KR20230059324A - 소수력 발전기용 전력변환시스템 - Google Patents

소수력 발전기용 전력변환시스템 Download PDF

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Abstract

소수력 발전기용 전력변환시스템이 개시된다. 전력변환시스템은 상기 발전기에 연결되고 상기 발전기가 생산한 교류전압을 직류전압으로 변환하는 발전기측 인버터, 상기 발전기측 인버터가 출력하는 직류전압을 교류전압으로 변환하여 전력계통에 출력하는 계통측 인버터, 상기 발전기측 인버터와 상기 계통측 인버터 사이에 연결되는 DC링크부, 상기 발전기의 동작속도에 따라 MPPT(Maximum Power Point Tracker)로 상기 발전기측 인버터를 제어하는 제1인버터컨트롤러, VDC전압 지령값(Vdc)에 따라 상기 전력계통에 교류전력을 출력하도록 상기 계통측 인버터를 제어하는 제2인버터컨트롤러 및 상기 발전기의 단자전압의 크기에 따라 상기 VDC전압 지령값(Vdc)을 조절하는 VDC전압 조절부를 포함한다.

Description

소수력 발전기용 전력변환시스템{Power Conversion System for Small Water Power Generator}
소수력 발전 시스템 또는 소수력 터빈 시스템, 더욱 상세하게는 범용성과 안정성이 우수한 소수력 발전기용 전력변환시스템에 관한 것이다.
소수력 발전기용 전력변환시스템은 계통측에 IGBT가 적용된 계통 연계형 또는 독립형 컨버터가 적용되고, 발전기측에 IGBT를 이용한 제어 또는 DIODE를 이용한 정류 방식을 채택하고 있다.
소수력 발전 시스템은 계통측 컨버터(LSC, Line Side Converter), 발전기측 컨버터(GSC, Generator Side Converter), 및 발전기측 인버터와 상기 계통측 인버터 사이에 연결되는 DC링크부로 구성된다. 이때, 발전기측 컨버터는 다이오드 정류기로 구성되거나, IGBT로 구성되어 있다.
발전기측 컨버터가 다이오드 정류기로 구성되는 경우, 발전기 속도가 상승하면, 발전기 역기전력의 크기도 같이 증가한다. 다이오드 정류를 거쳐 DC링크부에 인가되는 전압이 계통 선간 전압의 정류값(VLL x sqrt(2)) 이상이 될 때만 계통으로 전력 송전이 가능하다.
발전기측 컨버터가 IGBT로 구성되는 경우, 발전기측 컨버터는 전류 또는 출력 제어 하에 발전기가 생성하는 교류전압을 직류전압으로 변환하여 DC링크부로 출력하고, 계통측 인버터는 DC 링크 전압(VDC전압 지령값)을 기준으로 하여 발전기측 컨버터가 출력한 직류전압을 교류전압으로 변환시켜 계통측으로 출력한다.
도 1은 종래의 소수력 발전기용 전력변환시스템에서 VDC전압 지령값과 발전기 전압간의 관계를 나타내는 도면이다. 예를 들면, 소수력 발전기의 초기 기동 또는 재기동 시에, 순간적으로 높은 수압으로 인해 발전기가 고속 회전할 수 있다. 이때, 설정된 VDC전압 지령값(VDC/2)이 고정된 경우, 발전기의 출력전압(GSC VQ)이 VDC전압 지령값(VDC/2)을 초과하는 과변조 구간이 발생할 수 있다. 따라서, 이러한 과변조 구간에서는 계통측 인버터를 통한 전력 송전량이 불규칙하게 제어되어 되는 문제가 있다. 이러한 DC 과전압 조건을 해소하기 위하여, 별도의 저항제동기(DBU,Dynamic Brake Unit)를 적용할 수 있지만 그 만큼 에너지 손실이 발생할 수 있다.
본 발명의 목적은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로, 소수력 발전기의 초기 기동 또는 재기동 시에도 선형적인 출력제어가 가능하고 에너지 효율을 높일 수 있는 소수력 발전기용 전력변환시스템을 제공하는 데에 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 소수력 발전기용 전력변환시스템이 제공된다. 전력변환시스템은 상기 발전기에 연결되고 상기 발전기가 생산한 교류전압을 직류전압으로 변환하는 발전기측 컨버터, 상기 발전기측 컨버터가 출력하는 직류전압을 교류전압으로 변환하여 전력계통에 출력하는 계통측 인버터, 상기 발전기측 컨버터와 상기 계통측 인버터 사이에 연결되는 DC링크부, 상기 발전기의 동작속도에 따라 MPPT(Maximum Power Point Tracker)로 상기 발전기측 컨버터를 제어하는 컨버터컨트롤러, VDC전압 지령값(Vdc)에 따라 상기 전력계통에 교류전력을 출력하도록 상기 계통측 인버터를 제어하는 인버터컨트롤러 및 상기 발전기의 단자전압 크기에 따라 상기 VDC전압 지령값(Vdc)을 가변시키는 VDC전압 조절부를 포함한다.
상기 컨버터컨트롤러는 상기 발전기의 단자에 연결되어 상기 발전기의 상전압을 측정하는 저역통과필터(LDF)와 상기 측정된 상전압을 이용하여 발전기 측 제어각과 상기 발전기측 상전압 피크치(GSC_VQ)를 산출하는 위상동기회로(PLL)를 포함할 수 있다. 상기 VDC전압 조절부는, 상기 발전기측 상전압 피크치(GSC_VQ)를 기초로 PWM변조지수를 산출하는 PWM MI 산출부, 상기 PWM변조지수를 PWM변조지수(PWM MI) 지령값과 비교하는 PWM변조지수 비교부 및 상기 비교 결과값을 기초로 상기 VDC전압 지령값(Vdc)을 가변시키는 비례적분(PI)제어부를 포함할 수 있다.
상기 PWM MI 산출부는 상기 상전압 피크치(GSC_VQ)를 0.5*VDC로 나누어 PWM변조지수를 산출할 수 있다.
상기 VDC전압 조절부는 상기 설정된 PWM변조지수 지령값에 일치하도록 VDC전압 지령값(Vdc)을 가변시킬 수 있다.
상기 VDC전압 조절부는 상기 VDC전압 지령값(Vdc)을 600V~900V 범위 내에서 조절할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 소수력 발전기용 전력변환시스템은, VDC전압 지령값을 발전기의 상전압 피크치(GSC_VQ)에 따라 가변시켜 발전기측 컨버터(GSC)의 PWM 변조지수(MI,Modulation Index)가 1.15 이하에서 안정적으로 운전되도록 함으로써, 소수력 발전기의 재기동 시 순간적인 고속 회전으로 발생하는 출력 제어 문제, 발전 출력 비선형성 문제, 및 발전기 속도 급변에 따른 높은 전압에 따른 제어 문제가 해결될 수 있다.
도 1은 종래의 발전기용 전력변환시스템에서 VDC전압 지령값과 발전기 전압간의 관계를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전력변환시스템의 회로도이다.
도 3은 발전기측 3상 PLL부를 나타내는 블록도이다.
도 4는 상전압과 변조지수 간 관계를 나타내는 그래프이다.
도 5는 PWM_MI 계산식과 PWM 캐리어, 사인파 상관 관계를 나타내는 도면이다.
도 6은 VDC전압 지령값과 발전기 전압간의 관계를 나타내는 도면이다.
도 7은 소수력 발전기의 구성을 나타내는 도면이다.
도 8은 소수력 발전기의 동작 타이밍을 나타내는 그래프이다.
이하, 본 발명의 일 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나 이는 본 발명의 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시예의 다양한 변경 (modification), 균등물 (equivalent), 및/또는 대체물 (alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전력변환시스템(100)의 회로도이다.
도 2를 참조하면, 전력변환시스템(100)은 발전기(1)의 단자에 연결된 발전기측 컨버터(110, GSC), 전력계통(2)에 연결된 계통측 인버터(120, LSC), 발전기측 컨버터(110)와 계통측 인버터 사이에 연결되는 DC링크부(130), 발전기측 컨버터(110)를 제어하는 컨버터컨트롤러(140), 계통측 인버터를 제어하는 인버터컨트롤러(150) 및 발전기의 단자전압 크기에 따라 VDC전압 지령값(Vdc)을 조절하는 VDC전압 조절부(160)를 포함한다.
발전기측 컨버터(110, GSC)는 3쌍의 능동형 스위치를 브릿지회로를 형성할 수 있다. 능동스위치는 예를 들면 절연게이트 바이폴라 트랜지스터(IGBT), 바이폴라 정션 트랜지스터(BJT), 전계효과 트랜지스터(FET) 등을 포함할 수 있다. 발전기측 컨버터(110, GSC)는 컨버터컨트롤러(140)의 최대 전력점 추적(MPPT) 제어 하에 발전기(1)의 교류전압을 직류전압으로 변환하여 DC링크부(130)에 출력할 수 있다.
계통측 인버터(120, LSC)는 3쌍의 능동형 스위치를 브릿지회로를 형성할 수 있다. 능동스위치는 예를 들면 복수의 절연게이트 바이폴라 트랜지스터(IGBT), 바이폴라 정션 트랜지스터(BJT), 전계효과 트랜지스터(FET) 등을 포함할 수 있다. 계통측 인버터(120, LSC)는 발전기측 컨버터(110)가 출력한 직류전압을 인버터컨트롤러(150)의 제어 하에 3상 교류전압으로 변환하여 전력계통(2)에 출력할 수 있다.
DC링크부(130)는 에너지 저장 캐패시터를 포함할 수 있다. DC링크부(130)는 발전기측 컨버터(110, GSC)가 출력하는 직류를 여파하여 계통측 인버터(120, LSC)에 전달한다.
컨버터컨트롤러(140)는 발전기측 컨버터(110)가 소수력 발전기(1)의 교류전압을 직류전압으로 정류하도록 제어할 수 있다. 컨버터컨트롤러(140)는 최대전력점 추적 방식(MPPT, Maximum Power Point Tracking)으로 발전기의 전력이 DC링크부(130)로 전달되도록 발전기측 컨버터(110)를 제어할 수 있다.
컨버터컨트롤러(140)는 소수력 발전기(1)의 단자에 흐르는 전류(Iu, Iv, Iw)를 동기좌표계 D-Q축으로 변환하여 얻은 D축전류(GSC_ID)와 Q축전류(GSC_IQ), 및 소수력 발전기(1)의 단자에 걸리는 전압을 저역통과필터(LDF)와 PLL회로를 통해 얻은 제어각(θGSC)을 수신한다.
컨버터컨트롤러(140)는 D축전류(GSC_ID), Q축전류(GSC_IQ) 및 제어각(θGSC)을 참조하여 펄스폭변조(PWM) 스위칭 신호를 생성한 후, 발전기측 컨버터(110)에 인가할 수 있다.
인버터컨트롤러(150)는 계통측 인버터(120)가 DC링크부(130)에 걸린 직류전압을 교류전압으로 정류하도록 제어할 수 있다. 인버터컨트롤러(150)는 VDC전압 지령값(VDC)을 기준으로 DC링크부(130)에 전달된 전력을 변환하여 계통측에 전달되도록 계통측 인버터(120)를 제어할 수 있다. 여기서, VDC전압 지령값(VDC)은 발전기(1)의 단자전압의 크기에 따라 가변되어 새로운 VDC전압 지령값(VDC*)으로 업데이트 될 수 있다.
인버터컨트롤러(120)는 계통측 단자에 흐르는 전류(Ir, Is, It)를 동기좌표계 D-Q축으로 변환하여 얻은 D축전류(LSC_ID), Q축전류(LSC_IQ), 및 계통측 단자에 걸리는 전압을 저역통과필터(LDF)와 PLL회로를 통해 얻은 제어각(θLSC)을 수신한다. 컨버터컨트롤러(140)는 D축전류(LSC_ID)와 Q축전류(LSC_IQ) 및 제어각(θLSC)을 참조하여 펄스폭변조(PWM) 스위칭 신호를 생성한 후, 계통측 인버터(120)에 인가할 수 있다.
VDC전압 조절부(160)는 인버터컨트롤러(150)의 VDC전압 지령값을 가변시켜 인버터컨트롤러(150)가 출력하는 전력을 선형적으로 출력하도록 할 수 있다.
VDC전압 조절부(160)는 PLL회로를 통해 얻은 발전기측 상전압 피크치(GSC_VQ)를 기초로 PWM변조지수를 산출하는 PWM MI 산출부(162), PWM변조지수를 PWM변조지수(PWM MI) 지령값과 비교하는 PWM변조지수 비교부(164) 및 비교 결과값을 기초로 VDC전압 지령값(Vdc)을 가변시키는 비례적분(PI)제어부(166)를 포함할 수 있다.
도 3은 발전기측 3상 PLL부를 나타내는 블록도이다. 발전기의 단자 전압을 측정하기 위한 다양한 방식이 존재하나, 본 발명의 실시예에서는 PLL 방법을 예로 들어 설명한다.
소수력 발전기(1)의 단자에 걸리는 3상 전압은 PWM파형을 가지므로 저역통과필터(LDF)를 통과하면서 제어에 용이한 사인파 형태로 변환될 수 있다. 도 3에 나타낸 3상 PLL부는 저역통과필터(LDF)에서 출력된 사인파 형태의 파형을 기초로 제어각(θGSC) 및 Q축전압(GSC_VQ), D축전압(GSC_DQ)를 산출할 수 있다. 발전기 측 동기좌표계상 D축전압(GSC_DQ)을 0으로 제어하게 되면, D축전압(GSC_DQ)은 0에 수렴하고, Q축전압(GSC_VQ)는 상전압의 피크치로 계산이 된다.
도 4는 PWM 변조지수와 상전압 크기의 관계를 나타낸 그래프이고, 도 5는 PWM_MI 계산식과 PWM 캐리어, 사인파 상관 관계를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, SVPWM(Space Vector PWM)기법을 이용하면, PWM_MI값을 약 1.15까지는 선형적으로 사용할 수 있으나, 본 발명에서는 설명 편의상 1.0까지만 사용하는 것으로 설명한다.
도 5를 참조하면, PWM MI 산출부(162)는 다음식에 의해 PWM변조지수를 산출할 수 있다.
PWM MI=GSC_VQ÷(0.5*VDC)
여기서, GSC_VQ는 발전기측 동기좌표계상 Q축전압이고, VDC는 VDC전압 지령값이다.
Q축전압(GSC_VQ)과 VDC전압 지령값의 비율을 PWM MI라고 정의한다. PWM MI의 산출은 계통측 인버터(LSC)에 의해 VDC전압 지령값이 제어되는 상태에서만 계산하여야 한다. 시스템이 활성화되지 않은 상태에서 VDC전압 지령값은 0에 가깝기 때문에 PWM MI가 정확히 계산되지 않는다.
다시 도 2를 참조하면, PWM변조지수 비교부(164)는 PWM산출부(162)에서 산출한 PWM변조지수를 사전 설정된 PWM변조지수(PWM MI) 지령값과 비교할 수 있다. 이 비교 결과값은 비례적분(PI)제어부(166)에 전달한다.
PMW 변조지수(PWM MI, PWM Modulation Index) 지령값을 0.9로 고정하고, 비례적분(PI, Proportional-Integral) 제어부(166)는 발전기(1)의 단자 전압(Q축전압(GSC_VQ))을 VDC/2 값으로 나누어서 산출한 PWM변조지수(PWM MI)를 PWM변조지수 지령값과 비교하여 얻은 오차값이 피드백으로 입력된다.
비례적분(PI)제어부(166)는 오차값을 반영한 출력값을 새로운 VDC전압 지령값(VDC*)으로 업데이트하고, 출력이 시스템 리미트를 넘지 않도록 380V 시스템 기준, 하한값은 600V로 설정하고 상한값을 800 ~ 900V로 설정한다. 비례적분(PI)제어부(166)의 출력값은 계통측 인버터(LSC)의 VDC전압 지령값(VDC*)으로 지정하여 시스템을 설정한다.
비례적분(PI)제어부(166)는 PWM변조지수 비교부(164)에서 보낸 비교결과, 즉 발전기(1)의 단자 전압 크기 변화에 따라 VDC전압 지령값을 제한 범위, 예를 들면 600~900V 내에서 자동적으로 조절할 수 있다. 예를 들어, PWM_MI 지령값을 0.9 고정값으로 설정하고, GSC_VQ와 가변 VDC전압 지령값을 이용하면, 높은 단자전압이 발생하는 조건에서도 능동적으로 대응할 수 있다.
도 6은 VDC전압 지령값과 발전기(1)의 단자 전압, 즉 Q축전압(GSC_VQ) 간의 관계를 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 비례적분(PI)제어부(166)는 발전기(1)의 단자 전압, 즉 Q축전압(GSC_VQ)의 과변조구간(600~900V)에서 Q축전압(GSC_VQ)에 비례하도록 VDC전압 지령값을 가변시킬 수 있다. 결과적으로, 본 발명의 실시에에 따른 전력변환시스템(100)은 소수력 발전기(1)의 초기 기동 또는 재기동 시 과도전압 발생 시에도 새로운 VDC전압 지령값(VDC*)을 참조하여 선형적으로 전력을 출력제어할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 소수력 발전기(1)의 동작을 설명한다.
도 7은 소수력 발전시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 소수력 발전시스템은 블레이드가 마련된 발전기(1), 발전기(1)의 블레이드를 회전시키기 위해 탱크(10)의 물을 공급하는 주배관(11), 주배관(11)의 고장 시 우회 경로를 제공하기 위한 바이패스 배관(12), 터빈제어기(13) 및 발전기(1)의 전력을 계통측으로 전달하기 위한 전력변환시스템(100)을 포함한다.
바이패스 배관(12)은 현장 조건에 따라 설치할 수도 있고, 생략될 수도 있다. 주배관(11)과 바이패스 배관(12)은 각각 유체의 흐름을 제어하기 위하여 밸브1과 밸브2가 설치된다. 밸브1과 밸브2의 종류는 시스템 사이즈를 줄이기 위하여 버터플라이 밸브를 사용할 수 있다. 평상시에는 주배관(11)의 밸브1은 항상 열림 상태이고, 바이패스 배관(12)의 밸브2는 닫힘 상태이다.
물탱크에서 물이 흐르기 시작하면, 수격(Water Hammering)과 함께 블레이드가 회전을 시작한다. 이 때 블레이드에 연결된 발전기(1)도 함께 동작하기 시작하나, 회전체의 관성 모멘트 때문에 무구속 최대 속도에 도달하는 시간은 최대 유량 도달 시간보다 느리다.
전력변환시스템(100)이 기동하기 위해서는 발전기(1)의 속도가 컷인(Cut-In) 속도 이상 유지가 되어야 하는데, 예를 들면 1 ~ 10분 동안의 평균 속도를 이용한다. 평균 속도를 이용하는 이유는 유량이 충분히 확보되어 즉시 발전 정지가 되지 않도록 하기 위함이다. 평균 속도를 이용하여 Cut-In을 하기 때문에 발전기(1)는 최대 속도에서 기동할 확률이 높아지게 된다. 실질적으로 발전이 되기 위해서는 발전기(1)에서 전압이 유기되어야 하고, 발전기(1)의 단자 전압의 크기는 발전기 속도에 비례한다.
전력변환시스템(100)이 구동되면, 계통 인버터(120)가 VDC 전압을 제어한다. 동작 시퀀스별 전압은 다음과 같다.
- 계통전압 380V 조건
- 초기 충전: VDC 전압이 430Vdc (=380Vac * √2 * 80%) 이하이면, 저항을 통해 DC링크부(130)의 캐패시터를 충전
- 430Vdc 이상이면 계통과 직결된 DC링크부(130) 전압은 537Vdc
(다이오드 정류 DC 전압은 계통 선간 전압의 √2배)
- DC링크부 전압(VDC전압 지령값) 제어 실시(Vdc : 600Vdc)
한전 전원은 ±10%의 전압변동률을 가지므로, +10% (418V = 380V * 110%)까지는 정상 운전 범위
이 전압을 정류하면 591V가 되고, 이를 감안하여 최소 전압을 600V로 설정
발전기(1)가 동작하고 있으면, 발전기 측 무부하 단자 전압이 발생하게 되고, 영구자석 동기발전기는 단자전압 제어를 하지 않기 때문에 통상적으로 발전기 정격전압의 약 2배의 무부하 역기전력이 나타날 수 있다.
발전기 무부하 상태에서 선간전압이 600Vac라고 가정하면, DC링크부(130) 측에는 약 850Vdc(600Vac x √2)가 인가되는 효과가 발생한다. DC링크부(130) 측 전압(VDC전압 지령값)이 600Vdc로 고정된 상태에서 발전기 전압 600Vac를 제어하게 되면, 과변조 구간이 발생하게 된다. 이때, VDC전압 지령값 600Vdc로 합성할 수 있는 최대전압은 전술할 바와 같이 418Vac이다.
결과적으로, 발전기의 단자 전압 600Vac를 선형적으로 제어하기 위해서는 필연적으로 VDC전압 지령값은 850Vdc까지 올릴 수 있어야 한다. 종래 제어 방식으로는 과변조 구간동안 정상적으로 출력 제어가 어렵다.
도 8은 소수력 발전시스템의 동작 타이밍을 나타내는 그래프이다.
도 8을 참조하면, 밸브1을 열면, 주배관(11)을 통해 유량이 전달된다. 이때, 밸브1을 여는 순간, 즉 발전기 기동 또는 재기동 시에는 순간적인 높은 압력에 의해 발전기(1)의 블레이드가 정격속도보다 빠르게 회전한다.
결과적으로, 발전기의 단자전압은 600Vac까지 급격히 상승한다. 본 발명에서는 발전기의 단자전압에 연동하여 VDC전압 지령값(VDC)을 가변시켜 도 8의 출력제어 파형과 같이 선형적으로 전력이 출력될 수 있다. 반면에, 종래의 기술과 같이 VDC전압 지령값(VDC)을 750Vdc로 고정하는 경우, 도 8의 출력제어 파형과 같이 불안정한 전력이 출력될 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 한정된 예시적 실시예와 도면을 통해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 예시적 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
본 발명의 범위는 설명된 예시적 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
1: 발전기
10: 탱크
11: 주배관
12: 바이패스 배관
100: 전력변환시스템
110: 발전기측 컨버터
120: 계통측 인버터
130: DC링크부
140: 컨버터컨트롤러
150: 인버터컨트롤러
160: VDC전압조절부
162: PWM MI 산출부
164: PWM MI 비교부
166: PI제어부

Claims (5)

  1. 소수력 발전기용 전력변환시스템에 있어서,
    상기 발전기에 연결되고 상기 발전기가 생산한 교류전압을 직류전압으로 변환하는 발전기측 컨버터;
    상기 발전기측 컨버터가 출력하는 직류전압을 교류전압으로 변환하여 전력계통에 출력하는 계통측 인버터;
    상기 발전기측 컨버터와 상기 계통측 인버터 사이에 연결되는 DC링크부;
    상기 발전기의 동작속도에 따라 MPPT(Maximum Power Point Tracker)로 상기 발전기측 컨버터를 제어하는 컨버터컨트롤러;
    VDC전압 지령값(Vdc)에 따라 상기 전력계통에 교류전력을 출력하도록 상기 계통측 인버터를 제어하는 인버터컨트롤러; 및
    상기 발전기의 단자전압 크기에 따라 상기 VDC전압 지령값(Vdc)을 조절하는 VDC전압 조절부를 포함하는 소수력 발전기용 전력변환시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 컨버터컨트롤러는 상기 발전기의 단자에 연결되어 상기 발전기의 상전압을 측정하는 저역통과필터(LDF)와 상기 측정된 상전압을 이용하여 발전기 측 제어각과 상기 발전기측 상전압 피크치(GSC_VQ)를 산출하는 위상동기회로(PLL)를 포함하며,
    상기 VDC전압 조절부는,
    상기 발전기측 상전압 피크치(GSC_VQ)를 기초로 PWM변조지수를 산출하는 PWM MI 산출부;
    상기 PWM변조지수를 PWM변조지수(PWM MI) 지령값과 비교하는 PWM변조지수 비교부; 및
    상기 비교 결과값을 기초로 상기 VDC전압 지령값(Vdc)을 가변시키는 비례적분(PI)제어부를 포함하는 소수력 발전기용 전력변환시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 PWM MI 산출부는 상기 상전압 피크치(GSC_VQ)를 0.5*VDC로 나누어 상기 PWM변조지수를 산출하는 소수력 발전기용 전력변환시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 VDC전압 조절부는 상기 설정된 PWM변조지수 지령값에 일치하도록 VDC전압 지령값(Vdc)을 가변시키는 소수력 발전기용 전력변환시스템.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 VDC전압 조절부는 상기 VDC전압 지령값(Vdc)을 600V~900V 범위 내에서 조절하는 소수력 발전기용 전력변환시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20160003951A (ko) * 2014-07-01 2016-01-12 인하대학교 산학협력단 계통연계형 인버터의 dc링크 전압 가변을 이용한 소형풍력발전시스템 및 최대전력점 추종제어 방법
KR20210003771A (ko) * 2018-04-27 2021-01-12 엔티엔 가부시키가이샤 수력 발전 계통 연계 시스템

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