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KR101706430B1 - Apparatus of cotrolling switch blocking reversed power flow for system interconnection inverter and system interconnection inverter comprising the same - Google Patents

Apparatus of cotrolling switch blocking reversed power flow for system interconnection inverter and system interconnection inverter comprising the same Download PDF

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KR101706430B1
KR101706430B1 KR1020140179743A KR20140179743A KR101706430B1 KR 101706430 B1 KR101706430 B1 KR 101706430B1 KR 1020140179743 A KR1020140179743 A KR 1020140179743A KR 20140179743 A KR20140179743 A KR 20140179743A KR 101706430 B1 KR101706430 B1 KR 101706430B1
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김효성
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공주대학교 산학협력단
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    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/28—Modifications for introducing a time delay before switching
    • H03K17/292—Modifications for introducing a time delay before switching in thyristor, unijunction transistor or programmable unijunction transistor switches

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Abstract

계통 전원에 연결되어 정상모드 운전시 계통 전원에서 제공되는 전력을 저장하고 백업모드 운전시 저장전력을 전용 부하로 제공하는 계통연계형 인버터 시스템과 계통 전원 사이의 전기적 연결/차단을 위해 역병렬 연결된 두 개의 사이리스터로 이루어진 정지전력형 메인 스위치를 포함하는 계통연계형 인버터 시스템용 역조류 방지 스위치 제어 장치가 개시된다. 상기 스위치 제어 장치는, 상기 계통 전원의 전압을 검출한 값을 입력 받아 상기 계통 전원 전압의 오류 발생 여부를 검출하는 오류 검출부; 상기 계통 전원의 전압을 검출한 값을 입력 받아 상기 계통 전원의 전압의 극성을 검출하는 제로크로싱 검출부; 및 상기 오류 검출부의 오류 검출 결과 및 상기 제로크로싱 검출부의 상기 계통 전원의 전압 극성에 따라 상기 두 개의 사이리스터의 온/오프 상태를 각각 결정하는 두 개의 게이트 신호를 생성하여 상기 두 개의 사이리스터의 게이트로 인가하는 게이트 신호 출력부를 포함한다.A grid-connected inverter system that is connected to the grid power and stores the power provided by the grid power during normal mode operation and provides the stored power as a dedicated load during backup mode operation. A reverse-current prevention switch control device for a grid-connected inverter system including a stationary-power-type main switch composed of twenty thyristors. The switch control apparatus includes an error detection unit receiving a value of a voltage of the system power source and detecting whether the system power source voltage has an error; A zero crossing detection unit receiving a value of a voltage of the system power supply and detecting a polarity of a voltage of the system power supply; And generating two gate signals for respectively determining on / off states of the two thyristors according to an error detection result of the error detector and a voltage polarity of the system power source of the zero crossing detector, And a gate signal output unit.

Description

계통연계형 인버터 시스템용 역조류 방지 스위치 제어 장치 및 이를 포함하는 계통연계형 인버터 시스템{APPARATUS OF COTROLLING SWITCH BLOCKING REVERSED POWER FLOW FOR SYSTEM INTERCONNECTION INVERTER AND SYSTEM INTERCONNECTION INVERTER COMPRISING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inverted-current prevention switch control system for a grid-connected inverter system, and a grid-connected inverter system including the inverted-

본 발명은 계통연계형 인버터 시스템용 역조류 방지 스위치 제어 장치 및 이를 포함하는 계통연계형 인버터 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 정상모드 운전에서 백업모드 운전으로 전환하는 경우 발생되는 역조류 문제를 해결할 수 있는 계통연계형 인버터 시스템용 역조류 방지 스위치 제어 장치 및 이를 포함하는 계통연계형 인버터 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a reverse-current prevention switch control apparatus for a grid-connected inverter system and a grid-connected inverter system including the same, and more particularly, to a reverse- And more particularly, to a grid-connected inverter control system and a grid-connected inverter system including the same.

일반적으로 계통연계형 인버터 시스템은 계통연계형 UPS(Uninterruptible Power Supply), 신재생 발전용 PCS(Power Conditioning System) 등 다양한 응용분야에 사용된다. Generally, grid-connected inverter systems are used in various applications such as grid-connected UPS (Uninterruptible Power Supply) and power conditioning system (PCS) for new and renewable power generation.

도 1은 일반적인 계통연계형 인버터 시스템의 전력회로 개념도를 도시한 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이 계통연계형 인버터 시스템은, 배터리(11)의 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 계통으로 제공하거나, 계통의 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 배터리(11)에 저장하는 인버터 회로부(10)와 배터리(11)의 전류와 전압 및 계통으로 제공되거나 계통으로부터 입력되는 전류 및 전압의 크기에 따라 변환되는 전력을 크기를 제어하는 제어부(20)를 포함하여 구성될 수 있다. 1 is a conceptual diagram of a power circuit of a general grid interconnected inverter system. As shown in FIG. 1, the grid interconnected inverter system includes a inverter 11 that converts DC power of a battery 11 into AC power to provide it as a system, converts an AC power of the system into DC power, And a control unit 20 for controlling the magnitude of the current and voltage of the circuit unit 10 and the battery 11, and the magnitude of the electric power supplied or supplied from the system and the electric power converted according to the magnitude of the voltage.

인버터 회로부(10)는 직류 전력을 저장하고 공급하는 배터리(11)와, DC 링크(12)와, DC 링크(12)를 통해 일측의 입출력단이 배터리(11)와 연결되어 배터리의 직류 전력을 교류전력으로 변환하여 타측의 입출력단을 통해 출력하고 타측의 입출력단을 통해 입력된 교류 전력을 직류전력으로 변환하여 배터리(11)로 공급하는 양방향 전력변환 스위칭 회로부(13)와, 양방향 전력변환 스위칭 회로부(13)의 타측 입출력단에 연결되는 필터부(14)와, 인버터 회로부(10)와 계통과의 절연을 위해 마련되는 매칭 트랜스포머(15)를 포함할 수 있다.The inverter circuit unit 10 includes a battery 11 for storing and supplying DC power, a DC link 12, and an input / output terminal of one side connected to the battery 11 via the DC link 12, A bidirectional power conversion switching circuit unit 13 which converts AC power into AC power and outputs the AC power through an input / output terminal of the other side and DC power inputted through an input / output terminal of the other side to DC power and supplies the DC power to the battery 11, A filter unit 14 connected to the other input / output terminal of the circuit unit 13, and a matching transformer 15 provided for insulation between the inverter circuit unit 10 and the system.

또한, 제어부(20)는 배터리(11)의 전압과 전류 및 양방향 전력변환 스위칭 회로(13)의 교류측 출력 또는 입력 전류 및 전압을 입력 받아 사전 설정된 배터리(11)의 입력 전압 및 양방향 전력변환 스위칭 회로(13)의 교류측 출력 전압의 크기를 사전 설정된 값으로 제어하기 위한 스위칭 제어신호를 생성하는 전압 제어부(21) 및 전압 제어부(21)의 스위칭 제어신호에 따라 양방향 전력변환 스위칭 회로(13)에 포함된 스위칭 소자(SW1 내지 SW4)를 구동시키는 PWM 구동부(22)를 포함할 수 있다.The control unit 20 receives the voltage and current of the battery 11 and the alternating current output or input current and voltage of the bi-directional power conversion switching circuit 13 and receives the input voltage of the battery 11 and the bidirectional power conversion switching A voltage control section 21 for generating a switching control signal for controlling the magnitude of the AC output voltage of the circuit 13 to a predetermined value and a bidirectional power conversion switching circuit 13 in accordance with a switching control signal of the voltage control section 21. [ And a PWM driving unit 22 for driving the switching elements SW1 to SW4 included in the switching unit.

또한, 계통연계형 인버터 시스템은 계통 전원(40)과 외부 부하와 시스템의 전기적 연결을 차단하기 위한 정지전력형 메인 스위치(100)를 더 포함할 수 있다. The grid-connected inverter system may further include a grid power supply 40 and a stationary power type main switch 100 for interrupting an electrical connection between the external load and the system.

도 1에서 계통 전원(Vsrc)(40)은 수용가에 교류 전력을 공급하는 전원으로, 이 계통 전원(40)이 정상 동작되는 경우에는 인버터 회로부(10)의 전용 부하(Critical Load)(30)뿐만 아니라 외부의 외부 부하(External Load)(50)도 계통 전원(40)에 직접 접속되어 전력 공급을 받는다.1, the system power supply (V src ) 40 is a power supply for supplying AC power to a customer. When the system power supply 40 is operated normally, a dedicated load (critical load) 30 of the inverter circuit unit 10, In addition, an external load (external load) 50 is directly connected to the system power supply 40 to receive power supply.

전압 제어부(21)는 계통 전원(40)의 크기를 감시학 계통 전원(40)에 문제가 발생하는 경우 정지전력형 메인 스위치(100)를 턴 오프할 수 있다. 통상 정지전력형 메인 스위치(100)는 통상 역병렬 구조로 연결된 두 개의 사이리스터 또는 트라이악을 이용하여 구현될 수 있다.The voltage control unit 21 can turn off the power supply of the system power supply 40 when the power supply system 40 of the surveillance system has a problem. The normal power type main switch 100 may be implemented using two thyristors or triacs connected in a normally anti-parallel structure.

도 1에 도시된 계통연계형 인버터 시스템은 UPS로 동작하는 예를 도시한 것으로, 계통 전원(40)에 의한 계통 전력이 정상적으로 제공되는 경우, 계통연계형 인버터는 정상모드 운전을 한다. 계통 전원(40)은 외부 부하(50)와 계통연계형 인버터 시스템 및 전용 부하(30)에 안정적인 전압을 공급한다. 이 때 정지전력형 메인 스위치(100)는 턴온되며 계통연계형 인버터 시스템은 계통 전원으로부터 정현적인 전류를 공급받아 직류로 변환하여 배터리(11)를 충전함으로써 전기에너지를 저장한다. The grid interconnected inverter system shown in FIG. 1 shows an example of operating as a UPS. When the grid power by the grid power supply 40 is normally provided, the grid interconnected inverter operates in the normal mode. The system power supply 40 supplies a stable voltage to the external load 50, the grid interconnected inverter system, and the dedicated load 30. At this time, the static power type main switch 100 is turned on, and the grid interconnected inverter system receives the sinusoidal current from the system power supply and converts it into DC to store the electric energy by charging the battery 11. [

한편, 계통 전원(40)에 순간 전압강하, 저전압, 고조파왜곡, 정전 등의 사고가 발생하는 경우, 계통연계형 인버터 시스템은 정지전력형 메인 스위치 (100)를 턴오프시켜서 전원을 차단하고, 배터리(11)에 저장되어 있던 에너지를 방전하여 전용 부하(30)에 안정적인 교류전압을 공급하여야 한다. 이러한 운전을 백업모드 운전이라고 한다. 즉, 백업모드 운전 시 계통연계형 인버터 시스템은 주요부하에 끊임 없이 연속적인 전력을 공급하면서 동시에 계통으로부터 분리차단 되어야 한다. 그런데, 만일 계통 전원측 전압이 정전된 상황에서 계통연계형 인버터가 지속적으로 계통에 연계되어 운전된다면 다음과 같은 문제가 발생할 수 있다.On the other hand, when an accident such as an instantaneous voltage drop, a low voltage, a harmonic distortion, or a power failure occurs in the system power supply 40, the grid interconnected inverter system turns off the stationary power type main switch 100, It is necessary to discharge the energy stored in the battery 11 and supply a stable alternating voltage to the dedicated load 30. [ This operation is called backup mode operation. That is, in the backup mode operation, the grid-connected inverter system must continuously disconnect power from the system while continuously supplying power to the main load. However, if the grid-connected inverter continues to operate in conjunction with the grid in a situation where the voltage of the grid power supply side is interrupted, the following problems may occur.

먼저, 계통연계형 인버터가 계통에 연결되어 있는 외부부하에까지 불필요하게 전력을 공급함으로써 과부하 상태가 되어 고장이 발생할 위험이 있다. 또한, 계통연계형 인버터가 역으로 배전용 변압기의 2차측을 여자하여서 1차측에 고압이 발생함으로써, 전기가 나갔을 것으로 판단한 전기수리자나 일반인이 감전되어 다칠 위험이 있다. 또한, 계통연계형 인버터가 계통 전원 측의 고장을 검출하지 못하고 계속 운전되는 경우, 전압의 크기와 주파수가 흔들리면서 민감한 전기기기의 오작동이나 파손을 가져올 수 있다. 또한, 복전되는 순간 계통연계형 인버터와 전원전압간에 동기의 불일치로 인한 사고가 발생할 수 있다.First, the grid-connected inverter unnecessarily supplies electric power to an external load connected to the system, resulting in an overload state, which may cause a failure. In addition, the grid-connected inverter generates a high voltage on the primary side by energizing the secondary side of the power distribution transformer, and there is a danger that an electric repairer or a general person who thinks that electricity has been discharged may be injured by electric shock. In addition, if the grid-connected inverter continues to operate without detecting a fault on the grid power side, the magnitude and frequency of the voltage fluctuate, which may lead to malfunction or damage of the sensitive electric device. In addition, an accident due to a mismatch in synchronization between the grid-connected inverter and the power supply voltage may occur at the moment of the completion.

도 2는 종래의 계통연계형 인버터에서 사용되는 정지전력형 메인 스위치를 도시한 도면이다. 도 2를 참조하면, 종래의 계통연계형 인버터에 적용된 메인 스위치는 (a)와 같이 트라이악(TRIAC)(101)을 사용하여 구현되거나 (b)와 같이 두 개의 사이리스터(102, 103)을 역병렬 접속시킨 후 각 사이리스터(102, 103)의 게이트를 공통의 단자로 구현할 수 있다. 도 2의 (a)와 (b)는 실질적으로 동일한 개념의 스위치이다. 제어부로부터 트라이악(101) 또는 사이리스터(102, 103)의 게이트로 입력되는 차단신호(Trip Signal)가 로우(Low)일 때 정지전력형 메인 스위치의 게이트에는 하이(High) 상태의 신호가 입력되어는 정지전력형 메인 스위치는 온(ON) 상태를 유지하며, 전원 측에 고장이 발생하는 등의 이유로 인하여 차단신호(Trip Signal)가 하이(High)가 되면 게이트 신호가 로우(Low) 상태로 전환되면서 정지전력형 메인 스위치는 턴 오프된다. 이 때 정지전력형 메인 스위치는 트라이악 또는 사이리스터로 구성되어 있으므로 트라이악 또는 사이리스터의 전기적 특성 상 게이트 신호가 로우(Low)로 변경 되더라도 게이트 신호의 변경 즉시 턴오프 되지는 않으며, 정지전력형 메인 스위치에 흐르는 전류(Imain)가 영이 되어야 완전히 오프 상태가 된다.2 is a diagram showing a static power type main switch used in a conventional grid interconnect type inverter. Referring to FIG. 2, the main switch applied to the conventional grid-connected inverter is implemented using a TRIAC 101 as shown in (a), or two thyristors 102 and 103 as shown in (b) The gates of the thyristors 102 and 103 can be realized as a common terminal after being connected in parallel. 2 (a) and 2 (b) are switches having substantially the same concept. When the shutoff signal (Trip signal) input from the control unit to the gate of the triac 101 or the thyristors 102 and 103 is low, a signal of a high state is inputted to the gate of the static power type main switch The main power of the static power type main switch is kept ON and the gate signal is switched to the low state when the trip signal is high due to the occurrence of a failure on the power source side, The main power switch is turned off. At this time, since the static power type main switch is composed of a triac or a thyristor, even if the gate signal is changed to low due to the electrical characteristics of the triac or thyristor, the static power type main switch is not turned off immediately after the change of the gate signal, The current (I main ) flowing through the resistor becomes zero to be completely turned off.

도 3은 종래의 정지전력형 메인 스위치를 적용한 계통연계 인버터 시스템의 시뮬레이션 결과를 도시한 도면이다. 도 3에 도시된 것과 같은 시뮬레이션에서, 시뮬레이션 초기 20ms 시간 동안은 계통 전원(40)의 전압(Vscr)이 정상이지만 20ms 이후부터 계통 전원에 고장이 발생하여 그 전압값이 영이 된다고 가정한다. 즉, 초기 20ms 동안은 계통연계 인버터 시스템은 정상모드 운전을 하며, 20ms 시점에 계통 전원의 사고가 발생하면 계통연계 인버터 시스템은 사고를 검출하여 백업모드 운전으로 전환을 한다.3 is a diagram showing simulation results of a grid-connected inverter system to which a conventional static power type main switch is applied. In the simulation as shown in Fig. 3, it is assumed that the voltage ( Vscr ) of the system power supply 40 is normal for 20 ms during the simulation, but a fault occurs in the system power supply after 20 ms and the voltage value becomes zero. That is, during the initial 20 ms, the grid-connected inverter system operates in the normal mode, and when an accident occurs in the grid power at the time of 20 ms, the grid-connected inverter system detects an accident and switches to the backup mode operation.

전용 부하 전력을 공급하기 위하여 계통연계 인버터 시스템에 의하여 만들어지는 전용 부하단 전압(Vload)는 계통 전원의 전압(Vscr)에 비하여 약 5.7도 정도 위상이 뒤져있다. 이 때, 필터부(14) 중간 리액터(Lf) 에 걸리는 전압은 계통 전원의 전압(Vscr)에 비하여 90° 앞서며 크기는 0.1pu정도가 된다. 따라서 중간리액터(lf)에 흐르는 전류는 전원전압과 동상으로 1pu의 값이 된다.In order to supply the dedicated load power, the dedicated sub-step voltage (V load ) generated by the grid-connected inverter system is out of phase by about 5.7 degrees with respect to the voltage ( Vscr ) of the system power supply. At this time, the voltage applied to the intermediate reactor L f of the filter unit 14 is 90 ° ahead of the voltage V scr of the system power supply, and the magnitude is about 0.1 pu. Therefore, the current flowing in the intermediate reactor (l f) is the value of the supply voltage in phase with 1pu.

또한, 도 3의 시뮬레이션에서 20ms의 시점에서 발생하는 정전을 검출하는데 지연되는 시간을 3ms로 가정하였다. 따라서 23ms의 시점에서부터 정지전력형 메인스위치(100)에 보내주는 게이트 신호가 로우 상태가 됨으로써 정지전력형 메인스위치(100)가 오프된다. 이 때, 정지전력형 메인스위치(100)는 도 2의 (b)와 같이 역병렬 사이리스터로 구성되는 것으로, 각 사이리스터의 게이트 신호가 로우 상태가 되어도 즉시 오프되지 않으며 정지전력형 메인스위치(100) 내부에 흐르던 전류가 영이 될 때까지 도통이 지속된다. 도 3의 시뮬레이션 파형처럼 전원정전 사고가 발생한 직후 계통연계형 인버터 시스템는 과도적으로 전용 부하(30)뿐만 아니라 외부 부하(50)에도 전력을 공급해야 하는 과부하조건에 이르게 된다. In the simulation of FIG. 3, it is assumed that the delay time for detecting the blackout occurring at the time of 20 ms is 3 ms. Therefore, the gate signal sent to the static power type main switch 100 from the time point of 23 ms becomes a low state, thereby turning off the static power type main switch 100. In this case, the static power type main switch 100 is constituted by an antiparallel thyristor as shown in FIG. 2 (b). Even if the gate signal of each thyristor becomes a low state, the static power type main switch 100 does not immediately turn off, The conduction continues until the current flowing inside becomes zero. As shown in the simulation waveform of FIG. 3, immediately after a power failure occurs, the grid-connected inverter system transiently reaches an overload condition in which power is supplied not only to the dedicated load 30 but also to the external load 50.

도 3의 시뮬레이션의 경우 계통에 흐르는 전류(도 3에서 Iinv)의 피크가 정상상태에서 60A 정도 이던 것이 전원정전 사고시 과도적으로 460A에 이르고 있다. 계통연계형 인버터 시스템은 부하에 1pu의 전력을 공급함과 동시에 과도적으로 약 2/3사이클 정도의 시간 동안 외부 부하에도 약 7.7pu의 전력을 공급하여야 하는 문제가 발생한다. 이러한 과도전류는 계통연계형 인버터 시스템의 허용전류를 넘게 되므로 과부하 차단되는 사고로 이어질 것이다.In the case of the simulation of Fig. 3, the peak of the current (Iinv in Fig. 3) flowing in the system is about 60A in the steady state, and reaches 460A excessively at power supply failure. In the grid-connected inverter system, a power of about 7.7 pu is required to be supplied to an external load for about 2/3 of a transient period while supplying 1 pu of power to the load. Such a transient current will exceed the allowable current of the grid-connected inverter system, leading to an accident that is overloaded.

도 3의 시뮬레이션에서 계통 전원 측 정전사고 이후의 과도상태를 해석하면 도 4와 같다. 도 4는 도 1에 도시된 계통 전원, 전용 부하, 외부 부하 및 계통연계형 인버터 시스템의 연결 관계를 도시한 등가 회로이다. 도 4에서 중간리액터(Linter)는 전원전압과 인버터출력전압간의 리액터로서, 물리적으로 교류전원측 전류를 정현적으로 제어하는 것을 가능하게 하며 그 값은 필터 인덕터 (Lf)와 같다. 도 4에서 정지전력형 메인스위치는 두 개의 사이리스터 스위치(SCRpositive 및 SCRnegative)가 역병렬로 접속된 형태를 적용하였으며 사이리스터 스위치의 게이트 신호는 공통으로 묶여 있다. The analysis of the transient state after the power failure on the grid power side in the simulation of Fig. 3 is as shown in Fig. 4 is an equivalent circuit diagram showing the connection relationship between the grid power supply, the dedicated load, the external load, and the grid-connected inverter system shown in Fig. In FIG. 4, the intermediate reactor (L inter ) is a reactor between the power supply voltage and the inverter output voltage, and physically controls the AC side current to be sinusoidally controlled, and its value is the same as the filter inductor (L f ). In FIG. 4, the static power type main switch employs a form in which two thyristor switches (SCR positive and SCR negative ) are connected in antiparallel, and gate signals of thyristor switches are commonly connected.

도 4의 (a)는 사고 직전의 등가회로로서, 정지전력형 메인스위치의 두 사이리스터는 게이트 신호에 의하여 모두 온 상태이고, 전원측 전압(Vscr)은 외부 부하(Rexternal)와 계통연계형 인버터 및 전용 부하(Rload)에 정상적으로 전력을 공급하고 있다. FIG. 4A is an equivalent circuit immediately before the accident, in which both thyristors of the static power type main switch are all turned on by the gate signal and the power source side voltage V scr is connected to the external load R external and the grid- And the dedicated load (R load ).

도 4의 (b) 는 전원측 정전사고 직후의 등가회로이다. 이 때 계통 전원측은 정전이 되어 계통 전원측 전압(Vscr)은 영이 되었으나, 계통연계형 인버터는 아직 전원측 사고를 검출하지 못하여 두 사이리스터 스위치의 게이트 신호를 여전히 온 상태로 인가하고 있다. 계통 전원측 전압(Vscr)은 영이지만 계통연계형 인버터의 출력전압(Vinv)은 양의 값으로 존재하기 때문에 정방향 사이리스터 스위치(SCRpositive)는 역바이어스 되어 꺼진다. 하지만 게이트 신호는 여전히 온 상태로 있기 때문에 부방향 사이리스터 스위치(SCRnegative)는 순바이어스되어 켜지면서 계통연계형 인버터는 외부부하 (Rexternal)에 과도적으로 전력을 공급하게 된다. 즉 과도적으로 역조류가 발생되어 계통연계형 인버터가 과부하 상태가 되는 것이다. 약 3ms가 지난 후에 두 사이리스터 스위치의 게이트 신호가 오프로 되지만 일단 온 된 부방향 사이리스터 스위치(SCRnegative)는 스위치에 흐르는 전류가 영이 될 때까지 온 상태가 계속되어 과전류 사고를 유발할 수 있다.4 (b) is an equivalent circuit immediately after a power-supply side power failure. At this time, the system power source side has a power failure, so that the system side power source voltage (V scr ) becomes zero. However, the grid type inverter does not yet detect the power side incident and the gate signals of the two thyristor switches are still turned on. Since the system power source voltage V scr is zero, but the output voltage V inv of the grid-connected inverter is positive, the forward thyristor switch SCR positive is reversed biased. However, since the gate signal is still on, the negative direction thyristor switch (SCR negative ) is forward biased and turns on, and the grid-connected inverter supplies power to the external load (R external ) transiently. In other words, the transient current is generated and the grid connected inverter is overloaded. After about 3ms, the gate signal of both thyristor switches is turned off, but once turned on, the negative thyristor switch (SCR negative ) continues to be on until the current flowing through the switch becomes zero, which can lead to an overcurrent accident.

따라서, 본 발명은 정상모드 운전에서 백업모드 운전으로 전환하는 경우 발생되는 역조류 문제를 해결할 수 있는 계통연계형 인버터 시스템용 역조류 방지 스위치 제어 장치 및 이를 포함하는 계통연계형 인버터 시스템을 제공하는 것을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a reverse-current prevention switch control apparatus for a grid-connected inverter system and a grid-connected inverter system including the same, capable of solving the problem of reverse current generated when switching from a normal mode operation to a backup mode operation This is a technical problem to be solved.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명은, According to an aspect of the present invention,

계통 전원에 연결되어 정상모드 운전시 계통 전원에서 제공되는 전력을 저장하고 백업모드 운전시 저장전력을 전용 부하로 제공하는 계통연계형 인버터 시스템과 계통 전원 사이의 전기적 연결/차단을 위해 역병렬 연결된 두 개의 사이리스터로 이루어진 정지전력형 메인 스위치를 포함하는 계통연계형 인버터 시스템용 역조류 방지 스위치 제어 장치에 있어서,A grid-connected inverter system that is connected to the grid power and stores the power provided by the grid power during normal mode operation and provides the stored power as a dedicated load during backup mode operation. 1. A reverse-current prevention switch control device for a grid-connected inverter system comprising a stationary-power-type main switch composed of twenty thyristors,

상기 계통 전원의 전압을 검출한 값을 입력 받아 상기 계통 전원 전압의 오류 발생 여부를 검출하는 오류 검출부;An error detector for receiving a value of a voltage of the system power source and detecting whether the system power source voltage has an error;

상기 계통 전원의 전압을 검출한 값을 입력 받아 상기 계통 전원의 전압의 극성을 검출하는 제로크로싱 검출부; 및A zero crossing detection unit receiving a value of a voltage of the system power supply and detecting a polarity of a voltage of the system power supply; And

상기 오류 검출부의 오류 검출 결과 및 상기 제로크로싱 검출부의 상기 계통 전원의 전압 극성에 따라 상기 두 개의 사이리스터의 온/오프 상태를 각각 결정하는 두 개의 게이트 신호를 생성하여 상기 두 개의 사이리스터의 게이트로 인가하는 게이트 신호 출력부Two gate signals for determining the ON / OFF states of the two thyristors are generated according to the error detection result of the error detection unit and the voltage polarity of the system power source of the zero crossing detection unit and are applied to the gates of the two thyristors The gate signal output section

를 포함하는 계통연계형 인버터 시스템용 역조류 방지 스위치 제어 장치를 제공한다.The present invention also provides a reverse-current prevention switch control device for a grid-connected inverter system.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 오류 검출부는 상기 계통 전원 전압의 오류 발생을 검출한 경우 하이 상태가 되는 트립 신호를 출력하고, 상기 제로크로싱 검출부는 상기 계통 전원 전압이 양의 값인 경 하이 상태를 유지하는 제1 펄스 및 상기 계통 전원 전압이 음의 값인 경우 하이 상태를 유지하는 제2 펄스를 출력하며, 상기 게이트 신호 출력부는 상기 트립 신호 및 상기 제1 펄스에 따라 상기 두 개의 사이리스터 중 애노드가 상기 계통 전원 측에 연결된 정방향 사이리스터의 게이트 신호를 생성하고, 상기 트립 신호 및 상기 제2 펄스에 따라 상기 두 개의 사이리스터 중 애노드가 계통연계형 인버터 시스템 측에 연결된 부방향 사이리스터의 게이트 신호를 생성할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the error detection unit outputs a trip signal that becomes a high state when an error occurrence of the system power supply voltage is detected, and the zero crossing detection unit detects a zero state of the system power supply voltage Wherein the gate signal output unit outputs the first pulse and the second pulse that maintain the high state when the system power supply voltage is a negative value and the gate signal output unit outputs the first pulse and the second pulse to the anode of the two thyristors according to the trip signal and the first pulse, A gate signal of a forward thyristor connected to the system power supply side and a gate of a negative thyristor connected to the anode of the two thyristors on the grid interconnected inverter system may be generated according to the trip signal and the second pulse .

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 게이트 신호 출력부는, 상기 트립 신호의 반전 신호 및 상기 제1 펄스를 입력으로 하고 출력을 상기 정방향 사이리스터의 게이트로 인가하는 제1 AND 논리소자 및 상기 트립 신호의 반전 신호 및 상기 제2 펄스를 입력으로 하고 출력을 상기 부방향 사이리스터의 게이트로 인가하는 제2 AND 논리소자를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the gate signal output section includes a first AND logic element for receiving the inverted signal of the trip signal and the first pulse and for applying an output to the gate of the forward thyristor, And a second AND logic element for receiving the signal and the second pulse and for applying an output to the gate of the negative direction thyristor.

본 발명의 일 실시형태는, 상기 제로크로싱 검출부에서 검출된 상기 계통 전원의 전압 극성에 따라 사전 설정된 크기의 역편차 전압을 생성하는 역편차 전압 생성부; 및 상기 오류 검출부가 상기 계통 전원 전압의 오류 발생을 검출한 경우, 상기 역편차 전압을 상기 계통 전원의 전압에 합산하여 상기 계통연계형 인버터 시스템의 출력을 제어하기 위한 기준 전압으로 제공하는 기준전압 출력부를 더 포함할 수 있다.An embodiment of the present invention may include: a reverse bias voltage generator for generating a reverse bias voltage of a predetermined magnitude according to a voltage polarity of the system power supply detected by the zero crossing detector; And a reference voltage output circuit for adding the reverse bias voltage to the voltage of the system power supply and providing the reference voltage as a reference voltage for controlling the output of the grid interconnected inverter system when the error detection unit detects an error in the system power supply voltage, And the like.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 오류 검출부는 상기 계통 전원 전압의 오류 발생을 검출한 경우 하이 상태가 되는 트립 신호를 출력하고, 상기 제로크로싱 검출부는 상기 계통 전원 전압이 양의 값인 경 하이 상태를 유지하는 제1 펄스 및 상기 계통 전원 전압이 음의 값인 경우 하이 상태를 유지하는 제2 펄스를 출력하며, 상기 역편차 전압 생성부는, 상기 제1 펄스가 하이 상태인 경우 양의 부호를 갖는 상기 역편차 전압을 생성하고 상기 제2 펄스가 하이 상태인 경우 음의 부호를 갖는 상기 역편차 전압을 생성하며, 상기 기준전압 출력부는, 상기 트립 신호가 하이 상태인 경우 상기 양의 부호를 갖는 역편차 전압과 상기 음의 부호를 갖는 역편차 전압 및 상기 계통 전원의 전압을 합산하여 상기 기준전압을 생성할 수 있다.
In one embodiment of the present invention, the error detection unit outputs a trip signal that becomes a high state when an error occurrence of the system power supply voltage is detected, and the zero crossing detection unit detects a zero state of the system power supply voltage And a second pulse that maintains a high state when the system power supply voltage is a negative value, and the reverse deviation voltage generator outputs the first pulse having a negative sign when the first pulse is in a high state, And generates a reverse bias voltage having a negative sign when the second pulse is in a high state, and the reference voltage output section generates a reverse bias voltage having the positive sign when the trip signal is in a high state, The negative differential voltage having the negative sign, and the voltage of the system power supply to generate the reference voltage.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서 본 발명은,According to another aspect of the present invention,

직류 전력을 저장하고 공급하는 배터리와, 입출력단이 상기 배터리와 연결되어 상기 배터리의 직류 전력을 교류전력으로 변환하여 타측의 입출력단을 통해 출력하고 계통 전원에 연결된 상기 타측의 입출력단을 통해 입력된 교류 전력을 직류전력으로 변환하여 상기 배터리로 공급하는 양방향 전력변환 스위칭 회로부를 포함하는 인버터 회로부;An input / output terminal connected to the battery for converting DC power of the battery into AC power and outputting the AC power through an input / output terminal on the other side and inputting / outputting the AC power through an input / output terminal on the other side connected to the system power supply; An inverter circuit part including a bidirectional power conversion switching circuit part for converting AC power into DC power and supplying the AC power to the battery;

상기 인버터 회로부와 상기 계통 전원 사이의 전기적 연결/차단을 위해 역병렬 연결된 두 개의 사이리스터를 포함하는 정지전력형 메인 스위치; 및A stationary power type main switch including two thyristors connected in antiparallel to each other for electrical connection / disconnection between the inverter circuit portion and the system power supply; And

상기 계통 전원의 전압을 검출한 값을 입력 받아 상기 계통 전원 전압의 오류 발생 여부를 검출하는 오류 검출부와, 상기 계통 전원의 전압을 검출한 값을 입력 받아 상기 계통 전원의 전압의 극성을 검출하는 제로크로싱 검출부와, 상기 오류 검출부의 오류 검출 결과 및 상기 제로크로싱 검출부의 상기 계통 전원의 전압 극성에 따라 상기 두 개의 사이리스터의 온/오프 상태를 각각 결정하는 두 개의 게이트 신호를 생성하여 상기 두 개의 사이리스터의 게이트로 인가하는 게이트 신호 출력부를 포함하는 메인 스위치 제어부An error detection unit for receiving a value of the voltage of the system power supply and detecting whether the system power supply voltage is erroneous or not and a zero detection unit for receiving a value of the voltage of the system power supply and detecting a polarity of the voltage of the system power supply, And a controller for generating two gate signals for respectively determining on / off states of the two thyristors according to the error detection result of the error detector and the voltage polarity of the system power source of the zero crossing detector, And a gate signal output unit for applying a gate signal to the gate,

를 포함하는 계통연계형 인버터 시스템을 제공한다.And a grid-connected inverter system.

본 발명에 따르면, 계통연계형 인버터의 백업모드 운전 전환시 외부 부하로의 역조류에 의한 인버터의 과부하 상태를 차단함으로써 계통연계형 인버터의 고장 및 그에 따른 다양한 사고를 예방할 수 있는 우수한 효과가 있다.According to the present invention, there is an advantageous effect of preventing the failure of the grid-connected inverter and various accidents due to the overload of the inverter due to the reverse current to the external load during the backup mode operation of the grid-connected inverter.

도 1은 일반적인 계통연계형 인버터 시스템의 전력회로 개념도이다.
도 2는 종래의 계통연계형 인버터에서 사용되는 정지전력형 메인 스위치를 도시한 도면이다.
도 3은 종래의 정지전력형 메인 스위치를 적용한 계통연계 인버터 시스템의 시뮬레이션 결과를 도시한 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 계통 전원, 전용 부하, 외부 부하 및 계통연계형 인버터 시스템의 연결 관계를 도시한 등가 회로도로서, 종래의 계통연계형 인버터 시스템에서 발생하는 역조류 문제를 단계적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 계통연계형 인버터 시스템의 회로 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시형태에 따른 계통연계형 인버터 시스템용 역조류 방지 스위치 제어 장치를 도시한 구성도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시형태에 따른 계통연계형 인버터 시스템용 역조류 방지 스위치 제어 장치의 동작을 설명하는 파형도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시형태에 따른 계통연계 인버터 시스템의 시뮬레이션 결과를 도시한 도면이다.
도 9는 도 8에 도시된 시뮬레이션의 각 단계에서 회로 상태를 도시한 등가 회로도이다.1 is a conceptual diagram of a power circuit of a general grid interconnected inverter system.
2 is a diagram showing a static power type main switch used in a conventional grid interconnect type inverter.
3 is a diagram showing simulation results of a grid-connected inverter system to which a conventional static power type main switch is applied.
FIG. 4 is an equivalent circuit diagram showing the connection relationship between the grid power source, the dedicated load, the external load, and the grid-connected inverter system shown in FIG. 1, and explains the problem of the reverse current generated in the conventional grid- FIG.
5 is a circuit conceptual diagram of a grid interconnected inverter system according to an embodiment of the present invention.
6 is a configuration diagram showing an inverse-flow-control-switch control device for a grid-connected inverter system according to an embodiment of the present invention.
7 is a waveform diagram explaining the operation of the reverse-current-blocking-switch control apparatus for a grid-connected inverter system according to the embodiment of the present invention.
8 is a diagram showing a simulation result of the grid-connected inverter system according to the embodiment of the present invention.
9 is an equivalent circuit diagram showing a circuit state at each step of the simulation shown in Fig.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명되는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시형태는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. In addition, in describing the present invention, the defined terms are defined in consideration of the functions of the present invention, and they may be changed depending on the intention or custom of the technician working in the field, so that the technical components of the present invention are limited It will not be understood as meaning.

도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 계통연계형 인버터 시스템의 회로 개념도이다. 도 5에서는 도 1에 도시된 것과 실질적으로 동일한 기능을 갖는 구성요소들에 대해 도 1과 동일한 참조부호를 사용하였다.5 is a circuit conceptual diagram of a grid interconnected inverter system according to an embodiment of the present invention. In Fig. 5, the same reference numerals as those in Fig. 1 are used for components having substantially the same functions as those shown in Fig.

도 5에 도시된 것과 같이 본 발명의 일 실시형태에 따른 계통연계형 인버터 시스템은 역병렬 연결된 두 개의 사이리스터(SCRN, SCRP)로 구성된 정지전력형 메인스위치(100)를 각각 개별적으로 제어하고, 인버터 회로부(10)의 출력 전압(VC)을 제어하기 위한 기준 전압(Vref)를 생성하는 메인스위치 제어부(60)가 포함된다.As shown in FIG. 5, the grid interconnected inverter system according to an embodiment of the present invention individually controls the static power type main switch 100 composed of two thyristors SCR N and SCR P connected in antiparallel And a main switch control unit 60 for generating a reference voltage V ref for controlling the output voltage V C of the inverter circuit unit 10. [

전술한 바와 같이, 정지전력형 메인스위치(100)는 백업 모드 운전 시 배터리(11)의 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 제공하는 인버터 회로부(10)와 계통 전원(40) 및 외부 부하(50)와의 전기적 연결을 차단하기 위해 마련된 것으로, 본 발명의 일 실시형태에서 메인 스위치 제어부(60)는 두 사이리스터(SCRN, SCRP)를 제어하기 위한 게이트 신호(Ngate, Pgate)를 각각 개별적으로 제공한다. 이러한 두 사이리스터에 대한 독립적 제어는, 정방향 사이리스터 (SCRP)가 전원전압(Vsrc) 또는 인버터전압(VC)이 정방향일 때 켜질수 있게 하고, 부방향 사이리스터 (SCRN)가 전원전압(Vsrc) 또는 인버터전압(VC)이 부방향일 때 켜질 수 있도록 하는 것이다.As described above, the static power type main switch 100 includes the inverter circuit portion 10, the grid power source 40, and the external load 50, which convert the DC power of the battery 11 into AC power during the backup mode operation, The main switch control unit 60 controls the gate signals N gate and P gate for controlling the two thyristors SCR N and SCR P individually in accordance with an embodiment of the present invention. to provide. Independent control of these two thyristors allows the forward thyristor SCR P to be turned on when the power source voltage V src or the inverter voltage V C is positive and the negative thyristor SCR N to turn on when the power source voltage V src ) or the inverter voltage (V C ) is negative.

본 발명에 대한 설명의 편의를 위해, 계통 전원(40)에서 인가되는 전압이 양의 값인 경우 전류가 흐르는 방향을 정방향으로 지칭하고, 계통 전원(40)에서 인가되는 전압이 음의 값인 경우 전류가 흐르는 방향을 부방향으로 지칭하기로 한다.For convenience of explanation of the present invention, when the voltage applied from the system power supply 40 is a positive value, the direction in which the current flows is referred to as a positive direction, and when the voltage applied from the system power supply 40 is a negative value, And the flowing direction is referred to as a negative direction.

도 6은 본 발명의 일 실시형태에 따른 계통연계형 인버터 시스템용 역조류 방지 스위치 제어 장치, 즉 스위치 제어부의 일례를 더욱 상세하게 도시한 구성도이다.6 is a configuration diagram showing an example of a reverse-current prevention switch control apparatus for a grid-connected inverter system, that is, an example of a switch control unit according to an embodiment of the present invention in more detail.

도 6을 참조하면, 스위치 제어부(60)는, 계통 전원(40)의 전압을 검출한 값(Vscr)을 입력 받아 계통 전원 전압의 오류 발생 여부를 검출하는 오류 검출부(61)와, 계통 전원(40)의 전압을 검출한 값(Vscr)을 입력 받아 계통 전원의 전압의 극성을 검출하는 제로크로싱 검출부(62) 및 오류 검출부(61)의 오류 검출 결과 및 제로크로싱 검출부(62)에서 검출된 계통 전원(40)의 전압 극성에 따라 두 개의 사이리스터의 온/오프 상태를 각각 결정하는 두 개의 게이트 신호를 생성하여 상기 두 개의 사이리스터의 게이트로 인가하는 게이트 신호 출력부(63, 64, 65)를 포함하여 구성될 수 있다.6, the switch control unit 60 includes an error detection unit 61 that receives a value (V scr ) that detects the voltage of the system power supply 40 and detects whether an error has occurred in the system power supply voltage, a value detecting a voltage (40) (V scr) the input received is detected in the error detection result and the zero crossing detector 62 of the zero-crossing detection unit 62 and the error detecting unit 61 for detecting the polarity of the voltage of the system power supply 64 and 65 for generating two gate signals for respectively determining on / off states of two thyristors according to the voltage polarity of the applied system power supply 40 and applying the gate signals to the gates of the two thyristors, As shown in FIG.

이에 더하여, 스위치 제어부(60)는 계통연계형 인버터 시스템의 출력을 제어하기 위한 기준전압을 생성하기 위해, 제로크로싱 검출부(62)에서 검출된 계통 전원(40)의 전압 극성에 따라 사전 설정된 크기의 역편차 전압을 생성하는 역편차 전압 생성부(67, 68) 및 오류 검출부(61)가 계통 전원 전압의 오류 발생을 검출한 경우, 역편차 전압을 계통 전원의 전압에 합산하여 계통연계형 인버터 시스템의 출력을 제어하기 위한 기준 전압(Vref)으로 제공하는 기준전압 출력부(69, 70, 72)를 더 포함할 수 있다.In addition, in order to generate a reference voltage for controlling the output of the grid interconnected inverter system, the switch control unit 60 controls the voltage of the grid power supply 40, which is detected by the zero crossing detection unit 62, When the reverse deviation voltage generators 67 and 68 for generating the reverse deviation voltage and the error detector 61 detect the occurrence of the error of the system power supply voltage, the reverse deviation voltage is added to the voltage of the system power supply, And a reference voltage output unit 69, 70, 72 for providing a reference voltage V ref for controlling the output of the comparator 70.

오류 검출부(61)는 계통 전원(40)의 전압(Vscr)을 검출한 값을 입력 받아 계통 전원 전압의 오류 발생을 검출할 수 있다. 오류 검출부(61)는 계통 전원의 전압 (Vsrc)에 오류가 발생하는 경우를 검출하여 트립 신호(Trip signal)을 출력한다. 오류 검출부(61)에서 출력되는 트립 신호(Trip signal)는 계통 전원의 전압(Vsrc)에 오류가 발생하는 경우 하이(high) 상태가 되는 신호로서, NOT 논리소자(63)에 의하여 반전되며 두 개의 AND 논리소자(64, 65) 각각의 일 입력으로 제공된다. The error detecting unit 61 can detect the occurrence of an error in the system power supply voltage by receiving the value of the voltage V scr of the system power supply 40. The error detector 61 detects the occurrence of an error in the voltage V src of the system power supply and outputs a trip signal. The trip signal output from the error detector 61 is a signal that becomes high when an error occurs in the voltage V src of the system power supply and is inverted by the NOT logic element 63, Are provided as one input of each of AND logical elements 64 and 65, respectively.

제로크로싱 검출부(62)는 계통 전원(40)의 전압(Vscr)을 검출한 값을 입력 받아 계통 전원(40)의 전압(Vscr)의 극성에 따른 펄스를 생성한다. 예를 들어, 제로크로싱 검출부(62)는 계통 전원(40)의 전압(Vscr)이 양의 값을 갖는 동안 하이 상태를 유지하는 펄스(ZP)를 출력할 수 있다. 이 펄스(ZP)를 NOT 논리소자(66)를 이용하여 반전시키면 계통 전원(40)의 전압(Vscr)이 음의 값을 갖는 동안 하이 상태를 유지하는 펄스(ZN)를 생성할 수 있다.A zero crossing detector 62 receives the value of the detected voltage (V scr) of the system power source 40 generates a pulse in accordance with the polarity of the voltage (V scr) of the system power source 40. For example, the zero crossing detection unit 62 may output a pulse Z P that remains high while the voltage V scr of the system power supply 40 has a positive value. By reversing this pulse Z P using the NOT logic element 66 it is possible to generate a pulse Z N that remains high while the voltage V scr of the system power supply 40 has a negative value have.

도 6의 예에서, 참조부호 62로 지시된 제로크로싱 검출부는 계통 전원(40)의 전압(Vscr)이 양의 값을 갖는 동안 하이 상태를 유지하는 펄스(ZP)를 출력하는 것으로 도시되고, 계통 전원(40)의 전압(Vscr)이 음의 값을 갖는 동안 하이 상태를 유지하는 펄스(ZN)은 참조부호 66으로 지시된 별도의 NOT 논리소자에서 출력되는 것으로 도시되고 있으나, 다른 예에서는 두 가지의 펄스를 모두 출력하는 제로크로싱 검출부가 적용될 수도 있다. 따라서, 본 명세서 및 특허청구범위에서 제로크로싱 검출부는 참조부호 62의 요소와 참조부호 66의 요소를 모두 포함하는 개념으로 이해될 수 있다. In the example of Fig. 6, the zero crossing detection portion indicated by reference numeral 62 is shown as outputting a pulse Z P that remains high while the voltage (V sc ) of the system power supply 40 has a positive value The pulse Z N that remains high while the voltage V scr of the system power supply 40 is negative is shown to be output from a separate NOT logic element denoted by reference numeral 66, In the example, a zero crossing detection unit for outputting both pulses may be applied. Therefore, in the present specification and claims, the zero crossing detection section can be understood as a concept including both an element of reference numeral 62 and an element of reference numeral 66.

게이트 신호 출력부는 오류 검출부(61)에서 출력된 트립 신호를 반전시키는 NOT 논리소자(63) 및 제로크로싱 검출부(62)에서 출력된 펄스에 따라 게이트 신호를 생성하는 AND 논리소자(64, 65)를 포함할 수 있다.The gate signal output section includes a NOT logic element 63 for inverting the trip signal output from the error detection section 61 and AND logic elements 64 and 65 for generating a gate signal in accordance with the pulse output from the zero crossing detection section 62 .

AND 논리소자(64, 65)는 정지전력형 메인 스위치(100)를 구성하는 두 사이리스터(SCRP, SCRN)의 게이트 신호(PGATE, NGATE)를 출력하는 요소이다. AND 논리소자(64, 65) 각각의 두 입력 중 하나는 오류 검출부(61)에서 출력된 트립 신호를 반전시킨 신호가 공통으로 입력된다. 정방향 사이리스터(SCRP)의 게이트 신호(PGATE)를 출력하는 AND 논리 소자(64)는 제로크로싱 검출부(62)에서 출력되는 계통 전원(40)의 전압(Vscr)이 양의 값을 갖는 동안 하이 상태를 유지하는 펄스(ZP)를 나머지 하나의 입력으로 한다. 또한, 부방향 사이리스터(SCRN)의 게이트 신호(NGATE)를 출력하는 AND 논리 소자(65)는 펄스(ZP)를 반전시킨 펄스(ZN)을 나머지 하나의 입력으로 한다.The AND logic elements 64 and 65 are elements for outputting the gate signals P GATE and N GATE of the two thyristors SCR P and SCR N constituting the static power type main switch 100. One of two inputs of each of the AND logic elements 64 and 65 is commonly input with a signal obtained by inverting the trip signal output from the error detection section 61. The AND logic element 64 for outputting the gate signal P GATE of the forward thyristor SCR P is turned on while the voltage V scr of the system power supply 40 output from the zero crossing detector 62 is positive And the pulse Z P maintaining the high state is set as the other input. The AND logic element 65 for outputting the gate signal N GATE of the negative direction thyristor SCR N receives the pulse Z N obtained by inverting the pulse Z P as the other input.

이상과 같은 구성을 통해, 계통 전원(40)의 전압(Vscr)에 오류가 발생하지 않는 경우 정방향 사이리스터(SCRP)의 게이트 신호(PGATE)는 양의 펄스(ZP)와 동기 되어 발생하고, 부방향 사이리스터(SCRN)의 게이트 신호(NGATE)는 부의 펄스(ZN)와 동기 되어 발생하게 된다. 또한, 계통 전원(40)의 전압(Vscr)에 오류가 발생하는 경우에는 게이트 신호(PGATE, NGATE)를 모두 로우 상태(Disable 상태)가 되게 할 수 있다. Through the above-described configuration, when no error occurs in the voltage V scr of the system power supply 40, the gate signal P GATE of the forward thyristor SCR P is generated in synchronization with the positive pulse Z P And the gate signal N GATE of the negative-direction thyristor SCR N is generated in synchronization with the negative pulse Z N. In addition, when an error occurs in the voltage V scr of the system power supply 40, the gate signals P GATE and N GATE can all be in the low state (disable state).

또한, 메인 스위치 제어부(60)는 계통 전원(40)에서 순시전압 강하(Voltage sag) 또는 저전압(Brown out) 등과 같이 계통 전원(40)이 완전히 정전되지 않는 오류가 발생하는 경우에도 정지전력형 메인스위치 (100)를 신속히 차단하고 전용부하(30) 에 안정적인 전압을 공급하여야 한다. 이 경우 계통 전원(40)의 전압(Vsrc)이 아직 살아 있으므로, 두 사이리스터(SCRP, SCRN)의 게이트 신호(PGATE, NGATE)만 제거하는 것으로는 정지전력형 메인 스위치(100)를 완벽하게 턴 오프 시킬 수 없다. The main switch control unit 60 may also be configured such that even when an error occurs in the system power supply 40 that the system power supply 40 is not completely blacked out, such as an instantaneous voltage drop (voltage sag) or a low voltage The switch 100 must be quickly cut off and a stable voltage must be supplied to the dedicated load 30. [ In this case, since the voltage V src of the system power supply 40 is still alive, only the gate signals P GATE and N GATE of the two thyristors SCR P and SCR N are removed, Can not be completely turned off.

순시전압강하(Voltage sag) 또는 저전압(Brown out)과 같은 오류 시 정지전력형 메인 스위치(100)의 완벽한 턴 오프를 위해, 본 발명의 일 실시형태에 따른 메인 스위치 제어부(60)는 제로크로싱 검출부(62)에서 출력되는 펄스(ZP) 및 그의 반전 펄스(ZN)에 따라 역편차 전압(Voff, - Voff)를 생성하는 역편차 전압 생성부(67, 68)을 더 포함할 수 있다.The main switch control unit 60 according to an embodiment of the present invention may be configured such that the main switch control unit 60 according to the embodiment of the present invention includes a zero crossing detection unit 70, (V off , -V off ) according to the pulse Z P and its inverse pulse Z N output from the inverter 62, have.

역편차 전압 생성부(67)는 제로크로싱 검출부(62)에서 출력되는 펄스(ZP)가 하이인 상태일 때 사전 설정된 크기의 역편차 전압(Voff)를 생성하고, 역편차 전압 생성부(68)은 제로크로싱 검출부(62)에서 출력되는 펄스(ZP)의 반전 펄스(ZN)가 하이인 상태일 때 음의 값을 갖는 역편차 전압(-Voff)를 생성한다. The reverse bias voltage generator 67 generates a reverse bias voltage V off of a predetermined magnitude when the pulse Z P output from the zero crossing detector 62 is in a high state, 68 generates an inverted deviation voltage -V off having a negative value when the inverted pulse Z N of the pulse Z P output from the zero crossing detection section 62 is in a high state.

기준전압 출력부는 합산기(69, 72), AND 논리소자(71) 등을 포함할 수 있다.두 개의 역편차 전압(Voff, - Voff)은 합산기(69)에 의해 합산되어 AND 논리소자(71)의 일 입력이 된다. AND 논리소자(71)의 다른 하나의 입력은 오류 검출부(61)의 트립 신호가 된다(도 6에서는 트립 신호를 반전시킨 신호를 다시 NOT 논리소자(70)에 의해 반전시킨 것으로 도시됨). 따라서, AND 논리소자(71)는 계통 전원(40)에 오류가 생긴 경우에 두 역편차 전압(Voff, - Voff)의 합을 출력하게 된다.The reference voltage output may include summers 69 and 72, an AND logic element 71 and the like. The two reverse bias voltages V off , -V off are summed by a summer 69, And becomes one input of the element 71. The other input of the AND logic element 71 becomes the trip signal of the error detecting section 61 (in FIG. 6, the inverted signal of the trip signal is again inverted by the NOT logic element 70). Therefore, the AND logic element 71 outputs the sum of the two reverse bias voltages (V off , - V off ) when an error occurs in the system power supply 40.

AND 논리소자(71)에서 출력되는 역편차 전압(Voff, - Voff)의 합은 합산기(72)를 통해 검출된 계통 전원(40)의 전압(Vscr)에 더해져 계통 연계형 인버터 시스템의 전압 제어부의 기준 전압(Vref)으로 제공된다.AND logic element 71, inverse difference voltage outputted from the (V off, - V off) of the sum adder 72 for added to the voltage (V scr) in the detected system power supply 40, the grid-interactive inverter systems The reference voltage V ref of the voltage control unit of FIG.

전압 제어부(21)는 기준 전압(Vref)과 인버터 회로부(10)의 교류측 출력단의 출력 전압(Vc)을 비교하여 인버터 회로부(10)의 교류측 출력단의 출력 전압(Vc)이 기준 전압(Vref)을 추종하도록 양방향 전력변환 스위칭 회로부(23)에 포함된 스위칭 소자(SW1 내지 SW2)를 제어하기 위한 스위칭 제어신호를 생성할 수 있다. PWM 구동부(22)는 전압 제어부(21)에서 입력 받은 스위칭 제어신호에 따라 위칭 회로부(23)에 포함된 스위칭 소자(SW1 내지 SW2)를 구동하는 신호를 출력하여 스위칭 소자(SW1 내지 SW2)를 동작시킬 수 있다.The voltage control unit 21 compares the reference voltage V ref with the output voltage V c of the AC output terminal of the inverter circuit unit 10 so that the output voltage V c of the AC output terminal of the inverter circuit unit 10 becomes the reference It is possible to generate a switching control signal for controlling the switching elements SW 1 to SW 2 included in the bidirectional power conversion switching circuit section 23 so as to follow the voltage V ref . PWM driving unit 22 outputs a signal for driving the switching devices (SW 1 to SW 2) included in the switching circuit portion 23 according to a switching control signal received from the voltage control unit 21, the switching device (SW 1 to SW 2 can be operated.

도 7은 본 발명의 일 실시형태에 따른 계통연계형 인버터 시스템용 역조류 방지 스위치 제어 장치의 동작을 설명하는 파형도이다.7 is a waveform diagram explaining the operation of the reverse-current-blocking-switch control apparatus for a grid-connected inverter system according to the embodiment of the present invention.

도 7에 도시한 바와 같이, 전술한 역편차 전압을 합산한 기준 전압을 제공함으로써 계통연계형 인버터의 출력 전압(Vc)이 전원측 전압(Vsrc)보다 역편차 전압(Voff)만큼 더하여 출력되도록 함으로써 사이리스터의 양단에 역전압을 가하여서 강제적으로 사이리스터를 턴 오프 시킬 수 있게 한다. 역편차 전압(Voff)은 사이리스터의 특성과 오차범위에 따라 차이가 있겠으나 대략 ±5[V] 정도이면 될 것이다. As shown in FIG. 7, by providing the reference voltage obtained by summing the above-described reverse bias voltages, the output voltage Vc of the grid-connected inverter is more than the power source side voltage V src by the reverse bias voltage V off Thereby applying a reverse voltage to both ends of the thyristor to forcibly turn off the thyristor. The reverse bias voltage (V off ) will vary depending on the characteristics of the thyristor and the error range, but it should be about ± 5 [V].

도 8은 본 발명의 일 실시형태에 따른 계통연계 인버터 시스템의 시뮬레이션 결과를 도시한 도면이다. 또한, 도 9는 도 8에 도시된 시뮬레이션의 각 단계에서 회로 상태를 도시한 등가 회로도이다.8 is a diagram showing a simulation result of the grid-connected inverter system according to the embodiment of the present invention. 9 is an equivalent circuit diagram showing the circuit state at each step of the simulation shown in Fig.

도 8에서 단계 I은 정전사고 직전의 상황이며, 도 9의 (a)는 도 8의 단계 I에서의 등가회로이다. 사고 직전, 계통 전원(40)의 전압(Vscr)은 외부 부하(50)와 계통연계형 인버터에 정상적으로 전력을 공급하고 있다. 이 때 정지전력형 메인 스위치 (100)의 정방향 사이리스터(SCRpositive)는 게이트 신호에 의하여 온 상태이지만, 정지전력형 메인스위치(100)의 부방향 사이리스터 스위치(SCRnegative)는 게이트 신호에 의하여 오프 상태이다.In Fig. 8, step I is a situation just before a power failure, and Fig. 9 (a) is an equivalent circuit in step I of Fig. Immediately before the accident, the voltage V scr of the system power supply 40 normally supplies power to the external load 50 and the grid interconnected inverter. At this time, the positive thyristor (SCR positive ) of the static power type main switch 100 is turned on by the gate signal, while the negative thyristor switch (SCR negative ) of the static power type main switch 100 is turned off to be.

도 8에서 단계 II는 정전사고 발생직후의 상황이며, 도 9의 (b)는 단계 II에서의 등가회로이다. 이 때 계통 전원(40) 측은 정전이 되어 전압(Vscr)이 영(zero)이 되었으나, 계통연계형 인버터는 아직 전원측 사고를 검출하지 못하여 정지전력형 메인스위치(100)의 정방향 사이리스터(SCRpositive)의 게이트 신호는 여전히 온 상태이다. 그에 반해, 계통 전원(40)의 전압(Vscr)은 영이 되었고 계통연계형 인버터전압(Vinv)은 양의 값으로 존재하기 때문에 정방향 사이리스터(SCRpositive)는 역바이어스 되어 오프 된다. 부방향 사이리스터(SCRnegative)는 이미 이전 단계에서 오프되어 있기 때문에 정지전력형 메인스위치(100)의 두 사이리스터 스위치(SCRpositive 및 SCRnegative)는 모두 꺼진 상태가 된다. 따라서 과도적인 역조류 문제가 발생하지 않게 된다. 이와 같이, 본 발명의 일 실시형태는 정전사고 발생 이후 3ms가 경과되면 계통연계형 인버터 시스템이 사고를 감지하여 정지전력형 메인스위치(100)의 게이트 신호를 완전히 차단시킴으로써, 백업모드 운전으로 즉시 전환이 된다.
In Fig. 8, step II is a state immediately after occurrence of a power failure, and Fig. 9 (b) is an equivalent circuit in step II. At this time, the system power source 40 is turned off and the voltage V scr becomes zero. However, the grid-connected inverter does not yet detect the power source side accident and the forward thyristor SCR positive of the stationary power type main switch 100 Is still on. On the other hand, since the voltage V scr of the system power supply 40 becomes zero and the grid interconnected inverter voltage V inv is a positive value, the forward thyristor SCR positive is reverse biased and turned off. Since the negative direction thyristor (SCR negative ) is already off in the previous step, both thyristor switches (SCR positive and SCR negative ) of the static power type main switch 100 are turned off. Therefore, the transient algae problem does not occur. As described above, in the embodiment of the present invention, when 3 ms elapses after the occurrence of the power failure, the grid interconnected inverter system senses an accident and completely blocks the gate signal of the static power type main switch 100, .

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태에 따른 역조류 방지형 정지전력형 차단스위치의 제어 장치 및 계통 연계형 인버터는 계통연계형 인버터의 백업모드 운전 전환시 외부 부하로의 역조류에 의한 인버터의 과부하 상태를 차단함으로써 계통연계형 인버터의 고장을 예방할 수 있는 우수한 효과가 있다.
As described above, the control apparatus and the grid-connected inverter of the reverse-current-blocking-type static-power disconnecting switch according to the embodiment of the present invention are capable of controlling the back- There is an excellent effect that the failure of the grid-connected inverter can be prevented by blocking the overload state of the inverter.

본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위 및 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although the present invention has been described in connection with certain exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the embodiments described, but should be determined by the scope of the following claims and equivalents thereof.

10: 계통연계형 인버터 회로부11: 배터리
12: DC 링크 13: 양방향 전력변환 스위칭 회로부
14: 필터부 15: 매칭 트랜스포머
21: 전압 제어부 22: PWM 구동부
30: 전용 부하 40: 계통 전원
50: 외부 부하 100: 정지전력형 메인 스위치
60: 메인 스위치 제어부 61: 오류 검출부
62: 제로크로싱 검출부 63, 66, 70: NOT 논리소자
64, 65, 71: AND 논리소자 67, 68: 역편차 전압 생성부
69, 72: 합산기10: grid-connected inverter circuit part 11: battery
12: DC link 13: bidirectional power conversion switching circuit
14: Filter part 15: Matching transformer
21: voltage control unit 22: PWM driving unit
30: dedicated load 40: grid power
50: External load 100: Static power type main switch
60: main switch control section 61: error detection section
62: Zero crossing detector 63, 66, 70: NOT logic element
64, 65, 71: AND logic element 67, 68: reverse bias voltage generator
69, 72: totalizer

Claims (11)

계통 전원에 연결되어 정상모드 운전시 계통 전원에서 제공되는 전력을 저장하고 백업모드 운전시 저장전력을 전용 부하로 제공하는 계통연계형 인버터 시스템과 계통 전원 사이의 전기적 연결/차단을 위해 역병렬 연결된 두 개의 사이리스터로 이루어진 정지전력형 메인 스위치를 포함하는 계통연계형 인버터 시스템용 역조류 방지 스위치 제어 장치에 있어서,
상기 계통 전원의 전압을 검출한 값을 입력 받아 상기 계통 전원 전압의 오류 발생 여부를 검출하는 오류 검출부;
상기 계통 전원의 전압을 검출한 값을 입력 받아 상기 계통 전원의 전압의 극성을 검출하는 제로크로싱 검출부; 및
상기 오류 검출부의 오류 검출 결과 및 상기 제로크로싱 검출부의 상기 계통 전원의 전압 극성에 따라 상기 두 개의 사이리스터의 온/오프 상태를 각각 결정하는 두 개의 게이트 신호를 생성하여 상기 두 개의 사이리스터의 게이트로 인가하는 게이트 신호 출력부;를 포함하고,
여기에서, 상기 오류 검출부는 상기 계통 전원 전압의 오류 발생을 검출한 경우 하이 상태가 되는 트립 신호를 출력하고,
상기 제로크로싱 검출부는 상기 계통 전원 전압이 양의 값인 경우 하이 상태를 유지하는 제1 펄스 및 상기 계통 전원 전압이 음의 값인 경우 하이 상태를 유지하는 제2 펄스를 출력하며,
상기 게이트 신호 출력부는 상기 트립 신호 및 상기 제1 펄스에 따라 상기 두 개의 사이리스터 중 애노드가 상기 계통 전원 측에 연결된 정방향 사이리스터의 게이트 신호를 생성하고, 상기 트립 신호 및 상기 제2 펄스에 따라 상기 두 개의 사이리스터 중 애노드가 계통연계형 인버터 시스템 측에 연결된 부방향 사이리스터의 게이트 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 계통연계형 인버터 시스템용 역조류 방지 스위치 제어 장치.A grid-connected inverter system that is connected to the grid power and stores the power provided by the grid power during normal mode operation and provides the stored power as a dedicated load during backup mode operation. 1. A reverse-current prevention switch control device for a grid-connected inverter system comprising a stationary-power-type main switch composed of twenty thyristors,
An error detector for receiving a value of a voltage of the system power source and detecting whether the system power source voltage has an error;
A zero crossing detection unit receiving a value of a voltage of the system power supply and detecting a polarity of a voltage of the system power supply; And
Two gate signals for determining the ON / OFF states of the two thyristors are generated according to the error detection result of the error detection unit and the voltage polarity of the system power source of the zero crossing detection unit and are applied to the gates of the two thyristors And a gate signal output section,
Here, the error detection unit may output a trip signal that becomes a high state when an error occurrence of the system power supply voltage is detected,
Wherein the zero crossing detection unit outputs a first pulse that maintains a high state when the system power supply voltage is a positive value and a second pulse that maintains a high state when the system power supply voltage is a negative value,
Wherein the gate signal output unit generates a gate signal of a forward thyristor connected to an anode of the two thyristors according to the trip signal and the first pulse, Wherein the anode of the thyristor generates a gate signal of a negative thyristor connected to the grid interconnected inverter system. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 게이트 신호 출력부는, 상기 트립 신호의 반전 신호 및 상기 제1 펄스를 입력으로 하고 출력을 상기 정방향 사이리스터의 게이트로 인가하는 제1 AND 논리소자 및 상기 트립 신호의 반전 신호 및 상기 제2 펄스를 입력으로 하고 출력을 상기 부방향 사이리스터의 게이트로 인가하는 제2 AND 논리소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 계통연계형 인버터 시스템용 역조류 방지 스위치 제어 장치.The method according to claim 1,
Wherein the gate signal output section comprises: a first AND logic element which receives the inverted signal of the trip signal and the first pulse and applies an output to the gate of the forward thyristor; and a second AND logic element which inputs the inverted signal of the trip signal and the second pulse, And a second AND logic element for applying an output to the gate of the negative direction thyristor. 제1항에 있어서,
상기 제로크로싱 검출부에서 검출된 상기 계통 전원의 전압 극성에 따라 사전 설정된 크기의 역편차 전압을 생성하는 역편차 전압 생성부; 및
상기 오류 검출부가 상기 계통 전원 전압의 오류 발생을 검출한 경우, 상기 역편차 전압을 상기 계통 전원의 전압에 합산하여 상기 계통연계형 인버터 시스템의 출력을 제어하기 위한 기준 전압으로 제공하는 기준전압 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 계통연계형 인버터 시스템용 역조류 방지 스위치 제어 장치.The method according to claim 1,
A reverse bias voltage generator for generating a reverse bias voltage of a predetermined magnitude according to a voltage polarity of the system power supply detected by the zero crossing detector; And
And a reference voltage output unit for adding the reverse bias voltage to the voltage of the system power supply and providing the reference voltage as a reference voltage for controlling the output of the grid interconnected inverter system when the error detection unit detects an error in the system power supply voltage Further comprising a control unit for controlling the reverse-current prevention switch for the grid-connected inverter system. 제4항에 있어서,
상기 오류 검출부는 상기 계통 전원 전압의 오류 발생을 검출한 경우 하이 상태가 되는 트립 신호를 출력하고,
상기 제로크로싱 검출부는 상기 계통 전원 전압이 양의 값인 경우 하이 상태를 유지하는 제1 펄스 및 상기 계통 전원 전압이 음의 값인 경우 하이 상태를 유지하는 제2 펄스를 출력하며,
상기 역편차 전압 생성부는, 상기 제1 펄스가 하이 상태인 경우 양의 부호를 갖는 상기 역편차 전압을 생성하고 상기 제2 펄스가 하이 상태인 경우 음의 부호를 갖는 상기 역편차 전압을 생성하며,
상기 기준전압 출력부는, 상기 트립 신호가 하이 상태인 경우 상기 양의 부호를 갖는 역편차 전압과 상기 음의 부호를 갖는 역편차 전압 및 상기 계통 전원의 전압을 합산하여 상기 기준전압을 생성하는 것을 특징으로 하는 계통연계형 인버터 시스템용 역조류 방지 스위치 제어 장치.5. The method of claim 4,
Wherein the error detection unit outputs a trip signal that becomes a high state when an error occurrence of the system power supply voltage is detected,
Wherein the zero crossing detection unit outputs a first pulse that maintains a high state when the system power supply voltage is a positive value and a second pulse that maintains a high state when the system power supply voltage is a negative value,
Wherein the reverse bias voltage generator generates the reverse bias voltage having a positive sign when the first pulse is in a high state and generates the reverse bias voltage having a negative sign when the second pulse is in a high state,
Wherein the reference voltage output unit generates the reference voltage by summing an inverse deviation voltage having the positive sign, an inverse deviation voltage having the negative sign, and a voltage of the system power supply when the trip signal is in a high state For controlling an inverter of a grid-connected inverter system. 직류 전력을 저장하고 공급하는 배터리와, 입출력단이 상기 배터리와 연결되어 상기 배터리의 직류 전력을 교류전력으로 변환하여 타측의 입출력단을 통해 출력하고 계통 전원에 연결된 상기 타측의 입출력단을 통해 입력된 교류 전력을 직류전력으로 변환하여 상기 배터리로 공급하는 양방향 전력변환 스위칭 회로부를 포함하는 인버터 회로부;
상기 인버터 회로부와 상기 계통 전원 사이의 전기적 연결/차단을 위해 역병렬 연결된 두 개의 사이리스터를 포함하는 정지전력형 메인 스위치; 및
상기 계통 전원의 전압을 검출한 값을 입력 받아 상기 계통 전원 전압의 오류 발생 여부를 검출하는 오류 검출부와, 상기 계통 전원의 전압을 검출한 값을 입력 받아 상기 계통 전원의 전압의 극성을 검출하는 제로크로싱 검출부와, 상기 오류 검출부의 오류 검출 결과 및 상기 제로크로싱 검출부의 상기 계통 전원의 전압 극성에 따라 상기 두 개의 사이리스터의 온/오프 상태를 각각 결정하는 두 개의 게이트 신호를 생성하여 상기 두 개의 사이리스터의 게이트로 인가하는 게이트 신호 출력부를 포함하는 메인 스위치 제어부;를 포함하고,
여기에서, 상기 오류 검출부는 상기 계통 전원 전압의 오류 발생을 검출한 경우 하이 상태가 되는 트립 신호를 출력하고,
상기 제로크로싱 검출부는 상기 계통 전원 전압이 양의 값인 경우 하이 상태를 유지하는 제1 펄스 및 상기 계통 전원 전압이 음의 값인 경우 하이 상태를 유지하는 제2 펄스를 출력하며,
상기 게이트 신호 출력부는 상기 트립 신호 및 상기 제1 펄스에 따라 상기 두 개의 사이리스터 중 애노드가 상기 계통 전원 측에 연결된 정방향 사이리스터의 게이트 신호를 생성하고, 상기 트립 신호 및 상기 제2 펄스에 따라 상기 두 개의 사이리스터 중 애노드가 상기 인버터 회로부 측에 연결된 부방향 사이리스터의 게이트 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 계통연계형 인버터 시스템.An input / output terminal connected to the battery for converting DC power of the battery into AC power and outputting the AC power through an input / output terminal on the other side and inputting / outputting the AC power through an input / output terminal on the other side connected to the system power supply; An inverter circuit part including a bidirectional power conversion switching circuit part for converting AC power into DC power and supplying the AC power to the battery;
A stationary power type main switch including two thyristors connected in antiparallel to each other for electrical connection / disconnection between the inverter circuit portion and the system power supply; And
An error detection unit for receiving a value of the voltage of the system power supply and detecting whether the system power supply voltage is erroneous or not and a zero detection unit for receiving a value of the voltage of the system power supply and detecting a polarity of the voltage of the system power supply, And a controller for generating two gate signals for respectively determining on / off states of the two thyristors according to the error detection result of the error detector and the voltage polarity of the system power source of the zero crossing detector, And a gate signal output unit for applying a gate signal to the gate,
Here, the error detection unit may output a trip signal that becomes a high state when an error occurrence of the system power supply voltage is detected,
Wherein the zero crossing detection unit outputs a first pulse that maintains a high state when the system power supply voltage is a positive value and a second pulse that maintains a high state when the system power supply voltage is a negative value,
Wherein the gate signal output unit generates a gate signal of a forward thyristor connected to an anode of the two thyristors according to the trip signal and the first pulse, Wherein an anode of the thyristor generates a gate signal of a negative thyristor connected to the inverter circuit side. 삭제delete 제6항에 있어서,
상기 게이트 신호 출력부는, 상기 트립 신호의 반전 신호 및 상기 제1 펄스를 입력으로 하고 출력을 상기 정방향 사이리스터의 게이트로 인가하는 제1 AND 논리소자 및 상기 트립 신호의 반전 신호 및 상기 제2 펄스를 입력으로 하고 출력을 상기 부방향 사이리스터의 게이트로 인가하는 제2 AND 논리소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 계통연계형 인버터 시스템.The method according to claim 6,
Wherein the gate signal output section comprises: a first AND logic element which receives the inverted signal of the trip signal and the first pulse and applies an output to the gate of the forward thyristor; and a second AND logic element which inputs the inverted signal of the trip signal and the second pulse, And a second AND logic element for applying an output to the gate of the negative direction thyristor. 제6항에 있어서, 상기 메인 스위치 제어부는,
상기 제로크로싱 검출부에서 검출된 상기 계통 전원의 전압 극성에 따라 사전 설정된 크기의 역편차 전압을 생성하는 역편차 전압 생성부; 및
상기 오류 검출부가 상기 계통 전원 전압의 오류 발생을 검출한 경우, 상기 역편차 전압을 상기 계통 전원의 전압에 합산하여 상기 인버터 회로부의 타입출력단의 출력을 제어하기 위한 기준 전압으로 제공하는 기준전압 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 계통연계형 인버터 시스템.[7] The apparatus of claim 6,
A reverse bias voltage generator for generating a reverse bias voltage of a predetermined magnitude according to a voltage polarity of the system power supply detected by the zero crossing detector; And
And a reference voltage output unit for adding the reverse deviation voltage to the voltage of the system power supply and providing the reference voltage as a reference voltage for controlling the output of the type output terminal of the inverter circuit unit when the error detection unit detects an error in the system power supply voltage Further comprising the step of: 제9항에 있어서,
상기 오류 검출부는 상기 계통 전원 전압의 오류 발생을 검출한 경우 하이 상태가 되는 트립 신호를 출력하고,
상기 제로크로싱 검출부는 상기 계통 전원 전압이 양의 값인 경우 하이 상태를 유지하는 제1 펄스 및 상기 계통 전원 전압이 음의 값인 경우 하이 상태를 유지하는 제2 펄스를 출력하며,
상기 역편차 전압 생성부는, 상기 제1 펄스가 하이 상태인 경우 양의 부호를 갖는 상기 역편차 전압을 생성하고 상기 제2 펄스가 하이 상태인 경우 음의 부호를 갖는 상기 역편차 전압을 생성하며,
상기 기준전압 출력부는, 상기 트립 신호가 하이 상태인 경우 상기 양의 부호를 갖는 역편차 전압과 상기 음의 부호를 갖는 역편차 전압 및 상기 계통 전원의 전압을 합산하여 상기 기준전압을 생성하는 것을 특징으로 하는 계통연계형 인버터 시스템.10. The method of claim 9,
Wherein the error detection unit outputs a trip signal that becomes a high state when an error occurrence of the system power supply voltage is detected,
Wherein the zero crossing detection unit outputs a first pulse that maintains a high state when the system power supply voltage is a positive value and a second pulse that maintains a high state when the system power supply voltage is a negative value,
Wherein the reverse bias voltage generator generates the reverse bias voltage having a positive sign when the first pulse is in a high state and generates the reverse bias voltage having a negative sign when the second pulse is in a high state,
Wherein the reference voltage output unit generates the reference voltage by summing an inverse deviation voltage having the positive sign, an inverse deviation voltage having the negative sign, and a voltage of the system power supply when the trip signal is in a high state And the system is connected to the inverter. 제9항 또는 제10항에 있어서,
상기 기준전압과 상기 인버터 회로부의 타입출력단의 전압을 비교하여 상기 인버터 회로부의 타입출력단의 전압이 상기 기준 전압을 추종하도록 상기 양방향 전력변환 스위칭 회로부에 포함된 스위칭 소자를 제어하기 위한 스위칭 제어신호를 생성하는 전압 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 계통연계형 인버터 시스템.11. The method according to claim 9 or 10,
And generates a switching control signal for controlling the switching element included in the bidirectional power conversion switching circuit unit so that the voltage of the type output terminal of the inverter circuit unit follows the reference voltage by comparing the reference voltage and the voltage of the type output terminal of the inverter circuit unit Further comprising a voltage control unit for controlling the voltage of the inverter.
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