동기 머신 에뮬레이션을 이용한 전압원 컨버터의 제어 document_id 1020117004669

[청구항 12] 전력 그리드 (12; 24) 에 연결되는 전압원 컨버터 (16; 20) 를 제어하는 장치 (25; 26) 로서, - 상기 그리드와 상기 전압원 컨버터 사이의 인터페이스의 적어도 하나의 검출된 전기적 특성 (e, i) 을 수신하기 위한 제 1 입력부, 및 - 비돌극 동기 머신의 전기적 모델을 상기 전압원 컨버터의 전기적 모델 상으로 맵핑을 통해 그리고 상기 맵핑된 모델에서 상기 그리드와 상기 전압원 컨버터 사이의 상기 인터페이스의 상기 검출된 전기적 특성을 적용하는 것을 통하여 얻어진 제어 신호 (v ref,tr ) 를 통해 상기 전압원 컨버터 (16; 20) 를 제어하도록 구성되는 제어 엔티티 (27; 28)를 포함하고, 상기 비돌극 동기 머신의 전기적 모델은 상기 비돌극 동기 머신의 전기적 다이내믹스를 반영하고, 상기 제어 엔티티는 상기 제어 신호를 조정하기 위해 상기 비돌극 동기 머신의 매스 기계적 다이내믹스의 에뮬레이션을 적용하도록 또한 구성되는, 전압원 컨버터를 제어하는 장치 [청구항 13] 제 12 항에 있어서,상기 맵핑은, 상기 전압원 컨버터의 전기적 모델에서 상기 그리드를 향하는 필터 인덕턴스 (l) 를 상기 비돌극 동기 머신의 전기적 모델의 전체 누설 인덕턴스 (lσ) 와 같도록 하는 세팅을 포함하는, 전압원 컨버터제어하는장치. [청구항 14] 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,상기 그리드와 상기 전압원 컨버터 사이의 상기 인터페이스의 적어도 하나의 검출된 전기적 특성은 상기 그리드와 상기 전압원 컨버터 사이에서 흐르는 컨버터 전류 (i) 이고, 상기 맵핑은 상기 컨버터 전류 (i) 를 상기 비돌극 동기 머신의 전기적 모델의 고정자 전류 (is) 와 같도록 하는 세팅을 포함하고, 상기 제어 엔티티 (28) 는, 상기 전압원 컨버터를 제어할 때, 상기 비돌극 동기 머신의 전기적 모델의 자화 인덕턴스 (lm) 를 통하여 상기 고정자 전류 (is) 와 자화 전류 (im) 사이의 관계를 설정하는 미분 등식을 상기 컨버터 전류 (i) 에 대해 적용하도록 또한 구성되는, 전압원 컨버터제어하는장치. [청구항 15] 제 14 항에 있어서,상기 제어 엔티티는 상기 컨버터 전류 (i) 에 의존하는 첫번째 항 (i), 상기 자화 전류 (im) 에 의존하는 두번째 항 및 상기 비돌극 동기 머신의 전기적 모델의 가변 역 기전력을 나타내는 세번째 항 (em) 을 결합하는 것을 통하여 얻어진 제어 신호 (vref,tr) 을 사용하여 상기 전압원 컨버터를 제어하도록 구성되는, 전압원 컨버터제어하는장치. [청구항 16] 제 15 항에 있어서,상기 제어 엔티티(28) 는 상기 첫번째 항, 상기 두번째 항 및 상기 세번째 항들을 결합하여 컨버터 전류 기준값 (iref) 을 얻도록 구성되는 전기적 다이내믹스 유닛 (44) 및 상기 컨버터 전류 기준값과 상기 컨버터 전류 사이의 차이를 기초로 하여 상기 제어 신호를 제공하도록 구성되는 전류 제어 유닛 (48) 을 포함하는, 전압원 컨버터제어하는장치. [청구항 17] 제 16 항에 있어서,상기 그리드와 상기 전압원 컨버터 사이의 상기 인터페이스의 하나의 검출된 전기적 특성은 그리드 전압 (e) 이고, 상기 전기적 다이내믹스 유닛 (44) 은, 또한 상기 그리드 전압의 피드 포워드 항 (ef) 를 결합하여 상기 컨버터 전류 기준값을 얻도록 구성되고, 상기 전류 제어 유닛 (48) 은 상기 그리드 전압의 피드 포워드 항 (ef) 에 기초하여 상기 제어 신호를 제공하도록 또한 구성되는, 전압원 컨버터제어하는장치. [청구항 18] 제 16 항에 있어서,상기 컨버터 전류 기준값을 제한하도록 구성되는 전류 제한 유닛 (46) 을 더 포함하는, 전압원 컨버터제어하는장치. [청구항 19] 제 15 항에 있어서,상기 그리드와 상기 전압원 컨버터 사이의 상기 인터페이스의 하나의 검출된 전기적 특성은 그리드 전압 (e) 이고,그리드 전압 기준 (eref) 과 절대 그리드 전압 (|e|) 사이의 차이에 기초하여 상기 역 기전력을 나타내는 상기 세번째 항 (em) 을 결정하도록 구성되는 여자기 유닛 (42) 을 더 포함하는, 전압원 컨버터제어하는장치. [청구항 20] 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,상기 제어 엔티티는 매스 다이내믹스 식을 로 패스 필터링하도록 구성된 로 패스 필터링 항들을 갖는 로 패스 필터링 유닛 (58) 을 포함하고, 상기 매스 다이내믹스 식은 기준 라인 주파수 (ωref) 를 포함하고,상기 로 패스 필터링 항들은 상기 매스 기계적 다이내믹스의 설정가능한 전체 관성에 의존하는 항을 포함하며, 상기 제어 엔티티는 상기 제어 신호를 조정하기 위해 상기 로 패스 필터링된 항을 적용하도록 또한 구성되는, 전압원 컨버터제어하는장치. [청구항 21] 제 20 항에 있어서,상기 제어 장치는 상기 전압원 컨버터의 전기적 유효 전력 (pe) 을 결정하도록 구성된 전력 결정 유닛 (29; 30) 을 더 포함하고, 상기 제어 엔티티는 기준 유효 전력 (pref) 과 상기 전기적 유효 전력 (pe) 사이의 차이에 비례하는 항을 상기 매스 다이내믹스 식에서 상기 로 패스 필터링 유닛 (58) 에 의한 사용에 제공하도록 구성되는 가버너 유닛 (54) 을 포함하는, 전압원 컨버터제어하는장치. [청구항 22] 제 20 항에 있어서,상기 제어 엔티티는 상기 로 패스 필터링된 매스 다이내믹스 식을 적분하여 각도 (θ1) 를 얻고 상기 각도 (θ1) 를 이용하여 상기 제어 신호가 조정되도록 구성되는 적분기 유닛 (60) 을 더 포함하는, 전압원 컨버터제어하는장치. [청구항 23] 제 22 항에 있어서,상기 제어 엔티티는 상기 각도를 이용하여 상기 제어 신호를 조정하기 위한 변환 유닛 (50) 을 더 포함하는, 전압원 컨버터제어하는장치.