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응답시험모드에서 응답시험 신호를 발생시켜서 얻은 동기기 전압제어시스템, 원동기 조속시스템, 및 차단기의 응답특성을 기초로 하여 동기기 전압제어시스템, 원동기 조속시스템, 및 차단기의 수학적 모델을 완성하기 위한 파라미터를 연산해서 동기기 전압제어시스템, 원동기 조속시스템, 및 차단기를 전력계통에 병렬투입하기 위한 명령펄스의 폭과 주기를 결정한 후, 정상운전모드에서 동기기 전압제어시스템, 원동기 조속시스템, 및 차단기를 제어해서 동기기를 전력계통에 자동으로 병렬투입하기 위한 동기기 자동 병입 장치로서,
상기 동기기 자동 병입 장치가 응답시험모드로 동작할지 또는 정상운전모드로 동작할지를 운용자가 선택할 수 있도록 하는 시험/정상 모드 스위치;와,
동기기의 전압, 전력계통의 전압, 및 차단기의 개폐상태에 대한 아날로그 신호들을 입력받고, 상기 아날로그 신호들을 디지털 신호들로 변환하여 동기기와 전력계통의 전압의 크기, 주파수, 위상각, 슬립 주파수, 및 차단기 개폐상태를 출력하는 전압 크기 및 주파수 신호 검출부;와,
응답시험모드에서, 동기기 전압제어시스템, 원동기 조속시스템, 및 차단기의 특성을 탐색하기 위해 응답시험신호를 발생시켜 출력하는 응답시험 신호 발생부;와,
동기기 전압제어시스템, 원동기 조속시스템, 및 차단기를 제어하기 위해, 전압조정 명령펄스, 주파수조정 명령펄스, 및 차단기 투입명령을 발생시키는 제어신호 명령발생부로서, 응답시험모드에서는 상기 응답시험 신호 발생부로부터 출력된 응답시험 신호를 입력받아서 명령펄스의 폭과 주기를 결정하는 제어신호 명령발생부;와,
응답시험모드에서, 제어신호 명령발생부에서 발생된
- 전압조정 명령펄스와,
- 주파수조정 명령펄스와,
- 차단기 투입명령과,
- 상기 명령펄스들과 투입명령에 의해 동기기와 차단기가 동작한 후 전압 신호 및 주파수 신호 검출부에서 검출되고 변환되어 출력된 신호들을
입력받아서 동기기 전압제어시스템, 원동기 조속시스템, 및 차단기의 응답특성을 분석하고, 동기기 전압제어시스템, 원동기 조속시스템, 및 차단기의 응답특성의 수학적 모델을 완성하기 위한 파라미터를 연산해서 출력하는 시스템 특성 분석 및 모델 연산부; 및
응답시험모드에서, 시스템 특성 분석 및 모델 연산부에서 출력된 상기 파라미터를 입력받아서, 동기기를 전력계통에 병입하기 위한 전압조정 명령펄스의 폭과 주기, 주파수조정 명령펄스의 폭과 주기, 및 차단기를 투입 동작시간을 상기 파라미터를 이용하여 산출해서, 산출된 전압조정 명령펄스의 폭과 주기, 주파수조정 명령펄스의 폭과 주기, 및 차단기의 투입 동작시간을 최종 설정값으로 확정하여 상기 제어신호 명령 발생부로 출력하는 최적 파라미터 설정부;를 포함하고,
상기 제어신호 명령발생부는 정상운전모드에서는 상기 전압 크기 및 주파수 신호 검출부로부터 출력된 신호들과 상기 최적 파라미터 설정부로부터의 출력을 입력받아서 동기기를 전력계통에 병입하기 위한 명령펄스의 폭과 주기를 결정하고,
동기기 전압제어시스템의 응답특성의 수학적 모델을 완성하기 위한 파라미터는 이득(K), 시정수(Tc), 및 부동시간(Td)을 포함하고,
원동기 조속시스템의 응답특성의 수학적 모델을 완성하기 위한 파라미터는 이득(K), 시정수(Tc), 및 부동시간(Td)을 포함하고,
차단기 응답특성의 수학적 모델을 완성하기 위한 파라미터는 시간지연만을 포함하고,
동기기 전압제어시스템의 응답특성의 수학적 모델 및 원동기 조속시스템의 응답특성의 수학적 모델은 하기 수학식 1과 같은, 파라미터 자기탐색 알고리즘이 내장된 동기기 자동 병입 장치
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