• 제목/요약/키워드: Multi-level power converter

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고전압 입력용 SMPS의 고효율 전략 (High Efficiency Strategy of High Input Voltage SMPS)

  • 우동영;박성미;박성준
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제22권3호
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    • pp.365-371
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    • 2019
  • Recently, the demonstration and research on the power transmission using high voltage DC such as HVDC(High Voltage DC), Smart Grid, DC transmission and distribution have been actively conducted. In order to control the power converter in high-voltage DC power transmission system, SMPS(Switching Modulation Power Supply) for power converter control using high-voltage DC input is essential. However, the demand for high-pressure SMPS is still low, so the development is not enough. In the low-output SMPS using the high-voltage input, it is difficult to achieve high efficiency due to the switching transient loss especially at light load. In this paper, we propose a new switching scheme for high power SMPS control for low output power. The proposed method can provide better efficiency increase effect in the light load region compared to the existing PWM method. To verify the feasibility of the proposed method, a 40 W SMPS for HVDC MMC(Modulation Multi-level Converter) was designed and verified by simulation.

DC 전력망 구축을 위한 VPI 제어 기반 MMC-HVDC 시스템의 순환전류 제어 기법 (Circulating Current Control of a Modular Multi-level Converter(MMC)-HVDC System based on VPI(Vector-PI) Control for DC Power Network)

  • 김시환;이준선;조영표;김래영
    • 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.

Active NPC를 적용한 계통연계형 해상 풍력 발전용 전력변환 시스템 (Grid-Connected Off-Shore Wind Power System Using 3-Level ANPC VSC (Active Neutral-Point-Clamped Voltage Source Converter))

  • 홍석진;신수철;이희준;최치환;원충연;김학성
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.249-250
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    • 2012
  • 해상 풍력 발전은 가장 유망한 재생 에너지원의 하나이며, 육상 풍력 발전보다 풍력이 강력하고 일정하여 장시간 고출력 발생이 가능하다. 또한 소음, 공간적 한계, 경관훼손 등 기존 육상 풍력 발전의 단점을 보완하고 초대형 단지조성이 가능한 장점이 있다. 초대형 해상풍력단지에는 일반적으로 MW급의 해상풍력발전기가 사용된다. 본 논문에서는 MW급의 해상 풍력발전기에 ANPC(Active Neutral-Point-Clamped) Multi-Level VSC(Voltage Source Converter)를 적용하여 Back-to-Back으로 구성한 시스템을 제안하고 계통연계형 풍력 발전 시스템을 모의한 시뮬레이션을 통하여 제안된 시스템의 성능을 검증한다.

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Improvement of LCC-HVDC Input-Output Characteristics using a VSC-MMC Structure

  • Kim, Soo-Yeon;Park, Seong-Mi;Park, Sung-Jun;Kim, Chun-Sung
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제24권4_1호
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    • pp.377-385
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    • 2021
  • High voltage direct current(HVDC) systems has been an alternative method of a power transmission to replace high voltage alternate current(HVAC), which is a traditional AC transmission method. Due to technical limitations, Line commutate converter HVDC(LCC-HVDC) was mainly used. However, result from many structural problems of LCC-HVDC, the voltage source converter HVDC(VSC-HVDC) are studied and applied recently. In this paper, after analyzing the reactive power and output voltage ripple, which are the main problems of LCC-HVDC, the characteristics of each HVDC are summarized. Based on this result, a new LCC-HVDC structure is proposed by combining LCC-HVDC with the MMC structure, which is a representative VSC-HVDC topology. The proposed structure generates lower reactive power than the conventional method, and greatly reduces the 12th harmonic, a major component of output voltage ripple. In addition, it can be easily applied to the already installed LCC-HVDC. When the proposed method is applied, the control of the reactive power compensator becomes unnecessary, and there is an advantage that the cut-off frequency of the output DC filter can be designed smaller. The validity of the proposed LCC-HVDC is verified through simulation and experiments.

뉴런모스 다운리터럴 회로를 이용한 다치논리용 데이터 변환기 (MVL Data Converters Using Neuron MOS Down Literal Circuit)

  • 한성일;나기수;최영희;김흥수
    • 전기전자학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.135-143
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    • 2003
  • 본 논문에서는 다치논리(Multiple-Valued Logic : MVL)를 위한 데이터 변환기의 설계방법에 대해서 논의한다. 3.3 v의 단일 전원의 4 디지트의 CMOS 아날로그 4치 변환기(Analog to Quaternary Converter : AQC)와 4치 아날로그 변환기(Quaternary to Analog Converter)를 뉴런모스를 사용한 다운리터럴회로(Down-Literal Circuit : DLC)를 사용하여 설계하였다. 뉴런모스 다운리터럴회로는 제안된 AQC와 QAQ가 4개의 전압 레벨값을 출력과 입력으로 사용하게 하며, 소자의 다중 문턱전압 특성을 갖게한다. 제안된 AQC -QAC 회로는 구조면에서 전전력 소모의 특성을 갖는다.

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Numerical and experimental study on hydrodynamic performance of multi-level OWEC

  • Jungrungruengtaworn, Sirirat;Reabroy, Ratthakrit;Thaweewat, Nonthipat;Hyun, Beom-Soo
    • Ocean Systems Engineering
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    • 제10권4호
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    • pp.359-371
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    • 2020
  • The performance of a multi-level overtopping wave energy converter (OWEC) has been numerically and experimentally investigated in a two-dimensional wave tank in order to study the effects of opening width of additional reservoirs. The device is a fixed OWEC consisting of an inclined ramp together with several reservoirs at different levels. A particle-based numerical simulation utilizing the Lattice Boltzmann Method (LBM) is used to simulate the flow behavior around the OWEC. Additionally, an experimental model is also built and tested in a small wave flume in order to validate the numerical results. A comparison in energy captured performance between single-level and multi-level devices has been proposed using the hydraulic efficiency. The enhancement of power capture performance is accomplished by increasing an overtopping flow rate captured by the extra reservoirs. However, a noticeably large opening of the extra reservoirs can result in a reduction in the power efficiency. The overtopping flow behavior into the reservoirs is also presented and discussed. Moreover, the results of hydrodynamic performance are compared with a similar study, of which a similar tendency is achieved. Nevertheless, the LBM simulations consume less computational time in both pre-processing and calculating phases.

MMC 기반의 전압형 HVDC 밸브단위의 운전시험 결과분석 (Operational test Analysis for HVDC Converter based-on Modular Multilevel Converter)

  • 서동우;정종규;정홍주
    • 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.

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원전 배관 자동 초음파 검사를 위한 다채널 초음파 시스템 개발 (Development of a Multi-Channel Ultrasonic Testing System for Automated Ultrasonic Pipe Inspection of Nuclear Power Plant)

  • 이희종;조찬희;조현준
    • 비파괴검사학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.145-152
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    • 2009
  • 국내 원전 가동중검사 기술은 대부분이 선진국에서 도입한 비파괴검사 장비를 진단현장에 적용하는 운영기술로 지금까지 선진 운영 기술의 습득에 중점을 두어, 검사 시스템 하드웨어 및 소프트웨어의 국내 제작 기술은 매우 미흡하였다. 때문에 국산 고유모델의 원전 가동중검사용 진단장치 개발의 필요성이 끊임없이 제기되었다. 본 연구에서는, 원전 배관 자동 초음파검사 시스템의 핵심 기술인 고성능 다채널 초음파 펄서/리시버와 A/D converter 보드, 디지털 제어보드를 개발하고 그 성능을 검증하였다. 검증 실험 결과는 개발된 시스템이 설계 목적에 부합하는 성능을 보이는 것으로 확인되었다.

Design and Control of a Bidirectional Power Conversion System with 3-level T-type Inverter for Energy Storage Systems

  • Sung, Won-Yong;Ahn, Hyo Min;Oh, Chang-Yeol;Lee, Byoung Kuk
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제13권1호
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    • pp.326-332
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    • 2018
  • In this paper, the design process and the control method of the power conversion system (PCS) that consists of a bidirectional DC-DC converter and a 3-level T-type inverter for an energy storage system is presented. Especially the design method of the output LCL filter for a 3-lvel T-type inverter without complex mathematical process are proposed. The validity of the control method and design process in this paper are verified through simulation and experimental analysis.

MMC-HVDC 시스템에서 시간 지연을 고려한 디지털 제어기의 설계 (Design of Digital Controller considering Time Delay in the MMC-HVDC system)

  • 송지완;구남준;김래영
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.87-88
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    • 2013
  • 본 논문에서는 모듈형 멀티레벨 컨버터(Modular Multi-level Converter, MMC)의 제어기를 설계에 있어 시간 지연을 고려한 디지털 제어기 설계 방법을 제시한다. 제안된 방법으로 설계한 디지털 제어기를 사용하면 시간 지연으로 인한 시스템의 성능저하를 완화할 수 있으며, 11-Level로 구현된 MMC HVDC 시스템 모델에 적합한 디지털 제어기의 설계 방법에 관해 기술하고 제안한 방법의 타당성을 아날로그 제어기와의 성능비교를 Psim를 통해 검증하였다.

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