• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.385-386
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• 2016

직접 변조 방식(direct modulation)을 사용한 Modular Multilevel Converter(MMC)의 6개의 암 캐패시터 전압의 자연균형화(Natural Balancing) 현상은 여러 연구 및 실험에서 관측되고 있다. 또한, 이러한 현상의 원리뿐만 아니라, 시스템 파라미터와 밸런싱 동특성사이의 관계가 수학적인 분석을 통하여 검증되었다. 직접 변조 방식은 간접 변조 방식(indirect modulation)과 달리, 입/출력 AC 및 DC 측 제어기 외에 암 캐패시터 전압 밸런싱을 위한 순환전류 제어기가 존재하지 않지만, 캐패시터 맥동 저감을 위해 일반적으로 캐패시터 2 고조파 맥동 제어기를 필요로 한다. 본 논문에서는 이러한 직접 변조방식을 사용한 MMC의 2고조파 전압 맥동 제어기가 암 캐패시터 전압 자연 밸런싱에 미치는 영향을 고찰하고 분석한다. 또한, 2 고조파 전압 맥동 제어기의 유무에 따른 전압 자연 밸런싱의 동특성에 대한 비교를 400MW MMC full-scale 시뮬레이션을 통해 살펴보도록 한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.183-185
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• 2019

최근 대용량 전력 전송 시스템에서 모듈형 다단 컨버터(Modular Multilevel Converter; MMC)를 이용한 고압 직류(high voltage DC; HVDC) 송전 시스템이 각광받고 있다. 일반적으로, 전압형 컨버터는 AC 단출력전압 합성 방법에 따라 AC 단 전압 사용률이 달라지며, MMC 시스템에 있어서도 마찬가지이다. 따라서, HVDC 송전시스템의 DC 단의 용량이 정해져 있는 경우에도 출력전압 합성 방법에 따라 AC 단으로 공급 가능한 최대 무효전력의 크기를 변화시킬 수 있다. 본 논문에서는 대표적인 전압 변조 방식에 따른 암 에너지 맥동을 수학적으로 분석하였으며, 이를 MMC의 실제 스케일의 시뮬레이션으로 검증하였다.

• 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.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.31-32
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• 2017

모듈형 멀티레벨 컨버터(Modular Multilevel Converter, MMC) 토플로지는 HVDC 송전을 위한 전력변환 시스템 또는 전기추진 선박과 같은 대용량 시스템에 주로 사용된다. 본 논문은 MMC 시스템의 출력 전류 센서에서 전류 검출 과정 시, 발생 가능한 오차 성분의 영향을 분석하였다. 또한 전류 센서의 오차 성분을 일반화 하고, 이를 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제15권6호
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• pp.1499-1507
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• 2015

High voltage direct current transmission based on modular multilevel converter (MMC-HVDC) is one of the most promising power transmission technologies. In this study, the mathematical characteristics of MMC-HVDC are analyzed in a synchronous rotational reference frame. A hybrid current vector controller based on proportional integer plus resonant is used to uniformly control the DC and double-base frequency AC currents under unbalanced grid voltage conditions. A corresponding voltage dependent current order limiter is then designed to solve the overcurrent problems that may occur. Moreover, the circulating current sequence components are thoroughly examined and controlled using a developed circulating current suppressor. Simulation results verify the correctness and effectiveness of the proposed control schemes.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.996-997
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• 2015

This paper proposes parameter design principle of the sub-module capacitance, Arm inductance and a control method to reduced the circulating currents in modular multilevel converter(MMC) under unbalanced voltage conditions. Under balanced voltage conditions, only negative-sequence circulating currents exist. Consequently, the conventional method has considered only negative-sequence circulating currents in MMC. However, under unbalanced voltage conditions, there are positive-sequence, zero-sequence and negative-sequence circulating currents in MMC. Thus, under unbalanced voltage conditions, a control method should consider these all components. This study proposes the control method to reduced the circulating currents under the unbalanced voltage.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.372-373
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• 2018

HVDC(High Voltage Direct Current)전력망은 발전소에서 생산한 교류를 직류로 변환한 이후 송전하여 부하에 가까운 전력변환기를 이용하여 교류로 변환한 후에 사용하는 방식이며, 전압형 HVDC에 MMC(Modular Multilevel Converter)가 널리 사용되고 있다. 본 논문에서는 MMC가 적용된 HVDC를 이용한 해상 풍력 계통 제어 성능을 테스트하기 위해 실시간 시뮬레이션 툴인 RT-Lab에 적용한 모델에 대해 설명하고자 한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.414-415
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• 2019

본 논문은 HVDC(High Voltage Direct Current)에 적용된 MMC(Modular Multilevel Converter)의 제어 알고리즘 개발을 위한 HILS(Hardware In the Loop Simulation)을 위한 모델링 및 HILS 시스템 구축 예를 보인다. 전력 계통, MMC, 풍력 발전 등의 HILS 적용 MATLAB/SIMULINK 모델 및 FPGA(Field Programmable Gate Array)를 이용한 제어기 개발 내용을 보인다. 시뮬레이션 모델과 FPGA 제어기를 이용하여 구축한 OPAL-RT 기반의 실험 결과를 보인다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.336-337
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• 2019

본 논문에서는 MMC (Modular Multilevel Converter) 기반 HVDC (High Voltage Direct Current) 시스템을 위한 서브모듈 시험회로를 제안한다. 서브모듈 시험회로는 MMC 기반 HVDC 시스템의 한 암(arm)의 전류를 모사한 서브모듈 시험전류를 만들어 서브모듈 성능시험을 하기 위한 것이다. 본 논문에서는 시험회로의 인덕턴스를 줄이기 위해 5 레벨 인버터를 사용한 새로운 방식의 회로를 제안한다. 시뮬레이션을 통하여 제안하는 서브모듈 시험회로의 타당성을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.163-164
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• 2018

본 논문에서는 새로운 MMC(Modular Multilevel Converter)용 SM(Sub-Module) 시험회로와 이를 제어하기 위한 제어기법을 제안한다. 계통연계형 MMC 시스템에서 한 상의 암(arm)에 흐르는 전류는 계통주파수의 2고조파 성분과 DC 전류를 포함하고 있다. 제안하는 시험회로는 암 전류를 선형적으로 근사화하고, 시험전류의 DC 성분을 제어하여 시험할 SM의 전압을 일정하게 유지한다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 SM 시험회로와 제어의 타당성을 검증하였다.