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본 논문에서는 모듈형 멀티레벨 컨버터 (Modular Multilevel Converter; MMC)의 스위칭 손실을 줄이기 위한 전압 기반의 모델 예측 제어 (Model Predictive Control; MPC) 기법을 제안한다. 제안된 방법은 지령 상 전압과 상 전류를 이용하여 매 샘플링 시점 마다 전류가 크게 흐르는 구간 동안 서브모듈의 ...

본 논문에서는 모듈형 멀티레벨 컨버터 (Modular Multilevel Converter; MMC)의 스위칭 손실을 줄이기 위한 전압 기반의 모델 예측 제어 (Model Predictive Control; MPC) 기법을 제안한다. 제안된 방법은 지령 상 전압과 상 전류를 이용하여 매 샘플링 시점 마다 전류가 크게 흐르는 구간 동안 서브모듈의 스위칭 동작을 클램핑 시키는 옵셋전압을 계산한다. 옵셋전압을 이용하기 위해 제안된 방법은 기존의 전류 기반의 MPC를 전압 기반으로 변환한다. 제안된 전압 기반의 MPC는 계산된 옵셋전압을 상 전압에 인가 하여 서브모듈의 스위칭을 클램핑 시키는 새로운 지령 극 전압을 생성한다. 따라서 제안된 방법은 전류가 크게 흐르는 구간 동안 서브모듈의 스위칭 동작을 멈추게 함으로써 스위칭 손실을 줄일 수 있다. 제안된 방법의 스위칭 손실 저감 효과는 기존의 MPC 방법과의 손실 데이터 비교를 통하여 검증하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this paper, a voltage based model predictive control scheme for a modular multilevel converter is presented to reduce the switching loss. The proposed method calculates an offset voltage that clamps the switching operation of submodules in which the current greatly flows at every sampling period ...

In this paper, a voltage based model predictive control scheme for a modular multilevel converter is presented to reduce the switching loss. The proposed method calculates an offset voltage that clamps the switching operation of submodules in which the current greatly flows at every sampling period by using the reference phase voltage and the reference phase current. The proposed method to use the offset voltage converts the current based MPC to voltage based. The proposed voltage based MPC generates a new reference pole voltage that clamps the switching of the submodule by applying the calculated offset voltage to the phase voltage. Therefore, the proposed method can reduce the switching loss by stopping the switching operation of the submodule in which the current flows largely. The switching loss reduction effect of the proposed method is verified by comparing the loss data with the conventional MPC method.

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