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교류전원으로부터 단상 입력전압을 입력받고 위상추정 수단으로부터 추정 위상을 궤환 입력받아, 상기 단상 입력전압과 진폭, 위상, 각주파수가 동일한 제 1 출력전압을 발생하는 제 1 출력전압 발생부 및 상기 단상 입력전압과 진폭, 각주파수가 동일하고 상기 단상 입력전압과 π/2 의 위상차를 가지는 제 2 출력전압을 발생시키는 제 2 출력전압 발생부를 포함하는 가상 2상 전압발생 수단; 및 상기 가상 2상 전압발생 수단으로부터 상기 제 1 출력전압 및 상기 제 2 출력전압을 입력받아 상기 추정 위상을 계산하여 출력하는 위상추정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 2상을 이용한 계통전압 위상 검출장치
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제 1 항에 있어서, 상기 가상 2상을 이용한 계통전압 위상 검출장치는, 상기 단상 입력전압과 상기 가상 2상 전압발생수단 사이에 설치되어 상기 단상 입력전압의 잡음을 제거하는 저역통과필터; 상기 저역통과필터에서의 진폭감소를 보상하여 상기 가상 2상 전압발생 수단으로 입력전압을 입력시키는 이득보상 수단를 더 포함하고; 상기 위상추정 수단은, 계산된 상기 추정 위상에 상기 저역통과필터에서 발생한 위상 지연을 보상하기 위한 보상위상을 가산하는 위상보상 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 2상을 이용한 계통전압 위상 검출장치
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제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 위상추정 수단은, 추정 각주파수를 더 계산하여 상기 가상 2상 전압발생 수단으로 더 궤환입력시키고; 상기 제 1 출력전압 발생부는 상기 단상 입력전압을 바이패스하여 제 1 출력전압을 발생시키는 바이패스부를 포함하여 구성되고; 상기 제 2 출력전압 발생부는 특정 샘플링 주기마다 상기 단상 입력전압을 저장하여 상기 위상추정 수단으로부터 입력된 상기 추정 각주파수를 입력받아 단상 입력전압의 1/4 주기 이전의 상기 단상 입력전압을 출력하는 메모리부, 및 상기 메모리부로부터의 출력에 -1 을 승산하여 제 2 출력전압을 발생시키는 제 1 승산부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가상 2상을 이용한 계통전압 위상 검출장치
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제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 위상추정 수단은, 추정 진폭을 더 계산하여 상기 가상 2상 전압발생 수단으로 더 궤환입력시키고; 상기 제 1 출력전압 발생부는 상기 단상 입력전압을 바이패스하여 제 1 출력전압을 발생시키는 바이패스부를 포함하여 구성되고; 상기 제 2 출력전압 발생부는 상기 추정 위상을 이용하여 상기 단상 입력전압과 π 의 위상차를 가지는 정현파 신호를 발생시키는 정현파 발생부, 및 상기 정현파 발생부로부터의 출력에 상기 추정 진폭을 승산하여 제 2 출력전압을 발생시키는 제 2 승산부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가상 2상을 이용한 계통전압 위상 검출장치
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제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 위상추정 수단은, 추정 각주파수를 더 계산하여 상기 가상 2상 전압발생 수단으로 더 궤환입력시키고; 상기 제 1 출력전압 발생부는 상기 단상 입력전압을 바이패스하여 제 1 출력전압을 발생시키는 바이패스부를 포함하여 구성되고; 상기 제 2 출력전압 발생부는, 고유각주파수가 추정 각주파수이고 상기 단상 입력전압을 여과하여 출력하는 2차 저역통과필터, 및 상기 2차 저역통과필터의 출력에 상기 2차 저역통과필터의 감쇄비를 보정하여 제 2 출력전압을 발생시키는 제 3 승산부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가상 2상을 이용한 계통전압 위상 검출장치
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제 1 항 또는 제 2 항에 있어서 상기 위상추정 수단은, 추정 각주파수를 더 계산하여 상기 가상 2상 전압발생 수단으로 더 궤환입력시키고; 상기 제 1 출력전압 발생부는 상기 단상 입력전압을 바이패스하여 제 1 출력전압을 발생시키는 바이패스부를 포함하여 구성되고; 상기 제 2 출력전압 발생부는, 차단각주파수가 상기 추정 각주파수이고 상기 단상 입력전압을 여과하여 출력하는 1차 저역통과필터, 상기 1차 저역통과필터의 출력에 -2 를 승산하여 제 2 출력전압을 발생시키는 제 4 승산부, 및 상기 제 4 승산부의 출력에 단상 입력전압을 가산하는 제 1 가산부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가상 2상을 이용한 계통전압 위상 검출장치
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7
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서상기 위상추정 수단은, 추정 각주파수를 더 계산하여 상기 가상 2상 전압발생 수단으로 더 궤환입력시키고;상기 제 1 출력전압 발생부는 상기 단상 입력전압을 바이패스하여 제 1 출력전압을 발생시키는 바이패스부를 포함하여 구성되고;상기 제 2 출력전압 발생부는 고유각주파수가 추정 각주파수의 -1 배이고 상기 단상 입력전압을 여과하여 출력하는 2차 전역통과필터를 포함하고, 상기 2차 전역통과필터의 출력에 상기 2차 전역통과필터의 감쇄비를 보정하여 제 2 출력전압을 발생시키는 것을 특징으로 하는 가상 2상을 이용한 계통전압 위상 검출장치
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제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 위상추정 수단은, 상기 제 2 출력전압에 대한 제 1 출력전압의 비의 arctan 값을 통해 지령위상값을 계산하여 상기 지령위상값과 상기 추정 위상각의 차를 비례적분 제어한 값에 설정된 각주파수를 가산하여 추정 각주파수를 출력하는 추정 각주파수 발생부; 상기 추정 각주파수 발생부로부터의 추정 각주파수를 적분하여 상기 추정 위상각을 출력하는 추정 위상각 발생부; 및 상기 제 1 출력전압의 제곱값과 상기 제 2 출력전압의 제곱값을 가산한 결과의 제곱근을 계산하여 추정 진폭을 출력하는 추정 진폭 발생부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가상 2상을 이용한 계통전압 위상 검출장치
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제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 위상추정 수단은, 상기 제 1 출력전압과 제 2 출력전압을 동기 좌표계로 변환하여 추정 진폭 및 추정 위상오차를 계산하는 동기 좌표계 변환부; 상기 추정 위상오차를 상기 추정 진폭으로 나누어 이를 비례적분 제어한 값에 설정된 각주파수를 가산하여 추정 각주파주를 출력하는 추정 각주파수 발생부; 및 상기 추정 각주파수 발생부로부터의 추정 각주파수를 적분하여 상기 추정 위상각을 출력하는 추정 위상각 발생부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가상 2상을 이용한 계통전압 위상 검출장치
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제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 위상추정 수단은, 상기 제 1 출력전압과 제 2 출력전압을 동기 좌표계로 변환하여 추정 진폭 및 추정 위상오차를 계산하는 동기 좌표계 변환부; 상기 추정 위상오차를 상기 추정 진폭으로 나누어 이를 비례적분 제어한 값에 설정된 각주파수를 가산하여 추정 각주파주를 출력하는 추정 각주파수 발생부; 및 상기 추정 각주파수 발생부로부터의 추정 각주파수를 적분하여 상기 추정 위상각을 출력하는 추정 위상각 발생부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가상 2상을 이용한 계통전압 위상 검출장치
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