• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.11a
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• pp.197-198
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• 2012

본 논문에서는 Modular Multilevel Converter(MMC)의 전 영역 운전을 위한 제어 알고리즘을 제안한다. 이론적으로, MMC 시스템에서 셀 캐패시터 전압 맥동은 출력 주파수에 반비례하고 출력 전류에 비례한다. 따라서 교류 전동기의 기동 토크 인가 또는 저속 운전 시에 각 셀 캐패시터의 전압 맥동이 과도하게 커져 시스템 동작이 불가능하다는 단점이 존재한다. 본 논문에서는 이를 극복하기 위한 방법을 제안하고 실험을 통해 그 유효성을 살펴보도록 한다.

• Journal of Power Electronics
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• v.16 no.2
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• pp.473-479
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• 2016

In this paper, the PSC PWM method is chosen as the optimal modulation method for a 20MW VSC HVDC, with consideration of the harmonic distortion of the output voltage, the switching frequency, and the control implementation difficulty. In addition, a new PSC PWM method is proposed in order to achieve an easy application and to solve the redundant control problems encountered in the previous PSC PWM method. To verify the proposed PSC PWM method, PSCAD/EMTDC simulations for an 11-level MMC RTDS HILS test and an 11-level MMC prototype converter test were performed. As can be seen from the results of these tests, the proposed PSC PWM method shows good results in an 11-level MMC with redundant sub-modules.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.07a
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• pp.22-23
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• 2017

본 논문에서는 모듈형 멀티레벨 컨버터 (Modular Multilevel Converter; MMC)의 스위칭 손실을 줄이기 위한 모델 예측 제어 (Model Predictive Control; MPC) 방법을 제안한다. 제안된 방법은 지령 상 전압과 상 전류를 이용하여 매 샘플링 시점 마다 전류가 크게 흐르는 구간 동안 서브모듈의 스위칭 동작을 클램핑 시키는 옵셋전압을 계산한다. 제안된 방법의 스위칭 손실 저감 효과는 기존의 방법과의 손실 데이터 비교를 통하여 검증되었다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• v.9 no.5
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• pp.1746-1752
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• 2014

This paper presents an application of proportional-resonant (PR) current controllers in modular multilevel converter-high voltage direct current (MMC-HVDC) system under unbalanced voltage conditions. The ac currents are transformed and controlled in the stationary reference frame (${\alpha}{\beta}$-frame). Thus, the complex analysis of the positive and negative sequence components in the synchronous rotating reference frame (dq-frame) is not necessary. With this control method, the ac currents are kept balanced and the dc-link voltage is constant under the unbalanced voltage fault conditions. The simulation results based on a detailed PSCAD/EMTDC model confirm the effectiveness of the proposed control method.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.389-390
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• 2014

고압직류송전 (High Voltage Direct Current, HVDC) 시스템의 모듈형 멀티레벨 컨버터 (Modular Multilevel Converter, MMC)는 EMT (Electromagnetic Transients) 시뮬레이션으로 구현 시 많은 연산시간을 요구하므로 시간 단축을 위한 가속설계가 반드시 필요하다. 본 논문에서는 스위칭 함수를 이용한 등가 모델을 이용하여 각 암을 하나의 전압원으로 단순화하였다. 본 가속모델의 유효성을 검증하기 위해 PSCAD/EMTDC에서 제공하는 반도체 스위치를 이용한 모델과 비교하여 시뮬레이션 수행시간을 비교하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.53-54
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• 2014

MMC(Modular Multilevel Converter)는 여러 개의 Power Module을 직렬로 연결하여 정현파에 가까운 고전압의 파형을 얻을 수 있는 토폴로지로 대용량 전력변환 분야의 요구를 만족하면서 전력 품질을 향상시킬 수 있어 근래에 상당히 주목받고 있다. 당사에서는 5Mvar급 STATCOM(STATic synchronization COMpensator)을 MMC 형태로 제작하였다. 1개의 Cell 제어기는 6대의 Power Module의 제어와 보호를 담당하여 DC 전압을 센싱하여야 한다. 본 논문에서는 제안한 SPI(Serial Peripheral Interface) 통신을 이용하여 Power Module을 제어하기 위해 DC 센싱 방법에 대해 설명한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.146-147
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• 2014

This paper presents an operation of the modular multilevel converter-high voltage direct current (MMC-HVDC) system as a Statcom to support the grid voltage. The advantage of the MMC-HVDC system is that it can control the active and reactive powers independently. The proposed control scheme will be designed by combining this performance and the control method of the Statcom. The grid voltage is regulated by the control of the reactive power, meanwhile the active power is controlled according to its applications. The simulation results based on the PSCAD/EMTDC simulation program will evaluate the effectiveness of the control scheme.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.11a
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• pp.73-74
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• 2015

본 논문에서는 불평형 계통 전압환경에서 모듈형 멀티레벨 컨버터 기반의 고압 직류 송전시스템(MMC-HVDC, Modular Multilevel Converter - High Voltage Direct current)의 순환전류 제어를 위해 PI(Proportional Integral), PR(Proportional resonant), Deadbeat 제어를 적용하여 각 제어기 성능을 비교 검증 한다. 단상 지락 사고 (Single Line to Ground fault) 조건에서 순환 전류 제어 알고리즘을 검토하고, 발생되는 순환전류의 크기와 고조파 양상을 PSIM을 이용하여 시뮬레이션 검증을 하였다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.23 no.6
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• pp.403-407
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• 2018

This study proposes a predictive direct power control method in a modular multilevel converter (MMC) high-voltage direct-current (HVDC) system. The conventional proportional integral (PI)-based control method uses a cascaded connection and requires an optimal gain selection procedure and additional decoupling scheme. However, the proposed control method has a simple structure for active/reactive power control due to the direct power control scheme and exhibits a fast dynamic response by predicting the future status of system variables and considering time delay. The effectiveness of the proposed method is verified by simulation results.

• Journal of Power Electronics
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• v.19 no.5
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• pp.1171-1181
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• 2019

Modular Multilevel Converter (MMC)-based HVDC power transmission using a real-time simulator is one of the key technologies in power electronics research. This paper introduces the design methodology of a physical MMC-HVDC control system based on a Field-Programmable Gate Array (FPGA), which has the advantage of high-speed parallel operation, and validates the accuracy of MMC-HVDC control when operated with a Real-Time Digital Simulator (RTDS). Finally, this paper compares and analyzes the characteristics of capacitor voltage balancing methods such as Nearest Level Control (NLC), NLC with a reduced switching frequency, and tolerance band modulation implemented on physical control system.