• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.11a
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• pp.163-164
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• 2018

본 논문에서는 새로운 MMC(Modular Multilevel Converter)용 SM(Sub-Module) 시험회로와 이를 제어하기 위한 제어기법을 제안한다. 계통연계형 MMC 시스템에서 한 상의 암(arm)에 흐르는 전류는 계통주파수의 2고조파 성분과 DC 전류를 포함하고 있다. 제안하는 시험회로는 암 전류를 선형적으로 근사화하고, 시험전류의 DC 성분을 제어하여 시험할 SM의 전압을 일정하게 유지한다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 SM 시험회로와 제어의 타당성을 검증하였다.

• Journal of Power Electronics
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• v.16 no.2
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• pp.522-531
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• 2016

This paper proposes a new NLC (Nearest Level Control) scheme for MMCs (Modular Multilevel Converters), which offers voltage ripple reductions in the DC capacitor of the SM (Sub-Module), the output voltage harmonics, and the switching losses. The feasibility of the proposed NLC was verified through computer simulations. Based on these simulation results, a hardware prototype of a 10kVA, DC-1000V MMC was manufactured in the lab. Experiments were conducted to verify the feasibility of the proposed NLC in an actual hardware environment. The experimental results were consistent with the results obtained from the computer simulations.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.11a
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• pp.19-20
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• 2013

3상 250레벨의 MMC형 HVDC시스템의 구현에서는 한 개의 상마다 500여개의 SM(sub module)이 필요하게 되고 MM(master module)에서 10Khz의 샘플링을 처리한다고 하면 100us동안에 500여개의 SM에서 각종 데이터를 받아서 처리한 후에 다시 SM에 처리된 정보를 전송해 줘야한다. 따라서 SM에서 데이터를 받고 전송하는데 따른 100us 동안의 필요한 처리양과 네트워크의 속도 및 오버헤드(overhead)등의 구성과 토포로지에 관해 알아보았고, 이를 적용하여 멀티레벨의 HVDC에 필요한 데이터 네트워크에의 전송량 계산에 대한 소프트웨어를 제작하여 손쉽게 설계할 수 있도록 하였다.

• Journal of Power Electronics
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• v.17 no.1
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• pp.127-135
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• 2017

Recently the researches on modular multi-level converter (MMC) are being highlighted because high quality and efficient power transmission have become key issues in high voltage direct current (HVDC) systems. This paper proposes an improved pre-charging method for the sub-module (SM) capacitor of MMC-based HVDC systems, which operates in the nearest level control (NLC) modulation and does not need additional circuits or pulse width modulation (PWM) techniques. The feasibility of the proposed method was verified through computer simulations for a scaled 3-phase 10kVA MMC with 12 SMs per each arm. Hardware experiments with a scaled prototype have also been performed in the lab to confirm the simulation results.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.07a
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• pp.540-541
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• 2013

본 논문에서는 PSCAD/EMTDC를 이용하여 MMC(Modular Multi-level Converter)를 기반으로 한 HVDC 시스템 시뮬레이션 모델을 개발하였다. 스위칭 레벨의 동작을 분석하기 위해 각 ARM당 10개의 SM(Sub-Module)과 2개의 RM(Redundancy-Module)을 구성하여 11-level의 MMC 출력 전압을 형성하였다. SM 동작시 발생하는 전압 불균등 문제를 해결하기 위하여 밸런싱 알고리즘을 적용하였으며, SM의 출력 전압에 발생하는 Ripple을 고려하여 Capacitor의 용량을 설계하고 이를 검증하였다. 또한 시뮬레이션을 이용하여 HVDC 성능 분석과 MMC의 성능개선을 위한 순환전류 알고리즘 및 Redundancy 투입 알고리즘을 구현하고 그 결과를 확인하였다.

• Bulletin of the Korean Mathematical Society
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• v.59 no.6
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• pp.1387-1408
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• 2022

Let R be a commutative ring with a non-zero identity, S be a multiplicatively closed subset of R and M be a unital R-module. In this paper, we define a submodule N of M with (N :_R M)∩S = ∅ to be weakly S-prime if there exists s ∈ S such that whenever a ∈ R and m ∈ M with 0 ≠ am ∈ N, then either sa ∈ (N :_R M) or sm ∈ N. Many properties, examples and characterizations of weakly S-prime submodules are introduced, especially in multiplication modules. Moreover, we investigate the behavior of this structure under module homomorphisms, localizations, quotient modules, cartesian product and idealizations. Finally, we define two kinds of submodules of the amalgamation module along an ideal and investigate conditions under which they are weakly S-prime.

• The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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• v.63 no.12
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• pp.1640-1648
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• 2014

This paper proposes a switching frequency reduction method for MMC (Modular Multilevel Converter) utilizing redundancy operation of sub-module, which can offer reduction of voltage harmonics and switching loss. The feasibility of proposed method was verified through computer simulations with PSCAD/EMTDC software. Based on simulation analysis, a hardware scaled-model of 10kVA, DC-1000V MMC was designed and manufactured in the lab. Various experiments were conducted to verify the feasibility of proposed method in the actual hardware system. The hardware scaled-model can be effectively utilized for analyzing the performance of MMC according to the modulation scheme and redundancy operation.

• The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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• v.63 no.8
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• pp.1046-1054
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• 2014

In this paper, a hardware prototype for the 10kVA 11-level MMC was built and various experimental works were conducted to verify the operation algorithms of MMC. The hardware prototype was designed using computer simulation with PSCAD/EMTDC software. After manufactured in the lab, the hardware prototype was tested to verify the modulation algorithms to form the output voltage, the balancing algorithm to equalize the sub-module capacitor voltage, and the redundancy operation algorithm to improve the system reliability. The developed hardware prototype can be utilized for analyzing the basic operation and performance improvement of MMC according to the modulation and redundancy operation scheme. It also can be utilize to analyze the basic operational characteristics of HVDC system based on MMC.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.07a
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• pp.442-443
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• 2018

본 논문에서는 스위칭 기법에 따른 MMC HVDC 시스템의 고조파 특성을 분석하여, 그 결과를 소개하였다. MMC 토폴로지 기반의 VSC HVDC는 SM(Sub-Module)을 다수를 직렬 연결하여, 이를 개별 제어함으로 써 스위칭 기법에 따라 동일한 수의 SM을 가지고 출력전압의 레벨수를 조정하여 고조파 특성을 개선할 수 있다. (주) 효성에서는 행원 풍력단지에 구축한 20MW HVDC 시스템의 고조파 특성을 분석하기 위하여, 각각 11-level과 21-level의 출력전압을 형성하여 성능 시험을 진행하였다. 본 논문에서는 PSC PWM 방식을 이용하여 출력전압 Level 형성에 따른 고조파 특성 시험에 대한 결과를 소개하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.351-352
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• 2012

본 논문에서는 최근 직류송전용 컨버터로 많은 관심이 집중되고 있는 MMC(Modular Multi-level Converter)에 대해서 소개하고 있다. 대용량 전압원 컨버터로 MMC가 적합한 이유에 대해서 설명하고, MMC의 동작원리, SM(Sub-Module) dc capacitor voltage balancing 기술, 전체 제어 시스템에 대해 자세하게 설명하고 있다. 제안하는 MMC는 Staircase Modulation 방식으로 사인파형에 가까운 출력전압을 형성하고, Sorting 알고리즘을 구현하여 개별 SM의 커패시터 전압이 균등하게 일정 값을 유지하도록 하였다. 제안하는 MMC의 성능평가를 위하여 PSCAD/EMTDC 프로그램을 이용하여 3상 11-level MMC를 모의하였다.