KR20140093452A - Power converter for new renewable energy generator - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a power converter for a new renewable energy generator which uses power generated in new renewable energy such as the sunlight or wind power or restores the power to a common power source and trades the same. Particularly, the power converter for the new renewable energy generator comprises a common power unit which supplies the common power source to a load; a switch unit which is connected between the common power unit and the load and is disconnected in a normal state and is connected in a power failure state; a first smoothing circuit unit which is connected between the switch unit and the load in parallel and eliminates high frequency; a first inverter unit which is connected to the first smoothing circuit unit and converts an alternating current into a direct current; a converter unit which is connected to the first inverter unit and controls the size of a direct current voltage; a new renewable energy generation unit which is connected to the converter unit and produces new renewable energy; a transformer which is connected between a switch and the load in series; a second smoothing circuit unit which is connected to the transformer and eliminates the high frequency; a second inverter unit which is connected to the second smoothing circuit unit to convert an alternating current into a direct current and connected between the first inverter unit and the converter unit in parallel; and a voltage control unit which controls the second inverter unit so that a constant rated voltage is applied to the load.

Description

신재생 발전용 전력 변환 장치{POWER CONVERTER FOR NEW RENEWABLE ENERGY GENERATOR}POWER CONVERTER FOR NEW RENEWABLE ENERGY GENERATOR

본 발명은 신재생 발전용 전력 변환 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양광 또는 풍력 등 신재생 에너지에서 발생되는 전력을 부하에서 사용하거나, 상용 전원으로 복전시켜 전력을 매매하는 신재생 발전용 전력 변환 장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power conversion apparatus for a new and renewable power generation, and more particularly, to a power conversion apparatus for a renewable power generation that uses power generated from renewable energy such as sunlight or wind power in a load, Conversion device.

종래 전력 공급은 전력 공급 회사(예컨대, 전력공사)에서 각 가정으로 일방적으로 제공하고, 그에 따른 요금을 과금하는 시스템이 일반적이었다. 그러나, 이러한 단방향 전력 공급 시스템에서는, 수요자 측의 전력 공급과 관련된 요구를 모두 충족시킬 수 없으며, 다양한 환경 변화에 적절하게 대응하는 것이 어려운 문제점이 있다. 또한, 과금 측면에서도 수요자는 공급자가 책정한 가격에 따를 수밖에 없어 문제가 있다.Conventionally, a system for unilaterally supplying electric power from a power supply company (for example, electric power corporation) to each household, and charging a fee therefrom has been common. However, such a unidirectional power supply system can not satisfy all the requirements related to the power supply on the side of the customer, and it is difficult to appropriately cope with various environmental changes. Also, from the aspect of billing, there is a problem that the consumer has to follow the price set by the supplier.

이에 따라 단방향이던 전력 공급 시스템을 양방향으로 변경하려는 요구 및 움직임들이 있으며, 이미 일부에서는 수요자 측에서 생산된 전력을 공급자였던 전력공사로 되팔아 수익을 창출하는 경우도 나타나고 있다.As a result, there are demands and moves to change the unidirectional power supply system in both directions. In some cases, there are cases where the electricity generated from the consumer is sold back to the electricity company that was the supplier, thereby generating a profit.

특히, 최근에는 고갈되어 가는 화석 에너지를 대체할 신재생 에너지에 대한 연구가 활발해지면서, 이러한 신재생 에너지를 처리하여 발생하는 전력의 공급 체계를 양방향으로 할 수 있는 시스템에 대한 연구도 많이 이루어지고 있다.In recent years, as research on renewable energy to replace exhausted fossil energy has become active, many researches have been conducted on a system capable of bi-directionally supplying power generated by processing such renewable energy .

최근, 환경 파괴와 자원 고갈 등이 심각한 문제로 되면서, 에너지를 저장하고, 저장된 에너지를 효율적으로 활용할 수 있는 시스템에 대한 관심이 높아지고 있으며, 이와 함께 발전 과정에서 공해를 유발하지 않거나 적게 유발하는 신재생 에너지에 대한 관심도 높아지고 있다.In recent years, environmental destruction and depletion have become serious problems, and there is a growing interest in systems that can store energy and utilize stored energy efficiently. In addition, there is a growing interest in renewable and renewable energy sources Interest in energy is also rising.

한편, 계통 연계형 신재생 에너지 전력 변환 장치의 기본적인 기능은 태양광 패널이나 풍력발전기에서 발생하는 전력을 직류 단방향 컨버터를 통해 전압을 승압 혹은 감압시킨 후 직류를 교류로 변환하는 인버터와 평활회로를 거쳐 상용전원 계통과 부하에 전력을 공급한다. 또한, 발전 및 송전 계통의 이상으로 인한 정전 발생시에 계통과 부하를 전기적으로 분리하여, 전력 계통 이상으로부터 부하측을 보호하는 기능을 포함한다.On the other hand, the basic function of the grid-connected renewable energy power conversion device is to increase or decrease the voltage generated from the solar panel or wind turbine generator by means of the DC unidirectional converter and then to convert the direct current into AC, It supplies power to commercial power systems and loads. In addition, it includes a function of electrically isolating the system and the load when a power failure occurs due to abnormality of the power generation and transmission system, and protecting the load side from the power system abnormality.

그러나, 발전소나 송전계통의 이상이 없더라도 외부환경 등 주변여건에 따라 계통에서 입력되는 전원 전압의 크기가 변동하거나 주파수가 변동되는 등, 전력 품질이 좋지 않은 경우, 종래의 전력 변환 장치는 전력품질을 개선하여 부하측에 품질이 개선된 전력을 공급하는 기능이 없다.However, even if there is no abnormality in the power plant or the power transmission system, when the power quality is not good, for example, the magnitude of the power supply voltage inputted in the system or the frequency varies depending on the surrounding environment such as the external environment, And there is no function to supply improved quality power to the load side.

도 1은 종래의 단상 전력 변환 장치를 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 종래의 전력 변환 장치는 상용 전원부(101), 스위치부(102), 부하(103), 평활 회로부(104), 인버터부(105), 컨버터부(106), 태양광 패널(107)(PV)(또는 풍력 발전기) 등을 포함하여 구성될 수 있다.1 is a diagram showing a conventional single-phase power conversion apparatus. 1, a conventional power conversion apparatus includes a commercial power source unit 101, a switch unit 102, a load 103, a smoothing circuit unit 104, an inverter unit 105, a converter unit 106, (PV) (or wind turbine), and the like.

상용 전원부(101)(즉, 상용 전원 계통)에서 정상적인 전원을 공급하는 정상 상태인 경우, 스위치부(102)는 단락(short)되어 부하(103)에 전력을 공급한다. 동시에 태양광 패널(107)에서 발생하는 전력을 컨버터부(106)를 통해 승압시키고 승압된 직류전력을 인버터부(105)와 평활 회로부(104)를 통해 교류전력으로 변환하여 부하(103)에 전력을 공급하거나 상용 전원부(101)로 전력을 복전시켜 교류전력을 공급함으로써 계통 연계 기능을 제공한다.In a normal state in which normal power is supplied from the commercial power supply unit 101 (i.e., the commercial power supply system), the switch unit 102 is short-circuited to supply power to the load 103. [ At the same time, the power generated in the solar panel 107 is boosted through the converter unit 106 and the boosted DC power is converted into AC power through the inverter unit 105 and the smoothing circuit unit 104, Or supplies the AC power to the commercial power supply unit 101 to provide the grid connection function.

또한, 상기 상용 전원부(101) 등의 계통 이상 등으로 정전이 발생하면 스위치부(102)를 개로(open)하여 상용 전원부(101)와 부하(103)를 전기적으로 분리시키고 인터버부(105)와 컨버터부(106)는 동작을 중지한다.When a power failure occurs due to an abnormal system such as the commercial power supply unit 101 or the like, the switch unit 102 is opened to electrically isolate the commercial power supply unit 101 from the load 103, The converter unit 106 stops operating.

즉, 상술한 전력 변환 장치는 발전 및 송전 계통의 이상으로 인한 정전 발생시에 계통과 부하를 전기적으로 분리하여, 전력 계통 이상으로부터 부하측을 보호하고, 전력의 끊어짐 없이 지속적인 전력을 부하측에 공급하는 기능을 포함한다.That is, the above-mentioned power conversion apparatus electrically separates the system and the load when a power failure occurs due to abnormality of the power generation and transmission system, protects the load side from the power system abnormality, and supplies the continuous power without interruption of power to the load side .

도 2는 종래의 3상 전력 변환 장치를 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하면, 종래의 3상 전력 변환 장치는 3상이라는 점에서 도 1과 차이가 있으며 상기 도 1의 단상 전력 변환 장치와 동일 또는 유사한 기능을 수행한다.2 is a diagram showing a conventional three-phase power conversion apparatus. Referring to FIG. 2, the conventional three-phase power converter differs from that of FIG. 1 in that it has three phases and performs the same or similar function as the single-phase power converter of FIG.

한편, 이러한 종래의 단상 또는 3상 전력 변환 장치는 상용 전원부(101)가 정상인 상태에서 상용 전원이 외부의 전력 수급 상태에 따라 전압의 크기 및 주파수가 왜곡되는 경우 전력 품질 개선 기능을 물리적으로 제공할 수 없기 때문에 부하(103)에서 품질이 낮은 전력을 사용할 수밖에 없다는 단점이 있다.The conventional single-phase or three-phase power conversion apparatus physically provides a power quality improvement function when the commercial power supply unit 101 is in a normal state and the commercial power supply is distorted in the magnitude and frequency of the voltage according to external power supply and demand conditions There is a disadvantage in that it is inevitable to use a power having a low quality in the load 103. Therefore,

즉, 발전소나 송전계통의 이상이 없더라도 외부환경 등 주변여건에 따라 계통에서 입력되는 전원 전압의 크기가 변동하거나 주파수가 변동되는 등, 전력 품질이 좋지 않은 경우, 종래의 전력 변환 장치는 전력 품질을 개선하여 부하측에 품질이 개선된 전력을 공급할 수 없다.That is, in the case where the power quality is not good, for example, the magnitude of the power supply voltage inputted in the system or the frequency varies depending on the surrounding environment such as the external environment even without abnormality of the power plant or the power transmission system, The power can not be supplied with improved quality to the load side.

따라서, 전력 변환 장치에서 계통 연계시 순시적으로 변동하는 전원 전압의 크기와 주파수 및 고조파를 개선하여 부하측에 공급함으로써 전력 품질을 개선할 수 있는 방법의 필요성이 요구되고 있다.
Therefore, there is a need for a method of improving the power quality by improving the magnitude, frequency, and harmonics of the power supply voltage, which fluctuates momentarily in the grid connection in the power conversion apparatus, to the load side.

[문헌 1] 대한민국등록특허공보 제10-1174891호 전력 저장 시스템 및 그 제어방법(삼성에스디아이 주식회사) 2012.08.10[Patent Document 1] Korean Registered Patent No. 10-1174891 Power storage system and control method thereof (Samsung SDI Co., Ltd.) 2012.08.10

따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 전력 변환 장치에서 계통 연계시 순시적으로 변동하는 전원 전압의 크기와 주파수 및 고조파를 개선하여 부하측에 공급함으로써 전력 품질을 개선할 수 있는 신재생 발전용 전력 변환 장치를 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a power conversion device capable of improving the power quality by improving the magnitude, frequency, and harmonics of a power source voltage, And to provide a power conversion device for a new and renewable power generation.

또한, 본 발명은 전력 변환 장치의 고유기능과 더불어 전력 품질의 개선을 위해 부하에 공급되는 교류 전력의 전압과 주파수를 일정하게 유지시키는 기능을 제공하는신재생 발전용 전력 변환 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
In addition, the present invention provides a power conversion apparatus for a new and renewable power generation that provides a function of maintaining a voltage and a frequency of an AC power supplied to a load constantly in order to improve power quality, .

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하고, 후술하는 본 발명의 특유의 효과를 달성하기 위한, 본 발명의 특징적인 구성은 하기와 같다.In order to achieve the above-described object of the present invention and to achieve the specific effects of the present invention described below, the characteristic structure of the present invention is as follows.

본 발명의 일 측면에 따르면, 전력 변환 장치는, 상용 전원을 부하에 공급하는 상용 전원부; 상기 사용 전원부와 상기 부하 사이에 연결되어 정상 상태에서 단락하고 정전 상태에서 개로하는 스위치부; 상기 스위치부와 상기 부하 사이에 병렬로 연결되어 고주파를 제거하는 제1 평활 회로부; 상기 제1 평활 회로부와 연결되어 교류를 직류로 변환하는 제1 인버터부; 상기 제1 인버터부와 연결되어 직류 전압의 크기를 조절하는 컨버터부; 상기 컨버터부와 연결되어 신재생 에너지를 생산하는 신재생 에너지 생성부; 상기 컨버터부와 연결되어 신재생 에너지를 생산하는 신재생 에너지 생성부; 상기 스위치와 상기 부하 사이에 직렬로 연결된 변압기; 상기 직렬로 연결된 변압기와 연결되어 고조파를 제거하는 제2 평활 회로부; 상기 제2 평활 회로부와 연결되어 교류를 직류로 변환시키고, 상기 제1 인버터부와 상기 컨버터부 사이에 병렬로 연결되는 제2 인버터부; 및 상기 부하에 일정한 정격 전압이 인가되도록 상기 제2 인버터부를 제어하는 전압 제어부;를 포함한다.According to an aspect of the present invention, a power conversion apparatus includes: a commercial power supply unit for supplying commercial power to a load; A switch unit connected between the power source unit and the load and short-circuited in a normal state and opened in a static state; A first smoothing circuit part connected in parallel between the switch part and the load to remove high frequency waves; A first inverter connected to the first smoothing circuit to convert AC into DC; A converter unit connected to the first inverter unit to adjust a magnitude of the DC voltage; A renewable energy generating unit connected to the converter unit to generate renewable energy; A renewable energy generating unit connected to the converter unit to generate renewable energy; A transformer connected in series between the switch and the load; A second smoothing circuit connected to the series-connected transformer to remove harmonics; A second inverter unit connected to the second smoothing circuit unit to convert AC into DC, and connected in parallel between the first inverter unit and the converter unit; And a voltage control unit for controlling the second inverter unit to apply a constant rated voltage to the load.

바람직하게는, 상기 전압 제어부는, 상기 부하로 공급되는 전압을 검출하는 전압 검출부; 및 상기 부하로 공급되어야 할 정격 전압을 상기 전압 검출부에서 검출된 전압과 비교하고, 그 차이 값을 상기 제2 인버터부에 제공하는 비교 판단부;를 포함한다.Preferably, the voltage control unit includes: a voltage detection unit that detects a voltage supplied to the load; And a comparison determining unit comparing the rated voltage to be supplied to the load with the voltage detected by the voltage detecting unit and providing the difference value to the second inverter unit.

바람직하게는, 상기 비교 판단부는, 상기 부하로 공급되어야 할 정격 전압을 발생시키는 정격 전압 발생기; 및 상기 정격 전압 발생기에서 발생된 정격 전압과 상기 전압 검출부에서 검출된 전압의 차이 값을 출력시키는 감산기;를 포함한다.Preferably, the comparison determination unit includes: a rated voltage generator for generating a rated voltage to be supplied to the load; And a subtractor for outputting a difference between a rated voltage generated by the rated voltage generator and a voltage detected by the voltage detector.

바람직하게는, 상기 비교 판단부는, 상기 정격 전압 발생기의 출력에 비해 상기 전압 검출부의 출력이 낮은 경우 상기 전압 검출부를 통해 검출된 부하 전압과 같은 위상이 같은 동위상이면서 정격 전압과 차이가 나는 전압분 만큼 출력시킨다.Preferably, when the output of the voltage detecting unit is lower than the output of the rated voltage generator, the comparison determining unit may determine that the load voltage detected by the voltage detecting unit is in phase with the rated voltage, .

바람직하게는, 상기 비교 판단부는, 상기 정격 전압 발생기의 출력에 비해 상기 전압 검출부의 출력이 높은 경우 상기 전압 검출부를 통해 검출된 부하 전압과 반대되는 위상이면서 정격 전압과 차이가 나는 전압분 만큼 출력시킨다.Preferably, when the output of the voltage detecting unit is higher than the output of the rated voltage generator, the comparison determining unit outputs a voltage corresponding to a voltage that is opposite to the rated voltage in phase opposite to the load voltage detected through the voltage detecting unit .

바람직하게는, 상기 장치는, 단상의 상용 전원을 상기 부하에 공급하는 단상 전력 변환 장치이다.Preferably, the apparatus is a single-phase power converter that supplies a single-phase commercial power source to the load.

바람직하게는, 상기 장치는, 3상의 상용 전원을 상기 부하에 공급하는 3상 전력 변환 장치이다.Preferably, the apparatus is a three-phase power conversion apparatus for supplying a three-phase commercial power supply to the load.

바람직하게는, 상기 신재생 에너지 생성부는, 태양광 패널을 포함한다.Preferably, the renewable energy generating unit includes a solar panel.

바람직하게는, 상기 신재생 에너지 생성부는, 풍력 발전 수단을 포함한다.
Preferably, the renewable energy generating portion includes a wind power generating means.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 전력 변환 장치에서 계통 연계시 순시적으로 변동하는 전원 전압의 크기와 주파수 및 고조파를 개선하여 부하측에 일정한 전압과 주파수의 전력을 공급함으로써 전력 품질을 개선하며, 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 장점이 있다.
As described above, according to the present invention, it is possible to improve the power quality by improving the magnitude, frequency and harmonics of the power source voltage that fluctuates instantaneously in the grid connection in the power conversion apparatus and supplying power with a constant voltage and frequency to the load side, It is possible to supply electric power to the vehicle.

도 1은 종래의 단상 신재생 발전용 전력 변환 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 종래의 3상 신재생 발전용 전력 변환 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 단상 신재생 발전용 전력 변환 장치를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 3상 신재생 발전용 전력 변환 장치를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 비교 판단부의 세부 구조를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전압 검출부 출력이 낮은 경우 비교 판단부의 출력 파형을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전압 검출부 출력이 높은 경우 비교 판단부의 출력 파형을 나타내는 도면이다.1 is a view showing a conventional power conversion apparatus for single-phase renewable power generation.
2 is a view showing a conventional power conversion apparatus for three-phase renewable power generation.
3 is a view showing a power conversion apparatus for single phase renewable power generation according to the first embodiment of the present invention.
4 is a view showing a power conversion apparatus for three-phase renewable power generation according to a second embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a detailed structure of a comparison determination unit according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram showing an output waveform of the comparison determination unit when the output of the voltage detection unit is low according to the embodiment of the present invention.
7 is a diagram showing an output waveform of the comparison determination unit when the voltage detector output is high according to the embodiment of the present invention.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 적절하게 설명된다면 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings, which illustrate, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with an embodiment. It is also to be understood that the position or arrangement of the individual components within each disclosed embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description is, therefore, not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is to be limited only by the appended claims, along with the full scope of equivalents to which the claims are entitled, if properly explained. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar functions throughout the several views.

본 발명은 전력 변환 장치에서 순시적으로 변동하는 전원 전압의 크기와 주파수 및 고조파를 개선하여 부하측에 공급하는 전력 품질을 개선하기 위한 신재생발전용 전력 변환 장치를 개시한다.The present invention discloses a power conversion apparatus for a new and renewable electric power generation apparatus for improving the power quality of a power supply apparatus that improves the magnitude, frequency, and harmonics of a power supply voltage fluctuating instantaneously in a power conversion apparatus.

이때, 계통의 이상으로 인한 정전 상황이 아닌 평상의 상황에서 계통과 연결된 부하에 입력되는 전원 전압이 주변 전력 상황에 따른 순시적인 변동에 의해 불안정할 경우, 본 발명의 실시예에 따라 부하측을 보호하기 위하여 전원 전압의 변동분을 보상하여 정격 전압과 주파수를 가진 전원으로 변환해 부하에 인가함으로써 전력 품질을 개선하는 기능을 제공한다.In this case, when the power supply voltage input to the load connected to the grid is unstable due to the instantaneous fluctuation according to the peripheral power situation in a normal situation other than the power failure due to the fault of the grid, the load is protected according to the embodiment of the present invention In order to compensate the fluctuation of the power supply voltage, it is converted into a power supply having the rated voltage and frequency and applied to the load to improve the power quality.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 단상 신재생 발전용 전력 변환 장치를 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 단상 신재생 발전용 전력 변환 장치는 상용 전원부(301), 스위치부(302), 부하(303), 제1 평활 회로부(304), 제1 인버터부(305), 컨버터부(306), 태양광 패널(307), 제2 인버터부(308), 제2 평활 회로부(309), 변압기(310), 전압 검출부(311) 및 비교 판단부(312) 등을 포함하여 구성될 수 있다. 한편, 상기 도 3에서 태양광 패널(307)은 풍력 발전 수단으로 대체될 수 있으며, 어떠한 다른 신재생 에너지 발전 수단에도 적용이 가능하다.3 is a view showing a power conversion apparatus for single phase renewable power generation according to the first embodiment of the present invention. 3, the power conversion apparatus for single phase renewable power generation according to the first embodiment of the present invention includes a commercial power supply unit 301, a switch unit 302, a load 303, a first smoothing circuit unit 304, The first inverter unit 305, the converter unit 306, the solar panel 307, the second inverter unit 308, the second smoothing circuit unit 309, the transformer 310, the voltage detecting unit 311, (312), and the like. 3, the solar panel 307 can be replaced with a wind turbine generator and can be applied to any other renewable energy generator.

상기 스위치부(302)는 정전시에 상용 전원부(301)와 부하(303)를 전기적으로 분리시킨다. 상기 스위치부(302)와 부하(303) 사이에는 제1 평활 회로부(304)가 병렬로 연결되며, PWM(Pulse Width Modulation) 고주파를 평활하는 기능을 수행한다. 상기 제1 평활 회로부(305)에는 도시된 바와 같이 교류를 직류로 변환하는 제1 인버터부(305)와 직류 전압의 크기를 조절하는 컨버터부(306)(예컨대, MPPT(Maximum Power Point Tracking) 컨버터)와 태양광 패널(307)이 순차적으로 연결된다.The switch unit 302 electrically separates the commercial power supply unit 301 and the load 303 during a power failure. A first smoothing circuit part 304 is connected in parallel between the switch part 302 and the load 303 and performs a function of smoothing PWM (Pulse Width Modulation) high frequency. As shown in the figure, the first smoothing circuit unit 305 includes a first inverter unit 305 for converting an alternating current to a direct current and a converter unit 306 for adjusting the magnitude of the direct current voltage (for example, an MPPT (Maximum Power Point Tracking) converter And a solar panel 307 are sequentially connected.

이때, 본 발명의 실시예에 따라 상기 제1 인버터부(305)와 컨버터부(306)의 사이에 제2 인버터부(308)가 병렬로 연결되어 부하측 전압의 크기와 주파수를 일정하게 제어한다. 또한, 상기 제2 인버터부(308)에는 제2 평활 회로부(309)가 연결되어 상기 제2 인버터부(308)의 PWM 고조파를 평활하는 기능을 수행한다. 또한, 상기 제 평활 회로부(309)에는 상기 스위치부(303)와 부하(302)사이에 직렬로 연결된 변압기(310)가 제2 인버터부(308)와 제2 평활 회로부(309)를 통해 변환된 교류 전력을 출력시킨다.At this time, the second inverter unit 308 is connected in parallel between the first inverter unit 305 and the converter unit 306 according to the embodiment of the present invention to control the magnitude and the frequency of the load side voltage to be constant. A second smoothing circuit 309 is connected to the second inverter 308 to smooth the PWM harmonics of the second inverter 308. The transformer 310 connected in series between the switch unit 303 and the load 302 is connected to the smoothing circuit unit 309 through a second inverter unit 308 and a second smoothing circuit unit 309, And outputs AC power.

또한, 본 발명의 실시예에 따라 상기 변압기(310)와 부하(303) 사이에는 부하로 공급되는 전압을 검출하는 전압 검출부(311)와 부하 전압과 정격 전압을 비교하여 그 차이 값을 상기 제2 인버터부(308)로 출력하는 비교 판단부(312)가 추가로 구성된다. 본 발명에서는 상기 전압 검출부(311) 및 비교 판단부(312)를 편의상 전압 제어부라 칭한다.In addition, according to an embodiment of the present invention, a voltage detector 311 for detecting a voltage supplied to a load is provided between the transformer 310 and the load 303, and a load voltage and a rated voltage are compared with each other, And outputs it to the inverter unit 308. In the present invention, the voltage detection unit 311 and the comparison determination unit 312 are referred to as a voltage control unit for convenience's sake.

이하, 상기 도 3의 전력 변환 장치에서 본 발명에 따라 부하(303)에 전원을 공급하는 방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of supplying power to the load 303 according to the present invention in the power conversion apparatus of FIG. 3 will be described in detail.

먼저, 상용 전원부(301)가 부하(303)에 연결된 평상 상태에는 스위치부(302)가 단락(close)되어 상용 전원부(301)로부터 전력이 부하(303)에 공급되며, 심야시나 피크 전력이 아닌 시간대에 상용 전원부(301)의 전력이 부하(303)에 공급된다.First, in the normal state where the commercial power supply unit 301 is connected to the load 303, the switch unit 302 is short-circuited so that power is supplied from the commercial power supply unit 301 to the load 303, The power of the commercial power source section 301 is supplied to the load 303 in the time zone.

이때, 태양광의 경우 태양광 패널(307)을 통해, 풍력 발전기의 경우 풍력 발전기를 통해 전력을 생산하면 컨버터부(306)를 통해 직류전원으로 변환하고 변환된 직류전원을 인버터부(305)의 내부에 포함된 반도체 스위치를 개폐함으로써 교류 PWM 전압으로 변환하고 제1 평활 회로부(304)로 PWM 전압의 고조파를 평활하여 순수 교류로 변환된 전원을 상용 전원(301)과 부하(303)에 공급한다.At this time, when the solar power is generated through the solar panel 307 and the wind power generator is generated through the wind power generator, the power is converted into the direct current power through the converter unit 306 and the converted direct current power is supplied to the inside of the inverter unit 305 And supplies the power converted into pure AC to the commercial power supply 301 and the load 303 by smoothing harmonics of the PWM voltage by the first smoothing circuit unit 304. [

또한, 본 발명의 실시예에 따라 이와 동시에, 스위치부(302)와 부하(303) 사이에 병렬로 연결된 제1 평활 회로부(304)로 교류전력이 인가된다. 이에 따라, 제1 인버터부(305)는 내부에 포함된 반도체 스위치를 개폐함으로써 PWM(Pulse Width Modulation) 전압 제어를 한다.At the same time, AC power is applied to the first smoothing circuit portion 304 connected in parallel between the switch portion 302 and the load 303 according to the embodiment of the present invention. Accordingly, the first inverter unit 305 controls the PWM (Pulse Width Modulation) voltage by opening and closing the semiconductor switch included therein.

또한, 이와 동시에 본 발명의 실시예에 따라 전압 검출부(311)에서는 상용 전원부(301)에서 부하(303)에 인가되는 전압의 크기와 위상을 검출하고, 비교 판단부(312)에서는 상기 전압 검출부(311)에서 검출된 부하 전압과 정격 전압의 위상과 크기를 비교한다.At the same time, according to the embodiment of the present invention, the voltage detector 311 detects the magnitude and phase of the voltage applied to the load 303 from the commercial power supply unit 301, 311) with the phase and magnitude of the rated voltage.

상기 비교 결과 검출된 부하 전압이 정격 전압보다 큰 과전압일 경우에는 부하 전압과 위상이 반대가 되는 역상이면서 정격 전압과 차이가 나는 전압분 만큼 제2 인버터부(308)에서 PWM 전압 제어를 한다. 이에 따라, 제2 평활 회로부(309)로 고주파를 제거한 교류 전압을 직렬로 연결된 변압기(310)에 인가함으로써 부하 전압에서 정격 전압 이상 분 만큼의 교류 전압을 차감하여 부하에 인가되는 전압을 정격전압이 되도록 제어한다.If the detected load voltage is an overvoltage greater than the rated voltage, the second inverter unit 308 controls the PWM voltage by a voltage that is opposite in phase to the load voltage and deviates from the rated voltage. Accordingly, by applying the AC voltage from which the high frequency is removed by the second smoothing circuit portion 309 to the transformer 310 connected in series, the AC voltage which is equal to or higher than the rated voltage is subtracted from the load voltage, Respectively.

한편, 차감된 교류 전압은 변압기(310)와 제2 평활 회로부(309)와 제2 인버터부(308)를 통해 직류 전압으로 변환되고 변환된 직류전압은 제1 인버터부(305)와 컨버터부(306) 사이에 인가되며, 제1 인버터부(305)와 제1 평활 회로부(304)를 통해 상용 전원부(301)(즉, 계통 전원)로 복귀된다.The subtracted AC voltage is converted into a DC voltage through the transformer 310, the second smoothing circuit 309 and the second inverter 308, and the converted DC voltage is supplied to the first inverter 305 and the converter 306 and is returned to the commercial power supply unit 301 (that is, the system power supply) through the first inverter unit 305 and the first smoothing circuit unit 304.

상기와 달리 검출된 부하 전압이 정격 전압보다 낮은 저전압일 경우, 비교 판단부(312)에서는 부하 전압과 위상이 같은 동상이면서 정격전압과 차이가 나는 전압분 만큼을 제2 인버터부(308)에 지시하고 제2 인버터부(308)에서 그 값으로 PWM 전압제어를 한다. 또한, 제2 평활 회로부(309)로 고주파를 제거한 교류 전압을 증가분만큼 직렬로 연결된 변압기(310)에 인가함으로써 부하(303)에 인가되는 전압을 정격전압이 되도록 제어한다.If the detected load voltage is a low voltage lower than the rated voltage, the comparison determining unit 312 instructs the second inverter unit 308 to supply a voltage equal to the rated voltage to the second inverter unit 308 And the second inverter unit 308 performs the PWM voltage control with that value. The voltage applied to the load 303 is controlled to be a rated voltage by applying an alternating voltage from which the high frequency is removed by the second smoothing circuit 309 to the transformer 310 connected in series by an increment.

이때, 증가분만큼의 교류 전압은 제1 인버터부(305)와 컨버터부(306) 간의 직류 전력을 이용하여 제2 인버터부(308)에서 증가분만큼의 교류 PWM 전압을 출력하고, 제2 평활 회로부(309)를 통해 고주파를 제거한 후, 변압기(310)를 통해 증가분의 교류 전압을 상용 전원부(301)을 통한 부하 전압에 더함으로써 부하에 인가되는 전압이 정격 교류 전압이 되도록 한다.At this time, the AC voltage as much as the increment increases the AC PWM voltage by the second inverter unit 308 using the DC power between the first inverter unit 305 and the converter unit 306, and the second smoothing circuit unit 309 and then increases the AC voltage through the transformer 310 to the load voltage through the commercial power supply unit 301 so that the voltage applied to the load becomes the rated AC voltage.

한편, 상용 전원부(301)의 이상으로 정전 상태시에는 스위치부(303)는 개로 되고 전력 변환 장치는 전원이 복전될 때까지 휴지상태가 된다.On the other hand, when the commercial power supply unit 301 is in the abnormal state, the switch unit 303 is opened and the power conversion apparatus is in the idle state until the power supply is restored.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 3상 전력 변환 장치를 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 3상 전력 변환 장치는 상용 전원부(401), 스위치부(402), 부하(403), 제1 평활 회로부(404), 제1 인버터부(405), 컨버터부(406), 태양광 패널(407), 제2 인버터부(408), 제2 평활 회로부(409), 변압기(410), 전압 검출부(411) 및 비교 판단부(412) 등을 포함하여 구성될 수 있다.4 is a view showing a three-phase power conversion apparatus according to a second embodiment of the present invention. 4, the three-phase power conversion apparatus according to the second embodiment of the present invention includes a commercial power supply unit 401, a switch unit 402, a load 403, a first smoothing circuit unit 404, A converter 406, a solar panel 407, a second inverter 408, a second smoothing circuit 409, a transformer 410, a voltage detector 411, and a comparator 412, And the like.

먼저, 상용 전원부(401)가 부하(403)에 연결된 평상 상태에는 스위치부(402)가 단락(close)되어 상용 전원부(401)로부터 전력이 부하(403)에 공급되며, 심야시나 피크 전력이 아닌 시간대에 상용 전원부(401)의 전력이 부하(403)에 공급된다.First, in the normal state where the commercial power supply unit 401 is connected to the load 403, the switch unit 402 is short-circuited so that power is supplied from the commercial power supply unit 401 to the load 403, The power of the commercial power source unit 401 is supplied to the load 403 in the time zone.

이때, 태양광의 경우 태양광 패널(407)을 통해, 풍력 발전기의 경우 풍력 발전기를 통해 전력을 생산하면 컨버터부(406)를 통해 직류전원으로 변환하고 변환된 직류전원을 인버터부(405)의 내부에 포함된 반도체 스위치를 개폐함으로써 교류 PWM 전압으로 변환하고 제1 평활 회로부(404)로 PWM 전압의 고조파를 평활하여 순수 교류로 변환된 전원을 상용 전원(401)과 부하(403)에 공급한다.At this time, when the sunlight is generated through the solar panel 407 and the wind turbine generates electricity through the wind turbine generator, the inverter 406 converts the DC power to DC power and supplies the converted DC power to the inverter 405 And the first smoothing circuit portion 404 smoothes harmonics of the PWM voltage and supplies the power converted into the pure AC to the commercial power supply 401 and the load 403. [

또한, 본 발명의 실시예에 따라 이와 동시에, 스위치부(402)와 부하(403) 사이에 병렬로 연결된 제1 평활 회로부(404)로 교류전력이 인가된다. 이에 따라, 제1 인버터부(405)는 내부에 포함된 반도체 스위치를 개폐함으로써 PWM(Pulse Width Modulation) 전압 제어를 한다.At the same time, AC power is applied to the first smoothing circuit portion 404 connected in parallel between the switch portion 402 and the load 403 according to the embodiment of the present invention. Accordingly, the first inverter unit 405 controls the PWM (Pulse Width Modulation) voltage by opening and closing the semiconductor switch included therein.

또한, 이와 동시에, 스위치부(402)와 부하(403) 사이에 병렬로 연결된 제1 평활 회로부(404)로 교류전력이 인가된다. 이에 따라, 제1 인버터부(405)는 내부에 포함된 반도체 스위치를 개폐함으로써 PWM(Pulse Width Modulation) 전압 제어를 한다. 또한, 제1 인버터부(405)의 PWM 전압을 제1 평활 회로부(404)를 통해 고주파를 평활하면서 제1 평활 회로부(404) 앞 단의 교류 전력을 제1 인버터부(405) 뒷 단의 직류전력으로 변환한다.At the same time, AC power is applied to the first smoothing circuit portion 404 connected in parallel between the switch portion 402 and the load 403. [ Accordingly, the first inverter unit 405 controls the PWM (Pulse Width Modulation) voltage by opening and closing the semiconductor switch included therein. The AC power at the front end of the first smoothing circuit portion 404 is smoothed by the PWM voltage of the first inverter portion 405 through the first smoothing circuit portion 404 while the high frequency is smoothed by the DC voltage at the rear end of the first inverter portion 405 Power.

또한, 이와 동시에 본 발명의 실시예에 따라 전압 검출부(411)에서는 상용 전원부(401)에서 부하(403)에 인가되는 전압의 크기와 위상을 검출하고, 비교 판단부(412)에서는 상기 전압 검출부(411)에서 검출된 부하 전압과 정격 전압의 위상과 크기를 비교한다.At the same time, according to the embodiment of the present invention, the voltage detector 411 detects the magnitude and phase of the voltage applied to the load 403 from the commercial power supply unit 401, 411) with the phase and magnitude of the rated voltage.

상기 비교 결과 검출된 부하 전압이 정격 전압보다 큰 과전압일 경우에는 부하 전압과 위상이 반대가 되는 역상이면서 정격 전압과 차이가 나는 전압분 만큼 제2 인버터부(408)에서 PWM 전압 제어를 한다. 이에 따라, 제2 평활 회로부(409)로 고주파를 제거한 교류 전압을 직렬로 연결된 변압기(410)에 인가함으로써 부하 전압에서 정격 전압 이상 분 만큼의 교류 전압을 차감하여 부하에 인가되는 전압을 정격전압이 되도록 제어한다.If the detected load voltage is an overvoltage greater than the rated voltage, the second inverter unit 408 controls the PWM voltage by a voltage that is opposite in phase to the load voltage and deviates from the rated voltage. Accordingly, by applying the AC voltage from which the high frequency is removed by the second smoothing circuit portion 409 to the transformer 410 connected in series, the AC voltage equal to or higher than the rated voltage is subtracted from the load voltage, Respectively.

한편, 차감된 교류 전압은 변압기(410)와 제2 평활 회로부(409)와 제2 인버터부(408)를 통해 직류 전압으로 변환되고 변환된 직류전압은 제1 인버터부(405)와 컨버터부(406) 사이에 인가되며, 제1 인버터부(405)와 제1 평활 회로부(404)를 통해 상용 전원부(401)(즉, 계통 전원)로 복귀된다.The subtracted AC voltage is converted into a DC voltage through the transformer 410, the second smoothing circuit unit 409, and the second inverter unit 408, and the converted DC voltage is supplied to the first inverter unit 405 and the converter unit 406 and is returned to the commercial power supply unit 401 (i.e., the system power supply) through the first inverter unit 405 and the first smoothing circuit unit 404. [

상기와 달리 검출된 부하 전압이 정격 전압보다 낮은 저전압일 경우, 비교 판단부(412)에서는 부하 전압과 위상이 같은 동상이면서 정격전압과 차이가 나는 전압분 만큼을 제2 인버터부(408)에 지시하고 제2 인버터부(408)에서 그 값으로 PWM 전압제어를 한다. 또한, 제2 평활 회로부(409)로 고주파를 제거한 교류 전압을 증가분만큼 직렬로 연결된 변압기(410)에 인가함으로써 부하(403)에 인가되는 전압을 정격전압이 되도록 제어한다.If the detected load voltage is lower than the rated voltage, the comparison determination unit 412 instructs the second inverter unit 408 to output the same amount of voltage as the load voltage, And the second inverter unit 408 performs the PWM voltage control with that value. The voltage applied to the load 403 is controlled to be a rated voltage by applying an alternating voltage from which the high frequency is removed by the second smoothing circuit 409 to the transformer 410 connected in series by an increment.

이때, 증가분만큼의 교류 전압은 제1 인버터부(405)와 컨버터부(406) 간의 직류 전력을 이용하여 제2 인버터부(408)에서 증가분만큼의 교류 PWM 전압을 출력하고, 제2 평활 회로부(409)를 통해 고주파를 제거한 후, 변압기(410)를 통해 증가분의 교류 전압을 상용 전원부(401)을 통한 부하 전압에 더함으로써 부하에 인가되는 전압이 정격 교류 전압이 되도록 한다At this time, the AC voltage as much as the increment increases the AC PWM voltage by the second inverter unit 408 using the DC power between the first inverter unit 405 and the converter unit 406, and the second smoothing circuit unit 409 and then the AC voltage of the increment is added to the load voltage through the commercial power supply unit 401 through the transformer 410 so that the voltage applied to the load becomes the rated AC voltage

한편, 상용 전원부(401)의 이상으로 정전 상태시에는 스위치부(403)는 개로 되고 전력 변환 장치는 전원이 복전될 때까지 휴지상태가 된다.On the other hand, the switch unit 403 is opened when the power supply unit 401 is in the abnormal state and the power conversion apparatus is in the idle state until the power supply is restored.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 비교 판단부의 세부 구조를 나타내는 도면이다. 이때, 상기 전압 검출부(311)와 비교 판단부(312)는 부하(303)로 공급되는 전압이 정격 전압이 되도록 제어하는 기능을 수행하며, 상술한 바와 같이 그 전체로서 전압 제어부를 구성한다.5 is a diagram illustrating a detailed structure of a comparison determination unit according to an embodiment of the present invention. At this time, the voltage detector 311 and the comparison detector 312 control the voltage supplied to the load 303 to be a rated voltage, and constitute a voltage controller as a whole as described above.

도 5를 참조하면, 도 3의 비교 판단부(312)는 정격 전압 발생기(510)와 감산기(520)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 정격 전압 발생기(510)는 부하(303, 403)에 공급되어야 할 정상적인 정격 전압을 발생시킨다.Referring to FIG. 5, the comparison determination unit 312 of FIG. 3 may include a rated voltage generator 510 and a subtractor 520. The rated voltage generator 510 generates a normal rated voltage to be supplied to the loads 303 and 403.

전압 검출부(311)는 현재 부하(303)에 공급되고 있는 전압을 검출한다. 이때, 감산기(520)는 상기 정격 전압 발생기(510)에서 발생된 신호와 전압 검출부(311)를 통해 검출한 신호의 전압차를 출력시켜 제2 인버터부(308)로 공급한다.The voltage detecting unit 311 detects the voltage supplied to the current load 303. [ At this time, the subtractor 520 outputs the voltage difference between the signal generated by the rated voltage generator 510 and the signal detected through the voltage detector 311, and supplies the voltage difference to the second inverter unit 308.

한편, 상기 도 4의 전압 검출부(411) 및 비교 판단부(412)도 마찬가지로 상기 도 5와 동일한 기능을 수행하므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.Meanwhile, the voltage detector 411 and the comparison detector 412 of FIG. 4 also perform the same functions as those of FIG. 5, and thus a detailed description thereof will be omitted.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전압 검출부 출력이 낮은 경우 비교 판단부의 출력 파형을 나타내는 도면이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전압 검출부 출력이 높은 경우 비교 판단부의 출력 파형을 나타내는 도면이다.FIG. 6 is a view showing an output waveform of the comparison determination unit when the output of the voltage detection unit is low according to the embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a diagram showing an output waveform of the comparison determination unit when the output of the voltage detection unit according to the embodiment of the present invention is high. to be.

먼저, 도 6을 참조하면, 정격 전압 발생기의 출력에 비해 전압 검출부(311)의 출력이 낮은 경우 도시된 바와 같이 감산기(520)를 통과한 신호는 전압 검출부(311)를 통해 검출된 부하 전압과 같은 위상이 같은 동위상이면서 정격 전압과 차이가 나는 전압분 만큼 출력된다. 이와 같이, 부하 전압과 위상이 같은 동상이면서 정격전압과 차이가 나는 전압분 만큼을 제2 인버터부(308)에 제공하고 제2 인버터부(308)에서 상기 값으로 PWM 전압제어를 함으로써 부하(303)에 인가되는 전압을 정격전압이 되도록 제어한다.6, when the output of the voltage detector 311 is lower than the output of the rated voltage generator, the signal passing through the subtractor 520 is divided into a load voltage detected through the voltage detector 311, The same phase is output in the same phase and the same voltage as the rated voltage. In this manner, the second inverter unit 308 supplies the same amount of voltage as the same phase and the same voltage as the rated voltage, and the second inverter unit 308 controls the PWM voltage with the above value, Is controlled to be a rated voltage.

반면, 도 7을 참조하면, 정격 전압 발생기의 출력에 비해 전압 검출부(311)의 출력이 높은 경우 도시된 바와 같이 감산기(520)를 통과한 신호는 전압 검출부(311)를 통해 검출된 부하 전압과 같은 위상이 반대가되면서 정격 전압과 차이가 나는 전압분 만큼 출력된다. 이와 같이, 부하 전압과 위상이 반대이면서 정격전압과 차이가 나는 전압분 만큼을 제2 인버터부(308)에 제공하고 제2 인버터부(308)에서 상기 값으로 PWM 전압제어를 함으로써 부하(303)에 인가되는 전압을 정격전압이 되도록 제어한다. 또한, 차감된 전압만큼 변압기(310)와 제2 평활 회로부(309)와 제2 인버터부(308)를 통해 직류 전압으로 변환되고 변환된 직류전압은 제1 인버터부(305)와 컨버터부(306) 사이에 인가되며, 제1 인버터부(305)와 제1 평활 회로부(304)를 통해 상용 전원부(301)(즉, 계통 전원)로 복귀된다.7, when the output of the voltage detector 311 is higher than the output of the rated voltage generator, the signal passing through the subtractor 520 is divided into a load voltage detected through the voltage detector 311, The same phase is reversed and the output voltage is divided by the voltage that is different from the rated voltage. The load 303 is supplied to the second inverter unit 308 by a voltage corresponding to the voltage difference between the load voltage and the rated voltage and by the PWM voltage control by the second inverter unit 308, To be a rated voltage. The DC voltage converted and converted by the transformer 310, the second smoothing circuit unit 309 and the second inverter unit 308 by the subtracted voltage is converted into the DC voltage by the first inverter unit 305 and the converter unit 306 And is returned to the commercial power source unit 301 (that is, the system power source) through the first inverter unit 305 and the first smoothing circuit unit 304. [

본 발명은 특정 기능들 및 그의 관계들의 성능을 나타내는 방법 단계들의 목적을 가지고 위에서 설명되었다. 이러한 기능적 구성 요소들 및 방법 단계들의 경계들 및 순서는 설명의 편의를 위해 여기에서 임의로 정의되었다. 상기 특정 기능들 및 관계들이 적절히 수행되는 한 대안적인 경계들 및 순서들이 정의될 수 있다. 임의의 그러한 대안적인 경계들 및 순서들은 그러므로 상기 청구된 발명의 범위 및 사상 내에 있다. 추가로, 이러한 기능적 구성 요소들의 경계들은 설명의 편의를 위해 임의로 정의되었다. 어떠한 중요한 기능들이 적절히 수행되는 한 대안적인 경계들이 정의될 수 있다. 마찬가지로, 흐름도 블록들은 또한 어떠한 중요한 기능성을 나타내기 위해 여기에서 임의로 정의되었을 수 있다. 확장된 사용을 위해, 상기 흐름도 블록 경계들 및 순서는 정의되었을 수 있으며 여전히 어떠한 중요한 기능을 수행한다. 기능적 구성 요소들 및 흐름도 블록들 및 순서들 둘 다의 대안적인 정의들은 그러므로 청구된 본 발명의 범위 및 사상 내에 있다. The invention has been described above with the aim of method steps illustrating the performance of certain functions and their relationships. The boundaries and order of these functional components and method steps have been arbitrarily defined herein for convenience of description. Alternative boundaries and sequences may be defined as long as the specific functions and relationships are properly performed. Any such alternative boundaries and sequences are therefore within the scope and spirit of the claimed invention. In addition, the boundaries of these functional components have been arbitrarily defined for ease of illustration. Alternative boundaries can be defined as long as certain important functions are properly performed. Likewise, the flow diagram blocks may also be arbitrarily defined herein to represent any significant functionality. For extended use, the flowchart block boundaries and order may have been defined and still perform some important function. Alternative definitions of both functional components and flowchart blocks and sequences are therefore within the scope and spirit of the claimed invention.

본 발명은 또한 하나 이상의 실시예들의 용어로, 적어도 부분적으로 설명되었을 수 있다. 본 발명의 실시예는 본 발명, 그 측면, 그 특징, 그 개념, 및/또는 그 예를 나타내기 위해 여기에서 사용된다. 본 발명을 구현하는 장치, 제조의 물건, 머신, 및/또는 프로세스의 물리적인 실시예는 여기에 설명된 하나 이상의 실시예들을 참조하여 설명된 하나 이상의 측면들, 특징들, 개념들, 예들 등을 포함할 수 있다. 더구나, 전체 도면에서, 실시예들은 상기 동일한 또는 상이한 참조 번호들을 사용할 수 있는 상기 동일하게 또는 유사하게 명명된 기능들, 단계들, 모듈들 등을 통합할 수 있으며, 그와 같이, 상기 기능들, 단계들, 모듈들 등은 상기 동일한 또는 유사한 기능들, 단계들, 모듈들 등 또는 다른 것들일 수 있다.The invention may also be described, at least in part, in the language of one or more embodiments. Embodiments of the invention are used herein to describe the invention, aspects thereof, features thereof, concepts thereof, and / or examples thereof. The physical embodiment of an apparatus, article of manufacture, machine, and / or process for implementing the invention may include one or more aspects, features, concepts, examples, etc., described with reference to one or more embodiments described herein . Moreover, in the entire drawings, embodiments may incorporate the same or similarly named functions, steps, modules, etc. that may use the same or different reference numerals, and so forth, Steps, modules, etc., may be the same or similar functions, steps, modules, etc., or the like.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, the present invention has been described with reference to particular embodiments, such as specific elements, and specific embodiments and drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the above- And various modifications and changes may be made thereto by those skilled in the art to which the present invention pertains.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, belong to the scope of the present invention .

101, 201 : 상용 전원부 102, 202 : 스위치부
103, 203 : 부하 104, 204 : 평활 회로부
105, 205 : 인버터부 106, 206 : 컨버터부
107, 207 : 태양광 패널 301, 401 : 상용 전원부
302, 402 : 스위치부 303, 403 : 부하
304, 404 : 제1 평활 회로부 305, 405 : 제1 인버터부
306. 406 : 컨버터부 307, 407 : 태양광 패널
308, 408 : 제2 인버터부 309, 409 : 제2 평활 회로부
310, 410 : 변압기 311, 411 : 전압 검출부
312, 412 : 비교 판단부 510 : 정격 전압 발생기
520 : 감산기101, 201: commercial power supply unit 102, 202: switch unit
103, 203: load 104, 204: smoothing circuit
105, 205: inverter unit 106, 206: converter unit
107, 207: solar panel 301, 401: commercial power source
302, 402: switch unit 303, 403: load
304, 404: first smoothing circuit section 305, 405: first inverter section
306. 406: Converter section 307, 407: Solar panel
308, 408: second inverter section 309, 409: second smoothing circuit section
310, 410: Transformer 311, 411: Voltage detector
312, 412: comparison judging unit 510: rated voltage generator
520:

Claims (9)

상용 전원을 부하에 공급하는 상용 전원부;
상기 사용 전원부와 상기 부하 사이에 연결되어 정상 상태에서 단락하고 정전 상태에서 개로하는 스위치부;
상기 스위치부와 상기 부하 사이에 병렬로 연결되어 고주파를 제거하는 제1 평활 회로부;
상기 제1 평활 회로부와 연결되어 교류를 직류로 변환하는 제1 인버터부;
상기 제1 인버터부와 연결되어 직류 전압의 크기를 조절하는 컨버터부;
상기 컨버터부와 연결되어 신재생 에너지를 생산하는 신재생 에너지 생성부;
상기 스위치와 상기 부하 사이에 직렬로 연결된 변압기;
상기 직렬로 연결된 변압기와 연결되어 고조파를 제거하는 제2 평활 회로부;
상기 제2 평활 회로부와 연결되어 교류를 직류로 변환시키고, 상기 제1 인버터부와 상기 컨버터부 사이에 병렬로 연결되는 제2 인버터부; 및
상기 부하에 일정한 정격 전압이 인가되도록 상기 제2 인버터부를 제어하는 전압 제어부;를 포함하는, 전력 변환 장치.
A commercial power supply for supplying commercial power to the load;
A switch unit connected between the power source unit and the load and short-circuited in a normal state and opened in a static state;
A first smoothing circuit part connected in parallel between the switch part and the load to remove high frequency waves;
A first inverter connected to the first smoothing circuit to convert AC into DC;
A converter unit connected to the first inverter unit to adjust a magnitude of the DC voltage;
A renewable energy generating unit connected to the converter unit to generate renewable energy;
A transformer connected in series between the switch and the load;
A second smoothing circuit connected to the series-connected transformer to remove harmonics;
A second inverter unit connected to the second smoothing circuit unit to convert AC into DC, and connected in parallel between the first inverter unit and the converter unit; And
And a voltage control unit for controlling the second inverter unit so that a constant rated voltage is applied to the load.
청구항 1에 있어서, 상기 전압 제어부는,
상기 부하로 공급되는 전압을 검출하는 전압 검출부; 및
상기 부하로 공급되어야 할 정격 전압을 상기 전압 검출부에서 검출된 전압과 비교하고, 그 차이 값을 상기 제2 인버터부에 제공하는 비교 판단부;를 포함하는, 전력 변환 장치.
The power supply according to claim 1,
A voltage detector for detecting a voltage supplied to the load; And
And a comparison determination unit comparing the rated voltage to be supplied to the load with the voltage detected by the voltage detection unit and providing the difference value to the second inverter unit.
청구항 2에 있어서, 상기 비교 판단부는,
상기 부하로 공급되어야 할 정격 전압을 발생시키는 정격 전압 발생기; 및
상기 정격 전압 발생기에서 발생된 정격 전압과 상기 전압 검출부에서 검출된 전압의 차이 값을 출력시키는 감산기;를 포함하는, 전력 변환 장치.
The apparatus of claim 2,
A rated voltage generator for generating a rated voltage to be supplied to the load; And
And a subtractor for outputting a difference between a rated voltage generated by the rated voltage generator and a voltage detected by the voltage detector.
청구항 3에 있어서, 상기 비교 판단부는,
상기 정격 전압 발생기의 출력에 비해 상기 전압 검출부의 출력이 낮은 경우 상기 전압 검출부를 통해 검출된 부하 전압과 같은 위상이 같은 동위상이면서 정격 전압과 차이가 나는 전압분 만큼 출력시키는, 전력 변환 장치.
4. The apparatus of claim 3,
And outputs a voltage equal to the rated voltage when the output of the voltage detector is lower than the rated voltage of the rated voltage generator.
청구항 3에 있어서,
상기 비교 판단부는, 상기 정격 전압 발생기의 출력에 비해 상기 전압 검출부의 출력이 높은 경우 상기 전압 검출부를 통해 검출된 부하 전압과 반대되는 위상이면서 정격 전압과 차이가 나는 전압분 만큼 출력시키는, 전력 변환 장치.
The method of claim 3,
Wherein the comparison determination unit outputs a voltage corresponding to a voltage that is opposite to the rated voltage in phase opposite to the load voltage detected through the voltage detection unit when the output of the voltage detection unit is higher than the output of the rated voltage generator, .
청구항 1에 있어서, 상기 장치는,
단상의 상용 전원을 상기 부하에 공급하는 단상 전력 변환 장치인, 전력 변환 장치.
The apparatus of claim 1,
Phase power converter for supplying a single-phase commercial power to the load.
청구항 1에 있어서, 상기 장치는,
3상의 상용 전원을 상기 부하에 공급하는 3상 전력 변환 장치인, 전력 변환 장치.
The apparatus of claim 1,
Phase power converter for supplying three-phase commercial power to the load.
청구항 1에 있어서, 상기 신재생 에너지 생성부는, 태양광 패널을 포함하는, 전력 변환 장치.
The power conversion apparatus according to claim 1, wherein the renewable energy generating section includes a solar panel.
청구항 1에 있어서, 상기 신재생 에너지 생성부는, 풍력 발전 수단을 포함하는, 전력 변환 장치.The power conversion apparatus according to claim 1, wherein the renewable energy generation section includes a wind power generation means.
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