• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.127-128
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• 2016

본 논문에서는 모듈형 멀티레벨 컨버터(Modular Multi-level Converter)의 전고조파 왜곡률(Total Harmonic Distortion)을 개선하기 위한 새로운 모듈레이션 기법에 대해서 기술하고 있다. 제안하는 모듈레이션 기법의 타당성을 검증하기 위해 PSCAD/EMTDC 소프트웨어를 이용하여 시뮬레이션을 수행하였으며, 한 암당 12개의 서브모듈로 구성된 모듈형 멀티레벨컨버터 모델을 개발하였다. 이를 통하여 제안하고자하는 옵셋 전압 방식의 모듈레이션 기법을 적용하고 타당성을 분석하였다. 또한 시뮬레이션을 통해 분석한 내용을 실험적으로 검증하기 위해 10kVA 용량의 하드웨어 축소모형을 제작하고 실험을 실시하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.433-439
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• 2018

This study considers the design of a submodule test circuit for the modular multi-level converter (MMC)-based HVDC systems. A novel submodule test circuit is proposed to provide not only an AC but also a DC component to the submodule current. However, the current waveforms depend on the capacitor voltages. Therefore, determining the capacitance value of the test circuit is important. Finding a proper capacitance value is easy when the proposed analysis method is used. Simulation and experimental results show the usefulness of the proposed method.

• Journal of Power Electronics
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• 제17권1호
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• pp.127-135
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• 2017

Recently the researches on modular multi-level converter (MMC) are being highlighted because high quality and efficient power transmission have become key issues in high voltage direct current (HVDC) systems. This paper proposes an improved pre-charging method for the sub-module (SM) capacitor of MMC-based HVDC systems, which operates in the nearest level control (NLC) modulation and does not need additional circuits or pulse width modulation (PWM) techniques. The feasibility of the proposed method was verified through computer simulations for a scaled 3-phase 10kVA MMC with 12 SMs per each arm. Hardware experiments with a scaled prototype have also been performed in the lab to confirm the simulation results.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.395-396
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• 2020

HVDC(High Voltage Direct Current) 시스템은 무효전력의 독립적인 제어가 가능하여 계통의 안정적인 연계가 가능하다. 또한, 멀티 터미널 DC grid 구성이 가능해 다수의 계통을 통합 연계할 수 있는 장점이 있다. HVDC 시스템은 단위 유닛인 서브모듈로 구성된 MMC(Modular Multi-level Converter) 구조를 갖으며 밸브 단위로 시스템이 구성된다. VSC(Voltage Source Converter) 밸브는 IEC 62501 기반의 규격을 바탕으로 하드웨어 설계의 건전성과 성능을 확인할 수 있다. 본 논문에서는 (주)효성이 개발중인 200MW 모듈형 멀티레벨 컨버터 밸브 단위의 성능과 설계의 건전성을 확인하기 위해 밸브단위 운전시험 회로를 구성하였으며, 운전 시험 결과를 분석하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제16권2호
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• pp.522-531
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• 2016

This paper proposes a new NLC (Nearest Level Control) scheme for MMCs (Modular Multilevel Converters), which offers voltage ripple reductions in the DC capacitor of the SM (Sub-Module), the output voltage harmonics, and the switching losses. The feasibility of the proposed NLC was verified through computer simulations. Based on these simulation results, a hardware prototype of a 10kVA, DC-1000V MMC was manufactured in the lab. Experiments were conducted to verify the feasibility of the proposed NLC in an actual hardware environment. The experimental results were consistent with the results obtained from the computer simulations.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.11-12
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• 2014

This paper introduces a scaled hardware model for the 10kVA, 1kV, 11-level MMC (Modular Multilevel Converter), which was manufactured in the lab based on computer simulations with PSCAD/EMTDC. Various experiments were conducted to verify the major operation algorithms of MMC. The hardware scaled-model developed in the lab can be utilized for analyzing the operation analysis and performance evaluation of MMC according to the modulation pattern and redundancy operation scheme.

• 전기학회논문지
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• 제64권8호
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• pp.1193-1201
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• 2015

This paper presents a study of circulating current of modular multi-level converter (MMC) based a high voltage direct current (HVDC) system under unbalanced grid conditions. Due to the connection of a dependent DC source in each phase, the MMC system inherently generates the power ripple of double-line-frequency components in the AC-side and as a result, the additional sinusoidal current named circulating current flows through the each arm. Reliability improvement of HVDC system under an unbalanced grid condition is one of the important criteria. Generally, the modeling of the circulating current is based on the power relation between DC-side and AC-side. However, the method is not perfectly matched in the MMC system due to the difference of the structural characteristic. In this paper, improved modeling method of circulating current is proposed, which is based on the inner arm power. The proposed method is verified by several simulations to have good agreement of the circulating current components.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.185-186
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• 2011

본 논문에서는 최근 직류송전용 컨버터로 많은 관심이 집중되고 있는 모듈형 멀티레벨 컨버터(Modular Multi-level Converter)에서 출력파형의 고조파를 저감하는 모듈레이션 방법과 각 모듈의 직류전압 불평형을 해소하는 알고리즘에 대해 기술하고 있다. 먼저 본 논문에서 임의의 개수로 반브리지 모듈이 주어졌을 때 고조파 레벨이 최소화되도록 다펄스 형태로 출력파형을 형성하는 방식을 제안하고 그 타당성을 PSCAD 소프트웨어를 이용한 시뮬레이션으로 검증하였다. 이 방식은 다펄스 출력파형의 각 계단을 형성하는 모듈의 턴온과 턴오프 시점을 보편화된 수식으로 정하는 방식으로 알고리즘 구현이 매우 용이하다. 또한 각 모듈의 직류전압 불평형을 바로잡는 알고리즘을 제안하고 그 타당성도 시뮬레이션으로 검증하였는데, 이 방식은 각 모듈이 교류 매 반주기마다 생성하는 펄스의 크기를 순차적으로 형성하는 것으로 알고리즘의 구현이 용이하다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 향후 국내에서 모듈형 멀티레벨 컨버터를 개발할 때 유용하게 활용될 것으로 보인다.

• 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.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1319-1321
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• 2004

This paper presents a model and simulation for the korean type multi-propulsion system consisting of a gas turbine driven synchronous alternator coupled to a rectifier and dc-to-dc converter. The simulation modules include turbine system, alternator and rectifier, dc-to-dc converter, power management module. A modular, system level simulation of the propulsion system prototype is presented in order to confirm stability for loads with uncertain input impedances and uncertain control loop speeds.