ＰＭＵ를 이용한 인버터 기반 독립형 마이크로그리드 시스템 및 이의 운영 제어 방법 document_id 1020150139819

[청구항 1] 복수의 분산전원 기기가 연계되는 지점의 전압 및 위상을 결정하는 컨버터들을 갖는 독립형 마이크로그리드 독립형 마이크로그리드에 구비되는 컨버터들을 제어하기 위하여 각각의 컨버터들에 대응하여 구성되고, 노이즈가 없는 정현파 신호를 기반으로 각각의 컨버터들의 스위치 동작을 제어하는 컨버터 제어기 최초의 동작기준값(v g_ ref ,o 및 p g_ ref ,o )을 제공하는 마이크로그리드 ems(microgrid energy management system)를 구비하고, 마이크로그리드 운영을 위한 발전예측, 경제급전 기능을 수행하고, 하위의 설비의 운전 상태를 자동 감시 및 제어하는 scada(supervisory control and data acquisition) 기능을 수행하는 마이크로그리드 제어센터 를 포함하고, 개별 마이크로그리드에 설치된 시각동기화기반 측정장비(pmu)를 통해 취득한 데이터가 마이크로그리드 제어센터(microgrid control center)에 주기적으로 전송되고, 상위 멀티 마이크로그리드 제어 타워에서 멀티마이크로그리드 상호연계를 위한 명령을 하달하는 구조인 것을 특징으로 하는 pmu를 이용한 인버터 기반 독립형 마이크로그리드 시스템 [청구항 2] 제 1 항에 있어서,각각의 마이크로그리드에 연결 구성되는 마이크로그리드 제어센터(microgrid control center)들을 관할하는 멀티 마이크로그리드 제어 타워를 더 포함하는 것을특징으로하는이용한인버터 기반 독립형 마이크로그리드 시스템. [청구항 4] 제 1 항에 있어서,상기 마이크로그리드 ems는,현재의 부하, 발전량, soc 및 미래의 예측된 부하, 발전량 패턴을 토대로 마이크로그리드 내의 컨버터기반 발전기(cbg:converter based generation)출력 및 에너지저장장치(ess:energy storage system)의 입.출력량을 결정하여 최초의 동작기준값(vg_ref,o 및 pg_ref,o)을 제공하는 것을특징으로하는이용한인버터 기반 독립형 마이크로그리드 시스템. [청구항 5] 제 1 항에 있어서,상기 마이크로그리드 제어센터는,측정 장비로부터 전송된 현재의 cbg 및 ess 동작값(vg 및 pg)을 최초의 동작 기준값(vg_ref,o 및 pg_ref,o)과 비교하여 수정된 동작기준값(vg_ref 및 pg_ref)을 제공하는 전력관리 제어블록(supervisory power control)을 포함하는 것을특징으로하는이용한인버터 기반 독립형 마이크로그리드 시스템. [청구항 6] 제 5 항에 있어서,전력관리 제어블록(supervisory power control)은,마이크로그리드 ems가 새로운 최초 동작기준값(vg_ref,o 및 pg_ref,o)을 제공하기 전까지는 지속적으로 동작하여 오차를 줄이고, 매 동작마다 수정된 동작 기준 값(vg_ref 및 pg_ref)을 조류 계산 블록(power flow calculation)과 시스템 모델 수정 블록(model modification)으로 전송하는 것을특징으로하는이용한인버터 기반 독립형 마이크로그리드 시스템. [청구항 7] 제 1 항에 있어서,상기 마이크로그리드 제어센터는,수정된 동작 기준 값(vg_ref 및 pg_ref)이 전달되었을 때의 실제 시스템 측정값(p, q, δ, v)을 비교하여 시스템모델을 수정보완하는 시스템 모델 수정 블록(model modification)을 포함하는 것을특징으로하는이용한인버터 기반 독립형 마이크로그리드 시스템. [청구항 8] 제 7 항에 있어서,시스템 모델 수정 블록(model modification)은 수정된 동작기준값을 사용한 조류계산 결과와 실제 시스템 측정값을 반복적으로 비교하여 마이크로그리드임피던스(zmg)를 조류 계산 블록(power flow calculation)을 위한 모델에 반영하는 것을특징으로하는이용한인버터 기반 독립형 마이크로그리드 시스템. [청구항 9] 제 1 항에 있어서,상기 마이크로그리드 제어센터는,현재 측정된 부하(pl 및 ql)를 적용한 모델에 전력관리 제어블록(supervisory power control)에서 수정된 동작기준값(vg_ref 및 pg_ref)을 반영하여 조류계산을 수행하고, 주어진 조건을 만족하는 cbg의 위상각(δg_ref)을 구하는 조류 계산 블록(power flow calculation)을 포함하는 것을특징으로하는이용한인버터 기반 독립형 마이크로그리드 시스템. [청구항 10] 제 9 항에 있어서,조류 계산 블록(power flow calculation)은 여러 개의 마이크로그리드가 연계된 멀티마이크로그리드의 경우 상위 멀티마이크로그리드 제어 타워에서 하달된 동작기준값(v6_ref 및 p6_ref)을 반영하여 조류계산을 수행하는 것을특징으로하는이용한인버터 기반 독립형 마이크로그리드 시스템. [청구항 11] 제 1 항에 있어서,상기 마이크로그리드 제어센터는,멀티마이크로그리드간의 전력전송 및 연계를 제어하는 타이 라인 제어 수단(tie line control)을 포함하고,타이 라인 제어 수단은 상시 연계되어있는 상황에서는 조류계산을 통해 전송된 동작기준값(vg_ref 및 δg_ref)을 그대로(vg_ref_mod 및 δg_ref_mod)로 사용하고,분리된 멀티마이크로그리드 간의 연계를 진행하는 상황에서는 양연계 모선의 전압크기 및 위상을 상위 멀티마이크로그리드 제어 타워에서 전송된 동작기준점수정분(δvg_ref 및 δδg_ref)을 반영하여 동기화를 진행하는 것을특징으로하는이용한인버터 기반 독립형 마이크로그리드 시스템. [청구항 12] 제 1 항에 있어서,컨버터 제어기는,gps로부터 시각 정보를 수신하는 gps 수신기와,gps 신호로부터 교정되어 시각을 제공하는 내부 클럭과,상기 내부 클럭에서 제공하는 시각을 기준으로 전압의 크기 및 위상 기준신호에 따라 정현파를 발생하는 함수 발생기와,상기 컨버터에서 사용되는 고조파 캐리어 신호를 발생하는 고조파 캐리어 신호 발생기와,상기 함수 발생기의 정현파와 고조파 캐리어 신호 발생기의 캐리어 신호를 비교하여 pwm 신호를 발생시키는 pwm 신호 발생부와,pwm 신호 발생부의 pwm 신호를 컨버터의 igbt 스위치의 게이트에 인가하여 스위치를 동작시키는 스위치 동작 제어부를 포함하는 것을특징으로하는이용한인버터 기반 독립형 마이크로그리드 시스템. [청구항 13] 제 1 항에 있어서,상기 컨버터 제어기는,gps 시각 동기화를 통하여 독립형 마이크로그리드에 구비되는 모든 컨버터들이 동일한 전압, 주파수, 위상을 유지하도록 제어하는 것을특징으로하는이용한인버터 기반 독립형 마이크로그리드 시스템.