• Journal of Power Electronics
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• v.19 no.6
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• pp.1467-1476
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• 2019

Grid unbalanced faults can cause core saturation of power transformer and produce lower-order harmonics. These issues increase the electrical stress of power electronic devices and can cause a tripping of an entire HVDC system. In this paper, based on the positive-sequence and negative-sequence impedance model of a VSC-HVDC system as seen from the point of common connection (PCC), the resonance problem is analyzed and the factors determining the resonant frequency are obtained. Furthermore, to suppress over-voltage and over-current during resonance, a novel method using a virtual harmonic resistor is proposed. The virtual harmonic resistor emulates the role of a resistor connected in series with the commutating inductor without influencing the active and reactive power control. Simulation results in PSCAD/EMTDC show that the proposed control strategy can suppress resonant over-voltage and over-current. In addition, it can be seen that the proposed strategy improves the safety of the VSC-HVDC system under unbalanced faults.

• Journal of Power Electronics
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• v.8 no.3
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• pp.248-258
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• 2008

The Voltage Source Converter (VSC) is replacing the conventional line commutated current source converters in High Voltage DC (HVDC) transmission systems. The control of a two-level voltage source converter and its design dealt with HVDC systems and various factors such as reactive power, power factor, and harmonics distortion are discussed in detail. Simulation results are given for the two-level converter and designed control is used for bidirectional power flow. The harmonics minimization is taken by extending the 6-pulse VSC to multipulse voltage source converters. The control is also tested and simulated for a 12-pulse voltage source converter to minimize the harmonic distortion in AC currents.

• The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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• v.63 no.11
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• pp.1491-1496
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• 2014

VSC-HVDC system is vulnerable to a DC fault because the fault current can be injected from AC system to DC system during the fault. Therefore, DC circuit breaker is required to isolate faults in VSC-HVDC system. The inverse current injection method of circuit breaker has been considered as DC circuit breaker. However, the topology has drawback that the breaking time is longer than hybrid circuit breaker using semiconductor devices. In order to solve this problem, this paper proposes an improved topology of circuit breaker based on inverse current injection method. In addition, the proposed topology will be compared with the existing topology. And we will verify its effects by using the simulation results.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.07a
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• pp.468-469
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• 2018

본 논문에서는 MMC(Modular Multi-level Converter)타입 전압형 HVDC 서브모듈의 커패시터 용량을 추정하는 방법을 기술하였다. 서브모듈 내 별도의 전류센서 및 계측 시스템을 추가하지 않고 커패시터 용량을 추정하여 안정적인 HVDC 시스템의 동작이 가능하도록 하였으며 시뮬레이션을 통하여 타당성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.151-152
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• 2015

Multi-terminal HVDC(MTDC) 시스템은 기존 전압형 HVDC 시스템이 갖는 능동적인 전력 조류 제어 및 불안정한 신재생에 너지원의 안정적 연계 기능을 극대화시킨 계통 구성 방식으로, 수퍼그리드의 구현에 가장 근접한 방식으로 각광받고 있다. 그러나 전압형 HVDC 시스템을 채택함으로써, 고장전류에 취약한 특징을 갖고 있으며 사고 구간의 분리를 위한 HVDC 차단기의 개발이 필수적으로 요구된다. 본 논문에서는, 추후 HVDC 차단기의 개발 및 적용을 위해 요구되는 MTDC시스템에서의 고장전류 특성 분석에 대한 내용을 기술하고 있다.

• The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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• v.57 no.8
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• pp.1311-1317
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• 2008

In this paper, a fault location algorithm using wavelet transform is proposed for HVDC cable lines. The arriving instants of the first and second fault-induced backward travelling waves can be detected by using wavelet transform. The fault distance is estimated by using the time difference between the two instants of backward travelling waves and the velocity of the travelling wave. To distinguish between the backward wave from fault point and the backward wave from the remote end, polarities of backward waves are used. The proposed algorithm is verified varying with fault distances and fault resistances in underground cables of VSC(voltage source converter) HVDC system and CSC(Current Source Converter) HVDC respectively. Performance evaluations of the proposed algorithm shows that it has good ability for a fault location of HVDC cable faults.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.1176-1177
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• 2008

오늘날 고유가 시대를 맞아 신재생에너지에 대한 관심이 점점 더 증가하는 추세에 있다. 전세계적으로 풍력발전은 신재생에너지를 이용한 여러 발전방식 가운데 가장 각광을 받고 있으며 실용화된 발전방식이다. 풍력발전의 경우 다른 신재생에너지를 이용한 발전원보다 경제성이 있고 용량이 크기 때문에 이미 상당한 용량의 풍력발전단지가 설치되어 운영중에 있으며 향후 더 많은 풍력발전단지가 건설될 예정에 있다. 특히 제주도 지역의 경우 풍력발전단지의 입지조건에 부합되어 많은 풍력발전단지가 건설될 예정에 있으며, 세계적인 추세인 해양풍력발전단지도 건설예정에 있다. 해양풍력단지의 경우 육지에서 약간 떨어진 바다에 풍력발전기를 건설한 후, 육지로 전력을 수송하게 된다. 육지와 해양풍력발전단지의 연계는 여러 방식이 있는데 본 논문에서는 HVDC를 이용한 해양풍력발전단지의 연계에 관한 연구를 진행하였다. HVDC의 경우 전압형과 전류형 HVDC가 있는데 두 가지 방식을 비교분석하여 해양풍력발전단지의 계통 연계에 알맞은 최적의 방식을 도출해본다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.974-975
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• 2015

Thyristor, IGBT와 같은 전력용 반도체 소자를 사용하여 고소 스위칭을 하는 HVDC는 출력 전원에 고조파를 많이 포함하기 때문에 전력 품질을 하락시킨다. 그러므로, 고조파 국제 기준인 IEEE 512-1992를 만족시키기 위하여 HVDC 연계 측에 고조파 필터의 연결이 필수적이다. 본 논문에서는 실제 HVDC를 연계할 한경풍력단지의 전압, 전류 고조파 분석을 하고 이를 PSCAD/EMTDC상의 HVDC 모델에 등가화하여 반영하였다. 출력 전원 측에 고조파 분석을 하여 적절한 양의 고조파 필터를 설계하고 이의 효과를 검토하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.04b
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• pp.238-240
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• 2006

논문은 전류원 HVDC로 연계되어 있는 제주-해남 계통을 전압원 HVDC로 연계하였을 경우에 대한 특성 분석에 대해서 기술하고 있다. 기존의 제주-해남 HVDC시스템은 교류계통 전압의 외란에 의해서 전류실패가 발생할 수 있으므로 연계되는 교류계통 모선에 무효전력보상설비들이 설치되어 있다. 따라서 기존의 전류원 HVDC 시스템은 대용량의 전력을 전송할 수 있다는 장점이 있는 반면 추가로 무효전력 보상설비들이 설치가 되어야 한다는 단점이 있기 때문에 최근에 선진국에서는 전압원 HVDC 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 전압원 HVDC 시스템은 계통사고 또는 교류전압강하로 인한 전류실패가 발생하지 않고, 무효전력을 HVDC 시스템의 용량내에서 유효전력과 독립적으로 제어될 수 있기 때문에 추가로 무효전력 보강설비가 필요하지 않다는 장점이 있다. 본 논문에서 늘 제주-해남 계통을 전압원 HVDC로 연계하는 모델을 PSCAD/EMTDC를 이용해서 개발하였다. 개발된 시뮬레이션 모델은 전압원 HVDC를 이용해서 제주-해남 계통을 연계하였을 경우에 대한 동특성을 분석하는데 유용하리라 사료된다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.21 no.4
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• pp.328-334
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• 2016

This paper examines the reliability of a VSC-HVDC valve based on a modular multilevel converter (MMC) HVDC system. The main objective of this paper is to determine the redundancy of the MMC valve. Several prediction methods are introduced, but the binomial failure method is selected to be used. To determine the availability and reliability prediction of MMC valve, which comprises a DC/DC converter, a gate driver, a capacitor, and an IGBT, the failure data of the MMC module are used as the tracking data according to the experimental result. This method uses a simplified equation to find the valve redundancy by transforming the binomial function to De Moivre's formula. This method is the first to be used to find the valve margin.