• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.212-213
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• 2017

In this paper is presented a pre-charging sequence for single-phase cascaded neutal-point-clamped(NPC) converters for capacitors voltage balancing. capacitor imbalance problem in pre-charge sequence is caused in cascaded NPC converter by its topology. the DC link voltage at each NPC converter module can be balanced by the proposed switching method. the design and performance of the proposed sequence are verified by simulation and experimental results using prototype.

• 전력전자학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.263-269
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• 2017

This paper proposes a novel circulating current control method for an MMC-HVDC system based on Vector PI control. The method can suppress second-order harmonics of the circulating currents under balanced and unbalanced grid conditions. The proposed method is robust to grid frequency variation. The effectiveness of the proposed method is verified through frequency response and time domain simulation.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.357-358
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• 2017

본 논문에서는 새로운 비절연형 3-레벨 고승압 부스트 컨버터를 제안한다. 제안한 컨버터는 기존의 출력 전압 밸런싱 기능을 가지는 3-레벨 고승압 부스트 컨버터에서 스위치와 인덕터의 위치를 변경하여 인터리브드 구조를 적용함으로써 출력전압 밸런싱 기능을 유지하면서 입력 전류의 리플 저감이 가능한 구조이다. 제안한 컨버터를 시뮬레이션을 통해서 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.25-26
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• 2017

본 논문은 양극성 직류배전망 연계를 위한 3-level NPC AC/DC 컨버터 제어 시 PI제어와 연산량 감소 모델예측제어를 혼합한 제어 기법을 제안한다. 이를 통해 기존에 비해 향상된 동특성을 확인할 수 있다. 제안하는 제어 기법을 PSIM 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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• pp.11-16
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• 2003

The 3-level converter/inverter system is very efficient in the ac motor drives of high voltage and high power application. This paper proposed a simple method to diagnose faults using change of current vector pattern in space vector diagram when the faults occurrence in the 3-level inverter and a control method that can protect system from unbalance of the neutral point voltage according to faults. The validity of the proposed method is demonstrated by the simulation results.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.222-223
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• 2019

3-Level 부스터 컨버터는 기존의 부스터 컨버터에 비해 인덕터의 크기를 줄이고, 더 낮은 전류리플을 취할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 스위치의 동작은 Duty가 0.5 이상과 이하일때에 따라 달라진다. 이에 본 토폴로지의 제어기를 설계하기 위해서는 Duty가 0.5 이상일때와 이하일때의 두가지 경우의 상태로 토폴로지를 분석한 뒤 소신호 모델링을 할 필요가 있다. 따라서 본 논문에서는 경우에 따라 두가지의 상태 평균화 방정식을 세우고, 이를 비교한뒤 소신호 모델링을 통해 제어기를 설계한다. 또한 상단과 하단 커패시터에서 생기는 전압 불균형을 개선하기 위해 Duty를 보상하여 전압 불평형을 개선하는 제어 방법을 제안한다. 제안된 컨트롤러는 PSIM 시뮬레이션을 통해 검증된다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.186-188
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• 2019

현재 신재생에너지 발전원은 계속 증가되고 있으며, 발전기의 용량 또한 점점 증가하고 있다. 늘어나는 신재생에너지 발전원에 의해 계통 연계의 중요성이 증대되고 있고 아울러 계통에서 발생할 수 있는 여러 가지 사고로 인한 발전기의 PCS의 고장에 대한 문제 또한 중요해지고 있다. 본 논문에서는 신재생발전원의 용량이 증가함에 따라서 각 스위치의 전기적 스트레스를 줄일 수 있는 3-level NPC 타입의 컨버터회로를 기반으로 이중 전류 제어기를 이용하였고, 계통 사고시에도 강인한 위상 추종 특성을 가지는 DDSRF(Decoupled Double Synchronous Reference Frame 이하 DDSRF)방식의 PPL을 채택하여 시뮬레이션을 진행하였다. 현재 계통의 사고에 의한 사고전압은 ABC 분류에 의해서 크게 A~G 타입으로 나타내고 있다. 본 논문에서는 각 타입별 사고전압의 불평형 지수(Imbalance Factor, 이하 IF)에 따른 중성점 전류의 고조파 성분을 분석하여 도식화 하고자 한다. 이는 계통사고 발생 시 계통연계형 컨버터의 제어 및 계통탈락 여부에 활용 할 수 있을 것으로 예상된다.

• 전력전자학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.419-427
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• 2019

Several multilevel converter topologies have been proposed and compared. The three-level (3L) neutral-point-clamped (NPC) topology is promising and widely accepted. However, this topology suffers from uneven loss distribution among switches due to its fixed switching strategy. The 3L active NPC (ANPC) topology, which exhibits improved loss distribution profile, was proposed to address this disadvantage. The 3L T-NPC topology, a hybrid configuration of 2L and 3L NPC topologies, was introduced to address not only the loss distribution problem but also the reduction in the number of switches. In the present research, the application of these three topologies in PMSG-based medium-voltage wind turbines was investigated. The power devices considered were 10 kV IGCTs. Performance was evaluated in terms of a power loss of 10 kV IGCT for each NPC topology, which is a crucial indicator of thermal behavior, reliability, cost, and lifetime of any converter. The comparison was performed using ABB make 10 kV IGCT 5SHY17L9000 and the simulation tool PLECS.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제24권4_1호
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• pp.377-385
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• 2021

High voltage direct current(HVDC) systems has been an alternative method of a power transmission to replace high voltage alternate current(HVAC), which is a traditional AC transmission method. Due to technical limitations, Line commutate converter HVDC(LCC-HVDC) was mainly used. However, result from many structural problems of LCC-HVDC, the voltage source converter HVDC(VSC-HVDC) are studied and applied recently. In this paper, after analyzing the reactive power and output voltage ripple, which are the main problems of LCC-HVDC, the characteristics of each HVDC are summarized. Based on this result, a new LCC-HVDC structure is proposed by combining LCC-HVDC with the MMC structure, which is a representative VSC-HVDC topology. The proposed structure generates lower reactive power than the conventional method, and greatly reduces the 12th harmonic, a major component of output voltage ripple. In addition, it can be easily applied to the already installed LCC-HVDC. When the proposed method is applied, the control of the reactive power compensator becomes unnecessary, and there is an advantage that the cut-off frequency of the output DC filter can be designed smaller. The validity of the proposed LCC-HVDC is verified through simulation and experiments.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.19-24
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• 2020

본 논문은 FPGA의 언어 중 하나인 Verilog HDL을 사용한 100 kHz 스위칭의 3-레벨, 2-레벨 SVPWM 기법을 구현에 대한 것이다. 인버터에 주로 사용되는 IGBT소자의 경우 주로 20 kHz 근방에서 스위칭 주파수를 가진다. 최근 차세대 전력 반도체 소자의 연구 개발로 100 kHz 이상의 스위칭을 구현하여 전력변환기를 소형화하고, 고조파의 주입에 따른 여러 가지 새로운 알고리즘의 적용이 가능하게 되었다. IGBT를 이용하는 기존의 시스템에서는 DSP를 이용한 제어가 이루어지는 것이 통상적이나, 100 kHz 스위칭을 위한 제어기 구성으로는 FPGA를 이용한 제어기의 적용이 요구된다. 따라서 본 논문에서는 FPGA를 사용하여 2-레벨 인버터와 3-레벨 인버터에 적용되는 SVPWM의 이론과 FPGA 구현에 대하여 설명하고 SVPWM의 출력 파형을 통해 구현 성능을 확인한다. 한편, 본 논문에서는 3-레벨 인버터에서 SVPWM 구현 시 기존의 방식에서 반송파 2개를 사용하는 방법을 대신하여 반송파 1개만을 사용하는 기법으로 3-레벨 SVPWM을 구현한다.