• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• 제20권3호
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• pp.45-52
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• 2006

In this paper, we analyze on the effect of LCR filter to mitigate transient overvoltage on the high voltage induction motor fed by H-bridge cascaded 7-level inverter. The switching surge voltage that it was occurred in inverter appears transient overvoltage at the motor input terminal. the transient overvoltage 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 transient overvoltage appears more serious in high voltage induction motor than low voltage induction motor. We selected LCR filter for reduction of the transient overvoltage. Consequently, we demonstrated that the LCR filter connected to the invertor output terminals greatly reduces the transient voltage stress and ringing. The results of simulation show the suppression of transient overvoltage at the motor end of a long cable. using EMTP

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 대한전기학회 2007년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.211-214
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• 2007

본 논문은 다계 H-브리지와 다권선 변압기를 이용하여 22.9kV 배전계통에 직접결합하여 전력품질을 보상하는 UPQC(Unified Power Quality Conditioner)를 제안하고 그 동작을 분석한 내용을 기술하고 있다. 제안하는 UPQC는 스위칭소자를 직결한 방식대신 H-브리지로 구성된 인버터모듈을 직결하는 방식으로 동작전압을 증가시켜 배전전압 22.9kV에서 동작할 수 있도록 고안되어 있다. 제안하는 시스템의 기술적 타당성을 입중하기 위해 EMTDC 소프트웨어에 의한 시뮬레이션을 통한 분석을 실시하였으며 또한 하드웨어 축소모형을 제작하여 실험을 통한 분석을 실시하였다. 이러한 검증을 통하여 제안하는 UPQC는 실제규모로 용량을 확대하여 배전계통에 결합할 경우 동작이 가능할 것으로 보인다. 제안하는 UPQC는 배전전압에 따라 H-브리지 모듈의 수를 가감하여 설계의 유연성을 확보할 수 있고 직렬주입변압기가 없이 동작이 가능하여 기존 UPQC의 직렬주입변압기에 의한 제반 취약점을 제거할 수 있다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 전력전자학회 2007년도 하계학술대회 논문집
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• pp.259-261
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• 2007

논문은 동해화력발전처의 이차공기송풍기를 가변 회전수 제어하여 소내 소비 전력을 절감하고 전동기의 직입기동에 의한 스트레스를 줄이기 위하여 실증 적용된 동해화력발전처 이차 공기 송풍기 구동용 H-브릿지 멀티레벨 인버터에 관한 것이다. H-브릿지 멀티레벨 인버터는 독립적으로 절연된 직류 부를 갖는 저압의 단상 인버터(셀 인버터)를 다수 직렬 접속하여 고압 3상 전압을 출력하는 Cascaded H-브릿지 전압형 인버터이다. 본 논문에서는 동해화력발전처에 실증 적용된 6.6kV, 1MVA급 인버터의 계통 병입 후 부하 변동 시험을 통하여 신뢰성을 입증하였다.

• Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
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• 제2권3호
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• pp.321-329
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• 2013

A multilevel inverter employing a cascade transformer is proposed for a silent-discharge-tube ozone generating system. The proposed inverter consists of four full-bridge inverters and fourteen transformers which have a series-connected secondary. It can accurately control the amplitude of the output voltage; hereby, it improves a linear characteristic of the rate of ozone yielding. The power regulation characteristics and operational principle of the proposed system are explained from a practical point of view. High precision ozone generating performance of the proposed multilevel inverter is verified by computer-aided simulations and experiment results.

• Journal of Power Electronics
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• 제17권1호
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• pp.222-231
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• 2017

In this paper, a new architecture for a cost-effective power conditioning systems (PCS) using a single-sourced asymmetric cascaded H-bridge multilevel inverter (MLI) for photovoltaic (PV) applications is proposed. The asymmetric MLI topology has a reduced number of parts compared to the symmetrical type for the same number of voltage level. However, the modulation index threshold related to the drop in the number of levels of the inverter output is higher than that of the symmetrical MLI. This problem results in a modulation index limitation which is relatively higher than that of the symmetrical MLI. Hence, an extra voltage pre-regulator becomes a necessary component in the PCS under a wide operating bias variation. In addition to pre-stage voltage regulation for the constant MLI dc-links, another auxiliary pre-regulator should provide isolation and voltage balance among the multiple H-bridge cells in the asymmetrical MLI as well as the symmetrical ones. The proposed PCS uses a single-ended DC-DC converter topology with a coupled inductor and charge-pump circuit to satisfy all of the aforementioned requirements. Since the proposed integrated-type voltage pre-regulator circuit uses only a single MOSFET switch and a single magnetic component, the size and cost of the PCS is an optimal trade-off. In addition, the voltage balance between the separate H-bridge cells is automatically maintained by the number of turns in the coupled inductor transformer regardless of the duty cycle, which eliminates the need for an extra voltage regulator for the auxiliary H-bridge in MLIs. The voltage balance is also maintained under the discontinuous conduction mode (DCM). Thus, the PCS is also operational during light load conditions. The proposed architecture can apply the module-integrated converter (MIC) concept to perform distributed MPPT. The proposed architecture is analyzed and verified for a 7-level asymmetric MLI, using simulation results and a hardware implementation.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.293-294
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• 2012

본 논문에서는 H-브릿지 멀티레벨 인버터를 이용한 고전압 대용량 유도 전동기 구동을 위한 단순하고 강인한 속도 센서리스 제어를 소개하였다. H-브릿지 멀티레벨 인버터는 고전압 대용량화, 우수한 입출력 전력품질, 모듈화, 그리고 설치 조건 편의성으로 인해 고전압 대용량 유도 전동기 가변속 용도로 적용이 확대되고 있지만, V/F 운전시의 대표적인 단점인 저속 영역에서의 낮은 토오크, 무부하 혹은 경부하 조건의 전류 및 전동기 진동, 그리고 전동기 슬립에 의한 속도 변동은 대용량 유도 전동기의 인버터 적용에 걸림돌이 되고 있다. 따라서, 이러한 문제점을 극복하기 위해 속도 센서가 필요 없으며 전동기 상수에 강인한 속도 센서리스 제어를 전류 및 슬립 보상을 적용하여 유도 전동기의 기동 토오크 증대, 경부하 진동 억제, 그리고 속도 제어 특성을 향상 시켰다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.415-416
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• 2016

본 논문은 입출력 전력품질이 우수하고 전압별 시리즈화가 용이한 Cascaded H-브릿지 멀티레벨 전력 회로를 적용한 고압 대용량 전동기 구동용 11,000V / 13,800V 고압인버터 개발에 관하여 기술하였다. 기존에 개발된 3,300V/200kVA - 6,600V/8,000kVA 고압인버터의 단상 인버터로 구성된 개별 파워 셀 전압 증대, 파워 셀의 직렬 갯수 추가, 입력 위상 전이 다권선 변압기 2차 권선수 확장, 그리고 분산 제어 기능을 확대하는 방식을 적용하여 전압을 증가시켰다. 실용량 제품의 제작 (11,000V/1,000kVA, 13,800V/2,400kVA) 및 실험을 통하여 개발된 11,000V/13,800V 고압인버터의 성능을 확인하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 전력전자학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.214-215
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• 2016

본 논문에서는 5-레벨 H-브리지 인버터에서 DC 링크 전압변화로 인하여 야기되는 출력전류 왜곡을 보상하는 기법에 대하여 연구하였다. 제안된 방식에서는 인버터로 모터를 구동할 때 일반적으로 사용되는 모터 상전류 정보를 이용하여 보상 알고리즘을 구성하였다. 또한 제안된 보상 기법은 저속운전에서 전류왜곡을 줄이고 고속운전에서 과변조 영역을 확장하기 위하여 3차 고조파를 주입하는 방식과 함께 사용되었다. 시뮬레이션 테스트 결과, 제안된 간단한 보상기법을 이용하여 전류왜곡이 상당히 줄어드는 것이 확인되었다.

• Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
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• 제1권4호
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• pp.457-463
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• 2012

Cascaded H-bridge multilevel inverters shows a useful circuit configuration to increase the number of output voltage levels to obtain high quality output voltage. By applying the concept of the power of three to dc voltage sources, it can increase the number of output voltage levels effectively. To realize this concept, two approaches may be considered. One is to use independent dc voltage sources pre-scaled in the power of three, and the other is to use instantaneous dc voltage sources generated from a cascaded transformer, which has the secondary turn-ratios scaled in the power of three in sequence. A common feature in both approaches is to use the concept of the power of three for dc voltage sources, and a point of difference is whether it adopts a low frequency transformer or not, and where the transformer is located. According to the difference, application areas are limited and show different characteristics on THD of output voltages. We compare and analyze both approaches for their circuit configurations, voltage level generating method, THD characteristics of output voltage, efficiency, application areas, limitations, and other characteristics by experiments using 500 [W] prototypes when they generate a 27-level output voltage.

• Journal of Power Electronics
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• 제14권6호
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• pp.1081-1092
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• 2014

Renewable energy is being spotlighted as the electric power generating source for the next generation. Due to an increase in renewable energy systems in the grid system, their impact on the grid has become non-negligible. Thus, many countries in the world, including Europe, present their own grid codes for grid power conversion devices. In order to experiment with these grid codes, grid fault test equipment is required. This paper proposes both equipment and a control method, which are constructed with a 7-level cascaded H-bridge converter, that are capable of generating various grid faults. In addition, the Pulse Width Modulation (PWM) method for multilevel converters is compared and analyzed. The proposed structure, the control method, and the PWM method are verified through simulation and experimental results.