KR101129625B1

KR101129625B1 - 전력 제어 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101129625B1
Application number: KR1020090118431A
Authority: KR
Inventors: 고희상; 조태연; 김정훈; 백원덕
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2009-12-02
Filing date: 2009-12-02
Publication date: 2012-03-28
Also published as: US9002529B2; WO2011068368A2; WO2011068368A3; KR20110061892A; CN102648559A; EP2509182A4; US20120277919A1; EP2509182A2

Abstract

전력 제어 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 발전기에서 측정된 측정전압과 발전기의 기준전압을 이용하여 오차전압을 산출하는 전압비교기, 오차전압을 입력 받아 제1 무효전력 값을 산출하는 제어기 및 제1 무효전력 값과 전력변환부의 유효전력값이 이용되어 산출된 제2 무효전력 값을 이용하여 기준 무효전력 값을 산출하고, 산출된 기준 무효전력 값에 상응하여 전력변환부를 제어하는 구동기를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 추가적인 장비나 공정 없이도 신뢰성 있고, 효율적인 발전 시스템을 구현하여 안정적인 전력품질과 발전기 운영의 신뢰성을 얻을 수 있다는 장점이 있다.

풍력 발전, 무효전력

Description

전력 제어 방법 및 장치 {Apparatus and Method of Power control}

본 발명은 전력 제어 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 풍력 발전 시스템의 전력변환부의 무효전력을 제어하는 풍력 발전 시스템의 전력 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.

풍력발전은 자연상태의 무공해 에너지원으로 현재 기술로 대체에너지원 중 가장 경제성이 높은 에너지원으로써 바람의 힘을 회전력으로 전환시켜 발생되는 전력을 전력계통이나 수요자에 직접 공급하는 기술이다. 이러한 풍력발전을 이용한다면 산간이나 해안 오지 및 방조제 등 부지를 활용함으로써 국토이용효율을 높일 수 있다.

풍력발전 시스템이란 다양한 형태의 풍차를 이용하여 바람 에너지를 기계적 에너지로 변환하고, 이 기계적 에너지로 발전기를 구동하여 전력을 얻어내는 시스템을 말한다. 이러한 풍력발전 시스템은 무한정의 청정에너지인 바람을 동력원으로 하므로 기존의 화석연료 또는 우라늄 등을 이용한 발전방식과 달리 발열에 의한 열공해, 대기오염 그리고 방사능 누출 등과 같은 문제가 없는 무공해 발전방식이다.

풍력 발전 시스템은 기존의 상용전력계통과 연계되어 전력을 공급하는데, 이 경우 계통연결의 안정성 및 효율성 구현이 매우 중요하다.

풍력 발전 시스템은 계통운영의 안정성을 도모하기 위해 무효전력보상장치(capacitor bank)라는 부가장치를 설치하여 계통 연계 점에서의 전압강하를 해결하고 있다.

하지만, 종래의 풍력 발전 시스템에서 무효전력보상장치(capacitor bank)를 사용하는 방식은 응답성 및 정밀함이 떨어질 뿐만 아니라 연속적인 제어가 불가능하여 갑작스런 전압변동을 보상하지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 발전기와 연결되는 전력변환부의 무효전력을 제어하여 발전기의 전력품질을 향상시키는 전력제어 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 발전 시스템에서 전력 제어 장치가 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전력 제어 장치는 발전기에서 측정된 측정전압과 발전기의 기준전압을 이용하여 오차전압을 산출하는 전압비교기, 오차전압을 입력 받아 제1 무효전력 값을 산출하는 제어기 및 제1 무효전력 값과 전력변환부의 유효전력값이 이용되어 산출된 제2 무효전력 값을 이용하여 기준 무효전력 값을 산출하고, 산출된 기준 무효전력 값에 상응하여 전력변환부를 제어하는 구동기를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 발전 시스템에서 전력 제어 방법이 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전력 제어 방법은 발전기에서 측정된 측정전압과 발전기의 기준전압을 이용하여 오차전압을 산출하는 단계, 오차전압을 입력 받아 제1 무효전력 값을 산출하는 단계, 제1 무효전력 값과 전력변환부의 유효전력값이 이용되어 산출한 제2 무효전력 값을 이용하여 기준 무효전력 값을 산출하는 단계 및 산출된 기준 무효전력 값에 상응하여 전력변환부를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

따라서, 본 발명은 전력변환부의 무효전력을 제어하여 역률을 향상시키고, 더 나아가 발전기가 계통으로부터　차단되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 추가적인 장비나 공정 없이도 신뢰성 있고, 효율적인 발전 시스템을 구현하여 안정적인 전력품질과 발전기 운영의 신뢰성을 얻을 수 있다.

본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시 예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 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 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 발전 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 제어 장치의 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 발전 시스템은 발전기(10), 전력변환부(20), 전력계통망(30) 및 전력 제어장치(40)를 포함할 수 있다.

발전기(10)는 다양한 형태의 풍차를 이용하여 바람 에너지를 기계적 에너지로 변환하고, 기계적 에너지를 이용하여 전력을 생산한다.

전력변환부(20)는 발전기(10)에　연결되며, 발전기(10)에서 생성되는 전력을 안정적으로 공급할 수 있는 전력변환장치이다.

여기서, 전력변환부(20)는 교류를 직류로 변환하는 컨버터(22)와 직류를 교 류로 변환하는 인버터(24)를 포함할 수 있다. 전력변환부(20)는 컨버터(22) 및 인버터(24)를 이용하여 발전기(10)에서 생성된 불안정한 전력을 일정한 출력으로 변환하여 보다 신뢰성 있는 전력품질을 출력할 수 있다.

전력계통망(30)은 전력변환부(20)에 연결되며, 발전기(10)에서 전력변환부(20)를 통해 공급된 전력을, 실질적으로 사용자에게 공급하는 상용전력계통(미도시)으로 공급하는 수단이다.

전력 제어 장치(40)는 발전기(10)의 고정자 측에서 측정된 측정 전압(Vs)을 이용하여 오차전압(ev)을 산출하고, 산출된 오차 전압을 이용하여 제1 무효 전력값(Qp)를 산출할 수 있다.

여기서, 제1 무효 전력값(Qp)에 대해서는 이후 수학식 1을 참조하여 상세히 후술한다.

또한, 전력 제어 장치(40)는 전력변환부(20)에서 측정되는 유효전력값을 이용하여 제2 무효전력값(Qt)을 산출할 수 있다. 제2 무효전력값에 대해서는 이후, 수학식 2를 참조하여 상세히 후술한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 전력 제어 장치(40)는 산출된 제1 무효 전력값(Qp)과, 전력변환부(20)에서 측정되는 유효전력값(P)를 이용하여 산출한 제2 무효 전력값(Qt)을 이용하여 기준 무효전력 값(Qset)을 산출할 수 있다. 또한, 전력 제어 장치(40)는 산출된 기준 무효전력 값(Qset)에 따라 전력변환부(20)의 무효전력을 제어할 수 있다. 이 점에 대해서는 이후 도 2 내지 도 4를 참조하여 상세히 후술한다.

이하, 도 2를 참조하여 전력 제어 장치(40)의 구성부에 대해서 상술한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 전력 제어 장치(40)는 도 2에 도시된 바와 같이, 전압비교기(50), 제어부(60) 및 구동부(70)를 포함할 수 있다.

전압비교기(50)는 발전기(10)의 고정자 측에서 측정된 측정전압(Vs)과 발전기(10)의 고정자 측에서의 기준전압(Vs_ref)을 차이에 근거하여 전압차인 오차전압(ev)을 산출할 수 있다. 여기서 기준전압(Vs_ref)은　좋은 전력을 안정적으로 공급하기 위한 전압으로 운용자에 의해 미리 설정될 수 있다.

제어부(60)는 제어기(61) 및 누적방지기(62)를 포함할 수 있다.

제어기(61)는 오차전압(ev)에 대해 선형제어를 수행하여 발전기 고정자 측의 전력 제어를 위해 필요한 제1 무효전력 값(Qp)을 산출할 수 있다. 여기서, 제1 무효전력 값(Qp)의 산출 방법은 도 3을 참조하여 상세히 후술한다.

누적방지기(62)는 제어기(61)의 누적현상을 방지할 수 있다. 이 점에 대해서는 도 4의 누적방지기(62)를 참조하여 상세히 후술한다.

구동부(70)는 제어기(61) 및 구동비교기(72)를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 구동부(70)는 전력변환부(20)에서 측정되어지는 유효전력값을 이용하여 제2 무효전력값(Qt)을 산출할 수 있다. 제2 무효전력값에 대해서는 이후, 수학식 2를 참조하여 상세히 후술한다.

구동기(71)는 제어부(60)의 제어기(61)를 통해 산출되는 제1 무효전력 값(Qp)과 전력　변환부(20)의 유효 전력값(P)이 이용되어　산출된 제2 무효전력 값(Qt)의 비교를 수행하여 기준 무효전력 값(Qset)을 산출하고 기준 무효전력 값(Qset)에 상응하여 전력변환부(20)를 제어할 수 있다. 이 점에 대해서는 이후 도 3을 참조하여 상세히 후술한다.

구동비교기(72)는 기준 무효전력 값(Qset)의 값과 제어기(61)에 의해 산출된 제1 무효전력 값(Qp)의 차이에 근거하는 편차신호(es)를 산출할 수 있다.

본 발명의 실시에에 따른, 편차신호(es)의 용도에 대해서는 이후 도 3을 참조하여 누적방지기(62)에서 상세히 후술한다.

이러한, 본 발명에 의한 전압제어를 이용한 발전 시스템은 바람직한 실시 예를 도시하고 있는 도 3 및 도 4를 참조한 이하의 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전압제어를 이용한 발전 시스템의 제어부 및 구동부를 설명하기 위한 도면이다.

도 3를 참조하면, 본 발명의 제어부(60)는 제어기(61) 및 누적방지기(62)를 포함할 수 있다.

먼저, 제어기(61)는 출력 값을 궤환하여 제어하는 제어기인 비례적분(PI) 제어기, 비례미분(PD) 제어기 또는 비례적분미분(PID) 제어기 중 어느 하나일 수 있다.

예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어기(61)는 도 3와 같이 비례제어기(P)와, 정상상태 응답을 개선하는 적분　제어기(I) 및 응답속도를 개선하는 미분 제어기(D)의 장점을 모두 구비하는 비례적분미분(PID) 제어기일 수 있다.

도 3은 본 발명의 이해를 도모하기 위한 일 실시예에 불과하며, 본 발명이 적용되는 환경에 따라 제어기(61)가 비례적분 (PD)제어기, 비례미분(PI) 제어기, 및 비례적분미분(PID) 제어기 중 어느 하나일 수 있음은 본 발명의 기술적 사상에 비추어 당업자에게 자명하다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어기(61)는 우선, 상기 오차전압(ev) 가 비례제어기(P)에 입력되면, 오차전압(ev)에 비례이득(k_p)을 곱하는 과정을 수행할 수 있다.

또한, 제어기(61)는 오차전압(ev)이 적분제어기(I)에 입력되면, 적분하는 과정을 통하여 적분이득(k_I)을 곱하는 과정을 수행할 수 있다.

또한, 제어기(61)는 발전기(10) 고정자 측에서 측정된 측정전압(Vs)이 미분제어기(D)로 입력되어 미분되고, 미분이득(k_d)을 곱하여지는 과정을 수행할 수 있다.

이어서, 제어기(61)는 비례제어기(P), 적분제어기(I), 미분제어기(D)는 각각의 출력된 출력신호를 합하여 제1 무효전력 값(Qp)을 산출할 수 있다.

다음으로, 누적방지기(62)는 구동부(70)를 통해 궤환되는 편차신호(es)에 근거하여 제어기(61)를 제어할 수 있다.

누적 방지기(62)는 비례미분(PI) 제어기 또는 비례적분미분(PID) 제어기와 같이 적분제어기(I)를 포함하는 제어기(61)의 동작 시 입력단과 출력단의 차이로 인한 누적현상을 방지한다. 누적현상은 과도응답 특성과 정상상태 응답 특성을 감소시켜 제어기(61)의 성능을 저하시킬 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 누적방지기(62)를 추가로 포함하여 누적방지기능을 부여함으로 적분제어기를 포함하는 제어기(61)의 오작동을 방지할 수 있다.

이하에서는 누적 방지기(62)에 대해 더욱 상세히 설명한다.

누적 방지기(62)는 제어기(61)에서 산출된　제1 무효전력 값(Qp)과 구동기(71)의 출력　값인 기준 무효 전력 값(Qset)을 비교　하여 산출되는 편차신호(es)에 추적시정수(kt)를 곱할 수 있다.

여기서, 구동부(70)의 포화가 없는 경우, 편차신호(es)는 0이므로, 누적방지기(62)에서 추적시정수(kt)를 곱하여 생성되는 값은 제어기(61)에 영향일 미치지 아니할 수 있다.

반면에, 누적 방지기(62)는 구동부(70)가 포화되면, 편차신호(es≠0)가 발생될 수 있다. 이 경우, 본 발명의 실시예에 따르면, 궤환 경로에 의해 제어기(61) 중 적분제어기(I)의 입력을 감소시켜서 누적을 방지　할 수 있다.

본 발명의 구동부(70)는 구동기(71) 및 구동비교기(72)를 포함하며 구성될 수 있다.

구동기(71)는 전력변환부(20)에서 측정된 유효전력(P)값을 이용해 계산된 제2 무효전력 값(Qt)과 제어기(61)에 의해 산출된　제1 무효전력 값(Qp)의 비교를 통 한 처리과정을 통해서 전력변환부(20)를 제어하기 위한 기준 무효전력 값(Qset)을 산출할 수 있다.

또한, 구동기(71)는 산출된 기준 무효전력 값(Qset)에 상응하여 전력변환부(20)에　제어신호로 제공하여 전력변환부(20)를 제어할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전력변환부(20)는 컨버터일 수 있다.

구동부(71)는 전력 변환부(20)의　유효전력에 대비한 무효전력의 여유분으로하기의 수학식 1에 의해 기준 무효전력 값　(Qset)을 산출할 수 있다.

< 수학식 1 >

Qset = min {Qt, Qp}

여기서, 상기 Qset은 기준 무효전력 값이고, 상기 Qt은　전력변환부(20)에서　측정된 유효전력(P)값을 이용해 계산된 제2 무효전력 값으로서, 하기의 수학식 2에 의해 산출될 수 있다. 상기 Qp는 제어부(60)에 의해 출력되는 제1 무효 전력 값이다.

< 수학식 2　>

Qt = max{((P/PF)²-P²)^1/2, (1-P²)^1/2}

여기서, P는 측정된 전력변환부(20)의　유효전력　값이고, PF는 전력변환부(20)에서의 역률 값이다. 만일, 최대 역률(PF)이 95%로 미리 결정되어 있다면, 이때 수학식 2에서 PF 값은 0.95이다. 　

제2 무효전력 값(Qt)은 전력변환부(20)의 컨버터에서　공급할 수 있는 최대 무효전력 값(+ Qt )과 전력변환부(20)의 컨버터가 흡수할 수 있는 최대 무효전력　값(- Qt )의 범위에 포함되는 실수일 수 있다.

이러한, 상기 수학식 1에서 min{a,b}는 a와 b중 작은 값을 취함을 의미하고, 수학식 2에서 max{a,b}는 a와 b중 큰　값을 취함을 의미한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발전 시스템의 전력 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

앞서, 본 발명의 실시예에 따른 발전 시스템은 도 1을 참조하여 발전기(10), 전력변환부(20), 전력계통망(30) 및 전력 제어 장치(40)를 포함할 수 있음을 설명하였다.

또한, 앞서 도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따라 전력변환부(20)의 전력을 제어하는 전력 제어 장치(40)는 전압비교기(50), 제어부(60) 및 구동부(70)를 포함할 수 있으며, 각 구성부에 대해서 설명하였다.

그러나, 도 2 및 도 3에 예시된 전력 제어 장치(40)의 구성은 일 실시예에 불과하며, 그 명칭 및 그 기능에 구애받지 아니하고 다양하게 구성될 수 있으므로, 이하 도 4를 참조하여 설명함에 있어서 젼력변환장치(40)를 주체로 하여 설명한다.

도 4를 참조하면, 단계 S410에서 전력 제어 장치(40)는 전력변환부(20)에 전력을 공급하는　발전기(10) 고정자 측에서 전압을 측정하여 측정전압(Vs)으로 산출할 수 있다.

단계 S420에서 전력 제어 장치(40)는 측정된 측정전압(Vs)과 발전기 고정자 측의 기준전압(Vs_ref)의 차이에 근거하여 오차전압(ev)을 산출할 수 있다. 이 점에 대해서는 앞서 도2 및 도3의 전압비교기(50)를 참조하여 상술하였다.

단계 S430에서 전력 제어 장치(40)는 단계 S420에서 산출된 오차전압(ev)을 선행제어하여 제1 무효전력 값(Qp)을 산출할 수 있다. 이 점에 대해서는 앞서 도 2의 제어기(61)를 참조하여, 또한 도 3에서는 일 실시예로 비례적분미분(PID) 제어기를 참조하여 설명하였다.

단계 S440에서 전력 제어 장치(40)는 단계 S430에서 산출한 제1 무효전력 값(Qp)과, 전력변환부(20)에서 측정되는 유효전력값을 이용하여 산출한 제2 무효전력값(Qt)을 이용하여 무효전력 기준값(Qset)를 산출할 수 있다. 이 점에 대해서는 앞서 수학식 2를 참조하여 설명하였다.

단계 S450에서 전력 제어 장치(40)는 산출된 기준 무효전력 값(Qset)에 상응하여 전력변환부(20)를 제어할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따르면, 전력변환부(20)는 연결된 발전기(10)를 제어하여 본 발명에 따른 발전기의 고정자 측의 전압을 안정적으로 유지함으로써, 발전 시스템 전체의 구동을 안정적으로 용이하게 운영할 수 있다.

단계 S460에서 전력 제어 장치(40)는 기준 무효전력 값(Qset)과 제어기(61)에서 산출된 제1 무효전력 값(Qp)의 차이에 근거하여 편차신호(es)를 산출할 수 있다.

단계 S470에서 전력 제어 장치는 편차신호(es)와 추적시정수(kt)가 곱해진 값과 오차전압(ev) 값의 이용하여 누적현상을 방지할 수 있다.

결국, 전력 제어 장치(40)는 전력변환부(20)의 무효전력을 제어함으로써 발전기 출력전압을 제어하여 역률을 향상시키고, 더 나아가 풍력발전기가 계통으로부터　차단되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 추가적인 장비나 공정 없이도 신뢰성 있고, 효율적인 발전　시스템을 구현하여 안정적인 전력품질과 풍력발전기 운영의 신뢰성을 얻을 수 있다.

　특히, 본 발명은 전력변환부(20)를 구비하는 발전기(10)　및 전력변환부(20)의　크기에　상관없이 적용 가능할뿐더러 범용성을 추구할 수 있다.

본 발명의 실시예는 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 로컬 데이터 파일, 로컬 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.

이상의 도면을 참조한 상세한 설명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 발전 시스템의 구성도.

도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 제어 장치의 블록도.

도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력제어를 이용한 발전 시스템의 제어부 및 구동부를 설명하기 위한 도면.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발전 시스템의 전력 제어 방법을 설명하기 위한 순서도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 발전기 20: 전력변환부

30: 전력계통망 40: 전력제어장치

50: 전압비교기 60: 제어부

61: 제어기 62: 누적방지기

70: 구동부 71: 구동기

72: 구동비교기

Claims

발전기에서 생산된 전력을 변환하는 전력 변환부의 무효전력을 제어하는 전력 제어 장치에 있어서,

상기 발전기에서 측정된 측정전압과 지정된 기준전압을 이용하여 오차전압을 산출하는 전압비교기;

상기 오차전압을 입력 받아 상기 발전기의 전력제어를 위한 제1 무효전력 값을 산출하는 제어기;

상기 제1 무효전력 값과, 상기 전력 변환부의 유효전력값을 이용하여 산출한 제2 무효전력 값을 이용하여 기준 무효전력 값을 산출하고, 상기 산출된 기준 무효전력 값에 상응하여 상기 전력변환부를 제어하는 구동기;

상기 제1 무효전력 값과 상기 산출된 기준 무효전력 값을 이용하여 편차 신호를 산출하는 구동 비교기; 및

상기 산출된 편차 신호와 상기 오차전압을 이용하여 상기 제어기의 누적을 방지하는 누적방지기를 더 포함하되,

상기 기준 무효전력 값은 상기 전력 변환부의 유효전력에 대비한 무효전력의 여유분으로 하기 수학식 1 및 하기 수학식 2에 의해 산출되는 전력 제어 장치

-< 수학식 1>

Qset = min {Qt, Qp}

여기서, 상기 Qset는 상기 기준 무효전력 값이고, 상기 Qp는 상기 제1 무효전력값, 상기 Qt는 제2　무효전력 값임,

< 수학식 2　>

Qt = max{((P/PF)²-P²)^1/2, (1-P²)^1/2}

여기서, 상기 P는 상기 전력변환부의　유효전력　값이며, 상기 PF는 상기 전력변환부의 역률(power factor)임-.
삭제
제 1항에 있어서,

상기 제어기는

상기 오차전압을 입력 받아 선형제어를 수행하는 비례적분(PI) 제어기, 비례미분(PI) 제어기 및 비례적분미분(PID) 제어기 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전력 제어 장치.
삭제
삭제
제1항에 있어서,

상기 역률의 상한 값은 0.95인 것을 특징으로 하는 전력 제어 장치.
제1항에 있어서,

상기 전력변환부는 컨버터를 이용한 것을 특징으로 하는 전력 제어 장치.
제1항에 있어서,

상기 제어기는 상기 오차전압을 입력 받아 선형제어를 수행하는 비례적분　미분(PID) 제어기이며,

상기 비례적분미분(PID) 제어기의 비례제어기(P)는 상기 오차전압이 입력되어 상기 오차전압에 비례이득을 곱하여 제1 출력 값을 출력하고,

상기 비례적분미분(PID) 제어기의 적분제어기(I)는 상기 오차전압이 입력되어 상기 오차전압을 적분하고 적분이득을 곱하여 제2 출력 값을 출력하고,

상기 비례적분미분(PID) 제어기의 미분제어기(D)는 상기 측정전압이 입력되어　상기 측정전압을 미분하고 미분이득을 곱하여 제3 출력 값을 출력하고,

상기 제1 출력 값, 상기 제2 출력 값 및 상기 제3 출력 값을 이용하여 상기 제1 무효 전력 값이 산출되는 것을 특징으로 하는 전력 제어 장치.
전력 제어 장치가 발전기에서 생산된 전력을 변환하는 전력 변환부의 전력을 제어하는 전력 제어 방법에 있어서,

상기 발전기에서 측정된 측정전압과 상기 발전기의 기준전압을 이용하여 오차전압을 산출하는 단계;

상기 오차전압을 입력 받아 제1 무효전력 값을 산출하는 단계;

상기 제1 무효전력 값과, 상기 전력변환부의 유효전력값을 이용하여 산출한 제2 무효전력 값을 이용하여 기준 무효전력 값을 산출하는 단계;

상기 산출된 기준 무효전력 값에 상응하여 상기 전력변환부를 제어하는 단계;

상기 제1 무효전력 값의 합과 상기 산출된 기준 무효전력 값의 합을 이용하여 편차 신호를 산출하는 단계; 및

상기 산출된 편차 신호와 상기 오차전압을 이용하여 제어기의 누적을 방지하는 단계를 더 포함하는 전력 제어 방법

상기 제1 무효전력 값과 상기 제2 무효전력 값을 이용하여 기준 무효전력 값을 산출하는 단계는 하기 수학식 1 및 하기 수학식 2에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 전력제어　방법

-< 수학식 1>

Qset = min {Qt, Qp}

여기서, 상기 Qset는 상기 기준 무효전력 값이고, 상기 Qp는 상기 제1 무효전력값, 상기 Qt는 상기 제2　무효전력 값임-.

< 수학식 2　>

Qt = max{((P/PF)²-P²)^1/2, (1-P²)^1/2}

여기서, 상기 P는 상기 전력변환부의　유효전력　값이며, 상기 PF는 상기 전력변환부의 역률(power factor)임-.
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제9항에 있어서,

상기 역률의 상한 값은 0.95인 것을 특징으로 하는 전력 제어 방법.