• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.11a
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• pp.37-39
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• 2019

본 논문에서는 듀얼 벅 멀티레벨 컨버터의 일반화된 회로구성을 제안한다. 기존의 멀티레벨 컨버터는 스위칭 상태 전환시암(arm)의 단락을 의미하는 슛-스루(shoot-through) 문제가 존재하므로 데드 타임이 필수적으로 요구되지만 제안되는 듀얼 벅 멀티레벨 컨버터에서는 이러한 문제점이 해결된다. 본 논문에서는 시뮬레이션과 실험을 통하여 제안되는 듀얼 벅 멀티레벨 컨버터의 효과와 유효성을 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.293-294
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• 2019

본 논문은 입출력 전력품질이 우수하고 전압별 시리즈화가 용이한 고전압 대용량 전동기 구동용 H-브릿지 멀티레벨 컨버터의 직류 전압 변동 억제를 위한 전압변조 방법에 관하여 기술하였다. H-브릿지 멀티레벨 컨버터의 Phase-shifted PWM에 의해서 전동기 무부하 구동 조건에서 유효전력이 Negative로 전이해서 전력이 전동기에서 컨버터로 유입되어 특정 파워 셀 직류 전압이 상승하는 현상이 발생한다. 따라서, 개발 파워 셀 위상 전이량을 일정 주기마다 변경하여 회생된 에너지를 H-브릿지 멀티레벨 컨버터의 모든 파워 셀에 분산시켜 파워 셀 직류 전압 상승을 억제하였다. 제안된 방법의 타당성과 실용성은 실용량 제품의 현장 적용 시험을 통하여 입증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.326-327
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• 2020

본 논문은 비대칭 모듈형 멀티레벨 토폴로지를 이용한 컨버터 기반 발전원의 실계통 연계에 대한 실시간 시뮬레이터 모의를 수행하였다. 비대칭 모듈형 멀티레벨 컨버터를 구성하는 6개의 암은 직렬로 연결된 다수의 하프브릿지와 풀브릿지 서브모듈로 구성되어 있으며, 각각의 서브모듈을 서로 다른 전압으로 제어하여 출력품질을 극대화 할 수 있다. 본 실험에서 사용된 실계통 및 비대칭 모듈형 멀티레벨 컨버터는 Real-Time Digital Simulator (RTDS)의 RSCAD를 이용하여 모델링 하였으며, 해당 계통 내 컨버터 기반 발전원들의 응답을 결과로 다룰 것이다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2000.07a
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• pp.224-227
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• 2000

지금까지 멀티레벨 컨버터 및 인버터에 적용되어온 기존의 스너버는 턴온 스너버로 RLD 스너버 턴오프 스너버로 RCD 스너버를 사용하였으나 이들 RCD/RLD는 많은 소자를 필요로하며 스위칭시의 overvoltage와 스너버 손실이 큰 단점을 지니고 있다. 이와같은 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 Diode-clamped 4-레벨 컨버터 및 인버터를 위한 새로운 스너버를 제안한다. 새로 제안하는 스너버는 Basic snubber unit로 특성이 좋은 Undeland 스너버와 수정된 RCD/RLD 스너버를 사용한다. 따라서 제안하는 스너버는 Undeland 스너버와 McMuray 스너버가 갖고 있는 특성 즉 사용소자의 수의 감소 과전압의 감소 스너버 손실의 감소 등과 좋은 특성을 지니고 있다 또한 본 논문에서 제안하는 4-레벨 컨버터 및 인버터를 위한 스너버 회로를 구성하는 방법은 다른 레벨의 멀티레벨 컨버터 및 인버터에도 적용가능하다,

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1163-1164
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• 2011

Cascaded H-bridge 멀티레벨인버터의 구동을 위해서는 독립된 입력전압원의 확보가 필요하다. 본 논문에서는 이러한 Cascaded H-bridge 멀티레벨 인버터의 구조적 제약을 극복하기 위해 Buck-boost 컨버터와 Flyback 컨버터의 결합을 이용한 단일입력전원 구동 방법을 제안한다. 제안된 회로의 이론적 분석을 수행하고 시뮬레이션을 통하여 타당성을 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.350-351
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• 2019

High Voltage Direct Current (HVDC) 시스템은 고압 직류 송전을 위한 시스템이다. 고압 직류 송전을 위해서는 전력변환기가 교류전력을 직류전력으로 변환해주어야 하는데, 최근에는 모듈형 멀티레벨 컨버터(Modular Multilevel Converter, MMC)가 많이 적용되고 있다. 모듈형 멀티레벨 컨버터는 단위 서브모듈이 직렬로 구성되어야 하는데 기구적으로 하나의 밸브 구조물에 6개의 서브모듈이 일정한 간격을 두고 위치하게 된다. 모듈형 멀티레벨 컨버터의 특징 중에 하나는 예비모듈이 구성되어 가용율을 높일 수 있다는 것이다. 본 논문에서는 서브모듈의 IGBT 폭파에 의해 발생되는 플라즈마가 주변 서브모듈에 도달해 절연파괴를 발생시키는지 확인하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.344-345
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• 2019

High Voltage Direct Current (HVDC) 시스템은 고압 직류 송전을 위한 시스템으로서 단위 유닛인 서브모듈로 구성된 모듈형 멀티레벨 컨버터 구조를 갖는다. 서브모듈의 신뢰성 확보 및 설계 검증은 HVDC 시스템의 성능과 효율, 크기를 결정짓는 중요한 요소이다. 본 논문에서는 (주)효성이 개발하는 200MW 모듈형 멀티레벨 컨버터 서브모듈의 성능을 검증하기 위한 특성시험을 나타낸다. 특성시험을 통해서 개발 중인 서브모듈의 성능과 보호동작을 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.07a
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• pp.129-130
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• 2016

본 논문에서는 근사 계단 제어 변조(Nearest Level Control Modulation)로 동작하는 모듈형 멀티레벨 컨버터(Modular Multi level Converter)에서 충전 회로나 반송파(Carrier)없이 초기 충전(Pre-charging)하는 새로운 방식을 제안하였다. 이의 성능을 검증하기 위해 PSCAD/EMTDC 소프트웨어를 통해 암(Arm)당 12개의 서브모듈(Sub-Module)로 구성된 3상 10kVA 모듈형 멀티레벨 컨버터를 구현 및 시뮬레이션을 수행하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.293-294
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• 2014

본 논문에서 커뮤테이션 문제가 없는 새로운 직접형 PWM 멀티레벨 AC-AC 컨버터를 제안한다. 스위칭셀 구조와 결합인덕터를 사용한 단상 PWM AC-AC 컨버터를 다단으로 결합한 구조로써 제안한 컨버터는 커뮤테이션 문제를 해결하기 위해 입력전압의 극성을 검출할 필요가 없다. 다단구조로 갈 경우 제안된 컨버터는 멀티레벨 출력이 가능하고 작은 전압내압을 가진 스위치 소자를 이용해서 높은 AC 전압을 얻을 수 있다. 그리고 Phase Shift PWM 기법을 적용하여서 인터리브드 효과로 인해 출력 필터의 크기를 획기적으로 줄일 수 있다. 400W급 2단 구조의 컨버터를 제작하여서 성능을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.11a
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• pp.185-186
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• 2011

본 논문에서는 최근 직류송전용 컨버터로 많은 관심이 집중되고 있는 모듈형 멀티레벨 컨버터(Modular Multi-level Converter)에서 출력파형의 고조파를 저감하는 모듈레이션 방법과 각 모듈의 직류전압 불평형을 해소하는 알고리즘에 대해 기술하고 있다. 먼저 본 논문에서 임의의 개수로 반브리지 모듈이 주어졌을 때 고조파 레벨이 최소화되도록 다펄스 형태로 출력파형을 형성하는 방식을 제안하고 그 타당성을 PSCAD 소프트웨어를 이용한 시뮬레이션으로 검증하였다. 이 방식은 다펄스 출력파형의 각 계단을 형성하는 모듈의 턴온과 턴오프 시점을 보편화된 수식으로 정하는 방식으로 알고리즘 구현이 매우 용이하다. 또한 각 모듈의 직류전압 불평형을 바로잡는 알고리즘을 제안하고 그 타당성도 시뮬레이션으로 검증하였는데, 이 방식은 각 모듈이 교류 매 반주기마다 생성하는 펄스의 크기를 순차적으로 형성하는 것으로 알고리즘의 구현이 용이하다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 향후 국내에서 모듈형 멀티레벨 컨버터를 개발할 때 유용하게 활용될 것으로 보인다.