• 제목/요약/키워드: 멀티레벨 컨버터

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시뮬레이션 연산시간 단축을 위한 MMC HVDC 시스템의 가속모델 구현 (Implementation of Accelerated Model for Modular Multilevel Converter Based HVDC System to reduce simulation operation time)

  • 이병혁;김시환;김태진;김래영
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.389-390
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    • 2014
  • 고압직류송전 (High Voltage Direct Current, HVDC) 시스템의 모듈형 멀티레벨 컨버터 (Modular Multilevel Converter, MMC)는 EMT (Electromagnetic Transients) 시뮬레이션으로 구현 시 많은 연산시간을 요구하므로 시간 단축을 위한 가속설계가 반드시 필요하다. 본 논문에서는 스위칭 함수를 이용한 등가 모델을 이용하여 각 암을 하나의 전압원으로 단순화하였다. 본 가속모델의 유효성을 검증하기 위해 PSCAD/EMTDC에서 제공하는 반도체 스위치를 이용한 모델과 비교하여 시뮬레이션 수행시간을 비교하였다.

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전압원 멀티레벨 컨버터 밸브 시험회로 연구 (Voltage source multilevel module converter valve test circuit research)

  • 원진;이진희;정택선;백승택
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.79-80
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    • 2014
  • Voltage source multilevel module converter attracts more and more attention recently. The core component of the voltage source multilevel module converter is the valve based on IGBT. So the test circuit for the valve is very important, reliable test method can guarantee the converter valve design meet the operation requirement. This paper analyzes the valve voltage and current stress during the operation, and according to IEC standard test requirement, object, condition, introduces a kind of test circuit. Finally, through the simulation model, to verify the test circuit can provide the proper test condition for the voltage source multilevel module converter valve.

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모듈형 멀티레벨 컨버터로 구성된 고압직류 송전시스템의 제어 (Control of a VSC-HVDC Transmission System based on Modular Multilevel Converters)

  • 최성휘;설승기
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.341-342
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    • 2014
  • VSC-HVDC system based on Modular Multilevel Converter (MMC) is an emerging technology since compared to the conventional VSC-HVDC system an MMC presents several advantages such as modularity, low dv/dt, low harmonics, and low switching losses. In this paper, a comprehensive control strategy of an MMC-based VSC-HVDC system is proposed. In contrast to the conventional system control strategy, the DC side of the MMC operates as a controlled voltage source by the proposed method, and the dynamics of the transmission line voltage and current can be actively controlled. Validity of the proposed strategy was verified by 201-level full-scale computer simulation.

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불평형 계통전압 조건에서 MMC-HVDC 시스템의 순환전류 제어기 비교 (Comparison of Circulating Current Controllers for Modular Multilevel Converter - HVDC System Under Unbalanced Grid Conditions)

  • 김의진;김시환;김래영
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.73-74
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    • 2015
  • 본 논문에서는 불평형 계통 전압환경에서 모듈형 멀티레벨 컨버터 기반의 고압 직류 송전시스템(MMC-HVDC, Modular Multilevel Converter - High Voltage Direct current)의 순환전류 제어를 위해 PI(Proportional Integral), PR(Proportional resonant), Deadbeat 제어를 적용하여 각 제어기 성능을 비교 검증 한다. 단상 지락 사고 (Single Line to Ground fault) 조건에서 순환 전류 제어 알고리즘을 검토하고, 발생되는 순환전류의 크기와 고조파 양상을 PSIM을 이용하여 시뮬레이션 검증을 하였다.

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불평형 전압 조건에서 Vector PI 제어기를 적용한 MMC-HVDC 시스템의 순환전류 제어 (Circulating Current Control of MMC-HVDC System based on Vector PI Controllers under Unbalanced Grid Voltage Conditions)

  • 이준선;김시환;김래영
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.7-8
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    • 2016
  • 본 논문에서는 모듈형 멀티레벨 컨버터 (Modular Multilevel Converter ; MMC) 고압 직류 송전 (High Voltage Direct Current ; HVDC) 시스템의 순환전류 성분을 제어하기 위해 VPI (Vector Proportional Integral) 제어기를 적용한 순환전류 제어 기법을 제안하였다. 제안한 방식은 기존의 준공진 (Quasi-Resonant) 제어기를 적용한 방식과 비교하여 계통 주파수 변동에 강인하고 넓은 공진 대역폭 선정이 용이한 장점을 갖는다. 제안한 순환전류 제어기의 성능은 기존의 준공진 제어기를 적용한 기법과 계통 전압 단상지락 및 계통 주파수 변동 상황에서 시뮬레이션을 통하여 비교 검증하였다.

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MMC HVDC의 전도 손실 계산을 위한 V-I 특성 곡선 근사 방법 (Linearization Method of V-I Characteristic for MMC HVDC Conduction Losses Calculation)

  • 나종서;김상민;김희진;정종규;허견
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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    • pp.303-304
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    • 2019
  • 본 논문에서는 모듈러 멀티레벨 컨버터(Modular Multilevel Converter, MMC) 고압직류송전(High Voltage Direct Current, HVDC)의 전도 손실 계산을 위한 반도체 스위치 V-I 특성 곡선 근사 방법을 제안한다. 일반적으로 V-I 특성 곡선은 정격 전류 구간에 대해서만 선형화하여 사용하지만, MMC HVDC의 경우 암 전류의 직류 오프셋에 의해 V-I 특성 곡선의 비선형 구간에서 손실 계산에 오차가 크게 나타난다. 따라서 본 논문에서는 암 전류의 부호에 따라 별도의 V-I 특성 곡선 근사를 적용하여 MMC HVDC의 전도 손실 계산의 정확성을 향상하는 방안을 제안한다. 전도 손실 계산 결과는 PSCAD 시뮬레이션으로 취득한 손실 값과 비교하여 결과를 검증하였다.

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예비 서브모듈을 활용한 모듈형 멀티레벨 컨버터의 스위칭 주파수 저감 기법 (Switching Frequency Reduction Method for Modular Multi-level Converter Utilizing Redundancy Sub-module)

  • 이윤석;유승환;최종윤;박용희;한병문;윤영두
    • 전기학회논문지
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    • 제63권12호
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    • pp.1640-1648
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    • 2014
  • This paper proposes a switching frequency reduction method for MMC (Modular Multilevel Converter) utilizing redundancy operation of sub-module, which can offer reduction of voltage harmonics and switching loss. The feasibility of proposed method was verified through computer simulations with PSCAD/EMTDC software. Based on simulation analysis, a hardware scaled-model of 10kVA, DC-1000V MMC was designed and manufactured in the lab. Various experiments were conducted to verify the feasibility of proposed method in the actual hardware system. The hardware scaled-model can be effectively utilized for analyzing the performance of MMC according to the modulation scheme and redundancy operation.

스위칭 손실을 줄이기 위한 모듈형 멀티레벨 컨버터의 제어 방법 (Control Method of Modular Multilevel Converter to Reduce Switching Losses)

  • 박소영;김재창;곽상신
    • 전력전자학회논문지
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    • 제22권6호
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    • pp.476-483
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    • 2017
  • In this paper, a voltage-based model predictive control (MPC) scheme for a modular multilevel converter is used to reduce switching loss. The proposed method calculates an offset voltage that clamps the switching operation of submodules in which the current greatly flows at every sampling period by using the reference phase voltage and the reference phase current. To use the offset voltage, the proposed method converts the current-based MPC to the voltage-based MPC. The proposed voltage-based MPC then generates a new reference pole voltage that clamps the switching of submodules by applying the calculated offset voltage to the phase voltage. Therefore, the proposed method can reduce the switching loss by stopping the switching operation of submodules in which the current greatly flows. The switching loss reduction effect of the proposed method is verified by comparing its loss data with those of the conventional MPC method.

멀티레벨 PWM ac/dc 컨버터의 향상된 단락보호기법 해석 (Analysis of An Improved Short-circuit Protection for Multilevel PWM ac/dc Converter)

  • 강성관;노의철;김인동;조철제;전태원;김흥근
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2001년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.193-196
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    • 2001
  • This paper describes an improved short-circuit protection for a multilevel ac/dc power converter The output do power of the proposed converter can be disconnected from the load within several hundred microseconds at the instant of short-circuit fault. Once the fault has been cleared the dc power is reapplied to the load. The rising time of the do load voltage is as small as several hundred microseconds, and there is no overshoot of the dc voltage because the do output capacitors hold undischarged state. Therefore, the proposed converter can be used for a power supply, which requires a rapid disconnection of the load from the power supply in the case of a short circuit, as well as a rapid connection the load to the power supply after the clearance of the short circuit condition.

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반도체 변압기용 멀티레벨 H-bridge 컨버터에 적용한 간단한 전압 밸런싱 방법 (A Simplified Voltage Balancing Method Applied to Multi-level H-bridge Converter for Solid State Transformer)

  • 정동근;김호성;백주원;조진태;김희제
    • 전력전자학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.95-101
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    • 2017
  • A simple and practical voltage balance method for a solid-state transformer (SST) is proposed to reduce the voltage difference of cascaded H-bridge converters. The tolerance device components in SST cause the imbalance problem of DC-link voltage in the H-bridge converter. The Max/Min algorithms of voltage balance controller are merged in the controller of an AC/DC rectifier to reduce the voltage difference. The DC-link voltage through each H-bridge converter can be balanced with the proposed control methods. The design and performance of the proposed SST are verified by experimental results using a 30 kW prototype.