| 번호 | 청구항 |
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| 1 | 비상 상황에서 전력을 공급하기 위해 전력이 미리 저장되는 수퍼 커패시터;상기 수퍼 커패시터에 저장된 전력을 직류 전원으로 공급하는 DC 링크부;상기 DC 링크부를 통해 공급되는 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 IGBT 스위치부;상기 IGBT 스위치부에서 변환된 교류 전원의 고조파 성분을 제거하는 필터링을 수행하여 사인 형태의 교류 전원을 출력하는 LC 사인 필터부;적어도 3개의 PN 접합을 포함하는 반도체 소자로 구성되며, 게이트 신호를 이용하여 상기 LC 사인 필터부에서 출력되는 교류 전원을 비선형 부하로 연결하거나 차단하는 SCR 스위치부;전원 소스의 이상이 발생하는 경우 상기 SCR 스위치부를 턴오프시켜 상기 비선형 부하로 공급되는 교류 전원을 차단시키고, 상기 IGBT 스위치부를 PWM 제어하여 상기 수퍼 커패시터의 전력을 교류 전원으로 변환하고, 상기 SCR 스위치부를 턴온시켜 상기 비선형 부하로 교류 전원을 공급하도록 제어하는 부하 제어부를 포함하고,상기 비상 상황은,발전소로부터 전기 공급이 중단되거나 전압 변동의 장애 또는 주파수 변동의 장애가 발생하는 상황을 의미하고,상기 SCR 스위치부는,적어도 3개의 PN 접합을 포함하는 반도체 소자를 포함하며, SCR 게이트 회로를 통해 게이트 신호를 사용하고, 게이트 신호로서 브레이크 오버 전압이 가해지면 턴온되고, 역전압이 가해지면 턴오프되도록 구성되고,상기 IGBT 스위치부는,게이트-이미터 간의 전압이 구동되어 입력 신호에 온/오프가 생기는 자기소호형 스위치로 구성되며, 대전력의 고속 스위칭이 가능한 반도체 소자를 포함하며, 전원 소스(power source)의 이상으로 상기 SCR 스위치부가 오프될 때 상기 수퍼 커패시터의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 상기 LC 사인 필터부를 거쳐 상기 비선형 부하게 공급하도록 구성되고,상기 LC 필터부는,상기 IGBT스위치부로부터 공급되는 교류 전원을 필터링하여 상기 비선형 부하로 공급하며, 소정 기준 이하의 주파수가 낮은 영역의 신호 성분은 통과시키고, 소정 기준 이상의 주파수가 높은 영역의 신호 성분은 차단시키도록 구성되고,상기 LC 필터부는,인덕터 L의 임피던스가 높아지고 커패시터 C의 임피던스가 낮아지면서 소정 기준 이상의 고주파 신호 성분을 차단하여 사인(sine) 형태의 교류 전원을 통과시키도록 구성되고,상기 부하 제어부는,u상, v상, w상을 각각 제어하는 상 제어기를 포함하도록 구성되고,상기 부하 제어부의 각 상 제어기는,상기 교류 전원의 전압 및 전류의 각 위상을 45도씩 2번에 걸쳐 천이시켜 총 90도의 위상을 천이시키는 2단의 전역 통과 필터로 구성되는 가상 2상 신호 생성기;상기 가상 2상 신호 생성기에서 위상이 천이되는 교류 전원의 전압을 정지(α-β) 좌표계에서 동기(d-q) 좌표계로 변환하고, 상기 가상 2상 신호 생성기에서 위상이 천이되는 교류 전원의 전류를 정지(α-β) 좌표에서 동기(d-q) 좌표계로 변환하는 α-β/d-q 좌표 변환기;상기 좌표 변환기에서 동기(d-q) 좌표계로 변환된 전압 및 전류를 소정의 기준 신호와 대비하고, 대비 결과에 따른 차이에 대응되는 전압 제어 신호를 생성하는 전압 제어기;상기 전압 제어기에서 생성된 전압 제어 신호 및 상기 좌표 변환기에서 동기(d-q) 좌표계로 변환된 전류를 소정의 기준 신호와 대비하고, 대비 결과에 따른 차이에 대응되는 전류 제어 신호를 생성하는 전류 제어기;상기 전류 제어기에서 생성된 전류 제어 신호를 동기(d-q) 좌표계에서 정지(α-β) 좌표계로 변환하여 PWM 입력 신호를 출력하는 d-q/α-β 좌표 변환기;상기 d-q/α-β 좌표 변환기에서 출력된 PWM 입력 신호를 이용하여 PWM 제어 신호를 생성하고, 생성된 PWM 제어 신호를 이용하여 상기 IGBT 스위치부에 인가하는 PWM 신호 생성기;2단의 전역 통과 필터를 이용하여 상기 교류 전원의 입력 전압을 45도씩 2번에 걸쳐 천이시켜 총 90도의 위상을 천이시키고, 위상이 천이되는 입력 전압을 정지(α-β) 좌표계에서 동기(d-q) 좌표계로 변환하여 PLL 회로로 입력하고, 상기 PLL 회로를 통해 위상을 추정하여 출력하고, 출력된 위상을 상기 α-β/d-q 좌표 변환기 및 상기 d-q/α-β 좌표 변환기의 제어 신호로서 입력시키는 위상 신호 추정기;상기 교류 전력의 전류에서 상기 동기(d-q) 좌표계에서의 q축 성분에 나타나는 6 고조파 성분을 기준 신호와 대비하여 파악하고, 상기 전류 제어기의 전류 제어 신호에서 상기 파악된 6고조파 성분을 제거하는 6고조파 저감 제어기를 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 비선형 부하의 인버터 제어 성능 향상을 위한 전압 보상 시스템. |