KR20210098877A - Method for Anti-islanding of the grid-connected Single Phase Inverter using Under Current Relay(UCR) - Google Patents

Method for Anti-islanding of the grid-connected Single Phase Inverter using Under Current Relay(UCR) Download PDF

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Abstract

The present invention provides a method for anti-islanding a grid-connected single-phase inverter using an under current relay (UCR) and a protection relay box to prevent a single-phase or two-phase operation of a single-phase inverter connected to KEPCO three-phase grid, by using a low-current relay and a related protection device that can re-execute system-connected operation with an automatic re-set function when a fault factor of a single-phase inverter is resolved. The method for anti-islanding a grid-connected single-phase inverter using a UCR includes the following steps: (a) an operation coil of a magnetic contactor (MC) is excited to close the MC, so that solar power is connected to a KEPCO system to be transmitted back to KEPCO; and (b) if the setting time of an on-delay timer (BT) for booting an inverter is exceeded, the MC is closed and operated in conjunction with KEPCO only when all the single-phase inverters (q, r, s) are operating normally.

Description

저전류 계전기(UCR)를 이용한 계통 연계된 단상 인버터의 단독운전 방지 방법{Method for Anti-islanding of the grid-connected Single Phase Inverter using Under Current Relay(UCR)} Method for Anti-islanding of the grid-connected Single Phase Inverter using Under Current Relay (UCR)}

본 발명은 소규모 태양광 발전 전력을 한전 3상 계통에 연계할 목적으로 단상 인버터를 이용한 발전 사업자가 기하급수적으로 증가 하고 있는바 이들 단상 인버터가 1대 이상 고장시 전압 및 전류의 상불평형으로 한전 전력의 품질 유지 관리의 필요성이 요청되었다.According to the present invention, the number of power generation companies using single-phase inverters is increasing exponentially for the purpose of linking small-scale solar power generation power to the KEPCO three-phase system. The need for quality maintenance was requested.

따라서 본 발명은 한전 전력의 품질 유지 관리를 목적으로 이들 단상 인버터의 고장을 신속히 효과적으로 감지하여 한전 계통과 연계를 분리시켜 단상 또는 2상 연계 운전으로 인한 상 불평형을 방지할 목적으로 저전류 계전기와 제어 전원 통제용 24시간 Timer 및 인버터 부팅을 위한 On Delay 기능을 가진 Timer를 적절히 조합 응용하여 구성하였다. Therefore, the present invention quickly and effectively detects the failure of these single-phase inverters for the purpose of quality maintenance and management of KEPCO power and separates the link from the KEPCO grid to prevent phase imbalance due to single-phase or two-phase linked operation and control with a low current relay The 24-hour timer for power control and the timer with On Delay function for inverter booting are properly combined and configured.

일반적으로 10KW 이하의 소용량 분산형 전원을 한전 3상 계통에 연계할 경우 설치 비용을 절감하기 위해 고가인 3상 인버터 대신 상대적으로 가격이 저렴한 단상 인버터 3대를 계통 연계 목적으로 사용하고 있다.In general, when linking a small-capacity distributed power source of 10KW or less to the KEPCO three-phase grid, three relatively inexpensive single-phase inverters are used for grid connection instead of the expensive three-phase inverter to reduce installation costs.

이 경우 1대 또는 그 이상의 단상 인버터의 고장시 전압 및 전류의 상 불평형으로 한전 전력의 품질에 영향을 줄 수 있다.In this case, when one or more single-phase inverters fail, the quality of KEPCO's power may be affected by phase imbalance of voltage and current.

따라서 한국전력의 3상 계통에 연계 운전중인 단상 인버터의 고장을 신속히 감지하여 한전 계통과 연계 운전을 자동적으로 분리하는 보호 계전기함이 필요하게 되었다.Therefore, there is a need for a protective relay box that automatically separates the KEPCO system from the linked operation by quickly detecting the failure of the single-phase inverter operating in conjunction with the three-phase system of KEPCO.

한국 전력의 분산형 전원 배전계통 연계 기술 기준(Guideline)의 제 17조 및 18조: 역송병렬 분산형 전원의 경우에는 제17조에 따른 단독운전 방지기능에 의해 자동적으로 연계를 차단하는 장치를 설치하여야한다.Articles 17 and 18 of Korea Electric Power's Distributed Power Distribution System Linkage Technical Guidelines (Guideline): In the case of reverse-transmission and parallel distributed power sources, a device that automatically cuts off the linkage by the independent operation prevention function according to Article 17 shall be installed. do. 단상 인버터 활용 발전설비 연계 방안의 보호장치 설치항: 3상 계통에서 2상 또는 3상에 단상 인버터를 설치하는 경우 계통 또는 1대 이상의 인버터 고장시 계통에서 분리될 수 있도록 전압 및 전류 요소를 포함한 계전기 및 차단기를 인버터 전단에 설치하여야 한다.Protection device installation clause for power generation facility connection plan utilizing single-phase inverter: When a single-phase inverter is installed in two or three phases in a three-phase system, a relay including voltage and current elements so that it can be disconnected from the system in case of failure of the system or one or more inverters and a circuit breaker should be installed in front of the inverter.

한국 전력에서는 전력 계통과 연계된 단상 인버터를 이용한 수 많은 소형 발전소로 부터 한전 계통 전력의 품질 유지 관리를 위해 "분산형 전원 배전 계통 연계 기술 기준" 에서 한전 3상 계통에 단상 인버터를 이용하여 연계 운전 하는 경우 1대 이상의 인버터 고장시 계통과 신속히 분리하기 위해 전압 및 전류 요소를 포함한 계전기를 인버터 전단에 설치해야 한다고 명시하고 있다.In Korea Electric Power, for the quality maintenance of KEPCO grid power from numerous small power plants using single-phase inverters linked to the power grid, in the “Decentralized Power Distribution Grid Linkage Technology Standard” In case of failure of one or more inverters, it specifies that a relay, including voltage and current components, must be installed in front of the inverter to quickly disconnect it from the grid.

따라서 일부에서는 유효전력 계전기, 무효전력 계전기 및 주파수 계전기를 사용하여 1대 이상의 단상 인버터 고장시 유효전력, 무효전력 및 주파수의 미세한 변동을 검출하여 한전과 연계운전을 해제하는 방법을 고안하여 사용하고 있다.Therefore, some use active power relays, reactive power relays, and frequency relays to detect minute fluctuations in active power, reactive power and frequency when one or more single-phase inverters fail, and devise and use a method to cancel linked operation with KEPCO. .

그러나 한전 계통에 연계된 10KW 이하의 소형 인버터 고장으로 한전 계통의 유효전력 무효전력 및 주파수의 변동을 검출하는데는 기술적인 한계와 고가의 보호 계전기가 소요될 것으로 사료된다.However, it is considered that technical limitations and expensive protection relays are required to detect changes in active power, reactive power and frequency of the KEPCO grid due to a failure of a small inverter of 10KW or less connected to the KEPCO grid.

그래서 현재까지 한국전력에서 요구하는 기술 조건을 만족하는 확실한 보호계전기함이 개발되지 않고 있다.So, until now, a reliable protective relay box that satisfies the technical conditions required by KEPCO has not been developed.

본 발명은 저전류 계전기(UCR)의 무부하 트립(NLT)기능과 On Delay Timer 및 관련 보호 장치들을 응용하여 한전 3상 계통에 연계 운전중인 단상 인버터의 1대 이상 고장시 고장 인버터의 출력 전류가 ZERO(0)가 되어 해당 저전류 계전기(UCR)의 무부하 트립(NLT) 기능으로 UCR 이 트립된다.The present invention applies the no-load trip (NLT) function of the low current relay (UCR), the On Delay Timer, and related protection devices. It becomes (0) and UCR is tripped by the no-load trip (NLT) function of the corresponding low current relay (UCR).

이때 해당 UCR의 트립 신호를 받아 가장 확실하게 한전 3상 계통과 연계운전을 즉시 해제하게 된다.At this time, the trip signal of the corresponding UCR is received and the KEPCO 3-phase system and linked operation are immediately canceled.

따라서 본 발명은 3대의 UCR 과 On Delay Timer 및 관련 보호 장치를 응용하여 한전 3상 계통에 연계된 1대 이상의 단상 인버터 고장시 가장 확실한 방법으로 한전과 연계운전을 신속 정확하게 해제하므로 단상 인버터를 이용하여 한전과 연계 운전중인 분산형 전원의 단상 또는 2상 운전을 방지하여 한전 전력의 품질 유지 관리를 목적으로 창작된 "계통 연계된 단상 인버터의 단독 운전 방지를 위한 보호 계전기 함"의 제작 방법 및 저전류 계전기(UCR)를 이용한 계통 연계된 단상 인버터의 단독운전 방지 방법을 제공한다.Therefore, the present invention applies 3 units of UCR and On Delay Timer and related protection devices to quickly and accurately cancel the operation in connection with KEPCO in the most reliable way when one or more single-phase inverters connected to the KEPCO 3-phase system fail. Manufacturing method and low current of "Protection Relay Box to Prevent Independent Operation of Grid-Linked Single-Phase Inverter", created for the purpose of quality maintenance and management of KEPCO electric power by preventing single-phase or two-phase operation of distributed power sources in connection with KEPCO Provided is a method for preventing independent operation of a grid-connected single-phase inverter using a relay (UCR).

본 발명은 저전류 계전기(UCR)의 무부하 트립(NLT)기능과 On Delay Timer 및 관련 보호 장치들을 응용하여 한전 3상 계통에 연계 운전중인 단상 인버터의 1대 이상 고장시 고장 인버터의 출력 전류가 ZERO(0)가 되어 해당 저전류 계전기(UCR)의 무부하 트립(NLT) 기능으로 UCR 이 트립된다.The present invention applies the no-load trip (NLT) function of the low current relay (UCR), the On Delay Timer, and related protection devices. It becomes (0) and UCR is tripped by the no-load trip (NLT) function of the corresponding low current relay (UCR).

이때 해당 UCR의 트립 신호를 받아 가장 확실하게 한전 3상 계통과 연계운전을 즉시 해제하게 된다.At this time, the trip signal of the corresponding UCR is received and the KEPCO 3-phase system and linked operation are immediately canceled.

따라서 본 발명은 3대의 UCR 과 On Delay Timer 및 관련 보호 장치를 응용하여 한전 3상 계통에 연계된 1대 이상의 단상 인버터 고장시 가장 확실한 방법으로 한전과 연계운전을 신속 정확하게 해제하므로 단상 인버터를 이용하여 한전과 연계 운전중인 분산형 전원의 단상 또는 2상 운전을 방지하여 한전 전력의 품질 유지 관리를 목적으로 창작된 "계통 연계된 단상 인버터의 단독 운전 방지를 위한 보호 계전기 함"의 제작 방법 및 저전류 계전기(UCR)를 이용한 계통 연계된 단상 인버터의 단독운전 방지 방법을 제공한다.Therefore, the present invention applies 3 units of UCR and On Delay Timer and related protection devices to quickly and accurately cancel the operation in connection with KEPCO in the most reliable way when one or more single-phase inverters connected to the KEPCO 3-phase system fail. Manufacturing method and low current of "Protection Relay Box to Prevent Independent Operation of Grid-Linked Single-Phase Inverter", created for the purpose of quality maintenance and management of KEPCO electric power by preventing single-phase or two-phase operation of distributed power sources in connection with KEPCO Provided is a method for preventing independent operation of a grid-connected single-phase inverter using a relay (UCR).

본 발명의 저전류 계전기(UCR)를 이용한 계통 연계된 단상 인버터의 단독운전 방지 방법은, (a) 전자 접촉기(MC)가 태양광 발전 가능 시간대인 24시 Timer(T)의 ON 시간대와 인버터 부팅을 위한 On Delay Timer(BT)의 짧은 Setting 시간 이내에는 제어용 전원은 공급되지만 UCR에 전원이 공급되지 못하므로 인버터의 정상 동작 여부와 관계없이 UCR의 Trip 기능이 활성화 못하므로 전자 접촉기(MC)의 조작용 코일이 여자되어 전자접촉기(MC)가 Close되므로 태양광 발전 전력은 한전 계통과 연계되어 한전으로 역송전 할 수 있는 단계; (b) 인버터 부팅용 On-Delay Timer(BT)의 Setting 시간이 초과될 경우는 단상 인버터(q,r,s)가 모두 정상 동작하는 경우에만 전자 접촉기(MC)가 Close 되어 한전과 연계 운전하게 되는 단계; (c) 1대 이상 단상 인버터가 정상 동작 못하면 해당 UCR의 트립 기능이 동작하여 전자접촉기(MC)가 Open되므로 한전의 3상 계통에 같이 연계 운전되고 있는 건전한 인버터를 포함한 태양광 발전 전력은 한전 계통과 연계 운전이 해제되는 단계; 및 (d) 단계 (c)에서 트립된 UCR은 일몰 시간 이후 24시 Timer(T)의 제어용 전원 OFF 로 자동 Re-Set 되므로 다음날 일출 시간 이후 단상 인버터가 모두 정상 발전을 할 경우 UCR을 포함한 모든 제어 장치들은 정상 동작되어 한전과 다시 연계 운전을 할 수 있는 단계를 포함할 수 있다.The method of preventing independent operation of a grid-linked single-phase inverter using the low current relay (UCR) of the present invention is (a) the ON time of the 24 hour Timer (T) and the inverter booting, which is the time when the magnetic contactor (MC) can generate solar power. Within the short setting time of On Delay Timer (BT) for A step in which the working coil is excited and the magnetic contactor (MC) is closed, so that the solar power generation power can be transmitted back to the KEPCO in connection with the KEPCO system; (b) If the setting time of On-Delay Timer (BT) for inverter booting is exceeded, the magnetic contactor (MC) is closed only when all the single-phase inverters (q, r, s) are operating normally to operate in conjunction with KEPCO. becoming a step; (c) If one or more single-phase inverters do not operate normally, the trip function of the corresponding UCR operates and the magnetic contactor (MC) is opened. and the step in which the linked operation is released; And (d) The UCR tripped in step (c) is automatically re-set as the control power of the Timer (T) is OFF at 24 hours after sunset time. The devices may be operated normally and may include a step of reconnecting operation with KEPCO.

신.재생 에너지의 보급 확대에 따라 기하 급수적으로 증가하고 있는 소용량 역송전 분산형 전원 사업자는 설치 비용 절감을 위해 대부분 3상 인버터 대신 단상 인버터를 사용하고 있다.Small-capacity reverse transmission distributed power providers, which are increasing exponentially with the expansion of new and renewable energy, are using single-phase inverters instead of 3-phase inverters to reduce installation costs.

또한 한국 전력에서는 계통 전력의 품질 유지 관리 목적으로 전압 및 전류 요소를 포함한 단상 인버터의 단독운전 방지 계전기함을 인버터 전단에 설치 해야한다고 명시하고 있다.In addition, KEPCO stipulates that for the purpose of maintaining the quality of grid power, a relay box to prevent single-phase inverter operation including voltage and current elements should be installed in front of the inverter.

따라서 지금까지 소형 발전 사업자는 유효전력 계전기, 무효전력 계전기 및 주파수 계전기 등으로 구성된 기능도 보장되지 않은 고가의 보호 계전기함을 사용하였다.Therefore, so far, small power generation operators have used expensive protective relay boxes that do not guarantee the functions of active power relays, reactive power relays, and frequency relays.

그러나 저전류 계전기와 On-Delay Timer 및 관련 보호 장치를 응용한 본 발명의 보호 계전기함은 한전의 요구 사항을 확실히 만족하며 기존의 보호 계전기함 대비 경제성도 좋아 소규모 발전 사업자에게 도움을 줄 수 있다.However, the protection relay box of the present invention applied with a low current relay, On-Delay Timer and related protection devices certainly satisfies the requirements of KEPCO and has good economic feasibility compared to the existing protection relay box, so it can help small power generation operators.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 저전류 계전기(UCR)와 관련 Timer로 구성된 개략적인 회로도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 저전류 계전기(UCR)를 이용한 계통 연계된 단상 인버터의 단독운전 방지 방법의 흐름도이고, 도 1의 회로의 동작을설명하는 플로우 차트이다.
1 is a schematic circuit diagram composed of a low current relay (UCR) and an associated timer according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a flowchart of a method for preventing single-phase inverter operation of a grid-connected single-phase inverter using a low current relay (UCR) according to a preferred embodiment of the present invention, and is a flowchart illustrating the operation of the circuit of FIG. 1 .

위에서 언급한 문제를 해결하기 위해 본 발명의 내용을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.In order to solve the above-mentioned problems, the contents of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명을 구현하기 위한 주된 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 회로 보호용 차단기(MCCB),한전과 연계 운전을 위한 전자 접촉기(MC),무부하 트립(NLT) 기능을 가진 저전류 계전기 (UCR),제어 전원을 통제하는 일출.일몰 시각이 내장된 24시 Timer(T),인버터 부팅을 위한 On Delay Timer(BT) 및 관련 제어 회로 구성을 위한 Power Relay로 구성되어 있다.As shown in FIG. 1, the main device for implementing the present invention is a circuit protection circuit breaker (MCCB), a magnetic contactor (MC) for operation in conjunction with KEPCO, a low current relay (UCR) with a no-load trip (NLT) function, It is composed of a 24 hour Timer (T) with built-in sunrise and sunset times to control the control power, On Delay Timer (BT) for inverter booting, and Power Relay for configuring related control circuits.

보호 계전기함의 동작을 설명하면, 회로 보호용 차단기(MCCB)a는 한전과 연계를 위해 정상적인 경우 상시 ON 상태를 유지한다.When explaining the operation of the protection relay box, the circuit protection circuit breaker (MCCB)a maintains an ON state at all times for connection with KEPCO.

저전류 계전기(UCR) c, d, e 는 단상용으로 무부하 트립(NLT)기능 또는 미세 전류 감지 기능이 있어야 하며, 단상용 UCR을 사용하여 3상 4선식 회로에서 단상 인버터의 출력 전류를 감지하여 인버터 고장시 트립 신호가 발생되어야 하므로 CT 결선할 때 유의해야 한다.The low current relay (UCR) c, d, e must have a no-load trip (NLT) function or a micro-current detection function for single-phase use. In case of inverter failure, a trip signal should be generated, so be careful when wiring CT.

24시 Timer(T) f는 제어용 전원 ON, OFF 용으로 충전용 Battery 내장형이며 일출, 일몰 시각이 내장되어 있어야 하며, 반듯이 현재 시간을 맞춰야 한다.24 Hour Timer(T) f has a built-in rechargeable battery for control power ON and OFF, sunrise and sunset times must be built-in, and the current time must be set.

따라서 일출후 태양광 발전 가능 시간을 고려하여 제어용 전원을 ON(공급) 하며,일몰후 제어용 전원을 OFF하므로 UCR을 포함한 모든 Relay를 자동적으로 Re-set한다.Therefore, the control power is turned on (supplied) in consideration of the solar power generation available time after sunrise, and the control power is turned off after sunset, so all relays including UCR are automatically reset.

On-Delay Timer(BT) g는 계통 연계형 인버터의 부팅용으로 사용되며 0 ~ 30분용을 사용하였다.On-Delay Timer (BT) g is used for booting the grid-connected inverter and used for 0 ~ 30 minutes.

계통 연계형 인버터는 전기 안전을 위해 한전 전원이 투입되어 있어야 부팅되도록 한국 전력에서 강제 규정하고 있으므로 일출후 태양광 발전 초기 시간에는 인버터를 부팅하여 한전 계통과 연계 운전을 할 수 있도록 BT의 Setting 시간 동안은 UCR의 기능을 해제하기 위한 것이다.For grid-connected inverters, for electrical safety, KEPCO compulsorily stipulates that KEPCO power must be turned on to boot. is to disable the UCR function.

도 2의 플로우 차트에서 전자 접촉기(MC)는 태양광 발전 가능 시간대인 24시 Timer(T)의 ON 시간대와 인버터 부팅을 위한 On Delay Timer(BT)의 짧은 Setting 시간 이내에는 제어용 전원은 공급되지만 UCR에 전원이 공급되지 못하므로 인버터의 정상 동작 여부와 관계없이 UCR의 Trip 기능이 활성화 못하므로 전자 접촉기(MC)의 조작용 코일이 여자되어 MC 가 Close되므로 태양광 발전 전력은 한전 계통과 연계되어 한전으로 역송전 할 수 있다.In the flowchart of FIG. 2, the magnetic contactor (MC) is supplied with power for control within the ON time of the 24 hour Timer (T), which is a solar power generation possible time, and the short setting time of the On Delay Timer (BT) for inverter booting, but UCR Because the power is not supplied to the inverter, the trip function of UCR cannot be activated regardless of whether the inverter is operating normally, so the operation coil of the magnetic contactor (MC) is excited and the MC is closed. can be transferred back to

그러나 인버터 부팅용 On-Delay Timer(BT)의 Setting 시간이 초과 될 경우는 단상 인버터(q,r,s)가 모두 정상 동작하는 경우에만 전자 접촉기(MC)가 Close 되어 한전과 연계 운전하게 되며, 만일 1대 이상 단상 인버터가 정상 동작 못하면 해당 UCR의 트립 기능이 동작하여 전자접촉기(MC)가 Open되므로 한전의 3상 계통에 같이 연계 운전되고 있는 건전한 인버터를 포함한 태양광 발전 전력은 한전 계통과 연계 운전이 해제된다.However, if the setting time of the On-Delay Timer (BT) for inverter booting is exceeded, the magnetic contactor (MC) is closed only when all the single-phase inverters (q, r, s) are operating normally and the operation is linked with KEPCO. If one or more single-phase inverters do not operate normally, the trip function of the corresponding UCR operates and the magnetic contactor (MC) is opened. driving is canceled

이경우 트립된 UCR은 일몰 시간 이후 24시 Timer(T)의 제어용 전원 OFF 로 자동 Re-Set 되므로 다음날 일출 시간 이후 단상 인버터가 모두 정상 발전을 할 경우 UCR을 포함한 모든 제어 장치들은 정상 동작되어 한전과 다시 연계 운전을 할 수 있다. In this case, the tripped UCR is automatically re-set by turning off the control power of the Timer (T) at 24 hours after sunset. Linked driving is possible.

따라서 위에서 기술된 내용은 단상용 저전류 계전기(UCR),24시 Timer(T), On-Delay Timer(BT)등을 적절히 응용하므로 한국 전력 3상 계통에 연계된 단상 인버터의 1대 이상 고장시 한전 계통과 연계 운전을 확실하게 해제하므로 한전에서 요구하는 분산형 전원 배전계통 연계 기술 기준 제17조를 만족한다. 따라서 본 발명은 저전류 계전기(UCR)를 이용한 한전 계통에 연계된 단상 인버터의 단독운전 방지를 위한 보호 계전기함의 제작 방법 및 저전류 계전기(UCR)를 이용한 계통 연계된 단상 인버터의 단독운전 방지 방법을 제공한다. Therefore, the contents described above appropriately apply single-phase low current relay (UCR), 24-hour Timer (T), On-Delay Timer (BT), etc. It satisfies Article 17 of the Distributed Power Distribution System Interconnection Technology Standard required by KEPCO as the operation in conjunction with the KEPCO system is cleared. Therefore, the present invention provides a method of manufacturing a protection relay box for preventing single-phase inverter operation connected to the KEPCO grid using a low-current relay (UCR) and a method for preventing single-phase operation of a grid-connected single-phase inverter using a low current relay (UCR). to provide.

a(MCCB) : 분산형 전원이 한전 계통과 연계되는 배선용 차단기
b(MC) : 분산형 전원이 한전 계통과 연계 운전을 실시하는 전자 접촉기
c(UCR,R) : R상용 저전류 계전기(Under Current Relay)
d(UCR,S) : S상용 저전류 계전기(Under Current Relay)
e(UCR,T) : T상용 저전류 계전기(Under Current Relay)
f(T) : 일출, 일몰 시각이 내장된 24시 Timer
g(BT) : 계통 연계형 인버터의 부팅을 위한 On-Delay Timer
h(mc) : 전자 접촉기의 조작용 코일
i(INV.R) : R상용 인버터
j(INV.S) : S상용 인버터
k(INV.T) : T상용 인버터
a(MCCB): Circuit breaker for distributed power connected to KEPCO grid
b(MC): Magnetic contactor in which distributed power supply operates in conjunction with KEPCO grid
c(UCR,R) : R-phase Under Current Relay
d(UCR,S) : S-phase Under Current Relay
e(UCR,T) : T-phase Under Current Relay
f(T) : 24 hour timer with built-in sunrise and sunset times
g(BT) : On-Delay Timer for booting of grid-connected inverter
h(mc) : Coil for operation of magnetic contactor
i(INV.R) : R-phase inverter
j(INV.S) : S-phase inverter
k(INV.T) : T-phase inverter

Claims (1)

(a) 전자 접촉기(MC)가 태양광 발전 가능 시간대인 24시 Timer(T)의 ON 시간대와 인버터 부팅을 위한 On Delay Timer(BT)의 짧은 Setting 시간 이내에는 제어용 전원은 공급되지만 저전류 계전기(UCR)에 전원이 공급되지 못하므로 인버터의 정상 동작 여부와 관계없이 UCR의 Trip 기능이 활성화 못하므로 전자 접촉기(MC)의 조작용 코일이 여자되어 전자접촉기(MC)가 Close되므로 태양광 발전 전력은 한전 계통과 연계되어 한전으로 역송전 할 수 있는 단계;
(b) 인버터 부팅용 On-Delay Timer(BT)의 Setting 시간이 초과될 경우는 단상 인버터(q,r,s)가 모두 정상 동작하는 경우에만 전자 접촉기(MC)가 Close 되어 한전과 연계 운전하게 되는 단계;
(c) 1대 이상 단상 인버터가 정상 동작 못하면 해당 UCR의 트립 기능이 동작하여 전자접촉기(MC)가 Open되므로 한전의 3상 계통에 같이 연계 운전되고 있는 건전한 인버터를 포함한 태양광 발전 전력은 한전 계통과 연계 운전이 해제되는 단계; 및
(d) 단계 (c)에서 트립된 UCR은 일몰 시간 이후 24시 Timer(T)의 제어용 전원 OFF 로 자동 Re-Set 되므로 다음날 일출 시간 이후 단상 인버터가 모두 정상 발전을 할 경우 UCR을 포함한 모든 제어 장치들은 정상 동작되어 한전과 다시 연계 운전을 할 수 있는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 저전류 계전기(UCR)를 이용한 계통 연계된 단상 인버터의 단독운전 방지 방법.
(a) Power for control is supplied within the ON time of the 24-hour Timer (T), which is the time when the magnetic contactor (MC) can generate solar power, and the short setting time of the On Delay Timer (BT) for inverter booting, but the low current relay ( UCR) is not supplied with power, so the trip function of UCR cannot be activated regardless of whether the inverter is operating normally, so the operation coil of the magnetic contactor (MC) is excited and the magnetic contactor (MC) is closed. a step of being connected to the KEPCO system and capable of transmitting reverse power to KEPCO;
(b) If the setting time of On-Delay Timer (BT) for inverter booting is exceeded, the magnetic contactor (MC) is closed only when all the single-phase inverters (q, r, s) are operating normally to operate in conjunction with KEPCO. becoming a step;
(c) If one or more single-phase inverters do not operate normally, the trip function of the corresponding UCR operates and the magnetic contactor (MC) is opened. and the step in which the linked operation is released; and
(d) Since the UCR tripped in step (c) is automatically re-set as the control power of the Timer(T) is OFF at 24 hours after sunset time, if all single-phase inverters generate normal power after sunrise the next day, all control devices including UCR Steps in which they operate normally and can operate in conjunction with KEPCO again;
A method for preventing independent operation of a grid-connected single-phase inverter using a low-current relay (UCR), comprising:
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010038695A (en) * 1999-10-27 2001-05-15 이호림 Apparatus for safety stopping operation of turbine in nuclear power plant by using signal delay circuit
KR20020034020A (en) * 2000-11-01 2002-05-08 권영한 Method for detecting and preventing individual operation of distributed power source

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010038695A (en) * 1999-10-27 2001-05-15 이호림 Apparatus for safety stopping operation of turbine in nuclear power plant by using signal delay circuit
KR20020034020A (en) * 2000-11-01 2002-05-08 권영한 Method for detecting and preventing individual operation of distributed power source

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
단상 인버터 활용 발전설비 연계 방안의 보호장치 설치항: 3상 계통에서 2상 또는 3상에 단상 인버터를 설치하는 경우 계통 또는 1대 이상의 인버터 고장시 계통에서 분리될 수 있도록 전압 및 전류 요소를 포함한 계전기 및 차단기를 인버터 전단에 설치하여야 한다.
한국 전력의 분산형 전원 배전계통 연계 기술 기준(Guideline)의 제 17조 및 18조: 역송병렬 분산형 전원의 경우에는 제17조에 따른 단독운전 방지기능에 의해 자동적으로 연계를 차단하는 장치를 설치하여야한다.

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