KR101105294B1 - Apparatus for calculating the emission limits of harmonic current and method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고조파 전류의 방출 제한값 산출 장치 및 방법에 관한 것으로, 수용가에서 전력계통으로 유입되는 h차 고조파 전류(여기서 h는 2이상의 자연수)를 산출하는 고조파 전류 산출부, h차 고조파 전류와 전력계통의 손실저항에 의한 h차 고조파 임피던스에 따른 h차 고조파 전압의 크기와 왜형율을 산출하는 고조파 전압 산출부 및 h차 고조파 전압의 크기 및 왜형율을 이용하여 수용가에서 방출할 수 있는 h차 고조파 전류의 방출 제한값을 산출하는 고조파 전류 방출 제한값 산출부를 포함한다.The present invention relates to an apparatus and method for calculating an emission limit value of harmonic current, comprising: a harmonic current calculating unit for calculating an h-th harmonic current (where h is a natural number of two or more) flowing into a power system from a customer, the h-th harmonic current and a power system Harmonic voltage calculation unit that calculates magnitude and distortion of h-harmonic voltage according to h-harmonic impedance due to loss resistance of H-th and harmonic current that can be emitted from the customer by using magnitude and distortion of h-harmonic voltage And a harmonic current emission limit value calculation unit that calculates an emission limit value.

고조파 전류 방출 제한값 Harmonic Current Emission Limit

Description

고조파 전류 방출 제한값 산출 장치 및 방법{APPARATUS FOR CALCULATING THE EMISSION LIMITS OF HARMONIC CURRENT AND METHOD THEREOF}Harmonic current emission limiting device and method {APPARATUS FOR CALCULATING THE EMISSION LIMITS OF HARMONIC CURRENT AND METHOD THEREOF}

본 발명은 고조파 전류의 방출 제한값 산출 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for calculating the emission limit value of harmonic currents.

전력 계통의 고조파 전압 관리는 고조파의 복잡한 특성과 차수별 고조파 임피던스 산정 등의 문제로 인해 실용적 접근이 어려운 분야 중 하나이다.The management of harmonic voltages in power systems is one of the areas where practical approaches are difficult due to the complex characteristics of harmonics and the calculation of harmonic impedances for each order.

최근 국내를 포함하여 세계 각국에서 고조파 관리에 관한 관심이 증가함에 따라 국제 전기기술 위원회의 국제 표준 IEC61000-3-6에서 정한 고조파 관리 절차를 수용하고, 상기 국제 표준에서 정하는 방법에 따라 수용가의 고조파 전류 방출 한계값으로 고조파 전류의 계통 유입을 제한하는 추세이다.In recent years, as interest in harmonic management has increased in countries around the world, including Korea, it has adopted the harmonic management procedures set out in the international standard IEC61000-3-6, and in accordance with the method specified in the above international standards, the harmonic currents of customers. The emission limit is a trend that limits the ingress of harmonic currents.

그러나 상기 국제 표준에서는 비선형 부하에서 방출되는 고조파 전류를 차수별로 집계하여 평가하도록 하고 있을 뿐, 해당 차수의 고조파를 방출하지 않는 일반 부하 설비의 부하 전류가 해당 차수의 고조파 전압의 왜형 개선에 미치는 영향에 대한 언급이 없다. 또한, 상기 국제 표준에는 고조파 전압의 왜형 개선 방법에 대한 소개가 없어 고조파 전류를 제한하기 위한 설정이 최악의 상황을 상정하여 이루어진다. 따라서, 매우 엄격한 고조파 전류의 제한 설정에 의해 수용가의 부담이 가중된다.However, the international standard only evaluates harmonic currents emitted from nonlinear loads by order and evaluates the effect of the load current of general load equipment that does not emit harmonics of that order on the distortion of the harmonic voltages of that order. There is no mention. In addition, since the international standard does not introduce a method for improving the distortion of harmonic voltages, a setting for limiting harmonic currents is made assuming a worst case situation. Therefore, the burden on customers is increased by the very strict setting of harmonic currents.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전력 계통에 접속되는 부하 설비의 고조파 방출량을 제한하여 계통의 고조파 전압을 제한하는 고조파 전류의 방출 제한값 산출 장치 및 방법을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide an apparatus and method for calculating the emission limit value of harmonic current to limit the harmonic voltage of the load equipment connected to the power system to limit the harmonic voltage of the system.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 고조파 발생 설비뿐만 아니라 일반 부하 설비에서 발생되는 부하 전류가 고조파 전압의 왜형 개선에 기여하는 역할을 반영하여 고조파 전류의 방출 제한값을 산출하는 방법을 제공하는 것이다.In addition, another problem to be solved by the present invention is to provide a method for calculating the emission limit value of the harmonic current by reflecting the role that the load current generated in the general load equipment as well as the harmonic generating equipment contributes to the distortion distortion of the harmonic voltage. .

본 발명의 일 실시 예에 따른 고조파 전류의 방출 제한값 산출 장치는 수용가로부터 전력계통으로 유입되는 고조파 전류의 방출 제한값을 산출하기 위해, 상기 수용가에서 상기 전력계통으로 유입되는 h차 고조파 전류(여기서 h는 2이상의 자연수)를 산출하는 고조파 전류 산출부, 상기 h차 고조파 전류와 상기 전력계통의 손실저항에 의한 h차 고조파 임피던스에 따른 h차 고조파 전압의 크기와 왜형율을 산출하는 고조파 전압 산출부 및 상기 h차 고조파 전압의 크기 및 왜형율을 이용하여 상기 수용가에서 방출할 수 있는 h차 고조파 전류의 방출 제한값을 산출하는 고조파 전류 방출 제한값 산출부를 포함한다.The apparatus for calculating the emission limit value of harmonic current according to an embodiment of the present invention may calculate the emission limit value of the harmonic current flowing into the power system from the consumer, and the h-th harmonic current flowing from the consumer into the power system (where h is A harmonic current calculator for calculating a natural number of two or more), a harmonic voltage calculator for calculating the magnitude and distortion of the h-th harmonic voltage according to the h-th harmonic impedance due to the h-th harmonic current and the loss resistance of the power system, and the and a harmonic current emission limit value calculating unit that calculates an emission limit value of the h-th harmonic current that can be emitted by the consumer using the magnitude and distortion ratio of the h-th harmonic voltage.

본 발명의 일 실시 예에 따른 고조파 전류의 방출 제한값 산출 방법은 수용가로부터 전력계통으로 유입되는 고조파 전류의 방출 제한값을 산출하기 위해, 상기 수용가에서 상기 전력계통으로 유입되는 h차 고조파 전류(여기서 h는 2이상의 자연수)를 산출하는 단계, 상기 h차 고조파 전류와 상기 전력계통의 손실저항에 의한 h차 고조파 임피던스에 따른 h차 고조파 전압의 크기와 왜형율을 산출하는 단계 및 상기 h차 고조파 전압의 크기 및 왜형율을 이용하여 상기 개별 수용가에서 방출할 수 있는 h차 고조파 전류의 방출 제한값을 산출하는 단계를 포함한다.In the method of calculating the emission limit value of harmonic current according to an embodiment of the present invention, in order to calculate an emission limit value of harmonic current flowing into a power system from a consumer, the h-th harmonic current flowing from the consumer into the power system (where h is Calculating a magnitude and distortion ratio of the h-th harmonic voltage according to the h-th harmonic impedance due to the h-th harmonic current and the loss resistance of the power system, and the magnitude of the h-th harmonic voltage. And calculating an emission limit value of the h-th harmonic current that can be emitted from the individual consumer using the distortion ratio.

본 발명의 일 실시 예에 따른 고조파 전류 방출 제한값 산출 장치는 전력계통의 고조파 관리를 위해 신규 수용의 고조파 전류 방출 제한값을 정함에 있어서 고조파 발생 설비뿐만 아니라 고조파를 발생시키지 않는 설비에서 발생되는 부하 전류가 고조파 전압의 왜형 개선에 기여하는 역할을 반영하여 합리적인 고조파 전류 방출 제한값을 산출할 수 있다.An apparatus for calculating a harmonic current emission limit value according to an embodiment of the present invention has a load current generated in a facility that does not generate harmonics as well as a harmonic generator in determining a harmonic current emission limit value of a new accommodation for managing harmonics of a power system. By reflecting the role that contributes to the distortion of the harmonic voltages, reasonable harmonic current emission limits can be calculated.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것 으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.As the inventive concept allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.

우선, 본 발명의 일 실시 예에 따른 고조파 전류 방출 제한값 산출 장치 및 방법을 설명하기 위해 국제 전기기술 위원회의 국제 표준 IEC61000-3-6에서 정하는 전력계통의 고조파 전류 관리 방법을 살펴본다.First, in order to explain the apparatus and method for calculating a harmonic current emission limit value according to an embodiment of the present invention, a method of managing harmonic current of a power system specified in the international standard IEC61000-3-6 will be described.

국제 표준 IEC61000-3-6에서는 전력계통의 고조파 전압의 계획 레벨을 차수별로 정하고, 전력계통에 접속되는 수용가는 계약 용량과 계통 용량의 비율로 해당 차수의 고조파 전압의 계획 레벨을 배분받는다. 이러한 국제 표준의 고조파 관리 기준에 따라 국내에서는 하기의 표 1과 같은 배전계통 고조파 계획 레벨로 배전계통의 고조파 전압을 관리한다.In the international standard IEC61000-3-6, the planning level of harmonic voltage of power system is determined by order, and the customers connected to power system are allocated the planning level of harmonic voltage of the order by the ratio of contract capacity and system capacity. In accordance with the harmonic management standards of the international standard, the domestic harmonic voltage of the distribution system is managed at the distribution system harmonic planning level as shown in Table 1 below.

Figure 112009082212389-pat00001
Figure 112009082212389-pat00001

표 1은 국제 표준 IEC61000-3-6에 대비된 국내 전력 공급자의 배전계통 고조파 계획 레벨을 예시적으로 나타낸다.Table 1 exemplarily shows the distribution system harmonic planning level of a domestic power supplier compared to the international standard IEC61000-3-6.

표 1의 고조파 계획 레벨에 의해 국내 22.9kV 배전계통에서 허용할 수 있는 각 차수별 고조파 전압의 한계는 아래의 수학식 1로 산출할 수 있다.According to the harmonic plan level shown in Table 1, the limit of harmonic voltage for each order that can be allowed in domestic 22.9kV distribution system can be calculated by Equation 1 below.

Figure 112009082212389-pat00002
Figure 112009082212389-pat00002

수학식 1에서

Figure 112009082212389-pat00003
는 MV(Middle Voltage) 계통에서 h차 고조파 전압에 대한 MV 부하 및 LV(Low Voltage) 부하의 허용 가능한 전역 수용치,
Figure 112009082212389-pat00004
는 MV 계통에서의 h차 고조파 전압의 계획 레벨,
Figure 112009082212389-pat00005
는 상위 계통에서 MV 계통까지의 고조파 왜 곡 전압의 전달 계수,
Figure 112009082212389-pat00006
는 상위 계통의 h차 고조파 전압의 계획 레벨 및 a는 합성멱지수이다.In Equation 1
Figure 112009082212389-pat00003
Is the allowable global acceptance of the MV and low voltage (LV) loads for the h harmonic voltages in the middle voltage (MV) system,
Figure 112009082212389-pat00004
Is the planned level of the h-harmonic voltage in the MV system,
Figure 112009082212389-pat00005
Is the transfer coefficient of the harmonic distortion voltage from the upper system to the MV system,
Figure 112009082212389-pat00006
Is the planned level of the h-th harmonic voltage of the upper system and a is the composite exponent.

여기서, 전역 수용치는 특정 전압레벨에서 차수별 고조파 전압 왜형의 허용치를 나타낸다. 또한, 합성멱지수는 각 차수별 전역 수용치를 계산할 때 차수별로 적용하는 지수로써, 고차 고조파에서 고조파 전압의 왜형이 작게 나타나는 특성을 반영한다. 예를 들어, 합성멱지수는 표 2와 같이 고조파의 차수별로 적용될 수 있다.Here, the global acceptance value represents an allowance of harmonic voltage distortion for each order at a specific voltage level. In addition, the composite index is an index applied to each order when calculating the global acceptance value of each order, and reflects the characteristic that the distortion of harmonic voltage is small in the higher harmonics. For example, the composite index may be applied to each harmonic order, as shown in Table 2.

Figure 112009082212389-pat00007
Figure 112009082212389-pat00007

표 2에서 h는 고조파의 차수, a는 합성멱지수이다.In Table 2, h is the harmonic order and a is the synthetic exponent.

수학식 1에서는 22.9kV 배전계통의 계획 레벨에서 상위 전압 레벨 계통을 제외하여 차수별 고조파 전압의 허용 한계를 산출한다.In Equation 1, the allowable limit of harmonic voltages for each order is calculated by excluding the upper voltage level system from the planned level of the 22.9kV distribution system.

각 차수별 고조파 전압의 허용 한계로부터 개별 수용가는 배전계통의 공급 용량과 계약 용량의 비율에 따라 아래의 수학식 2로 고조파 전압의 허용 한계를 배분받는다.From the permissible limits of harmonic voltages for each order, individual customers are allocated the permissible limits of harmonic voltages by Equation 2 below according to the ratio of supply capacity and contract capacity of the distribution system.

Figure 112009082212389-pat00008
Figure 112009082212389-pat00008

수학식 2에서

Figure 112009082212389-pat00009
는 수용가 i의 h차 고조파 전압의 허용치,
Figure 112009082212389-pat00010
는 MV 계통에서 h차 고조파 전압에 대한 MV 부하 및 LV 부하의 허용 가능한 전역 수용치,
Figure 112009082212389-pat00011
는 배전계통의 공급 용량 및
Figure 112009082212389-pat00012
는 수용가 i의 계약 용량이다.In Equation 2,
Figure 112009082212389-pat00009
Is the tolerance of the h-harmonic voltage of customer i,
Figure 112009082212389-pat00010
Is the allowable global acceptance of the MV and LV loads for the h harmonic voltages in the MV system,
Figure 112009082212389-pat00011
Is the supply capacity of the distribution system and
Figure 112009082212389-pat00012
Is the contracted capacity of customer i.

수학식 2를 통해 고조파 전압의 허용 한계가 수용가에 배분되면 수용가는 수용가 접속점에서의 고조파 임피던스를 반영하여 차수별 고조파 전류의 허용 한계를 배분받는다. 수용가에서 배분받는 차수별 고조파 전류의 허용 한계는 아래의 수학식 3으로 산출된다.When the allowable limit of the harmonic voltage is distributed to the customer through Equation 2, the customer receives the allowable limit of the harmonic current for each order by reflecting the harmonic impedance at the customer connection point. The allowable limit of harmonic currents for each order distributed by the customer is calculated by Equation 3 below.

Figure 112009082212389-pat00013
Figure 112009082212389-pat00013

수학식 3에서

Figure 112009082212389-pat00014
는 수용가 i의 h차 고조파 전류의 허용치,
Figure 112009082212389-pat00015
는 수용가 i의 h차 고조파 전압의 허용치 및
Figure 112009082212389-pat00016
는 배전계통의 h차 고조파 임피던스이다.In equation (3)
Figure 112009082212389-pat00014
Is the tolerance of h-harmonic current of customer i,
Figure 112009082212389-pat00015
Is the tolerance of h harmonic voltage of customer i and
Figure 112009082212389-pat00016
Is the h-th harmonic impedance of the distribution system.

여기서, 국제 표준 IEC61000-3-6에서 정하는 전력계통의 고조파 전류 관리 방법은 비선형 부하에서 방출되는 차수별 고조파 전류만 고려되고 있다. 이에 따라, 본 발명에서는 특정 차수의 고조파 전류를 평가하고, 고조파 전류의 방출을 제 한하기 위해 해당 차수의 고조파 전류를 방출하는 비선형 부하뿐만 아니라 해당 차수의 고조파 전류를 방출하지 않는 선형 부하를 반영하여 고조파 전류의 방출 제한값을 산출하는 장치 및 방법을 개시한다.Here, in the harmonic current management method of the power system specified in the international standard IEC61000-3-6, only the harmonic currents of the orders emitted from the nonlinear load are considered. Accordingly, the present invention evaluates the harmonic currents of a particular order and reflects the linear loads that do not emit harmonic currents of that order as well as nonlinear loads that emit harmonic currents of that order to limit the emission of harmonic currents. An apparatus and method for calculating the emission limit value of harmonic currents are disclosed.

본 발명에서는 고조파 전류 방출 제한값을 산출하기 위해 고조파를 방출하는 비선형 부하의 부하 전류와 고조파를 발생시키지 않는 선형 부하의 부하 전류 사이의 상관 관계를 규명한다. 여기서는, 도 1에 도시된 모의 회로를 참조하여 비선형 부하의 부하 전류와 선형 부하의 부하 전류 사이의 상관 관계를 설명한다.In the present invention, the correlation between the load current of the nonlinear load emitting harmonics and the load current of the linear load not generating harmonics is calculated to calculate the harmonic current emission limit value. Here, the correlation between the load current of the nonlinear load and the load current of the linear load will be described with reference to the simulation circuit shown in FIG.

도 1은 선형 부하의 부하 전류와 비선형 부하의 부하 전류 사이의 상관 관계를 설명하기 위한 모의 회로를 나타내는 도면이다.1 is a diagram showing a simulation circuit for explaining a correlation between the load current of a linear load and the load current of a nonlinear load.

도 1을 참조하면, 모의 회로는 전원 전압(Vs)을 제공하는 전원 공급원(50)과 전원 공급원(50)에 연결된 제1 저항(Rs), 게이트 회로(100), 제2 저항(Rh) 및 제3 저항(R)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the simulation circuit includes a power supply 50 providing a power supply voltage Vs, a first resistor Rs connected to the power supply 50, a gate circuit 100, a second resistor Rh, and It includes a third resistor (R).

전원 공급원(50)은 모의 회로에서 약 100V의 전원 전압(Vs)를 제공한다.The power supply 50 provides a power supply voltage Vs of about 100V in the simulation circuit.

제1 저항(Rs)은 전원 공급 라인의 임피던스 성분으로써 계통의 손실 저항을 나타내고, 제2 저항(Rh)은 비선형 부하의 저항 성분을 나타내며, 제3 저항(R)은 선형 부하의 저항 성분을 나타낸다. 모의 회로에서는 제1 저항(Rs)이 1Ω이고, 제2 저항(Rh)이 10Ω이며, 제3 저항(R)이 2Ω인 것으로 설정된다.The first resistor Rs represents the loss resistance of the system as the impedance component of the power supply line, the second resistor Rh represents the resistance component of the nonlinear load, and the third resistor R represents the resistance component of the linear load. . In the simulation circuit, the first resistor Rs is set to 1Ω, the second resistor Rh is 10Ω, and the third resistor R is 2Ω.

게이트 회로(100)는 각각 약 90도 ~ 약 180도와, 약 270도 ~ 약 360도의 점호각으로 설정된다. 게이트 회로(100)는 점호각에 대응하여 스위칭 동작을 수행한 다.The gate circuit 100 is set to a firing angle of about 90 degrees to about 180 degrees and about 270 degrees to about 360 degrees, respectively. The gate circuit 100 performs a switching operation corresponding to the firing angle.

한편, 도 1은 게이트 회로(100)의 스위칭 동작에 따라 도 2 및 도 3과 같이 두 개의 등가회로로 구분될 수 있다.Meanwhile, FIG. 1 may be divided into two equivalent circuits as shown in FIGS. 2 and 3 according to the switching operation of the gate circuit 100.

도 2는 도 1의 모의 회로에서 게이트 회로가 턴오프된 상태를 나타내는 도면이고, 도 3은 도 1의 모의 회로에서 게이트 회로가 턴온된 상태를 나타내는 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a gate circuit turned off in the simulation circuit of FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram illustrating a gate circuit turned on in the simulation circuit of FIG. 1.

도 2를 참조하면, 모의 회로에서 게이트 회로(100)가 턴오프될 때 단자 전압 Vo와 부하 전류 Is 각각은 아래의 수학식 4와 수학식 5로 구할 수 있다.Referring to FIG. 2, when the gate circuit 100 is turned off in the simulation circuit, each of the terminal voltage Vo and the load current Is may be obtained by Equations 4 and 5 below.

Figure 112009082212389-pat00017
Figure 112009082212389-pat00017

수학식 4에서 Vo는 단자 전압, Vs는 전원 전압, Rs는 계통의 손실 저항 및 R은 선형 부하의 저항 성분이다. 수학식 4에 따르면, 단자 전압 Vo는 약 66.7V로 산출된다.In Equation 4, Vo is a terminal voltage, Vs is a power supply voltage, Rs is a loss resistance of a system, and R is a resistance component of a linear load. According to equation (4), the terminal voltage Vo is calculated to be about 66.7V.

Figure 112009082212389-pat00018
Figure 112009082212389-pat00018

수학식 5에서 Is는 부하 전류, Rs는 계통의 손실 저항, R은 선형 부하의 저항 성분 및 Vs는 전원 전압이다. 수학식 5에 따르면, 부하 전류 Is는 약 33.3A로 산출된다.In Equation 5, Is is the load current, Rs is the loss resistance of the system, R is the resistance component of the linear load, and Vs is the supply voltage. According to Equation 5, the load current Is is calculated to be about 33.3A.

도 3을 참조하면, 모의 회로에서 게이트 회로(100)가 턴온될 때 병렬로 연결된 제2 저항(Rh)과 제3 저항(R)의 전체 저항 R'은 아래의 수학식 6으로 구할 수 있다.Referring to FIG. 3, the total resistance R 'of the second resistor Rh and the third resistor R connected in parallel when the gate circuit 100 is turned on in the simulation circuit may be obtained by Equation 6 below.

Figure 112009082212389-pat00019
Figure 112009082212389-pat00019

수학식 6에서 R'은 비선형 부하와 선형 부하의 전체 저항, Rh는 비선형 부하의 저항 성분 및 R은 선형 부하의 저항 성분이다. 수학식 6에 따르면, 비선형 부하와 선형 부하의 전체 저항 R'는 약 1.67Ω으로 산출된다.In Equation 6, R 'is the total resistance of the nonlinear load and the linear load, Rh is the resistance component of the nonlinear load and R is the resistance component of the linear load. According to Equation 6, the total resistance R 'of the nonlinear load and the linear load is calculated to be about 1.67Ω.

또한, 모의 회로에서 게이트 회로(100)가 턴온될 때 단자 전압 Vo는 아래의 수학식 7로 구할 수 있다.In addition, when the gate circuit 100 is turned on in the simulation circuit, the terminal voltage Vo may be obtained from Equation 7 below.

Figure 112009082212389-pat00020
Figure 112009082212389-pat00020

수학식 7에서 Vo는 단자 전압, Vs는 전원 전압, Rs는 계통의 손실 저항 및 R'은 비선형 부하와 선형 부하의 전체 저항이다. 수학식 7에 따르면, 단자 전압 Vo는 약 62.5V로 산출된다.In Equation 7, Vo is the terminal voltage, Vs is the supply voltage, Rs is the loss resistance of the system, and R 'is the total resistance of the nonlinear load and the linear load. According to equation (7), the terminal voltage Vo is calculated to be about 62.5V.

모의 회로에서 게이트 회로(100)가 턴온될 때 선형 부하의 전류 Ir은 전원 전압에 대한 선형 부하의 저항 성분의 비율로 약 31.3A로 산출되고, 비선형 부하의 전류 Ih는 전원 전압에 대한 비선형 부하의 저항 성분의 비율로 약 6.3A로 산출된 다. 이에 따라, 모의 회로에서 게이트 회로(100)가 턴온될 때 부하 전류 Is는 선형 부하의 전류 Ir과 비선형 전류 Ih의 합에 의해 약 37.6A로 산출된다.In the simulation circuit, when the gate circuit 100 is turned on, the current Ir of the linear load is calculated to be about 31.3 A as the ratio of the resistance component of the linear load to the supply voltage, and the current Ih of the nonlinear load is determined by the nonlinear load of the supply voltage. The ratio of the resistive components is calculated to be about 6.3 A. Accordingly, when the gate circuit 100 is turned on in the simulation circuit, the load current Is is calculated to be about 37.6 A by the sum of the current Ir of the linear load and the nonlinear current Ih.

모의 회로에서 산출된 전압과 전류의 파형은 도 4 내지 도 6과 같이 도시된다.The waveforms of voltages and currents calculated by the simulation circuit are shown in FIGS. 4 to 6.

도 4는 도 1에 도시된 모의 회로에서 산출된 단자 전압의 파형을 나타내는 도면이고, 도 5는 도 1에 도시된 모의 회로에서 산출된 부하 전류의 파형을 나타내는 도면이며, 도 6은 도 4와 도 5에 도시된 단자 전압의 파형과 부하 전류의 파형을 비교하는 도면이다.FIG. 4 is a diagram showing waveforms of terminal voltages calculated in the simulation circuit shown in FIG. 1, FIG. 5 is a diagram showing waveforms of load current calculated in the simulation circuit shown in FIG. 1, and FIG. 5 is a diagram comparing waveforms of the terminal voltage and waveforms of the load current shown in FIG. 5.

모의 회로에서 게이트 회로(100)가 턴온 및 턴오프될 때 단자 전압 Vo의 파형과 부하 전류 Is의 파형은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 그려진다. 도 4 및 도 5에서는 고조파 전압 및 고조파 전류에 의해 단자 전압 Vo의 파형과 부하 전류 Is의 파형의 왜형이 나타난다. 여기서, 단자 전압 Vo의 파형과 부하 전류 Is의 파형은 서로 대응되는 위상을 보인다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이 단자 전압 Vo 는 부하전류 Is와 계통의 임피던스에 의해 발생하는 전압강하에 의해 Is가 커지면 오히려 작아지고, Is가 작아지면 반대로 커지게 되어 부하전류 Is와는 위상이 반대가 되는 파형을 나타낸다.In the simulation circuit, when the gate circuit 100 is turned on and off, the waveform of the terminal voltage Vo and the waveform of the load current Is are drawn as shown in FIGS. 4 and 5. 4 and 5, the distortion of the waveform of the terminal voltage Vo and the waveform of the load current Is is shown by the harmonic voltage and the harmonic current. Here, the waveform of the terminal voltage Vo and the waveform of the load current Is show phases corresponding to each other. For example, as shown in FIG. 6, the terminal voltage Vo becomes smaller as the value of Is increases due to the voltage drop generated by the load current Is and the impedance of the system. The opposite waveform is shown.

한편, 모의 회로에서 산출된 선형 부하의 전류, 비선형 부하의 전류 및 선형 및 비선형 부하의 전류와 부하 전류의 합성 파형 각각은 도 7 내지 도 10과 같이 도시된다.On the other hand, the current of the linear load, the current of the nonlinear load and the composite waveform of the current and the load current of the linear and nonlinear loads calculated in the simulation circuit are shown as shown in Figs.

도 7은 도 1에 도시된 모의 회로에서 산출된 선형 부하의 전류의 파형을 나 타내는 도면이고, 도 8은 도 1에 도시된 모의 회로에서 산출된 비선형 부하의 전류의 파형을 나타내는 도면이다. 도 9는 도 7 및 도 8에 도시된 선형 부하의 전류 및 비선형 부하의 전류와, 두 전류의 합성을 파형으로 나타내는 도면이고, 도 10은 도 9에 도시된 영역 A를 확대하여 나타내는 도면이다.7 is a view showing a waveform of the current of the linear load calculated in the simulation circuit shown in Figure 1, Figure 8 is a view showing a waveform of the current of the non-linear load calculated in the simulation circuit shown in FIG. FIG. 9 is a diagram showing waveforms of the current of the linear load and the current of the nonlinear load and the combination of the two currents shown in FIGS. 7 and 8, and FIG. 10 is an enlarged view of the region A shown in FIG. 9.

도 7에 도시된 선형 부하의 전류 Ir의 파형은 비선형 부하에 의한 고조파의 영향으로 왜형이 나타난다. 또한, 선형 부하의 전류 Ir의 파형은 단자 전압 Vo의 파형과 동일한 형상을 보인다.The waveform of the current Ir of the linear load shown in FIG. 7 is skewed due to the influence of harmonics caused by the nonlinear load. In addition, the waveform of the current Ir of the linear load has the same shape as that of the terminal voltage Vo.

도 8에 도시된 비선형 부하의 전류 Ih의 파형은 게이트 회로(100)의 약 90도 ~ 약 180도와, 약 270도 ~ 약 360도의 점호각에 의한 스위칭 동작에 따라 위상이 나타난다.The waveform of the current Ih of the nonlinear load shown in FIG. 8 is phased according to the switching operation by the firing angle of about 90 degrees to about 180 degrees and about 270 degrees to about 360 degrees of the gate circuit 100.

도 9에 도시된 파형은 선형 부하의 전류 Ir과 비선형 부하의 전류 Ih 및 두 전류의 합인 부하 전류 Is의 파형을 나타낸다. 도 9의 영역 A에서는 합성부하 전류 Is의 왜형이 비선형 부하의 전류 Ih만 존재할 때에 비하여 선형 부하의 전류 Ir의 기여로 인해 개선되고 있음을 나타낸다. 도 10은 선형부하에서 발생된 고조파 성분으로 부하전류의 고조파성분이 상쇄되어 저감되고 있는 영역을 확대하여 보여준다.The waveform shown in FIG. 9 shows a waveform of the current Ir of the linear load, the current Ih of the nonlinear load, and the load current Is that is the sum of the two currents. In the region A of FIG. 9, it is shown that the distortion of the combined load current Is is improved due to the contribution of the current Ir of the linear load as compared with only the current Ih of the nonlinear load. FIG. 10 is an enlarged view of a region in which harmonic components of a load current are canceled and reduced as harmonic components generated in a linear load.

상술된 바와 같이 전원 전압의 고조파 전압은 해당 차수의 고조파 전류를 방출하는 비선형 부하뿐만 아니라 해당 차수의 고조파를 방출하지 않는 선형 부하의 전류의 크기에도 영향을 받는다. 따라서, 개별 수용가의 고조파 전류 평가와 방출 제한은 비선형 부하와 선형 부하에서 방출되는 전류의 영향이 반영되어야 한다.As described above, the harmonic voltage of the power supply voltage is affected not only by the nonlinear load emitting the harmonic currents of the order but also by the magnitude of the current of the linear load not emitting the harmonics of the order. Therefore, the harmonic current evaluation and emission limit of individual consumers should reflect the effect of currents emitted from nonlinear and linear loads.

이하에서는 비선형 부하와 선형 부하에서 방출되는 전류의 형향을 반영하여 개별 수용가의 고조파 전류 방출 한계를 산출하는 장치 및 방법을 설명한다.The following describes an apparatus and method for calculating the harmonic current emission limits of individual consumers by reflecting the propensity of currents emitted from nonlinear and linear loads.

도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 고조파 전류 방출 제한값 산출 장치를 나타내는 도면이다.11 is a diagram illustrating an apparatus for calculating a harmonic current emission limit value according to an embodiment of the present invention.

도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 고조파 전류 방출 제한값 산출 장치(210)는 고조파 전류 산출부(220), 고조파 전압 산출부(230) 및 고조파 전류 방출 제한값 산출부(240)를 포함한다.Referring to FIG. 11, the harmonic current emission limit value calculating device 210 according to an embodiment of the present invention may include a harmonic current calculator 220, a harmonic voltage calculator 230, and a harmonic current emission limit value calculator 240. Include.

고조파 전류 산출부(220)는 개별 수용가(250)에서 전력계통(200)으로 유입되는 h차 고조파 전류 Ih(여기서 h는 2이상의 자연수)를 정현전압에서 h차 고조파를 방출하는 비선형 부하의 전류 Ihi와, 정현전압에서 h차 고조파 전류를 발생시키지 않는 선형 부하의 전류 Ihj로 구분한다. 또한, 고조파 전류 산출부(220)는 수학식 8과 같이 비선형 부하의 전류 Ihi와 선형 부하의 전류 Ihj의 차이로 h차 고조파 전류 Ih 를 산출할 수 있다.Harmonic current calculation unit 220 is the current of the non-linear load that emits the h-th harmonic at the sine voltage h h harmonic current I h (where h is a natural number of two or more) flowing into the power system 200 from the individual customer 250 I hi and the current I hj of a linear load that does not generate h-harmonic current at sine voltage. In addition, the harmonic current calculator 220 may calculate the h-th harmonic current I h based on a difference between the current I hi of the nonlinear load and the current I hj of the linear load as shown in Equation 8.

Figure 112009082212389-pat00021
Figure 112009082212389-pat00021

수학식 8에서

Figure 112009082212389-pat00022
는 계통으로 유입되는 h차 고조파 전류,
Figure 112009082212389-pat00023
는 비선형 부하에서 방출되는 h차 고조파 전류의 합,
Figure 112009082212389-pat00024
는 선형 부하에서 방출되는 h차 고조파 전류의 합이다.In equation (8)
Figure 112009082212389-pat00022
H is the harmonic current flowing into the system,
Figure 112009082212389-pat00023
Is the sum of the h-harmonic currents emitted by the nonlinear load,
Figure 112009082212389-pat00024
Is the sum of the h-harmonic currents emitted by the linear load.

고조파 전압 산출부(230)는 고조파 전류 산출부(220)로부터 산출된 h차 고조파 전류 Ih를 수신한다.The harmonic voltage calculator 230 receives the h-th harmonic current I h calculated from the harmonic current calculator 220.

고조파 전압 산출부(230)는 전력계통(200)으로 유입되는 h차 고조파 전류 Ih가 전력계통(200)의 h차 고조파 임피던스 Zh에 의해 전압강하를 일으켜 발생하는 h차 고조파 전압 Eh의 크기를 산출한다. h차 고조파 전압 Eh의 크기는 수학식 9로 산출할 수 있다.Harmonic voltage calculation unit 230 of the h-th harmonic voltage E h generated by the h-th harmonic current I h flowing into the power system 200 causes a voltage drop due to the h-th harmonic impedance Z h of the power system 200. Calculate the size. The magnitude of the h-th harmonic voltage E h may be calculated by Equation 9.

Figure 112009082212389-pat00025
Figure 112009082212389-pat00025

수학식 9에서

Figure 112009082212389-pat00026
는 h차 고조파 전압,
Figure 112009082212389-pat00027
는 h차 고조파 전류 및
Figure 112009082212389-pat00028
는 h차 고조파 임피던스이다.In equation (9)
Figure 112009082212389-pat00026
H is the harmonic voltage,
Figure 112009082212389-pat00027
H is the harmonic current and
Figure 112009082212389-pat00028
H is the harmonic impedance.

또한, 고조파 전압 산출부(230)는 전력계통(200)으로 유입되는 h차 고조파 전류 Ih 가 전력계통(200)의 h차 고조파 임피던스 Zh에 의해 전압강하를 일으켜 발생하는 h차 고조파 전압 Eh의 왜형율을 산출한다. h차 고조파 전압 Eh의 왜형율은 수학식 10로 산출할 수 있다.In addition, the harmonic voltage calculation unit 230 is the h-th harmonic voltage E generated by the h-th harmonic current I h flowing into the power system 200 causes a voltage drop due to the h-th harmonic impedance Z h of the power system 200. Calculate the distortion rate of h . The distortion rate of the h-th harmonic voltage E h can be calculated by Equation 10.

Figure 112009082212389-pat00029
Figure 112009082212389-pat00029

수학식 10에서

Figure 112009082212389-pat00030
는 h차 고조파 전압 Eh의 왜형율,
Figure 112009082212389-pat00031
는 h차 고조파 전압의 크기 및
Figure 112009082212389-pat00032
는 기본파 전압의 크기이다.In equation (10)
Figure 112009082212389-pat00030
Is the distortion rate of h harmonic voltage E h ,
Figure 112009082212389-pat00031
Is the magnitude of the h harmonic voltage and
Figure 112009082212389-pat00032
Is the magnitude of the fundamental wave voltage.

고조파 전류 방출 제한값 산출부(240)는 고조파 전압 산출부(230)로부터 산출된 h차 고조파 전압 Eh의 왜형율 %Eh을 수신한다.The harmonic current emission limit value calculator 240 receives the distortion ratio% E h of the h-th harmonic voltage E h calculated from the harmonic voltage calculator 230.

고조파 전류 방출 제한값 산출부(240)는 수용가(250)에서 방출할 수 있는 h차 고조파 전류의 크기를 산출한다. 또한, 고조파 전류 방출 제한값 산출부(240)는 고조파 전류 산출부(220)에서 산출된 선형 부하의 전류 Ihj가 정현파에서 h차 고조파를 방출하지 않는 설비 j의 출력 Pj로 설정한다. 이때, 수용가 j의 부하 전류는 %Eh의 왜형율을 갖는 전원의 고조파로 인해 방출하게 되는 위상이 반대인 h차 고조파 전류의 크기이므로, 고조파 전류 방출 제한값 산출부(240)는 아래의 수학식 11로 선형 부하인 일반 부하 설비 j에서 발생되는 부하 전류 Ihj를 산출할 수 있다.The harmonic current emission limit value calculation unit 240 calculates the magnitude of the h-th harmonic current that can be emitted by the consumer 250. In addition, the harmonic current emission limit value calculation unit 240 sets the current I hj of the linear load calculated by the harmonic current calculation unit 220 to the output P j of the equipment j which does not emit the h-th harmonic from the sinusoidal wave. At this time, the load current of the customer j is the magnitude of the h-order harmonic current of the opposite phase to be emitted due to the harmonics of the power source having a distortion rate of% Eh, the harmonic current emission limit value calculation unit 240 is expressed by Equation 11 below The load current I hj generated from the general load facility j, which is a linear load, can be calculated.

Figure 112009082212389-pat00033
Figure 112009082212389-pat00033

수학식 11에서

Figure 112009082212389-pat00034
는 선형 부하에서 방출되는 h차 고조파 전류,
Figure 112009082212389-pat00035
는 h 차 고조파 전압 Eh의 왜형율,
Figure 112009082212389-pat00036
는 기본파 전압의 크기 및
Figure 112009082212389-pat00037
는 h차 고조파를 방출하지 않는 설비의 출력이다.In equation (11)
Figure 112009082212389-pat00034
H is the harmonic current emitted from the linear load,
Figure 112009082212389-pat00035
Is the distortion factor of h harmonic voltage E h ,
Figure 112009082212389-pat00036
Is the magnitude of the fundamental wave voltage and
Figure 112009082212389-pat00037
Is the output of the plant that does not emit h harmonics.

고조파 전류 방출 제한값 산출부(240)는 수학식 10을 통해 산출된 선형 부하의 전류 Ihj를 이용하여 수용가 i에서 방출할 수 있는 h차 고조파 전류의 방출 제한값 EIhi를 아래의 수학식 12로 산출할 수 있다.The harmonic current emission limit calculation unit 240 calculates the emission limit value E Ihi of the h-th harmonic current that can be emitted from the customer i by using the linear load current I hj calculated through Equation 10 as Equation 12 below. can do.

Figure 112009082212389-pat00038
Figure 112009082212389-pat00038

수학식 12에서

Figure 112011104642744-pat00039
는 수용가 i의 h차 고조파 전류의 허용치,
Figure 112011104642744-pat00040
는 수용가 i의 h차 고조파 전압의 허용치,
Figure 112011104642744-pat00041
는 전력계통(200)의 h차 고조파 임피던스,
Figure 112011104642744-pat00042
는 기본파 전압의 크기 및
Figure 112011104642744-pat00043
는 비선형 부하에서 방출되는 h차 고조파 전류의 합이다.In equation (12)
Figure 112011104642744-pat00039
Is the tolerance of h-harmonic current of customer i,
Figure 112011104642744-pat00040
Is the tolerance of h harmonic voltage of customer i,
Figure 112011104642744-pat00041
H is the harmonic impedance of the power system 200,
Figure 112011104642744-pat00042
Is the magnitude of the fundamental wave voltage and
Figure 112011104642744-pat00043
Is the sum of the h-harmonic currents emitted by the nonlinear load.

이에 따라, 고조파 전류 방출 제한값 산출 장치(210)는 고조파 관리 기준에서 허용하고 있는 개별 수용가(250)의 고조파 전류 방출 한계값

Figure 112009082212389-pat00044
보다
Figure 112009082212389-pat00045
만큼 추가로 개별 수용가(250)에 할당할 수 있다. 즉, 개별 수용가(250)는 전력계통(200)과 연결된 비선형 부하만으로 산출된 고조파 전류 방출 한계값에서 선형 부하의 왜형 개선 역할이 반영되어 고조파 전류 방출 한계값이 증가된다.Accordingly, the harmonic current emission limit value calculating device 210 is the harmonic current emission limit value of the individual consumer 250 that is allowed by the harmonic management criteria.
Figure 112009082212389-pat00044
see
Figure 112009082212389-pat00045
As much as may be allocated to the individual customer (250). That is, the individual customer 250 reflects the role of improving the distortion of the linear load from the harmonic current emission limit calculated only by the nonlinear load connected to the power system 200, thereby increasing the harmonic current emission limit.

본 발명의 일 실시 예에 따른 고조파 전류 방출 제한값 산출 장치는 전력계통의 고조파 관리를 위해 신규 수용의 고조파 전류 방출 제한값을 정함에 있어서 고조파 발생 설비뿐만 아니라 고조파를 발생시키지 않는 설비에서 발생되는 부하 전류가 고조파 전압의 왜형 개선에 기여하는 역할을 반영하여 합리적인 고조파 전류 방출 제한값을 산출할 수 있다.An apparatus for calculating a harmonic current emission limit value according to an embodiment of the present invention has a load current generated in a facility that does not generate harmonics as well as a harmonic generator in determining a harmonic current emission limit value of a new accommodation for managing harmonics of a power system. By reflecting the role that contributes to the distortion of the harmonic voltages, reasonable harmonic current emission limits can be calculated.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

도 1은 선형 부하의 부하 전류와 비선형 부하의 부하 전류 사이의 상관 관계를 설명하기 위한 모의 회로를 나타내는 도면이다.1 is a diagram showing a simulation circuit for explaining a correlation between the load current of a linear load and the load current of a nonlinear load.

도 2는 도 1의 모의 회로에서 게이트 회로가 턴오프된 상태를 나타내는 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a gate circuit turned off in the simulation circuit of FIG. 1.

도 3은 도 1의 모의 회로에서 게이트 회로가 턴온된 상태를 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a state in which a gate circuit is turned on in the simulation circuit of FIG. 1.

도 4는 도 1에 도시된 모의 회로에서 산출된 단자 전압의 파형을 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating waveforms of terminal voltages calculated by the simulation circuit of FIG. 1.

도 5는 도 1에 도시된 모의 회로에서 산출된 부하 전류의 파형을 나타내는 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating waveforms of load currents calculated by the simulation circuit of FIG. 1.

도 6은 도 4와 도 5에 도시된 단자 전압의 파형과 부하 전류의 파형을 비교하는 도면이다.6 is a diagram comparing waveforms of the terminal voltage and waveforms of the load current shown in FIGS. 4 and 5.

도 7은 도 1에 도시된 모의 회로에서 산출된 선형 부하의 전류의 파형을 나타내는 도면이다.FIG. 7 is a diagram showing waveforms of current of a linear load calculated in the simulation circuit shown in FIG. 1.

도 8은 도 1에 도시된 모의 회로에서 산출된 비선형 부하의 전류의 파형을 나타내는 도면이다.FIG. 8 is a diagram showing waveforms of currents of nonlinear loads calculated in the simulation circuit shown in FIG. 1.

도 9는 도 7 및 도 8에 도시된 선형 부하의 전류 및 비선형 부하의 전류와, 도 5에 도시된 부하 전류의 파형과의 합성 파형을 나타내는 도면이다.9 is a diagram showing a composite waveform of the current of the linear load and the current of the non-linear load shown in FIGS. 7 and 8 with the waveform of the load current shown in FIG.

도 10은 도 9에 도시된 영역 A를 확대하여 나타내는 도면이다.FIG. 10 is an enlarged view of the region A illustrated in FIG. 9.

도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 고조파 전류 방출 제한값 산출 장치를 나타내는 도면이다.11 is a diagram illustrating an apparatus for calculating a harmonic current emission limit value according to an embodiment of the present invention.

Claims (9)

수용가에서 전력계통으로 유입되는 h차 고조파 전류(여기서 h는 2이상의 자연수)를 산출하는 고조파 전류 산출부;A harmonic current calculator for calculating an h-th harmonic current (where h is a natural number of two or more) flowing into the power system from the consumer; 상기 h차 고조파 전류와 상기 전력계통의 손실저항에 의한 h차 고조파 임피던스에 따른 h차 고조파 전압의 크기와 왜형율을 산출하는 고조파 전압 산출부; 및A harmonic voltage calculator for calculating the magnitude and distortion of the h-th harmonic voltage according to the h-th harmonic impedance due to the h-th harmonic current and the loss resistance of the power system; And 상기 h차 고조파 전압의 크기 및 왜형율을 이용하여 상기 수용가에서 방출할 수 있는 h차 고조파 전류의 방출 제한값을 산출하는 고조파 전류 방출 제한값 산출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고조파 전류의 방출 제한값 산출 장치.And a harmonic current emission limit value calculating unit configured to calculate an emission limit value of the h-th harmonic current that can be emitted from the consumer using the magnitude and distortion ratio of the h-th harmonic voltage. 제1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 고조파 전류 산출부는 상기 전력계통으로 유입되는 h차 고조파 전류를 선형 부하에서 방출되는 h차 고조파 전류와 비선형 부하에서 방출되는 h차 고조파 전류로 구분하여 산출하는 것을 특징으로 하는 고조파 전류의 방출 제한값 산출 장치.The harmonic current calculation unit calculates the emission limit value of the harmonic currents by dividing the h-th harmonic currents flowing into the power system into h-th harmonic currents emitted from the linear load and h-th harmonic currents emitted from the nonlinear load. Device. 제2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 비선형 부하는 상기 h차 고조파 전류를 방출하는 설비이고, 상기 선형 부하는 상기 h차 고조파 전류 외의 부하 전류를 방출하는 설비인 것을 특징으로 하는 고조파 전류의 방출 제한값 산출 장치.And the non-linear load is a facility for emitting the h-th harmonic current, and the linear load is a facility for emitting a load current other than the h-th harmonic current. 제2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 고조파 전류 산출부는The harmonic current calculator
Figure 112009082212389-pat00046
(여기서,
Figure 112009082212389-pat00047
는 상기 전력계통으로 유입되는 h차 고조파 전류,
Figure 112009082212389-pat00048
는 상기 비선형 부하에서 방출되는 h차 고조파 전류의 합,
Figure 112009082212389-pat00049
는 상기 선형 부하에서 방출되는 h차 고조파 전류의 합)로 상기 h차 고조파 전류를 산출하는 것을 특징으로 하는 고조파 전류의 방출 제한값 산출 장치.
Figure 112009082212389-pat00046
(here,
Figure 112009082212389-pat00047
H is the harmonic current flowing into the power system,
Figure 112009082212389-pat00048
Is the sum of the h-th harmonic currents emitted by the nonlinear load,
Figure 112009082212389-pat00049
Is a sum of h-th harmonic currents emitted from the linear load) to calculate the h-th harmonic currents. 제2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 고조파 전압 산출부는The harmonic voltage calculator
Figure 112009082212389-pat00050
(여기서, 상기 Eh는 상기 h차 고조파 전압, 상기 Ih는 상기 h차 고조파 전류 및 상기 Zh는 상기 h차 고조파 임피던스)로 상기 h차 고조파 전 압의 크기를 산출하는 것을 특징으로 하는 고조파 전류의 방출 제한값 산출 장치.
Figure 112009082212389-pat00050
Wherein the E h is the h-th harmonic voltage, I h is the h-th harmonic current, and Z h is the h-th harmonic impedance, and the magnitude of the h-th harmonic voltage is calculated. Device for calculating the emission limit value of the electric current. 제5 항에 있어서,6. The method of claim 5, 상기 고조파 전압 산출부는The harmonic voltage calculator
Figure 112009082212389-pat00051
(여기서, 상기 %Eh는 상기 h차 고조파 전압의 왜형율, 상기 Eh는 상기 h차 고조파 전압의 크기, 상기 E는 기본파 전압의 크기)로 상기 h차 고조파 전압의 왜형율을 산출하는 것을 특징으로 하는 고조파 전류의 방출 제한값 산출 장치.
Figure 112009082212389-pat00051
Where the% E h is the distortion rate of the h-th harmonic voltage, E h is the magnitude of the h-th harmonic voltage, and E is the magnitude of the fundamental wave voltage. The emission limit value calculating device of harmonic current, characterized in that. 제6 항에 있어서,The method according to claim 6, 상기 고조파 전류 방출 제한값 산출부는The harmonic current emission limit value calculating unit
Figure 112009082212389-pat00052
(여기서, 상기 Ihj는 선형 부하에서 방출되는 h차고조파 전류, %Eh는 h차 고조파 전압의 왜형율, 상기 Pj는 상기 선형 부하의 출력)로상기 선형 부하에서 방출되는 h차 고조파 전류를 산출하는 것을 특징으로 하는 고조파 전류의 방출 제한값 산출 장치.
Figure 112009082212389-pat00052
Where I hj is the h-harmonic current emitted from the linear load,% E h is the distortion rate of the h-harmonic voltage, and P j is the output of the linear load. Emission limit value calculation device of the harmonic current, characterized in that for calculating the. 제7 항에 있어서,8. The method of claim 7, 상기 고조파 전류 방출 제한값 산출부는The harmonic current emission limit value calculating unit
Figure 112011104642744-pat00053
(여기서,
Figure 112011104642744-pat00065
는 수용가 i의 h차 고조파 전류의 허용치,
Figure 112011104642744-pat00066
는 상기 수용가의 h차 고조파 전압의 허용치,
Figure 112011104642744-pat00067
는 상기 전력계통의 h차 고조파 임피던스,
Figure 112011104642744-pat00068
는 기본파 전압의 크기 및
Figure 112011104642744-pat00069
는 비선형 부하의 전류의 합)로 상기 수용가의 상기 h차 고조파 전류의 방출 제한값을 산출하는 것을 특징으로 하는 고조파 전류의 방출 제한값 산출 장치.
Figure 112011104642744-pat00053
(here,
Figure 112011104642744-pat00065
Is the tolerance of h-harmonic current of customer i,
Figure 112011104642744-pat00066
Is the allowance of the h harmonic voltage of the customer,
Figure 112011104642744-pat00067
H is the harmonic impedance of the power system,
Figure 112011104642744-pat00068
Is the magnitude of the fundamental wave voltage and
Figure 112011104642744-pat00069
Is a sum of the currents of the nonlinear loads) and calculates the emission limit value of the h-th harmonic current of the consumer. 수용가에서 전력계통으로 유입되는 h차 고조파 전류(여기서 h는 2이상의 자연수)를 산출하는 단계;Calculating a h-th harmonic current flowing from the consumer to the power system, where h is a natural number of two or more; 상기 h차 고조파 전류와 상기 전력계통의 손실저항에 의한 h차 고조파 임피던스에 따른 h차 고조파 전압의 크기와 왜형율을 산출하는 단계; 및Calculating magnitude and distortion ratio of the h-th harmonic voltage according to the h-th harmonic impedance due to the h-th harmonic current and the loss resistance of the power system; And 상기 h차 고조파 전압의 크기 및 왜형율을 이용하여 상기 수용가에서 방출할 수 있는 h차 고조파 전류의 방출 제한값을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고조파 전류의 방출 제한값 산출 방법.And calculating an emission limit value of the h-th harmonic current that can be emitted from the consumer using the magnitude and distortion ratio of the h-th harmonic voltage.
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