• Title/Summary/Keyword: Neutral-point clamped

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Loss Distribution based on electro thermal model of 3-level ANPC PWM inverter switches for Off Shore Wind Power System (해상 풍력 발전용 3-level ANPC PWM inverter 스위칭 소자의 열 분석 모델링을 통한 손실 분배 기법)

  • Hyun, Seung-Wook;Lee, Hee-Jun;Sin, Soo-Cheol;Lee, Jong-Mu;Won, Chung-Yuen
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2012.11a
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    • pp.7-8
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    • 2012
  • 본 논문에서는 3레벨 NPC(Neutral Point Clamped)와 Active NPC 인버터의 스위치 손실 분배 기법에 따른 출력전력 분석을 하였다. 기존 3레벨 NPC 인버터의 경우 특정 불균형한 스위치 발열 때문에 전력밀도를 높이 설계할 수 없다. 따라서 본 논문에서는 ANPC inverter의 손실 분배기법을 적용하여 시뮬레이션으로 검증하였다.

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3-Level ANPC AC/DC Converter Analysis for DC Distribution of Vessel (선박 DC 배전용 3레벨 ANPC AC/DC 컨버터의 특성 분석)

  • Han, Dong-Woo;Shin, Soo-Cheol;Lee, Hee-Jun;Jung, Yong-Chae;Ko, Young-Sang;Won, Chung-Yuen
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2012.11a
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    • pp.189-190
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    • 2012
  • 본 논문에서는 선박의 DC 배전시스템과 같은 고압 대용량 전력변환시스템에 적합한 멀티레벨 시스템을 분석한다. 3레벨 NPC(Neutral Point Clamped) 구조의 멀티레벨 컨버터는 입력 전류의 고조파를 줄일 수 있고 시스템의 용량을 증가시킬 수 있다는 장점 때문에 고전압이 필요한 응용분야에 가장 많이 사용되고 있다. 하지만 이 구조는 각 전력 반도체 스위칭 소자의 전력 손실이 불균일한 단점이 있다. 따라서 이러한 단점을 제거하기 위해 ANPC(Asctive NPC) 구조의 컨버터가 제안되었다. ANPC 방식은 각 소자의 손실 분포를 균일하게 하여 효율적으로 개선할 수 있다. 본 논문에서는 ANPC 컨버터를 구성하는 각 스위칭 소자의 손실을 분석하고 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

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A Novel Fault Detection Method using the PWM characteristic at Open-Circuit Fault in NPC Inverter Systems (NPC 인버터 시스템에서 개방성 고장시 PWM 특성을 이용한 새로운 고장 검출 방법)

  • Kim, Tae-Jin;Lee, Jung-Dae;Ha, Dong-Hyun;Hyun, Dong-Seok
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2008.07a
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    • pp.900-901
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    • 2008
  • 본 논문은 NPC 인버터(Neutral-point-clamped Inverter) 시스템을 구성하는 스위칭 소자에 개방성 고장이 발생하였을 경우 인버터 시스템의 고장 검출을 위한 새로운 고장 검출 방법을 제안하였다. 이 방법은 CPWM(continuous-PWM) 고유의 특성을 이용하기 때문에 간단한 알고리즘으로서 구현이 용이할 뿐만 아니라 기존의 방법보다 빠른 고장 검출 능력을 가진다. 빠른 고장 검출 능력은 고장 검출 시간의 지연에서 올 수 있는 직류-링크 커패시터의 전압 불평형 문제 및 이로 인한 다른 스위치로의 전압 스트레스 증가에 의한 소자 파괴와 같은 악영향을 개선시킬 수 있다. 제안된 방법의 타당성을 입증하기 위하여 실험을 수행하였다.

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Analysis of Capacitor Voltage and Boost Vector in Neutral-Point-Clamped and H-Bridge Converter (NPC와 B-Bridge 컨버터의 부스트 벡터와 커패시터전압의 해석)

  • Kim Jung-Kyun;Kim Tae-Jin;Kang Dae-Wook;Hyun Dong-Seok
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2002.07a
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    • pp.489-493
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    • 2002
  • This paper discover another boost vectors in high modulation index In steady states, modulation index of converter operation is normally $0.7\~0.8[p.u]$. Even though zero vectors are not imposed, DC-Link voltage is constant because 3-level boost convert has another boost vectors. and this paper proposes the analysis and the comparison for NPC and H-Bridge converter. It proposed the calculation method for the voltage ripple and charging current of each capacitor and deals with voltage balance problems of each link capacitor they are associated with the switching state, the position of reference voltage vector. Simulation and analysis are used in order to prove validity of the proposed methods.

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An Analysis of High Power 3 Phase Multi-level AC/DC Converters (고전력 3상 멀티레벨 AC/DC컨버터의 특성 분석)

  • Kim Y.H.;Kim S.H.;Kwak H.C.
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2003.07b
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    • pp.789-792
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    • 2003
  • 본 논문은 고전력 응용에 적합한 3상 멀티레벨 AC/DC컨버터의 THD를 분석하였다 회로는 일반 적인 NPC (Neutral Point Clamped)컨버터 타입을 채택하였고, 3레벨과 5레벨의 레벨수 증가에 따른 고조파를 분석하여 THD를 해석하였다. 공간벡터 PWM은 레벨이 증가할수록 벡터 공간도 증가하므로 영역판별이 어렵다는 단점이 있어 멀티 캐리어 PWM 방법을 사용하여 시스템을 분석하였다.

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DSP-Based Simplified Space-Vector PWM for a Three-Level VSI with Experimental Validation

  • Ramirez, Jose Dario Betanzos;Rivas, Jaime Jose Rodriguez;Peralta-Sanchez, Edgar
    • Journal of Power Electronics
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    • v.12 no.2
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    • pp.285-293
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    • 2012
  • Multilevel inverters have gained attention in high-power applications due to their numerous advantages in comparison with conventional two-level inverters. In this paper a simplified Space-Vector Modulation (SVM) algorithm for a three-level Neutral-Point Clamped (NPC) inverter is implemented on a Freescale$^{(R)}$ DSP56F8037. The algorithm is based on a simplification of the space-vector diagram for a three-level inverter so that it can be used with a two-level inverter. Once the simplification has been achieved, calculation of the dwell times and the switching sequences are carried out in the same way as for the two-level SVM method. Details of the hardware design are included. Experimental results are analyzed to validate the performance of the simplified algorithm.

The study of New multi-level inverter with simple structure (간단한 구조를 갖는 새로운 방식의 멀티 레벨 인버터에 관한 연구)

  • Lee, Byung-Jin;Jung, Byung-Chang;Ru, Chul-Ro;Lee, Seong-Ryong;Han, Woo-Yong
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 1998.07f
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    • pp.1963-1965
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    • 1998
  • In this paper, a new simplified configuration for a multi-level PWM inverter is proposed. The proposed inverter consists of an auxiliary circuit with one switching device, and 3 phase full-bridge inverter. The proposed inverter, in spite of reduction of the switching devices, offers characteristics similar to the NPC(Neutral - point - clamped)- PWM inverter. Also, since the reduction of the switching devices, the control strategy is simplified. And switching loss is reduced. In addition to, it is possible that reliable DC level voltage than former multi-level inverter. And load power application is same to conventional NPC-PWM inverter. The performance of the system is verified by simulation. In this paper, show the simulation result of the single phase full bridge inverter application.

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According to the operating mode analysis loss of 3-Level NPC Inverter and T-type Inverter used in offshore wind power (해상 풍력 발전용 3-Level NPC 인버터와 T-type 인버터의 동작방식에 따른 손실 분석)

  • Kim, Han-Soo;Kim, Jeong-Heon;Hong, Seok-Jin;Shin, Soo-Cheol;Lee, Jong-Moo;Won, Chung-Yeun
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2013.07a
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    • pp.421-422
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    • 2013
  • 본 논문에서는 3-레벨의 NPC(Neutral Point Clamped) VSC와 T-type VSC를 시뮬레이션용 열 모델링 기법을 이용하여 스위칭과 도통 손실을 비교 분석하였다. 두 가지 토폴로지의 인버터동작과 회생동작에서의 주파수에 따른 효율을 시뮬레이션을 통하여 고찰 하였다.

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Developing Of Cascaded NPC Multilevel Inverter (Cascaded NPC 고압인버터 개발)

  • Park, Jong-Je;Yun, Hong-Min;Yoo, An-No;Jang, Dong-Je
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2013.07a
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    • pp.45-46
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    • 2013
  • 멀티레벨 고압인버터 토폴로지 중 저압 Power Cell를 이용하여 고압을 출력하는 Cascaded 방식이 산업계에서는 널리 사용되고 이다. 최근 제품화된 Cascaded 방식은 크게 두 가지 형태로 구분할 수 있다. 저압 Power Cell에 단상 H-Bridge를 이용한 Cascaded H-Bridge 멀티레벨 인버터와 단상 NPC(Neutral Point Clamped) 토폴로지를 적용한 Cascaded NPC 멀티레벨 인버터이다. 이 중 Cascaded NPC 멀티레벨 인버터의 경우 적은 수의 셀을 사용하여 CHB와 동일한 출력 레벨을 생성할 수 있으며, NPC 방식의 고압 인버터 고유의 장점을 모두 구현할 수 있다. 반대로 CHB Type과 NPC type의 단점인 복잡한 구조의 Phase Shift Transformer와 DC_Link 중성점 전압이 변동하는 단점 또한 나타나게 된다. 본 논문에서는 Cascaded NPC 멀티레벨 인버터의 이러한 단점을 극복하기 위한 새로운 방식의 Phase Shift Transformer와 NPC Power Cell의 중성점 전압 변동을 줄일 수 있는 기법에 대해 설명하고 이 기법에 대한 타당성을 모의시험을 통해 검증하였다.

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Control Strategy of Improved Transient Response for a Doubly Fed Induction Generator in Medium Voltage Wind Power System under Grid Unbalance

  • Han, Daesu;Park, Yonggyun;Suh, Yongsug
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2013.07a
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    • pp.246-247
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    • 2013
  • This paper investigates control algorithms for a doubly fed induction generator with a back-to-back three-level neutral-point clamped voltage source converter in medium voltage wind power system under unbalanced grid conditions. Control algorithms to compensate for unbalanced conditions have been investigated with respect to four performance factors; fault ride-through capability, instantaneous active power pulsation, harmonic distortions, and torque pulsation. The control algorithm having zero amplitude of torque ripple shows the most cost-effective performance concerning torque pulsation. The least active power pulsation is produced by control algorithm that nullifies the oscillating component of the instantaneous stator active and reactive power. Combination of these two control algorithms depending on the operating requirements and depth of grid unbalance presents most optimized performance factors under the generalized unbalanced operating conditions leading to high performance DFIG wind turbine system. The proposed control algorithms are verified through transient response in the simulation.

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