하이브리드 Cascade 5-레벨 PWM 인버터를 이용한 정지형 무효전력 보상기의 동작특성

Operating Characteristics of Static Var Compensator Using Hybrid Cascade 5-level PWM Inverter

본 논문에서는 고전압 대용량 응용에 적합한, 하이브리드 cascade 5-레벨 PWM 인버터를 이용한 정지형 무효전력보상기가 제안된다. 또한, 제안된 시스템을 회로 DQ 모델링하고 이로부터 시스템의 중요한 동작특성을 해석하고 각종 관련 식들을 유도한다. 제안된 무효전력보상기는 대용량으로 구성 이 가능하고, 대용량-저주파 스위칭을 하는 GTO와 소용량-고주파 스위칭을 하는 IGBT등 서로 다른 종류의 스위치를 섞어 사용하는 하이브리드 구성의 장점을 가지므로 전력반도체 스위치의 활용도를 극대화 할 수 있다. 본 논문에서는 제안된 정지형 무효전력보상기의 회로구성과 특성이 설명 및 해석되고, 이를 PSIM 회로 시뮬레이션으로 그 동작특성 해석의 타당성을 입증한다.

A static var compensator using hybrid cascade 5-level PWM inverter is presented for high voltage/high power applications. The proposed system is modelled by circuit DQ transformation, and thus an equivalent circuit is obtained which reveals the important characteristics of the system and lead to the related equations. The proposed system has advantages of hybrid structure which enhances the better utilization of power semiconductor switches, that is, both high power-low frequency switch, GTO and low power-high frequency switch, IGBT can be used in the same circuit. In this paper, circuit structure and characteristics is presented and the validity of the characteristics analysis is shown through PSIM simulation.