• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.442-443
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• 2018

본 논문에서는 스위칭 기법에 따른 MMC HVDC 시스템의 고조파 특성을 분석하여, 그 결과를 소개하였다. MMC 토폴로지 기반의 VSC HVDC는 SM(Sub-Module)을 다수를 직렬 연결하여, 이를 개별 제어함으로 써 스위칭 기법에 따라 동일한 수의 SM을 가지고 출력전압의 레벨수를 조정하여 고조파 특성을 개선할 수 있다. (주) 효성에서는 행원 풍력단지에 구축한 20MW HVDC 시스템의 고조파 특성을 분석하기 위하여, 각각 11-level과 21-level의 출력전압을 형성하여 성능 시험을 진행하였다. 본 논문에서는 PSC PWM 방식을 이용하여 출력전압 Level 형성에 따른 고조파 특성 시험에 대한 결과를 소개하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.415-423
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• 2018

This study uses a level selection algorithm with fixed sampling frequency for modular multilevel converter (MMC) systems. Theoretically, the proposed method increases the level infinitely while the sampling time remains the same. The proposed method called cluster stream buffer (CSB) consists of several clusters, wherein each cluster is composed of 32 submodules that depend on the level of the submodules in the MMC system. To increase the level of the MMC system, additional clusters are used, and the sampling time between clusters is determined from the sampling time between levels needed for utilizing the entire level from the MMC system. This method is crucial in the control of MMC-type HVDC systems because it improves scalability and precision.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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• pp.111-112
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• 2015

MMC HVDC(Multi-level Modular Converter High Voltage Direct Current)는 현재 차세대 전력망으로써 각광을 받고 있고 그에 대한 연구가 활발하게 진행 중이다. 본 논문에서는 모듈형 멀티레벨 컨버터를 이용한 전압형 HVDC 시스템의 AC 전류제어기에 대하여 기술하고자 한다. 일반적으로 사용되는 회전변환을 통한 DQ전류제어와 PR제어를 사용하여 응답특성을 PSCAD/EMTDC를 통하여 비교 검증하고자 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 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.7-8
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• 2016

본 논문에서는 모듈형 멀티레벨 컨버터 (Modular Multilevel Converter ; MMC) 고압 직류 송전 (High Voltage Direct Current ; HVDC) 시스템의 순환전류 성분을 제어하기 위해 VPI (Vector Proportional Integral) 제어기를 적용한 순환전류 제어 기법을 제안하였다. 제안한 방식은 기존의 준공진 (Quasi-Resonant) 제어기를 적용한 방식과 비교하여 계통 주파수 변동에 강인하고 넓은 공진 대역폭 선정이 용이한 장점을 갖는다. 제안한 순환전류 제어기의 성능은 기존의 준공진 제어기를 적용한 기법과 계통 전압 단상지락 및 계통 주파수 변동 상황에서 시뮬레이션을 통하여 비교 검증하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.430-438
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• 2023

The Modular Multilevel Converter (MMC) has emerged as a key component in HVDC systems due to its ability to efficiently transmit large amounts of power over long distances. In such systems, accurate estimation of the MMC capacitor voltage is of utmost importance for ensuring optimal system performance, stability, and reliability. Traditional methods for voltage estimation may face limitations in accuracy and robustness, prompting the need for innovative approaches. In this paper, we propose a novel distributed neural network observer specifically designed for MMC capacitor voltage estimation. Our observer harnesses the power of a multi-layer neural network architecture, which enables the observer to learn and adapt to the complex dynamics of the MMC system. By utilizing a distributed approach, we deploy multiple observers, each with its own set of neural network layers, to collectively estimate the capacitor voltage. This distributed configuration enhances the accuracy and robustness of the voltage estimation process. A crucial aspect of our observer's performance lies in the meticulous initialization of random weights within the neural network. This initialization process ensures that the observer starts with a solid foundation for efficient learning and accurate voltage estimation. The observer iteratively updates its weights based on the observed voltage and current values, continuously improving its estimation accuracy over time. The validity of proposed algorithm is verified by the result of estimated voltage at each observer in capacitor of MMC.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.1140-1149
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• 2019

전압형 컨버터의 다양한 전압 합성 방법을 구현하기 위해서, 옵셋 전압을 주입하는 방법이 널리 사용되고 있다. 즉, 전압 변조 방식(pulse width modulation; PWM)들은 교류 측 전압 지령에 적절한 옵셋 전압을 주입하는 것과 수학적으로 동일하다. 이러한 옵셋 전압을 이용한 AC 단 출력 전압 합성 방법에 따라 DC 단 전압의 전압 이용률이 달라지며, 이는 모듈형 다단 컨버터(modular multilevel converter; MMC) 시스템에서도 동일하다. 따라서, DC 단의 용량이 정해져 있는 고압 직류(high voltage DC; HVDC) 송전 시스템의 경우에도 AC 단에 옵셋 전압을 이용함에 따라 AC 단으로 공급 가능한 최대 무효 전력의 크기를 변화시킬 수 있다. 본 논문에서는 대표적인 전압 변조 방식을 적용한 옵셋 전압 주입 시 합성된 AC 측 출력 전압에 따라 MMC 시스템의 레그 에너지 맥동을 수학적으로 분석하였다. 또한, 이를 실제 스케일의 400MVA급 MMC 시스템 시뮬레이션을 통해 수학적 분석의 경향성을 검증하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제16권6호
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• pp.2294-2305
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• 2016

The introduction of a high-voltage direct-current (HVDC) system based on a modular multilevel converter (MMC) for wind farm integration has stimulated studies on methods to control this type of converter. This research article focuses on the control of the AC voltage and circulating current for a wind-farm-side MMC (WFS-MMC). After theoretical analysis, emotional learning (EL) controllers are proposed for the controls. The EL controllers are derived from the learning mechanisms of the amygdala and orbitofrontal cortex which make the WFS-MMC insensitive to variance in system parameters, power change, and fault in the grid. The d-axis and q-axis currents are respectively considered for the d-axis and q-axis voltage controls to improve the performance of AC voltage control. The practicability of the proposed control is verified under various conditions with a point-to-point MMC-HVDC system. Simulation results show that the proposed method is superior to the traditional proportional-integral controller.

• 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.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.99-100
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• 2014

전압형 HVDC(High Voltage Direct Current)는 현재 차세대 전력망으로써 각광을 받고 있고 그에 대한 연구가 활발하게 진행 중이다. 많은 논문에서 모듈형 멀티레벨 컨버터(Modular Multilevel Converter, MMC)의 제어 및 보호 방안에 대하여 기술하지만 운영적인 시퀀스 측면에 있어서는 아직 많은 연구가 진행되지 않고 있다. 이에 본 논문은 전압형 HVDC의 AC Yard, DC Yard 및 상위 제어기에 관한 구동 시퀀스에 대하여 기술하고자 한다.