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고주파 변압기를 사용하는 모듈형 멀티레벨 컨버터로서, 계통에 연결되고, H-브릿지 컨버터를 다단으로 연결한 멀티레벨 컨버터를 포함하는 계통측 컨버터와, 회전기기에 연결되고, H-브릿지 컨버터를 다단으로 연결한 멀티레벨 컨버터를 포함하는 회전기기측 컨버터, 및 상기 계통측 컨버터의 어느 하나의 H-브릿지 컨버터와 상기 회전기기측의 어느 하나의 H-브릿지 컨버터 사이에 연결되어 이들간 전기적 절연을 확보하는 고주파 DC/DC 변압기를 포함하여 구성되는 다수의 단위 모듈들을 갖되, 상기 단위 모듈들 각각은 계통측에서 발생하는 전류리플 성분을 흡수하는 계통측 직류단 커패시터(제1 커패시터)와, 회전기기측에서 발생하는 전류리플 성분을 흡수하는 회전기기측 직류단 커패시터(제2 커패시터)를 포함하는, 모듈형 멀티레벨 컨버터
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제1항에 있어서, 상기 계통측 컨버터와 상기 회전기기측 컨버터의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하되, 상기 제어부는 상기 제1 커패시터의 전압의 크기는 고정 제어를 하는 반면, 상기 제2 커패시터의 전압의 크기는 가변 제어를 수행하는, 모듈형 멀티레벨 컨버터
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제2항에 있어서, 상기 고정 제어는, 계통측 전류를 제어하여 상기 단위 모듈별 상기 제1 커패시터에 저장된 에너지의 총 합을 일정하게 제어함으로써 수행되는, 모듈형 멀티레벨 컨버터
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제3항에 있어서, 상기 고정 제어는, 상기 계통측 컨버터의 3상의 연결이 델타 구조인 경우 순환 전류 제어 과정을 포함하고, 상기 계통측 컨버터의 3상의 연결이 와이 구조인 경우 영상분 전압 제어 과정을 포함하는, 모듈형 멀티레벨 컨버터
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제3항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 단위 모듈별 상기 제1 커패시터에 저장된 에너지의 총 합을 일정하게 제어하는 프라이머리 에너지 제어부; 상별 아암에 충전된 에너지의 균형을 제어하는 아암 에너지 밸런싱 제어부; 및상기 단위 모듈의 직류단 에너지간 균형을 제어하는 모듈 에너지 밸런싱 제어부;를 포함하는, 모듈형 멀티레벨 컨버터
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제5항에 있어서, 상기 제어부는, 계통측 상전류의 전압 위상각에 대한 동기좌표계 전류에 기초하여 선간 전압 지령을 생성하는 전류 제어부; 및순환 전류에 기초하여 순환 전압 지령을 생성하는 순환 전류 제어부;를 더 포함하되, 상기 선간 전압 지령과 상기 순환 전압 지령의 차이를 n(n은 자연수)으로 분해한 값들을 이용하여, 델타 구조로 연결된 상기 계통측 컨버터에서, 상기 계통측 직류단 커패시터에 저장된 에너지를 제어하기 위한 전압 지령을 생성하는, 모듈형 멀티레벨 컨버터
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제5항에 있어서, 상기 제어부는, 계통측 상전류의 전압 위상각에 대한 동기좌표계 전류에 기초하여 선간 전압 지령을 생성하는 전류 제어부;를 더 포함하고, 상기 아암 에너지 밸런싱 제어부는 계통측 상전류의 전압 위상각에 대한 동기좌표계 전류에 기초하여 영상분 전압 지령을 생성하되, 상기 선간 전압 지령과 상기 영상분 전압 지령의 합을 n(n은 자연수)으로 분해한 값들을 이용하여, 와이 구조로 연결된 상기 계통측 컨버터에서, 상기 계통측 직류단 커패시터에 저장된 에너지를 제어하기 위한 전압 지령을 생성하는, 모듈형 멀티레벨 컨버터
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제2항에 있어서, 상기 가변 제어는, 회전기기측 전류를 제어하여 상기 회전기기의 회전 속도에 따라 가변 제어함으로써 수행되는, 모듈형 멀티레벨 컨버터
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제8항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 회전기기의 회전 속도를 기초로 토크 지령을 생성하는 토크 전류 발생부; 회전기기측 상전류의 전압 위상각에 대한 동기좌표계 전류에 기초하여 상전압 지령을 생성하는 전류 제어부; 및상기 회전기기의 권선 전압의 크기를 증가시키기 위한 공통 모드 전압을 출력하는 공통 모드 전압 발생부;를 포함하는, 모듈형 멀티레벨 컨버터
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제9항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 상전압 지령과 상기 공통 모드 전압의 합을 n(n은 자연수)으로 분해한 값들을 이용하여, 상기 회전기기측 직류단 커패시터에 저장된 에너지를 제어하기 위한 전압 지령을 생성하는, 모듈형 멀티레벨 컨버터
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제10항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 회전기기의 회전 속도에 기초하여 회전기기측 직류단 커패시터에 저장된 에너지의 목표값을 생성하는 비례부; 및 상기 회전기기측 직류단 커패시터에 저장된 에너지의 목표값 및 회전기기측 상별 아암의 i(i=1부터 n까지, n은 각 상의 단위 모듈의 개수)번째 직류단 커패시터에 저장된 에너지의 차이를 이용하여 상기 제3 컨버터의 위상을 출력하는 DAB 커패시터 에너지 제어부;를 더 포함하는, 모듈형 멀티레벨 컨버터
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제11항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 회전기기측 직류단 전압이 정격 전압보다 작을 경우, 실제 전압과 정격 전압의 비율에 따라 상기 제3 컨버터의 계통측 출력 전압에 영전압을 인가하는, 모듈형 멀티레벨 컨버터
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고주파 변압기를 사용하는 모듈형 멀티레벨 컨버터로서, 계통에 연결되고, H-브릿지 컨버터를 다단으로 연결한 멀티레벨 컨버터를 포함하는 계통측 컨버터와, 회전기기에 연결되고, H-브릿지 컨버터를 다단으로 연결한 멀티레벨 컨버터를 포함하는 회전기기측 컨버터, 및 상기 계통측 컨버터의 어느 하나의 H-브릿지 컨버터와 상기 회전기기측의 어느 하나의 H-브릿지 컨버터 사이에 연결되어 이들간 전기적 절연을 확보하는 고주파 DC/DC 변압기를 포함하여 구성되는 다수의 단위 모듈들을 갖되, 상기 단위 모듈에 존재하는 계통측 직류단 커패시터와 회전기기측 직류단 커패시터는 상기 고주파 DC/DC 변압기를 사이에 두고 분리되어 서로 독립적으로 제어되는, 모듈형 멀티레벨 컨버터
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