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KR20150061096A - Control System for Alternating Current Common Bus Type Hybrid Power System and Method thereof - Google Patents

Control System for Alternating Current Common Bus Type Hybrid Power System and Method thereof Download PDF

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KR20150061096A
KR20150061096A KR1020130143920A KR20130143920A KR20150061096A KR 20150061096 A KR20150061096 A KR 20150061096A KR 1020130143920 A KR1020130143920 A KR 1020130143920A KR 20130143920 A KR20130143920 A KR 20130143920A KR 20150061096 A KR20150061096 A KR 20150061096A
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power
common bus
battery
generator
inverter
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안종보
최흥관
김응상
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한국전기연구원
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  • Power Engineering (AREA)
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Abstract

본 발명은 원격지나 도서 지역에 적용되는 독립형 하이브리드 전원 장치를 위한 운전 제어 시스템 및 그 운전 제어 방법에 관한 것으로서, 초기 투자비의 최소화를 통한 경제성을 고려한 시스템의 구성 방식과 이때의 시스템 운전 및 제어기법을 제공한다. 독립형 전원공급시스템 설계에 있어 태양광, 풍력 및 저장장치로만 구성할 경우 디젤발전기의 의존은 낮출 수가 있지만 신재생전원 및 축전지에 대한 과도한 투자비가 경제성을 저하하게 된다. 따라서 디젤발전기를 적정하게 운전하는 것이 초기 투자비를 줄이게 되며 이때 디젤발전기와 연계운전되는 축전지저장장치의 충방전 운전 및 단독운전이 시스템의 가동율과 에너지 이용율을 최대화할 수 있다. 특히 디젤발전기의 운전 시에 절체 과정없이 계통 병입과 차단이 무순단으로 실행되어 전력품질이 제고되며 디젤발전기를 고효율 운전점에서 상시 운전함으로써 연료효율을 높일 수 있는 방법을 제공한다. The present invention relates to an operation control system and an operation control method for a stand-alone hybrid power supply system applied to a remote or island area, and more particularly, to a system configuration method considering economical efficiency by minimizing an initial investment cost, to provide. When designing a standalone power supply system, it is possible to reduce the dependence of diesel generators on solar, wind, and storage devices only, but excessive investment in renewable power sources and storage batteries will reduce the economics. Therefore, proper operation of the diesel generator will reduce the initial investment cost. At this time, charging / discharging operation and single operation of the battery storage device connected with the diesel generator can maximize the utilization rate and energy utilization rate of the system. In particular, when the diesel generator is operated, the feed and shutoff of the system is performed in a stepless manner, without switching, thereby improving the power quality and providing a method for increasing the fuel efficiency by always operating the diesel generator at the high efficiency operation point.

Description

교류공통모선형 하이브리드 전원 시스템의 제어 시스템 및 그 제어방법 {Control System for Alternating Current Common Bus Type Hybrid Power System and Method thereof}Technical Field [0001] The present invention relates to a control system for an alternating-current common-mode hybrid power system,

본 발명은 신재생에너지 발전장치, 엔진발전기, 축전지 등을 결합한 하이브리드 전원 시스템에 관한 것으로서, 특히, 태양광, 풍력 등을 이용한 신재생에너지 발전원, 디젤엔진발전기 등 연료 발전장치, 축전지 등 전원 장치들을 교류공통모선에 연결하여 연동시키는 교류공통모선형 하이브리드 전원 시스템에서 전원장치들의 절체 없이 각 전원장치를 운전 혹은 정지할 수 있게 하는 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hybrid power system combining a renewable energy generator, an engine generator, a battery, and the like, and more particularly to a power generator such as a fuel generator, To an AC common bus and to connect the AC generators to an AC common bus and to operate or stop each power supply without switching power supplies.

본 기술에 관련된 종래의 기술은 독립형 전원공급에 있어서 디젤발전기의 의존을 줄이거나 최소화하기 위해서 다량의 태양광 혹은 풍력발전 등 신재생에너지전원을 설치하고 이들이 출력하는 전력을 축전지로 전량을 저장한 다음 교류전원으로 변환하기 위해서 이 축전지에 무정전전원장치(UPS)를 설치하여 전원을 공급하는 방식이다. 이 경우 태양광이나 풍력발전 등 신재생에너지가 기상조건으로 더 이상 전력을 생산할 수 없을 경우에는 디젤발전기를 가동하여 별도로 설치된 충전장치를 이용하여 충전을 지속하여 전원공급을 지속하거나 혹은 디젤발전기를 가동하고 이를 무정전전원장치의 전원과 절체하여 부하에 전력을 공급하게 된다. The prior art related to this technology is to install a renewable energy power source such as a large amount of solar or wind power generation in order to reduce or minimize the dependency of the diesel generator in the independent power supply, An uninterruptible power supply (UPS) is installed in this battery to supply power to convert it to AC power. In this case, when renewable energy such as solar power or wind power can no longer produce electric power under the weather condition, the diesel generator is operated and the charging is continued using the separately installed charging device to continue the power supply or to operate the diesel generator And the power is supplied to the load by switching the power to the uninterruptible power supply unit.

전원을 절체하기 위해서는 기계식 ATS(자동절체스위치) 혹은 정지형 STS(static transfer switch, 정지형 절체스위치)를 사용하게 되는데 전자는 0.2초 정도의 정전을 유발하며 후자는 반 사이클 이내에 절체가 되므로 정전을 초래하지는 않는다. 후자는 전자에 비해 가격이 높고 통전 시에 전력손실이 있어 별도의 바이패스용 전자접촉기를 병렬로 사용하기도 하는 등 시스템 구성이 복잡해지고 비용이 증가하게 된다. A mechanical ATS (automatic transfer switch) or a static STS (static transfer switch) is used to switch the power source. The former induces a power failure of about 0.2 seconds and the latter switches within a half cycle, Do not. The latter is expensive compared to the former, and there is a power loss during energization, so that a separate bypass contactor is used in parallel, which complicates the system configuration and increases the cost.

도 1은 기존 디젤-태양광-풍력-축전지 하이브리드 시스템의 구성도이다.1 is a block diagram of a conventional diesel-solar-wind-power-battery hybrid system.

도 1과 같이, 태양전지(2) 및 태양광발전용 전력변환장치(6), 풍력발전기(3) 및 풍력발전용 전력변환장치(7)와 축전지(4)가 직류공통모선(8)에 연결되며 이 직류공통모선(8)에는 직류를 교류로 변환하는 무정전전원장치(9)이 설치되어 교류전원을 발생하게 된다. 또한 디젤발전기(1)는 자동절체스위치(10)으로 연결되어 무정전전원장치(9)의 출력 교류전원과 절체되어 부하(20)에 전력을 공급하게 된다. 따라서 디젤발전기(1)의 전원과 무정전전원장치(9)의 전원은 병렬로 운전될 수 없고 둘 중의 한쪽 전원에 의해서만 전력을 부하(20)에 공급하게 된다. 시스템 구성에 따라서는 자동절체스위치(10)는 무정전전원장치(9)의 내부에 있는 정지형 절체 스위치로 대체될 수도 있고 이 경우에는 절체 시간이 반 사이클 정도로 짧게 된다. 이러한 시스템의 경우 운전 방식은 축전지(4)의 충전상태를 축전지 전압으로 판단하여 충전량이 충분하지 못하다 판단될 경우 디젤발전기(1)를 가동하고 별도로 설치된 충전기(5)를 이용하여 축전지(1)를 충전하거나 혹은 자동절체스위치(10)를 이용하여 직접 부하(20)에 전력을 공급할 수 있게 된다. The solar battery 2 and the power conversion device 6 for solar power generation, the wind power generator 3 and the power conversion device 7 for wind power generation and the storage battery 4 are connected to the DC common bus line 8 And an uninterruptible power supply 9 for converting a direct current into an alternating current is provided in the direct current common bus line 8 to generate alternating current power. Further, the diesel generator 1 is connected to the automatic switch 10 so as to be connected to the output AC power source of the uninterruptible power supply unit 9 to supply power to the load 20. Therefore, the power supply of the diesel generator 1 and the power supply of the uninterruptible power supply unit 9 can not be operated in parallel, and power is supplied to the load 20 only by one of the two power supplies. Depending on the system configuration, the automatic transfer switch 10 may be replaced by a stationary transfer switch inside the uninterruptible power supply 9, and in this case, the transfer time is shortened by about half a cycle. In such a system, when the charge state of the battery 4 is judged as a battery voltage and it is judged that the charge amount is insufficient, the operation system operates the diesel generator 1 and uses the separately installed charger 5 to charge the battery 1 Or it is possible to supply electric power to the direct load 20 by using the automatic transfer switch 10.

이와 같이 통상의 하이브리드 시스템은 축전지의 전압만을 감시하여 충전상태를 감시하여 일사량의 저하에 따른 태양광발전의 출력 감소나 혹은 부하 증가에 의한 축전지의 방전에 의해 축전지 전압강하 등이 발생하면 디젤발전기를 가동하여 축전지를 충전하거나 혹은 디젤발전기로 부하에 전력을 공급하는 등 매우 단순하게 구성되어 있다. 따라서 신재생전원의 발전량이 충분해도 부하가 낮을 경우에는 이를 다 저장하거나 이용할 수 없어 신재생전원 설비의 이용율이 낮게 되며 발전량이 충분하지 않을 경우에는 이를 경험적으로 예측하여 디젤발전기를 가동하는 운전 자동화가 되어 있지 않아 운영에 있어 어려움이 있다. As such, the conventional hybrid system monitors only the voltage of the battery and monitors the charging state. When the battery voltage drops due to the decrease of the output of the photovoltaic power generation due to the decrease of the solar radiation amount or the discharge of the battery due to the load increase, It is very simple to operate and charge the battery, or to supply power to the load with a diesel generator. Therefore, if the power of the renewable power source is sufficient, if the load is low, it can not be stored or used, so that the utilization rate of the renewable power source facility becomes low. If the power generation amount is insufficient, the operation automation There is a difficulty in operation because it is not.

따라서, 기존의 하이브리드 시스템이 가지고 있는 문제점인 초기투자비 과다, 운영 및 유지 보수비 증가 등의 문제점을 해결하며 운전 조건 하에서 필연적인 전원 절체로 인한 순간정전의 문제를 해결하여 전력품질을 제고할 필요가 있으며, 또한 단순한 축전지의 전압 감시에 의한 디젤발전기의 가동과 절체 등 운전과 운영에 있어서의 어려움이 있으므로 이를 자동화할 필요가 있고, 특히 원격지나 도서지역의 비전문가에 의한 운전으로 설비 이용율과 가동율 저하의 문제를 해결할 필요성이 있다. Therefore, it is necessary to solve the problems of existing hybrid system, such as initial investment cost, increase of operation and maintenance cost, and to solve the problem of instantaneous power failure due to inevitable power switch under operating conditions, thereby improving power quality In addition, it is necessary to automate the operation and operation of the diesel generator by simply monitoring the voltage of the battery due to difficulty in operation and operation such as operation and switching of the diesel generator. Especially, There is a need to solve the problem.

관련 선행 문헌으로서 대한민국공개특허공보 제10-2002-0080614호 (2002.10.26. 공개) 등이 참조될 수 있다.As a related prior art, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2002-0080614 (published October 26, 2002) and the like can be referred to.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 신재생에너지 발전장치, 연료 발전장치, 축전지 등을 결합한 독립형 하이브리드 전원 시스템에 있어서, 태양광, 풍력 등 신재생에너지 발전장치와 축전지 저장장치 및 디젤 등 연료 발전장치의 용량 선정에 있어 초기 투자비를 고려한 최적 구성으로 경제성을 확보할 수 있도록 하고, 이를 위해서 신재생에너지 발전장치와 축전지의 용량을 최적화함과 동시에 연료 발전장치가 필요한 시점에서 이들 전원과 병렬 운전되거나 혹은 분리될 필요가 있으므로 이러한 병렬운전이 가능한 독립형 하이브리드 전원 시스템을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a stand-alone hybrid power supply system combining a renewable energy generator, a fuel generator, a battery and the like, It is necessary to optimize the capacity of the fuel cell power generation system such as the device, the battery storage device, and the diesel fuel to ensure the economical efficiency by optimizing the initial investment cost. To this end, the capacity of the renewable energy generation device and the battery is optimized, Is required to be operated in parallel with or disconnected from these power supplies at the time of necessity, and thus, a stand-alone hybrid power supply system capable of such parallel operation is provided.

또한, 기존의 하이브리드 전원 시스템에서 신재생에너지 발전장치와 디젤 발전장치 간의 전원 절체를 위해 사용되는 자동절체스위치(ATS, automatic transfer switch)를 사용하지 않고 무정전으로 디젤발전기의 운전과 정지가 가능하도록 하여 전력품질을 제고할 수 있는 독립형 하이브리드 전원 시스템을 제공하는 데 있다.Also, it is possible to operate and stop the diesel generator by the uninterruptible power without using the automatic transfer switch (ATS) used for the power transfer between the renewable energy generator and the diesel generator in the existing hybrid power system And to provide a stand-alone hybrid power supply system capable of improving power quality.

그리고, 기존의 하이브리드 전원 시스템에서 필수적으로 사용되는 축전지용 충전기가 별도로 필요 없이 시스템 구성을 단순화하고 초기 투자비를 절감할 수 있는 독립형 하이브리드 전원 시스템을 제공하는 데 있다.The present invention provides a stand-alone hybrid power supply system that simplifies system configuration and reduces initial investment costs without requiring a battery charger, which is essentially used in a conventional hybrid power supply system.

먼저, 본 발명의 특징을 요약하면, 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 하나 이상의 신재생에너지 발전장치, 연료 발전장치, 및 축전지의 전력을 교류공통모선에 연계하여 별도의 전원 절체장치 없이 무정전으로 상기 교류공통모선에 직접 연결된 부하에 전력을 공급하기 위한 교류공통모선형 독립형 하이브리드 전원 시스템으로서, 상기 연료 발전장치와 상기 교류공통모선 사이에 결합된 개폐기; 상기 개폐기의 접점의 온오프 상태를 제어하는 디지털 통합 제어기; 상기 축전지와 상기 교류공통모선 사이에 결합된 계통 연계형 제1 인버터; 상기 신재생에너지 발전장치와 상기 교류공통모선 사이에 결합된 계통 연계형 제2 인버터; 및 상기 디지털 통합 제어기를 제어하여 상기 개폐기의 접점이 온오프되도록 제어하여 상기 연료 발전장치가 상기 교류공통모선으로 전력을 제공하도록 제어하거나, 상기 제1 인버터를 제어하여 상기 축전지의 상기 교류공통모선을 통한 충전 또는 방전을 제어하는 에너지관리시스템을 포함하고, 상기 연료 발전장치 또는 상기 축전지가 상기 교류공통모선으로 제공하는 교류전압을 기준으로 해당 전압과 주파수에 따라 상기 제2 인버터가 중단없이 지속적으로 운전되는 것을 특징으로 한다.In order to accomplish the above object, according to one aspect of the present invention, there is provided a power generation system for a nuclear power plant, comprising: at least one renewable energy generation device, a fuel generator, An alternating common linear autonomous hybrid power system for powering a load directly connected to the alternating common bus with uninterruptible power without a separate power switching device, comprising: a switch coupled between the fuel generator and the alternating common bus; A digital integrated controller for controlling the on / off state of the contact of the switch; A grid-connected first inverter coupled between the battery and the AC common bus; A grid-connected second inverter coupled between the renewable energy generation device and the AC common bus; And controlling the digital integrated controller to control the contact of the switch to be turned on and off so that the fuel generator provides power to the AC common bus or controls the first inverter to control the AC common bus line of the battery Wherein the second inverter is continuously operated in accordance with a corresponding voltage and frequency based on an AC voltage provided by the fuel generator or the battery in the AC common bus line .

상기 신재생에너지 발전장치는 태양 전지 또는 풍력 발전기 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.The renewable energy generation apparatus may include at least one of a solar cell or a wind turbine generator.

상기 축전지가 상기 제1 인버터를 통하여 상기 교류공통모선에 교류전압을 제공하는 동안, 상기 에너지관리시스템이 상기 디지털통합제어장치를 제어하여 상기 개폐기의 스위칭을 제어함으로써, 상기 연료 발전장치가 상기 교류공통모선의 전압, 주파수, 및 위상의 허용 범위 내에서 일치되는 발전 전력을 동기투입하도록 제어할 수 있다.Wherein the energy management system controls the switching of the switch by controlling the digital integrated control device while the battery provides the alternating current voltage to the alternating common bus via the first inverter, It is possible to control so that the generated power that coincides within the permissible range of the voltage, frequency, and phase of the bus line is synchronously input.

상기 제1 인버터는, 상기 연료 발전장치가 상기 개폐기를 통해 동기 투입 중이면, 계통연계 운전모드에서 전류제어를 수행하고, 상기 연료 발전장치가 정지 중이면, 정전압-정주파수 모드에서 전압제어를 수행할 수 있다.The first inverter performs current control in the grid-connected operation mode if the fuel generator is synchronously inputting through the switch, and performs voltage control in the constant-voltage-constant frequency mode if the fuel generator is stopped can do.

상기 제1 인버터는, 상기 개폐기 접점의 온오프 상태에 의해 상기 연료 발전장치의 운전 여부를 판단하되, 상기 개폐기 접점의 오프 상태 시에 그 이전의 시스템 클럭의 한 클럭 전에 상기 연료 발전장치가 운전 중이었던 경우에 상기 계통연계 운전모드에서 상기 정전압-정주파수 모드로 전환할 수 있다.Wherein the first inverter determines whether the fuel generator is in operation by the ON / OFF state of the switch contact, and when the switch is in the OFF state, the fuel generator is in operation before one clock before the previous system clock The system can switch from the grid-connected operation mode to the constant voltage-constant frequency mode.

상기 에너지관리시스템은 상기 부하에 대한 소정의 예측, 및 상기 신재생에너지 발전장치에 대한 소정의 발전 예측을 포함한 발전 계획에 따라 자동적인 상기 제어를 수행할 수 있다.The energy management system can automatically perform the control according to a power generation plan including a predetermined prediction for the load and a predetermined power generation prediction for the renewable energy generation device.

상기 연료 발전장치는 상기 에너지관리시스템의 제어에 따라, 상기 신재생에너지 발전장치가 상기 교류공통모선으로 전력 공급 시에 상기 교류공통모선의 전압, 주파수, 및 위상의 허용범위 내에서 일치되는 발전 전력을 동기투입하는 정출력 운전 모드로 병렬 동작하고, 자체기동 또는 상기 제1 인버터가 상기 교류공통모선의 전압과 주파수를 제어하는 동안에 정전압-정주파수 운전 모드로 동작할 수 있다.The fuel cell system according to claim 1 or 2, wherein the fuel cell power generation device is configured such that, under the control of the energy management system, when the renewable energy generation device supplies power to the alternate common bus line, And operates in the constant voltage-constant frequency operation mode while the first inverter controls the voltage and frequency of the AC common bus line.

상기 에너지관리시스템의 제어에 따라, 주간 시간대에 상기 신재생에너지 발전장치인 태양전지가 운전 시작 시에 상기 연료 발전장치를 정출력 운전 모드로 동작시키면서 상기 부하에 공급하고 남는 잉여전력으로 상기 축전지를 충전하고, 야간 시간대나 경부하 시에 상기 연료 발전장치의 운전을 정지하고 충전된 상기 축전기를 이용해 상기 교류공통모선를 통해 상기 부하로 전력을 공급할 수 있다.Wherein the fuel cell system is operated in a constant output operation mode at the start of operation of the solar cell as the renewable energy generation device in the daytime time zone under the control of the energy management system, And stops the operation of the fuel cell power generator at nighttime or at light load, and can supply electric power to the load through the AC common bus using the charged capacitor.

상기 에너지관리시스템의 제어에 따라, 주간 시간대에 상기 신재생에너지 발전장치인 태양전지가 운전 시작 시에 상기 축전지의 충전율이 임계치 이상이면 상기 연료 발전장치의 운전을 정지하고, 상기 축전지와 상기 신재생에너지 발전장치인 태양전지를 이용하여 상기 부하로 전력을 공급하고, 야간 시간대나 경부하 시에 상기 연료 발전장치를 정출력 운전 모드로 동작시키면서 상기 부하에 공급하고 남는 잉여전력으로 상기 축전지를 충전할 수 있다.The operation of the fuel cell generator is stopped when the charge rate of the storage battery is equal to or more than a threshold value at the start of operation of the solar cell as the renewable energy generation device in the daytime time zone according to the control of the energy management system, Power is supplied to the load by using a solar cell which is an energy generating device and the fuel cell is operated in a constant output operation mode at nighttime or at light load to charge the battery with surplus power remaining to be supplied to the load .

그리고, 본 발명의 다른 일면에 따른 하나 이상의 신재생에너지 발전장치, 연료 발전장치, 및 축전지의 전력을 교류공통모선에 연계하여 별도의 전원 절체장치 없이 무정전으로 상기 교류공통모선에 직접 연결된 부하에 전력을 공급하기 위한 교류공통모선형 독립형 하이브리드 전원 시스템의 제어 방법에 있어서, 상기 연료 발전장치와 상기 교류공통모선 사이에 결합된 개폐기; 상기 개폐기의 접점의 온오프 상태를 제어하는 디지털 통합 제어기; 상기 축전지와 상기 교류공통모선 사이에 결합된 계통 연계형 제1 인버터; 상기 신재생에너지 발전장치와 상기 교류공통모선 사이에 결합된 계통 연계형 제2 인버터를 이용하며, 상기 디지털 통합 제어기를 제어하여 상기 개폐기의 접점이 온오프되도록 제어하여 상기 연료 발전장치가 상기 교류공통모선으로 전력을 제공하도록 제어하는 단계; 및 상기 제1 인버터를 제어하여 상기 축전지의 상기 교류공통모선을 통한 충전 또는 방전을 제어하는 단계를 포함하고, 상기 연료 발전장치 또는 상기 축전지가 상기 교류공통모선으로 제공하는 교류전압을 기준으로 해당 전압과 주파수에 따라 상기 제2 인버터가 중단없이 지속적으로 운전되는 것을 특징으로 한다.In addition, according to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling power of a load connected directly to an alternating common bus line by uninterruptible power supply, in which power of at least one renewable energy generation device, a fuel generator, and a battery is connected to an alternate common bus, The method comprising the steps of: (a) opening and closing an AC common self-contained hybrid power supply system, A digital integrated controller for controlling the on / off state of the contact of the switch; A grid-connected first inverter coupled between the battery and the AC common bus; And a control unit for controlling the contacts of the switch to be turned on and off so that the fuel cell power generation apparatus can control the alternating current common bus Controlling to provide power to the bus; And controlling the first inverter to control charging or discharging of the battery through the AC common bus, wherein the fuel generator or the battery is connected to the AC main bus And the second inverter is continuously operated without interruption according to the frequency.

본 발명에 따른 독립형 하이브리드 전원 시스템에 따르면, 유지비가 들지 않는 신재생에너지 발전장치과 유지보수와 운영비가 드는 축전지 및 디젤 등 연료 발전장치의 최적 조합과 이들의 무순단 제어를 통하여 초기투자비 및 운영비를 최소할 수 있다. According to the independent hybrid power supply system according to the present invention, the initial investment and operation cost are minimized through the optimum combination of the renewable energy generation device that does not require maintenance cost and the fuel generator such as the storage battery and the diesel can do.

또한, 기계식 자동절체스위치(ATS)를 사용하지 않고 전원의 무정전 절체가 가능하여 전력품질을 제고할 수 있으며 이러한 스위치의 설비 비용을 절감할 수 있다. In addition, uninterruptible power supply can be switched without using a mechanical automatic transfer switch (ATS), thereby improving power quality and reducing the cost of such a switch.

그리고, 통상 별도로 설치되는 축전지용 충전기를 설치하지 않아도 되므로 초기 투자비를 절감할 수 있다. In addition, it is not necessary to provide a charger for a battery, which is usually installed separately, so that the initial investment cost can be reduced.

도 1은 기존 디젤-태양광-풍력-축전지 하이브리드 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 교류공통모선형 하이브리드 전원 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 2의 축전지용 인버터의 양모드 운전을 위한 인터페이스 구성도이다.
도 4는 도 2의 축전지용 인버터의 운전모드 변환 흐름도이다.
도 5는 도 2의 디젤 발전기의 운전모드 변환 흐름도이다.
도 6은 도 2의 에너지관리시스템의 발전계획에 의한 운전 사례도의 일례이다.
도 7은 도 2의 에너지관리시스템의 발전계획에 의한 운전 사례도의 다른 예이다.
도 8은 도 2의 축전지용 인버터의 양모드 운전 실시 사례이다.
1 is a block diagram of a conventional diesel-solar-wind-power-battery hybrid system.
FIG. 2 is a view for explaining an AC common linear hybrid power system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
3 is an interface configuration diagram for both modes of operation of the inverter for the battery of FIG.
Fig. 4 is a flowchart of the operation mode conversion of the inverter for a battery of Fig. 2;
5 is a flow chart of the operation mode conversion of the diesel generator of FIG.
6 is an example of a driving example diagram based on the development plan of the energy management system of Fig.
Fig. 7 is another example of a driving example diagram based on the development plan of the energy management system of Fig.
Fig. 8 is an example of a two-mode operation of the inverter for a battery of Fig.

이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout.

먼저, 본 발명에서 태양 전지나 풍력 발전기를 신재생에너지 발전장치로서 예로 들어 설명하지만, 경우에 따라서 조력, 수력, 화력, 수소, 폐기물 등을 이용한 신재생에너지 발전장치로 대체될 수 있음을 의미한다. 또한, 본 발명에서 디젤 발전기를 연료 발전장치로서 예로 들어 설명하지만, 경우에 따라서 가솔린, 가스, 석탄 등을 이용한 연료 발전장치로 대체될 수 있음을 의미한다.First, in the present invention, a solar cell or a wind turbine generator is described as an example of a renewable energy generator, but it means that it can be replaced with a renewable energy generator using a tidal force, hydraulic power, thermal power, hydrogen, waste or the like. In the present invention, a diesel generator is described as an example of a fuel generator, but it may be replaced with a fuel generator using gasoline, gas, coal or the like.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 교류공통모선형 하이브리드 전원 시스템을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 2 is a view for explaining an AC common linear hybrid power system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 교류공통모선형 하이브리드 전원 시스템은, 디젤 발전기(1), 태양 전지(2), 풍력 발전기(3), 축전지(4)를 포함하며, 태양 전지(2), 풍력 발전기(3), 축전지(4)에는 각각 전력변환장치로서 직류-교류 변환하는 계통 연계형 인버터(16/17/18)(도 1의 전력변환장치(6,7)가 직류 정전압 발생장치인 것과 다름, 또한, 18은 충전시 교류-직류 변환)가 연결되고 계통 연계형 인버터(16/17/18)는 교류 공통모선(32)에 연결되며 교류 공통모선(32)에 직접 부하(20)가 연결된다. 디젤 발전기(1)에 연결된 개폐기(31)는 디지털 통합 제어장치(30)의 제어에 따라 디젤 발전기(1)가 교류 공통모선(32)에 동기 투입할 수 있도록 동작한다. 이외에도 본 발명의 일실시예에 따른 교류공통모선형 하이브리드 전원 시스템의 전반적인 제어를 위한 에너지관리시스템(40)이 더 포함된다.2, an AC common hybrid power supply system according to an embodiment of the present invention includes a diesel generator 1, a solar cell 2, a wind turbine 3, and a battery 4, The grid-connected inverters 16/17/18 (the power converters 6 and 7 in Fig. 1) are connected to the battery 2, the wind power generator 3, and the storage battery 4, 18 is connected to the alternating current common bus 32 and the grid interconnection inverter 16/17/18 is connected to the alternating common bus 32, Direct load 20 is connected. The switch 31 connected to the diesel generator 1 operates under the control of the digital integrated controller 30 so that the diesel generator 1 can be synchronized with the alternating current common bus 32. In addition, the energy management system 40 for overall control of the AC common hybrid power system according to an embodiment of the present invention is further included.

이러한 구조에서 태양전지(2)와 풍력발전기(3)는 부하(20)의 크기에 관계없이 항상 최대출력을 내도록 제어되므로 이러한 설비의 이용율이 좋아지게 된다. 태양전지(2)용 인버터(16)와 풍력발전기(3)용 인버터(17)는 전압과 주파수의 기준이 되는 계통전압이 있어야 운전이 가능한 계통 연계형 인버터로서, 여기에서는 디젤발전기(1)나 혹은 축전지(4)와 인버터(18)가 이를 위하여 전압과 주파수의 기준이 되는 기준교류전압을 교류 공통모선(32)을 통해 인버터들(16, 17)로 제공할 수 있다. In this structure, since the solar cell 2 and the wind power generator 3 are controlled so as to always output the maximum power regardless of the size of the load 20, the utilization rate of such facilities is improved. The inverter 16 for the solar cell 2 and the inverter 17 for the wind power generator 3 are grid interconnected inverters that can operate only with a grid voltage that is a reference of voltage and frequency. Alternatively, the battery 4 and the inverter 18 may provide a reference AC voltage that is a reference for voltage and frequency to the inverters 16 and 17 through the AC common bus 32.

축전지(4)의 충전상태가 낮을 경우 디젤발전기(1)을 가동하여 디젤발전기(1)가 교류 공통모선(32)에 기준교류전압을 제공하게 되고, 이때 부하가 낮아 잉여전력이 발생할 경우 이 잉여전력이 축전지용 인버터(18)를 통해 축전지(4)를 충전하게 된다. 교류 공통모선(32)에 제공된 태양전지(2)와 풍력발전기(3)의 잉여전력 역시 축전지용 인버터(18)를 통해 축전지(4)를 충전할 수 있다. When the state of charge of the battery 4 is low, the diesel generator 1 is operated so that the diesel generator 1 provides the reference AC voltage to the AC common bus 32. At this time, when surplus electric power is generated due to the low load, The electric power charges the battery 4 through the inverter 18 for the battery. The surplus power of the solar cell 2 and the wind power generator 3 provided in the AC common bus line 32 can also be charged to the battery 4 via the inverter 18 for the battery.

축전지(4)의 충전량은 태양전지(2)와 풍력발전기(3) 등 신재생에너지 전원의 잉여전력과 디젤발전기(1)의 적정 부하 조건에서 임의로 설정이 가능하기 때문에 디젤발전기(1)를 고효율 운전점에서 운전할 수 있고 소비되는 연료량에 비해 많은 전력을 생산, 저장할 수 있게 된다. The amount of charge of the battery 4 can be arbitrarily set in accordance with the surplus power of the renewable energy source such as the solar cell 2 and the wind power generator 3 and the appropriate load condition of the diesel generator 1, It is possible to operate at the operating point and to produce and store more power than the amount of fuel consumed.

부하(20)가 경부하이고 축전지(4)의 충전상태가 높을 경우 디젤발전기(1)를 정지하게 되는데 이때는 계통연계형으로 동작하는 인버터들(16, 17)이 기준이 되는 전압과 주파수가 없기 때문에 트립될 수 있다. 이때 축전지(4)와 인버터(18)이 교류 공통모선(32)의 전압과 주파수를 일정하게 유지하는 무정전전원장치로 동작하게 된다. 따라서 신재생전원용 인버터들(16, 17)은 트립하지 않고 계속 운전을 할 수 있게 된다. When the load 20 is high and the state of charge of the battery 4 is high, the diesel generator 1 is stopped. At this time, since there is no reference voltage and frequency of the inverters 16 and 17 operating in the grid- It can be tripped. At this time, the battery 4 and the inverter 18 operate as an uninterruptible power supply unit which keeps the voltage and the frequency of the AC common bus line 32 constant. Therefore, the renewable power source inverters 16 and 17 can continue to operate without tripping.

발전원으로서 태양전지(2), 풍력발전기(3) 및 축전지(4)로만 계속적으로 부하(20)에 전력을 공급할 수 없는 경우가 발생할 수 있는데 이는 자연조건이 항상 일정하지 않고 또한 축전지(4)의 용량에 제한이 있기 때문에 신재생에너지 전원의 출력이 충분하다해도 발전과 부하 소비의 시점 차이로 디젤발전기(1)의 운전이 필요하게 된다. 이 경우 디젤발전기(1)을 기동하여, 축전지(4)용 인버터(18)가 전압과 주파수를 유지하고 있는 교류 공통모선(32)에 디젤발전기(1)의 발전 전력을 동기투입을 하게 되는데 이를 위해서는 디지털통합제어장치(30)가 필요하며, 이는 기동된 디젤발전기(1)와 교류 공통모선(32)의 전압, 주파수, 위상을 허용범위 내로 일치시켜 개폐기(31)를 스위칭함으로써 과도적인 충격을 줄이는 기능을 한다. 디젤발전기(1)의 발전 전력이 교류 공통모선(32)에 개폐기(31)를 통해 동기 투입되면 전압과 주파수를 제어하던 축전지(4)용 인버터(18)와의 유효전력, 무효전력 분담 문제가 발생하므로, 축전지(4)용 인버터(18)는 원래의 계통연계 모드로 운전모드를 변경하거나 혹은 트립 후에 재기동할 수 있다. 이러한 방식으로 자동절체스위치(10) 없이도 전원의 절체가 가능하므로 정전이 없고 설비의 이용율을 개선할 수 있다. It may happen that power can not be continuously supplied to the load 20 only to the solar cell 2, the wind power generator 3 and the battery 4 as a power source because the natural condition is not always constant, It is necessary to operate the diesel generator 1 because of the difference in power generation and load consumption even if the output of the renewable energy power source is sufficient. In this case, the diesel generator 1 is started, and the generated power of the diesel generator 1 is synchronously injected into the alternating common bus line 32 in which the inverter 18 for the storage battery 4 maintains the voltage and the frequency. The digital integrated control device 30 is required to switch the switch 31 by matching the voltage, frequency and phase of the activated diesel generator 1 with the AC common bus 32 within the permissible range, It has a function to reduce. When the generated power of the diesel generator 1 is synchronously input to the alternating current common bus line 32 via the switch 31, there arises a problem of active power sharing and reactive power sharing with the inverter 18 for the battery 4 that controls the voltage and frequency The inverter 18 for the battery 4 can be restarted after changing the operation mode to the original grid connection mode or after tripping. In this manner, the power can be switched without the automatic change-over switch 10, so that there is no blackout and the utility rate of the facility can be improved.

이러한 운전과 전원의 절체 과정은 각 기기들과 통신망(33)으로 연결된 에너지관리시스템(40)의 감시 및 제어에 의해 이루어질 수 있다. 에너지관리시스템(40)은 부하에 대한 소정의 예측, 신재생에너지 전원장치(2,3)에 대한 소정의 발전출력 예측을 수행하고 이와 같은 예측을 포함한 최적의 발전계획을 수립하게 되며 실시간으로 변동되는 상황에 대응하여 디지털통합제어장치(30), 인버터들(16, 17, 18) 등에 대한 적절한 제어를 수행하게 된다. 즉, 에너지관리시스템(40)은 부하 및 발전의 예측에 기반한 발전계획 기능, 도입량이나 운전 목적에 따른 운전 모드의 선택 기능 등 에너지의 관리와 시스템 전체적으로 효율적인 운전을 계획, 실행, 감시하는 기능을 가진다. This operation and the power supply switching process can be performed by monitoring and controlling the energy management system 40 connected to each device and the communication network 33. The energy management system 40 performs predetermined prediction of the load, predetermined power generation output prediction for the renewable energy power supply 2, 3, and establishes an optimal power generation plan including such a prediction, And controls the digital integrated controller 30, the inverters 16, 17, 18, That is, the energy management system 40 has a function of planning, executing, and monitoring the energy management and the efficient operation of the system as a whole, such as a power generation planning function based on the prediction of load and power generation, .

도 3은 도 2의 축전지(4)용 인버터(18)의 양모드(계통연계 운전모드(전류제어모드)/정전압-정주파수 모드(전압제어모드)) 운전을 위한 인터페이스 구성도이다.3 is an interface configuration diagram for operation of both modes (grid-connected operation mode (current control mode) / constant voltage-constant frequency mode (voltage control mode)) of the inverter 18 for the battery 4 of FIG.

디젤발전기(1)의 동기투입 운전용 개폐기(31) 접점의 온(입력) 또는 오프(입력되지 않음) 상태를 축전지(4)용 인버터(31)로 입력(50)하는 것에 의해 모드의 절환이 이루어지게 된다. 동기투입 운전용 개폐기(31)는 디젤발전기(1)의 제어를 위해 사용되는 디지털 통합제어장치(30)의 동기 투입 신호(51)에 의해 개폐가 제어되고, 에너지관리시스템(40)의 제어 명령에 의해 디지털 통합제어장치(30)가 동기 투입 신호(51)를 '로직 하이', 또는 '로직 로우'로 발생시켜 개폐기(31)가 디젤발전기(1)의 전력을 투입 혹은 차단할 수 있게 된다. The input (on) or off (not input) state of the contact input of the synchronizing closing operation of the diesel generator 1 is inputted (50) to the inverter 31 for the battery 4, . The synchronous closing operation switch 31 is opened and closed by the synchronizing closing signal 51 of the digital integrated controller 30 used for controlling the diesel alternator 1, The digital integrated controller 30 generates the synchronization input signal 51 as a logic high or a logic low so that the switch 31 can turn on or off the power of the diesel generator 1. [

축전지(4)용 인버터(18)는 동기투입 운전용 개폐기(31)의 개폐 상태에 따라 디젤발전기(1)의 운전 상태를 판단하게 되고 디젤발전기(1)가 동기 투입을 위해 운전 중이면 계통연계 운전모드로 전류제어를 하게 되고, 디젤발전기(1)가 정지 중이면 전압제어 즉, 정전압-정주파수 모드로 운전하게 되어 교류 공통모선(32)의 전압과 주파수를 유지하며 이를 통하여 다른 인버터(16, 17)들이 계통연계 운전을 지속할 수 있는 전압기준을 제공하게 된다. The inverter 18 for the battery 4 determines the operating state of the diesel generator 1 according to the open / close state of the switch 31 for synchronous closing operation. When the diesel generator 1 is in operation for synchronous closing, That is, in the constant voltage-constant frequency mode to maintain the voltage and frequency of the AC common bus 32 and to control the other inverter 16 , 17) provide a voltage reference that can sustain grid-connected operation.

디젤발전기(1)의 동기투입 운전용 개폐기(31)는 에너지관리시스템(40)의 발전계획에 따라 의도적으로 운전 혹은 정지할 수도 있고 고장이나 보호회로의 동작에 따라 비의도적으로 트립될 수 있는데 어느 경우에 있어서도 축전지(4)용 인버터(18)는 빠른 운전 모드의 전환으로 시스템의 전압과 주파수를 안정적으로 유지할 수 있도록 해주며 다른 인버터들(16, 17)이 트립되지 않고 계속 운전할 수 있도록 해준다. The synchronous closing operation switch 31 of the diesel generator 1 may be intentionally operated or stopped according to the power generation plan of the energy management system 40 or it may be unintentionally tripped according to the failure or the operation of the protection circuit The inverter 18 for the storage battery 4 can stably maintain the voltage and frequency of the system by switching the fast operation mode and allows the other inverters 16 and 17 to continue to operate without tripping.

도 4는 도 2의 축전지(4)용 인버터(31)의 운전모드 변환 흐름도이다.Fig. 4 is a flowchart of the operation mode conversion of the inverter 31 for the battery 4 in Fig.

도 2와 같은 본 발명의 일실시예에 따른 교류공통모선형 하이브리드 전원 시스템이 기동되면(60), 축전지(4)용 인버터(31)는 에너지관리시스템(40)의 제어에 따라 동기투입 운전용 개폐기(31)의 접점 상태를 판단하되(61) 접점이 입력(온 상태)되고(예, 동기 투입 신호(51)가 '로직 하이') 디젤발전기(1)가 운전 중일 경우(63)에는, 자신이 전압제어 운전 중인가를 판단하여(69) 아닐 경우(계통연계 운전모드(전류제어모드))에는 현재 상태를 유지하고 전압제어모드(정전압-정주파수 모드)로 운전 중일 때는 전압제어에서 전류제어 즉, 정전압-정주파수 제어에서 계통연계 운전모드(전류제어모드)로 모드를 전환한다(70). 이후 축전지(4)용 인버터(31)는 에너지관리시스템(40)의 운전 명령(71)에 따라서 운전을 정지하거나 운전을 재개할 수 있다(72). When the AC common hybrid line power supply system according to an embodiment of the present invention as shown in FIG. 2 is started (60), the inverter (31) for the battery (4) is controlled by the energy management system (40) When the contact state of the switch 31 is determined and the contact is input (on state) (for example, the synchronous closing signal 51 is 'logic high') and the diesel generator 1 is in operation 63, It is judged whether or not the voltage control operation itself is in operation (69) (grid-connected operation mode (current control mode)) and the voltage control mode (constant voltage-constant frequency mode) That is, the mode is switched from the constant voltage-constant frequency control to the grid-connected operation mode (current control mode) (70). Thereafter, the inverter 31 for the battery 4 can stop the operation or resume operation according to the operation command 71 of the energy management system 40 (72).

개폐기(31)의 접점이 입력되지 않은 경우(접점 오프)에는(62), 먼저, 축전지(4)용 인버터(31)는 한 스텝 이전(예, 접점 오프 전 시스템 클럭의 한 클럭 이전 클럭 신호 발생 시)에 디젤발전기(1)가 운전 중인지를 판단한다(64). 이때 이전 클럭에서 디젤발전기(1)가 운전 중이었다가 접점 오프가 발생하여 정지 혹은 트립되었다고 판단되면(66), 축전지(4)용 인버터(31)는 모드를 전류제어모드(계통연계 운전모드)에서 전압제어모드(정전압-정주파수 모드)로 전환하여 운전하게 된다. 또한, 그렇지 않을 경우(65)는 동기투입 운전용 개폐기(31)의 접점 상태를 판단하는 루프로 되돌아가 지속적으로 접점 상태를 판단하게 된다. When the contact of the switch 31 is not inputted (contact off) (62), first, the inverter 31 for the battery 4 generates the clock signal one step before (for example, It is determined whether the diesel generator 1 is in operation (64). At this time, if it is determined that the diesel generator 1 is operating in the previous clock and the starter is tripped or tripped due to the occurrence of the contact off, the inverter 31 for the battery 4 sets the mode to the current control mode (grid- To the voltage control mode (constant voltage-constant frequency mode). If not, the microcomputer 65 returns to the loop for determining the contact state of the synchronous closing operation switch 31 and continuously determines the contact state.

도 5는 도 2의 디젤 발전기(1)의 운전모드 변환 흐름도이다.5 is a flowchart showing the operation mode conversion of the diesel generator 1 of Fig.

일반적으로 디젤발전기(1)는 2개의 운전 모드 즉, 정전압-정주파수 운전 모드와 정출력 운전 모드로 운전될 수 있는데 전자는 독립전력계통에서 부하 상태와 관계없이 계통의 전압과 주파수를 유지하도록 운전하는 것이고, 후자는 계통연계운전이나 혹은 다른 발전기가 운전되어 교류공통모선에 전력이 공급 중일 때 추가로 투입되어 부하의 일부를 분담하여 운전하는 경우이다. Generally, the diesel generator 1 can be operated in two operation modes, that is, the constant voltage-constant frequency operation mode and the constant output operation mode. In the independent power system, the operation and maintenance of the voltage and frequency of the system And the latter is a case where a grid-connected operation or another generator is operated and is further supplied when electric power is supplied to an alternate common bus line so that a part of the load is shared and operated.

본 발명에서 디젤발전기(1)는 운전 상황에 따른 이러한 모드의 전환이 필요하다. 교류공통모선형 하이브리드 전원 시스템이 기동되면(80), 디젤발전기(1)는 에너지관리시스템(40)으로부터의 기동 명령이 있는지를 검사한다(81). In the present invention, this mode of the diesel generator 1 is required to be switched depending on the operating conditions. Once the AC common linear hybrid power system is initiated (80), the diesel generator (1) checks if there is a start command from the energy management system (81).

기동 명령에 따라, 디젤발전기(1)는 자체기동(Black start)인지를 판단하여(82) 자체기동이면 정전압-정주파수 운전모드로 변경(84)하여 기동하고 기동이 완료되면 비동기투입을 하게 된다(85). 자체기동이란 외부에서 전력이 공급되지 않는 상황에서 기동하는 것으로써 여기에서는 최초의 발전 시작이나 정전 후 재기동 운전이 해당된다. According to the start command, the diesel alternator 1 determines whether it is self-starting (82). If it is self-starting, it changes to the constant voltage-constant frequency operation mode (84) and starts the asynchronous input (85). Self-starting means starting when no external power is supplied, so here is the first start of power generation or restart operation after power failure.

기동 명령에 따라, 자체기동이 아닐 경우에는, 태양전지(2)와 풍력발전기(3)의 발전 전력이 교류 공통모선(32)에 투입됨과 동시에 추가로 병렬운전 투입되는 것인지 혹은 축전지(4)용 인버터(31)의 단독운전 상태에서 디젤발전기(1)가 투입되는지 여부에 따라 병렬운전 모드 여부를 결정한다(83). 병렬운전 모드인 경우 디젤발전기(1)는 다른 모드라면 정출력운전 모드로 전환하고(86) 기동하여 이미 전압과 주파수를 유지하고 있는 교류 공통모선(32)에 동기투입을 하게 된다(90). 동기투입은 디지털 통합제어장치(30)의 개폐기(31) 접점 제어에 따라 교류 공통모선(32)에 디젤발전기(1)의 전력이 추가로 투입되도록 하는 것으로서, 개폐기(31)의 접점 입력에 따라 디젤발전기(1)가 교류 공통모선(32)의 전압, 주파수 및 위상차를 허용 범위 내로 조정하여 개폐기(31)를 통해 추가로 투입함으로써 디젤발전기(1)가 기존 교류 공통모선(32)에의 외란을 최소화하도록 한다. The power generation power of the solar cell 2 and the wind power generator 3 is inputted to the AC common bus line 32 and at the same time the parallel operation is further inputted or the power generation of the battery 4 is started Whether or not the diesel generator 1 is turned on in the single operation state of the inverter 31 is determined (83). In the parallel operation mode, the diesel generator 1 is switched to the constant output operation mode (86) when it is in another mode, and starts synchronizing with the alternate common bus line 32 that has already maintained the voltage and frequency (90). The synchronous input causes the electric power of the diesel alternator 1 to be further input to the alternating common bus line 32 according to the contact control of the switch 31 of the digital integrated control device 30, The diesel generator 1 adjusts the voltage, the frequency and the phase difference of the AC common bus line 32 within the permissible range and further inputs the electric current through the switch 31 so that the diesel generator 1 generates a disturbance to the existing AC common bus line 32 Minimize it.

83 단계에서 병렬운전 모드가 아닐 경우에는, 디젤발전기(1)는 축전지(4)용 인버터(31)의 운전상태를 검사하여(87) 운전 중이면 이 축전지(4)용 인버터(31)가 교류공통모선(32)의 전압과 주파수를 제어하는 마스터로 운전되고 있다고 판단하여 해당 정전압-정주파수 모드로 전환하여(88) 기동하고 동기투입을 하게 된다(90). 동기투입이 이루어지면 도 4에서 기술한 것처럼 축전지(4)용 인버터(31)는 전압제어에서 전류제어로 모드를 변경하여 운전하게 된다. If the mode is not the parallel operation mode in step 83, the diesel generator 1 checks the operation state of the inverter 31 for the battery 4 (87). If the inverter 31 for the battery 4 is in operation, It is determined that it is operated as a master that controls the voltage and frequency of the common bus line 32, and the operation mode is switched to the corresponding constant voltage-constant frequency mode (88) to start the synchronous input operation (90). 4, the inverter 31 for the battery 4 operates by changing the mode from the voltage control to the current control.

병렬운전 모드가 아니면서 축전지(4)용 인버터(31)도 운전되고 있지 않은 상황은 정전 상황이거나 혹은 명령에러로 판단하게 된다(89).In a case where the inverter 31 for the battery 4 is not in operation in the parallel operation mode, it is judged that there is a power failure situation or an instruction error (89).

도 6은 도 2의 에너지관리시스템(40)의 발전계획에 의한 운전 사례도의 일례이다.FIG. 6 is an example of a driving example diagram based on the power generation plan of the energy management system 40 of FIG.

본 발명의 일실시예에 따른 교류공통모선형 하이브리드 전원 시스템에서, 24시간 동안의 부하(20) 실측 데이터(100)와 태양 전지(2)에 의한 태양광 발전량(103)을 이용하여 운전을 모의한 경우 축전지(4) 전력량(104)과 디젤발전기(1) 발전량(101)을 함께 나타낸 것이다. In the AC common hybrid type power supply system according to the embodiment of the present invention, the operation is simulated using the actual data 100 of the load 20 for 24 hours and the solar power generation amount 103 by the solar cell 2 (104) of the battery (4) and the power generation amount (101) of the diesel generator (1).

여기에서는 주간 시간대에 축전지(4)를 충전하고 야간 시간대에 방전 운전하는 것을 모의한 것으로서, 주간 시간에는 태양 전지(2) 운전 시작으로 태양광 발전량(103)이 증가하므로 디젤발전기(1) 발전량(101)는 경부하 상태가 되어 연료 효율이 낮아지는 문제가 있기 때문에 효율이 높은 정출력 운전 모드로 운전을 하고 부하에 공급하고 남는 잉여전력을 축전지(4)로 충전하게 된다(104 참조). 축전지(4)를 충전하므로 축전지(4)의 충전율(SOC, State of Charge, 102)는 증가하는 것을 볼 수 있다. 축전지(4)는 충전율(102)이 80%까지 충전을 지속하고 이후는 운전을 정지하는데 이는 충전율(102)의 측정 불확실도로 인해 과충전되는 것을 방지하기 위해서이다. 야간 시간대(또는 부하가 임계치 이하인 경부하 시에)에는 디젤발전기(1)를 운전정지하고(101 참조), 축전지(4)의 방전운전으로 부하(20)에 전력을 공급하게 되며(100 참조) 이때 충전율(102)는 감소하여 20%까지 운전하고 정지하게 되며 이때 다시 디젤발전기(1)이 운전을 재개하는 것을 볼 수 있다. 이 모드의 운전 방식은 야간 경부하 시에 디젤발전기(1)를 정지하여 정숙한 전력공급이 가능한 장점이 있다. In this case, it is simulated that the battery 4 is charged in the daytime time zone and the discharge operation is performed in the nighttime. Since the solar power generation amount 103 increases as the solar cell 2 starts to operate during the daytime, 101 is in a light load state and fuel efficiency is low. Therefore, the battery 4 is charged with surplus electric power, which is supplied to the load and operates in a constant output operation mode with high efficiency (see 104). It can be seen that the state of charge (SOC) 102 of the battery 4 increases because the battery 4 is charged. The battery 4 keeps the charging rate 102 to charge up to 80% and then stops the operation, in order to prevent overcharging due to the measurement uncertainty of the charging rate 102. The diesel generator 1 is stopped (see 101) and the electric power is supplied to the load 20 (see 100) by the discharging operation of the battery 4 at the night time zone (or when the load is below the threshold value) At this time, the charging rate 102 decreases to 20% and stops, and at this time, the diesel generator 1 is restarted. The operation mode of this mode is advantageous in that the diesel generator 1 can be stopped at nighttime to lighten the power supply.

도 7은 도 2의 에너지관리시스템(40)의 발전계획에 의한 운전 사례도의 다른 예이다.FIG. 7 is another example of the operation example based on the power generation plan of the energy management system 40 of FIG.

여기서는 주간 시간대에 축전지(4)를 방전하고 야간 시간대에 충전하는 운전방식을 나타낸다. 주간 시간대에 태양전지(2)가 운전 시작으로 태양광발전량(103)이 충분한 출력을 내고 있고 축전지(4)의 충전율(102)이 임계치 이상으로 높을 경우 디젤발전기(1)를 운전 정지하고(101 참조), 태양광발전량(103)과 축전지(4) 전력량(104)으로만 부하(100)에 전력을 공급하는 방식이다. 이때 축전지(4)의 충전율(102)은 최소인 20% 부근까지 혹은 태양광발전(103)이 운전 정지되는 시점까지 운전될 수 있으며 이후 야간 시간대(또는 부하가 임계치 이하인 경부하 시)에는 디젤발전기(1)가 연료효율이 높은 정출력 운전 모드로 부하(100) 전력 공급 잉여분을 축전지(4)에 충전하게 된다. 이 모드 운전은 태양광발전량(103)의 출력을 100% 부하에 공급하고 디젤 발전기(1)을 야간에 고효율 운전하므로 도 6의 운전 방식에 비해 연료소비량이 낮은 장점이 있다. Here, the operation mode is shown in which the battery 4 is discharged in the daytime time zone and charged in the night time zone. When the solar cell power generation 103 outputs sufficient power and the charge rate 102 of the battery 4 is higher than the threshold value at the start of operation of the solar cell 2 in the weekday time period, the diesel generator 1 is stopped The power is supplied to the load 100 only by the solar power generation amount 103 and the battery power amount 104. [ At this time, the charging rate 102 of the battery 4 can be operated up to the minimum of 20% or until the time when the solar power generator 103 is stopped. When the night time zone (or the light load below the load is below the threshold) The battery 1 charges the surplus of the load 100 in the battery 4 in the constant output operation mode with high fuel efficiency. This mode operation is advantageous in that the fuel consumption amount is lower than that in the operation mode of FIG. 6 because the output of the solar power generation amount 103 is supplied to the 100% load and the diesel generator 1 is operated at high efficiency at night.

도 8은 도 2의 축전지(4)용 인버터(31)의 양모드 운전 실시 사례이다.Fig. 8 shows an example of two modes of operation of the inverter 31 for the battery 4 in Fig.

축전지(4)용 인버터(31)의 운전 모드 전환에 따른 운전 결과를 도시하고 있다. 도 8의 120은 디젤발전기(1)와 축전지(4)용 인버터(31)가 모두 운전 중인 상태에서 디젤발전기(1)가 전환시점(112)에서 운전을 정지할 경우 축전지(4)용 인버터(31)가 전류제어 모드에서 전압제어 모드로 순시적으로 전환되는 과도 상태를 보여주고 있다. 교류공통모선(32)의 전압파형(110)과 인버터(31) 부하전류(111)이 나타나 있는데 디젤발전기(1)가 운전을 정지했음에도 불구하고 전압파형(110)이 전압과 주파수를 잘 유지하는 것을 볼 수 있고 전류파형(111)은 디젤발전기(1)의 운전 정지와 동시에 전체 부하전류를 담당함으로써 증가한 것을 볼 수 있다. And the operation result of the inverter 31 for the battery 4 is switched to the operation mode. The inverter 120 for the battery 4 when the diesel generator 1 stops operating at the switching point 112 in the state where both of the diesel generator 1 and the inverter 31 for the battery 4 are in operation, 31) is transiently switched from the current control mode to the voltage control mode. The voltage waveform 110 of the AC common bus line 32 and the load current 111 of the inverter 31 are shown so that the voltage waveform 110 maintains voltage and frequency well even though the diesel generator 1 stops operating And it can be seen that the current waveform 111 is increased by taking charge of the total load current at the same time as the operation of the diesel generator 1 is stopped.

도 8의 130은 반대 과정 즉, 축전지(4)용 인버터(31)가 전압제어모드로서 운전 중인 상태에서 전환시점(113)에 디젤발전기(1)가 동기투입되는 과정을 보여주고 있다. 교류공통모선(32)의 전압 파형(110)은 약간의 전압 감소 후에 규정된 전압 및 주파수로 회복하는 것을 볼 수 있는데 이는 디젤발전기(1)가 부하(20)의 전전류를 분담함으로서 약간의 과도 상태를 거치면서 회복되는 과정을 보여주고 있다. 본 사례에서는 축전지(4)용 인버터(31)는 디젤발전기(1)의 동기투입과 동시에 운전을 정지하고 재기동 운전을 대기하는 상태로 하였기 때문에 인버터(31) 전류파형(111)은 부하전류를 부담하다가 전환시점(113)에서부터는 0 전류로 감소하는 것을 볼 수 있다. 8 shows a process in which the diesel alternator 1 is synchronized to the switching point 113 while the inverter 31 for the battery 4 is operating as the voltage control mode. It can be seen that the voltage waveform 110 of the AC common bus 32 recovers to a specified voltage and frequency after a slight voltage drop, which is due to the fact that the diesel generator 1 has a slight transient It shows the process of recovery through the state. In this example, since the inverter 31 for the battery 4 stops the operation at the same time as the synchronous input of the diesel alternator 1 and waits for the restart operation, the current waveform 111 of the inverter 31 is loaded with the load current And the current decreases from the switching point 113 to zero current.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 교류공통모선형 하이브리드 전원 시스템에서는, 자동절체스위치(ATS, automatic transfer switch)를 사용하지 않고도 무정전으로 디젤발전기(1)의 운전과 정지 및 정전압-정주파수 운전모드와 정전력 운전모드의 전환을 통해 병렬운전 및 독립운전으로의 무정전 절환이 가능하게 된다. 또한 태양광, 풍력 등 신재생전원장치들은 계통연계 운전을 하게 되며 축전지(4) 저장장치용 인버터(18)는 계통연계와 독립운전의 양모드 운전이 가능하도록 구성됨으로써, 이를 통하여 디젤발전기(1)의 운전없이도 독립 계통의 전압과 주파수를 일정하게 유지할 수 있게 되며 필요에 따라서 언제든지 디젤발전기(1)는 계통 병입 운전 혹은 정지를 할 수 있게 된다. As described above, in the AC common hybrid type power supply system according to the embodiment of the present invention, the operation and stop of the diesel generator 1 and the constant voltage- Switching between the constant frequency operation mode and the constant power operation mode enables uninterrupted switching to parallel operation and independent operation. In addition, the renewable power supplies such as solar power, wind power and the like are connected to the grid, and the inverter (18) for the storage battery (4) is configured to be capable of both mode operation of grid connection and independent operation. It is possible to maintain the voltage and frequency of the independent system at a constant level without any operation of the diesel generator 1. The diesel generator 1 can be operated or stopped at any time according to need.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. This is possible. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the equivalents of the claims, as well as the claims.

1 : 디젤발전기
2 : 태양전지
3 : 풍력발전기
4 : 축전지
5 : 충전기
6 : 태양광발전용 전력변환장치
7 : 풍력발전용 전력변환장치
8 : 직류공통모선
9 : 무정전전원장치
10 : 자동절체스위치
16, 17, 18 : 축전지용 전력변환장치(인버터)
20 : 부하
30 : 디젤발전기용 디지털통합제어장치
31 : 동기투입용 개폐기
32 : 교류공통모선
33 : 통신선로
40 : 에너지관리시스템
1: Diesel generator
2: Solar cell
3: Wind generator
4: Storage battery
5: Charger
6: Power converter for photovoltaic power generation
7: Power converter for wind power generation
8: DC common bus
9: Uninterruptible Power Supply
10: Automatic switch
16, 17, 18: Power converters for inverters (inverters)
20: Load
30: Digital integrated control device for diesel generators
31: Synchronous closing switch
32: AC common bus
33: Communication line
40: Energy management system

Claims (10)

하나 이상의 신재생에너지 발전장치, 연료 발전장치, 및 축전지의 전력을 교류공통모선에 연계하여 별도의 전원 절체장치 없이 무정전으로 상기 교류공통모선에 직접 연결된 부하에 전력을 공급하기 위한 교류공통모선형 독립형 하이브리드 전원 시스템으로서,
상기 연료 발전장치와 상기 교류공통모선 사이에 결합된 개폐기; 상기 개폐기의 접점의 온오프 상태를 제어하는 디지털 통합 제어기; 상기 축전지와 상기 교류공통모선 사이에 결합된 계통 연계형 제1 인버터; 상기 신재생에너지 발전장치와 상기 교류공통모선 사이에 결합된 계통 연계형 제2 인버터; 및
상기 디지털 통합 제어기를 제어하여 상기 개폐기의 접점이 온오프되도록 제어하여 상기 연료 발전장치가 상기 교류공통모선으로 전력을 제공하도록 제어하거나, 상기 제1 인버터를 제어하여 상기 축전지의 상기 교류공통모선을 통한 충전 또는 방전을 제어하는 에너지관리시스템을 포함하고,
상기 연료 발전장치 또는 상기 축전지가 상기 교류공통모선으로 제공하는 교류전압을 기준으로 해당 전압과 주파수에 따라 상기 제2 인버터가 중단없이 지속적으로 운전되는 것을 특징으로 하는 교류공통모선형 독립형 하이브리드 전원 시스템.
AC common for supplying power to a load directly connected to the AC common bus with uninterruptible power supply by connecting the power of one or more renewable energy generation devices, fuel generators, and batteries to an AC common bus line without a separate power switching device As a hybrid power system,
An actuator coupled between the fuel generator and the AC common bus; A digital integrated controller for controlling the on / off state of the contact of the switch; A grid-connected first inverter coupled between the battery and the AC common bus; A grid-connected second inverter coupled between the renewable energy generation device and the AC common bus; And
Wherein the control unit controls the digital integrated controller to control the contact of the switch to be turned on and off so that the fuel generator provides electric power to the AC common bus or to control the first inverter to control the AC power through the AC common bus An energy management system for controlling charging or discharging,
Wherein the second inverter is continuously operated according to the voltage and the frequency based on the alternating voltage provided by the fuel generator or the battery in the common bus line of the alternating current.
제1항에 있어서,
상기 신재생에너지 발전장치는 태양 전지 또는 풍력 발전기 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 교류공통모선형 독립형 하이브리드 전원 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the renewable energy generating device includes at least one of a solar cell and a wind turbine generator.
제1항에 있어서,
상기 축전지가 상기 제1 인버터를 통하여 상기 교류공통모선에 교류전압을 제공하는 동안, 상기 에너지관리시스템이 상기 디지털통합제어장치를 제어하여 상기 개폐기의 스위칭을 제어함으로써, 상기 연료 발전장치가 상기 교류공통모선의 전압, 주파수, 및 위상의 허용 범위 내에서 일치되는 발전 전력을 동기투입하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 교류공통모선형 독립형 하이브리드 전원 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the energy management system controls the switching of the switch by controlling the digital integrated control device while the battery provides the alternating current voltage to the alternating common bus via the first inverter, So as to synchronize the generation power that coincides within the allowable range of the voltage, frequency, and phase of the bus line.
제1항에 있어서,
상기 제1 인버터는,
상기 연료 발전장치가 상기 개폐기를 통해 동기 투입 중이면, 계통연계 운전모드에서 전류제어를 수행하고,
상기 연료 발전장치가 정지 중이면, 정전압-정주파수 모드에서 전압제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 교류공통모선형 독립형 하이브리드 전원 시스템.
The method according to claim 1,
The first inverter includes:
The current control is performed in the grid-connected operation mode when the fuel generator is in the synchronous charging state through the switch,
Wherein the voltage control is performed in a constant-voltage-constant frequency mode when the fuel-cell generator is at a standstill.
제4항에 있어서,
상기 제1 인버터는,
상기 개폐기 접점의 온오프 상태에 의해 상기 연료 발전장치의 운전 여부를 판단하되, 상기 개폐기 접점의 오프 상태 시에 그 이전의 시스템 클럭의 한 클럭 전에 상기 연료 발전장치가 운전 중이었던 경우에 상기 계통연계 운전모드에서 상기 정전압-정주파수 모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 교류공통모선형 독립형 하이브리드 전원 시스템.
5. The method of claim 4,
The first inverter includes:
When the fuel cell power generation apparatus is in operation while the switchgear contact is in the off state and the fuel cell power generation apparatus is in operation in the off state, Wherein the switching from the operating mode to the constant voltage-to-constant frequency mode is effected in an alternating current common mode hybrid power supply system.
제1항에 있어서,
상기 에너지관리시스템은 상기 부하에 대한 소정의 예측, 및 상기 신재생에너지 발전장치에 대한 소정의 발전 예측을 포함한 발전 계획에 따라 자동적인 상기 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 교류공통모선형 독립형 하이브리드 전원 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the energy management system performs the automatic control according to a power generation plan including a predetermined prediction of the load and a predetermined power generation prediction for the renewable energy generation device. system.
제1항에 있어서,
상기 연료 발전장치는 상기 에너지관리시스템의 제어에 따라,
상기 신재생에너지 발전장치가 상기 교류공통모선으로 전력 공급 시에 상기 교류공통모선의 전압, 주파수, 및 위상의 허용범위 내에서 일치되는 발전 전력을 동기투입하는 정출력 운전 모드로 병렬 동작하고,
자체기동 또는 상기 제1 인버터가 상기 교류공통모선의 전압과 주파수를 제어하는 동안에 정전압-정주파수 운전 모드로 동작하는 것을 특징으로 하는 교류공통모선형 독립형 하이브리드 전원 시스템.
The method according to claim 1,
The fuel cell system according to claim 1,
And a constant output operation mode in which the renewable energy generation device synchronously injects generated power that is within a permissible range of the voltage, frequency, and phase of the alternating current common bus line when the power is supplied to the alternating current common bus line,
Characterized in that it operates in a constant voltage-constant frequency operation mode during its self-starting or while the first inverter controls the voltage and frequency of the alternating common bus.
제1항에 있어서,
상기 에너지관리시스템의 제어에 따라,
주간 시간대에 상기 신재생에너지 발전장치인 태양전지가 운전 시작 시에 상기 연료 발전장치를 정출력 운전 모드로 동작시키면서 상기 부하에 공급하고 남는 잉여전력으로 상기 축전지를 충전하고,
야간 시간대나 경부하 시에 상기 연료 발전장치의 운전을 정지하고 충전된 상기 축전기를 이용해 상기 교류공통모선를 통해 상기 부하로 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 교류공통모선형 독립형 하이브리드 전원 시스템.
The method according to claim 1,
According to the control of the energy management system,
The solar battery as the renewable energy generation device operates the fuel cell power generation device in the constant output operation mode at the start of operation and charges the storage battery with surplus power remaining in the load,
Wherein the operation of the fuel cell generator is stopped during a night time or a light load, and the electric power is supplied to the load through the AC common bus using the charged capacitor.
제1항에 있어서,
상기 에너지관리시스템의 제어에 따라,
주간 시간대에 상기 신재생에너지 발전장치인 태양전지가 운전 시작 시에 상기 축전지의 충전율이 임계치 이상이면 상기 연료 발전장치의 운전을 정지하고, 상기 축전지와 상기 신재생에너지 발전장치인 태양전지를 이용하여 상기 부하로 전력을 공급하고,
야간 시간대나 경부하 시에 상기 연료 발전장치를 정출력 운전 모드로 동작시키면서 상기 부하에 공급하고 남는 잉여전력으로 상기 축전지를 충전하는 것을 특징으로 하는 교류공통모선형 독립형 하이브리드 전원 시스템.
The method according to claim 1,
According to the control of the energy management system,
The operation of the fuel cell generator is stopped when the charge rate of the storage battery is equal to or higher than a threshold value at the start of operation of the solar cell as the renewable energy generation device in the weekday time period and the solar cell which is the renewable energy generation device is used Power is supplied to the load,
Wherein the fuel cell is charged with surplus power remaining in the fuel cell generator while operating the fuel cell generator in the constant output operation mode at nighttime or at light load.
하나 이상의 신재생에너지 발전장치, 연료 발전장치, 및 축전지의 전력을 교류공통모선에 연계하여 별도의 전원 절체장치 없이 무정전으로 상기 교류공통모선에 직접 연결된 부하에 전력을 공급하기 위한 교류공통모선형 독립형 하이브리드 전원 시스템의 제어 방법에 있어서,
상기 연료 발전장치와 상기 교류공통모선 사이에 결합된 개폐기; 상기 개폐기의 접점의 온오프 상태를 제어하는 디지털 통합 제어기; 상기 축전지와 상기 교류공통모선 사이에 결합된 계통 연계형 제1 인버터; 상기 신재생에너지 발전장치와 상기 교류공통모선 사이에 결합된 계통 연계형 제2 인버터를 이용하며,
상기 디지털 통합 제어기를 제어하여 상기 개폐기의 접점이 온오프되도록 제어하여 상기 연료 발전장치가 상기 교류공통모선으로 전력을 제공하도록 제어하는 단계; 및
상기 제1 인버터를 제어하여 상기 축전지의 상기 교류공통모선을 통한 충전 또는 방전을 제어하는 단계를 포함하고,
상기 연료 발전장치 또는 상기 축전지가 상기 교류공통모선으로 제공하는 교류전압을 기준으로 해당 전압과 주파수에 따라 상기 제2 인버터가 중단없이 지속적으로 운전되는 것을 특징으로 하는 교류공통모선형 독립형 하이브리드 전원 시스템의 제어 방법.
AC common for supplying power to a load directly connected to the AC common bus with uninterruptible power supply by connecting the power of one or more renewable energy generation devices, fuel generators, and batteries to an AC common bus line without a separate power switching device A control method for a hybrid power system,
An actuator coupled between the fuel generator and the AC common bus; A digital integrated controller for controlling the on / off state of the contact of the switch; A grid-connected first inverter coupled between the battery and the AC common bus; A grid-connected second inverter coupled between the renewable energy generation device and the AC common bus,
Controlling the digital integrated controller to control the contacts of the switch to be turned on and off so that the fuel generator provides power to the alternate common bus; And
Controlling said first inverter to control charging or discharging of said battery through said alternating current common bus,
Wherein the second inverter is continuously operated according to the voltage and the frequency based on the alternating voltage provided by the fuel generator or the battery in the common bus line of the alternating current. Control method.
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107547034A (en) * 2017-01-20 2018-01-05 湖南大学 A kind of island special power supply outfit and its control method
CN108206539A (en) * 2018-01-10 2018-06-26 云南电网有限责任公司电力科学研究院 A kind of renewable energy power generation distribution network planning method
CN108565951A (en) * 2018-05-28 2018-09-21 南方创业(天津)科技发展有限公司 A kind of photovoltaic intelligent distribution system and method
CN109193913A (en) * 2018-11-01 2019-01-11 西安热工研究院有限公司 A kind of energy-storage battery based on thermal power plant's AGC frequency modulation makees the spare system of station service
US10635066B2 (en) 2016-12-19 2020-04-28 Kohler Co. Generator system architecture
CN111564839A (en) * 2020-05-26 2020-08-21 深圳市聚能优电科技有限公司 Power supply adjusting system and power supply adjusting method
CN113078680A (en) * 2021-04-26 2021-07-06 深圳市誉娇诚科技有限公司 Power supply system for accurately measuring electric charge of iron tower communication base station and controlling electric power cost
CN114157011A (en) * 2021-11-01 2022-03-08 国能神福(龙岩)发电有限公司 Security Power System
CN115882590A (en) * 2022-12-26 2023-03-31 四川水利职业技术学院 Power control system based on large-scale amusement machinery motor
CN115946836A (en) * 2022-12-13 2023-04-11 无锡赛思亿电气科技有限公司 Power source input control method for oil-electric dual-drive ship
WO2025038060A1 (en) * 2023-08-15 2025-02-20 Arken Jeneratör Anoni̇m Şi̇rketi̇ Hybrid generator system

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101658516B1 (en) * 2015-08-27 2016-09-22 주식회사 이피에스 The Conversion Module Device That Allows The Voltage And Frequency Control Of The Generator
CN106356905B (en) * 2016-09-07 2018-11-30 广东工业大学 A kind of controllable transmission system of alternating current-direct current double-bus
CN111245003A (en) * 2018-11-29 2020-06-05 北京金风科创风电设备有限公司 Renewable energy station isolated island protection method and device

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2732060A1 (en) * 2007-07-25 2009-01-29 Trulite, Inc. Apparatus, system, and method to manage the generation and use of hybrid electric power
RU2506679C2 (en) * 2009-04-01 2014-02-10 Иглпичер Текнолоджис, Ллс Method and system for power levelling (versions)
KR101097458B1 (en) * 2009-11-09 2011-12-23 한국전기연구원 Micro-grid system and method for controlling load in static transfer switch
JP5268973B2 (en) * 2010-03-08 2013-08-21 株式会社正興電機製作所 Power supply system, power supply method and control device

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10635066B2 (en) 2016-12-19 2020-04-28 Kohler Co. Generator system architecture
US11073808B2 (en) 2016-12-19 2021-07-27 Kohler Co. Generator system architecture
CN107547034A (en) * 2017-01-20 2018-01-05 湖南大学 A kind of island special power supply outfit and its control method
CN108206539A (en) * 2018-01-10 2018-06-26 云南电网有限责任公司电力科学研究院 A kind of renewable energy power generation distribution network planning method
CN108565951A (en) * 2018-05-28 2018-09-21 南方创业(天津)科技发展有限公司 A kind of photovoltaic intelligent distribution system and method
CN109193913B (en) * 2018-11-01 2024-05-17 西安热工研究院有限公司 Energy storage battery service power standby system based on AGC frequency modulation of thermal power plant
CN109193913A (en) * 2018-11-01 2019-01-11 西安热工研究院有限公司 A kind of energy-storage battery based on thermal power plant's AGC frequency modulation makees the spare system of station service
CN111564839A (en) * 2020-05-26 2020-08-21 深圳市聚能优电科技有限公司 Power supply adjusting system and power supply adjusting method
CN113078680A (en) * 2021-04-26 2021-07-06 深圳市誉娇诚科技有限公司 Power supply system for accurately measuring electric charge of iron tower communication base station and controlling electric power cost
CN114157011A (en) * 2021-11-01 2022-03-08 国能神福(龙岩)发电有限公司 Security Power System
CN115946836A (en) * 2022-12-13 2023-04-11 无锡赛思亿电气科技有限公司 Power source input control method for oil-electric dual-drive ship
CN115882590A (en) * 2022-12-26 2023-03-31 四川水利职业技术学院 Power control system based on large-scale amusement machinery motor
WO2025038060A1 (en) * 2023-08-15 2025-02-20 Arken Jeneratör Anoni̇m Şi̇rketi̇ Hybrid generator system

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