KR101811149B1 - 무효전력제어를 위한 전력관리장치 및 이를 포함하는 에너지 저장 시스템 - Google Patents

무효전력제어를 위한 전력관리장치 및 이를 포함하는 에너지 저장 시스템 Download PDF

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Abstract

전력관리장치가 충방전 동작을 수행하지 않을 때 무효전력이 발생되지 않도록 하는 본 발명의 일 측면에 따른 무효전력제어를 위한 전력관리장치는, 충전시 계통에서 공급되는 교류전압을 직류전압으로 변환하여 배터리에 공급하고, 방전시 상기 배터리에서 출력되는 직류전압을 교류전압으로 변환하여 상기 계통으로 공급하는 전력변환모듈; 제1 스위칭 유닛의 온오프에 따라 계통으로 무효전력을 선택적으로 공급하는 제1 출력커패시터를 통해 상기 계통에서 공급되는 교류전압 또는 상기 전력변환모듈에 의해 변환된 교류전압의 고조파를 감소시키는 출력필터; 및 상기 전력변환모듈의 충방전 수행여부에 따라 상기 제1 스위칭 유닛의 온오프를 제어하는 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

무효전력제어를 위한 전력관리장치 및 이를 포함하는 에너지 저장 시스템{Power Conditioning System for Controlling Reactive Power and Energy Storage System Including The Same}
본 발명은 에너지 저장 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 에너지 저장 시스템에 포함된 전력관리장치에 관한 것이다.
에너지 저장 시스템(Energy Storage System)은 야간의 잉여 전력이나 풍력, 태양광 등의 신재생 에너지에서 발전된 잉여 전력을 배터리에 저장하였다가, 피크 부하 또는 계통 사고시 배터리에 저장된 전력을 계통에 공급한다. 이를 통해 신재생 에너지원에 의해 불안정하게 변동되는 계통 전력을 안정화 시키고 최대부하 삭감과 부하 평준화를 달성할 수 있게 된다.
도 1에 일반적인 에너지 저장 시스템의 구성이 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 에너지 저장 시스템(100)은, 배터리(110) 및 전력관리장치(Power Conditioning System: PCS, 120)를 포함한다.
배터리(110)는, 계통(130)으로부터 제공되는 잉여 에너지를 저장하고, 피크 부하 또는 계통 사고 발생 시 저장되어 있는 에너지를 계통에 공급한다.
전력관리장치(120)는 계통(130)의 잉여 에너지를 배터리(110)에 충전시키거나 배터리(110)를 방전시켜 배터리(110)에 저장된 에너지를 계통(130)에 제공한다. 이를 위해 전력관리장치(120)는, 변압기(122), 계통연계용 차단기(124), 출력필터(126), 전력변환모듈(Power Converting Unit: PCU, 128), 및 배터리연계용 차단기(129)를 포함한다.
변압기(122)는 계통(130)의 교류전압을 미리 정해진 값으로 감압하거나, 전력 변환모듈(128)에서 출력되는 교류전압을 미리 정해진 값으로 승압한다.
계통연계용 차단기(124)는, 사고 발생시 사고 전류가 계통(130)으로 유입되거나, 전력변환모듈(128)로 유입되는 것을 차단한다. 또한, 계통연계용 차단기(124)는 전력변환모듈(128)을 계통(130)에 연결시키거나 연결을 해제시킨다.
출력필터(126)는 변압기(122)에 의해 감압된 교류전압의 고조파를 감소시키거나 전력변환모듈(128)에서 출력되는 교류전압의 고조파를 감소시킨다.
전력변환모듈(128)은 출력필터(126)에 의해 필터링된 교류전압을 직류전압으로 변환하거나, 배터리관리장치(110)에서 공급되는 직류전압을 교류 전압으로 변환한다.
배터리연계용 차단기(129)는 배터리관리장치(110)를 전력관리장치(120)에 연결시키거나 연결을 해제시킨다.
상술한 바와 같은 전력관리장치(120)의 경우, 일반적으로 24시간 연속적으로 충방전 동작을 수행하는 것이 아니라, 필요한 시간 또는 상황에서만 충방전 동작을 수행한다. 하지만, 전력관리장치(120)가 충방전 동작을 수행하지 않는 경우 출력필터(126)의 출력커패시터(C)가 진상부하로 동작하게 되어 계통(130)에 진상무효전력을 발생시킬 뿐만 아니라 계통전압의 상승을 발생시켜 계통 안정도에 나쁜 영향을 끼치게 된다는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전력관리장치가 충방전 동작을 수행하지 않을 때 무효전력이 발생되지 않도록 하는 무효전력 제어를 위한 전력관리장치 및 이를 포함하는 에너지 저장 시스템을 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.
또한, 본 발명은 전력관리장치가 충방전 동작을 수행하지 않는 경우 발생되는 무효전력의 양을 조절할 수 있는 무효전력 제어를 위한 전력관리장치 및 이를 포함하는 에너지 저장 시스템을 제공하는 것을 다른 기술적 과제로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 무효전력제어를 위한 전력관리장치는, 충전시 계통에서 공급되는 교류전압을 직류전압으로 변환하여 배터리에 공급하고, 방전시 상기 배터리에서 출력되는 직류전압을 교류전압으로 변환하여 상기 계통으로 공급하는 전력변환모듈; 제1 스위칭 유닛의 온오프에 따라 계통으로 무효전력을 선택적으로 공급하는 제1 출력커패시터를 통해 상기 계통에서 공급되는 교류전압 또는 상기 전력변환모듈에 의해 변환된 교류전압의 고조파를 감소시키는 출력필터; 및 상기 전력변환모듈의 충방전 수행여부에 따라 상기 제1 스위칭 유닛의 온오프를 제어하는 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 에너지 저장 시스템은, 배터리; 및 상기 배터리를 계통에 연계시키는 전력관리장치를 포함하고, 상기 전력관리장치는, 충전시 계통에서 공급되는 전력을 상기 배터리에 공급하고, 방전시 상기 배터리의 전력을 상기 계통으로 공급하는 전력변환모듈; 제1 스위칭 유닛의 온오프에 따라 계통으로 무효전력을 선택적으로 공급하는 제1 출력커패시터를 통해 상기 전력변환모듈로 공급되거나 출력되는 교류전압의 고조파를 감소시키는 출력필터; 및 상기 제1 스위칭 유닛의 온오프를 제어하는 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 전력관리장치의 출력커패시터를 출력필터에 선택적으로 연결시키는 스위칭유닛을 이용하여 전력관리장치가 충방전 동작을 수행하지 않을 때에는 출력커패시터가 출력필터에 연결되지 않도록 함으로써 커패시터로 인한 무효전력이 발생되지 않도록 할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 전력관리장치 충방전 동작을 수행하지 않을 때 출력 커패시터로 인한 무효전력이 발생하지 않기 때문에 계통전압의 상승을 억제할 수 있고, 이로 인해 계통의 안정도를 증가시킬 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 출력필터가 서로 병렬로 연결된 복수개의 출력커패시터들로 구성된 전력관리장치에서, 전력관리장치 충방전 동작을 수행하지 않을 때 계통에서 요구하는 진상 무효전력의 양에 따라 출력필터에 연결할 출력 커패시터의 개수를 조절함으로써 계통에 공급할 진상 무효전력의 양을 적응적으로 조절할 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 배터리 에너지 저장 시스템의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전력관리장치를 포함하는 에너지 저장 시스템의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 3은 Y결선으로 결합된 출력커패시터를 갖는 전력관리장치를 포함하는 에너지 저장 시스템의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 4은 도 2에 도시된 스위칭 유닛의 구성을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전력관리장치를 포함하는 에너지 저장 시스템의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 6는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전력관리장치를 포함하는 에너지 저장 시스템의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 7은 도 6에 도시된 제어기의 구성을 보여주는 블록도이다.
본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및 제 3항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1 항목, 제2 항목 또는 제3 항목 각각 뿐만 아니라 제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.
이하, 첨부되는 도면을 참고하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다.
제1 실시예
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전력관리장치를 포함하는 에너지 저장 시스템의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 제1 실시예에 따른 전력관리장치를 포함하는 에너지 저장 시스템(200)은 풍력, 태양광 등과 같은 신재생 에너지원이나 화력이나 수력을 이용하여 전력을 발생시키는 에너지원(이하 '에너지원'이라 함)에서 생산된 전력을 제공 받아 에너지 저장 시스템(200)에 포함된 배터리에 충전하였다가 피크부하 또는 계통 사고 시 배터리에 충전되어 있던 전력을 계통으로 방전하여 계통에 전력을 공급하는 기능을 수행한다.
이러한 에너지 저장 시스템(200)은 도 2에 도시된 바와 같이 배터리(210) 및 전력관리 장치(220)를 포함한다.
배터리(210)는 전력관리장치(220)의 충전동작에 따라 계통(230)으로부터 공급되는 잉여전력을 저장하고, 피크 부하 또는 계통 사고 발생 시 전력관리장치(220)의 방전동작에 따라 저장되어 있는 에너지를 계통(230)에 공급한다.
일 실시예에 있어서 배터리(210)는 복수개의 배터리(210)들이 직렬로 연결된 복수개의 배터리 모듈을 스택구조로 배치한 배터리 랙 형태로 에너지 저장 시스템(200)에 포함될 수 있다.
전력관리장치(220)는 배터리(210)와 계통(230)을 연계하는 역할을 수행한다. 보다 구체적으로, 전력관리장치(220)는 충전동작을 통해 배터리(210)에 계통(230)의 잉여 에너지를 충전시키거나, 방전동작을 통해 배터리(210)에 저장된 에너지를 계통(230)에 제공한다.
이러한 전력관리장치(220)는 도 2에 도시된 바와 같이, 변압기(240), 계통연계용 차단기(250), 출력필터(260), 전력변환모듈(Power Converting Unit: PCU, 270), 배터리 연계용 차단기(280), 및 제어기(290)를 포함한다.
변압기(240)는 계통(230)에서 공급되는 교류전압을 미리 정해진 전압비에 따라 감압하고, 전력변환모듈(270)에서 출력되는 교류전압을 상기 전압비에 따라 승압하여 계통(230)으로 제공한다.
변압기(240)의 1차측은 계통(230)측에 연결되고, 변압기의 2차측은 계통연계용 차단기(250) 측에 연결된다.
계통연계용 차단기(250)는 전력변환모듈(270)을 계통(230)에 연계시키거나, 전력변환모듈(270)을 계통(230)으로부터 분리시킨다. 이를 통해, 계통연계용 차단기(250)는, 사고 발생시 사고 전류가 계통(230)으로 유입되거나, 전력변환모듈(270) 내로 유입되는 것을 차단할 수 있게 된다.
일 실시예에 있어서, 전력변환모듈(270)이 3상 인버터로 구현되는 경우 계통연계용 차단기(250)는 도 2에 도시된 바와 같이 a상 차단기(250a), b상 차단기(250b), 및 c상 차단기(250c)를 포함할 수 있다.
출력필터(260)는 변압기(240)를 통해 감압된 교류전압의 고조파를 감소시키거나 전력변환모듈(270)로부터 출력되는 교류전압의 고조파를 감소시킨다. 일 실시예에 있어서, 출력필터(260)는 도 2에 도시된 바와 같이, LCL타입으로 구성될 수 있다. 하지만, 이는 하나의 예일 뿐 다른 형태의 구성(예컨대, LC타입의 필터)도 가능할 것이다.
이하에서는 설명의 편의를 위해, 출력필터(260)가 서로 직렬로 연결된 제1 인덕터(L1)와 제2 인덕터(L2), 제1 인덕터(L1) 및 제2 인덕터(L2)에 병렬로 연결된 출력커패시터(C)로 구성된 LCL타입의 필터인 것으로 가정하여 설명하기로 한다. 이러한 실시예에 따르는 경우 출력커패시터(C)는 제1 인덕터(L1) 및 제2 인덕터(L2) 사이의 노드에 연결된다.
일 실시예에 있어서, 도 2에 도시된 바와 같이, 전력변환모듈(270)이 3상 인버터로 구현되는 경우 출력필터(260)는 a상 제1 인덕터(L1a), a상 제2 인덕터(L2a), 및 a상 출력커패시터(Ca)와, b상 제1 인덕터(L1b), b상 제2 인덕터(L2b), 및 b상 출력커패시터(Cb)와, c상 제1 인덕터(L1c), c상 제2 인덕터(L2c), 및 c상 출력커패시터(Cc)를 포함한다. 이때, a상 출력커패시터(Ca), b상 출력커패시터(Cb), 및 c상 출력커패시터(Cc)는 도 2에 도시된 바와 같이 델타 결선으로 연결될 수 있지만, 도 3에 도시된 바와 같이 Y결선으로 연결될 수도 있다.
한편, 본 발명에 따른 출력필터(260)는 출력 커패시터(C)를 제1 및 제2 인덕터(L1, L2)에 선택적으로 연결시키기 위한 스위칭유닛(262)을 포함한다. 구체적으로, 스위칭유닛(262)은 a상 출력커패시터(Ca), b상 출력커패시터(Cb), 및 c상 출력커패시터(Cc)를 제1 인덕터(L1) 및 제2 인덕터(L2)에 선택적으로 연결시키는 a상 스위칭 유닛(262a), b상 스위칭 유닛(262b), 및 c상 스위칭 유닛(262c)을 포함한다.
스위칭유닛(262)을 구성하는 a상 스위칭 유닛(262a), b상 스위칭 유닛(262b), 및 c상 스위칭 유닛(262c)의 동작은 동일하기 때문에 이하에서는 도 4를 참조하여 하나의 스위칭유닛(262)을 기준으로 그 세부 구성 및 동작을 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 본 발명의 일 실시예에 따른 스위칭유닛(262)의 구성을 보여주는 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 스위칭유닛(262)은 초기충전모듈(410) 및 메인스위치(420)를 포함한다.
초기충전모듈(410)은 출력커패시터(C)를 제1 및 제2 인덕터(L1, L2)에 전기적으로 연결할 때 발생될 수 있는 돌입전류를 방지하는 역할을 수행한다. 초기충전모듈(410)은 전력관리장치(220)가 정상상태에 도달하기 이전의 시간 구간 동안 출력커패시터(C)를 초기충전(Pre-Charging)시킴으로써 돌입전류의 발생을 방지한다.
이러한 초기충전모듈(410)은 도 4에 도시된 바와 같이, 저항(412) 및 초기충전 스위치(414)를 포함한다.
저항(412)과 초기충전 스위치(414)는 서로 직렬로 연결되는 것으로서, 초기충전 스위치(414)는 저항(412)을 출력커패시터(C)와 연결시키는 역할을 수행한다. 구체적으로, 초기충전 스위치(414)는, 미리 정해진 시간(전력관리장치(220)가 정상상태에 도달하기 이전의 시간)이 경과하기 이전의 시간구간 동안에는 온(On) 상태로 유지되어 저항(412)을 통해 출력커패시터(C)가 제1 및 제2 인덕터(L1, L2)에 연결되게 함으로써 출력커패시터(C)가 초기충전 되도록 한다.
이후, 미리 정해진 시간이 경과하면 초기충전 스위치(414)는 오프된다.
메인 스위치(420)는 초기충전모듈(410)과 병렬로 연결된다. 메인 스위치(420)는 출력커패시터(C)를 제1 및 제2 인덕터(L1, L2)에 연결시키기 위한 것으로서, 미리 정해진 시간(전력관리장치(220)가 정상상태에 도달하기 이전의 시간)이 경과하기 이전에는 오프(Off) 상태로 유지되다가, 미리 정해진 시간이 경과하면 온(On) 되어 출력커패시터(C)를 제1 및 제2 인덕터(L1, L2)에 연결시킨다.
상술한 초기충전 스위치(414) 및 메인 스위치(420)의 온오프 동작은 제어기(290)에 의해 제어된다. 구체적으로, 제어기(290)에 의해 전력변환모듈(270)이 충방전 동작을 수행해야 하는 것으로 판단되면, 초기충전 스위치(414)가 먼저 턴온되어 출력커패시터(C)를 초기충전시키고, 미리 정해진 시간이 경과하면 메인 스위치가(420)가 턴온되어 출력커패시터(C)가 제1 및 제2 인버터(L1, L2)에 전기적으로 연결되고, 초기충전 스위치(414)가 턴오프된다. 이를 통해, 출력커패시터(C)의 연결로 인한 돌입전류 발생을 방지하면서 출력필터(260)가 교류전압의 고조파를 감쇠시킬 수 있게 된다.
한편, 제어기(290)에 의해 전력변환모듈(270)의 충방전 동작이 정지된 것으로 판단되면, 메인 스위치(420)가 턴오프되어 출력커패시터(C)가 제1 및 제2 인버터(L1, L2)로부터 전기적으로 분리되도록 한다. 이를 통해, 전력변환모듈(270)의 충방전 동작이 정지중인 경우 출력커패시터(C)가 계통(230)에 대해 진상부하로 동작하지 않게 됨으로써 출력커패시터(C)로 인한 진상 무효전력의 발생이 방지된다.
다시 도 2를 참조하면, 전력변환모듈(270)은 제어기(290)의 제어하에 충전동작을 수행함으로써 교류전압을 직류전압으로 변환하여 배터리(210)에 충전시키고, 방전동작을 수행함으로써 배터리(210)로부터 출력되는 직류전압을 교류전압으로 변환하여 계통(230)으로 출력한다.
일 실시예에 있어서, 전력변환모듈(270)은 다수개의 IGBT 스위치로 구성되는 3상 인버터로 구현될 수 있다.
이러한 전력변환모듈(270)은 제어기(290)로부터 충전 지령치가 전달되면 충전 지령치에 해당하는 전력을 배터리(210)에 충전시키고, 제어기(290)로부터 방전 지령치가 전달되면, 방전 지령치에 해당하는 전력을 배터리(210)로부터 방전시켜 계통(230)에 공급한다.
한편, 전력변환모듈(270)은 제어기(290)로부터 전달되는 충방전 지령치가 0인 경우 충전동작 및 방전동작을 중지시킨다. 즉, 전력변환모듈(270)은 전력변환모듈(270)에 포함된 IGBT 스위치의 동작을 정지시킴으로써 충전동작 및 방전동작을 중지시킨다.
배터리 연계용 차단기(280)는, 배터리(210)를 전력관리장치(220)에 연결시키기는 역할을 수행한다.
제어기(290)는 전력변환모듈(270)의 충방전 동작 및 스위칭 유닛(260)의 스위칭 동작을 제어한다. 이를 위해, 제어기(290)는 동작제어부(292) 및 스위칭유닛 제어부(294)를 포함한다. 일 실시예에 있어서, 제어기(290)는 도 2에 도시된 바와 같이, 비교부(296)를 포함할 수 있다.
동작 제어부(292)는 상위 제어기(미도시)로부터 수신되는 충방전 지령치에 따라 전력관리모듈(270)의 충방전 동작을 제어한다. 구체적으로, 동작 제어부(292)는 상위 제어기로부터 충전 지령치가 수신되면 해당 충전 지령치를 전력변환모듈(270)로 전달함으로써 전력변환모듈(270)이 충전 지령치에 상응하는 전력을 배터리(210)에 충전시키도록 한다.
또한, 동작 제어부(292)는 상위 제어기로부터 방전 지령치가 수신되면 해당 방전 지령치를 전력변환모듈(270)로 전달함으로써 전력변환모듈(270)이 방전 지령치에 상응하는 전력을 배터리(210)로부터 방전시키도록 한다.
한편, 동작 제어부(292)는 상위 제어기로부터 수신되는 충방전 지령치가 0인 경우 전력변환모듈(270)이 동작을 정지시키도록 제어한다. 예컨대, 동작 제어부(292)는 전력변환모듈(270)에 포함된 IGBT 스위치를 오프시킴으로써 전력변환모듈(270)의 동작을 정지시킬 수 있다.
스위칭유닛 제어부(294)는 전력변환모듈(270)이 충방전 동작을 수행하지 않을 때, 즉 동작 제어부(292)에 의해 전력변환모듈(270)의 충방전 동작이 정지되면 스위칭 유닛(262)을 오프시킴으로써 출력커패시터(C)를 제1 및 제2 인덕터(L1, L2)에서 분리시킨다. 즉, 스위칭유닛 제어부(294)는 전력변환모듈(270)이 충방전 동작을 수행하지 않을 때 스위칭 유닛(262)에 포함된 메인 스위치(420)을 오프시킴으로써 출력커패시터(C)를 제1 및 제2 인덕터(L1, L2)에서 분리시킨다. 이러한 스위칭 동작을 통해 전력변환모듈(270)이 동작하고 있지 않을 때 출력커패시터(C)가 진상부하로 동작하는 것을 방지할 수 있고, 이로 인해 진상 무효전력이 계통(230)으로 공급되는 것을 방지할 수 있게 된다.
한편, 스위칭유닛 제어부(294)는 전력변환모듈(270)이 충방전 동작을 수행해야 할 때, 즉 동작 제어부(292)에 의해 전력변환모듈(270)이 충전동작을 수행하거나 방전동작을 수행해야 할 때, 스위칭유닛(262)을 온시킴으로써 출력커패시터(C)를 제1 및 제2 인덕터(L1, L2)에 연결시킨다.
구체적으로, 스위칭유닛 제어부(294)는 동작 제어부(292)에 의해 전력변환모듈(270)이 충전동작을 수행하거나 방전동작을 수행하는 것으로 결정되면, 먼저 스위칭유닛(262)의 초기충전 스위치(414)를 미리 정해진 시간 동안 온 시켜 출력커패시터(C)를 초기충전시킨다. 이후, 미리 정해진 시간이 경과하면 스위칭유닛 제어부(294)는 메인 스위치(420)를 온 시키고 초기충전 스위치(414)를 오프시킴으로써 출력커패시터(C)가 제1 및 제2 인덕터(L1, L2)에 연결되도록 한다. 이러한 스위칭 동작을 통해, 출력커패시터(C)의 연결로 인한 돌입전류를 방지함과 동시에 출력필터(260)가 교류전압의 고조파를 감쇠할 수 있게 된다.
한편, 상술한 실시예에 있어서는 동작 제어부(292)가 전력변환모듈(270)의 충전 또는 방전 동작을 중지시키면 스위칭유닛 제어부(294)가 스위칭 유닛(262)을 오프시키는 것으로 설명하였다. 하지만, 변형된 실시예에 있어서는 시스템의 보호를 위해 스위칭유닛 제어부(294)는 동작 제어부(292)가 전력변환모듈(270)의 충전 또는 방전 동작을 중지시키는 경우 전력변환모듈(270)의 출력전류가 미리 정해진 출력전류 설정치 이하일 때 스위칭유닛(262)을 오프시킬 수 있다.
이를 위해, 본 발명에 따른 제어기(290)는 도 2에 도시된 바와 같이, 비교부(296)를 더 포함할 수 있다.
비교부(296)는 동작 제어부(292)에 의해 전력변환모듈(270)의 충전 또는 방전 동작이 중지되면 전력변환모듈(270)의 출력전류를 미리 정해진 출력전류 설정치와 비교하고, 비교결과를 스위칭유닛 제어부(294)로 전달한다.
이러한 실시예에 따르는 경우, 스위칭유닛 제어부(294)는 동작 제어부(292)에 의해 전력변환모듈(270)의 충전 또는 방전 동작이 중지되고, 비교부(296)로부터 출력전류가 미리 정해진 출력전류 설정치 이하라는 비교결과가 수신되면 스위칭 유닛(262)을 오프시킨다.
한편, 스위칭유닛 제어부(294)는 동작 제어부(292)에 의해 전력변환모듈(270)의 충전 또는 방전 동작이 중지되더라도, 비교부(296)로부터 출력전류가 미리 정해진 출력전류 설정치를 초과한다는 비교결과가 수신되면 스위칭 유닛(262)을 오프시키지 않고 비교부(296)로부터 출력전류가 미리 정해진 출력전류 설정치 이하라는 비교결과를 수신될 때까지 대기한다.
제2 실시예
상술한 제1 실시예에 있어서는 출력필터(260)가 각 상별로 하나의 출력커패시터(C)만을 포함하는 것으로 설명하였다. 하지만, 제2 실시예에 있어서는 도 5에 도시된 바와 같이, 출력필터(260)가 각 상별로 복수개의 출력커패시터(C1~Cn)들을 포함할 수도 있을 것이다.
이때, 복수개의 출력커패시터(C1~Cn)들은 서로 병렬로 연결될 수 있다. 이와 같이, 제2 실시예에 있어서 출력필터(260)가 서로 병렬로 연결된 복수개의 출력커패시터(C1~Cn)으로 구성되기 때문에 진상 무효전력을 보다 세밀하게 제어할 수 있다.
이러한 제2 실시예에 따르는 경우, 스위칭유닛(262)은 서로 병렬로 연결되어 있는 각 상의 출력커패시터(C1~Cn)들에 공통적으로 연결됨으로써 각 상의 출력커패시터(C1~Cn)을 제1 및 제2 인덕터(L1, L2)에 공통으로 연결시키거나, 제1 및 제2 인덕터(L1, L2)로부터 공통으로 분리시킨다.
즉, a상 스위칭 유닛(262a)은 복수개의 a상 출력커패시터들(C1a~Cna)들을 a상제1 및 a상 제2 인덕터(L1a, L2a)에 공통으로 연결시키거나, a상 제1 및 a상 제2 인덕터(L1a, L2a)로부터 공통으로 분리시킨다.
b상 스위칭 유닛(262b)은 복수개의 b상 출력커패시터들(C1b~Cnb)들을 b상 제1 및 b상 제2 인덕터(L1b, L2b)에 공통으로 연결시키거나, b상 제1 및 b상 제2 인덕터(L1b, L2b)로부터 공통으로 분리시킨다.
c상 스위칭 유닛(262c)은 복수개의 c상 출력커패시터들(C1c~Cnc)들을 c상 제1 및 c상 제2 인덕터(L1c, L2c)에 공통으로 연결시키거나, c상 제1 및 c상 제2 인덕터(L1c, L2c)로부터 공통으로 분리시킨다.
제3 실시예
상술한 제2 실시예에 있어서는 출력필터(260)가 각 상별로 서로 병렬로 연결된 복수개의 출력커패시터(C1~Cn)들을 포함하고, 스위칭유닛(262)은 서로 병렬로 연결되어 있는 복수개의 출력커패시터(C1~Cn)들에 공통적으로 연결되는 것으로 설명하였다.
하지만, 제3 실시예에 있어서는 도 6에 도시된 바와 같이, 출력필터(260)가 서로 병렬로 연결되어 있는 복수개의 출력커패시터(C1~Cn) 별로 구비된 스위칭유닛(262_1~262_n)을 포함함으로써 각 출력커패시터(C1~Cn)의 연결을 개별적으로 제어할 수 있다.
즉, 제1 스위칭유닛(262_1)은 제1 출력커패시터(C1)에 전기적으로 연결되어 제1 출력커패시터(C1)를 제1 및 제2 인덕터(L1, L2)에 연결시키거나, 제1 및 제2 인덕터(L1, L2)로부터 공통으로 분리시킨다.
제n 스위칭 유닛(262_n)은 제n 출력커패시터(Cn)에 전기적으로 연결되어 제n 출력커패시터(Cn)를 제1 및 제2 인덕터(L1, L2)에 연결시키거나, 제1 및 제2 인덕터(L1, L2)로부터 공통으로 분리시킨다.
이때, 각 스위칭유닛(262_1~262_n)들은 각각 a상 스위칭유닛(262a_1~262a_n), b상 스위칭유닛(262b_1~262b_n), 및 c상 스위칭유닛(262c_1~262c_n)으로 구성된다.
이러한 실시예에 따르는 경우 제어기(290)는 각 스위칭유닛(262_1~262n)들의 동작을 개별적으로 제어하게 된다. 이하, 본 발명의 제3 실시예에 따른 제어기(290)의 구성을 도 7을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전력관리장치에 포함된 제어기의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제3 실시예에 따른 전력관리장치(220)의 제어기(290)는 동작제어부(710), 판단부(720), 결정부(730), 및 스위칭유닛 제어부(740)를 포함한다. 또한, 제어기(290)는 비교부(750)를 더 포함할 수 있다.
동작 제어부(710)는 상위 제어기(미도시)로부터 수신되는 충방전 지령치에 따라 전력관리모듈(270)의 충방전 동작을 제어한다. 구체적으로, 동작 제어부(710)는 상위 제어기로부터 충전 지령치가 수신되면 해당 충전 지령치를 전력변환모듈(270)로 전달함으로써 전력변환모듈(270)이 충전 지령치에 상응하는 전력을 배터리(210)에 충전시키도록 한다.
또한, 동작 제어부(710)는 상위 제어기로부터 방전 지령치가 수신되면 해당 방전 지령치를 전력변환모듈(270)로 전달함으로써 전력변환모듈(270)이 방전 지령치에 상응하는 전력을 배터리(210)로부터 방전시키도록 한다.
한편, 동작 제어부(710)는 상위 제어기로부터 수신되는 충방전 지령치가 0인 경우 전력변환모듈(270)이 동작을 정지시키도록 제어한다. 예컨대, 동작 제어부(292)는 전력변환모듈(270)에 포함된 IGBT 스위치를 오프시킴으로써 전력변환모듈(270)의 동작을 정지시킬 수 있다.
판단부(720)는 동작 제어부(710)에 의해 전력변환모듈(270)의 동작이 정지되면, 상위 제어기로부터 계통(230)에서 요구하는 무효전력 양을 수신하여 전력변환모듈(270)이 계통(230)에서 요구하는 무효전력 양을 공급할 수 있는지 여부를 판단하고 판단결과를 결정부(730) 및 스위칭유닛 제어부(740)로 전달한다.
구체적으로 판단부(720)는 전력변환모듈(270)이 계통(230)에서 요구하는 무효전력 양을 공급할 수 있는 것으로 판단되는 경우 해당 결과를 결정부(730) 및 스위칭유닛 제어부(740)로 전달하고, 전력변환모듈(270)이 계통(230)에서 요구하는 무효전력 양을 공급할 수 없는 것으로 판단되면 해당 결과를 스위칭유닛 제어부(740)로 전달한다.
이때, 판단부(720)는 델타결선 또는 와이 결선으로 연결된 각 상의 커패시터 용량으로 발생되는 무효전력 양을 계산할 수 있으며, 병렬 연결된 각 상의 커패시터 개수를 기초로 공급 가능한 최대 무효전력 양을 계산할 수 있다. 이에 따라, 판단부(720)는 계통에서 요구되는 무효전력의 양이 병렬 연결된 각 상의 커패시터 개수를 기초로 공급 가능한 최대 무효전력 양보다 작으면 계통(230)에서 요구하는 무효전력 양을 공급할 수 있는 것으로 판단하고, 계통에서 요구되는 무효전력의 양이 병렬 연결된 각 상의 커패시터 개수를 기초로 공급 가능한 최대 무효전력 양보다 크면 계통(230)에서 요구하는 무효전력 양을 공급할 수 없는 것으로 판단한다.
이와 같이 판단부(720)가 계통(230)에서 요구하는 무효전력 양을 공급할 수 있는 지 여부를 판단하는 것은 무효전력을 최대로 공급해야 하는지(즉, 모든 커패시터를 연결상태로 유지해야 하는지) 또는 필요한 양 만큼의 무효전력을 공급해야 하는지(즉, 필요한 양만큼의 무효전력에 상응하는 개수의 커패시터만 연결하면 되는지)를 판단하기 위함이다.
결정부(730)는 판단부(720)에 의해 계통(230)에서 요구하는 무효전력 양을 공급할 수 있는 것으로 판단되는 경우, 해당하는 양만큼의 무효전력을 계통(230)으로 공급하기 위해 출력필터(260)에 연결되어야 하는 출력커패시터(C1~Cn)의 개수를 결정한다.
일 실시예에 있어서, 결정부(730)는 아래의 수학식 1 및 수학식 2를 이용하여 해당하는 양만큼의 무효전력을 계통(230)으로 공급하기 위해 출력필터(260)에 연결되어야 하는 출력커패시터(C1~Cn)의 개수를 결정할 수 있다.
Figure 112016128655862-pat00001
Figure 112016128655862-pat00002
수학식 1 및 2에서,
Figure 112016128655862-pat00003
는 무효전력 양에 대한 지령치를 나타내고,
Figure 112016128655862-pat00004
는 전체 커패시터 연결시 발생하는 무효전력의 양을 나타내며,
Figure 112016128655862-pat00005
은 N번째 커패시터에서 발생하는 무효전력의 양을 나타내고,
Figure 112016128655862-pat00006
는 전체 출력커패시터 개수를 나타내며,
Figure 112016128655862-pat00007
은 출력필터(260)에 연결된 출력커패시터의 개수를 나타낸다. 이때,
Figure 112016128655862-pat00008
은 0 이상이고
Figure 112016128655862-pat00009
이하의 값을 갖는다.
결정부(730)는 무효전력 공급을 위해 출력필터(260)에 연결되어야 하는 출력커패시터(C1~Cn)의 개수를 스위칭유닛 제어부(740)으로 전달한다.
스위칭유닛 제어부(740)는 전력변환모듈(270)이 충방전 동작을 수행해야 할 때, 즉 동작 제어부(710)에 의해 전력변환모듈(270)이 충전동작을 수행하거나 방전동작을 수행해야 할 때, 스위칭유닛(262_1~262_n)을 온시킴으로써 출력커패시터(C1~Cn)를 제1 및 제2 인덕터(L1, L2)에 연결시킨다.
구체적으로, 스위칭유닛 제어부(740)는 동작 제어부(710)에 의해 전력변환모듈(270)이 충전동작을 수행하거나 방전동작을 수행하는 것으로 결정되면, 먼저 스위칭유닛(262_1~262_n)의 초기충전 스위치(414)를 미리 정해진 시간 동안 온 시켜 출력커패시터(C1~Cn)를 초기충전시킨다. 이후, 미리 정해진 시간이 경과하면 스위칭유닛 제어부(740)는 초기충전 스위치(414)를 오프시키고 메인 스위치(420)를 온 시킴으로써 출력커패시터(C1~Cn)가 제1 및 제2 인덕터(L1, L2)에 연결되도록 한다. 이러한 스위칭 동작을 통해, 출력커패시터(C1~Cn)의 연결로 인한 돌입전류를 방지함과 동시에 출력필터(260)가 교류전압의 고조파를 감쇠할 수 있게 된다.
한편, 스위칭유닛 제어부(740)는 전력변환모듈(270)이 충방전 동작을 수행하지 않을 때, 즉 동작 제어부(710)에 의해 전력변환모듈(270)의 충방전 동작이 정지되고, 판단부(720)에 의해 계통(230)에서 요구하는 무효전력 양을 공급할 수 있는 것으로 판단되면 결정부(730)에 의해 결정된 출력커패시터(C1~Cn)의 개수와 동일한 개수의 스위칭 유닛(262_1~262_n)만을 온시키고 나머지 스위칭 유닛(262_1~262n)들을 오프시킨다. 이를 통해, 계통(230)으로 무효전력 공급에 필요하지 않은 출력커패시터(C1~Cn)들을 출력필터(260)로부터 분리시킬 수 있게 된다. 이러한 스위칭 동작을 통해 전력변환모듈(270)이 동작하고 있지 않을 때 계통(230)으로 무효전력 공급을 위해 필요치 않은 출력커패시터(C1~Cn)들이 진상부하로 동작하는 것을 방지할 수 있게 되고, 계통(230)으로 공급할 무효전력의 양을 조절할 수 있게 된다.
일 실시예에 있어서, 스위칭유닛 제어부(740)가 스위칭유닛(262_1~262_n)을 오프시킴에 있어서 스위칭유닛 제어부(740)는 시스템 보호를 위해 전력변환모듈(270)의 출력전류가 미리 정해진 출력전류 설정치 이하일 때에만 스위칭유닛(262_1~262_n)을 오프시킬 수 있다. 이를 위해, 본 발명에 따른 제어기(290)는 도 7에 도시된 바와 같이, 비교부(750)를 더 포함할 수 있다.
비교부(750)는 동작 제어부(710)에 의해 전력변환모듈(270)의 충전 또는 방전 동작이 중지되면 전력변환모듈(270)의 출력전류를 미리 정해진 출력전류 설정치와 비교하고, 비교결과를 스위칭유닛 제어부(740)로 전달한다.
이러한 실시예에 따르는 경우, 스위칭유닛 제어부(740)는 동작 제어부(710)에 의해 전력변환모듈(270)의 충전 또는 방전 동작이 중지되고, 비교부(750)로부터 출력전류가 미리 정해진 출력전류 설정치 이하라는 비교결과가 수신되면 결정부(730)에 의해 결정된 개수만큼의 스위칭 유닛(262_1~262_n)을 오프시키게 된다.
따라서, 스위칭유닛 제어부(740)는 동작 제어부(710)에 의해 전력변환모듈(270)의 충전 또는 방전 동작이 중지되더라도, 비교부(750)로부터 출력전류가 미리 정해진 출력전류 설정치를 초과한다는 비교결과가 수신되면 스위칭 유닛(262_1~262_n)을 오프시키지 않고 비교부(750)로부터 출력전류가 미리 정해진 출력전류 설정치 이하라는 비교결과를 수신될 때까지 대기한다.
한편, 스위칭유닛 제어부(740)는 전력변환모듈(270)이 충방전 동작을 수행하지 않더라도 판단부(720)에 의해 계통(230)에서 요구하는 무효전력 양을 공급할 수 없는 것으로 판단되는 경우 모든 스위칭 유닛(262_1~262_n)들을 온시켜 출력커패시터(C1~Cn)들이 출력필터(260)에 연결되도록 한다. 이러한 스위칭 동작을 통해 전력변환모듈(270)이 동작하고 있지 않을 때 전력변환모듈(270)에 제공할 수 있는 최대양의 무효전력을 계통(230)으로 공급할 수 있게 된다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
200: 에너지 저장 시스템 210: 배터리
220: 전력관리장치 230: 계통
240: 변압기 250: 계통연계용 차단기
260: 출력필터 262: 스위칭유닛
270: 전력변환모듈 280: 배터리연계용 차단기
290: 제어기

Claims (18)

  1. 충전시 계통에서 공급되는 교류전압을 직류전압으로 변환하여 배터리에 공급하고, 방전시 상기 배터리에서 출력되는 직류전압을 교류전압으로 변환하여 상기 계통으로 공급하는 전력변환모듈;
    제1 스위칭 유닛의 온오프에 따라 계통으로 무효전력을 선택적으로 공급하는 제1 출력커패시터를 통해 상기 계통에서 공급되는 교류전압 또는 상기 전력변환모듈에 의해 변환된 교류전압의 고조파를 감소시키는 출력필터; 및
    상기 전력변환모듈의 충방전 수행여부에 따라 상기 제1 스위칭 유닛의 온오프를 제어하는 제어기를 포함하고,
    상기 제어기는,
    상기 전력변환모듈이 충방전 동작을 수행하지 않으면 상기 제1 스위칭 유닛을 오프시켜 상기 제1 출력 커패시터를 상기 출력필터에서 분리시키는 스위칭 유닛 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무효전력제어를 위한 전력관리장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 전력변환모듈의 출력전류와 미리 설정된 출력전류 설정치를 비교하는 비교부를 더 포함하고,
    상기 스위칭 유닛 제어부는, 상기 전력변환모듈이 충방전 동작을 수행하고 있지 않을 때 상기 비교부에 의한 비교결과 상기 출력전류가 상기 출력전류 설정치 이하인 경우 상기 제1 스위칭 유닛을 오프시키는 것을 특징으로 하는 무효전력제어를 위한 전력관리장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 스위칭 유닛 제어부는 상기 전력변환모듈이 충방전 동작 수행중이면 상기 제1 스위칭 유닛을 온시켜 상기 제1 출력 커패시터를 상기 출력필터에 연결시키는 것을 특징으로 하는 무효전력제어를 위한 전력관리장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 스위칭 유닛은,
    저항 및 제1 스위치가 직렬로 연결된 초기충전모듈; 및
    상기 초기충전모듈과 병렬로 연결된 제2 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 무효전력제어를 위한 전력관리장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 스위칭 유닛 제어부는 상기 전력변환모듈이 충방전 동작 수행중이면 상기 제1 스위치를 온시키고, 상기 제1 스위치가 온 된 이후 미리 정해진 시간이 경과하면 상기 제2 스위치를 온 시키고 상기 제1 스위치를 오프시키는 것을 특징으로 하는 무효전력제어를 위한 전력관리장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 전력변환모듈에 대한 충방전 지령치가 0이면 상기 전력변환모듈에 포함된 복수개의 스위치를 오프시켜 상기 전력변환모듈의 충방전 동작을 중지시키는 동작 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 무효전력제어를 위한 전력관리장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 출력필터는,
    상기 제1 출력 커패시터에 병렬로 연결된 하나 이상의 제2 출력커패시터를 더 포함하고,
    상기 제1 스위칭 유닛은 스위칭 동작을 통해 상기 제1 출력 커패시터 및 상기하나 이상의 제2 출력 커패시터를 상기 출력필터에 선택적으로 연결시키는 것을 특징으로 하는 무효전력제어를 위한 전력관리장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 출력필터는,
    상기 제1 출력 커패시터에 병렬로 연결된 하나 이상의 제2 출력커패시터; 및
    상기 하나 이상의 제2 출력커패시터들을 상기 출력필터에 각각 선택적으로 연결시키는 하나 이상의 제2 스위칭 유닛을 더 포함하고,
    상기 제어기는,
    상기 전력변환모듈이 충방전 동작을 수행하고 있지 않을 때, 상기 제1 및 제2 출력 커패시터들 중에서 상기 출력필터에 연결되어야 하는 출력 커패시터의 개수를 결정하는 결정부를 포함하며,
    상기 스위칭 유닛 제어부는,
    상기 제1 및 제2 스위칭 유닛들 중 상기 결정된 출력 커패시터 개수와 동일한 개수의 스위칭 유닛을 온시키는 것을 특징으로 하는 무효전력제어를 위한 전력관리장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 결정부는, 상기 계통에서 요구하는 무효전력 양에 따라 상기 제1 및 제2 출력 커패시터들 중에서 상기 출력필터에 연결되어야 하는 출력 커패시터의 개수를 결정하는 것을 특징으로 하는 무효전력제어를 위한 전력관리장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 계통에서 요구하는 무효전력 양의 공급 가능여부를 판단하는 판단부를 더 포함하고,
    상기 결정부는, 상기 판단부의 판단결과 상기 계통에서 요구하는 무효전력 양을 공급할 수 있는 것으로 판단되면, 상기 계통에서 요구하는 무효전력 양을 공급하기 위해 요구되는 출력커패시터의 개수를 결정하는 것을 특징으로 하는 무효전력제어를 위한 전력관리장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 계통에서 요구하는 무효전력 양의 공급 가능여부를 판단하는 판단부를 더 포함하고,
    상기 스위칭 유닛 제어부는,
    상기 판단부의 판단결과 상기 계통에서 요구하는 무효전력 양을 공급하지 못하는 것으로 판단되면 상기 제1 및 제2 스위칭 유닛 모두를 온시켜 모든 출력 커패시터를 상기 출력필터에 연결시키는 것을 특징으로 하는 무효전력제어를 위한 전력관리장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 출력 커패시터는
    Y결선 또는 델타 결선되어 있는 a상 커패시터, b상 커패시터, 및 c상 커패시터를 포함하고,
    상기 제1 스위칭 유닛은,
    상기 a상 출력커패시터, 상기 b상 출력커패시터(Cb), 및 상기 c상 출력커패시터(Cc)를 상기 출력필터에 연결시키는 a상 제1 스위칭 유닛, b상 제1 스위칭 유닛, 및 c상 제1 스위칭 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 무효전력제어를 위한 전력관리장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 출력필터는,
    제1 인덕터;
    상기 제1 인덕터에 직렬로 연결된 제2 인덕터
    상기 제1 인덕터 및 상기 제2 인덕터 사이의 노드에 전기적으로 연결된 상기 제1 출력커패시터; 및
    스위칭 동작을 통해 상기 제1 출력 커패시터를 상기 제1 인덕터 및 상기 제2인덕터 사이의 노드에 선택적으로 연결시키는 상기 제1 스위칭 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 무효전력제어를 위한 전력관리장치.
  15. 배터리;
    상기 배터리를 계통에 연계시키는 전력관리장치를 포함하고,
    상기 전력관리장치는,
    충전시 계통에서 공급되는 전력을 상기 배터리에 공급하고, 방전시 상기 배터리의 전력을 상기 계통으로 공급하는 전력변환모듈;
    제1 스위칭 유닛의 온오프에 따라 계통으로 무효전력을 선택적으로 공급하는 제1 출력커패시터를 통해 상기 전력변환모듈로 공급되거나 출력되는 교류전압의 고조파를 감소시키는 출력필터; 및
    상기 제1 스위칭 유닛의 온오프를 제어하는 제어기를 포함하고,
    상기 제어기는,
    상기 전력변환모듈이 충방전 동작을 수행하지 않으면 상기 제1 스위칭 유닛을 오프시켜 상기 제1 출력 커패시터를 상기 출력필터에서 분리시키고, 상기 전력변환모듈이 충방전 동작 수행중이면 상기 제1 스위칭 유닛을 온시켜 상기 제1 출력 커패시터를 상기 출력필터에 연결시키는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 시스템.
  16. 삭제
  17. 제15항에 있어서,
    상기 출력필터는,
    상기 제1 출력커패시터;
    상기 제1 출력 커패시터에 병렬로 연결된 하나 이상의 제2 출력커패시터;
    상기 제1 출력커패시터를 상기 출력필터에 선택적으로 연결시키는 상기 제1 스위칭유닛; 및
    상기 하나 이상의 제2 출력커패시터들을 상기 출력필터에 각각 선택적으로 연결시키는 하나 이상의 제2 스위칭 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 계통에서 요구하는 무효전력 양에 따라 상기 제1 및 제2 출력 커패시터들 중에서 상기 출력필터에 연결되어야 하는 출력 커패시터의 개수를 결정하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 시스템.
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