• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1015-1017
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• 2002

This is the study on static excitation system of synchronous generator of large capacity in new model, which was developed by KEPRI using triple redundant digital method, associate three bridges of thyristor phase controlled rectifier. This paper will discuss the design conception and the application results of system which includes the power control devices(thyristors, GTO) and power excitation potential transformer. The multi-paralleling thyristor bridge converters of N+1 method have firing circuit. The initial product manufactured by proposed design in the study is in commercial operation, completing installation and commissioning in 400MW Thermal Power Plant. The performance test is done in practical technique.

• 전기저널
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• 통권277호
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• pp.69-77
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• 2000

최근 전력설비 운용상의 여러 가지 과제에 대한 유망한 해결책으로서 파워일렉트로닉스 기기를 사용한 FACTS(Flexible AC Transmission System)가 주목을 받고 있다. 그 중에서도 자려식 변환기를 사용한 FACTS기기는 계통의 유효전력$\cdot$무효전력을 계통의 상태에 의존하지 않고 자유롭게 제어할 수 있어, 계통운용의 유연성을 비약적으로 확대할 수 있는 가능성이 있다. 미쓰비시전기는 전력기기간 계통에서의 자려식 변환기 응용의 파이어니어로서 1991년 간사이전력(주) 태산개폐소에 80Mvar SVG(전지형 무효전력발생장치)를 납품하였으며 또한 자원에너지청의 ''연계강화기술개발'' 보조사업으로 도쿄전력(주)을 비롯하여 전력회사 각사, 전원개발(주)와 (재)전력중앙연구소의 지도 하에 3단자 BTB(Back to Back) 실증시스템용으로 세계 최초의 6인치 GTO(Gate Turn-off Thyristor)를 사용한 53MVA의 자려식 변환기를 제작납품하여 수백MVA 클래스의 자려식변환기 제작기술을 확립하였다. 또한 최근에는 동사가 개발한 신소자 GCT(Gate Commutated Turn-off Thyristor)는 지금까지 대용량 자려식 변환기의 커다란 과제였던 운전손실을 반감할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 한편 배전 분야에서는 전압변동, 고조파, 순간전압강하 등의 과제가 증가하고 있어, 미쓰비시전기는 이에 응할 수 있는 파워일렉트로닉스 기기로서 콤팩트 SVG(Static Var Generator), SSTS(Solid-state Transfer Switch), 액티브필너를 다수 납품하여 전력품질문제 해결에 공헌하고 있다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1345-1351
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• 2010

본 논문에서는 현재 VVVF 직류전동차에 장착되어 있는 보조전원장치(SIV)180KVA용에 사용되는 필터콘덴서(FC) 유지보수 및 사용한도에 관한 연구를 수행하였다. 차량의 장기사용에 따른 내구연한과 혼잡도 부하에 따른 가선전압 변동 및 부하변동에 대해 출력 전압값의 변화와 SIV장치내 중요소자인 GTO Thyristor, Power Transistor Module 소자가 단락되는 현상이 자주 발생되는 등 고장원인을 분석해 본 결과 보조전원 장치내 필터 FC1~4 캐패시터의 입력측 고조파 성분의 필터링이 제대로 되지 못하는 것을 알게 되었으며, 캐패시터의 장기 사용에 따른 성분변화와 외부조건에 의해 천천히 특성변화를 일으킴으로써 사전 점검방법 및 불량 시 측정하기 어렵다는 점을 착안하여 본 연구를 검토하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 캐패시터의 유지보수를 통한 관리와 측정방법의 개선점, 캐패시터의 수명 사용한도에 대해 검토하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제13권5호
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• pp.504-508
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• 2010

고전압 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터 (IGBT)의 개발로 기존의 GTO(Gate Turnoff Thyristor)가 적용되는 분야에서 더 효율적인 새로운 소자로 인정받고 있다. IGBT는 금속 산화막 반도체 트랜지스터(MOSFET)와 바이폴라 전력 트랜지스터의 장점을 결합한 소자이다. IGBT의 전기적 특성의 변화는 주로 입력단자에 MOSFET와 출력단자에 PNP 트랜지스터의 특성에 달려있다. IGBT의 가장 중요한 설계변수중의 하나인 문턱전압의 변화는 방사선이 존재하는 환경에 게이트 산화막(oxide)에서 전하포획(charge trapping)에 의해 발생되고 에너지 손실을 야기시킨다. 또한, 에너지 손실은 초퍼회로의 인덕턴스 값이 변화될 때 발생됨을 연구한다. 본 논문에서 IGBT의 전기적 특성을 SPICE로 시뮬레이션하고, IGBT 기반 인덕턴스와 문턱전압의 변화에 따른 전기적 특성을 분석하고자 한다.

• Journal of Power Electronics
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• 제7권2호
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• pp.146-158
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• 2007

A multi-pulse GTO based voltage source converter (VSC) topology together with a fundamental frequency switching mode of gate control is a mature technology being widely used in static synchronous compensators (STATCOMs). The present practice in utility/industry is to employ a high number of pulses in the STATCOM, preferably a 48-pulse along with matching components of magnetics for dynamic reactive power compensation, voltage regulation, etc. in electrical networks. With an increase in the pulse order, need of power electronic devices and inter-facing magnetic apparatus increases multi-fold to achieve a desired operating performance. In this paper, a competitive topology with a fewer number of devices and reduced magnetics is evolved to develop an 18-pulse, 2-level $\pm$ 100MVAR STATCOM in which a GTO-VSC device is operated at fundamental frequency switching gate control. The inter-facing magnetics topology is conceptualized in two stages and with this harmonics distortion in the network is minimized to permissible IEEE-519 standard limits. This compensator is modeled, designed and simulated by a SimPowerSystems tool box in MATLAB platform and is tested for voltage regulation and power factor correction in power systems. The operating characteristics corresponding to steady state and dynamic operating conditions show an acceptable performance.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제3권3호
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• pp.391-400
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• 2008

Multi-pulse topology of converters using elementary six-pulse GTO - VSC (gate turn off based voltage source converter) operated under fundamental frequency switching (FFS) control is widely adopted in high power rating static synchronous compensators (STATCOM). Practically, a 48-pulse ($6{\times}8$ pulse) configuration is used with the phase angle control algorithm employing proportional and integral (PI) control methodology. These kinds of controllers, for example the ${\pm}80MVAR$ compensator at Inuyama switching station, KEPCO, Japan, employs two stages of magnetics viz. intermediate transformers (as many as VSCs) and a main coupling transformer to minimize harmonics distortion in the line and to achieve a desired operational efficiency. The magnetic circuit needs altogether nine transformers of which eight are phase shifting transformers (PST) used in the intermediate stage, each rating equal to or more than one eighth of the compensator rating, and the other one is the main coupling transformer having a power rating equal to that of the compensator. In this paper, a two-level 48-pulse ${\pm}100MVAR$ STATCOM is proposed where eight, six-pulse GTO-VSC are employed and magnetics is simplified to single-stage using four transformers of which three are PSTs and the other is a normal transformer. Thus, it reduces the magnetics to half of the value needed in the commercially available compensator. By adopting the simple PI-controllers, the model is simulated in a MATLAB environment by SimPowerSystems toolbox for voltage regulation in the transmission system. The simulation results show that the THD levels in line voltage and current are well below the limiting values specified in the IEEE Std 519-1992 for harmonic control in electrical power systems. The controller performance is observed reasonably well during capacitive and inductive modes of operation.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1996년도 하계학술대회 논문집 A
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• pp.278-280
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• 1996

This paper presents a high performance AC propulsion system for electric car to improve traction capability. The presented VVVF inverter was composed of as GTO thyristor and the the controller was fully digitalized by using 32bit DSP. The improved PWM algorithms and the new adhesion control were adapted to improve traction characteristics. This system could be possible the higher reliability and flexibility. The field test results showed the higher performances characteristics of the presented system.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2001년도 Proceedings ICPE 01 2001 International Conference on Power Electronics
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• pp.718-722
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• 2001

This paper proposes an SSSC based on multi-bridge inverters in PWM scheme. The proposed system consists of 6 H-bridge inverter modules per phase. The dynamic characteristic of proposed system was analyzed by simulation with EMTP codes, assuming that the SSSC is inserted in the 154-kV transmission line of one-machine-infinite-bus power system. The feasibility of hardware implementation was verified through experimental works with a scaled-model. The proposed system can be directly inserted in the transmission line without coupling transformers, and has flexibility in expanding the operation voltage by increasing the number of H-bridges.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 1998년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.95-103
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• 1998

오늘날 전기 철도 차량의 속도제어방식에는 A.C모터의 속도를 제어하는 방식을 많이 사용하고 있고 이 경우 여러 개의 GTO thyristor와 다이오드가 필요하다. 그런데 이러한 반도체 소자들은 전기 부하의 일부를 저항열로 소모하며 반도체의 용량에 따라 차이가 있으나 전기 철도 차량의 경우 약 1~2㎾의 열이 발생한다. 따라서 이들 소자들이 적정온도범위(100~12$0^{\circ}C$미만)를 유지하기 위해서는 소자의 내부저항열을 외부로 방출시켜야 한다. 지난 30여 년 동안 이러한 반도체 소자 냉각에는 강제대류, 침적 비등, 히트파이프식 냉각방법이 적용되어 왔다. 최근에는 히트파이프식 냉각방법이 유지보수, 크기 및 중량 등 여러 측면에서 상대적으로 유리하기 때문에 히트파이프식 냉각방법을 주로 사용하고 있다. (중략)

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2001년도 하계학술대회 논문집
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• pp.828-831
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• 2001

A simple and versatile method of manufacturing semiconductor devices with pn-junctions used the silicon direct bonding technology with simultaneous impurity diffusion is suggested . Formation of p- or n- type layers was tried during the bonding procedure by attaching two wafers in the aqueous solutions of Al(NO$_3$)$_3$, Ga(NO$_3$)$_3$, HBO$_3$, or H$_3$PO$_4$. An essential improvement of bonding interface structural quality was detected and a model for the explanation is suggested. Diode, Dynistor, and BGGTO structures were fabricated and examined. Their switching characteristics are presented.