• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.389-390
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• 2017

본 논문은 전압형 HVDC 시스템의 기술 동향에 대하여 설명하고 있다. 전압형 HVDC 시스템은 무효전력소모가 있고, 전류형 HVDC 시스템은 무효전력 소모가 없기 때문에 시스템의 구성과 제어에 많은 차이를 보이고 있다. 본 논문은 이러한 현황을 요약 정리한 논문이다.

• 전력전자학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.61-67
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• 2020

This study deals with the modulation index (MI) of a voltage source converter (VSC) HVDC system based on a modular multilevel converter (MMC). In the two-level converter, the purpose of the MI is to maximize the achievable AC voltage of the converter from a fixed DC voltage. Unlike that in a two-level converter, the MI in the MMC topology plays a role in making the converter a voltage source using a capacitor. The circulating current in the MMC distorts the AC voltage reference, and the distortion affects the MI. In addition, the AC network conditions, such as AC voltage variation and reactive power, affect the MI. Therefore, the MI should be optimized with consideration of internal and external factors. This study proposes a method to optimize the MI of an MMC HVDC system.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.231-232
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• 2015

본 논문에서는 기존 전류형 HVDC(High Voltage Direct Current) 토폴로지에서 DC단에 직렬로 MMC(Modular multi-level Con verter, MMC) 토폴로지를 결합하여 대용량의 전력을 전류형 HVDC로 사용하고, 소용량 전력을 MMC로 사용 및 전력을 컨트롤하여 전류형 HVDC의 점호각을 최소로 가져갈 수 있는 토폴로지를 설계하였다. 이러한 토폴로지는 최소점호각 제한을 적게 할 수 있고, 동일출력 DC전압 조건하에서 무효전력발생을 적게 할 수 있는, 기존 전류형 HVDC에 MMC를 추가한 새로운 하이브리드 HVDC용 AC/DC컨버터의 구조이다. 타당성 검증을 위해 PSIM을 이용한 시뮬레이션을 수행하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.320-321
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• 2020

본 논문은 AC 계통 불평형 발생 시 출력전력의 동요를 저감시키기 위한 POD 전략을 수행하는 MMC-HVDC 시스템의 내부 동적상태를 분석하였다. POD 전략을 통해서 MMC 출력전류의 역상분을 제어하여 계통에 주입되는 유효 전력의 발진을 제거함으로써, MMC-HVDC 시스템이 연계된 인근 계통에 공급 신뢰도를 향상시킬 수 있다. POD 전략에서 유효 전력만 출력할 경우, MMC의 각 상에는 동일한 전력이 흐른다. 반면, 계통 전압 보상을 위해서 무효 전력을 동시에 공급할 경우, 각 상에 흐르는 전력은 불균형해지기 때문에 MMC의 암전류 불평형이 발생하여 스위치 소자의 정격 용량 및 열 스트레스를 증가 시켜 MMC의 안정성을 저해시킨다. 본 논문은 POD 전략을 수행하기 위해서 무효 전력이 MMC 암 전류에 미치는 영향을 분석하였으며, 200 MW MMC-HVDC 모델을 바탕으로 PSCAD/EMTDC 시뮬레이션 툴을 이용하여 분석 결과를 검증하였다.

• 전기학회논문지
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• 제64권2호
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• pp.232-239
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• 2015

Faced with unbalanced grid operation mode, the high voltage direct current (HVDC) based on voltage source converter (VSC) can be properly controlled by a dual current control scheme. For the modular multilevel converter (MMC) controlling the AC side current is able to limit the arm current which flows along the IGBT of submodule (SM) to rated current. However the limitation of the arm current results in leaving the control range of active power at MMC confined to below the rated capacity. As a result, limiting the arm current causes the problem that the DC side voltage of the HVDC can not be controlled to the reference value since MMC HVDC adjusts the DC side voltage through the active power. In this paper, we propose the algorithm adjusting the active powers of both MMCs to resolve the problem. The back-to-back MMC HVDC applying the algorithm is modeled by PSCAD/EMTDC to verify the algorithm.

• 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.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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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.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.528-529
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• 2013

본 논문에서는 모듈형 멀티레벨 컨버터 (Modular Multilevel Converter ; MMC) HVDC의 각 모듈 평균 스위칭 절환 회수를 고려한 커패시터 전압 평형 알고리즘을 제안한다. 일반적으로 MMC HVDC 시스템에서 각 모듈을 선택적으로 운전하는 것은 모듈간 커패시터 전압 평형 유지가 가능하나, 모듈간 스위칭 절환 수의 불평형이 발생하는 단점이 있다. 본 논문에서는 각 모듈이 스위칭 절환 수의 평형을 유지하면서 직류 전압 평형을 유지하는 알고리즘을 제안하고 시뮬레이션으로 유효성을 검증하였다.

• 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.

• 전력전자학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.270-278
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• 2013

This paper proposes a control method for high voltage direct current(HVDC) with modular multilevel converter (MMC) under unbalanced voltage conditions considering the submodule(SM)'s current capacity and circulating current. It is aimed to propose a control method in which the current peak value does not exceed the maximum value of HVDC-MMC by considering the current capacity of the SM under unbalance voltage conditions. And it analyzes the effect of the unbalanced voltage on circulating currents in MMC and then proposes a control method considering each component of circulating currents under unbalanced voltages. The effectiveness of the proposed controlling method is verified through simulation results using PSCAD/EMTDC.