 전력과 상기 계통의 교류 전력을 변환하는 보상측 변환 회로; 및
저전압수용운전 상황에서 상기 BESS에 저장된 전력을 계통으로 공급하도록 상기 보상측 변환 회로를 제어하는 전력보상 제어부
를 포함하는 저전압수용운전을 위한 전력보상 계통연계장치.
The method of claim 1,
The power compensation device,
BESS that stores and discharges electric power in a battery or supercapacitor, which is a secondary battery;
A compensation-side conversion circuit for converting DC power of the BESS and AC power of the system; And
Power compensation control unit that controls the compensation-side conversion circuit to supply the power stored in the BESS to the system in a low-voltage-accepting operation situation
Power compensation system linkage device for a low voltage receiving operation comprising a.
상기 전력보상 제어부는
저전압수용운전 상황에서 계통에 공급할 보상 전력 및 상기 보상 전력에 대한 상기 신재생에너지 발전 시스템과의 분담율을 산정하는 전력 배분부; 및
상기 보상 전력에 상기 분담율을 적용한 전력을 계통으로 보상하는 전력 보상부
를 포함하는 저전압수용운전을 위한 전력보상 계통연계장치.
The method according to claim 2 or 3,
The power compensation control unit
A power distribution unit that calculates a compensation power to be supplied to a system in a low-voltage receiving operation situation and a share of the compensation power with the renewable energy generation system; And
A power compensation unit that compensates for the power obtained by applying the share ratio to the compensated power by a system
Power compensation system linkage device for a low voltage receiving operation comprising a.
상기 전력변환 제어부는,
현재 시점의 상기 디씨링크 전압에 디시링크 전압의 지령값을 반영하여, 상기 신재생에너지 발전 시스템 내부 소요 전력을 제외한 저전압수용운전 상황에서 상기 신재생에너지 발전 시스템에서 공급가능한 발전 전력을 산정하여, 상기 전력 배분부로 제공하는 것을 특징으로 하는 저전압수용운전을 위한 전력보상 계통연계장치.
The method of claim 4,
The power conversion control unit,
By reflecting the command value of the DC link voltage to the DC link voltage at the present time, the generated power that can be supplied from the renewable energy power generation system is calculated in a low voltage receiving operation situation excluding the power required inside the renewable energy power generation system, and the Power compensation system linkage device for low voltage receiving operation, characterized in that provided to the power distribution unit.
상기 전력보상장치는,
상기 신재생에너지 발전 시스템이 계통에서 분리된 상태에서 계통 전압이 정상으로 복구되면, 상기 디씨링크의 전압을 복구된 계통의 선간 피크 전압의 소정 기준치에 도달할 때까지 전력을 제공하는 저전압수용운전을 위한 전력보상 계통연계장치.
The method of claim 1,
The power compensation device,
When the grid voltage is restored to normal while the renewable energy generation system is disconnected from the grid, a low voltage acceptance operation that provides power until the voltage of the DC link reaches a predetermined reference value of the peak voltage between lines of the restored grid is performed. Power compensation grid connection device for
상기 전력보상장치는,
상기 계통연계 스위치가 열린 상태에서 계통 전압을 모니터링하는 단계;
상기 계통 전압이 정상으로 복구되면, 계통의 선간 피크 전압을 계산하는 단계;
내부에 저장된 전력을 상기 디씨링크로 공급하는 단계;
상기 디씨링크 전압이 선간 피크 전압의 소정 기준치 이상인지 확인하는 단계;
상기 디씨링크 전압이 선간 피크 전압의 소정 기준치 이상이면, 상기 디씨링크로의 전력 공급을 중단하고, 상기 신재생에너지 발전 시스템과의 연결을 차단하는 단계; 및
상기 계통연계 스위치를 닫고, 상기 전력변환 제어부로 상기 계통연계 전력 제어를 지시하는 단계
를 포함하는 계통연계 방법을 수행하는 저전압수용운전을 위한 전력보상 계통연계장치.
The method of claim 6,
The power compensation device,
Monitoring the grid voltage while the grid-connected switch is open;
When the grid voltage is restored to normal, calculating a peak voltage between lines of the grid;
Supplying the power stored therein to the DC link;
Checking whether the DC link voltage is greater than or equal to a predetermined reference value of a peak voltage between lines;
When the DC link voltage is greater than or equal to a predetermined reference value of the peak voltage between lines, stopping power supply to the DC link and disconnecting the connection with the renewable energy generation system; And
Closing the grid-connected switch and instructing the grid-connected power control to the power conversion control unit
Power compensation system linkage device for low voltage acceptance operation performing a grid linkage method comprising a.
상기 신재생에너지 발전 시스템이 계통에서 분리된 상태에서 계통 전압을 모니터링하는 단계;
상기 계통 전압이 정상으로 복구되면, 계통의 선간 피크 전압을 계산하는 단계;
내부에 저장된 전력을 상기 신재생에너지 발전 시스템의 디씨링크로 공급하는 단계;
상기 디씨링크 전압이 선간 피크 전압의 소정 기준치 이상인지 확인하는 단계;
상기 디씨링크 전압이 선간 피크 전압의 소정 기준치 이상이면, 상기 디씨링크로의 전력 공급을 중단하고, 상기 신재생에너지 발전 시스템과의 연결을 차단하는 단계; 및
상기 계통연계 스위치를 닫고, 신재생에너지 발전에 대한 계통연계 전력 제어를 지시하는 단계
를 포함하는 계통연계 방법.It is connected between the grid connection switch that regulates the connection between the new and renewable energy power generation system and the grid, and the isolation transformer that insulates the new and renewable energy power generation system and the grid. In the grid connection method performed in a power compensation device that supplies power,
Monitoring the grid voltage while the renewable energy power generation system is separated from the grid;
When the grid voltage is restored to normal, calculating a peak voltage between lines of the grid;
Supplying the electric power stored therein to the DC link of the renewable energy generation system;
Checking whether the DC link voltage is greater than or equal to a predetermined reference value of a peak voltage between lines;
When the DC link voltage is greater than or equal to a predetermined reference value of the peak voltage between lines, stopping power supply to the DC link and disconnecting the connection with the renewable energy generation system; And
Closing the grid-connected switch and instructing grid-connected power control for renewable energy generation
System connection method comprising a.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190131460A KR102720536B1 (en) | 2019-10-22 | GRID CONNECTED POWER DEVICE with POWER COMPENSATION for LOW VOLTAGE RIDE THROUGH and GRID CONNECTING METHOD |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020190131460A KR102720536B1 (en) | 2019-10-22 | GRID CONNECTED POWER DEVICE with POWER COMPENSATION for LOW VOLTAGE RIDE THROUGH and GRID CONNECTING METHOD |
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KR20210047621A true KR20210047621A (en) | 2021-04-30 |
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20140087932A (en) | 2012-12-31 | 2014-07-09 | 주식회사 포스코아이씨티 | Battery energy storage system and controlling method using the same |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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