• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2005년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.651-654
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• 2005

In this paper, an efficient switching pattern to equalize the size of transformer is proposed for a multi-level inverter employing cascaded transformers. It is based on the prior selected harmonic elimination PWM(SHEPWM) method. Because the maximum magnetic flux imposed on each transformer becomes exactly equal each to each, all transformers can be designed with the same size regardless of their position. Therefore, identical full-bridge inverter units can be utilized, thus improving modularity and manufacturability. The fundamental idea of the proposed switching pattern is illustrated and the analyzed theoretically. The validity of the proposed switching strategy is verified by experimental results.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1528-1530
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• 2004

In this paper, an efficient switching pattern to equalize the size of transformer is proposed for a multi-level inverter employing cascaded transformers. It is based on the prior selected harmonic elimination PWM(SHEPWM) method. Because the maximum magnetic flux imposed on each transformer becomes exactly equal each to each, all transformers can be designed with the same size regardless of their position. Therefore, identical full-bridge inverter units can be utilized, thus improving modularity and manufacturability. The fundamental idea of the proposed switching pattern is illustrated and then analyzed theoretically. The validity of the proposed switching strategy is verified by experimental results.

• 전력전자학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.424-431
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• 2007

본 논문은 발전소의 이차공기송풍기를 가변 회전수 제어하여 소내 소비 전력을 절감하고 전동기의 직입기동에 의한 스트레스를 줄이기 위하여 실증 적용된 200MW 석탄화력 발전소 순환 유동층 보일러 이차 공기 송풍기 구동용 H-브릿지 멀티레벨 인버터에 관한 것이다. H-브릿지 멀티레벨 인버터는 독립적으로 절연된 직류 부를 갖는 저전압의 단상 인버터(셀 인버터)를 다수 직렬 접속하여 고전압 3상 전압을 출력하는 Cascaded H-브릿지 전압형 인버터이다. 전력연구원은 6.6kV, 1MVA급 인버터 개발, 발전소에 설치, 보일러 점화 전/후 시험 및 계통 병입 후 부하 시험 등을 국내 최초로 성공적으로 완료하였다. 현재 200MW 석탄화력 발전소 이차 공기 송풍기 구동용 인버터는 상업 운전 중에 있다. 본 논문에서는 개발된 H-브릿지 멀티레벨 인버터, 기존 발전 설비와 신규 인버터 시스템의 인터페이스 부분에 해당하는 보일러 DCS(Distributed Control System : 분산 제어 시스템) 로직, 계통 병입 후 시운전 결과에 대하여 상세히 기술하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제9권6호
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• pp.761-765
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• 2006

At present, harmonic currents cause serious problems in power conversion system using the semiconductor switching device. Also some of the conversion system provokes harmonic currents against to the main power supply system and causes hindrances for the system. Main power impedance of the traditional LC passive filter method, influences on the filter characteristics and amplifies the harmonics when resonance phenomenon is occurred. And the traditional existing 2 level inverter systems show the limit in capacity of voltage and current in case of occurring sudden load change. So, to solve this problem active filter which uses cascaded H-bridge multi level inverter has been designed and ex-filter system circuits were totally investigated. With multi level active filtering system not only the size of filter but also the size of filter for transformer can be reduced by half and so as to the weight, while the capacity of inverter can be double sized and wave forms can be compensated exactly and precisely. Also by the benefit of the increase in rating capacity, the various currents owing to the load fluctuation can be dealt more steadily. In order to simulate the wave form of harmonics based on the measured data on the AC 25kV high speed Domestic Commercial railway, it was simulated with PSCAD/EMTDC and PSIM. Based on the results of this demonstration, the power supply system and inverter system would be more stable and also promoting its efficiency.

• 전력전자학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.313-320
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• 2006

본 논문에서는 단상 NPC 멀티레벨 인버터의 출력단 고조파 저감을 위한 LC 트랩 필터의 설계 방법을 제시하였고, 출력전압 THD와 출력전류 고조파 FFT 분석을 수행하였다. 제시된 LC 트랩 필터는 일반적인 LCR 필터와 종속 접속된 구조를 가지며, 스위칭 주파수에 동조되었다. 인버터 시스템은 고전력 응용에 적합한 NPC 멀티레벨 인버터를 사용하였으며, 제어기는 DSP(TMS320C31)을 사용하여 구성하였다. 제안된 시스템의 효용성은 시뮬레이션과 실험 결과를 통하여 증명하였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제8권2호
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• pp.316-325
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• 2013

Multilevel inverters produce a staircase output voltage from DC voltage sources. Requiring great number of semiconductor switches is main disadvantage of multilevel inverters. The multilevel inverters can be divided in two groups: symmetric and asymmetric converters. The asymmetric multilevel inverters provide a large number of output steps without increasing the number of DC voltage sources and components. In this paper, a novel topology for multilevel converters is proposed using cascaded sub-multilevel Cells. This sub-multilevel converters can produce five levels of voltage. Four algorithms for determining the DC voltage sources magnitudes have been presented. Finally, in order to verify the theoretical issues, simulation is presented.

• 전력전자학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.438-447
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• 2004

본 논문에서는 하프ㆍ풀-브리지 셀을 이용하는 새로운 멀티레벨 인버터를 제안하고 독립형 태양광 인버터로서의 가능성을 평가한다. 기본 회로 구조는 기존의 11-레벨형 PWM 인버터에 기초하며 세 개의 풀-브리지 모듈 중 하나의 모듈을 하프-브리지 구조로 대체한다. 이 간단한 회로 구조의 변경으로 제안된 멀티레벨 인버터는 세 가지의 장점을 가지게 된다. 첫째, 출력 전압 레벨 수의 증가를 통해 보다 정현적인 출력 전압 파형을 형성 시킬 수 있다. 둘째, 풀-브리지 모듈 대신 하프-브리지 셀을 이용하므로 두 개의 전력 스위치를 줄일 수 있다. 셋째, 쵸핑용으로 이용되는 인버터와 결합된 변압기에 의해 부하로 전달되는 전력량을 저감 시킬 수 있어 전체 효율 개선에 유리하다. 즉, 대부분의 전력은 저주파 스위칭 동작으로 기본 출력전압을 형성하는 인버터와 이와 결합된 변압기에 의해 부하단으로 전달되고, 고주파 스위칭을 하는 쵸핑용 인버터와 이와 결합된 변압기를 통한 출력은 최종 출력전압을 보다 정현화 하기 위한 목적으로 사용되도록 한다. 기존의 11-레벨형 PWM 인버터와 비교를 통해 제안하는 인버터를 평가하고, 컴퓨터 시뮬레이션 및 실험 결과를 통해 독립형 태양광 인버터로서의 가능성을 입증한다.

• Journal of Power Electronics
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• 제18권4호
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• pp.1037-1050
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• 2018

This paper presents a novel reconfigurable selective harmonic elimination technique to control harmonics over a wide range of Modulation Indexes (MI) in Multi-Level Inverter (MLI). In the proposed method, the region of the MI is divided into various sectors and expressions are formulated with different switching patterns for each of the sectors. A memetic BBO-MAS (Biogeography Based Optimization - Mesh Adaptive direct Search) optimization algorithm is proposed for solving the Selective Harmonic Elimination - Pulse Width Modulation (SHE-PWM) technique. An experimental prototype is developed using a Field Programmable Gate Array (FPGA) and their FFT spectrums are analyzed over a wide range of MI using a fluke power logger. Simulation and experimental results have validated the performance of the proposed optimization algorithms and the reconfigurable SHE-PWM technique. Further, the sensitivity of the harmonics has been analyzed considering non-integer variations in the magnitude of the input DC sources.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 2005년도 학술대회 논문집
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• pp.399-403
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• 2005

In this paper, we analyze on the effect of RC filter to mitigate transient overvoltage on the high voltage induction motor fed by H-bridge cascaded 7-level inverter. The switching surge voltage becomes the major cause to occur the insulation failure by serious voltage stress in the stator winding of high voltage induction motor. The effect of switching surge appears more serious in high voltage induction motor than low voltage induction motor. Consequently, we demonstrated that the RC filter connected to the motor terminals greatly reduces the transient voltage stress md ringing. The results of simulation show the suppression of transient overvoltage at the motor end of a long cable. using EMTP

• 조명전기설비학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.45-52
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• 2006

본 논문에서는 H-bridge cascaded 7-level 인버터로 구동되는 고압 유도전동기에서 발생하는 과도과전압 저감을 위한 LCR 필터의 효과를 분석하였다. 인버터에서 발생하는 스위칭 서지 전압은 유도전동기 입력단자에서 과도과전압을 발생시킨다. 이 과도과전압은 고압 유도 전동기의 고정자 권선에 심각한 전압스트레스를 주어 전동기 절연사고를 발생시키는 주요원인이다. 과도과전압의 영향은 저압유도 전동기 보다 고압 유도전동기에서 더욱더 심각하게 발생한다. 이러한 과도과전압을 저감하기 위한 방안으로 LCR 필터를 선택하였으며, 필터를 인버터 출력단자에 연결하여 과도과전압 스트레스와 링잉을 저감한 것을 전동기 단자에서 전압파형과 고조파 스펙트럼을 통하여 증명하였다. 시뮬레이션은 전자계과도해석 프로그램인 EMTP(Electromagnetic Transients Program)을 사용하였다.