• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.22-23
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• 2017

본 논문에서는 모듈형 멀티레벨 컨버터 (Modular Multilevel Converter; MMC)의 스위칭 손실을 줄이기 위한 모델 예측 제어 (Model Predictive Control; MPC) 방법을 제안한다. 제안된 방법은 지령 상 전압과 상 전류를 이용하여 매 샘플링 시점 마다 전류가 크게 흐르는 구간 동안 서브모듈의 스위칭 동작을 클램핑 시키는 옵셋전압을 계산한다. 제안된 방법의 스위칭 손실 저감 효과는 기존의 방법과의 손실 데이터 비교를 통하여 검증되었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.259-260
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• 2020

모듈화 멀티레벨 컨버터 (modular multilevel converter, MMC)는 고압직류송전(high-voltage direct current, HVDC)에 대한 기술이 발전함에 따라서 이와 관련된 전력변환 장치로써 많은 연구되어지고 있다. 10kV 이하로 구현되는 중압직류송전(medium-volatge direct current, MVDC) 시스템 및 모터 드라이브에 이용되는 MMC의 경우에는 수백 개의 직렬 서브모듈로 구성된 MMC가 사용되는 HVDC와 다르기 때문에 여러 모듈레이션 방식에서의 다른 장단점을 가지게 된다. 본 논문에서는 전력전자 시뮬레이션 툴인 PSIM을 이용하여 여러가지 모듈레이션의 MVDC으로의 적용에 있어서의 장단점을 분석한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1605-1606
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• 2015

전기철도차량은 매 순간마다 이동하는 대용량 단상부하로, 전력계통 측면에서 부하의 특성이나, 계통구성의 형태 및 제반현상이 일반 3상 전력계통과 상이한 특성을 지닌다. 이와 같이 3상 전력계통으로 부터 단상 교류로 변환하여 전기차를 운행하는 경우에는 3상 전원측 PCC(Point of Common Coupling)에 불평형을 일으켜, 역상전류를 발생시킨다. 현재는 이를 최소화하기 위해서 종래부터 사용 되어온 스코트 결선 변압기를 사용하고 있다. 하지만 특성상 두 개의 단상 시스템에 걸리는 부하량 및 역율이 동일하지 않을 경우 여전히 3상 전압불평형이 발생된다. 이에 대한 근본적인 대책으로는 급전시스템 재구성 또는 전력 설비 증설 및 보상장치의 적용을 들 수 있으나, 최근에는 전력전자 기술의 발달로 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 소자를 이용한 BTB(Back To Back) 방식의 컨버터를 활용한 사례가 연구되고 있다. 본 논문에서는 전력계통과 전기철도의 연계 목적으로 3상-단상 BTB 모듈형 멀티레벨 컨버터 (Modular Multi-level Conveter, MMC)를 이용한 전기철도 급전 시스템의 기본구조를 제안하고, Mathworks사의 MATLAB Simulink tool를 이용하여 시뮬레이션을 통해 MMC시스템을 검토하고자 한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.182-183
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• 2016

계통 연계형 인버터에서는 고조파 전류를 저감하기 위하여 필터가 필요하다. 이러한 고조파 저감을 위하여 LCL 필터나 LCL 필터의 커패시터 단에 직렬로 L을 추가한 직렬 공진을 이용한 LLCL 필터가 있다. 이러한 필터들은 특정 주파수 대역의 고조파를 효과적으로 제거할 수 있으며 기존의 L 필터보다 용량이 줄어든다. 본 논문에서는 단상 멀티 레벨 컨버터의 PWM 주파수 성분의 고조파 저감 효과를 갖는 L, LLCL 필터를 설계하고 비교한다.

• 전력전자학회지
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• 제15권3호
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• pp.54-65
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• 2010

• 에너지공학
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• 제14권1호
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• pp.37-45
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• 2005

연료 전지 시스템은 아주 유용한 에너지원 중의 하나이다. 시스템은 재사용이 가능하고 환경 친화적인 에너지원이라는 장점을 갖는다. 연료 전지로부터 교류 성분을 얻기 위해서는 인버터가 필요하다. 멀티 레벨 컨버터는 고 전력 연료 전지 시스템에 대한 인버터로서 사용된다. 고조파 분석을 통하여 멀티 레벨컨버터에서 연료 전지의 전압 강하가 증가할 때 기본파 성분은 감소하는 반면 고조파 성분과 왜형률이 증가하는 것을 알 수 있다. 전압 강하 문제를 해결하기 위해서 연료 전지 출력단에 부스트 컨버터 사용, 펄스폭 제어, 울트라커패시터 사용 등 세 가지 서로 다른 해결 방법을 이 논문에서 제안하였다. 제안된 세 가지 해결 방법을 분석하였고 시뮬레이션 결과를 사용하여 비교 분석하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.274-284
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• 2003

대용량 전력변환기기인 멀티-레벨 컨버터는 전동기구동시스템 및 유연송전시스템 등에 널리 사용되고 있다. 이중 H-Bridge 컨버터는 캐스캐이드 형태를 사용하여 멀티-레벨로의 확장이 용이한 장점으로 인해 shunt형 기기로 점차 응용이 확대되고 있다. 정상 상태에서 대략 0.7∼0.8의 변조지수 범위에서 작동한다. 고변조지수에서는 부스트 벡터인 zero vector가 인가되지 않아도 DC-link 전압은 일정하게 유지된다. 이것은 3-레벨 컨버터의 여러 벡터 중 zero vector 이외에도 또 다른 boost vector가 존재한다는 것을 의미한다. 본 논문은 boost vector의 원리를 살펴보고 3레벨 컨버터에서 zero vector와 또 다른 boost vector와의 차이점을 고찰하였다. 또한 본 논문은 두 토폴로지의 충전 전류와 커패시터 전압을 해석하고 비교한다 이 전압과 전류는 스위칭 상태와 기준전압과 관련되어 있고 이것을 이용하여 각 커패시터의 충전전류와 전압리플에 대한 계산 방법을 제안하였고 다양한 DC-Link 전압제어 방법을 시뮬레이션을 통해 비교하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.297-298
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• 2016

본 논문에서는 제안하는 컨버터와 인버터의 회로를 통합하여 다중레벨의 출력 전압과 커패시터의 전압 균등화 동작을 부스트와 차지펌프 회로를 이용하여 고효율의 회로를 구성하였다. 또한 결합 인덕터를 사용함으로써 누설인덕턴스를 최소화 할 뿐만 아니라 추가적인 전하균등화 회로를 추가하지 않음으로 써 가격에서도 유리함을 제공한다. 부스트-차지펌프회로와 멀티레벨 인버터가 결합된 새로운 구조를 제안하고 이를 수식적으로 정리하고 시뮬레이션과 실제 하드웨어를 통하여 검증하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.652-658
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• 2019

본 논문은 반도체 변압기용 모듈형 멀티레벨 DC-DC 컨버터의 서브모듈 커패시터 전압 균형 제어 기법을 제안한다. 일반적으로 서브모듈 커패시터 전압은 개별적인 피드백 제어기에 의해 균등하게 제어할 수 있으나 모듈 개수에 따라 연산 시간이 증가한다. 본 논문에서 제안하는 전압 균형 제어 기법은 순시적으로 최대/최소 전압 값의 서브모듈만을 선택 및 제어하여 연산 시간을 저감할 수 있다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 방법의 성능 및 타당성에 대한 검증을 진행한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.244-245
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• 2010

본 논문은 1kW급 가정용 연료전지의 계통연계 및 고효율 전력변환 시스템 개발에 관한 것이다. 본 시스템에서 구현된 전력변환장치는 일반적인 연료전지용 PCS와 마찬가지로 DC/DC 컨버터부와 DC/AC 인버터부로 구성되며, 전체 시스템의 동작은, DC/DC 컨버터부에서는 고효율화를 위하여 공진형으로 동작되며, DC/AC 인버터부에서는 출력전력 제어와 계통연계를 수행한다.