• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.429-430
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• 2020

2상 유도전동기를 구동하기 위한 2레그형 인버터에서는 직류링크 양단에 직렬로 연결된 2개의 커패시터에 걸리는 전압에 불균형이 발생하므로 이것이 전동기 상전류의 불평형과 토크리플을 야기한다. 본 논문에서는 이러한 상전류의 불평형을 간접 보상할 수 있는 PWM 제어 방법과 커패시터 전압의 균형을 제어함으로써 전동기 상전류의 평형을 유지할 수 있는 직접 보상 방법을 제안하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.11a
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• pp.21-22
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• 2014

본 논문은 5-레벨 NPC/H-브릿지 (Neutral Point Clamped/H-bridge) 인버터의 최적 제어 세트 (finite-control-set) 모델 예측 제어 (MPC: Model Predictive Control) 방법을 제안한다. NPC/H-브릿지 인버터의 출력 전류 제어 및 DC-link 커패시터 전압 균형을 유지하기 위해 출력 전류와 DC-link 커패시터 전압을 예측하고, 하나의 비용 함수 (cost function)을 통해 최적의 스위칭 상태를 출력한다. PSIM 시뮬레이션을 통해 제안된 제어 알고리즘의 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.336-337
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• 2020

Static synchronous compensator(STATCOM)은 무효전력을 공급하여 외란을 완화하는 등 전력 품질을 향상시켜 전력 계통을 안정화하는 시스템이다. Cascaded H-bridge(CHB) 컨버터는 멀티레벨 구조를 가지므로 STATCOM 시스템 적용에 많은 이점이 있다. 하지만, 이러한 멀티레벨 CHB 컨버터의 안정적인 동작을 위해서는 균형 제어가 필수적이다. 본 논문에서는 Y 결선 CHB 컨버터의 레그 에너지 균형 제어에 사용되는 주입 영상분 전압에 대하여 분석하고 균형 제어의 동특성 향상을 위한 전향 보상 계산 방법을 제안하였다. 제안한 방법을 적용하여 부하 불평형뿐만 아니라 계통 사고로 인한 계통 및 부하 동시 불균형에서도 안정적으로 시스템을 동작할 수 있다. 마지막으로 제안한 방법에 대한 수학적 타당성을 제시하고, 50MVA의 실제 스케일의 시뮬레이션을 통해 제안하는 방법을 검증하였다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.16 no.2
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• pp.182-190
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• 2011

This paper proposes a LVRT (Low Voltage Ride Through) control strategy which should be satisfied by grid-connected wind power system when grid faults occur. The LVRT regulation indicates rules or actions which have to be executed according to the voltage dip ratio and the fault duration. Especially the wind power system has to support the grid with specified reactive current to secure the grid stability when voltage reduction ratio is over 10%. The LVRT regulation in this paper is based on the German Grid Code and full-scale variable speed wind power conversion system is considered for LVRT control strategy. The proposed LVRT control strategy satisfies not only LVRT regulation but also makes power balance between wind turbine and power system through additional DC link voltage regulation algorithms. Because it is impossible to control grid side power when the 3-phase to ground fault occurs, the DC link voltage is controlled by a generator side inverter using the DC link voltage control strategy. Through the simulation and experiment result, the proposed LVRT control strategy is evaluated and its effectiveness is verified.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.07a
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• pp.201-202
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• 2016

본 논문에서는 고효율을 갖는 3-level 3-phase 무변압기형 양방향 인버터를 제안한다. 제안된 인버터는 두 개의 직류링크 커패시터를 통해 연결된 3-level dc-dc 컨버터와 T-type 인버터로 구성된다. 따라서 낮은 전압 스트레스를 가지며 스위칭 및 도통 손실이 줄어들고 변압기가 없어 높은 전력 밀도와 고효율을 달성한다. 스위칭에 의해 발생하는 직류링크 중성점 변화에 따른 출력 전압왜곡은 제안된 중성점 제어 알고리즘을 통해 직류링크 전압의 균형을 맞추어 최소화된다. 또한 T-type 인버터는 제안하는 제어 알고리즘을 통해 높은 품질의 계통전류를 출력한다. 본 논문에서는 제안된 인버터의 이론적 해석 및 시작품의 실험을 수행하여 타당성을 검증하였다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.37 no.1
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• pp.19-28
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• 2000

The parallel inverter is widely utilized because of its fault-tolerance capability, high-current output at constant voltages and system modularity. The conventional paralled inverter usually employes an active and reactive power control or a frequency and voltage droop control. However, these approaches have the disadvantages that the response time of parallel inverter control is slow against load and system parameter variation to calculate active, reactive power, frequency and voltage. This paper describes novel control scheme for equalization of output power between the parallel connected inverters. The proposed scheme has a fast power balance control response, a simplicity of implementation, and inherent peak current limiting capability since it employes a instantaneous current/voltage control with output voltage and current balance and output voltage regulation. A design procedure for the proposed parallel inverter controller is presented. Futhermore, the proposed constrol scheme is verified through the simulation in various cases such as the system parameter variation, the control parameter variation and the nonlinear load condition.

• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.19 no.5
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• pp.617-628
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• 2016

This paper proposes the structure of a smart transformer to improve the performance of the 60Hz main power transformer for rolling stock. The proposed smart transformer is a kind of solid state transformer that consists of semiconductor switching devices and high frequency transformers. This smart transformer would have smaller size than the conventional 60Hz main transformer for rolling stock, making it possible to operate AC electrified track efficiently by power factor control. The proposed structure employs a cascade H-Bridge converter to interface with the high voltage AC single phase grid as the rectifier part. Each H-Bridge converter in the rectifier part is connected by a Dual-Active-Bridge (DAB) converter to generate an isolated low voltage DC output source of the system. Because the AC voltage in the train system is a kind of medium voltage, the number of the modules would be several tens. To control the entire smart transformer, the inner DC voltage of the modules, the AC input current, and the output DC voltage must be controlled instantaneously. In this paper, a control algorithm to operate the proposed structure is suggested and confirmed through computer simulation.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.7 no.1
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• pp.65-73
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• 2002

This paper proposes a new carrier-based PWM method to solve the most serious problem of flying capacitor multi-level inverter that is the unbalance of capacitor voltages. The voltage unbalance occurs due to the difference of each capacitor's charging and discharging time applied to Flying Capacitor Inverter. New solution controls the variation of capacitor voltages into the mean '0'during some period by means of new carriers using the leg voltage redundancy in the flying capacitor inverter. The solution can be easily expanded to the multi-level inverter. The leg voltage redundancy in the new method makes the switching loss of device equals to the conduction loss of device. This paper will examine the unbalance of capacitor voltage and the conventional theory of self-balance using Phase-shifted carrier. And then the new method that is suitable to the flying capacitor inverter will be explained.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.11a
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• pp.121-122
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• 2014

멀티 레벨 인버터는 높은 출력 전압을 갖으며, 낮은 THD(Total harmonic distortion)를 요구하는 시스템에 적합하다. 그 중 cascaded H-brige 멀티레벨 인버터는 H-bridge 셀별 관리가 쉽고, 레벨 수를 증가시키기 쉽다는 장점 때문에 많이 이용되어 왔다. 본 논문에서는 cascaded H-bridge 인버터의 기존 PI (proportional integral) 제어 기반 PWM (pulse width modulation)기법의 스위칭 패턴과 모델 예측 제어의 스위칭 패턴을 비교하고 모델예측 제어 시 셀 별 스위칭 패턴 균형을 위한 방법을 제안한다.

• 전기의세계
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• v.16 no.1
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• pp.36-45
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• 1967

전술한바와 같이 (1) 한국전력계통은 제2차전원개발계획의 추진으로 5년후에는 급증하는 전력수요에 충분히 응할 수있는 공급력을 확보함과 동시, 어느정도의 예비력을 가질것을 목표로 하고 있다. 이와 같은 전원개발계획으로 어느정도 수급의 균형이 안전됨에 따라 계통운용의 촛잠은 전기의 질, 곧 Service quality 의 향상과 계통의 경제적 운용에 지향되어야 한다는 것은 재언할 필요가 없을 것이다. 이와 같이 복잡, 대규모화 되어가는 전력계통을 경제적으로 또한 안정하게 운용하는 한편 사회의 요청에 응하여 보다 고도한 Service를 유지해 나가기 위하여서는 계통제어의 자동화가 필연적으로 요구될 것이다. 이제까지 채용되어온 계통제어의 추이를 살펴보면 먼저 제일단계로써 자동주파수제어(AFC)가 채택되었고 이어 제이단계로써 경제부하배분(ELD)이 실시되었으며, 현재는 이 양자의 협조에 의한 자동급전이 실현되고 있는 단계에 이르고 있다. 또 금후의 총합적인 계통운용 자동화의 일환으로써, 전압무효전력제어문제까지를 여기에 포함시키겠금 현재 각국에서 이 방면의 연구가 예의추진되고 있다. 우리나라에 있어서도 의욕적인 전원개발사업의 수행에 따라, 가까운 장래 당연히 이와같은 계통제어문제가 중요한 문제로 될줄 믿는 바이다. 그러나 상술한 바와 같이 계통제어의 발전은 AFC로부터 ELD로, 다시 전압무효 전력제어를 포함시킨 총합적인 자동화에로 추진되어 왔지만, 이제부터 이러한 문제를 착수하게 되는 우리나라로서는, 반드시 이러한 발전과정을 그대로 답습할 것 없이 오히려 현재까지 쌓여진 여러가지 경험을 받아드려, 한층더 합리적인 계통제어를 기할수 있는 좋은 기회에 직면하고 있다는 것을 살려야 할 것이다. 본고에서는 이러한 관점에서 가까운 장래 우리나라 계통이 당면하여야 할 계통제어에 관한 몇가지 문제를 고찰하고저 한다. 단 개개의 문제에 관한 구체적인 해석 또는 검토에 관하여는 다음 기회에 미루기로하고, 우선 여기서는 당면문제로서 대처하지 않으면 안될 자동주파수제어문제및 계통의 경제운용문제만에 한정하여, 이것을 우리나라의 현상과 관련시켜 개설하고, 이들의 자동화에 관한 기본적인 문제를 간단히 적어 보겠다.