KR20230054058A - reactive power control type power conversion apparatus - Google Patents

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KR20230054058A
KR20230054058A KR1020210137625A KR20210137625A KR20230054058A KR 20230054058 A KR20230054058 A KR 20230054058A KR 1020210137625 A KR1020210137625 A KR 1020210137625A KR 20210137625 A KR20210137625 A KR 20210137625A KR 20230054058 A KR20230054058 A KR 20230054058A
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이창호
황인
레동부
김국현
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주식회사 지엔이피에스
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Abstract

본 발명은 무효전력 제어형 전력변환장치에 관한 것으로서, 신재생 에너지 발전장치로부터 대체 전력을 공급하는 대체전력 공급부로부터 공급된 전기를 교류로 변환하여 그리드로 전력을 공급하는 인버터와, 대체전력 공급부 및 그리드 중 적어도 어느 하나로부터 공급되는 전기에너지를 저장하는 충전전원부와, 인버터를 통해 그리드로 공급되는 전류를 검출하는 전류검출부 및 전력을 소비하는 부하와 연결된 그리드로부터 역률정보와 유효전력 및 무효전력 요구량을 통신을 통해 수신하고, 그리드로부터 수신된 역률정보, 유효전력 및 무효전력 요구량에 부합되도록 인버터를 통해 출력되는 전압, 전류 및 전압 및 전류 간의 위상각을 제어하고, 전류검출부로부터 검출된 전류가 기준전류를 초과하는 지를 판단하고, 전류검출부로부터 검출된 전류가 기준전류를 초과하는 것으로 판단되면 인버터의 펄스폭을 변경하여 기준전류 이하가 되도록 제어하는 전력제어부를 포함한다. 이러한 무효전력 제어 지원형 전력변환장치에 의하면, 신재생 에너지원을 통해 발전되어 생성되는 대체전원의 전력계통으로의 공급을 지원하면서도 소비자 수요 측의 무효전력을 보상할 수 있어 전력계통의 전력공급을 효율적으로 운용할 수 있도록 지원하며 정격전류 이내로 제한되도록 관리됨으로써 안정성도 향상시킬 수 있는 장점을 제공한다.The present invention relates to a reactive power control type power converter, and relates to an inverter that converts electricity supplied from an alternative power supply unit that supplies alternative power from a renewable energy generator into alternating current and supplies power to a grid, an alternative power supply unit, and a grid A charging power supply unit that stores electrical energy supplied from at least one of the current detector unit that detects current supplied to the grid through an inverter, and power factor information and active power and reactive power requirements are communicated from the grid connected to a load consuming power. and controls the voltage, current, and phase angle between the voltage and current output through the inverter to meet the power factor information received from the grid, active power, and reactive power demand, and the current detected from the current detection unit determines the reference current. and a power control unit that determines whether or not the current detected by the current detection unit exceeds the reference current by changing the pulse width of the inverter to control the current to be less than or equal to the reference current. According to this reactive power control support type power converter, it is possible to compensate for the reactive power on the consumer demand side while supporting the supply of alternative power generated and generated through renewable energy sources to the power system, thereby reducing the power supply of the power system. It supports efficient operation and provides the advantage of improving stability by being managed to be limited within the rated current.

Figure P1020210137625
Figure P1020210137625

Description

무효전력 제어 지원형 전력변환장치{reactive power control type power conversion apparatus}Reactive power control support type power converter {reactive power control type power conversion apparatus}

본 발명은 무효전력 제어 지원형 전력변환장치에 관한 것으로서, 상세하게는 상용전원을 공급하는 그리드에 접속된 부하에 대해 요구되는 역률에 맞춰 무효전력을 공급할 수 있도록 지원하는 무효전력 제어 지원형 전력변환장치에 관한 것이다 The present invention relates to a reactive power control support type power conversion device, and more particularly, to a reactive power control support type power conversion device supporting reactive power supply in accordance with a power factor required for a load connected to a grid supplying commercial power. it's about the device

일반적으로 부하에서 실제로 소비되는 전력을 유효전력(Effective Power)이라 하고, 부하에서 유효하게 이용될 수 없는 전력을 무효전력(Reactive Power)이라 한다. 무효전력은 부하에게 유효하게 사용되지 않고 전원과 부하 사이를 왕복하기만 하므로 전력공급계통은 부하에서 필요한 일정 전력 이상으로 용량을 크게 해야 한다.In general, power actually consumed by the load is referred to as effective power, and power that cannot be effectively used by the load is referred to as reactive power. Since reactive power is not effectively used by the load and only reciprocates between the power source and the load, the power supply system must increase its capacity beyond a certain amount of power required by the load.

또한, 무효전력의 증가에 따른 손실 및 불이익을 해소 또는 저감하기 위해 주로 변압기의 근방에서 교류 전압원에 연결된 커패시터를 이용하여 교류 전압원과 선로 사이에 교환되는 무효전력을 보상하는 무효전력 보상장치가 사용되고 있고, 국내 등록특허 제10-0791625호 등 다양하게 개시되어 있다.In addition, in order to solve or reduce losses and disadvantages caused by an increase in reactive power, a reactive power compensator that compensates for reactive power exchanged between an AC voltage source and a line using a capacitor connected to an AC voltage source in the vicinity of a transformer is used. , Korean Patent Registration No. 10-0791625, etc. are variously disclosed.

한편, 전 세계적으로 환경문제의 대두로 인해 신재생에너지를 포함하는 분산전원의 사용이 증가하고 있고, 신재생에너지와 관련된 기술 개발도 활발히 이루어지고 있다. On the other hand, due to the emergence of environmental problems worldwide, the use of distributed power sources including new and renewable energy is increasing, and technology development related to new and renewable energy is also being actively conducted.

따라서, 기간 전력 공급원인 주 전력 공급원으로부터 발생되는 전력을 효율적으로 사용하기 위해 전력계통에 신재생 에너지원을 연결시킬 수 있고, 이 경우 소비부하 측의 상태를 고려하여 적절하게 전력변환을 해주기 위하여 배터리와 같은 충전장치가 필요하다. 이 때 신재생 에너지가 유효전력만을 공급하게 되면, 주 전력 공급원이 용량이작거나 신재생 에너지원이 주 전력 공급원에 비해 대형인 경우 무효전력 보상이 제대로 이루어지지 않아 전력계통의 불안정성이 증가하게 된다.Therefore, in order to efficiently use the power generated from the main power supply source, which is the main power supply source, it is possible to connect a renewable energy source to the power system, and in this case, to properly convert the power in consideration of the state of the consuming load, the battery A charging device such as At this time, if the renewable energy supplies only active power, if the capacity of the main power supply source is small or if the renewable energy source is larger than the main power supply source, reactive power compensation is not properly performed, increasing the instability of the power system. .

따라서 전력계통에 신재생 에너지를 공급할 때에 무효전력도 보상해주어 기간 전력 공급원이나 주전력 공급원에 의해 운용되는 전력계통을 효율적으로 관리할 수 있는 구조가 요구된다.Therefore, when supplying renewable energy to the power system, a structure capable of efficiently managing the power system operated by the periodic power supply source or the main power supply source by compensating for the reactive power is required.

또한, 상용 전원을 공급하는 그리드에 접속된 변전소 또는 인근 변전소의 단락/지락 사고 발생시 인버터에 과다한 전류가 흘러 전력전자 소자의 소손이 발생할 수 있고, 이를 방지하기 위해 분산전원을 전력계통으로부터 분리하는 방식의 경우 계통사고가 발생할 수 있어 인버터 전류가 정격전류 이내로 제한되도록 제어할 수 있는 구조가 요구된다.In addition, when a short-circuit/ground fault occurs in a substation connected to the grid supplying commercial power or a nearby substation, excessive current flows through the inverter and may cause damage to power electronic devices. To prevent this, a method of separating distributed power from the power system In case of system failure, a structure capable of controlling the inverter current to be limited within the rated current is required.

본 발명은 상기와 같은 요구사항을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 상용전원을 공급하는 전력계통에 신재생 에너지로부터 생성된 전력을 공급할 때에 무효전력도 보상해줄 수 있는 무효전력 제어 지원형 전력변환장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was invented to solve the above requirements, and a reactive power control support type power converter that can compensate for reactive power when supplying power generated from renewable energy to a power system that supplies commercial power is provided. Its purpose is to provide

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 무효전력 제어 지원형 전력변환장치는 신재생 에너지원으로부터 발전에 의해 전력을 생성하는 신재생 에너지 발전장치로부터 대체 전력을 공급하는 대체전력 공급부와; 상기 대체전력 공급부로부터 공급된 전기를 교류로 변환하여 상용 전원을 공급하는 그리드로 전력을 공급 또는 상기 그리드로부터 공급되는 전력을 직류로 변환하는 인버터와; 상기 대체전력 공급부 및 상기 그리드 중 적어도 어느 하나로부터 공급되는 전기에너지를 저장하고, 저장된 전기에너지를 상기 인버터를 통해 공급하는 충전전원부와; 상기 인버터를 통해 상기 그리드로 공급되는 전류를 검출하는 전류검출부; 및 전력을 소비하는 부하와 연결된 상기 그리드로부터 역률정보와 유효전력 및 무효전력 요구량을 통신을 통해 수신하고, 상기 그리드로부터 수신된 상기 역률정보, 유효전력 및 무효전력 요구량에 부합되도록 상기 인버터를 통해 출력되는 전압, 전류 및 상기 전압 및 상기 전류 간의 위상각을 제어하고, 상기 전류검출부로부터 검출된 전류가 기준전류를 초과하는 지를 판단하고, 상기 전류검출부로부터 검출된 전류가 기준전류를 초과하는 것으로 판단되면 상기 인버터의 펄스폭을 변경하여 상기 기준전류 이하가 되도록 제어하는 전력제어부;를 포함한다.In order to achieve the above object, a reactive power control support type power converter according to the present invention includes an alternative power supply unit for supplying alternative power from a renewable energy generator that generates power by generating power from a renewable energy source; an inverter that converts the electricity supplied from the alternative power supply unit into alternating current and supplies power to a grid that supplies commercial power or converts the power supplied from the grid into direct current; a charging power supply unit for storing electrical energy supplied from at least one of the alternative power supply unit and the grid and supplying the stored electrical energy through the inverter; a current detector detecting a current supplied to the grid through the inverter; and receiving power factor information, active power, and reactive power requirements from the grid connected to a load consuming power through communication, and outputting the power factor information, active power, and reactive power requirements through the inverter in accordance with the received power factor information and the active power and reactive power requirements received from the grid. Controls the voltage, current and phase angle between the voltage and the current, determines whether the current detected from the current detection unit exceeds the reference current, and determines that the current detected from the current detection unit exceeds the reference current and a power control unit controlling the pulse width of the inverter to be equal to or less than the reference current.

바람직하게는 상기 전력제어부는 상기 전류검출부로부터 검출된 전류가 기준전류를 초과하는 것으로 판단되면 상기 인버터의 영전위 영역의 폭이 증가되게 펄스폭을 변경하여 출력전류를 제어한다.Preferably, the power control unit controls the output current by changing a pulse width such that a width of a zero potential region of the inverter is increased when it is determined that the current detected by the current detection unit exceeds the reference current.

또한, 상기 전력제어부에 제어되어 상기 충전전원부로의 충전 또는 상기 충전전원부에 충전된 전력의 상기 인버터로의 출력을 제어하는 충방전 처리부;를 더 구비하고, 상기 신재생 에너지 발전장치는 입사된 태양광을 수신하여 발전하는 태양광 발전기와, 바람에 의해 회전되는 블레이드로부터 전력을 생성하는 풍력발전기 중 적어도 하나를 포함한다.In addition, a charging and discharging processing unit controlled by the power control unit controls charging to the charging power supply unit or output to the inverter of the power charged in the charging power supply unit; It includes at least one of a photovoltaic generator generating electricity by receiving light and a wind turbine generating power from blades rotated by wind.

본 발명에 따른 무효전력 제어 지원형 전력변환장치에 의하면, 신재생 에너지원을 통해 발전되어 생성되는 대체전원의 전력계통으로의 공급을 지원하면서도 소비자 수요 측의 무효전력을 보상할 수 있어 전력계통의 전력공급을 효율적으로 운용할 수 있도록 지원하며 정격전류 이내로 제한되도록 관리됨으로써 안정성도 향상시킬 수 있는 장점을 제공한다.According to the reactive power control support type power conversion device according to the present invention, it is possible to compensate for the reactive power on the consumer demand side while supporting the supply of alternative power generated and generated through a new and renewable energy source to the power system. It supports the efficient operation of the power supply and provides the advantage of improving stability by managing it to be limited within the rated current.

도 1은 본 발명에 따른 무효전력 제어 지원형 전력변환장치를 나타내 보인 도면이고,
도 2는 도 1의 전력제어부의 인버터 제어과정을 나타내 보인 블로우도이다.
1 is a diagram showing a reactive power control support type power converter according to the present invention;
2 is a blow diagram showing an inverter control process of the power controller of FIG. 1;

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무효전력 제어 지원형 전력변환장치를 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, a reactive power control support type power converter according to a preferred embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 무효전력 제어 지원형 전력변환장치를 나타내 보인 도면이다.1 is a diagram showing a reactive power control support type power converter according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 무효전력 제어 지원형 전력변환장치(100)는 대체전력 공급부(110), 인버터(120), 정류필터(125), 주변압기(127), 충방전 처리부(131), 충전전원부(135), 전압검출부(141), 전류검출부(143), 전력제어부(170), 운영센터(180)를 구비한다.Referring to FIG. 1, the reactive power control support type power converter 100 according to the present invention includes an alternative power supply unit 110, an inverter 120, a rectification filter 125, a main transformer 127, a charge/discharge processor ( 131), a charging power supply unit 135, a voltage detection unit 141, a current detection unit 143, a power control unit 170, and an operation center 180.

대체전력 공급부(110)는 신재생 에너지원으로부터 발전에 의해 전력을 생성하는 신재생 에너지 발전장치로부터 대체 전력을 공급한다. 도시된 예에서는 대체전력 공급부(110)의 신재생 에너지 발전장치는 바람에 의해 회전되는 블레이드로부터 전력을 생성하는 풍력발전기(101)와, 입사된 태양광을 수신하여 발전하며 다수의 태양전지가 어레이된 태양광 발전기(103)가 예시되어 있다. 신재생 에너지 발전장치는 예시된 것 이외에도 지열을 이용한 지열발전기, 조력에 의해 발전하는 조력발전기 등이 적용될 수 있음은 물론이다.The alternative power supply unit 110 supplies alternative power from a renewable energy generator that generates power by generating power from a renewable energy source. In the illustrated example, the renewable energy generator of the alternative power supply unit 110 generates power by receiving the wind power generator 101 and the incident sunlight, generating power from blades rotated by the wind, and a plurality of solar cells array A photovoltaic generator 103 is illustrated. It goes without saying that a geothermal generator using geothermal heat, a tidal power generator that generates power by tidal power, and the like can be applied to the renewable energy generating device in addition to those exemplified.

컨버터(105)는 풍력발전기(101)에서 출력되는 교류전력을 직류전력으로 변환하여 출력한다.The converter 105 converts the AC power output from the wind power generator 101 into DC power and outputs it.

도시되지는 않았지만 대체전력 공급부(110)는 생성된 직류전력을 목적하는 직류전압으로 변환하는 DC-DC컨버터가 더 적용될 수 있음은 물론이다.Although not shown, a DC-DC converter for converting the generated DC power into a target DC voltage may be further applied to the alternative power supply unit 110, of course.

또한, 대체 전력공급부(110)로부터 생성되는 대체 전력에 대한 전압 및 전류를 검출하여 후술되는 전력제어부(170)로 제공하도록 구축될 수 있음은 물론이다.In addition, it can be built to detect the voltage and current for the alternative power generated from the alternative power supply unit 110 and provide it to the power control unit 170 to be described later.

인버터(120)는 대체전력 공급부(110)로부터 공급된 전기 또는 후술되는 충전전원부(135)에서 공급되는 직류 전기를 교류로 변환하여 상용 전원을 공급하는 그리드(190)로 전력을 공급 또는 그리드(190)로부터 공급되는 전력을 직류로 변환하여 충전전원부(135)에 공급하도록 전력제어부(170)에 의해 제어될 수 있다. 인버터(120)는 구동 펄스에 대응되게 스위칭 디바이스들의 온/오프에 의해 단상 또는 3상 교류로 변환하는 구조로 구축될 수 있다.The inverter 120 converts electricity supplied from the alternative power supply unit 110 or DC electricity supplied from the charging power supply unit 135 to be described later into alternating current and supplies power to the grid 190 that supplies commercial power or the grid 190 It can be controlled by the power control unit 170 to convert the power supplied from ) into direct current and supply it to the charging power supply unit 135 . The inverter 120 may be configured to convert single-phase or three-phase alternating current by turning on/off switching devices corresponding to driving pulses.

정류필터(125)는 인버터(120)로부터 출력되는 전압에 포함된 고조파 노이즈를 제거하여 정현파로 정류하며 인덕터를 포함한다.The rectifying filter 125 removes harmonic noise included in the voltage output from the inverter 120 and rectifies it into a sine wave, and includes an inductor.

주변압기(127)는 상용전원을 공급하는 그리드(190)에 맞게 전압을 1차와 2차의 권선비에 의해 조정하기 위해 적용되어 있고, 생략될 수 있음은 물론이다. The main voltage generator 127 is applied to adjust the voltage according to the primary and secondary winding ratios according to the grid 190 supplying commercial power, and can be omitted, of course.

충방전 처리부(131)는 전력 제어부(170)에 제어되어 충전 전원부(135)로의 전력충전 또는 충전전원부(135)에 충전된 전력의 인버터(120)로 방전되게 출력을 제어한다.The charge/discharge processing unit 131 is controlled by the power control unit 170 to charge the charging power unit 135 or to control the output so that the power charged in the charging power unit 135 is discharged to the inverter 120 .

충전전원부(135)는 대체전력 공급부(110) 및 그리드(190) 중 적어도 어느 하나로부터 공급되는 전기에너지를 저장하고, 저장된 전기에너지를 인버터(120)를 통해 공급하도록 되어 있다. 충전전원부(135)는 다수의 배터리로 구축되어 있다. The charging power supply unit 135 stores electrical energy supplied from at least one of the alternative power supply unit 110 and the grid 190, and supplies the stored electrical energy through the inverter 120. The charging power supply unit 135 is constructed with a plurality of batteries.

전압검출부(141)는 인버터(120)로부터 그리드(190)로 공급되는 출력전압을 측정하여 전력제어부(170)에 제공한다.The voltage detector 141 measures the output voltage supplied from the inverter 120 to the grid 190 and provides it to the power controller 170 .

전류검출부(143)는 인버터(120)를 통해 그리드(190)로 공급되는 전류를 검출하고 도시된 예에서는 정류필터(125)를 거쳐 출력되는 전류를 검출하여 전력 제어부(170)에 제공한다.The current detection unit 143 detects the current supplied to the grid 190 through the inverter 120 and, in the illustrated example, detects the current output through the rectifying filter 125 and provides it to the power controller 170.

전력제어부(170)는 부하(10)와 연결된 그리드(190)로부터 역률정보와 유효전력 및 무효전력 요구량을 통신을 통해 수신하고, 그리드(190)로부터 수신된 역률정보, 유효전력 및 무효전력 요구량에 부합되도록 인버터(120)를 통해 출력되는 전압, 전류 및 전압과 전류 간의 위상각을 제어한다.The power control unit 170 receives power factor information, active power, and reactive power demand from the grid 190 connected to the load 10 through communication, and transmits the received power factor information, active power, and reactive power demand from the grid 190. The voltage, current, and phase angle between the voltage and current output through the inverter 120 are controlled to match.

여기서, 전력제어부(170)는 부하(10) 상태를 점검하여 역률정보, 유효전력 및 무효전력 요구량을 제공하는 운영센터(180)와 통신을 수행하도록 구축되어 있다.Here, the power control unit 170 is configured to perform communication with the operation center 180 that checks the state of the load 10 and provides power factor information, active power, and reactive power demand.

일 예로서 전력제어부(170)는 전력변환기(100)가 무효전력 만을 공급하는 경우라면 역률 커맨드에 따라 인버터(120)에서 출력되는 전압과 전류 간의 위상 차가 90도가 되게 제어한다. As an example, when the power converter 100 supplies only reactive power, the power controller 170 controls the phase difference between the voltage and the current output from the inverter 120 to be 90 degrees according to the power factor command.

이러한 전력제어부(170)는 신재생 에너지원으로부터 발전에 의해 전력을 생성하는 신재생 에너지 발전장치로부터 생성된 대체 전력을 상용전원을 공급하는 그리드(190)의 전력계통으로 전력공급을 안정적으로 지원할 수 있고, 전력계통의 그리드 및 소비자 수요 측의 유효전력과 무효전력의 정보를 입력받아 유효전력 보상 뿐 아니라 무효전력을 보상함으로써 전력계통의 전력을 더욱 효율적으로 운용할 수 있도록 지원한다.The power control unit 170 can stably support power supply to the power system of the grid 190 that supplies commercial power with the alternative power generated from the renewable energy generator that generates power from renewable energy sources. It receives information on active power and reactive power from the grid and consumer demand side of the power system and compensates for active power as well as reactive power to support more efficient management of power in the power system.

또한, 전력제어부(170)는 전류검출부(143)로부터 검출된 전류가 기준전류를 초과하는 지를 판단하고, 전류검출부(143)로부터 검출된 전류가 기준전류를 초과하는 것으로 판단되면 인버터(120)의 펄스폭을 변경하여 기준전류 이하가 되도록 제어한다.In addition, the power control unit 170 determines whether the current detected by the current detection unit 143 exceeds the reference current, and if it is determined that the current detected by the current detection unit 143 exceeds the reference current, the inverter 120 The pulse width is changed and controlled to be less than the reference current.

이러한 전력제어부(170)의 인버터(120) 전류 제어 과정을 도 2를 참조하여 설명한다.A current control process of the inverter 120 by the power control unit 170 will be described with reference to FIG. 2 .

전력 제어부(170)는 전류검출부(143)에 제공되는 인버터(120) 출력전류를 측정한다(단계 210).The power controller 170 measures the output current of the inverter 120 provided to the current detector 143 (step 210).

다음으로 측정된 인버터 전류가 기준전류를 초과하는지를 판단한다(단계 220).Next, it is determined whether the measured inverter current exceeds the reference current (step 220).

단계 220에서 인버터 전류가 기준전류 이하이면 정상펄스를 유지하도록 결정한다.In step 220, if the inverter current is less than or equal to the reference current, it is determined to maintain the normal pulse.

이와는 다르게, 인버터 전류가 기준전류를 초과한 것으로 판단되면 과전류를 억제하도록 인버터(120)를 구동하는 펄스폭을 변경한다(단계 240). 여기서, 전력제어부(170)는 전류검출부(143)로부터 검출된 전류가 기준전류를 초과하는 것으로 판단되면 인버터(120)의 영전위 영역의 폭이 증가되게 펄스폭을 변경한다.Alternatively, if it is determined that the inverter current exceeds the reference current, the pulse width for driving the inverter 120 is changed to suppress the overcurrent (step 240). Here, the power controller 170 changes the pulse width so that the width of the zero potential region of the inverter 120 increases when it is determined that the current detected by the current detector 143 exceeds the reference current.

이후, 결정된 펄스폭으로 인버터를 구동한다(단계 250).Then, the inverter is driven with the determined pulse width (step 250).

이러한, 전력제어부(170)의 제어에 의해 인버터(120)의 전류를 정격 이하로 유지하여 인버터(120)의 스위칭 소자의 소손을 방지함과 아울러 상용전원을 공급하는 그리드(190)로부터 분리하지 않으면서도 전력계통의 전압안정도를 향상시킬 수 있다. Under the control of the power control unit 170, the current of the inverter 120 is kept below the rated value to prevent burnout of the switching element of the inverter 120 and to separate it from the grid 190 that supplies commercial power. It can also improve the voltage stability of the power system.

이상에서 설명된 무효전력 제어 지원형 전력변환장치에 의하면, 신재생 에너지원을 통해 발전되어 생성되는 대체전원의 전력계통으로의 공급을 지원하면서도 소비자 수요 측의 무효전력을 보상할 수 있어 전력계통의 전력공급을 효율적으로 운용할 수 있도록 지원하며 정격전류 이내로 제한되도록 관리됨으로써 안정성도 향상시킬 수 있는 장점을 제공한다.According to the reactive power control support type power conversion device described above, it is possible to compensate for the reactive power on the consumer demand side while supporting the supply of alternative power generated and generated through renewable energy sources to the power system. It supports the efficient operation of the power supply and provides the advantage of improving stability by managing it to be limited within the rated current.

110: 대체전력 공급부 120: 인버터
125: 정류필터 131: 충방전 처리부
135: 충전전원부 141: 전압검출부
143: 전류검출부 170: 전력제어부
180: 운영센터
110: alternative power supply unit 120: inverter
125: rectification filter 131: charge and discharge processing unit
135: charging power supply unit 141: voltage detection unit
143: current detection unit 170: power control unit
180: operation center

Claims (3)

무효전력 제어형 전력변환장치에 있어서,
신재생 에너지원으로부터 발전에 의해 전력을 생성하는 신재생 에너지 발전장치로부터 대체 전력을 공급하는 대체전력 공급부와;
상기 대체전력 공급부로부터 공급된 전기를 교류로 변환하여 상용 전원을 공급하는 그리드로 전력을 공급 또는 상기 그리드로부터 공급되는 전력을 직류로 변환하는 인버터와;
상기 대체전력 공급부 및 상기 그리드 중 적어도 어느 하나로부터 공급되는 전기에너지를 저장하고, 저장된 전기에너지를 상기 인버터를 통해 공급하는 충전전원부와;
상기 인버터를 통해 상기 그리드로 공급되는 전류를 검출하는 전류검출부; 및
전력을 소비하는 부하와 연결된 상기 그리드로부터 역률정보와 유효전력 및 무효전력 요구량을 통신을 통해 수신하고, 상기 그리드로부터 수신된 상기 역률정보, 유효전력 및 무효전력 요구량에 부합되도록 상기 인버터를 통해 출력되는 전압, 전류 및 상기 전압 및 상기 전류 간의 위상각을 제어하고, 상기 전류검출부로부터 검출된 전류가 기준전류를 초과하는 지를 판단하고, 상기 전류검출부로부터 검출된 전류가 기준전류를 초과하는 것으로 판단되면 상기 인버터의 펄스폭을 변경하여 상기 기준전류 이하가 되도록 제어하는 전력제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무효전력 제어지원형 전력변환장치.
In the reactive power control type power converter,
An alternative power supply unit for supplying alternative power from a renewable energy generator generating power by generating power from a renewable energy source;
an inverter that converts the electricity supplied from the alternative power supply unit into alternating current and supplies power to a grid that supplies commercial power or converts the power supplied from the grid into direct current;
a charging power supply unit for storing electrical energy supplied from at least one of the alternative power supply unit and the grid and supplying the stored electrical energy through the inverter;
a current detector detecting a current supplied to the grid through the inverter; and
Receive power factor information, active power, and reactive power requirements from the grid connected to a load consuming power through communication, and output through the inverter to meet the power factor information, active power, and reactive power requirements received from the grid Control voltage, current, and phase angle between the voltage and the current, determine whether the current detected from the current detection unit exceeds the reference current, and if it is determined that the current detected from the current detection unit exceeds the reference current, the Reactive power control support type power conversion device comprising a; power control unit that changes the pulse width of the inverter and controls the current to be equal to or less than the reference current.
제1항에 있어서, 상기 전력제어부는 상기 전류검출부로부터 검출된 전류가 기준전류를 초과하는 것으로 판단되면 상기 인버터의 영전위 영역의 폭이 증가되게 펄스폭을 변경하여 출력전류를 제어하는 것을 특징으로 하는 무효전력 제어지원형 전력변환장치.The method of claim 1, wherein the power control unit controls the output current by changing a pulse width so that a width of a zero potential region of the inverter is increased when it is determined that the current detected by the current detection unit exceeds the reference current. Reactive power control support type power converter. 제1항에 있어서, 상기 전력제어부에 제어되어 상기 충전전원부로의 충전 또는 상기 충전전원부에 충전된 전력의 상기 인버터로의 출력을 제어하는 충방전 처리부;를 더 구비하고,
상기 신재생 에너지 발전장치는 입사된 태양광을 수신하여 발전하는 태양광 발전기와, 바람에 의해 회전되는 블레이드로부터 전력을 생성하는 풍력발전기 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무효전력 제어지원형 전력변환장치.

The method of claim 1, further comprising: a charge/discharge processing unit controlled by the power control unit to control charging of the charging power unit or output of power charged to the charging power unit to the inverter;
The renewable energy generating device comprises at least one of a photovoltaic generator generating power by receiving incident sunlight and a wind power generator generating electric power from blades rotated by the wind, characterized in that it includes reactive power control support type power inverter.

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