KR920004319B1 - 회로망 연결 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

회로망 연결 시스템 및 방법

제 1 도는 발명에 따른 연결 시스템의 연결 시스템에 대한 표시 선도.

제 2 도는 제 1 도의 연결 시스템의 가변 리액티브 임피던스의 실시예에 대한 도시도.

제 3a 도 및 제 3b 도는 본 발명에 따른 연결 시스템에 이용될 수 있는 삼상 가변 리액티브 임피던스의 실시예에 대한 도시도.

제 4 도는 제 1 도에 도시된 연결 시스템의 조절장치에 대한 블럭선도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 2 : 회로망 3, 4 :변압기

5 : 조정장치 10 : 다이리스터 밸브

11, 12, 13 : 단상 가변 리액티브 임피던스

56 : 측정 시스템 59, 60 : 조정장치

61 : 계산기

본 발명은 동일하거나 인접한 주파수의 교번 전압에서 비동기적으로 혹은 동기적으로 작동하는 두 삼상 교번 전기 회로망을 연결하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.

이러한 기술 분야에서 작동시 두개의 서로 다른 교번 전기 회로망을 상호 연결하기 위한 대부분의 시스템은 전류의 AC-DC-AC 변환을 한 회로망에서 다른 회로망으로 수행되는 전력 변환기를 포함하는 연결 타이(tie)에 의해 형성된다. 이러한 연결 시스템은 연결 시스템에 의해 발생된 고조파 감쇠용 필터를 이용할뿐만 아니라 연결점의 전압을 소망의 레벨로 유지하기 위해 내부 리액티브 전력을 중화시키는 보상장치를 이용하는 단점을 구비한다.

서로 다른 주파수에서 작동하는 두 교번 회로망을 연결시키는데 이용될 수 있는 또 다른 공지의 시스템은 1966년 9월 27일자로 ASEA에 허여된 미합중국 특허원 제 3,275,838호(ALSTROM)에서 설명된다. 조정장치는 두 회로망중 한 회로망에서 다른 회로망으로 송전된 전력 뿐만 아니라 두 회로망의 각각의 주파수도 측정하며, 한 회로망에서 다른 회로망으로의 전기적 액티브 전력 송전을 소망의 레벨로 제어 및 유지하는 두 변환기 가운데 최소한 한 변환기에 대해 영향을 미친다. 이러한 시스템은 복합회로 및 전류변환을 이용해야 한다.

1940년 10월 15일자로 재너럴 일릭트릭 캄파니에 허여된 미합중국 특허원 제 2,218,383호(헐스 카인드)는 서로 다른 주파수에서 작동하는 두 교번 회로망을 연결시키는 시스템에 대해 설명한다. 이러한 연결 시스템은 변압기, 전기밸브, 위상 변환기 및 삼상 회로망에서 단상 회로망으로 전력을 전송하는 다른 소자를 포함하는 회로를 구비하며, 삼상 회로망은 단상 회로망의 작동 주파수보다 높은 주파수에서 작동한다. 이러한 형태의 연결 시스템은 두 삼상 비동기 혹은 동기 교번 회로망 사이에 소망의 전력을 송신하는데 적합하지 않다.

본 발명의 목적은 두 비동기 혹은 동기 삼상 교번 전기 회로망을 연결시키기 위한 개선된 방법 및 시스템을 제공하는 것이며, 이 연결 시스템은 단순한 구조이고 공지의 방법으로 쉽게 제어할 수 있으며 시장에 유용한 소자를 이용한다. 더 나아가 이러한 새로운 방법 및 시스템은 전류 변환기를 이용한 상기 연결 타이를 필요로 하는 경우에서와 같은 보상장치 및 필터를 필요로 하지 않는다.

특히 본 발명은 동일하거나, 인접한 주파수의 교번 전압에서 비동기적으로 혹은 동기적으로 작동하는 제 1 및 제 2 삼상 교번 전기 회로망을 연결시키기 위한 시스템을 제안한 것이다. 각각의 회로망은 이 회로망의 전압에서 작동하는 제 1, 제 2 및 제 3 위상을 포함하며, 제 1 회로망의 각 위상의 전압과 제 2 회로망의 동일한 위상의 전압은 일정한 각이나 혹은 시간에 따라 변하는 각에 의해 서로 서로에 대해 위상 이탈된다. 이러한 연결 시스템은 삼상 가변 리액티브 임피던스를 통해 제 1 및 제 2 회로망 가운데 한 회로망에서 다른 회로망으로 소망의 전기 활성 전력 송전을 실행하도록 두 회로망을 상호 연결하고, 각각 제 1 서셉턴스를 구비한 세 제 1 연결을 제 1 및 제 2 회로망의 제 1 위상 사이와 제 1 및 제 2 회로망의 제 2 위상 사이와 제 1 및 제 2 회로망의 제 3 위상 사이에 설정하고 각각 제 2 서셉턴스를 구비한 세 제 2 연결을 제 1 회로망의 제 1 위상과 제 2 회로망의 제 3 위상 사이와 제 1 회로망의 제 2 위상과 제 2 회로망의 제 1 위상 사이와 제 1 회로망의 제 3 위상과 제 2 회로망의 제 2 위상 사이에 각각 설정하며 각각 제 3 서셉턴스를 구비한 세 제 3 연결을 제 1 회로망의 제 1 위상과 제 2 회로망의 제 2 위상 사이와 제 1 회로망의 제 2 위상과 제 2 회로망의 제 3 위상 사이와 제 1 회로망의 제 3 위상과 제 2 회로망의 제 1 위상 사이에 각각 설정하도록 작동하며, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 연결을 삼상 가변 리액티브 임피던스에 따라 변화시키는 다수의 삼상 가변 리액티브 임피던스와, 활성 전력을 송전함에 있어서 소망의 리액티브 전력 레벨로 유지하는 동안 제 1 및 제 2 회로망중 한 회로망에서 다른 회로망으로 상기 소망의 전기 액티브 전력을 송전하기 위해 제 1, 제 2 및 제 3 연결의 제 1, 제 2 및 제 3 서셉턴스를 변화시키기 위하여 제 1 및 제 2 회로망의 하나 이상의 동일 위상과 연관된 전기변수를 측정하고, 측정된 전기변수에 따라 상기 삼상 가변 리액티브 임피던스를 작동시키는 조정수단을 구비한다.

본 발명의 시스템의 양호한 실시예에 따르면, 조정수단은 제 1 및 제 2 회로망 가운데 적어도 한 회로망에서 측정된 전기변수와 연관하여 발진상태가 나타날때 상기 발진을 댐핑하기 위해 다수의 삼상 가변 리액티브 임피던스를 통해 제 1 및 제 2 회로망 가운데 한 회로망에서 다른 회로망으로 전기 액티브 전력을 변조 송전하기 위해 삼상 가변 리액티브 임피던스를 작동시키는 수단을 포함한다.

본 발명은 또한 동일하거나 인접한 주파수를 갖는 교번 전압에서 비동기적으로나 동기적으로 작동하는 제 1 및 제 2 삼상 교번 전기 회로망을 연결하는 방법에 관한 것이고, 여기서 각각의 회로망은 이 회로망의 전압에서 작동하는 제 1, 제 2 및 제 3위상을 포함하며, 제 1 회로망의 각각의 위상의 전압과 제 2 회로망의 동일위상의 전압은 일정한 각이나 시간에 따라 변하는 각에 의해 각각에 대해 위상 이탈된다.

이러한 방법은 제 1 및 제 2 회로망중 한 회로망에서 다른 회로망으로 소망의 전기 액티브 전력을 송전하는 다수의 가변 리액티브 임피던스를 이용하여 각각 제 1 및 제 2 회로망의 제 1 위상 사이와 제 1 및 제 2 회로망의 제 2 위상 사이와 제 1 및 제 2 회로망의 제 3 위상 사이에 각각 제 1 서셉턴스를 구비한 세 제 1 연결과, 각각 제 1 회로망의 제 1 위상과 제 2 회로망의 제 3 위상 사이와 제 1 회로망의 제 2 위상과 제 2 회로망의 제 1 위상 사이와 제 1 회로망의 제 3 위상과 제 2 회로망의 제 2 위상 사이에 각각 제 2 서셉턴스를 구비한 세 제 2 연결과, 제 1 회로망이 제 1 위상과 제 2 회로망의 제 2 위상 사이와 제 1 회로망의 제 2 위상과 제 2 회로망의 제 3 위상 사이와 제 1 회로망의 제 3 위상과 제 2 회로망의 제 1 위상 사이에 각각 제 3 서셉턴스를 구비한 세 제 3 연결을 설정하고, 제 1 및 제 2 회로망의 하나 이상의 동위상과 관련된 전기변수를 측정하며, 상기 소망의 전기 액티브 전력 송전시 전기 리액티브 전력을 소망의 레벨로 유지하는 동안 제 1 및 제 2 회로망중 한 회로망에서 다른 회로망으로 소망의 활성 전력을 송전하기 위해 제 1, 제 2 및 제 3 연결의 제 1, 제 2 및 제 3 서셉턴스를 변화시키기 위하여 이러한 측정된 전기변수에 따라 삼상 가변 리액티브 임피던스를 작동시키는 단계를 구비한다.

본 발명의 양호한 실시예에 따르면, 삼상 가변 리액티브 임피던스는 삼상 가변 리액티브 임피던스는 제 1 및 제 2 회로망 가운데 최소한 한 회로망에서 발진이 일어날때 이러한 발진을 댐핑하기 위해 다수의 삼상 가변 리액티브 임피던스를 통해 제 1 및 제 2 회로망중 한 회로망에서 다른 회로망으로 전기 액티브 전력을 변조 송전하도록 작동된다.

삼상 가변 리액티브 임피던스는 액티브 전력 송전시 이용되는 전기 리액티브 전력을 제거하거나 혹은, 다수의 삼상 가변 리액티브 임피던스가 제 1 및 제 2 회로망의 필요에 따라 일정량의 전기 리액티브 전력을 발생하거나 흡수하도록 하기 위하여 측정된 전기변수와 관련하여 작동된다.

본 발명의 양호한 특성에 따르면, 측정된 전기변수는 제 1 및 제 2 회로망의 각각의 동위상에 대해 다수의 삼상 가변 리액티브 임피던스에 인가되고 각각 제 1 및 제 2 회로망으로 부터 인입되는 제 1 및 제 2 전압과, 다수의 삼상 가변 리액티브 임피던스에 들어오거나 이 임피던스에서 떠나고 각각 제 1 및 제 2 회로망의 이러한 동위상과 부합하는 제 1 및 제 2 전류를 포함한다.

본 발명의 또 다른 양호한 특성에 따르면, 삼상 가변 리액티브 임피던스는 제 1 및 제 2 회로망중 한 회로망에서 다른 회로망으로 액티브 전력의 송전을 나타내는 제 1 기준값과 관련하여 작동되고 활성 전력의 송전에 이용되는 소망의 리액티브 전력의 레벨을 나타내는 제 2 기준값에 따라 작동된다.

상기 연결 방법에 따르면, 두 다상 전압 시스템 사이에 연결된 다수의 삼상 가변 리액티브 임피던스와 두 삼상 비동기 혹은 동기 회로망을 상호 연결할 수 있는데 다상 전압 시스템은 두 회로망에 연결된 1차 권선과 이러한 다상 전압 시스템을 발생하는데 이용되는 2차 권선을 구비한 변압기에 의해 발생된다. 이러한 전압 시스템은 가령, 6상, 12상, 혹은 24상을 포함한다.

단선 선도를 이용하여 제 1 도에 도해된 삼상 비동기 및 동기 시스템은 서셉턴스 B₁을 각각 구비한 세 단상 가변 리액티브 임피던스(11)와, 각각 서셉턴스 B₂를 구비한 세 단상 가변 리액티브 임피던스(12)와, 각각 서셉턴스 B₃를 구비한 세 단상 가변 리액티브 임피던스(13)를 각각 포함하는 세 삼상 가변 리액티브 임피던스를 포함한다. 세 단상 가변 리액티브 임피던스(11)은 블럭(11a)에 개략적으로 도시된 바와 같이, 회로망(1)의 위상 a₁, b₁및 C₁을 회로망(2)의 위상 a₂, b₂및 C₂에 각각 연결하고, 세 단상 가변 리액티브 임피던스(12)는 블럭(14)에 개략적으로 도해된 바와 같이 회로망(1)의 위상 a₁, b₁및 C₁을 회로망(2)의 위상 c₂, a₂및 b₂에 각각 연결한다. 세 단상 가변 리액티브 임피

던스(12)가 연결하는 경우 세 단상 가변 리액티브 임피던스(12)는 회로망(1)에서 회로망(

2)으로 세 위상 역 염가(trans postition)를 실행할때 회로망(1), (2)을 상호 연결한다. 세 단상 가변 리액티브 임피던스(13)는 제 1 도의 블럭(15)에 개략적으로 도시된 바와 같이 제 1 도의 위상 a₁,b₁및 C₁을 제 2 도의 위상 b₂, c₂및 a₂에 각각 연결한다. 이 경우 단상 가변 리액티브 임피던스(13)는 회로망(1)에서 회로망(2)으로 삼상의 직염가를 실행할때 회로망(1), (2)을 상호 연결 한다.

두 변압기(3), (4)는 각각의 삼상 가변 리액티브 임피던스를 회로망 (1), (2)에 연결한다. 이러한 두 변압기(3), (4)는 각각 한측면에 접지에 연결된 중립자(neutral)를 구비한 성형 연결(star connected)회로를 형성하는 제 1 권선을 포함한다. 변압기(3), (4)의 세 제 1 권선은 각각 회로망(1), (2)의 삼상에 연결된다. 변압기(3), (4)는 또한 다른 측면상에 델타 연결회로를 형성하고 연결 시스템의 삼상 가변 리액티브 임피던스에 연결된세 제 2 권선을 포함한다.

변압기(3), (4)의 비는 연결 시스템의 응용 필요에 따라 어떠한 값이라도 가질 수 있다. 더나아가 두 회로망(1), (2)의 전압이 제 1 도에 도시된 다이리스터(thyrister) 밸브의 이용을 허용할 정도로 충분히 낮을때 연결 시스템의 세 삼상 가변 리액티브 임피던스는 변압기(3), (4)의 사용을 필요로 하지 않고서 두 회로망에 직접 연결될 수 있는데 이러한 경우 이 변압기는 생략될 수 있다.

상기된 바와 같이 동일하거나 인접한 주파수를 갖는 교번 전압에서 비동기적으로나 혹은 동기적으로 작동하는 두 교번 전기 회로망(1), (2)은 각각 라인 인덕턴스 L₁, L₂를 포함한다.

제 1 도에 도시된 바와 같이 전압 V₁및 V₂는 두 회로망(1), (2)의 동위상으로 부터의 전압을 나타내며 전압 V₁및 V₂는 삼상 가변 리액티브 임피던스에 인가된다. 전류 I₁및 I₂는 각각 두 회로망(1), (2)의 동위상과 부합하는 전류를 나타낸다. 도해될 실시예에 따르면, 전류 I₁은 가변 임피던스에 들어가는 반면 전류 I₂는 가변 임피던스를 떠난다.

단상 가변 리액티브 임피던스(11), (12), (13)는 전기 액티브 전력을 한 회로망에서 다른 회로망으로 송전하기 위하여 제 1 도에 도시된 조정장치(5)에 의해 작동된다. 조절장치(5)에 의한 한 회로망에서 다른 회로망으로의 전기 액티브 전력의 송전은 제 1 및 제 2 회로망중 최소한 한 회로망에 발진상태가 나타날때 활성전력의 변조 송전이며 액티브 전력의 변조는 이러한 발진을 댐핑하는데 이용된다. 이러한 조절장치는 전압 변환기(6), (7)를 통해 두 회로망(1), (2)의 각각의 동위상에서의 전압 V₁및 V₂를 측정하고, 전류 변환기(8), (9)를 통해 두 회로망의 각각의 동위상의 전류 I₁및 I₂를 측정한다.

이러한 조절장치(5)는 다이리스터 밸브(10)를 통해 단상 가변 리액티브 임피던스(11), (12)를 작동시킨다. 전기 액티브 전력의 송전 진폭 및 방향은 조절장치(5)의 입력 P_REF에 의해 선택된다. 이러한 조절장치(5)는 제 1 도의 연결 시스템이 회로망(1), (2)의 필요에 따라 리액티브 전력을 흡수하거나 발생하는 것이 바람직한 경우와, 두 회로망중 한 회로망에서 다른 회로망으로 전기 활성 전력을 송전하는데 이용되는 리액티브 전력을 제거하는 것이 바람직할 경위 조정될 입력 Q_REF를 포함한다. 이러한 조정장치의 작동은 제 4 도를 참고로 하여 좀더 상세히 설명될 것이다.

제 2 도는 다이리스터 밸브를 통해 작동되는 제 1 도의 단상 가변 리액티브 임피던스(11), (12), (13) 가운데 한 임피던스에 대한 실시예를 도시한 것이다. 이러한 각각의 단상 가변 리액티브 임피던스는 병렬로 설치된 인덕터 뱅크 및 커패시터 뱅크를 포함한다.

이 커패시터 뱅크는 각각 동일한 커패시턴스를 구비하고 있고 다이리스터 밸브를 통해 작동되는 한 커패시터나 혹은 다수의 커패시터를 포함한다. 원리적으로 이러한 하나 이상의 커패시터는 영구적으로 연결된다.

제 2 도에 도시된 실시예는 동일한 커패시턴스 C를 갖고 있고 다이리스터 밸브 Y₁내지 Y₄를 통해 작동되는 네 커패시터(16) 내지 (19)를 포함한다. 각각 인덕턴스 L_S를 구비하고 있는 각각의 커패시터(16) 내지 (19)에 각각 직렬로 연결된 다수의 인덕터(26) 내지 (29)는 부합하는 다이리스터 밸브가 방폭(fire)될때 전류의 변화율을 제한하기 위하여 제공된다. 각각의 인덕터(26) 내지 (29)와 병렬로 연결된 각각 저항값 R₁을 갖는 다수의 저항(30) 내지 (33)는 부합하는 다이리스터 밸브가 방폭될때 발생되는 발진을 감쇠시키기 위해 제공된다. 연결 시스템의 사용에 따라 요구되는 0에서 최대치 B_m까지의 커패시터 뱅크의 서셉턴스의 변화는 네 단계로 실행될 수 있다. 아래의 식(1)은 네 다이리스터 밸브 Y₁내지 Y₄의 비전도상태나 전도상태와 관련하여 커패시터 뱅크의 서셉턴스를 계산할 수 있게 한다.

………………………………………식(1)

이 식에서 B_m은 네 다이리스터 밸브가 스위치 켜질때 커패시터의 서셉턴스의 최대값을 나타내고, B_c(Y)는 네 다이리스터 밸브 Y₁내지 Y₄의 개방 혹은 폐쇄상태와 연관하여 커패시터 뱅크의 서셉턴스 값을 나타낸다. 각각의 다이리스터 밸브 Y₁내지 Y₄를 표시하기 위해 i가 1에서 4까지 변하는 Y₁는 다이리스터 밸브가 전도상태일 경우 1과 동일하고 다이리스터 밸브가 비전도상태일 경우 0과 동일하다.

각각의 커패시터(16) 내지 (19)의 커패시턴스 C는 다음식(2)에 따라 결정된다.

………………………………………식(2)

…………………………………식(2')

여기서 W는 회로망의 주파수에서의 벡터회전 각속도를 나타내고 Wr은 커패시턴스 C를 갖는 커패시터(16) 내지 (19)중 한 커패시터와 인덕턴스 L_S를 갖는 인덕터(26) 내지 (29)중 한 인덕터에 의해 형성된 회로망의 공진 주파수에서의 벡터회전 각속도를 나타낸다.

인덕터 뱅크는 각각 연관된 다이리스터 밸브를 통해 연결되거나 분리된 다수의 병렬 연결된 인덕터를 포함한다. 제 2 도에 도시된 실시예는 각각의 서셉턴스를 구비한 6개의 인덕터(20) 내지 (25)로 구성된 뱅크를 포함하는데 각각의 서셉턴스는

에서

까지의 기하학적 급수을 따르는 값을 갖는다. 특히, 이러한 값이나 혹은 각각의 인덕터는 식 L(n)=2ⁿL에 의해 결정되는데 여기서 L(n)은 각각의 인덕터의 값이고 L은 연결 시스템을 이용하는데 있어서의 요구에 따라 결정되는 인덕턴스 값이며 n은 1에서 인덕터의 전체 수효까지 변하는데 상기의 경우 6과 동일하다.

이러한 어셈블리는 6개의 다이리스터 밸브 X₁내지 X₆이 전도상태에 있을때 6개의 디이리스터 밸브 X₁내지 X₆의 비전도상태나 혹은 전도상태와 관련하여 64동일 단계를 통해 0에서 최대치-(1-2)B_m까지 인덕터 뱅크의 전체 서셉턴스를 변화시킬 수 있다. 아래식(3)은 다이리스터 밸브 X₁내지 X₆의 비전도상태나 혹은 전도상태에 따라 인덕터(20) 내지 (25)에 의해 형성된 인덕터 뱅크의 서셉턴스 값을 낸다.

………………………………………식(3)

이 식에서 B_m은 상기 정의된 최대치이고, B_L(X)는 다이리스터 밸브 X₁내지 X₆의 비전도상태나 전도상태와 관련하여 인덕터 밸브의 서셉턴스 값을 나타내며, X_A는 K가 각각의 다이리스터 밸브 X₁내지 X₆을 나타내기 위해 1에서 6까지 변하는 상태에서 밸브가 전도상태일때 1과 동일하고 밸브가 비전도상태일때 0과 동일하다.

상기 인덕턴스값 L은 아래의 식(4)에 의해 연결 시스템의 특정 이용에 필요한 값 B_m을 이용하여 개선될 수 있다.

……………………………………………………식(4)

여기서 W 및 B_m은 위에서 미리 정의 되었다.

제 2 도의 실시에는 6개의 인덕터(20) 내지 (25) 각각이 두 분리된 인덕터로 분리되는데 각각의 인덕터와 부합되는 다이리스터 밸브 및 관련 설비에 대해 양호하게 보호하기 위해 두 분리된 인덕터 사이에 배치된다. 이러한 설비와 다이리스터 밸브는 인덕터를 작동시키도록 제공된다. 원리적으로 인덕터(20) 내지 (25) 가운데 한 인덕터는 부합하는 다이리스터 밸브의 방폭각을 제어함으로써 연속적으로 제어될 수 있고 이에 의해 서셉턴스를 평활하게 변화시킬 수 있게 된다. 상기 식(1) 및 식(3)으로 설명된 바와 같이 다이리스터 밸브 Y₁내지 Y₄와 X₁내지 X₆을 이용하여 커패시터 뱅크 및 인덕터 뱅크의 전체 서셉턴스의 변화는 -(1-2^-6)B_m과 동일한 최소 유도성 서셉턴스 B_mio에서 B_m과 동일한 최대 용량성 서셉턴스 B_max까지 변화될 수 있다.

이와 같은 전체 서셉턴스의 변화는 128단계를 통해 최소 서셉턴스에서 최대 서셉턴스로 변한다. 특히, 커패시터(16) 내지 (19) 및 인덕터(20), (21)는 큰 단계의 서셉턴스에 의해 변화를 실행하는데 이용되는 반면에 인덕터(22) 내지 (25)는 상기 각각의 큰 단계간의 16소단계에 의해 서셉턴스의 평활한 변화를 실행하는데 이용된다. 물론, 인덕터(22)내지 (25)는 인덕터(20), (21)에 의해 주어진 서셉턴스 이상으로 유동성 서텝턴스를 증가시키는데 이용될 수도 있다.

본 발명에 따라 연결 방법을 실행함에 있어서 제 1 도의 서셉턴스 B₁, B₂및 B₃중 한 서셉턴스가 유동성일때 다른 두 서셉턴스는 모두 용양성이고 각각 0과 동일하며, 세 서셉턴스 가운데 하나가 용량성일때 둘 모두 유동성이고 각각 0과 동일하다.

이와 같이 인정되면 제 3a 도 및 제 3b 도에 도시된 바와 같은 어셈블리가 이용될때 두 회로망(1), (2)을 연결하는데 필요한 인덕터 및 커패시터의 수를 실제로 감소시킬 수 있다.

제 3a 도의 실시예에서 모든 단상 가변 리액티브 임피던스(11), (12), (13) 가운데 제 2 도의 각각의 커패시터(16) 내지 (19)는 동일한 커패시턴스 C를 구비한 세 커패시터(39) 내지 (41)에 의해 대치될 수 있다. 이러한 어셈블리는 제 1 도의 조정장치(5)를 통해 다이리스터 밸브(42)를 적절히 제어함으로써 커패시터(39) 내지 (41) 가운데 한 커패시터를 통해 회로망(1)의 각 위상과 회로망(2)의 각 위상을 연결시킬 수 있게 허용한다. 제 2 도의 인덕터(26) 내지 (29) 및 저항(30) 내지 (33)과 동일한 기능을 구비한 인덕터(43) 내지 (45) 및 저항(46) 내지 (48)도 또한 이러한 어셈블리에 제공된다.

모든 단상 가변 리액티브 임피던스(11), (12), (13) 가운데 제 2 도의 인덕터(20)는 제 2 도의 조정장치(5)에 의해 제어되는 다이리스터 밸브(55)를 통해 작동되는 인덕턴스 L값을 갖는 인덕터(49) 내지 (54)에 의해 대치될 수도 있다. 물론 모든 리액티브 임피던스(11), (12), (13) 가운데 제 2 도의 각각의 인덕터(21) 내지 (25)는 유사한 어셈블리에 의해 대치될 수도 있다. 회로망(1)의 각 위상은 다이리스터 밸브(55)의 전도를 적절히 제어함으로써 인덕터(49) 내지 (54) 가운데 두 인덕터를 통해 회로망(2)의 각각의 위상과 연결될 수 있다. 그러나 모든 단상 가변 리액티브 임피던스(11), (12), (13) 가운데 제 2 도에 도시된 각각의 인덕터 및 각각의 커패시터를 대치하기 위하여 제 3a 도 및 제 3b 도에 도해된 어셈블리를 보충하기 위해 제 2a 도의 인덕터(20) 내지 (25) 가운데 몇가지 인덕터에 대해 이러한 형태의 몇가지 보충 어셈블리가 제공되어 제 1 도를 참고로 하여 규정된 연결의 서셉턴스 B₁내지 B₃의 값에 대하여 회로망(1), (2)의 부합하는 위상의 전압 사이의 위상 각 δ와 관련하여 이러한 어셈블리를 이용해 모든 가능성을 나타내도록 해야 한다.

이미 언급된 바와 같이 삼상 가변 리액티브 임피던스에 대한 이러한 실시예는 인덕터 및 커패시터의 수를 감소시키면서 동일한 기능을 수행한다. 그러나, 제 1 도의 조정장치(5)의 소프트 웨어 및 구조는 수정되어야 하는데 가령, 제 3a 도 및 제 3b 도에 도해된 어셈블리를 이용할때는 제어될 다수의 다이리스터 밸브가 있다. 그럼에도 불구하고 이러한 어셈블리는 설비를 최적화하는 장점이 있다.

세 삼상 가변 리액티브 임피던스가 제 3a 도 및 제 3b 도에 도시된 바와 같이 구체화될때 두 회로망(1), (2)의 세 위상 사이에 설정된 연결은 제 1 도를 참고로 하여 규정된 연결과 동일하게 유지되어야 한다. 이러한 연결의 서셉턴스 B₁, B₂및 B₃은 위상각 δ와 관련하여 동일한 방식으로 변해야 한다.

회로망(1)에서 회로망(2)으로의 전기 활성 전력의 송전은 제 1 도를 참고로 하여 정의 되었다. 그러나 회로망(2)에서 회로망(1)으로의 전기 활성 전력의 송전을 실행하는데에도 동일한 개념이 적용될 수 있음을 주목해야 한다.

본 발명에 따른 연결 시스템의 작동에 대한 원리는 다음과 같다.

최대 용량성 서셉턴스가 위상각만큼 위상 이탈된 두 전압 사이에 연결된다면 전기 활성 전력의 최대 송전은 연결 리액티브 임피던스를 통해 전달된다. 반면에 최대 용량성 서셉턴스와 동일한 절대값을 갖는 최대 용량성 서셉턴스가 동일 위상각 만큼 위상 이탈된 두 전압사이에 연결된다면 전기 액티브 전력의 송전은 연결 리액티브 임피던스를 통해 반대방향으로 전달된다. 가변 리액티브 임피던스의 서셉턴스의 변화로 한 회로망을 다른 회로망으로 연결시킴으로써 송전된 전기 액티브 전력의 레벨 및 방향을 변화시킬 수 있다. 일정한 크기의 전기 리액티브 전력은 전기 액티브 전력의 송전에 이용된다(연결 시스템의 가변 리액티브 임피던스에 의해 리액티브 전력의 발생 및 흡수에도 이용된다). 이러한 액티브 및 리액티브 전기 전력은 두 전압의 진폭뿐만 아니라 상기 규정된 전압 V₁과 V₂사이의 위상각 δ에 따라 변한다.

전기 액티브 전력은 각각의 동위상에서 전압 V₁과 V₂사이의 위상각 δ를 고려하여 연결 리액티브 임피던스의 값을 적절히 선택함으로써 두 회로망(1), (2) 가운데 한 회로망에서 다른 회로망으로 송전될 수 있다. 이러한 연결이 가변 인덕터를 이용하여 실행한다면 연결 시스템은 외부적으로 보상되어야 하는 전기 리액티브 전력을 흡수한다. 가변 커패시터를 통해 연결이 실행될때 연결 시스템은 어떤 크기의 전기 리액티브 전력을 발생한다. 연결 리액티브 임피던스가 상기된 바와 같은 인덕터 및 커패시터로 구성되면 한 회로망에서 다른 회로망으로의 전력 송전은 연결 시스템이 전기 액티브 전력 송전에 이용되는 전기 리액티브 전력을 내부적으로 보상할 수 있으므로 좀 더 효율적으로 실행될 수 있다.

액티브 및 리액티브 전력은 다음 식(5) 및 식(6)으로 설명할 수 있다.

P_i= B_iV₁V₂in δ₁…………………………………………………식(5)

……………………………식(6)

여기서 δ_i= δ-(i-1)^2π/3이고 i = 1,2,3이다.

각 δ_i이 0과 동일해질때 송전된 액티브 전력 P_i도 0과 동일해 지지만 전압 V₁및 V₂가 서로 다른 값을 가지면 전력 P_i는 이용된 리액티브 전력 Q_i를 유지한다. 각각 δ_i가 π라디안과 동일할 경우 활성 전력 Pi는 송전되지 않지만 이용된 리액티브 전력 Q_i은 최대값을 갖는다. 그러나 삼상 가변 리액티브 임피던스가 서셉턴스 B₁,B₂및 B₃를 연결하고 각 δ₁, δ₂및 δ₃만큼 위상 이탈된 전압 사이에 각각 연결될때 전압 V₁과 전압 V₂사이의 위상각 δ에 대한 어떤 값에 대해서도 전기 액티브 전력을 송전할 수 있으며 상기 세 각 δ₁, δ₂및 δ₃은 각각

라디안에 해당하는 각 만큼 서로에 대해 위상 이탈해 있다.

더 나아가 연결 시스템이 세 변수 B₁,B₂및 B₃을 통해 제어할 수 있거나, 혹은 각 δ₁이 0이거나 π라디안일때 두 변수를 통해 제어할 수 있을때 제 1 도의 조정장치(5)를 이용하여 전기 액티브 전력이 송전될 수 있다.

P₁+ P₂+ P₃= P_REF

조정장치는 전기 액티브 전력의 송전에 이용되는 초기 리액티브 전력의 내부 보상이나 혹은, 회로망(1), (2)의 필요에 따라 연결 삼상 가변 리액티브 임피던스를 이용해 일정한 크기의 전기 리액티브 전력을 발생 혹은 흡수하는 기능을 실행할 수도 있다. 리액티브 전력의 흡수나 발생은 다음식과 같다.

Q₁+ Q₂+ Q₃= Q_REF

조절장치(5)는 연결 시스템의 이용된 내부 리액티브 전력의 절대값을 최소화하고 위상각 δ의 서로 다른 각 값에 대해 서셉턴스 B₁, B₂및 B₃의 변화율을 최소화 하면서 상기 기능을 수행할 수 있다.

원리적으로 조절장치(5)는 연결점에서 회로망(1), (2)의 전압 V₁및 V₂의 평균값을 안정화시키는 것과 같은 다른 추가적 기능을 수행할 수도 있는데 즉, 전기 리액티브 전력의 정적 보상장치등과 같은 작용을 수행한다.

제 1 도의 조절장치(5)의 구조는 일반적으로 이러한 조절기능의 수행에 이용되는 통합방법 뿐만 아니라 필요로 하는 조절기능에 따라서도 다르다.

제 1 도의 조절장치(5)에 대한 가능한 실시예는 제 4 도에 상세히 도시된다. 측정 시스템(56)은 연결 시스템에 의해 송전된 전기 액티브 삼상전력과, 액티브 전력의 실제적인 송전에 이용되는 리액티브 삼상 전력의 값 Q와, 제 1 및 제 2 회로망의 각각의 동 위상에 대해 전압 V₁및 V₂의 진폭과 이러한 두 전압 V₁및 V₂사이의 위상각 δ를 표시하는 신호를 발생한다. 이러한 신호는 제 1 도를 참고로하여 규정되고 전압 V₁및 V₂와 동일한 회로망(1), (2)의 동위상과 부합되는 전류 I₁및 I₂에서 유도되었을 뿐만 아니라 회로망(1), (2)의 동위상과 부합되고 연결 시스템의 가변 리액티브 임피던스에 인가된 전압 V₁및 V₂에서 유도된다. 두 감산 회로(57), (58)에 의해 결정된 측정전력 P 및 Q와 입력 기준값 P_REF및 Q_REF사이의 차는 요구된 전력 Pd 및 Qd의 값을 결정하기 위해 적절히 조절된 비례계수를 갖는 비례정수(P-I)형의 두 조정장치(59), (60)를 이용하여 처리된다.

계산치(61)는 전압 V₁및 V₂의 값 뿐만 아니라 액티브 전력 및 리액티브 전력 조정장치(59), (60)에 의해 각각 발생된 요구된 전력 P_D및 Q_D에서와, 회로망 (1), (2)의 각각의 동위상에 대해 측정시스템(56)에 의해 유도된 위상값 δ의 값에서 서셉턴스 B₁,B₂및 B₃을 계산해낸다. 출력(62) 내지 (64)을 통해 연결 시스템의 삼상 가변 리액티브 임피던스의 다이리스터 밸브의 방폭을 제어함으로써 계산기(61)는 서셉턴스 B₁, B₂및 B₃을 구비한 상기 규정된 연결을 수립한다.

이러한 계산을 실행함에 있어서, 상기 규정된 최적 표준은 한 회로망에서 다른 회로망으로의 액티브 전력의 송전과 연결 시스템에 의한 리액티브 전력의 발생 및 흡수를 위한 기준값 P_REF및 Q_REF에 주의하면서 최소화 된다. 폐쇄 루프를 이용하여 조정장치(5)는 측정된 값 P 및 Q가 기준값 P_REF및 Q_REF와 동일하지 않을 때 값 P 및 값 Q를 점차적으로 그리고 급속히 요구된 레벨과 동일하게 함으로써 기준값 P_REF및 Q_REF와 측정값 P 및 Q 사이의 차에 응답한다.

제 4 도에 도시되지 않은 또다른 시스템은 다이리스터 밸브의 방폭 순간에 이러한 가변 임피던스의 인덕터 및 커패시터에 있어서의 전이 전류성분을 감소시키기 위하여 서셉턴스 B₁, B₂및 B₃의 연결을 수립하는 가변 리액티브 임피던스의 다이리스터 밸브의 방폭을 등기화시키기 위해 제공된다. 이러한 기능은 이러한 다이리스터 밸브에 인가된 전압이 최대값을 가질때 인덕터의 다이리스터 밸브를 방폭시키고, 다이리스터 밸브에 나타난 전압값이 커패시터에 나타난 잔여 전압을 고려한 최소값을 가질때 커패시터의 다이리스터 밸브를 방폭시킴으로써 수행된다.

변압기(3), (4)는 가열 여섯 위상을 구비한 다상 전압 시스템을 연결 시스템의 삼상 가변 리액티브 인덕턴스의 단자에 적용하도록 채택된 설비에 의해 형성될 수도 있다. 이러한 경우에 연결 시스템은 제 1 도를 참고로하여 설명된 방식과 동일한 방식으로 서셉턴스 B₁, B₂및 B₃를 구비한 연결을 통해 회로망(1), (2)의 삼상을 연걸시키기 위해 다수의 삼상 가변 리액티브 임피던스를 포함할 수 있다.

이러한 어셈블리는 이용된 리액티브 전력의 절대값 뿐만 아니라, 작은 커패시터를 갖는 장비를 이용할 수 있게 되고 즉, 연결 시스템 자체에 대해 저감된 가격으로 이용할 수 있게 되는 장점을 갖는다.

Claims (32)

1. 각각의 제 1 및 제 2 삼상 교번 전기 회로망이 이러한 회로망의 교번전압에서 작동하는 제 1, 제 2 및 제 3 위상을 포함하고 상기 제 1 회로망의 각 위상의 교번 전압과 제 2 회로망의 동위상의 교번전압이 일정한 각만큼이나 혹은 시간에 따라 변하는 각 만큼 서로에 대해 위상 이탈된 상태에서 동일주파수나 혹은 입접 주파수의 교번 전압에서 비동기적으로나 혹은 동기적으로 작동하는 제 1 및 제 2 삼상 교번 전기 회로망을 연결하는 시스템으로서, 삼상 가변 리액티브 임피던스가 각각 제 1 및 제 2 회로망의 제 1 위상사이, 제 1 및 제 2 회로망의 제 2 위상사이, 제 1 및 제 2 회로망의 제 3 위상 사이에 각각 제 1 서셉턴스를 구비한 세 제 1 연결과, 각각 제 1 회로망의 제 1 위상과 제 2 회로망의 제 3 위상사이, 제 1 회로망의 제 2 위상과 제 2 회로망의 제 1 위상사이, 제 1 회로망의 제 3 위상과 제 2 회로망의 제 2 위상 사이에 각각 제2 서셉턴스를 구비한 세 제2연결과, 각각 제 1 회로망의 제1위상과 제2회로망의 제2위상 사이, 제1회로망의 제2위상과 제2회로망의 제3위상사이, 제1회로망의 제3위상과 제2회로망의 제1위상사이에 각각 제3서셉턴스를 구비한 제3연결 을 이루기위해 작동되고, 상기 제1, 제2 및 제3연결의 제1, 제2 및 제3서셉턴스가 상기 삼상 가변 리액티브 임피던스에 따라 변하는 경우에는 삼상 가변 리액티브 임피던스를 통해 제 1 및 제 2 회로망 중 한 회로망에서 다른 회로망을 전기 액티브 전력을 송전하기 위해 두 회로망을 연결한는 다수의 삼상 가변 리액티브 임피던스와, 제 1 및 제 2 회로망의 하나이상의 동위상과 관련된 전기 변수를 측정하기 위한 수단으로서 상기 액티브 전력의 송전에 이용되는 전기 리액티브 전력을 소망의 레벨로 유지하면서 제 1 및 제 2 회로망 중 한 회로망에서 다른 회로망으로 상기 액티브 전기 전력을 송전하기 위해 상기 제 1, 제 2 및 제 3 연결의 제 1, 제 2 및 제 3 서셉턴스를 변경시키기 위하여 상기 측정된 전기 변수와 연관하여 상기 삼상가변 리액티브 임피던스를 작동시키기 위한 조정수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 회로망 연결 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 조정수단은 전기 액티브 전력을 송전하는데 이용되는 전기 리액티브 전력을 제거하고 상기 삼상가변 전력이 제 1 및 제 2 회로망의 필요에 따라 일정한 크기의 전기리액티브 전력을 발생시키거나 흡수하도록 하기 위해 상기 측정된 전기 변수에 따라 삼상 가변 리액티브 임피던스를 작동시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 회로망 연결 시스템.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 다수의 삼상 가변 리액티브 임피던스는 각각 세 제 1, 제 2 및 제 3 단상 가변 리액티브 임피던스를 포함하는데 상기 제 1 단상 가변 리액티브임피던스는 제 1 서셉턴스를 구비한 상기 세 제 1 연결을 각각 설정하고 상기 제 2 단상 가변 리액티브 임피던스는 제 2 서셉턴스를 구비한 세 제 2 연결을 각각 설정하며 상기 제 3 단상가변 리액티브 임피던스는 제 3 서셉턴스를 구비한 세 제 3 연결을 각각 설정하는 것을 특징으로 하는 회로망의 연결 시스템.
4. 제 1 항에 있어서, 각각의 삼상 가변 리액티브 임피던스는 고정된 인덕턴스 및 커패시턴스를 구비하고 있고 병렬로 연결된 인덕턴스 및 커패시턴스를 갖춘 인덕턴스의 뱅크와 커패시터를 각각 포함하는 세 단상 가변 리액티브 임피던스와 통신 수단을 포함하며, 각각의 커패시터와 각각의 인덕터는 통신수단을 통해 조정수단에 의해 작동되는 것을 특징으로 하는 회로망 연결 시스템.
5. 제 4 항에 있어서, 각각의 단상 가변 리액티브 임피던스로 구성된 상기 통신수단은 각각의 인덕터와 각각의 커패시터에 대해 다이리스터 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 회로망 연결 시스템.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 뱅크의 각각의 인덕터는 각각 동일한 인덕턴스를 구비하고 있고 직렬로 연결된 제 1 및 제 2 인덕터에 의해 형성되며, 각각의 인덕터와 조합된 다이리스터 밸브는 상기 인덕터를 형성하는 동일한 인덕턴스를 갖는 상기 제 1 및 제 2 인덕터 사이에 직렬로 설비되는 것을 특징으로 하는 회로망 연결 시스템.
7. 제 5 항에 있어서, 각각의 단상 가변 임피던스에서 각각의 커패시터는 저항과 병렬로 설치된 인덕터와 직렬로 연결되고, 상기 커패시터와 조합된 다이리스터 밸브는 커패시터와 상기 저항과 병렬 연결된 상기 인덕터사이에 직렬로 배치되는 것을 특징으로 하는 회로망 연결 시스템.
8. 제 4 항에 있어서, 각각의 단상 가변 리액티브 임피던스의 인덕터의 인덕턴스는 식 L(n)=2ⁿL 에 의해 결정되는데 여기서 L(n)은 각각의 인덕터의 인덕턴스이고 L은 예정된 인덕턴스 값이며 n은 1에서 X까지 변하며 X는 각각의 가변리액티브 임피던스에서의 전체 인덕터 일수인것을 특징으로 하는 회로망 연결 시스템.
9. 제 4 항에 있어서, 각각의 단상 가변 리액티브 임피던스의 상기 커패시터는 동일한 커패시턴스를 구비하는 것을 특징으로 하는 회로망 연결 시스템.
10. 제 1 항에 있어서, 각각의 단상 가변 리액티브 임피던스는 고정된 커패시턴스나 인덕턴스를 갖는 커패시터나 인덕터 집단과 통신수단을 포함하는데 상기 커패시터나 인덕터 집단은 제 1 회로망의 각각의 위상과 제 2 회로망의 각각의 위상 사이에 연결을 허용하고 상기 통신수단을 통해 상기 조정수단에 의해 작동되도록 설비하는 것을 특징으로 하는 회로망 연결 시스템.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 커패시터나 인덕터 집단은 다수의 다이리스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 회로망 연결 시스템.
12. 제 10 항에 있어서, 상기 인덕터 집단은 각각 제 1 및 제 2 단자를 포함하는 세 제 1 인덕터와 세 제 2 인덕터를 포함하고, 세 제 1 인덕터는 제 1 단자에 의해 제 1 회로망의 세위상에 연결되고 제 1 단자를 구비한 세 제 2 인덕터는 각각 제 2 회로망의 세 위상에 연결되며 상기 집단의 상기 통신수단은 세 제 2 인덕터의 제 2 단자가 상기 제 1 인덕터중 하나와 상기 제 2 인덕터중 하나를 통해 제 1 회로망의 각 위상과 제 2 회로망의 각 위상 사이에 연결을 이루도록 허용하는 상태에서 세 제 1 인덕터의 제 2 단자의 연결을 허용하도록 설비된 것을 특징으로 하는 회로망 연결 시스템.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 세 제 1 인덕터와 상기 제 2 인덕터는 모두 동일한 인덕턴스를 구비하는 것을 특징으로 하는 회로망 연결 시스템.
14. 제 10 항에 있어서, 상기 커패시터 집단은 각각 제 1 및 제 2 단자를 구비하는 세 커패시터를 포함하고, 상기 집단의 상기 세 커패시터의 제 1 단자는 제 1 및 제 2 회로망 중 한 회로망의 세 위상에 각각 연결되며, 이러한 세 커패시터의 제 2 단자는 상기 집단의 상기 통신수단을 통해 상기 제 1 및 제 2 회로망중 다른 회로망에 연결되며, 상기 다른 회로망의 세위상이 상기 세 커패시터 중 한 커패시터를 통해 제 1 회로망의 각 위상과 제 2 회로망의 각 위상사이에 연결을 이루는 것을 허용하는 상태에서 상기 통신수단은 세 커패시터의 제 2 단자의 연결을 허용하도록 설비되는 것을 특징으로 하는 회로망 연결 시스템.
15. 제 14 항에 있어서, 상기 집단의 세 커패시터는 모두 동일한 커패시턴스를 구비하는 것을 특징으로 하는 회로망 연결 시스템.
16. 제 14 항에 있어서, 상기 집단의 상기 통신수단은 저항과 병렬로 설비된 인덕터에 의해 각각 형성되는 세 임피던스를 통해 각각 다른 회로망의 세 위상에 연결되는 것을 특징으로 하는 회로망 연결 시스템.
17. 제 1 항에 있어서, 상기 측정된 전기 변수는 상기 다수의 삼상 가변 리액티브 임피던스에 인가되고 각각 제 1 및 제 2 회로망의 위상과 동일한 세 제 1 및 제 2 전압과, 상기 다수의 삼상 가변 임피던스에 들어 가거나 임피던스에서 나오고 제 1 및 제 2 전압 처럼 제 1 및 제 2 회로망의 위상과 동일한 세 제 1 및 제 2 전류를 포함하고, 상기 조정수단은 제 1 및 제 2 전압과 제 1 및 제 2 전류를 측정하는 장치로서, 제 1 및 제 2 회로망의 각각의 대응 위상에 대해 이러한 대응 위상을 갖는 측정된 제 1 및 제 2 전압 사이에 한 위상각을 구비하는 측정된 제 1 전압원과 측정된 제 2 전압원을 표시하고 상기 다수의 삼상 가변 리액티브임피던스를 통해 제 1 및 제 2 회로망중 한 회로망에서 다른 회로망으로의 실제 송전되는 전기 액티브 전력과 액티브 전력의 송전시 이용되는 측정된 전기 리액티브 전력을 표시하는 출력신호를 발생시키는 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 회로망 연결 시스템.
18. 제 17 항에 있어서, 상기 조정수단은 제 1 및 제 2 회로망 중 한 회로망에서 다른 회로망으로 송전되는 전기 액티브 전력을 표시하는 제 1 기준값을 공급받는 제 1 입력과, 상기 액티브 전력의 송전에 이용되는 소망의 레벨의 리액티브 전력을 표시하는 제 2 기준값을 공급받는 제 2 입력과, 상기 다수의 삼상 가변 리액티브 임피던스를 통해 상기 실제 송전되는 전기 액티브전력을 표시하고 상기 실제 액티브전력의 송전에 이용되는 측정된 전기 리액티브 전력을 표시하는 출력신호와 제 1 및 제 2 기준값에서 필요한 액티브전력을 표시하는 신호에서 요구된 리액티브 전력 표시신호와 요구된 액티브전력 표시신호를 발생시키기 위한 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 회로망 연결 시스템.
19. 제 18 항에 있어서, 상기 신호발생 회로는 적절한 형태의 제 1 감산회로와 액티브전력 조절장치를 포함하는데 상기 감산회로는 제 1 기준값과 전기 액티브신호의 실제 송전을 나타내는 출력 신호 사이의 차를 나타내는 신호를 발생시켜 이 차신호를 액티브전력 조절장치에 전달하며, 상기 신호발생장치는 제 2 감산회로와 비례정수형 리액티브 전력 조절장치도 포함하며, 상기 감산회로는 기준값과 실제 액티브전력 송전에 이용된 측정된 리액티브 전력을 나타내는 출력신호와 제 2 기준값 사이의 차를 나타내는 신호를 발생시켜 이차신호를 리액티브 전력 조절장치에 전달하며 상기 리액티브 전력 조절장치는 요구된 리액티브 전력을 표시하는 상기 신호를 전달하는 것을 특징으로 하는 회로망 연결 시스템.
20. 제 18 항에 있어서, 상기 조절수단은 측정된 제 1 전압, 측정된 제 2 전압 및 측정된 제 1 전압과 측정된 제 2 전압 사이의 각을 나타내는 상기 출력신호에서와, 요구된 활성전력을 나타내는 신호와 요구된 리액티브 전력을 나타내는 신호에서 상기 제 1, 제 2 및 제 3 연결의 제 1, 제 2 및 제 3 서셉턴스의 값을 계산하기위한 서브 시스템으로서, 전기 활성 전력의 송전에 이용되는 전기 리액티브 전력을 소망의 레벨로 유지하면서 상기 다수의 삼상 가변 리액티브 임피던스를 통해 제 1 및 제 2 회로망중 한 회로망에서 다른 회로망으로 상기 전기 활성전력을 송전하기위해 상기 계산된 값을 상기 제 1, 제 2 및 제 3 연결의 제 1, 제 2 및 제 3 서셉턴스에 전하도록 상기 삼상 가변 리액티브 임피던스를 변화시키기 위한 서브 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 회로망 연결 시스템.
21. 제 20 항에 있어서, 상기 다수의 삼상 가변 리액티브 임피던스는 삼상 가변 리액티브 임피던스가 다수의 다이리스터 밸브를 통해 조정수단에 의해 작동되는 다수의 다이리스터 밸브를 포함하고, 상기 조정수단은 상기 다이리스터 밸브가 방폭될때 삼상가변 리액티브 임피던스를 통해 전류 전이성분을 감소시키기 위해 다이리스터 밸브의 방폭을 제어하도록 상기 서브 시스템과 협력하는 동기 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 회로망 연결 시스템.
22. 제 1 항에 있어서, 제 1 및 제 2 회로망중 최소한 하나의 회로망의 상기 세 위상이 변압기를 통해 상기 다수의 삼상 가변 리액티브 임피던스에 연결되는 것을 특징으로 하는 회로망 연결 시스템.
23. 제 22 항에 있어서, 상기 변압기는 세 제 1 권선과 세 제 2 권선을 포함하고, 상기 변압기의 상기 세 제 1 권선은 대의 회로망의 상기 세 위상에 연결되어 접지에 연결된 중립자를 구비한 성형 연결회로를 형성하며, 변압기의 세 제 2 권선은 델타 연결회로를 형성하고 상기 다수의 삼상 가변 리액티브 임피던스에 연결되는 것을 특징으로 하는 회로망 연결 시스템.
24. 제 1 항에 있어서, 제1 및 제 2 회로망 중 최소한 한 회로망은 변압기를 통해 상기 다수의 삼상 가변 리액티브 임피던스에 연결되고, 변압기는 이 회로망의 세 위상에 연결된 제 1 권선과, 상기 다수의 삼상 가변 리액티브 임피던스에 연결되고 대응회로의 세 위상에서 상기 다수의 삼상 가변 리액티브 임피던스에 인가된 다상 전압 시스템을 이루도록 상기 제 1 권선과 협력하는 제 2 권선을 포함하는 것을 특징으로 하는 회로망 연결 시스템.
25. 제 1 항에 있어서, 상기 조정수단은 상기 발진을 댐핑하기 위하여 상기 다수의 삼상 가변 리액티브 임피던스를 통해 제 1 및 제 2 회로망중 한 회로망에서 다른 회로망으로 활성전력을 변조 송전하고 이때 액티브 전력의 상기 변조 송전이 상기 소망의 액티브전력 송전을 이루도록하기 위하여 제 1 및 제 2 회로망 중 최소한 한 회로망에 발진이 일어날때 상기 측정된 전기 변수의 관련하여 삼상 가변 리액티브 임피던스를 작동시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 회로망 연결 시스템.
26. 각각의 제 1 및 제 2 삼상교번 전기 회로망이 이러한 회로망의 교번 전압에서 작동하는 제 1 제 2 및 제 3 위상을 포함하고 제 1 회로망의 각 위상의 전압과 제 2 회로망의 대응 위상의 전압이 일정한 각 만큼이나 시간에 따라 변하는 만큼 서로에 대해 위상 이탈된 상태에서 동일하거나 인접한 주파수의 교번 전압에서 비동기적으로나 동기적으로 작동하는 제 1 및 제 2 삼상교번 전기회로망의 연결방법으로서, 제 1 및 제 2 회로망중 한 회로망에서 다른 회로망으로의 전기 액티브전력의 송전이 실행되고 제 1, 제 2 및 제 3 연결을 변화시키는 다수의 삼상 가변 리액티브 임피던스를 이용하여 각각 제 1 및 제 2 회로망의 제 1 위상사이, 제 1 및 제 2 회로망의 제 2 위상사이, 제 1 및 제 2 회로망의 제 3 위상 사이에 각각 제 1 서셉턴스를 구비한 세 제 1 연결과, 각각 제 1 회로망의 제 1 위상과 제 2 회로망의 제 3 위상사이, 제 1 회로망의 제 2 위상과 제 2 회로망의 제 1 위상사이, 제 1 회로망의 제 3 위상과 제 2 회로망의 제 2 위상 상에 각각 제 2 서셉턴스를 구비한 세 제 2 연결과, 각각 제 1 회로망의 제 1 위상과 제 2 회로망의 제 2 위상사이, 제 1 회로망의 제 2 위상과 제 2 회로망의 제 3 위상사이, 제 1 회로망의 제 3 위상과 제 1 회로망의 제 1 위상 사이에 각각 제 3 서셉턴스를 구비한 세 제 3 연결을 이루고, 제 1, 제 2 및 제 3 회로망의 하나이상의 대응 위상과 관련된 전기 변수를 측정하며, 상기 전기 액티브전력 송전에 이용되는 전기 리액티브 전력을 소망의 레벨로 유지하면서 제 1 및 제 2 회로망중 한 회로망에서 다른 회로망으로 전기 액티브 전력의 송전을 이루기 위해 제 1, 제 2 및 제 3 연결의 제 1, 제 2 및 제 3 서셉턴스를 변환시키기 위하여 상기 측정된 전기 변수와 연관하여 상기 삼상 가변 리액티브 임피던스를 작동시키는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 회로망 연결방법.
27. 제 26 항에 있어서, 상기 삼상 가변 리액티브 임피던스는 상기 전기 액티브 전력의 송전에 이용된 전기 리액티브 전력을 제거하고 또한 상기 다수의 삼상 가변 리액티브 임피던스가 제 1 및 제 2 회로망의 필요에따라 일정한 크기의 전기 리액티브전력을 흡수하거나 발생시키도록 하기 위하여 상기 측정된 전기 변수와 연관하여 작동되는 것을 특징으로 하는 회로망 연결방법.
28. 제 26 항에 있어서, 상기 측정된 전기 변수는 제 1 및 제 2 회로망의 각각의 대응 위상에 대해 다수의 삼상 가변 리액티브 임피던스에 인가되고 각각 제 1 및 제 2 회로망의 각각의 대응위상과 대응하는 제 1 및 제 2 전압과, 상기 다수의 삼상 가변 리액티브 임피던스에 들어가고 이 임피던스에서 나오며 각각 제 1 및 제 2 전압 처럼 제 1 및 제 2 회로망의 이러한 대응 위상과 대응하는 제 1 및 제 2 전류를 포함하는 것을 특징으로 하는 회로망 연결방법.
29. 제 26 항에 있어서, 상기 삼상 가변 리액티브 임피던스는 제 1 및 제 2 회로망중 한 회로망에서 다른 회로망으로 송전되는 전기 액티브전력을 나타내는 제 1 기준값과 연관하여 작동되고, 상기 전기 액티브전력의 송전에 이용되는 소망의 레벨의 전기 리액티브 전력을 나타내는 제 2 기준값과 연관하여 작동되는 것을 특징으로 하는 회로망 연결방법.
30. 제 26 항에 있어서, 제 1 및 제 2 회로망중 최소한 한 회로망의 세 위상이 변압기를 통해 다수의 삼상 가변 리액티브 임피던스에 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 회로망 연결방법.
31. 제 30 항에 있어서, 상기 변압기는 대응회로망의 세 위상에서 상기 다수의 삼상 가변 리액티브 임피던스에 인가되는 다상 전압 시스템을 이루는 것을 특징으로 하는 회로망 연결방법.
32. 제 26 항에 있어서, 상기 삼상 가변 리액티브 임피던스는 제 1 및 제 2 회로망중 한 회로망에 발진이 일어날때 상기 발진을 댐핑하기 위하여 상기 다수의 삼상 가변 리액티브 임피던스를 통해 제 1 및 제 2 회로망중 한 회로망에서 다른 회로망으로 전기 액티브 전력의 변조 송전을 이루기 위해 상기 측정된 전기 변수와 관련하여 작동되는 것을 특징으로 하는 회로망 연결방법.

Images