일반기술

공간전압 벡터방식을 이용한 정지형 여자 시스템

일반적으로 발전기가 전력을 생산하기 위해서 필요로 하는 것이 터빈과 여자 시스템인데 터빈은 발전기에 속도와 기계적인 힘을 보내 주는 것이며 여자 시스템은 발전기의 계자에 자속을 공급해 주는 장치이다. 따라서 발전기의 역할은 터빈에서 나오는 기계적인 힘을 전기적인 힘으로 바꾸어 주는 역할을 한다. 발전기는 수용가의 부하에 관계없이 발전기의 전압과 주파수를 일정하게 제어할 필요가 있다. 이러한 발전기 의 전압을 제어하는 장치가 여자 제어 시스템이 있다.본 기술은 PWM 부스트 컨버터와 부스트 컨버터 및 인버터를 이용하여 발전기 계자 전원을 제어하되, PWM 부스트 컨버터는 공간전압 벡터 변조 방식을 이용한 PWM 부스트 컨버터 제어부를 이용하여 역률제어와 DC출력 전압의 크기를 제어하며, 인버터는 발전기 출력전압 및 전류를 측정하여 발전기의 전압을 지령하는 설정치와 비교하고 비례적분 제어를 거쳐 삼각파와 비교한 신호를 이용하여 PWM 인버터의 스위치 제어를 하도록 하였다.본 시스템은 PWM 부스트 컨버터와 PWM 인버터를 이용하여 발전기 계자 전원을 제어하되, PWM 부스트 컨버터는 공간전압 벡터 변조 방식을 이용한 PWM 부스트 컨버터 제 어부를 이용하여 역률제어와 DC출력 전압의 크기를 제어하며, 인버터는, 발전기 출력전압 및 전류를 측정하여 발전기의 전압을 지령하는 설정치와 비교하고 비례적분 제어를 거쳐 삼각파와 비교한 신호를 이용하여 PWM 인버터의 스위치 제어를 하도록 시스템화 하고, AC/DC 컨버터를 통해 계자에 여자전원을 공급하는 회로와, 공진 전압 벡터 변조 방식에 의해 게이트 제어를 받는 3상 전원을 DC전원으로 변환시키는 AC/DC 컨버터, 그 AC/DC 컨버터의 출력전압을 부스트 컨버터를 통해서 계자에 공급하는 회로를 병렬로 연결하여 이중화 하는 시스템으로 되어 있다.이와같은 구성으로 본 시스템은 설비가 간단하고 보수가 용의한 정지형 타입과, 발전기 출력단의 전압강하에 따른 여자 전원확보가 가능하며, 본 시스템은 시스템 구조가 2중화 시스템임으로 시스템 고장에 대한 강인성이 높고, 부스트-벅 컨버터로만 구성된 2중화 시스템 보다는 에너지 손실이 작다.