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비선형 부하에 전원을 공급하는 급전시스템의 전력품질 보상장치에 있어서,상기 전원에 병렬로 연결되어 고조파 전류를 보상하며 DC 링크 전압을 일정하게 유지하는 제1 인버터;상기 전원에 직렬로 연결되어 전압강하를 보상하는 제2 인버터;상기 제1 인버터와 상기 제2 인버터가 공유하여 상기 제1 인버터와 상기 제2 인버터로 DC 링크 전압을 공급하는 DC 링크 전압원; 및상기 제1 인버터의 고조파 전류 보상 및 DC 링크 전압의 유지 동작과 상기 제2 인버터의 전압강하 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 전력품질 보상장치
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제1항에 있어서,상기 전원은 스코트 변압기에 의하여 3상 전원에서 변환된 M상 전원과 T상 전원이며, 상기 제1 인버터는 상기 M상 전원과 T상 전원 각각에 설치되고 상기 제2 인버터는 상기 M상 전원과 T상 전원 각각에 설치되는 것을 특징으로 하는 전력품질 보상장치
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제1항에 있어서,상기 제어부는 PLL 회로부와 정현파 발생부를 포함하며,상기 PLL 회로부는 실측된 선로전압을 입력받아 위상각을 계산하고, 상기 정현파 발생부는 상기 계산된 위상각을 이용하여 기준 정현파를 발생하며, 상기 제어부는 상기 기준 정현파에 적정 이득을 곱한 결과와 측정된 선로전류의 차에 따라 상기 제1 인버터가 주입하여야 할 고조파 전류를 계산하는 것을 특징으로 하는 전력품질 보상장치
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제1항에 있어서,상기 제어부는,상기 DC 링크 전압의 기준 전압과 상기 DC 링크 전압원에서 측정된 DC 링크 전압의 차를 이용하여 상기 제1 인버터가 상기 DC 링크 전압을 일정하게 유지하기 위한 보상전압을 계산하는 것을 특징으로 하는 전력품질 보상장치
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제4항에 있어서,상기 제어부는 처리기를 포함하며,상기 처리기가 상기 보상전압으로부터 전류 성분을 추출하면, 상기 제어부가 상기 추출된 전류성분을 기준 정현파와 곱하여 상기 DC 링크 전압을 일정하게 유지하기 위하여 상기 제1 인버터가 공급해야 할 전류를 계산하는 것을 특징으로 하는 전력품질 보상장치
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제4항에 있어서,상기 제어부는,다음의 수학식을 이용하여 상기 제1 인버터가 상기 DC 링크 전압을 일정하게 유지하기 위한 보상전압을 계산하는 것을 특징으로 하는 전력품질 보상장치
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제1항에 있어서,상기 제어부는,PLL 회로부, 정현파 발생부 및 처리기를 포함하며,상기 PLL 회로부와 상기 정현파 발생부가 실측된 선로전압을 이용하여 계산한 위상각과 상기 위상각을 이용하여 생성한 기준 정현파에 적정 이득을 곱한 결과와 측정된 선로전류의 차에 따라 상기 제1 인버터가 주입하여야 할 고조파 전류를 계산하며, 상기 DC 링크 전압의 기준 전압과 상기 DC 링크 전압원에서 측정된 DC 링크 전압의 차를 이용하여 상기 제1 인버터가 상기 DC 링크 전압을 일정하게 유지하기 위한 보상전압을 계산하며, 상기 처리기에 의하여 추출된 상기 보상전압의 전류 성분을 상기 기준 정현파와 곱하여 상기 DC 링크 전압을 일정하게 유지하기 위하여 상기 제1 인버터가 공급해야 할 전류를 계산하며, 상기 계산된 고조파 전류와 상기 DC 링크 전압의 유지를 위해 계산된 전류를 합하여 상기 제1 인버터가 주입하여야 할 기준전류를 생성하고,상기 기준전류와 실제 측정되는 상기 제1 인버터의 출력전류의 차를 선로전압과 더하여 상기 제1 인버터의 기준전압을 계산하여 상기 제1 인버터의 제어를 위한 게이트 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 전력품질 보상장치
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제7항에 있어서, 상기 기준전압은 다음의 수학식을 통하여 계산되는 것을 특징으로 하는 전력품질 보상장치
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제1항에 있어서,상기 제어부는 PLL 회로부와 정현파 발생부를 포함하며,상기 PLL 회로부는 실측된 선로전압을 입력받아 위상각을 계산하고, 상기 정현파 발생부는 상기 계산된 위상각을 이용하여 기준 정현파를 발생하며, 상기 제어부는 상기 기준 정현파를 통하여 기준선로전압을 형성하고 상기 기준선로전압과 측정된 선로전압의 차에 따라 상기 제2 인버터가 주입할 공급필요전압을 계산하는 것을 특징으로 하는 전력품질 보상장치
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제9항에 있어서,상기 제어부는 상기 공급필요전압과 상기 제2 인버터의 출력전압의 차를 구하고, PI 제어부를 통하여 상기 차가 원하는 값에 추종되도록 하며,상기 PI 제어부를 거친 연산량을 이용하여 상기 제2 인버터로부터 출력되는 전류를 제어하기 위한 제어 결과를 이용하여 상기 제2 인버터를 제어하기 위한 게이트 신호를 형성하는 것을 특징으로 하는 전력품질 보상장치
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제3항 또는 제7항 또는 제9항 중 어느 한 항에 있어서,상기 PLL 회로부의 위상각 계산은 하나의 선로 전압과 90°를 이루는 가상 전압을 생성하고 상기 가상 전압을 상기 3상 전압의 변환을 통해 얻은 정지좌표상의 전압으로 가상하여 위상각을 계산하는 것을 특징으로 하는 전력품질 보상장치
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제3항 또는 제7항 또는 제9항 중 어느 한 항에 있어서,상기 PLL 회로부의 위상각 계산은 하나의 선로 전압과 90°를 이루는 가상 전압을 생성하고 상기 가상 전압을 상기 3상 전압의 변환을 통해 얻은 정지좌표상의 전압으로 가상하여 위상각을 계산하는 것을 특징으로 하는 전력품질 보상장치
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