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교류 전력 선로에서 입력되는 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 직류 플러스 선로와 직류 마이너스 선로로 출력하도록, 단위 전력 변환 소자 및 단위 바이패스 보호 소자로 이루어진 서브모듈들이 다수개 직렬 연결된 구조를 구비하는 교류-직류 변환을 위한 멀티레벨 컨버터로서, 상기 교류 전력 선로와 상기 직류 플러스 선로 사이에 위치하며, 직렬 연결된 2개 이상의 상기 서브모듈들을 구비하는 상위 암;상기 교류 전력 선로와 상기 직류 마이너스 선로 사이에 위치하며, 직렬 연결된 2개 이상의 상기 서브모듈들을 구비하는 하위 암; 상기 상위 암에 구비된 직렬 연결된 2개 이상의 서브모듈들에 대한 우회 경로를 형성하는 상위 그룹별 바이패스 보호 소자; 및상기 하위 암에 구비된 직렬 연결된 2개 이상의 서브모듈들에 대한 우회 경로를 형성하는 하위 그룹별 바이패스 보호 소자를 포함하는 서브모듈 그룹별 바이패스 보호 소자를 갖춘 교류-직류 변환을 위한 멀티레벨 컨버터
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제1항에 있어서,상기 단위 전력 변환 소자는,직렬 연결된 2개의 IGBT를 포함하며,상기 단위 바이패스 보호 소자는, 고장이 발생된 IGBT을 더 이상 운전할 수 없을 경우 우회로를 제공하는 단위 바이패스 스위치; 및고장 전류로 인한 IGBT의 소손을 방지하는 단위 보호 SCR을 포함하는 교류-직류 변환을 위한 멀티레벨 컨버터
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제1항에 있어서,상기 상위 그룹별 바이패스 보호 소자 및 하위 그룹별 바이패스 보호 소자는, 고장이 발생시 2개 이상의 상기 서브모듈들에 대한 우회로를 제공하는 바이패스 스위치; 및고장 전류로 인한 상기 단위 전력 변환 소자의 소손을 방지하는 보호 SCR을 포함하는 교류-직류 변환을 위한 멀티레벨 컨버터
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제3항에 있어서,상기 그룹별 바이패스 스위치 및 상기 그룹별 보호 SCR은, 서브모듈에 구비된 바이패스 보호 소자의 바이패스 스위치 동작이나 보호 SCR 동작 실패시 또는 동시에 동작하는 교류-직류 변환을 위한 멀티레벨 컨버터
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제3항에 있어서,상기 서브모듈은 바이패스 스위치없이 양방향 보호 SCR만을 구비하거나, 또는 반도체 스위치로 바이패스 스위치를 구비하며, 상기 그룹별 바이패스 스위치는 기계식 스위치인 교류-직류 변환을 위한 멀티레벨 컨버터
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제1항에 있어서,상기 상위 그룹별 바이패스 보호 소자 및 하위 그룹별 바이패스 보호 소자는, 전류 관련된 용량은 상기 단위 바이패스 보호 소자와 동일하며, 역방향 전압에 대하여 요구되는 최소 내압 규격은 상기 단위 바이패스 보호 소자 보다 다수 배를 가지는 교류-직류 변환을 위한 멀티레벨 컨버터
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직류 전력 선로에서 입력되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 교류 전력 선로로 출력하도록, 단위 전력 변환 소자 및 단위 바이패스 보호 소자로 이루어진 서브모듈들이 다수개 직렬 연결된 구조를 구비하는 직류-교류 변환을 위한 멀티레벨 컨버터로서, 상기 직류 전력 선로의 플러스 선로와 상기 교류 전력 선로 사이에 위치하며, 직렬 연결된 2개 이상의 상기 서브모듈들을 구비하는 상위 암; 상기 직류 전력 선로의 마이너스 선로와 상기 교류 전력 선로 사이에 위치하며, 직렬 연결된 2개 이상의 상기 서브모듈들을 구비하는 하위 암; 상기 상위 암에 구비된 직렬 연결된 2개 이상의 서브모듈들에 대한 우회 경로를 형성하는 상위 그룹별 바이패스 보호 소자; 및 상기 하위 암에 구비된 직렬 연결된 2개 이상의 서브모듈들에 대한 우회 경로를 형성하는 하위 그룹별 바이패스 보호 소자를 포함하는 서브모듈 그룹별 바이패스 보호 소자를 갖춘 직류-교류 변환을 위한 멀티레벨 컨버터
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제7항에 있어서,상기 단위 전력 변환 소자는,직렬 연결된 2개의 IGBT를 포함하며,상기 단위 바이패스 보호 소자는, 고장이 발생된 IGBT을 더 이상 운전할 수 없을 경우 우회로를 제공하는 단위 바이패스 스위치; 및고장 전류로 인한 IGBT의 소손을 방지하는 단위 보호 SCR을 포함하는 직류-교류 변환을 위한 멀티레벨 컨버터
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제7항에 있어서,상기 상위 그룹별 바이패스 보호 소자 및 하위 그룹별 바이패스 보호 소자는, 고장이 발생시 2개 이상의 상기 서브모듈들에 대한 우회로를 제공하는 바이패스 스위치; 및고장 전류로 인한 상기 단위 전력 변환 소자의 소손을 방지하는 보호 SCR을 포함하는 직류-교류 변환을 위한 멀티레벨 컨버터
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제9항에 있어서,상기 그룹별 바이패스 스위치 및 상기 그룹별 보호 SCR은, 서브모듈에 구비된 바이패스 보호 소자의 바이패스 스위치 동작이나 보호 SCR 동작 실패시 또는 동시에 동작하는 직류-교류 변환을 위한 멀티레벨 컨버터
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제9항에 있어서,상기 서브모듈은 바이패스 스위치없이 양방향 보호 SCR만을 구비하거나, 또는 반도체 스위치로 바이패스 스위치를 구비하며, 상기 그룹별 바이패스 스위치는 기계식 스위치인 직류-교류 변환을 위한 멀티레벨 컨버터
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제7항에 있어서,상기 상위 그룹별 바이패스 보호 소자 및 하위 그룹별 바이패스 보호 소자는, 전류 관련된 용량은 상기 단위 바이패스 보호 소자와 동일하며, 역방향 전압에 대하여 요구되는 최소 내압 규격은 상기 단위 바이패스 보호 소자 보다 다수 배를 가지는 직류-교류 변환을 위한 멀티레벨 컨버터
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