KR102622921B1 - 고압직류송전 시스템 및 그의 동작 방법 - Google Patents

고압직류송전 시스템 및 그의 동작 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102622921B1
KR102622921B1 KR1020210075036A KR20210075036A KR102622921B1 KR 102622921 B1 KR102622921 B1 KR 102622921B1 KR 1020210075036 A KR1020210075036 A KR 1020210075036A KR 20210075036 A KR20210075036 A KR 20210075036A KR 102622921 B1 KR102622921 B1 KR 102622921B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tap
transformer
run
controller
bus voltage
Prior art date
Application number
KR1020210075036A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220166120A (ko
Inventor
윤종수
김현민
김재한
Original Assignee
한국전력공사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전력공사 filed Critical 한국전력공사
Priority to KR1020210075036A priority Critical patent/KR102622921B1/ko
Publication of KR20220166120A publication Critical patent/KR20220166120A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102622921B1 publication Critical patent/KR102622921B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/36—Arrangements for transfer of electric power between ac networks via a high-tension dc link
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F29/00—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00
    • H01F29/02—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with tappings on coil or winding; with provision for rearrangement or interconnection of windings
    • H01F29/025—Constructional details of transformers or reactors with tapping on coil or windings
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/60—Arrangements for transfer of electric power between AC networks or generators via a high voltage DC link [HVCD]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

본 개시물의 다양한 실시예들은 HVDC(High Voltage DC transmission) 시스템 및 그의 동작 방법에 관한 것이다. HVDC 시스템은, 복수의 전력 소자들을 포함하는 정적 탭 체인저가 적용되어, 탭 위치에 따른 교류 전압을 출력하는 변압기, 및 상기 변압기로부터의 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 컨버터를 포함할 수 있다.

Description

고압직류송전 시스템 및 그의 동작 방법{HIGH VOLTAGE DC TRANSMISSION SYSTEM AND OPERATING METHOD THEREOF}
본 개시물의 다양한 실시예들은 송전선로의 전력을 고속으로 변경하는 HVDC(High Voltage DC transmission) 시스템 및 그의 동작 방법에 대해 개시한다.
HVDC(High Voltage DC Transmission) 시스템은 발전소에서 생산되는 고압의 교류전력을 송전단 컨버터에서 고압의 직류전력으로 변환시킨 후 송전하고, 수전지역의 수전단 컨버터에서 직류전력을 다시 고압의 교류전력으로 변환하여 공급하는 시스템이다. HVDC 시스템은, 기존의 AC 송전 시스템과 비교하여, 송전 손실을 줄이면서 장거리 대용량의 전력 전송이 가능하기 때문에 전 세계적으로 활발하게 이용되고 있다.
HVDC 시스템에서, DC 송전량은 송전단 컨버터와 수전단 컨버터의 DC 전압 간의 차이에 의해 결정된다. 따라서, 기존 HDVC 시스템에서는 DC 송전량을 제어하기 위해 송전단 컨버터의 DC 전압을 가변한다. 이때, 송전단 컨버터의 DC 전압은, 송전단 컨버터에 특정 전압을 인가하는 변압기의 2차측 밸브에 걸리는 AC 전압에 따라 가변될 수 있다.
기존의 HVDC 시스템은 기계적인 동작을 수행하는 OLTC(On Load Tap Changer)가 적용된 변압기를 포함하며, OLTC를 이용하여 변압기 탭을 제어함으로써, 변압기의 2차측 밸브에 걸리는 AC 전압을 가변시킨다.
상술한 바와 같이, OLTC는 기계적인 동작을 수행하므로, 변압기 탭을 제어하는데 적지 않은 시간이 소요된다. 예를 들어, OLTC에서 탭 제어 동작을 한번 수행하는 데에 약 5초의 시간이 소요되며, 연속적인 탭 제어 동작을 수행하는 데에는 수십 초의 시간이 소요된다. 이는, HVDC 시스템에서 송전량을 급격하게 증가시켜야 하는 상황에 적합하지 않은 문제점이 있다. 예를 들어, 단락 용량이 매우 낮은 계통(예, SCR < 2.0)에서 인근 주요 송전선로의 고장을 보상하기 위해서는, 송전량을 급격하게 증가시키는 RUN-UP을 수행할 필요가 있다. 그러나, OLTC의 기계식 동작으로 인해 수초에서 수십 초의 시간 지연이 발생하게 됨으로써, 고속의 RUN-UP이 어려우며 이에 따라 전력 전송량 고속 제어를 통한 계통 안정화가 어려워지는 문제점이 발생될 수 있다.
따라서, 본 개시물의 다양한 실시예들에서는 전력소자로 구성된 정적 탭 체인저(static tap changer)를 이용하여 송전선로의 전력을 고속으로 변경하는 HVDC(High Voltage DC transmission) 시스템 및 그의 동작 방법에 관해 대해 개시한다.
본 개시물에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 개시물의 다양한 실시예들에 따르면, HVDC(High Voltage DC transmission) 시스템은, 복수의 전력 소자들을 포함하는 정적 탭 체인저가 적용되어, 탭 위치에 따른 교류 전압을 출력하는 변압기, 및 상기 변압기로부터의 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 컨버터를 포함할 수 있다.
본 개시물의 일실시예에 따르면, 상기 복수의 전력 소자들은, 모선측과 1차 권선을 연결하는 사이리스터들일 수 있다.
본 개시물의 일실시예에 따르면, 상기 HVDC 시스템은, DC 전송전력량을 급격하게 변경시키는 RUN-UP 제어 동작이 필요함을 감지하고, RUN-UP 제어 동작이 필요한 경우, 상기 컨버터의 점호각, 또는 상기 변압기의 탭 위치 중 적어도 하나를 제어하는 제어 신호를 출력하는 제어기를 더 포함할 수 있다.
본 개시물의 일실시예에 따르면, 상기 제어기는, 모선 전압 기준치와 모선 전압 측정치의 차이를 기반으로, 상기 변압기의 탭 위치를 결정하고, 상기 결정된 탭 위치를 기반으로 탭 제어 신호를 출력하는 탭 제어기를 포함할 수 있다.
본 개시물의 일실시예에 따르면, 상기 제어기는, 외부 계통의 전압 또는 전류 중 어느 하나에 대한 측정치, 또는 외부 계통 고장 신호 중 적어도 하나를 기반으로 상기 RUN-UP 제어 동작이 필요함을 감지하고, 상기 탭 제어기로 RUN-UP 제어가 필요함을 나타내는 신호를 출력하는 RUN-UP 제어기를 더 포함하며, 상기 탭 제어기는, 상기 RUN-UP 제어가 필요함을 나타내는 신호가 수신될 시, RUN-UP을 위해 지정된 기준 전압을 기반으로 상기 변압기의 탭 위치를 결정할 수 있다.
본 개시물의 일실시예에 따르면, 상기 탭 제어기는, 상기 모선 전압 기준치와 상기 모선 전압 측정치의 차이가 데드밴드를 초과하는지 여부를 판단하고, 상기 모선 전압 기준치와 상기 모선 전압 측정치의 차이가 데드밴드를 초과하는 경우, 초과량을 출력하는 데드 밴드 초과 판별부, 및 상기 초과량을 기반으로 상기 변압기의 탭 위치를 결정하는 탭 위치 판별부를 포함할 수 있다.
본 개시물의 일실시예에 따르면, 상기 탭 제어기는, 상기 모선 전압 기준치와 상기 모선 전압 측정치의 차이를 출력하는 감산기를 더 포함할 수 있다.
본 개시물의 일실시예에 따르면, 상기 탭 제어기는, 상기 모선 전압 측정치에서 저주파 성분만을 통과시켜 상기 감산기로 제공하는 저주파 필터를 더 포함할 수 있다.
본 개시물의 일실시예에 따르면, 상기 데드밴드의 크기는, 상기 컨버터의 점호각 제어와 상호 영향이 발생되는 것을 방지하는 크기로 결정될 수 있다.
본 개시물의 일실시예에 따르면, 상기 탭 제어기는, 상기 데드밴드 초과 판별부에서 출력되는 초과량을 적분하고, 적분 결과를 상기 탭 위치 판별부로 제공하는 적분기를 더 포함할 수 있다.
본 개시물의 다양한 실시예들에 따르면, HVDC(High Voltage DC transmission) 시스템의 동작 방법은, 복수의 전력 소자들을 포함하는 정적 탭 체인저가 적용된 변압기에서, 탭 위치에 따른 교류 전압을 출력하는 동작, 및 컨버터에서, 상기 변압기로부터의 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 동작을 포함할 수 있다.
본 개시물의 일실시예에 따르면, 상기 정적 탭 체인저에 포함되는 상기 복수의 전력 소자들은, 모선측과 1차 권선을 연결하는 복수의 사이리스터들일 수 있다.
본 개시물의 일실시예에 따르면, HVDC 시스템의 동작 방법은, 제어기에서, DC 전송전력량을 급격하게 변경시키는 RUN-UP을 위한 제어 동작이 필요함을 감지하는 동작, 및 상기 제어기에서 상기 RUN-UP을 위해, 상기 컨버터의 점호각, 또는 상기 변압기의 탭 위치 중 적어도 하나를 제어하는 제어 신호를 출력하는 동작을 더 포함할 수 있다.
본 개시물의 일실시예에 따르면, 상기 RUN-UP을 위해, 상기 컨버터의 점호각, 또는 상기 변압기의 탭 위치 중 적어도 하나를 제어하는 제어 신호를 출력하는 동작은, 상기 제어기에 포함되는 탭 제어기에서, 모선 전압 기준치와 모선 전압 측정치의 차이를 기반으로, 상기 변압기의 탭 위치를 결정하는 동작, 및 상기 결정된 탭 위치를 기반으로 탭 제어 신호를 상기 변압기로 제공하는 동작을 포함할 수 있다.
본 개시물의 일실시예에 따르면, 상기 DC 전송전력량을 급격하게 변경시키는 RUN-UP을 위한 제어 동작이 필요함을 감지하는 동작은, 상기 제어기에 포함되는 RUN-UP 제어기에서, 외부 계통의 전압 또는 전류 중 어느 하나에 대한 측정치, 또는 외부 계통 고장 신호 중 적어도 하나를 기반으로 상기 RUN-UP 제어 동작이 필요함을 감지하는 동작, 및 상기 탭 제어기로 RUN-UP 제어가 필요함을 나타내는 신호를 출력하는 동작을 더 포함하며, 상기 탭 제어기는, 상기 RUN-UP 제어가 필요함을 나타내는 신호가 수신될 시, RUN-UP을 위해 지정된 기준 전압을 기반으로 상기 변압기의 탭 위치를 결정할 수 있다.
본 개시물의 일실시예에 따르면, 상기 변압기의 탭 위치를 결정하는 동작은, 상기 탭 제어기에서, 상기 모선 전압 기준치와 상기 모선 전압 측정치의 차이가 데드밴드를 초과하는지 여부를 판단하는 동작, 및 상기 모선 전압 기준치와 상기 모선 전압 측정치의 차이가 데드밴드를 초과하는 경우, 초과량을 기반으로 상기 변압기의 탭 위치를 결정하는 동작을 포함할 수 있다.
본 개시물의 일실시예에 따르면, 상기 변압기의 탭 위치를 결정하는 동작은, 상기 탭 제어기에서 감산기를 이용하여, 상기 모선 전압 기준치와 상기 모선 전압 측정치의 차이를 획득하는 동작을 더 포함할 수 있다.
본 개시물의 일실시예에 따르면, 상기 변압기의 탭 위치를 결정하는 동작은, 상기 탭 제어기에서 저주파 필터를 이용하여 상기 모선 전압 측정치 저주파 성분만을 통과시켜 상기 감산기로 제공하는 동작을 더 포함할 수 있다.
본 개시물의 일실시예에 따르면, 상기 데드밴드의 크기는, 상기 컨버터의 점호각 제어와 상호 영향이 발생되는 것을 방지하는 크기로 결정될 수 있다.
본 개시물의 일실시예에 따르면, 상기 변압기의 탭 위치를 결정하는 동작은, 상기 탭 제어기에서, 적분기를 이용하여 상기 데드밴드 초과 판별부에서 출력되는 초과량을 적분하는 동작을 더 포함하며, 상기 변압기의 탭 위치는, 적분 결과를 기반으로 결정될 수 있다.
본 개시물의 다양한 실시예들에 따르면, HVDC(High Voltage DC transmission) 시스템에서 전력소자로 구성된 정적 탭 체인저(static tap changer)를 이용하여 변압기 탭을 빠르게 제어함으로써, 전압이 취약한 계통, 또는 저전압 계통과 같은 단락 용량이 낮은 계통에서도 송전량을 급격하게 증가시키는 고속의 RUN-UP이 가능하며, 이를 통해 계통의 융통전력 문제를 해소하면서 계통을 안정화시킬 수 있다.
또한, 본 개시물의 다양한 실시예들에 따르면, HVDC 시스템에서 전자식 탭에 적합한 RUN-UP 제어 알고리즘을 적용함으로써, 컨버터 사이리스터 밸브의 점호각 제어와 상호 영향(예컨대, hunting 현상) 없이, RUN-UP 제어를 수행할 수 있다.
도 1은 일반적인 전류형 HVDC 시스템의 개략적인 구성을 도시한다.
도 2는 본 개시물의 다양한 실시예들에 따른 전류형 HVDC 시스템의 구성을 도시한다.
도 3은 본 개시물의 다양한 실시예들에 따른 정적 탭 체인저가 적용된 변압기에 대한 예시도이다.
도 4는 본 개시물의 다양한 실시예들에 따른 고속 RUN-UP 제어를 위한 블럭도이다.
도 5는 본 개시물의 다양한 실시예들에 따른 RUN-UP 제어를 위한 탭 제어기의 블럭도이다.
도 6은 본 개시물의 다양한 실시예들에 따른 HVDC 시스템에서 RUN-UP을 수행하는 흐름도이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
이하 다양한 실시 예들이 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명된다. 도면 부호에 관계없이, 동일 또는 유사한 구성요소에 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략할 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 '모듈', '부' 또는 '기'는 명세서 작성의 용이함을 위해 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, '모듈', '부' 또는 '기'는 소프트웨어 또는 FPGA(field programmable gate array) 또는 ASIC(application specific integrated circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하나, 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '모듈', '부' 또는 '기'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일예로서 '모듈', '부' 또는 '기'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함할 수 있다. 하나의 구성요소, '모듈', '부' 또는 '기'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '모듈', '부' 또는 '기'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '모듈', '부' 또는 '기'들로 더 분리될 수 있다.
본 개시물의 몇몇 실시예들과 관련하여 설명되는 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 당업계에 알려진 임의의 다른 형태의 기록 매체에 상주할 수도 있다. 예시적인 기록 매체는 프로세서에 커플링되며, 그 프로세서는 기록 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 기록 매체는 프로세서와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 기록 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC은 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결되어' 있다거나 '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
도 1은 일반적인 전류형 HVDC 시스템(100)의 개략적인 구성을 도시한다.
도 1을 참조하면, 전류형 HVDC 시스템(100)의 송전 및 수전측 변환소 각각은 컨버터(101, 111), 변압기(103, 113), AC 필터 뱅크(105, 115), 및 제어기(107, 117)를 포함할 수 있다. 컨버터(101, 111)는 사이리스터 밸브를 포함하며, AC(Alternating Current)를 DC(Direct Current)로 변환한다. 변압기(103, 113)는 컨버터(101, 111)를 계통과 연결하며, 컨버터(101, 111)의 사이리스터 밸브에 적합한 전압을 인가한다. AC 필터 뱅크(105, 115)는 컨버터(101, 111)에서 발생되는 고조파를 제거하고, 컨버터(101, 111)로 무효 전력을 공급할 수 있다.
제어기(107, 117)는 DC 전력전송량(또는 전류전송량)을 제어하기 위해, 컨버터(101, 111)의 사이리스터 밸브의 점호각, 변압기(103, 113)의 탭(tap), 및/또는 AC 필터 뱅크(105, 115)의 스위칭을 제어할 수 있다. DC 전력전송은 각 컨버터(101, 111)의 DC 전압 간의 차이에 의해 발생되고, 각 컨버터(101, 111)의 DC 전압은 하기 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112021066754443-pat00001
여기서, Vd는 컨버터의 DC 전압을 의미하고, Ell은 변압기 2차측(밸브측) AC 선간 전압을 의미하고, α는 컨버터 사이리스터 밸브의 점호각을 의미한다. 또한, ωLc는 변압기 임피던스를 의미하고, Id는 DC 전류를 의미할 수 있다. 여기서, 변압기 2차측 AC 선간 전압인 Ell은 변압기 탭 제어, 및/또는 AC 필터 제어를 통해 가변될 수 있다.
즉, DC 전압은 변압기 2차측 AC 선간 전압인 Ell, 및 컨버터 사이리스터 밸브의 점호각에 의해 가변될 수 있고, Ell은 변압기 탭 제어, 및/또는 AC 필터 제어를 통해 가변될 수 있다. 따라서, 제어기(107, 117)는 DC 전압을 가변시키기 위해, 컨버터(101, 111)의 사이리스터 밸브의 점호각, 변압기(103, 113)의 탭(tap), 및/또는 AC 필터 뱅크(105, 115)의 스위칭을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어기(107, 117)는 계통의 AC 전압이 과전압 또는 저전압일 경우, 변압기 2차측 AC 선간 전압이 DC 전압을 가변시키기 위한 적정 범위 내에 해당하도록 변압기(103, 113)의 탭을 제어할 수 있다. 그러나, 기존의 OLTC(On Load Tap Changer)와 같은 변압기(103, 113)는 기계적으로 동작을 수행하므로, 컨버터(101, 111)의 사이리스터 밸브의 점호각을 제어하는 경우에 비해 많은 시간이 소요된다. 이는, HVDC 계통에 비상 상태가 발생되어 계통의 안정화를 위해 전력전송량을 급격하게 증가시켜야 하는 상황, 즉, RUN-UP이 필요한 상황에서 RUN-UP을 어렵게 만드는 요인으로 작용될 수 있다. 예를 들어, 계통의 비상상황으로 긴급하게 HVDC 전력전송량을 증가시켜야 하는 RUN-UP이 필요한 상황에서는, 고장난 선로가 계통에서 제거되어 계통망의 단락 용량이 저하된 상태인 경우가 많다. 이 경우, 계통에 저전압이 지속되므로, 제어기(107, 117)는 변압기의 탭을 빠르게 제어하여 변압기의 2차측 AC 선간 전압을 적정 범위로 유지시켜야 하나, 변압기의 탭 변경 시에 수행되는 기계적인 동작으로 인해 시간이 많이 소요되어, 고속으로 전력전송량을 변경하지 못하는 경우가 발생된다.
따라서, 이하 설명되는 본 개시물의 다양한 실시예들에서는, 변압기의 2차측 AC 선간 전압을 빠르게 변경할 수 있는 HDVC 시스템 및 그 동작 방법에 대해 개시할 것이다. 본 개시물의 다양한 실시예들에서는, 전력소자로 구성된 정적 탭 체인저(static tap changer)를 이용하여 송전선로의 전력을 고속으로 변경하는 HVDC(High Voltage DC transmission) 시스템 및 그의 동작 방법에 관해 대해 개시한다. 이하 설명에서는, HVDC 시스템의 송전측 구성을 예로 들어 설명하나, 이하 설명되는 본 개시물의 다양한 실시예들은 HVDC 시스템의 수전측에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 2는 본 개시물의 다양한 실시예들에 따른 전류형 HVDC 시스템의 구성을 도시한다. 이하에서 도 2의 적어도 일부 구성 요소는 도 3 내지 도 4를 참조하여 설명한다. 도 3은 본 개시물의 다양한 실시예들에 따른 정적 탭 체인저가 적용된 변압기에 대한 예시도이고, 도 4는 본 개시물의 다양한 실시예들에 따른 고속 RUN-UP 제어를 위한 블럭도이다. 도 5는 본 개시물의 다양한 실시예들에 따른 RUN-UP 제어를 위한 탭 제어기의 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 본 개시물의 다양한 실시예들에 따른 전류형 HVDC 시스템(200)은 변압기(210), 컨버터(220), 제어기(230), 및 탭 제어기(240)를 포함할 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해 전류형 HVDC 시스템(200)을 HVDC 시스템으로 칭할 것이다.
다양한 실시예들에 따르면, 변압기(210)는, 컨버터(220)와 계통을 연결하며, 탭 제어기(240)의 제어에 따라 컨버터(220)의 사이리스터 밸브에 적합한 전압을 인가할 수 있다. 일실시예에 따르면, 변압기(210)는 도 3에 도시된 바와 같이, 변압기 탭 위치를 전자식으로 제어하는 정적 탭 체인저(300)를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 정적 탭 체인저(300)가 구비된 변압기(210)는 정적 탭 변압기, 및/또는 전자식 변압기로 지칭될 수 있다. 일실시예에 따르면, 정적 탭 체인저(300)는 복수의 전력소자들(301 내지 310)로 구성되며, 모선측과 1차측 권선을 연결할 수 있다. 정적 탭 체인저(300)는 탭 제어기(240)로부터 제공되는 제어 신호에 따라 복수의 전력소자들(301 내지 310)을 통해 1차 권선의 turn 수를 조정할 수 있다. 즉, 탭 위치를 제어(또는 변경)하는 것은, 예를 들어, 변압기(210)의 1차 권선의 turn 수를 제어(또는 변경)하는 것을 의미할 수 있다. 일실시예에 따르면, 복수의 전력 소자들(301 내지 310)은, 게이트 단자에 제어 전류가 인가되면, 턴온되어 애노드단과 캐소드단을 도통시키는 복수의 사이리스터들일 수 있다. 이는, 예시일 뿐 본 개시물의 다양한 실시예들은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 정적 탭 체인저(300)는 사이리스터 이외의 다른 전력용 반도체 소자들로 구성될 수도 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 컨버터(220)는 AC(Alternating Current)를 DC(Direct Current)로 변환할 수 있다. 컨버터(220)는 전자식 스위치인 사이리스터 밸브를 포함하여, 변압기(210)의 2차측에서 제공되는 AC 전압을 DC 전압으로 변환할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 제어기(230)는 DC 전송전력량을 제어하기 위한 동작을 수행할 수 있다. 제어기(230)는 HVDC 시스템의 DC 전송전력량 측정치과 DC 전송전력량 기준치의 차이에 기반하여 컨버터(200)의 사이리스터 밸브의 점호각, 및/또는 변압기(210)의 탭을 제어하기 위한 제어 신호를 생성함으로써, DC 전송전력량을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어기(230)는 DC 전송전력량 측정치이 DC 전송전력량 기준치보다 낮은 경우, DC 전송전력량이 증가되도록 컨버터(200)의 사이리스터 밸브의 점호각, 및/또는 변압기(210)의 탭을 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 다른 예로, 제어기(230)는 DC 전송전력량 측정치이 DC 전송전력량 기준치보다 높은 경우, DC 전송전력량이 감소되도록 컨버터(200)의 사이리스터 밸브의 점호각, 및/또는 변압기(210)의 탭을 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 제어기(230)는 단락용량이 낮은 계통에서 고속의 RUN-UP을 위한 제어 동작을 수행할 수 있다. 고속의 RUN-UP은 DC 전송전력량을 급격하게 증가시키는 것을 의미할 수 있다.
일실시예에 따르면, 제어기(230)는 외부 계통 고장 신호와 외부 계통의 전압, 및/또는 전류 측정치를 기반으로, 고속의 RUN-UP이 수행되어야 함을 감지하고, 고속 RUN-UP을 위한 전력지령치를 기반으로 컨버터(220)의 점호각을 결정할 수 있다. 제어기(230)는 결정된 컨버터(220)의 점호각을 기반으로 컨버터(220)의 사이리스터 밸브의 점호각을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어기(230)는 도 4에 도시된 바와 같은 RUN-UP 제어기(401), 및 컨버터 제어기(401)를 포함하여 구성될 수 있다. RUN-UP 제어기(401)는 외부 계통 고장 신호와 외부 계통의 전압 및/또는 전류 측정치를 획득하고, 이를 기반으로 단락용량이 낮은 계통에서 고속의 RUN-UP이 필요한 상황인지 여부를 결정할 수 있다. 외부 계통 고장 신호는, 예를 들어, 중요 선로의 차단기 동작 신호를 포함할 수 있다. 고속의 RUN-UP이 필요한 것으로 결정되는 경우, RUN-UP 제어기(401)는 고속의 RUN-UP을 위한 전력지령치를 컨버터 제어기(403)로 제공할 수 있다. 컨버터 제어기(403)는 RUN-UP 제어기(401)로부터 입력되는 전력 지령치에 따라 컨버터(220)의 사이리스터 밸브의 점호각을 결정하고, 결정된 점호각을 기반으로 컨버터(220)를 제어할 수 있다.
일실시예에 따르면, 제어기(230)는 RUN-UP 제어기(401)를 포함함으로써, 단락 용량이 낮은 계통에서 고속의 RUN-UP을 위해, 탭 제어기(240)로 RUN-UP제어가 필요함을 알리는 신호를 출력할 수 있다. RUN-UP 제어가 필요함을 알리는 신호는, 예를 들어, RUN-UP 제어기(401)가 기동됨을 나타내는 기동 신호, 또는 RUN-UP을 위한 탭 제어를 요청하는 신호일 수 있다. 일실시예에 따르면, RUN-UP 제어기(401)는 외부 계통 고장 신호에 의해 기동되고, 외부 계통이 복구되는 경우, 동작하지 않을 수 있다. 예를 들어, RUN-UP 제어기(401)는 외부 선로의 탈락 등이 재폐로 등에 의해 복구되면, 동작을 종료할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 탭 제어기(240)는 모선 전압 기준치와 모선 전압 측정치를 기반으로 탭 제어 신호를 생성하고, 생성된 탭 제어 신호를 변압기(210)로 제공할 수 있다. 탭 제어 신호는, 탭 업(tap up) 신호, 및/또는 탭 다운(tap down) 신호를 포함할 수 있다. 예를 들어, 탭업 신호는, 변압기(210)의 1차측 권선의 전압을 증가시키기 위한 탭 제어 신호일 수 있고, 탭 다운 신호는, 변압기(210)의 1차측 권선의 전압을 감소시키기 위한 탭 제어 신호일 수 있다. 모선 전압 기준치는, HVDC 시스템이 정상동작하는 상태인지, 또는 RUN-UP이 필요한 상태인지에 따라 변경될 수 있다. 예를 들어, HVDC 시스템이 정상동작하는 경우, 모선 전압 기준치는 정상 상태에 대응되는 제1 기준 전압(예: 약 1.0pu)으로 설정되고, HVDC 시스템이 정상동작하지 않아 RUN-UP이 필요한 상태인 경우, 모선 전압 기준치는 RUN-UP 상태에 대응되는 제2 기준 전압으로 설정될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 탭 제어기(240)는 제어기(230), 또는 RUN-UP 제어기(401)로부터 RUN-UP 제어가 필요함을 알리는 신호를 수신할 수 있다. 탭 제어기(240)는 RUN-UP 제어가 필요함을 알리는 신호가 수신될 시, RUN-UP 제어를 위해 변압기 탭의 위치를 결정하고, 결정된 탭 위치에 따라 변압기 탭을 제어하기 위한 탭 제어 신호를 변압기(210)로 제공할 수 있다. 예를 들어, 탭 제어기(240)는 도 4에 도시된 바와 같이, RUN-UP 제어기(401)로부터 RUN-UP 제어기(401)가 기동됨을 나타내는 기동 신호가 수신되면, 모선 전압 기준치와 모선 전압 측정치를 기반으로 RUN-UP 제어를 위한 탭 제어 신호를 출력할 수 있다. 이때, 모선 전압 기준치는, RUN-UP 상태에 대응되는 제2 기준 전압일 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 탭 제어기(240)는 RUN-UP을 위한 기동 신호가 수신되면, 모선 전압 기준치와 모선 전압 측정치의 오차(또는 차이)가 지정된 범위를 얼마나 초과하였는지 나타내는 오차량을 계산하고, 계산된 오차량에 따라 변압기 탭의 적정 위치를 결정할 수 있다. 탭 제어기(240)는 변압기 탭의 적정 위치가 결정되면, 결정된 적정 위치를 기반으로 변압기 탭을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하여 변압기(210)로 제공할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 탭 제어기(240)는 도 5에 도시된 바와 같은 구성 요소들을 포함함으로써, RUN-UP시 변압기(210)의 탭을 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 탭 제어기(240)는 저주파 필터(501), 감산기(503), 데드밴드 초과 판별부(505), 적분기(507), 및 탭 위치 판별부(509)를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 저주파 필터(501)는 입력되는 모선 전압 측정치에서 지정된 저주파 대역만을 통과시켜 감산기(503)로 제공할 수 있다.
일실시예에 따르면, 감산기(503)는 모선 전압 기준치에서 저주파 필터(501)를 통과한 모선 전압 측정치를 차감하여, 모선 전압 기준치와 모선 전압 측정치의 오차(또는 차이)를 출력할 수 있다.
일실시예에 따르면, 데드밴드 초과 판별부(505)는, 감산기(503)로부터 제공되는 모선 전압 기준치와 모선 전압 측정치의 오차가 데드밴드를 초과하는지 여부를 판단하고, 데드밴드를 초과한 오차량을 출력할 수 있다. 예를 들어, 데드밴드 초과 판별부(505)는 데드밴드 상한치, 및 데드밴드 하한치를 입력받고, 모선 전압 기준치와 모선 전압 측정치의 오차가 데드밴드 상한치보다 크거나, 데드밴드 하한치보다 작은지 판단할 수 있다. 데드밴드 초과 판별부(505)는 모선 전압 기준치와 모선 전압 측정치의 오차가 데드밴드 상한치보다 크거나, 데드밴드 하한치보다 작은 경우, 모선 전압 기준치와 모선 전압 측정치의 오차가 데드밴드를 초과한 것으로 판단하고, 초과 오차량을 출력할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데드밴드 크기는 컨버터의 점호각을 제어하는 컨버터 제어기(403)와의 불필요한 상호 영향(예: hunting)이 발생되는 것을 방지할 수 있는 크기로 설정 및/또는 선택될 수 있다.
일실시예에 따르면, 적분기(507)는 데드밴드 초과 판별부(505)로부터 입력되는 초과 오차량을 적분하여 출력할 수 있다. 여기서, 적분(507)를 통해 초과 오차량을 적분하는 것은, 변압기의 탭 변경이 순간적으로 자주 수행되는 것을 방지하기 위함이다.
일실시예에 따르면, 탭 위치 판별부(509)는 적분기(507)로부터 출력되는 값을 기반으로 변압기(210)의 탭 위치를 결정할 수 있다. 예를 들어, 탭 위치 판별부(509)는 적분기(507)로부터 출력되는 값을 기반으로, 변압기(210)의 2차측 AC 간선 전압이 모선 기준 전압의 데드 밴드 내에 해당하도록 하기 위해 필요한 탭 위치를 결정할 수 있다. 탭 위치 판별부(509)는 결정된 탭 위치를 기반으로, 변압기(210)의 탭을 제어하기 위한 제어 신호를 출력할 수 있다.
일실시예에 따르면, 탭 위치 판별부(509)에서 출력되는 제어 신호는 복수의 전력 소자들(301 내지 310) 중 결정된 탭 위치에 대응되는 적어도 하나의 전력 소자들에만 전류를 공급하기 위한 제어신호일 수 있다. 예를 들어, 탭 위치 판별부(509)에서 출력되는 제어 신호는 결정된 탭 위치에 따라 변압기(210)의 1차 권선의 turn 수를 조정하기 위해, 복수의 전력 소자들(301 내지 310) 중 일부 전력 소자들의 게이트 단자에만 전류를 공급하는 제어 신호일 수 있다. 즉, 복수의 전력 소자들(301 내지 310) 각각이 위치 판별부(509)에서 제공되는 제어 신호에 따라 턴온되거나 턴오프됨으로써, 탭 위치 변경 동작이 수행될 수 있으며, 이에 따라 1차 권선의 turn 수가 변경될 수 있다.
탭 제어기(240)는 상술한 바와 같이 구성 및/또는 동작함으로써, RUN-UP 제어가 필요한 상황에서 매우 짧은 시간에 변압기(210)의 탭을 적정 위치로 이동시킬 수 있다.
상술한 탭 제어기(240)는 모선 기준치를 추정하여 RUN-UP 제어를 수행하였으나, 본 개시물의 다양한 실시예들은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 탭 제어기(240)는 모선 전압, 또는 점호각 측정치를 데드밴드와 비교하여 탭의 적정 위치를 결정할 수도 있다.
상술한 도 2에서는, 제어기(230)와 탭 제어기(240)가 별도의 구성 요소로 도시되었으나, 다양한 실시예들에 따라 제어기(230)와 탭 제어기(240)는 하나의 구성 요소로 구성될 수도 있다.
도 6은 본 개시물의 다양한 실시예들에 따른 HVDC 시스템에서 RUN-UP을 수행하는 흐름도이다. 이하 실시예에서 각 동작들은 순차적으로 수행될 수도 있으나, 반드시 순차적으로 수행되는 것은 아니다. 예를 들어, 적어도 두 동작들의 적어도 일부분이 병렬적으로 수행될 수도 있다.
도 6을 참조하면, HVDC 시스템(200)은 동작 601에서 DC 전송전력량을 급격하게 증가시키기 위한 RUN-UP 제어 이벤트를 감지할 수 있다. 일실시예에 따르면, HVDC 시스템(200)은 제어기(230), 및/또는 RUN-UP 제어기(401)를 통해 외부 계통의 고장 등에 의한 비상상태를 나타내는 신호를 감지하여, RUN-UP 제어 이벤트를 감지할 수 있다. 일실시예에 따르면, HVDC 시스템(200)은 외부 계통의 전압, 및/또는 전류를 기반으로 계통의 단락 용량이 낮은 상태를 감지하고, 단락 용량이 낮은 상태에서 외부 계통의 고장 등에 의한 비상상태를 나타내는 신호가 감지될 시, RUN-UP을 위해 변압기의 탭 제어가 필요함을 결정할 수 있다.
HVDC 시스템(200)은 동작 603에서, 탭 제어기를 이용하여 탭 위치를 결정할 수 있다. 일실시예에 따르면, HVDC 시스템(200)은 도 5에 도시된 바와 같이 구성되는 탭 제어기(240)를 통해, RUN-UP 제어를 위한 변압기(210)의 적정 탭 위치를 결정할 수 있다. 예를 들어, 탭 제어기(240)는 모선 전압 기준치와 모선 전압 측정치를 기반으로 RUN-UP 제어를 위한 변압기(210)의 탭 위치를 결정할 수 있다. 이때, 모선 전압 기준치는, RUN-UP 상태에 대응되는 제2 기준 전압일 수 있고, 탭 위치는, 변압기에서 컨버터의 고속 점호각 제어에 필요한 전압(Ell)을 제공할 수 있는 위치로 결정될 수 있다.
HVDC 시스템(200)은 동작 605에서, 탭 제어기(240)를 통해 결정된 탭 위치에 대응되는 탭 제어 신호를 출력할 수 있다. 일실시예에 따르면, 탭 제어기(240)는 정적 탭 체인저가 적용된 변압기의 탭 위치를 결정된 탭 위치로 제어하기 위한 제어 신호를 변압기(210)로 출력할 수 있다.
HVDC 시스템(200)은 동작 607에서, 탭 제어 신호를 기반으로, 정적 탭 체인저가 구비된 변압기(210)의 탭 위치를 변경할 수 있다. 예를 들어, 변압기(210)의 1차측 권선에 구비되는 정적 탭 체인저(300)가 복수의 전력 소자들로 구성됨으로써, 탭 제어 신호에 따라 매우 짧은 시간에 변압기(210)의 탭이 적정 위치로 이동될 수 있다. 정적 탭 체인저(300)에 의해 탭 위치가 변경된 변압기(210)는 컨버터(220)의 사이리스터 밸브에 RUN-UP 제어를 위해 필요한 적정한 전압을 제공할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 HVDC 시스템은 전력소자로 구성된 정적 탭 체인저(static tap changer)를 이용하여 변압기 탭을 빠르게 제어함으로써, 전압이 취약한 계통, 또는 저전압 계통과 같은 단락 용량이 낮은 계통에서도 송전량을 급격하게 증가시키는 초고속의 RUN-UP이 가능하며, 이를 통해 계통의 융통전력 문제를 해소하면서 계통을 안정화시킬 수 있다. 즉, 본 개시물의 다양한 실시예들에 따른 정적 탭 체인저가 적용된 변압기는 기계식으로 탭을 제어하는 변압기보다 빠른 속도로 탭을 변환할 수 있으므로, 계통이 저전압인 상황에서도 컨버터의 고속 점호각 제어에 필요한 전압(Ell)을 제공할 수 있다.
100: 전류형 HVDC 시스템 101: 컨버터
103: 변압기 105: AC 필터
107: 컨버터 제어기 111: 컨버터
113: 변압기 115: AC 필터
117: 컨버터 제어기 100: 전류형 HVDC 시스템
210: 변압기 220: 컨버터
230: 제어기 240: 탭 제어기

Claims (20)

  1. HVDC(High Voltage DC transmission) 시스템에 있어서,
    복수의 전력 소자들을 포함하는 정적 탭 체인저가 적용되어, 탭 위치에 따른 교류 전압을 출력하는 변압기;
    상기 변압기의 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 컨버터; 및
    DC 전송전력량을 급격하게 변경시키는 RUN-UP 제어 동작이 필요함을 감지하고, RUN-UP 제어 동작이 필요한 경우, 상기 컨버터의 점호각, 또는 상기 변압기의 탭 위치 중 적어도 하나를 제어하는 제어 신호를 출력하는 제어기
    를 포함하되,
    HVDC 시스템이 정상동작하는 경우, 모선 전압 기준치는 정상 상태에 대응되는 1.0pu의 제1 기준 전압으로 설정되고, HVDC 시스템이 정상동작하지 않아 RUN-UP이 필요한 상태인 경우, 상기 모선 전압 기준치는 RUN-UP 상태에 대응되는 제2 기준 전압으로 설정되고,
    상기 제어기는, 상기 모선 전압 기준치와 모선 전압 측정치의 차이를 기반으로, 상기 변압기의 탭 위치를 결정하고, 상기 결정된 탭 위치를 기반으로 탭 제어 신호를 출력하는 탭 제어기를 포함하는, HVDC 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는, 모선 전압 기준치와 모선 전압 측정치의 차이를 기반으로, 상기 변압기의 탭 위치를 결정하고, 상기 결정된 탭 위치를 기반으로 탭 제어 신호를 출력하는 탭 제어기를 포함하는, HVDC 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어기는, 외부 계통의 전압 또는 전류 중 어느 하나에 대한 측정치, 또는 외부 계통 고장 신호 중 적어도 하나를 기반으로 상기 RUN-UP 제어 동작이 필요함을 감지하고, 상기 탭 제어기로 RUN-UP 제어가 필요함을 나타내는 신호를 출력하는 RUN-UP 제어기를 더 포함하며,
    상기 탭 제어기는, 상기 RUN-UP 제어가 필요함을 나타내는 신호가 수신될 시, RUN-UP을 위해 지정된 기준 전압을 기반으로 상기 변압기의 탭 위치를 결정하는, HVDC 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 탭 제어기는, 상기 모선 전압 기준치와 상기 모선 전압 측정치의 차이가 데드밴드를 초과하는지 여부를 판단하고, 상기 모선 전압 기준치와 상기 모선 전압 측정치의 차이가 데드밴드를 초과하는 경우, 초과량을 출력하는 데드 밴드 초과 판별부; 및
    상기 초과량을 기반으로 상기 변압기의 탭 위치를 결정하는 탭 위치 판별부를 포함하는, HVDC 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 탭 제어기는, 상기 모선 전압 기준치와 상기 모선 전압 측정치의 차이를 출력하는 감산기를 더 포함하는, HVDC 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 탭 제어기는, 상기 모선 전압 측정치에서 저주파 성분만을 통과시켜 상기 감산기로 제공하는 저주파 필터를 더 포함하는, HVDC 시스템.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 데드밴드의 크기는, 상기 컨버터의 점호각 제어와 상호 영향이 발생되는 것을 방지하는 크기로 결정되는, HVDC 시스템.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 탭 제어기는, 상기 데드밴드 초과 판별부에서 출력되는 초과량을 적분하고, 적분 결과를 상기 탭 위치 판별부로 제공하는 적분기를 더 포함하는, HVDC 시스템.
  11. HVDC(High Voltage DC transmission) 시스템의 동작 방법에 있어서,
    제어기에서, DC 전송전력량을 급격하게 변경시키는 RUN-UP을 위한 제어 동작이 필요함을 감지하는 동작;
    상기 제어기에서 상기 RUN-UP을 위해, 컨버터의 점호각, 또는 복수의 전력 소자들을 포함하는 정적 탭 체인저가 적용된 변압기의 탭 위치 중 적어도 하나를 제어하는 제어 신호를 출력하는 동작;
    상기 변압기에서, 탭 위치에 따른 교류 전압을 출력하는 동작; 및
    상기 컨버터에서, 상기 변압기의 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 동작을 포함하되,
    HVDC 시스템이 정상동작하는 경우, 모선 전압 기준치는 정상 상태에 대응되는 1.0pu의 제1 기준 전압으로 설정되고, HVDC 시스템이 정상동작하지 않아 RUN-UP이 필요한 상태인 경우, 상기 모선 전압 기준치는 RUN-UP 상태에 대응되는 제2 기준 전압으로 설정되고,
    상기 RUN-UP을 위해, 상기 컨버터의 점호각, 또는 상기 변압기의 탭 위치 중 적어도 하나를 제어하는 제어 신호를 출력하는 동작은,
    상기 제어기에 포함되는 탭 제어기에서, 상기 모선 전압 기준치와 모선 전압 측정치의 차이를 기반으로, 상기 변압기의 탭 위치를 결정하는 동작; 및
    상기 결정된 탭 위치를 기반으로 탭 제어 신호를 상기 변압기로 제공하는 동작을 포함하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 정적 탭 체인저에 포함되는 상기 복수의 전력 소자들은, 모선측과 1차 권선을 연결하는 복수의 사이리스터들인, 방법.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제11항에 있어서,
    상기 DC 전송전력량을 급격하게 변경시키는 RUN-UP을 위한 제어 동작이 필요함을 감지하는 동작은,
    상기 제어기에 포함되는 RUN-UP 제어기에서, 외부 계통의 전압 또는 전류 중 어느 하나에 대한 측정치, 또는 외부 계통 고장 신호 중 적어도 하나를 기반으로 상기 RUN-UP 제어 동작이 필요함을 감지하는 동작; 및
    상기 탭 제어기로 RUN-UP 제어가 필요함을 나타내는 신호를 출력하는 동작을 더 포함하며,
    상기 탭 제어기는, 상기 RUN-UP 제어가 필요함을 나타내는 신호가 수신될 시, RUN-UP을 위해 지정된 기준 전압을 기반으로 상기 변압기의 탭 위치를 결정하는, 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 변압기의 탭 위치를 결정하는 동작은,
    상기 탭 제어기에서, 상기 모선 전압 기준치와 상기 모선 전압 측정치의 차이가 데드밴드를 초과하는지 여부를 판단하는 동작; 및
    상기 모선 전압 기준치와 상기 모선 전압 측정치의 차이가 데드밴드를 초과하는 경우, 초과량을 기반으로 상기 변압기의 탭 위치를 결정하는 동작을 포함하는 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 변압기의 탭 위치를 결정하는 동작은,
    상기 탭 제어기에서 감산기를 이용하여, 상기 모선 전압 기준치와 상기 모선 전압 측정치의 차이를 획득하는 동작을 더 포함하는 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 변압기의 탭 위치를 결정하는 동작은,
    상기 탭 제어기에서 저주파 필터를 이용하여 상기 모선 전압 측정치 저주파 성분만을 통과시켜 상기 감산기로 제공하는 동작을 더 포함하는 방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 데드밴드의 크기는, 상기 컨버터의 점호각 제어와 상호 영향이 발생되는 것을 방지하는 크기로 결정되는, 방법.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 변압기의 탭 위치를 결정하는 동작은,
    상기 탭 제어기에서, 적분기를 이용하여 상기 초과량을 적분하는 동작을 더 포함하며,
    상기 변압기의 탭 위치는, 적분 결과를 기반으로 결정되는, 방법.







KR1020210075036A 2021-06-09 2021-06-09 고압직류송전 시스템 및 그의 동작 방법 KR102622921B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210075036A KR102622921B1 (ko) 2021-06-09 2021-06-09 고압직류송전 시스템 및 그의 동작 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210075036A KR102622921B1 (ko) 2021-06-09 2021-06-09 고압직류송전 시스템 및 그의 동작 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220166120A KR20220166120A (ko) 2022-12-16
KR102622921B1 true KR102622921B1 (ko) 2024-01-10

Family

ID=84535114

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210075036A KR102622921B1 (ko) 2021-06-09 2021-06-09 고압직류송전 시스템 및 그의 동작 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102622921B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101096137B1 (ko) 2011-01-20 2011-12-19 한국전력공사 Ｈｖｄｃ 시스템의 점호 신호 발생 장치 및 방법
US20140268926A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-18 General Electric Company High voltage direct current (hvdc) converter system and method of operating the same

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0515162A (ja) * 1991-07-04 1993-01-22 Meidensha Corp 電力変換装置
NL1000914C2 (nl) * 1995-08-01 1997-02-04 Geb Zuid Holland West Nv Werkwijze en inrichting voor continue instelling en regeling van een transformatoroverzetverhouding, alsmede transformator voorzien van een dergelijke inrichting.
KR101068892B1 (ko) * 2009-09-30 2011-09-30 한국전력공사 정지형 무효전력 보상기 및 이의 제어 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101096137B1 (ko) 2011-01-20 2011-12-19 한국전력공사 Ｈｖｄｃ 시스템의 점호 신호 발생 장치 및 방법
US20140268926A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-18 General Electric Company High voltage direct current (hvdc) converter system and method of operating the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220166120A (ko) 2022-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6207730B2 (ja) 直流送電電力変換装置および直流送電電力変換方法
US9762133B2 (en) AC-DC converter with output power suppression
KR101706406B1 (ko) Ａｃ 시스템을 지원하기 위한 고전압 ｄｃ 시스템의 인버터 디바이스의 제어
EP3279677B1 (en) Insulation detecting circuit, power converting device and insulation impedance value detecting method
ES2779782T3 (es) Método para controlar un transformador de regulación e instalación eléctrica para acoplar dos redes de corriente alterna
US20220352810A1 (en) Control device and control method for modular multilevel converter
CA2623262A1 (en) Control method for direct current transmission by means of several power converters
KR100980854B1 (ko) 정지형 보상기 및 이의 제어 방법
AU2017371146A1 (en) Microgrid system, and method for managing malfunction
CN104364988A (zh) 通过电流差动保护识别故障的方法及其设备
US10148091B2 (en) High voltage direct current power transmission series valve group control device
KR20110035631A (ko) 정지형 무효전력 보상기 및 이의 제어 방법
KR102622921B1 (ko) 고압직류송전 시스템 및 그의 동작 방법
US3886433A (en) Converter control system with tapped transformer providing constant no-load secondary voltage
KR101670080B1 (ko) 역률 조정 기능을 구비한 수배전반
GB2055257A (en) Method and device for controlling a high voltage dc transmission system
CN114221377A (zh) 一种并离网多储能响应控制方法及***
JP7328916B2 (ja) 電源装置、制御装置、制御方法およびプログラム
RU165412U1 (ru) Устройство адаптивной многопараметрической резервной защиты трансформаторов ответвительных подстанций воздушной линии
RU2727148C1 (ru) Устройство для компенсации реактивной мощности в высоковольтных сетях
US20230032286A1 (en) Power conversion device, power conversion method, and program
JP7200398B1 (ja) 無停電電源装置
JP7277337B2 (ja) 直流送電システムの保護制御装置及び方法
US20220360161A1 (en) Electrical assembly
US20240055864A1 (en) Sensors for use in hvdc power transmission networks

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right