KR20120006967A

KR20120006967A - 전력 공급 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20120006967A
Application number: KR1020117007060A
Authority: KR
Inventors: 아끼라 야스기
Original assignee: 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
Priority date: 2010-05-28
Filing date: 2010-05-28
Publication date: 2012-01-19
Also published as: JPWO2011148503A1; EP2587609B1; KR101207151B1; EP2587609A4; AU2010257197A1; JP5449204B2; CN102754298A; CA2722335A1; CN102754298B; WO2011148503A1; EP2587609A1; BRPI1004906A2

Abstract

본 발명은 보조 기계의 전원을 이중화하는 것을 목적으로 한다. 발전기측 인버터(11)와 전력 계통측 인버터(13) 사이의 직류 링크(12)로부터 공급되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 보조 기계 전력용 인버터(14)를 통해, 직류 링크(12)와 접속됨으로써 제1 경로(A)를 형성하고, 전력 변환부(5)와 전력 계통(7) 사이와 접속됨으로써 제2 경로(B)를 형성하고, 보조 기계(8)측과 접속됨으로써 제3 경로(C)를 형성하여, 전력 계통(7)측의 요구에 따라서, 제3 경로(C)와 제1 경로(A)의 접속과, 제3 경로(C)와 제2 경로(B)의 접속을 전환하는 전환부(15)를 구비하는 전력 공급 장치이다.

Description

전력 공급 장치 및 방법{POWER SUPPLY APPARATUS AND METHOD}

본 발명은 전력 공급 장치 및 방법에 관한 것이다.

종래, 자연 에너지인 풍력을 이용하여 발전을 행하는 풍력 발전 장치가 알려져 있다. 풍력 발전 장치는, 예를 들어 지주 상에 설치된 너셀에, 풍차 회전 날개를 설치한 로터 헤드와, 이 로터 헤드와 일체로 회전하도록 연결된 주축과, 풍차 회전 날개에 풍력을 받아 회전하는 주축을 연결한 증속기와, 증속기의 축 출력에 의해 구동되는 발전기를 설치한 것이 있다. 이와 같이 구성된 풍력 발전 장치에 있어서는, 풍력을 회전력으로 변환하는 풍차 회전 날개를 구비한 로터 헤드 및 주축이 회전하여 축 출력을 발생하여, 주축에 연결된 증속기를 통해 회전수를 증속한 축 출력이 발전기에 전달된다. 이로 인해, 풍력을 회전력으로 변환하여 얻어지는 축 출력을 발전기의 구동원으로 하여, 발전기의 동력으로서 풍력을 이용한 발전을 행할 수 있다.

미국 특허 출원 공개 제2009/0230689호 명세서

그런데, 풍력 발전 장치를 동작시키기 위해서는, 제어유 펌프, 윤활유 펌프, 환기 팬 등의 보조 기계류가 필요로 되어, 이러한 보조 기계류에 대한 전력 공급도 중요한 과제로 되어 있다.

예를 들어, 특허 문헌 1에는 발전기를 가변속 제어하는 AC-DC-AC 방식의 풍력 발전 장치에 있어서, DC 링크(직류 링크)로부터 보조 기계로 전력을 공급시키는 기술이 제안되어 있다.

그러나, 상기 특허 문헌 1의 방법에서는, 보조 기계에 전력을 공급하는 경로가 DC 링크로부터 1개 제공되어 있지만, 용장성이 없다고 하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 보조 기계 전원을 이중화할 수 있는 전력 공급 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 이하의 수단을 제공한다.

본 발명의 제1 형태는, 자연 에너지를 이용하여 발전하는 발전 장치와, 상기 발전 장치로부터 취득한 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 제1 변환기 및 상기 직류 전력을 전력 계통의 주파수에 적합한 교류 전력으로 변환하는 제2 변환기를 갖는 전력 변환부를 구비하는 발전 시스템에 적용되어, 상기 발전 장치의 보조 기계에 전력을 공급하는 전력 공급 장치이며, 상기 제1 변환기와 상기 제2 변환기 사이의 직류 링크와, 상기 직류 링크로부터 공급되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 제3 변환기를 통해 접속되는 제1 경로와, 상기 전력 변환부와 상기 전력 계통 사이와 접속되는 제2 경로와, 상기 보조 기계측과 접속되는 제3 경로와 각각 접속되어, 상기 전력 계통측의 요구에 따라서, 상기 제3 경로와 상기 제1 경로의 접속과, 상기 제3 경로와 상기 제2 경로의 접속이 전환되는 전환부를 구비하는 전력 공급 장치이다.

이 형태에 따르면, 자연 에너지를 이용하여 발전된 교류 전력은 제1 변환기에 의해 직류 전력으로 변환되고, 제2 변환기에 의해 전력 계통의 주파수에 적합한 교류 전력으로 변환된다. 직류 링크로부터 공급되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 제3 변환기를 통해, 제1 변환기와 제2 변환기 사이의 직류 링크와 전환부가 접속됨으로써 제1 경로가 형성되고, 전력 변환기와 전력 계통 사이와 전환부가 접속됨으로써 제2 경로가 형성되고, 전환부와 보조 기계측이 접속되어 제3 경로가 형성된다. 전력 계통측의 요구에 따라서 전환부가 전환됨으로써, 제3 경로와 제1 경로의 접속과, 제3 경로와 제2 경로의 접속이 전환된다.

이와 같이, 전환부를 전환함으로써, 보조 기계에 공급시키는 전력은 전력 변환기의 직류 링크로부터, 또는 전력 변환기와 전력 계통 사이의 라인으로부터 공급시킬 수 있다. 이에 의해, 보조 기계에 대한 전력 공급 경로가 복수로 되어, 보조 기계 전원을 용장화할 수 있다.

또한, 예를 들어, 전환부의 전환에 의해 제3 경로와 제1 경로를 접속하는 경우에는, 제2 경로는 제3 경로와 접속되지 않아 보조 기계로의 전력 공급은 하지 않으므로, 제2 경로 상에 구비되는 차단기나 램프 등의 점검 작업을 할 수 있다.

상기 형태에 있어서는, 상기 전력 계통의 상황 및 상기 직류 링크의 상황 중, 적어도 어느 한쪽에 따라서 상기 전환부를 제어하는 제어부를 구비하는 것으로 해도 좋다.

전력 계통의 상황(예를 들어, 계통 주파수, 전압 등) 및 직류 링크의 상황(예를 들어, 직류 링크의 이상의 유무) 중 적어도 어느 한쪽에 따라서, 전환부가 제어되므로, 예를 들어 전력 계통의 주파수가 불안정해진 경우에는, 직류 링크측으로부터 보조 기계로 전력 공급하기 위해 전환부를 전환하여, 직류 링크측에 이상이 있으면, 전력 계통측으로부터 보조 기계로 전력 공급하기 위해 전환부를 전환하는 등의 제어를 할 수 있어, 보조 기계의 운전을 계속할 수 있다.

상기 구성에 있어서는, 상기 전력 계통측의 주파수 및 전압 중, 적어도 어느 한쪽이, 소정치 이상 변동되는 것이 예측되는 경우에, 상기 제어부는 상기 전환부를 동기 전환시켜, 제3 경로와 제1 경로를 접속시키는 것이 바람직하다.

이와 같이, 소정치 이상의 전력 계통측의 주파수 변동이나 전압 변동이 예측되는 경우에, 동기 전환을 시켜, 제3 경로와 제1 경로를 접속한다. 예를 들어, 기상 정보로부터 벼락 등이 발생하는 것이 예측되고, 이에 수반하여 전력 계통측의 주파수 변동이나 전압 변동이 발생하는 것이 예측되는 경우에는, 보조 기계로의 전력 공급을 직류 링크로부터 행하게 함으로써, 전력 계통의 상태 변화에 의하지 않고 보조 기계를 계속해서 운전시킬 수 있다. 또한, 예측에 의해, 기상 정보의 변화가 발생하기 전에 여유를 갖고 미리 전환을 하므로, 동기 전환을 선택할 수 있고, 이에 의해 순간 정지가 없는 전환을 할 수 있다.

상기 구성에 있어서는, 통상 운전 시, 상기 제2 경로와 상기 제3 경로가 접속되어 있고, 상기 제어부는 상기 전력 계통의 주파수가, 허용되는 변동 범위인 제1 소정 범위 이상으로 되는 경우에, 상기 제1 경로와 상기 제3 경로를 접속시키기 위해 상기 전환부를 제어하는 것이 바람직하다.

통상 운전 시, 제2 경로와 제3 경로가 접속되어 있고, 전력 계통의 주파수의 변동이 제1 소정 범위 이상으로 된 경우에, 보조 기계로의 전력은, 전력 변환부의 직류 라인으로부터 공급되기 위해 전환된다. 이에 의해, 예를 들어 계통 주파수에 있어서, 발전 장치를 운전할 수 있지만, 보조 기계가 정지하는(발전 장치의 운전에 지장이 있는 보조 기계의 상태로 되는) 변동이 있는 경우에는, 전환부를 전환하여, 보조 기계로의 전력은 전력 변환부로부터 공급시킴으로써, 발전 장치를 운전시키면서, 보조 기계로의 전원 공급을 계속할 수 있어, 보조 기계의 정지를 방지할 수 있다. 여기서, 통상 운전 시라 함은, 전력 계통의 주파수 변동이 발생하고 있지 않은 경우의 운전 시를 의미한다.

상기 구성에 있어서는, 통상 운전 시, 상기 제2 경로와 상기 제3 경로가 접속되어 있고, 상기 제어부는 상기 전력 계통의 주파수가, 허용되는 변동 범위인 제1 소정 범위보다 작은 범위인 제2 소정 범위 이하로 되는 경우에, 상기 제2 경로와 상기 제3 경로를 접속시키기 위해 상기 전환부를 제어하는 것이 바람직하다.

전력 계통의 주파수가 변동된 경우라도, 제1 소정 범위보다 작은 범위인 제2 소정 범위 이하로 제한하는 경우에는, 보조 기계로의 전력은 전력 변환부와 전력 계통 사이로부터 공급된다. 또한, 제2 소정 범위를 제1 소정 범위보다 작은 범위로 설정하여, 히스테리시스를 갖게 함으로써, 전환의 제어를 안정화할 수 있다. 여기서, 통상 운전 시라 함은, 전력 계통의 주파수 변동이 발생하고 있지 않은 경우(제2 소정 범위 이하)의 운전 시를 의미한다.

상기 구성에 있어서는, 상기 제어부는 상기 전력 계통의 주파수의 변동 기간을 계측하여, 상기 변동 기간에 따라서 상기 전환부를 제어하는 것이 바람직하다.

전력 계통의 주파수의 변동 기간(제1 소정 범위 이상으로 되는 기간 및 제2 소정 범위 이하로 되는 기간)에 따라서 전환부가 제어되므로, 예를 들어 전력 계통의 주파수 변동이 있었던 경우라도, 순시에 변동이 제한되는 경우에는 전환부의 전환을 행하지 않아, 변동이 소정 시간(예를 들어, 10초) 계속된 경우에, 전환부의 전환을 행한다고 하는 제어를 할 수 있다. 이에 의해, 주파수 변동의 오검지 등이 발생한 경우의 빈번한 전환을 방지하여, 전환 제어의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

상기 구성에 있어서는, 통상 운전 시, 상기 제2 경로와 상기 제3 경로가 접속되어 있고, 상기 제어부는 상기 전력 계통의 전압이, 허용되는 변동 범위인 제3 소정 범위 이상인 경우에, 상기 제1 경로와 상기 제3 경로를 접속시키기 위해 상기 전환부를 제어하는 것이 바람직하다.

전력 계통의 전압의 변동이, 제3 소정 범위 이상으로 된 경우에, 보조 기계로의 전력은 전력 변환부의 직류 라인으로부터 공급되기 위해 전환된다. 이에 의해, 예를 들어, 계통 전압에 있어서, 발전 장치를 운전할 수 있지만, 보조 기계가 정지하는(발전 장치의 운전에 지장이 있는 보조 기계의 상태로 되는) 변동이 있는 경우에는, 전환부를 전환하여, 보조 기계로의 전력은 전력 변환부로부터 공급시킴으로써, 발전 장치를 운전시키면서, 보조 기계로의 전원 공급을 계속할 수 있어, 보조 기계의 정지를 방지할 수 있다. 여기서, 통상 운전 시라 함은, 전력 계통의 전압 변동이 발생하고 있지 않은 경우의 운전 시를 의미한다.

상기 구성에 있어서는, 통상 운전 시, 상기 제2 경로와 상기 제3 경로가 접속되어 있고, 상기 제어부는, 상기 전력 계통의 전압이, 허용되는 변동 범위인 제3 소정 범위보다 작은 범위인 제4 소정 범위 이하인 경우에, 상기 제2 경로와 상기 제3 경로를 접속시키기 위해 상기 전환부를 제어하는 것이 바람직하다.

전력 계통의 전압이 변동된 경우라도, 제3 소정 범위보다 작은 범위인 제4 소정 범위 이하로 제한하는 경우에는, 보조 기계로의 전력은 전력 변환부로부터의 공급 대신에, 전력 변환부와 전력 계통 사이로부터 공급된다. 또한, 제4 소정 범위를 제3 소정 범위보다 작은 범위로 설정하여, 히스테리시스를 갖게 함으로써, 전환의 제어를 안정화할 수 있다. 여기서, 통상 운전 시라 함은, 전력 계통의 전압 변동이 발생하고 있지 않은 경우(제4 소정 범위 이하)의 운전 시를 의미한다.

상기 구성에 있어서는, 상기 제어부는 상기 전력 계통의 전압의 변동 기간을 계측하여, 상기 변동 기간에 따라서 상기 전환부를 제어하는 것이 바람직하다.

제3 소정 범위 이상으로 되는 기간 및 제4 소정 범위 이하로 되는 기간에 따라서 전환부가 제어되므로, 예를 들어 전력 계통의 전압 변동이 있었던 경우라도, 순시에 변동이 제한되는 경우에는 전환부의 전환을 행하지 않아, 변동이 소정 시간(예를 들어, 10초) 계속된 경우에, 전환부의 전환을 행한다고 하는 제어를 할 수 있다. 이에 의해, 전압 변동의 오검지 등이 발생한 경우의 빈번한 전환을 방지하여, 전환 제어의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

상기 구성에 있어서는, 통상 운전 시, 상기 제1 경로와 상기 제3 경로가 접속되어 있고, 상기 제어부는, 상기 전력 변환부의 직류 링크에 이상이 있는 것을 검출한 경우에는, 상기 제2 경로와 상기 제3 경로를 접속하기 위해 상기 전환부를 제어하는 것이 바람직하다.

전력 변환부의 직류 링크에 이상이 있는 경우에는, 전력 계통측으로부터 보조 기계로 전력 공급되므로, 직류 링크의 이상에 의하지 않고, 보조 기계로의 전력 공급이 가능해진다.

상기 구성에 있어서는, 상기 제어부는 상기 전력 변환부의 직류 링크의 이상을 검출한 것에 의해, 상기 전환부에 의해 상기 제2 경로와 상기 제3 경로를 접속시킨 후에, 상기 직류 링크가 이상이 아닌 것을 검출한 경우에는, 상기 제1 경로와 상기 제3 경로를 접속시키기 위해 상기 전환부를 제어하는 것이 바람직하다.

전력 변환부의 직류 링크가 이상이 아닌 것을 검출한 경우에는, 직류 링크로부터 전력 공급시키는 접속으로 동기 전환에 의해 확실히 복귀시킬 수 있으므로, 전력 계통측의 주파수나 전압 변동의 유무에 관계없이, 안정적으로 보조 기계에 전력 공급을 할 수 있다.

상기 구성에 있어서는, 상기 보조 기계는 상기 전환부로부터 접속되는 제1 보조 기계군과, 상기 전력 변환부와 상기 전력 계통 사이로부터 상기 전환부를 통하지 않고 접속되는 제2 보조 기계군을 포함하고, 상기 제2 보조 기계군에 포함되는 상기 보조 기계는, 정지한 경우라도, 상기 발전 장치의 운전에 지장을 초래하지 않는 상기 보조 기계로 하고, 상기 제1 보조 기계군에 포함되는 상기 보조 기계는 상기 제2 보조 기계군 이외의 상기 보조 기계로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 직류 링크로부터 전력 공급하는 보조 기계를 제1 보조 기계군으로 한정하고, 전력 공급되지 않아도 발전 장치의 운전에 지장을 초래하지 않는 제2 보조 기계군을, 직류 링크로부터 전력 공급하는 대상으로부터 제외함으로써, 제3 변환기를 작게 할 수 있다. 이에 의해, 모든 보조 기계에 대해 직류 링크로부터 전력 공급시키는 경우와 비교하여, 저렴한 제3 변환기로 대응할 수 있다. 여기서, 제1 보조 기계군이라 함은, 예를 들어 제어유 펌프, 윤활유 펌프 등의 상시 운전이 필요해지는 보조 기계이고, 제2 보조 기계군이라 함은, 환기 팬, 제너레이터용 냉각 팬 등의 간헐 운전하는 보조 기계이다.

본 발명의 제2 형태는, 자연 에너지를 이용하여 발전하는 발전 장치와, 상기 발전 장치로부터 취득한 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 제1 변환기 및 상기 직류 전력을 전력 계통의 주파수에 적합한 교류 전력으로 변환하는 제2 변환기를 갖는 전력 변환부를 구비하는 발전 시스템에 적용되어, 상기 발전 장치의 보조 기계에 전력을 공급하는 전력 공급 방법이며, 상기 제1 변환기와 상기 제2 변환기 사이의 직류 링크로부터 공급되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 제3 변환기를 통해, 상기 직류 링크와 접속됨으로써 제1 경로를 형성하고, 상기 전력 변환부와 상기 전력 계통 사이와 접속됨으로써 제2 경로를 형성하고, 상기 보조 기계측과 접속됨으로써 제3 경로를 형성하여, 상기 전력 계통측의 요구에 따라서, 상기 제3 경로와 상기 제1 경로의 접속과, 상기 제3 경로와 상기 제2 경로의 접속을 전환하는 전력 공급 방법이다.

이 형태에 따르면, 자연 에너지를 이용하여 발전된 교류 전력은 제1 변환기에 의해 직류 전력으로 변환되고, 제2 변환기에 의해 전력 계통의 주파수에 적합한 교류 전력으로 변환된다. 직류 링크로부터 공급되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 제3 변환기를 통해, 제1 변환기와 제2 변환기 사이의 직류 링크가 접속됨으로써 제1 경로가 형성되고, 전력 변환기와 전력 계통 사이와 전환부가 접속됨으로써 제2 경로가 형성되고, 전환부와 보조 기계가 접속되어 제3 경로가 형성된다. 전력 계통측의 요구에 따라서, 제3 경로와 제1 경로의 접속과, 제3 경로와 제2 경로의 접속이 전환된다.

이와 같이, 보조 기계측과의 접속 경로를 전환함으로써, 보조 기계에 공급시키는 전력은, 전력 변환기의 직류 링크로부터, 또는 전력 변환기와 전력 계통 사이의 라인으로부터 공급시킬 수 있으므로, 보조 기계에 대한 전력 공급 경로가 복수로 되어, 보조 기계 전원을 용장화할 수 있다.

또한, 예를 들어 제3 경로와 제1 경로를 접속하는 경우에는, 제2 경로는 제3 경로와 접속되지 않아 보조 기계로의 전력 공급은 하고 있지 않으므로, 제2 경로 상에 구비되는 차단기나 램프 등의 점검 작업을 할 수 있다.

본 발명에 따르면, 보조 기계 전원을 이중화할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 풍력 발전 시스템의 개략 구성을 도시하는 도면.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태의 제1 변형예에 관한 풍력 발전 시스템의 개략 구성을 도시하는 도면.
도 3a는 무정전 전환에 대응할 수 있는 전환부를 설명하기 위한 도면.
도 3b는 무정전 전환에 대응할 수 있는 전환부를 설명하기 위한 도면.
도 3c는 무정전 전환에 대응할 수 있는 전환부를 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 풍력 발전 시스템의 개략 구성을 도시하는 도면.

이하에, 본 발명에 관한 하중 측정 장치 및 방법의 실시 형태에 대해, 도면을 참조하여 설명한다.

〔제1 실시 형태〕

본 실시 형태에 있어서는, 자연 에너지를 이용하여 발전하는 발전 장치를 풍력 발전 장치인 것으로 하여 설명한다.

도 1은 본 실시 형태에 관한 전력 공급 장치를 적용한 풍력 발전 시스템(10)의 개략 구성을 도시한 블록도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 풍력 발전 시스템(10)은 풍력 발전 장치(1) 및 전력 공급 장치(9)를 구비하고 있다.

풍력 발전 장치(1)는 풍차 블레이드(2), 증속기(3), 발전기(4), 전력 변환부(5), 계통 주파수 센서(6) 및 보조 기계(8)를 구비하고 있다.

도 1에 있어서, 풍차 블레이드(2)는 도시하지 않은 풍차 로터에 설치되어 있다. 풍차 로터의 주축에는 소정의 변속비를 가진 증속기(3)를 통해 발전기(4)가 접속되어 있다. 발전기(4)는 전력 변환부(5)를 통해 전력 계통(7)에 접속되어 있다. 풍차 로터의 회전 축선 방향으로부터 풍차 블레이드(2)에 부딪친 바람의 힘이, 풍차 로터를 회전 축선 주위로 회전시키는 동력으로 변환되어, 이 동력이 발전기(4)에 의해 전기 에너지로 변환되도록 되어 있다.

전력 변환부(5)는 발전기측 인버터(제1 변환기)(11), 직류 링크(12) 및 전력 계통측 인버터(제2 변환기)(13)를 구비하고 있고, 발전기측으로부터 수취한 교류 전력을 전력 계통(7)의 주파수에 적합한 교류 전력으로 변환한다. 발전기측 인버터(11)는 발전기에 발생한 교류 전력을 직류 전력으로 변환하고, 그 직류 전력을 직류 링크(12)에 출력한다. 전력 계통측 인버터(13)는 직류 링크(12)로부터 수취한 직류 전력을 전력 계통(7)과 동일한 주파수의 교류 전력으로 변환하여, 그 교류 전력을 출력한다.

전력 변환부(5)는 전력 계통(7)으로부터 수취한 교류 전력을 발전기(4)의 주파수에 적합한 교류 전력으로 변환하는 기능도 갖고 있다. 이 경우, 전력 계통측 인버터(13)는 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여, 그 직류 전력을 직류 링크(12)에 출력한다. 발전기측 인버터(11)는 직류 링크(12)로부터 수취한 직류 전력을 발전기(4)의 주파수에 적합한 교류 전력으로 변환하여, 그 교류 전력을 발전기(4)에 공급한다.

또한, 발전기(4)의 출력을 일단 직류로 변환하고 다시 인버터에 의해 교류로 변환하는 전력 변환부(5)(AC-DC-AC 링크)는 발전기(4)의 고정자측과 접속되어 있어, 속도 제어 등을 행하고 있다.

계통 주파수 센서(6)는 전력 계통(7)측의 주파수를 계측하여, 계측된 계통 주파수의 정보를 전력 공급 장치(9)에 출력한다.

보조 기계(8)는 풍력 발전 장치(1)의 운전에 필요해지는 기기로, 전력 공급 장치(9)로부터 공급되는 전력을 취득한다.

전력 공급 장치(9)는 보조 기계 전력용 인버터(제3 변환기)(14), 전환부(15) 및 제어부(16)를 구비하고 있다.

보조 기계 전력용 인버터(14)는 발전기측 인버터(11)와 전력 계통측 인버터(13) 사이의 직류 링크(12)로부터 공급되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환한다. 또한, 보조 기계 전력용 인버터(14)는 상시 동작하고 있고, 전력 계통(7)측의 전압과 위상을 동기시키고 있다.

전환부(15)는 보조 기계 전력용 인버터(14)를 통해, 직류 링크(12)와 접속됨으로써 제1 경로(A)를 형성하고, 전력 변환부(5)와 전력 계통(7) 사이(예를 들어, 도 1의 접속점 X)와 접속됨으로써 제2 경로(B)를 형성하고, 보조 기계(8)(또는, 보조 기계에 전력을 공급하는 보조 기계 전원)와 접속됨으로써 제3 경로(C)를 형성하여, 전력 계통(7)측의 요구에 따라서, 제3 경로(C)와 제1 경로(A)의 접속과, 제3 경로(C)와 제2 경로(B)의 접속을 전환한다. 또한, 제2 경로(B) 상에는 차단기나 램프 등이 설치되어 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 통상 운전 시, 제2 경로(B)와 제3 경로(C)가 접속되어 있는 것으로 하여 설명한다. 여기서, 통상 운전 시라 함은, 계통 주파수나 계통 전압이 미리 결정된 범위 내의 변동인 경우를 의미한다.

또한, 전환부(15)는 제1 경로(A)와 제3 경로(C)를 접속시키는 경우에는, 제2 경로(B)와 제3 경로(C)는 절단시키고, 제2 경로(B)와 제3 경로(C)를 접속시키는 경우에는 제1 경로(A)와 제3 경로를 절단시킨다. 이에 의해, 예를 들어 전환부(15)의 전환에 의해 제3 경로(C)와 제1 경로(A)를 접속하는 경우에는, 제2 경로(B)는 제3 경로(C)와 접속되지 않아 보조 기계로의 전력 공급은 하고 있지 않으므로, 제2 경로(B) 상에 구비되는 차단기나 램프 등의 점검 작업을 할 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 전환부(15)는 순간 정지를 수반하는 전환 장치인 것으로 하여 설명하지만, 이에 한정되지 않는다. 또한, 순간 정지를 수반하는 전환 장치를 전환부(15)에 사용하는 경우에는, 전환부(15)의 하류측[즉, 보조 기계(8)측]에 라인 필터(노이즈 필터)를 설치하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 전환부(15)의 접속이 전환되는 경우에, 보조 기계(8)측에 발생하는 노이즈를 저감시킬 수 있다.

제어부(16)는 전력 계통(7)의 주파수가, 허용되는 변동 범위인 제1 소정 범위 이상으로 되는 경우에, 제1 경로(A)와 제3 경로(C)를 접속시키기 위해 전환부(15)를 제어한다. 또한, 제어부(16)는 전력 계통(7)의 주파수가, 허용되는 변동 범위인 제1 소정 범위보다 작은 범위인 제2 소정 범위 이하로 되는 경우에, 제2 경로(B)와 제3 경로(C)를 접속시키기 위해 전환부(15)를 제어하는 것으로 해도 좋다. 이와 같이, 상기 제1 소정 범위와 제2 소정 범위는 히스테리시스를 갖게 함으로써, 전환부(15)에 의한 전환이 빈번하게 행해지는 것이 방지되어, 제어를 안정시킬 수 있다.

또한, 상기 주파수의 제1 소정 범위 및 제2 소정 범위의 변동 범위는 각각, 정격에 대해 ＋3％ 및 －5％, 혹은 ±2％ 이내로 하는 것이 바람직하다.

또한, 제어부(16)는 전력 계통(7)의 주파수의 변동 기간을 계측하여, 변동 기간에 따라서 전환부(15)를 제어하는 것으로 해도 좋다. 예를 들어, 제1 소정 범위는 0.95pu로부터 1.03pu로 하고, 계통 주파수가, 제1 소정 범위 외로 되는 0.95pu 이하 및 1.03pu 이상으로 되는 기간이 10초 계속된 경우에, 제어부(16)는 제1 경로(A)와 제3 경로(C)를 접속시키기 위해 전환부(15)를 제어한다. 또는, 제2 소정 범위는 0.95pu로부터 1.03pu로 하고, 계통 주파수가, 제2 소정 범위 내로 되는 기간이 3초 이상 계속된 경우에, 제어부(16)는 제2 경로(B)와 제3 경로(C)를 접속시키기 위해 전환부(15)를 제어한다.

또한, 도시는 생략하지만, 보조 기계 전력용 인버터(14)와 직류 링크(12) 사이에는 쌍방향 초퍼 등의 보조 기계 전력 인버터(14)와 직류 링크(12) 사이의 전류 혹은 전압을 제어하는 것을 목적으로 한 설비가 삽입되어 있다.

다음에, 본 실시 형태에 관한 풍력 발전 시스템(10)의 작용에 대해, 도 1을 참조하여 설명한다.

통상 운전 시, 전환부(15)가 제2 경로(B)와 제3 경로(C)를 접속시키고 있고, 보조 기계(8)에는 전력 변환부(5)와 전력 계통(7)측 사이의 접속점 X로부터 교류 전력이 공급되어 있다. 계통 주파수 센서(6)에 의해 전력 계통(7)측의 주파수가 검출되면, 계통 주파수의 정보가 전력 공급 장치(9)에 출력된다. 전력 공급 장치(9)의 제어부(16)에 있어서, 전력 계통(7)의 주파수가 허용되는 변동 범위인 제1 소정 범위 내인지 여부가 판정되어, 제1 소정 범위 외라고 판정된 경우에는, 전환부(15)에 대해 전환 지령이 출력된다. 전환부(15)는 전환 지령을 취득하면, 제1 경로(A)와 제3 경로(C)를 접속시킨다.

이에 의해, 발전기(4)측으로부터의 전력이 직류 링크(12) 및 보조 기계 전력용 인버터(14)를 통해 보조 기계(8)에 공급된다. 이와 같이, 전력 계통(7)측의 계통 주파수의 변동이 허용 범위 외로 된 경우에는, 전력 계통(7)측으로부터 보조 기계(8)로의 전력 공급으로부터, 전력 변환부(5)의 직류 링크(12)로부터 보조 기계(8)로의 전력 공급으로 전환된다. 이에 의해, 전력 계통(7)측에 이상이 발생하여, 보조 기계(8)의 운전에 이상을 초래하는 주파수의 변동이 있는 경우라도, 전력 계통(7)측의 주파수 변동에 관계없이, 보조 기계(8)는 운전을 계속할 수 있다.

또한, 제어부(16)에 있어서, 전력 계통(7)의 주파수가, 허용되는 변동 범위인 제1 소정 범위 내(또는, 제2 소정 범위 내)인지 여부가 판정되어, 제1 소정 범위 내(또는, 제2 소정 범위 내)라고 판정된 경우에는, 전환부(15)에 대해 전환 지령이 출력된다. 전환부(15)는 전환 지령을 취득하면, 제2 경로(B)와 제3 경로(C)를 접속시킨다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 전력 공급 장치(9) 및 방법에 따르면, 자연 에너지를 이용하여 발전된 교류 전력은 발전기측 인버터(11)에 의해 직류 전력으로 변환되고, 전력 계통측 인버터(13)에 의해 전력 계통(7)의 주파수에 적합한 교류 전력으로 변환된다. 직류 링크로부터 공급되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 보조 기계 전력용 인버터(14)를 통해, 발전기측 인버터(11)와 전력 계통측 인버터(13) 사이의 직류 링크(12)와 전환부(15)가 접속됨으로써 제1 경로(A)가 형성되고, 전력 변환부(5)와 전력 계통(7) 사이와 전환부(15)가 접속됨으로써 제2 경로(B)가 형성되고, 전환부(15)와 보조 기계가 접속되어 제3 경로(C)가 형성된다. 전력 계통(7)측의 요구에 따라서 전환부(15)가 전환됨으로써, 제3 경로(C)와 제1 경로(A)의 접속과, 제3 경로(C)와 제2 경로(B)의 접속이 전환된다.

이와 같이, 전환부(15)를 전환함으로써, 보조 기계(8)에 공급시키는 전력은, 전력 변환부(5)의 직류 링크(12)로부터, 또는 전력 변환부(5)와 전력 계통(7) 사이의 라인으로부터 공급시킬 수 있다. 이에 의해, 보조 기계(8)에 대한 전력 공급 경로가 복수로 되어, 보조 기계 전원을 용장화할 수 있다. 또한, 예를 들어, 전환부(15)의 전환에 의해 제3 경로(C)와 제1 경로(A)를 접속하는 경우에는, 제2 경로(B)는 제3 경로(C)와 접속되지 않아 보조 기계(8)로의 전력 공급은 하지 않으므로, 제2 경로(B) 상에 구비되는 차단기나 램프 등의 점검 작업을 할 수 있다.

〔제1 변형예〕

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 보조 기계(8)는, 도 1에 도시된 바와 같이 전환부(15)(상세는 후술함)를 통해 그 전체를 접속시키는 것으로 하여 설명하고 있었지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 전환부(15)로부터 접속되는 제1 보조 기계군(8a)과, 전력 변환부(5)와 전력 계통(7) 사이로부터 전환부(15)를 통하지 않고 접속되는 제2 보조 기계군(8b)으로 구별하여, 각 보조 기계군(8a, 8b)으로의 전력 공급원을 다르게 하는 것으로 해도 좋다. 보조 기계(8)를 제1 보조 기계군(8a)과 제2 보조 기계군(8b)으로 구별하는 경우에는, 제2 보조 기계군(8b)에 포함되는 보조 기계는, 정지한 경우라도, 풍력 발전 장치(1)의 운전에 지장을 초래하지 않는 보조 기계로 하고, 제1 보조 기계군(8a)에 포함되는 보조 기계는 제2 보조 기계군(8b) 이외의 보조 기계로 한다. 예를 들어, 제1 보조 기계군(8a)에는 제어유 펌프, 윤활유 펌프 등의 상시 운전이 필요해지는 보조 기계가 포함된다. 제2 보조 기계군(8b)에는 환기 팬, 제너레이터용 냉각 팬 등의 간헐 운전하는 보조 기계가 포함된다.

이와 같이, 직류 링크(12)로부터 전력 공급하는 보조 기계를 제1 보조 기계군(8a)으로 한정하고, 전력 공급되지 않아도 풍력 발전 장치(1)의 운전에 지장을 초래하지 않는 제2 보조 기계군(8b)을, 직류 링크(12)로부터의 전력 공급의 대상으로부터 제외함으로써, 전력 공급에 필요해지는 전력 공급 장치(9)의 보조 기계 전력용 인버터(14)를 작게 할 수 있다. 이에 의해, 전력 공급 장치(9)의 보조 기계 전력용 인버터(14)를 통해, 모든 보조 기계(8)에 전력 공급시키는 경우와 비교하여, 전력 공급 장치(9)의 보조 기계 전력용 인버터(14)는 저렴한 인버터에 의해 대응할 수 있게 된다.

〔제2 변형예〕

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 전력 계통(7)측에 계통 주파수 센서(6)를 설치하고, 제어부(16)는 전력 계통(7)측의 계통 주파수에 따라서 전환부(15)를 제어하는 것으로 하여 설명하고 있었지만, 제어 방법은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 계통 주파수 센서(6) 대신에, 계통 전압 센서(6')를 설치하고, 제어부(16)는 계통 전압 센서(6')에 의해 전력 계통(7)측의 계통 전압에 따라서 전환부(15)를 제어하는 것으로 해도 좋다. 이 경우에는, 제어부(16)는 전력 계통(7)의 전압이, 허용되는 변동 범위인 제3 소정 범위 이상인 경우에, 제1 경로(A)와 제3 경로(C)를 접속시키기 위해 전환부(15)를 제어한다. 또한, 제어부(16)는 전력 계통(7)의 전압이, 허용되는 변동 범위인 제3 소정 범위보다 작은 범위인 제4 소정 범위 이하인 경우에, 제2 경로(B)와 제3 경로(C)를 접속시키기 위해 전환부(15)를 제어한다.

이에 의해, 예를 들어, 계통 전압(7)에 있어서, 풍력 발전 장치(1)를 운전할 수 있지만, 보조 기계(8)가 정지하는[또는, 풍력 발전 장치(1)의 운전에 지장이 있는 보조 기계의 상태로 되는] 전압 변동이 있는 경우에는, 전환부(15)를 전환하여, 보조 기계(8)로의 전력은 전력 변환부(5)의 직류 링크(12)로부터 공급시킴으로써, 풍력 발전 장치(1)를 운전시키면서, 보조 기계(8)로의 전력 공급을 계속할 수 있어, 보조 기계(8)의 정지를 방지할 수 있다.

〔제3 변형예〕

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 보조 기계(8)에 공급하는 전력의 경로를 전환하는 경우에, 순간 정지를 수반하는 전환부(15)를 사용하는 것으로 하여 설명하고 있었지만, 순간 정지를 수반하는 전환부(15) 대신에, 전환 시에 순간 정지가 없는 동기 전환(무정전 전환)을 행하는 전환부(15')를 사용하는 것으로 해도 좋다. 무정전 전환은, 예를 들어 도 3a로부터 도 3c에 도시된 바와 같이, 전환부(15')에는 병렬 스위치를 사용하여, 제1 경로(A)와 제3 경로(C)가 접속되어 있는 상태(도 3a)로부터, 전환을 행하는 경우에, 제1 경로(A)와 제3 경로(C)를 접속한 상태에서 제2 경로(B)와 제3 경로(C)를 접속시켜(도 3b), 제2 경로(B)와 제3 경로(C)의 접속 후에, 제1 경로(A)와 제3 경로(C)의 접속을 절단한다(도 3c). 이와 같이, 단계적으로 경로의 전환을 행함으로써, 순간 정지를 방지할 수 있는 동시에, 라인 필터(노이즈 필터)를 불필요로 할 수 있다.

또한, 기상 정보로부터 벼락 등이 발생하는 것이 예측되고, 이에 수반하여 전력 계통(7)측의 주파수 변동이나 전압 변동이 발생하는 것이 예측되는 경우에는, 보조 기계(8)로의 전력 공급을 직류 링크(12)로부터 행하게 한다. 이와 같이, 변동이 예측되어, 미리 전환부(15)의 전환을 하는 경우에는, 상술한 무정전 전환을 행함으로써, 순간 정지 없이 보조 기계(8)를 계속해서 운전시킬 수 있다.

〔제2 실시 형태〕

다음에, 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 전력 공급 장치(9')에 대해 도 4를 사용하여 설명한다.

상술한 제1 실시 형태에서는, 전력 계통(7)측의 상태의 변동(예를 들어, 주파수 변동, 전압 변동 등)에 의해, 보조 기계(8)에 공급하는 전력의 경로를 전환하고 있었지만, 본 실시 형태에서는 보조 기계 전력용 인버터(14)의 상황에 따라서 전환부의 전환 타이밍이 제어되는 점에서 상기 제1 실시 형태와 다르다. 이하, 본 실시 형태에 관한 풍력 발전 시스템(10')에 대해, 제1 실시 형태와 공통되는 점에 대해서는 설명을 생략하고, 다른 점에 대해 주로 설명한다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는, 발전기로서 권선형 유도 발전기를 이용한 구성인 Double Fed(2차 여자 방식) 방식의 풍력 발전 시스템(10')인 것으로 하여 설명한다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 통상 운전 시, 제1 경로(A)와 제3 경로(C)가 접속되어 있는 것으로 하여 설명한다. 여기서, 통상 운전 시라 함은, 보조 기계 전력용 인버터(14)에 이상이 없는 경우를 의미한다.

보조 기계 전력용 인버터(14)는 자기 진단 기능을 갖고 있고, 그 검출 결과를 제어부(16')에 통지한다.

제어부(16')는 보조 기계 전력용 인버터(14)로부터 이상 유무의 검출 결과를 취득하고, 그 결과에 따라서 전환부(15)를 제어한다. 구체적으로는, 보조 기계 전력용 인버터(14)에 이상이 있는 것이 검출된 경우에는, 제어부(16')는 제2 경로(B)와 제3 경로(C)를 접속시키기 위해 전환부(15)를 제어한다.

또한, 보조 기계 전력용 인버터(14)에 이상이 없다고 검출된 경우에는, 제어부(16')는 제1 경로(A)와 제3 경로(C)를 접속시키기 위해 전환부(15)를 제어한다. 이와 같이, 제어부(16')는 보조 기계 전력용 인버터(14)의 상태를 감시하고 있고(예를 들어, 자기 진단 기능의 통지의 유무에 의해 판단함), 보조 기계 전력용 인버터(14)의 고장 발생 시에는, 제2 경로(B)와 제3 경로(C)를 접속시키기 위해 전환부(15)를 제어한다.

다음에, 본 실시 형태에 관한 풍력 발전 시스템(10')의 작용에 대해, 도 4를 참조하여 설명한다.

통상 운전 시, 전환부(15)가 제1 경로(A)와 제3 경로(C)를 접속시키고 있고, 직류 링크(12)로부터 공급되는 직류 전력이, 보조 기계 전력용 인버터(14)에 의해 교류 전력으로 변환되어, 이 교류 전력이 보조 기계(8)에 공급되어 있다. 보조 기계 전력용 인버터(14)의 이상이 검출되면, 그 이상 정보가 제어부(16')에 출력된다. 제어부(16')에 있어서, 보조 기계 전력용 인버터(14)의 이상 정보를 취득한 경우에는, 제2 경로(B)와 제3 경로(C)를 접속시키기 위해 전환부(15)를 제어시키는 전환 지령이, 전환부(15)에 대해 출력된다. 이에 의해, 전환부는 전환되고, 제2 경로(B)와 제3 경로(C)가 접속되어, 전력 변환부(5)와 전력 계통(7)측 사이의 접속점 X로부터의 교류 전력이, 제2 경로(B)와 제3 경로(C)를 통해 보조 기계(8)에 공급된다. 이와 같이, 보조 기계 전력용 인버터(14)에 이상이 검출된 경우에는, 직류 링크(12)로부터의 전력 공급 대신에, 전력 계통(7)측으로부터의 전력 공급으로 전환되므로, 보조 기계(8)는 운전을 계속할 수 있다.

한편, 보조 기계 전력용 인버터(14)가 정상 상태로 복귀된 것이 검출된 경우에는, 그 정상 정보가 제어부(16')에 출력된다. 제어부(16')는 정상 정보에 기초하여, 보조 기계(8)로의 전력 공급을 직류 링크(12)로부터 행하게 하기 위해, 제1 경로(A)와 제3 경로(C)를 접속시키는 전환 지령을 전환부(15)에 출력한다. 전환부(15)는 취득한 전환 지령에 기초하여 경로가 전환되어, 제1 경로(A)와 제3 경로(C)를 접속시킨다.

이와 같이, 제어부(16')는 보조 기계 전력용 인버터(14)의 고장을 검출한 경우에는, 제2 경로(B)와 제3 경로(C)를 접속시키기 위해 전환부(15)를 제어한다. 또한, 제2 경로(B) 상에 차단기나 램프 등이 설치되어 있고, 차단기나 램프 등의 점검을 하는 경우에는, 제어부(16')는 제1 경로(A)와 제3 경로(C)를 접속시키기 위해 제어하는 것으로 해도 좋다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 전력 공급 장치(9') 및 방법에 따르면, 보조 기계 전력용 인버터(14)에 이상이 있는 경우에는, 전력 계통(7)측으로부터 보조 기계(8)로 전력 공급시키므로, 보조 기계 전력용 인버터(14)의 이상에 의하지 않고, 보조 기계(8)로의 전력 공급이 가능해진다. 또한, 보조 기계 전력용 인버터(14)가 이상이 아닌 것을 검출한 경우에는, 직류 링크(12)로부터 전력 공급시킬 수 있으므로, 전력 계통(7)측의 주파수나 전압 변동의 유무에 관계없이, 안정적으로 보조 기계(8)에 전력 공급을 할 수 있다.

1 : 풍력 발전 장치
4 : 발전기
5 : 전력 변환부
6 : 계통 주파수 센서
8 : 보조 기계
9 : 전력 공급 장치
10 : 풍력 발전 시스템
11 : 발전기측 인버터
12 : 직류 링크
13 : 전력 계통측 인버터
14 : 보조 기계 전력용 인버터
15 : 전환부
16 : 제어부

Claims

자연 에너지를 이용하여 발전하는 발전 장치와, 상기 발전 장치로부터 취득한 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 제1 변환기 및 상기 직류 전력을 전력 계통의 주파수에 적합한 교류 전력으로 변환하는 제2 변환기를 갖는 전력 변환부를 구비하는 발전 시스템에 적용되어, 상기 발전 장치의 보조 기계에 전력을 공급하는 전력 공급 장치이며,
상기 제1 변환기와 상기 제2 변환기 사이의 직류 링크로부터 공급되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 제3 변환기를 통해, 상기 직류 링크와 접속됨으로써 제1 경로를 형성하고, 상기 전력 변환부와 상기 전력 계통 사이와 접속됨으로써 제2 경로를 형성하고, 상기 보조 기계측과 접속됨으로써 제3 경로를 형성하여, 상기 전력 계통측의 요구에 따라서, 상기 제3 경로와 상기 제1 경로의 접속과, 상기 제3 경로와 상기 제2 경로의 접속을 전환하는 전환부를 구비하는, 전력 공급 장치.
제1항에 있어서, 상기 전력 계통의 상황 및 상기 직류 링크의 상황 중, 적어도 어느 한쪽에 따라서 상기 전환부를 제어하는 제어부를 구비하는, 전력 공급 장치.
제2항에 있어서, 상기 전력 계통측의 주파수 및 전압 중, 적어도 어느 한쪽이, 소정치 이상 변동되는 것이 예측되는 경우에, 상기 제어부는 상기 전환부를 동기 전환시켜, 제3 경로와 제1 경로를 접속시키는, 전력 공급 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서, 통상 운전 시, 상기 제2 경로와 상기 제3 경로가 접속되어 있고,
상기 제어부는, 상기 전력 계통의 주파수가, 허용되는 변동 범위인 제1 소정 범위 이상으로 되는 경우에, 상기 제1 경로와 상기 제3 경로를 접속시키기 위해 상기 전환부를 제어하는, 전력 공급 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서, 통상 운전 시, 상기 제2 경로와 상기 제3 경로가 접속되어 있고,
상기 제어부는, 상기 전력 계통의 주파수가, 허용되는 변동 범위인 제1 소정 범위보다 작은 범위인 제2 소정 범위 이하로 되는 경우에, 상기 제2 경로와 상기 제3 경로를 접속시키기 위해 상기 전환부를 제어하는, 전력 공급 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 제어부는 상기 전력 계통의 주파수의 변동 기간을 계측하여, 상기 변동 기간에 따라서 상기 전환부를 제어하는, 전력 공급 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서, 통상 운전 시, 상기 제2 경로와 상기 제3 경로가 접속되어 있고,
상기 제어부는, 상기 전력 계통의 전압이, 허용되는 변동 범위인 제3 소정 범위 이상인 경우에, 상기 제1 경로와 상기 제3 경로를 접속시키기 위해 상기 전환부를 제어하는, 전력 공급 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서, 통상 운전 시, 상기 제2 경로와 상기 제3 경로가 접속되어 있고,
상기 제어부는, 상기 전력 계통의 전압이, 허용되는 변동 범위인 제3 소정 범위보다 작은 범위인 제4 소정 범위 이하인 경우에, 상기 제2 경로와 상기 제3 경로를 접속시키기 위해 상기 전환부를 제어하는, 전력 공급 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 제어부는 상기 전력 계통의 전압의 변동 기간을 계측하여, 상기 변동 기간에 따라서 상기 전환부를 제어하는, 전력 공급 장치.
제2항에 있어서, 통상 운전 시, 상기 제1 경로와 상기 제3 경로가 접속되어 있고,
상기 제어부는, 상기 제3 변환기에 이상이 있는 것을 검출한 경우에는, 상기 제2 경로와 상기 제3 경로를 접속하기 위해 상기 전환부를 제어하는, 전력 공급 장치.
제2항 또는 제10항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 제3 변환기의 이상을 검출한 것에 의해, 상기 전환부에 의해 상기 제2 경로와 상기 제3 경로를 접속시킨 후에, 상기 제3 변환기가 이상이 아닌 것을 검출한 경우에는, 상기 제1 경로와 상기 제3 경로를 접속시키기 위해 상기 전환부를 제어하는, 전력 공급 장치.
제1항 내지 제3항 또는 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보조 기계는 상기 전환부로부터 접속되는 제1 보조 기계군과, 상기 전력 변환부와 상기 전력 계통 사이로부터 상기 전환부를 통하지 않고 접속되는 제2 보조 기계군을 포함하고,
상기 제2 보조 기계군에 포함되는 상기 보조 기계는 정지한 경우라도, 상기 발전 장치의 운전에 지장을 초래하지 않는 상기 보조 기계로 하고,
상기 제1 보조 기계군에 포함되는 상기 보조 기계는 상기 제2 보조 기계군 이외의 상기 보조 기계로 하는, 전력 공급 장치.
자연 에너지를 이용하여 발전하는 발전 장치와, 상기 발전 장치로부터 취득한 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 제1 변환기 및 상기 직류 전력을 전력 계통의 주파수에 적합한 교류 전력으로 변환하는 제2 변환기를 갖는 전력 변환부를 구비하는 발전 시스템에 적용되어, 상기 발전 장치의 보조 기계에 전력을 공급하는 전력 공급 방법이며,
상기 제1 변환기와 상기 제2 변환기 사이의 직류 링크로부터 공급되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 제3 변환기를 통해, 상기 직류 링크와 접속됨으로써 제1 경로를 형성하고, 상기 전력 변환부와 상기 전력 계통 사이와 접속됨으로써 제2 경로를 형성하고, 상기 보조 기계측과 접속됨으로써 제3 경로를 형성하여, 상기 전력 계통측의 요구에 따라서, 상기 제3 경로와 상기 제1 경로의 접속과, 상기 제3 경로와 상기 제2 경로의 접속을 전환하는, 전력 공급 방법.