KR102086530B1 - Method for controlling capacitor voltage of modular multilevel converter submodule and a recording medium having computer readable program for executing the method - Google Patents

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강대욱
이종필
이준민
김태진
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한국전기연구원
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/483Converters with outputs that each can have more than two voltages levels

Abstract

A method for controlling a capacitor voltage of modular multilevel converter submodules comprises the steps of: determining whether a capacitor voltage of submodules of a modular multilevel converter is within a preset allowable range; opening charge and discharge switches of all the submodules performing charge and discharge when the capacitor voltage is outside the allowable range; comparing the preset reference number of short-circuited switches with the number of switches being currently short-circuited of the charge and discharge switches of the submodules; and short-circuiting switches selected according to preset short circuit criteria corresponding to a difference between the preset reference number of short-circuited switches and the number of switches being currently short-circuited of the currently open charge and discharge switches of the submodules when the preset reference number of short-circuited switches is greater than the number of switches being currently short-circuited, and opening switches selected according to preset opening criteria corresponding to a difference between the preset reference number of short-circuited switches and the number of switches being currently short-circuited of the currently short-circuited charge and discharge switches of the submodules when the preset reference number of short-circuited switches is smaller than the number of switches being currently short-circuited. Therefore, the method can keep the power conversion efficiency of the converter high.

Description

모듈러 멀티레벨 컨버터 서브모듈의 커패시터 전압 조정 방법 및 상기 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기록한 기록 매체 {METHOD FOR CONTROLLING CAPACITOR VOLTAGE OF MODULAR MULTILEVEL CONVERTER SUBMODULE AND A RECORDING MEDIUM HAVING COMPUTER READABLE PROGRAM FOR EXECUTING THE METHOD}METHOD FOR CONTROLLING CAPACITOR VOLTAGE OF MODULAR MULTILEVEL CONVERTER SUBMODULE AND A RECORDING MEDIUM HAVING COMPUTER READABLE PROGRAM FOR EXECUTING THE METHOD}

본 발명은 전력 변환 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 모듈러 멀티레벨 컨버터 서브모듈의 커패시터 전압을 효과적으로 조정하기 위한 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a power conversion system, and more particularly, to a method for effectively adjusting the capacitor voltage of a modular multilevel converter submodule.

최근 고압, 대용량 컨버터 분야에서 모듈러 멀티레벨 컨버터(Modular Multilevel Convertor; MMC)가 관심을 받으며 활발한 연구가 진행되고 있다. 모듈러 멀티레벨 컨버터(MMC)는 많은 수의 서브 모듈이 직렬로 연결되므로 전압 레벨 확장이 용이하며, 낮은 스위칭 주파수에서도 높은 전압 레벨로 인해 우수한 출력을 얻을 수 있는 장점으로 고압 직류(HVDC) 송전, 무효 전력 보상기(STATCOM), 모터 드라이브 분야에 활용되고 있다.Recently, Modular Multilevel Converter (MMC) has been attracting attention in the field of high voltage and large capacity converters. Modular multi-level converters (MMCs) have a large number of sub-modules connected in series for easy voltage level expansion and high output voltages at low switching frequencies. It is used in power compensator (STATCOM) and motor drive applications.

도 1은 모듈러 멀티레벨 컨버터(MMC)의 서브 모듈을 설명하기 위한 하프 브릿지 컨버터의 회로도이다. 도 1에 나타낸 것처럼, 하프 브릿지 컨버터는 상보적으로 동작하는 IGBT 스위치 2개와 에너지를 저장하기 위한 커패시터로 구성된다. 1 is a circuit diagram of a half bridge converter for explaining a submodule of a modular multilevel converter (MMC). As shown in FIG. 1, the half bridge converter consists of two complementary operating IGBT switches and a capacitor for storing energy.

암 전류 방향이 양(Positive)일 경우, 스위치 S1이 턴-온 시 암 전류가 환류 다이오드 D1을 거쳐 커패시터로 흐르므로 커패시터가 충전된다. 스위치 S2가 턴-온 시 커패시터를 우회하므로 커패시터 전압은 변동하지 않는다.When the dark current direction is positive, when the switch S1 is turned on, the dark current flows through the reflux diode D1 to the capacitor so that the capacitor is charged. The capacitor voltage does not change because switch S2 bypasses the capacitor at turn-on.

반대로 암 전류 방향이 음(Negative)일 경우, 스위치 S1이 턴-온 시 암 전류가 커패시터로 흐르므로 커패시터가 방전되며, 스위치 S2가 턴-온 시 암 전류는 환류 다이오드 D2로 흘러 커패시터를 우회하므로 커패시터 전압의 변동은 없다. 따라서, 스위치 S1이 턴-온 될 때 암 전류의 방향에 따라 커패시터의 충전 및 방전이 결정된다.On the contrary, when the dark current direction is negative, when the switch S1 is turned on, the dark current flows to the capacitor, and therefore the capacitor is discharged. There is no variation in capacitor voltage. Thus, when the switch S1 is turned on, the charge and discharge of the capacitor are determined according to the direction of the dark current.

도 2는 모듈러 멀티레벨 컨버터(MMC)의 구성을 설명하기 위한 회로도이다. 도 2에 나타낸 것처럼, 직렬 연결된 N개의 서브 모듈(11)과 암 인덕터(12)가 연결되어 암(A절점-B절점)을 구성하고, 교류 출력단을 기준으로 2개의 암이 연결되어 하나의 레그(A절점-C절점)를 구성한다. 2 is a circuit diagram for explaining the configuration of a modular multilevel converter (MMC). As shown in FIG. 2, the N submodules 11 and the female inductor 12 connected in series are connected to form an arm (A node-B node), and two arms are connected based on an AC output terminal to connect one leg. (A node-C node).

암 인덕터(12)는 단락 사고 시 단락 전류의 급격한 상승을 방지하는 역할을 한다. 각 서브 모듈 커패시터 전압은 직류단 전압을 N 등분한 크기를 가지며, 한 암에서 출력되는 전압은 암을 구성하는 각 서브 모듈의 출력전압의 합과 같다.The female inductor 12 serves to prevent a sudden rise of the short circuit current in the event of a short circuit. Each submodule capacitor voltage has a size equal to N of the DC link voltage, and the voltage output from one arm is equal to the sum of the output voltages of each submodule constituting the arm.

이와 같은 모듈러 멀티레벨 컨버터에서는 서브모듈 커패시터들의 전압 밸런싱을 유지하는 것이 매우 중요하다. 왜냐하면, 밸런싱이 유지되지 않아 다수의 커패시터 중 일부에만 큰 전압이 인가되는 경우, 과전압이 인가되는 커패시터가 빨리 손상되어 컨버터의 전체의 고장으로 이어질 수 있기 때문이다.In such a modular multilevel converter, it is very important to maintain voltage balancing of the submodule capacitors. This is because, when balancing is not maintained and a large voltage is applied to only some of the plurality of capacitors, the capacitor to which the overvoltage is applied may be damaged quickly, which may lead to the failure of the entire converter.

이를 방지하기 위해 컨버터의 제어 시스템에서는 서브모듈 커패시터들의 전압을 조정하여 커패시터들의 전압 밸런싱을 수행하고 있으며, 이를 위해 커패시터 전압들의 정렬하는 과정을 수행한다. In order to prevent this, the control system of the converter adjusts the voltages of the capacitors of the submodules to perform voltage balancing of the capacitors, and for this purpose, the capacitor voltages are aligned.

도 3은 서브모듈 커패시터의 전압 밸런싱을 위한 종래 커패시터 전압 정렬 방법의 일 예가 도시된 개략적인 흐름도이다. 도 3에 도시된 방법은 Full Sorting Method으로서, 전체 서브모듈 커패시터들의 전압을 계속적으로 크기별로 정렬하고 정렬된 순서에 따라 커패시터의 충반전을 수행하는 스위치의 스위칭을 수행하는 방법이다.3 is a schematic flowchart illustrating an example of a conventional capacitor voltage alignment method for voltage balancing of a submodule capacitor. The method illustrated in FIG. 3 is a full sorting method, in which voltages of all sub-module capacitors are continuously sorted by size, and switching of a switch that performs charging and charging of capacitors according to the sorted order is performed.

그러나, 이와 같이 서브모듈들의 스위치를 계속적으로 스위칭하는 경우, 스위칭 손실로 인해 컨버터의 전력 변환 효율이 급격하게 떨어지게 된다. 즉, 모듈러 멀티레벨 컨버터의 서브모듈 커패시터를 보호하기 위해서는 커패시터들의 전압 밸런싱을 유지하여야 하지만, 커패시터들의 전압 밸런싱을 유지하기 위해 서브모듈 스위치의 스위칭을 빈번히 수행하는 경우 스위칭 손실로 인해 전력 변환의 효율이 떨어지는 문제가 발생하게 된다. However, in the case of continuously switching the switches of the sub-modules, the power loss efficiency of the converter is drastically reduced due to the switching loss. In other words, in order to protect the submodule capacitor of the modular multilevel converter, voltage balancing of the capacitors should be maintained. However, in the case of frequently switching the submodule switch to maintain the voltage balancing of the capacitors, the efficiency of power conversion is reduced due to the switching loss. Falling problem will occur.

USUS 94730139473013 B2B2

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 모듈러 멀티레벨 컨버터 서브모듈 커패시터들 사이에 전압 밸런싱을 유지하여 고가의 커패시터들을 보호하면서도, 컨버터의 전력 변환 효율을 높게 유지할 수 있는 모듈러 멀티레벨 컨버터 서브모듈의 커패시터 전압 조정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and maintains voltage balancing between modular multilevel converter submodule capacitors to protect expensive capacitors, while maintaining a high power conversion efficiency of the converter. It is an object of the present invention to provide a capacitor voltage adjusting method of a level converter submodule.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 모듈러 멀티레벨 컨버터 서브모듈의 커패시터 전압 조정 시스템이 수행하는 서브모듈의 커패시터 전압 조정 방법은, 모듈러 멀티레벨 컨버터의 서브모듈들의 커패시터 전압이 미리 설정된 허용 범위 내에 있는 지를 판단하는 단계, 커패시터 전압이 허용 범위 외에 있는 경우 충방전을 수행하는 모든 서브모듈들의 충방전 스위치를 개방하는 단계, 미리 설정된 기준 스위치 단락 갯수와 서브모듈들의 충방전 스위치 중 현재 단락중인 현재 스위치 단락 갯수를 비교하는 단계. 및 기준 스위치 단락 갯수가 현재 스위치 단락 갯수보다 큰 경우 현재 개방된 서브모듈의 충방전 스위치 중에서 기준 스위치 단락 갯수에서 현재 스위치 단락 갯수의 차만큼의 미리 설정된 단락 기준에 따라 선택된 스위치들을 단락하고, 기준 스위치 단락 갯수가 현재 스위치 단락 갯수보다 작은 경우 현재 단락된 서브모듈의 충방전 스위치 중에서 현재 스위치 단락 갯수에서 기준 스위치 단락 갯수의 차만큼의 미리 설정된 개방 기준에 따라 선택된 스위치들을 개방하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, a capacitor voltage adjusting method of a submodule performed by a capacitor voltage adjusting system of a modular multilevel converter submodule according to the present invention may include a capacitor voltage of a submodule of a modular multilevel converter within a preset allowable range. Determining whether the capacitor voltage is outside the allowable range, opening the charge / discharge switch of all the sub-modules performing charging / discharging, the current switch short-circuit among the preset number of reference switch short circuits and the charge / discharge switch of the submodules. Comparing the number. And shorting the selected switches according to a preset short-circuit criterion by the difference between the reference switch short-circuit number and the current switch short-circuit number among the charge / discharge switches of the currently open submodule, if the number of short-circuit switches of the reference switch is greater than the current switch short-circuit number. If the number of short circuits is smaller than the number of current switch shorts, opening the selected switches according to a preset opening criterion by the difference of the reference switch short circuit number from the current switch short circuit number among the charge / discharge switches of the currently shorted submodule.

이와 같은 구성에 의하면, 커패시터 전압에 대한 허용 범위를 설정하여 커패시터에 인가되는 전압 크기를 제한하면서, 전체가 아닌 일정 조건에 해당하는 일부 커패시터에 대해서만 전압 조정을 수행하게 된다. 이에 따라, 고가의 커패시터들을 보호하면서도 전체적인 스위칭 횟수를 줄여 컨버터의 전력 변환 효율 또한 높게 유지할 수 있게 된다.According to such a configuration, while setting the allowable range for the capacitor voltage to limit the magnitude of the voltage applied to the capacitor, the voltage adjustment is performed only for some capacitors corresponding to a predetermined condition, not the whole. As a result, it is possible to protect the expensive capacitors while reducing the overall number of switching to maintain a high power conversion efficiency of the converter.

이때, 미리 설정된 단락 기준은 모듈러 멀티레벨 컨버터의 암전류가 커패시터를 충전시키는 방향인 경우 커패시터 전압이 작은 순서이고, 모듈러 멀티레벨 컨버터의 암전류가 커패시터를 방전시키는 방향인 경우 커패시터 전압이 큰 순서일 수 있다. 또한, 미리 설정된 개방 기준은 모듈러 멀티레벨 컨버터의 암전류가 커패시터를 충전시키는 방향인 경우 커패시터 전압이 큰 순서이고, 모듈러 멀티레벨 컨버터의 암전류가 커패시터를 방전시키는 방향인 경우 커패시터 전압이 작은 순서일 수 있다.In this case, the preset short-circuit reference may be a sequence in which the capacitor voltage is small when the dark current of the modular multilevel converter is a direction for charging the capacitor, and may be in a sequence in which the capacitor voltage is large when the dark current of the modular multilevel converter is a direction for discharging the capacitor. . In addition, the preset open reference may be a sequence in which the capacitor voltage is larger when the dark current of the modular multilevel converter is in the direction of charging the capacitor, and in a sequence in which the capacitor voltage is small when the dark current of the modular multilevel converter is in the direction of discharging the capacitor. .

이와 같은 구성에 의하면, 커패시터의 충방전을 위한 스위치의 개방이나 단락이 필요한 경우, 암전류 방향에 따라 적절한 스위치를 개방 또는 단락시킴으로써, 허용 범위 내에서도 전압 밸런싱을 수행할 수 있게 된다.According to such a configuration, when opening or shorting of a switch for charging and discharging of a capacitor is necessary, voltage balancing can be performed even within an allowable range by opening or shorting an appropriate switch in the dark current direction.

또한, 허용 범위는 커패시터 전압 중 최대값의 크기를 이용하여 설정될 수 있으며, 특히, 커패시터 전압 중 최소값의 크기를 더 이용하여 설정될 수 있다.In addition, the allowable range may be set using the magnitude of the maximum value of the capacitor voltage, and in particular, may be set by further using the magnitude of the minimum value of the capacitor voltage.

또한, 커패시터 전압 중 최대값과 미리 설정된 비교값의 차를 이용하여 설정될 수 있으며, 이때, 비교값은 커패시터 전압들의 평균값일 수 있다.In addition, it may be set using a difference between a maximum value of the capacitor voltage and a preset comparison value, wherein the comparison value may be an average value of the capacitor voltages.

또한, 기준 스위치 단락 갯수는 모듈러 멀티레벨 컨버터의 출력 전압의 제어를 위해 모듈러 멀티레벨 컨버터의 제어 시스템에서 산출된 값일 수 있다.In addition, the reference switch short circuit number may be a value calculated by the control system of the modular multilevel converter to control the output voltage of the modular multilevel converter.

본 발명에 의하면, 이와 같은 구성에 의하면, 커패시터 전압에 대한 허용 범위를 설정하여 커패시터에 인가되는 전압 크기를 제한하면서, 전체가 아닌 일정 조건에 해당하는 일부 커패시터에 대해서만 전압 조정을 수행하게 된다. 이에 따라, 고가의 커패시터들을 보호하면서도 전체적인 스위칭 횟수를 줄여 컨버터의 전력 변환 효율 또한 높게 유지할 수 있게 된다.According to the present invention, according to this configuration, while setting the allowable range for the capacitor voltage to limit the voltage applied to the capacitor, the voltage adjustment is performed only for some capacitors corresponding to a predetermined condition, not the whole. As a result, it is possible to protect the expensive capacitors while reducing the overall number of switching to maintain a high power conversion efficiency of the converter.

또한, 커패시터의 충방전을 위한 스위치의 개방이나 단락이 필요한 경우, 암전류 방향에 따라 적절한 스위치를 개방 또는 단락시킴으로써, 허용 범위 내에서도 전압 밸런싱을 수행할 수 있게 된다.In addition, when opening or shorting the switch for charging and discharging the capacitor is necessary, by opening or shorting the appropriate switch according to the dark current direction, voltage balancing can be performed even within the allowable range.

도 1은 모듈러 멀티레벨 컨버터(MMC)의 서브 모듈을 설명하기 위한 하프 브릿지 컨버터의 회로도.
도 2는 모듈러 멀티레벨 컨버터(MMC)의 구성을 설명하기 위한 회로도.
도 3은 서브모듈 커패시터의 전압 밸런싱을 위한 종래 커패시터 전압 정렬 방법의 일 예가 도시된 개략적인 흐름도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈러 멀티레벨 컨버터 서브모듈의 커패시터 전압 조정 방법을 수행하기 위한 개략적인 흐름도.
도 5는 컨버터에서의 전력 변환을 위한 기준 스위치 단락 갯수가 전달되는 예가 도시된 도면.
도 6 내지 도 13은 종래 ATB 방식과 본 발명의 방식을 암당 432개 서브모듈을 가지는 MMC HILS(Hardware In the Loop Simulation) 시스템에 구현하여 실험한 파형을 도시한 도면.
도 14는 ATB 방식과 본 발명에서 제안한 방식에 대한 %band에 따른 평균 스위칭 주파수를 나타낸 그래프.
1 is a circuit diagram of a half bridge converter for explaining a submodule of a modular multilevel converter (MMC).
2 is a circuit diagram for explaining the configuration of a modular multilevel converter (MMC).
3 is a schematic flowchart illustrating an example of a conventional capacitor voltage alignment method for voltage balancing of a submodule capacitor.
4 is a schematic flowchart for performing a capacitor voltage adjusting method of a modular multilevel converter submodule according to an embodiment of the present invention;
5 is a diagram illustrating an example in which the number of reference switch short circuits for power conversion in a converter is transmitted.
Figures 6 to 13 are diagrams showing the experiments implemented by implementing the conventional ATB method and the method of the present invention in an MMC HILS (Hardware In the Loop Simulation) system having 432 submodules per arm.
14 is a graph showing an average switching frequency according to% band for the ATB scheme and the scheme proposed by the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈러 멀티레벨 컨버터 서브모듈의 커패시터 전압 조정 방법을 수행하기 위한 개략적인 흐름도이다. 도 4에서, 커패시터 전압 조정은 모듈러 멀티레벨 컨버터 제어 시스템에 포함되는 커패시터 전압 조정 시스템에 의해 수행될 수 있다. 이 경우, 커패시터 전압 조정 시스템은 하드웨어만으로 구현될 수 있으며, 하드웨어 및 하드웨어상에서 동작하는 소프트웨어로 함께 구현될 수도 있을 것이다. 4 is a schematic flowchart of a method of adjusting a capacitor voltage of a modular multilevel converter submodule according to an embodiment of the present invention. In FIG. 4, capacitor voltage regulation may be performed by a capacitor voltage regulation system included in a modular multilevel converter control system. In this case, the capacitor voltage regulation system may be implemented only in hardware, or may be implemented together in hardware and software operating on the hardware.

도 4에서, Vcap_max는 Maximum Voltage of SM(Sub-Module) Capacitors, Vcap_avr는 Average Voltage of SM Capacitors, %band는 Percentage of Tolerance Band, N은 Number of SM, Non은 Number of SM for Switching on, Non_old는 Previous number of SM for Switching on, iarm(t)는 Current of Arm을 각각 의미한다. In Figure 4, V cap _max the Maximum Voltage of SM (Sub-Module ) Capacitors, V cap _avr is Average Voltage of SM Capacitors,% band is Percentage of Tolerance Band, N is a Number of SM, N on the Number of SM for Switching on, N on_old means Previous number of SM for Switching on, i arm (t) means Current of Arm, respectively.

먼저, 모듈러 멀티레벨 컨버터 서브모듈의 커패시터 전압 조정 시스템은 서브모듈의 커패시터 전압을 그 크기에 따라 정렬하고(S110), 커패시터 전압이 미리 설정된 허용 범위 내에 있는 지를 판단한다(S120).First, the capacitor voltage adjusting system of the modular multilevel converter submodule arranges the capacitor voltage of the submodule according to its size (S110), and determines whether the capacitor voltage is within a preset allowable range (S120).

이때, 허용 범위는 커패시터 전압 중 최대값의 크기를 이용하여 설정될 수 있으며, 특히, 커패시터 전압 중 최소값의 크기를 더 이용하여 설정될 수 있다. 예를 들어, 커패시터 전압이 미리 설정된 최소값보다는 크고 미리 설정된 최대값보다는 작은 범위로 설정될 수 있다. In this case, the allowable range may be set using the magnitude of the maximum value of the capacitor voltage, and in particular, may be set by further using the magnitude of the minimum value of the capacitor voltage. For example, the capacitor voltage may be set in a range larger than a preset minimum value and smaller than a preset maximum value.

또한, 커패시터 전압 중 최대값과 미리 설정된 비교값의 차를 이용하여 설정될 수 있으며, 이때, 비교값은 커패시터 전압들의 평균값일 수 있다. 즉, 도 4에서 도시된 예에서와 같이, 허용 범위는 평균 전압을 사용한 밴드를 사용할 수도 있지만, 다른 특정한 값을 갖는 밴드를 사용할 수도 있다. In addition, it may be set using a difference between a maximum value of the capacitor voltage and a preset comparison value, wherein the comparison value may be an average value of the capacitor voltages. That is, as in the example shown in FIG. 4, the allowable range may use a band using an average voltage, but may use a band having another specific value.

판단 결과, 커패시터 전압이 허용 범위 밖에 있는 경우 충방전을 수행하는 모든 서브모듈들의 충방전 스위치를 개방하고(S130), 현재 단락된 스위치의 수를 '0'으로 설정한다(S140). 이어서, 미리 설정된 기준 스위치 단락 갯수와 서브모듈들의 충방전 스위치 중 현재 단락중인 현재 스위치 단락 갯수를 비교하고(S150), 어느 쪽이 큰 지를 판단한다(S160).As a result of the determination, when the capacitor voltage is outside the allowable range, the charge / discharge switches of all the sub-modules performing charge / discharge are opened (S130), and the number of currently shorted switches is set to '0' (S140). Subsequently, the preset reference switch short circuit number and the current switch short circuit number of current short-circuit among the charge / discharge switches of the submodules are compared (S150), and it is determined which one is larger (S160).

충방전 스위치는 서브모듈에 위치하는 스위치 중 직접 충반전을 수행하는 스위치로서, 도 1의 경우 상보적으로 동작하는 두 개의 스위치 S1과 S2 중 S1을 의미한다.Charge-discharge switch is a switch for manually performing the charging and inversion of the switches located in the sub-module, S means one of the two switches S 1 and S 2 which also operates in the case of the complementary one.

이때, 기준 스위치 단락 갯수는 모듈러 멀티레벨 컨버터의 출력 전압의 제어를 위해 모듈러 멀티레벨 컨버터의 제어 시스템에서 산출된 값일 수 있다. 도 5는 컨버터에서의 전력 변환을 위한 기준 스위치 단락 갯수가 전달되는 예가 도시된 도면이다. In this case, the number of reference switch short circuits may be a value calculated by the control system of the modular multilevel converter to control the output voltage of the modular multilevel converter. 5 is a diagram illustrating an example in which the number of reference switch short circuits for power conversion in a converter is transmitted.

도 5에는, 모듈러 멀티레벨 컨버터의 제어 시스템이 기준 스위치 단락 갯수를 산출하여 커패시터 전압 조정 시스템으로 전송하고, 커패시터 전압 조정 시스템이 전달된 갯수 정보를 이용하여 서브모듈 스위치의 게이팅 신호를 생성하는 예가 도시되어 있다.5 shows an example in which the control system of the modular multilevel converter calculates the number of reference switch short circuits and transmits them to the capacitor voltage adjusting system, and the capacitor voltage adjusting system generates the gating signals of the sub-module switches using the transferred information. It is.

보다 구체적으로, 전력 변환을 위한 기준 전압(Voltage Reference)이 전달되는 경우, 컨버터의 제어 시스템의 기준 스위치 단락 갯수 생성 모듈(Phase-Shifted Carrier 또는 NLC)은 기준 스위치 단락 갯수(Non)를 생성하고 이를 전달받은 커패시터 전압 조정 시스템의 선택 알고리즘(Selection Algorithm)이 단락 또는 개방될 서브모듈의 스위치를 선택하여 게이팅 신호(Gating Signal)를 전달하는 예가 도시되어 있다.More specifically, when a voltage reference for power conversion is delivered, a reference-switched number generation module (Phase-Shifted Carrier or NLC) of the control system of the converter generates a reference switch short-number (N on ) and An example in which a selection algorithm of the capacitor voltage adjusting system received this selects a switch of a submodule to be shorted or opened to transmit a gating signal.

비교 결과, 기준 스위치 단락 갯수가 상기 현재 스위치 단락 갯수보다 큰 경우 현재 개방된 서브모듈의 충방전 스위치 중에서 기준 스위치 단락 갯수에서 현재 스위치 단락 갯수의 차만큼의 미리 설정된 단락 기준에 따라 선택된 스위치들을 단락한다.As a result of comparison, when the number of reference switch short-circuits is larger than the current switch short-circuit number, the selected switches are shorted according to a preset short-circuit criterion by the difference between the reference switch short-circuit number and the current switch short-circuit number among the charge / discharge switches of the currently open submodule. .

이를 위해, 모듈러 멀티레벨 컨버터의 암전류의 방향을 판단하며(S170), 모듈러 멀티레벨 컨버터의 암전류가 커패시터를 충전시키는 방향인 경우 커패시터 전압이 작은 순서로 스위치를 단락 시키고(S180), 모듈러 멀티레벨 컨버터의 암전류가 커패시터를 방전시키는 방향인 경우 커패시터 전압이 큰 순서로 스위치를 단락 시킨다(S190).To this end, the direction of the dark current of the modular multi-level converter is determined (S170), when the dark current of the modular multi-level converter is a direction to charge the capacitor, the switch is short-circuited in the order of the capacitor voltage (S180), the modular multi-level converter If the dark current of the direction to discharge the capacitor short-circuit the switch in the order of the capacitor voltage is large (S190).

또한, 비교 결과, 기준 스위치 단락 갯수가 현재 스위치 단락 갯수보다 작은 경우에는 현재 단락된 서브모듈의 충방전 스위치 중에서 현재 스위치 단락 갯수에서 기준 스위치 단락 갯수의 차만큼의 미리 설정된 개방 기준에 따라 선택된 스위치들을 개방한다.Also, as a result of comparison, when the number of reference switch short circuits is smaller than the number of current switch short circuits, the switches selected according to a preset opening criterion by the difference of the reference switch short circuit number from the current switch short circuit number among the charge / discharge switches of the currently shorted submodule. Open.

이를 위해, 모듈러 멀티레벨 컨버터의 암전류 방향을 판단하며(S200), 모듈러 멀티레벨 컨버터의 암전류가 커패시터를 충전시키는 방향인 경우 커패시터 전압이 큰 순서로 스위치를 개방시키고(S210), 모듈러 멀티레벨 컨버터의 암전류가 커패시터를 방전시키는 방향인 경우 커패시터 전압이 작은 순서로 스위치를 개방 있다(S220).To this end, the dark current direction of the modular multilevel converter is determined (S200). When the dark current of the modular multilevel converter is a direction for charging the capacitor, the switches are opened in the order of the capacitor voltages being larger (S210). When the dark current is in the direction of discharging the capacitor, the switch is opened in the order of the capacitor voltage is small (S220).

마지막으로, 비교 결과, 기준 스위치 단락 갯수와 현재 스위치 단락 갯수가 동일한 경우, 서브모듈의 현재의 스위칭 상태를 유지한다(S230).Finally, as a result of the comparison, when the number of reference switch short circuits and the number of current switch short circuits are the same, the current switching state of the submodule is maintained (S230).

도 6 내지 도 13은 종래 ATB 방식과 본 발명의 방식을 암당 432개 서브모듈을 가지는 MMC HILS(Hardware In the Loop Simulation) 시스템에 구현하여 실험한 파형을 도시한 도면이다. 6 to 13 are diagrams illustrating waveforms implemented by implementing the conventional ATB scheme and the inventive scheme in an MMC HILS (Hardware In the Loop Simulation) system having 432 submodules per arm.

보다 구체적으로, 도 6과 도 7은 Tolerance Band가 4%일 때, ATB 방식과 본원 발명의 방식에 의한 서브 모듈 커패시터 전압 파형을 각각 도시한 도면이고, 도 8 및 도 9는 순환 전류 파형을 각각 도시한 도면이다.More specifically, FIGS. 6 and 7 show sub-module capacitor voltage waveforms according to the ATB method and the method of the present invention, respectively, when the tolerance band is 4%, and FIGS. 8 and 9 respectively show the cyclic current waveforms. The figure is shown.

또한, 도 10 및 도 11은 Tolerance Band가 8%일 때, ATB 방식과 본원 발명의 방식에 의한 서브 모듈 커패시터 전압 파형을 각각 도시한 도면이고, 도 12 및 도 13은 순환 전류 파형을 각각 도시한 도면이다.10 and 11 show sub-module capacitor voltage waveforms according to the ATB method and the method of the present invention, respectively, when the tolerance band is 8%, and FIGS. 12 and 13 show the cyclic current waveforms, respectively. Drawing.

ATB(Average Tolerance) 방식은 역시 종래 Full Sorting Method를 개선하기 위해 제안된 방식으로서, 서브모듈 커패시터 전압이 특정한 밴드를 벗어나면 소팅을 하고, 새로운 소팅 리스트를 사용하여 스위칭을 하게 되며, 특정한 밴드를 벗어나지 않으면 기존 소팅 리스트를 사용하여 스위칭이 일어나도록 하는 방식이다. ATB (Average Tolerance) method is also proposed to improve the conventional Full Sorting Method, which sorts when the sub-module capacitor voltage is out of a specific band, switches using a new sorting list, and does not go out of a specific band. Otherwise, switching is done using the existing sorting list.

ATB 방식은 허용 범위(Tolerance Band)를 두어 커패시터 전압의 리플을 제한하면서 스위칭 주파수를 줄일 수 있는 장점이 있지만, 커패시터 전압이 허용 밴드 안에 있을 때 기존 소팅 리스트를 사용하게 되므로, 현재의 전압 값을 반영하지 못하여 스위치가 온 되어 있는 서브모듈의 커패시터 전압이 허용 밴드에 도달되는 횟수가 상대적으로 증가하는 단점을 가진다.  The ATB method has the advantage of reducing the switching frequency while limiting the ripple of the capacitor voltage by setting a tolerance band, but using the existing sorting list when the capacitor voltage is in the allowable band, thus reflecting the current voltage value. As a result, the number of times that the capacitor voltage of the sub-module that is switched on reaches the allowable band is relatively increased.

도 6 내지 도 13에서, 본 발명에서 제안한 방식의 경우에서 순환전류 리플이 감소하는 것을 확인할 수 있다. 도 14는 ATB 방식과 본 발명에서 제안한 방식에 대한 %band에 따른 평균 스위칭 주파수를 나타낸 그래프이다. 도 14에서, 본원 발명의 방식에서, 기존 ATB 방식보다 대략 20% 전후로 스위칭 주파수가 감소하는 것을 확인할 수 있다.6 to 13, it can be seen that the cyclic current ripple decreases in the case of the scheme proposed by the present invention. 14 is a graph showing an average switching frequency according to% band for the ATB scheme and the scheme proposed by the present invention. 14, in the scheme of the present invention, it can be seen that the switching frequency is reduced by approximately 20% around the conventional ATB scheme.

종래 ATB 기술에서는 커패시터 전압이 허용 밴드 안에 있을 때에 소팅 리스트를 업데이트 하지 않지만 제안한 방식에서는 허용 밴드 안에 있을 때에도 소팅 리스트를 업데이트하여 전류 방향과 스위칭 상태에 따라 스위칭을 계속 하게 되어 허용 밴드를 벗어나는 커패시터 전압의 횟수를 적게 만들어서 평균 스위칭 주파수를 줄이고 순환전류 리플과 DC-링크 전압 리플을 감소시키게 되는 것이다.Conventional ATB technology does not update the sorting list when the capacitor voltage is in the allowable band, but the proposed scheme updates the sorting list even when it is in the allowable band to continue switching according to the current direction and switching state. By reducing the number of times, the average switching frequency is reduced and circulating current ripple and DC-link voltage ripple are reduced.

정리하자면, 본 발명에서는, 밴드를 벗어나면 정렬(Sorting)을 통해 캐패시터 전압이 가장 작은 SM 혹은 가장 큰 SM부터 스위칭하고, 밴드를 벗어나지 않을 경우에는 정렬(Sorting)을 하지 않고 기존에 정렬된 형태에서 스위칭을 하는 기존의 ATB 방식에 비해, 제안한 방식은 밴드를 벗어나지 않을 때에도 켜거나 꺼야 할 SM 중에서 캐패시터 전압을 계속 정렬(Sorting)하여 전압이 가장 작은 서브모듈(SM) 혹은 가장 큰 서브모듈(SM) 부터 스위칭 한다. In summary, in the present invention, when the band is out of band, the capacitor voltage is switched from the smallest SM or the largest SM through sorting, and when the band is not out of the band, the capacitor voltage is not sorted. Compared to the existing ATB method of switching, the proposed method continuously sorts the capacitor voltage among SMs that should be turned on or off even when leaving the band, so that the smallest submodule (SM) or the largest submodule (SM) Switch from

따라서, 기존 방식에 비해 전압 밸런싱이 골고루 이루어지기 때문에 순환전류의 크기와 DC-링크 리플이 작아지는 효과를 얻을 수 있으며 또한 밴드에 도달하는 속도가 상대적으로 느리기 때문에 스위칭 주파수가 감소하게 된다. 또한, 스위칭 주파수를 줄일 수 있으므로 시스템의 손실을 감소시킬 수 있게 된다.Therefore, since voltage balancing is more evenly compared to the conventional method, the size of the circulating current and the DC-link ripple are reduced, and the switching frequency is reduced because the speed of reaching the band is relatively slow. In addition, the switching frequency can be reduced, thereby reducing the loss of the system.

본 발명이 비록 일부 바람직한 실시예에 의해 설명되었지만, 본 발명의 범위는 이에 의해 제한되어서는 아니 되고, 특허청구범위에 의해 뒷받침되는 상기 실시예의 변형이나 개량에도 미쳐야 할 것이다.Although the present invention has been described in terms of some preferred embodiments, the scope of the present invention should not be limited thereby, but should be construed as a modification or improvement of the above embodiments supported by the claims.

Claims (9)

모듈러 멀티레벨 컨버터 서브모듈의 커패시터 전압 조정 시스템이 수행하는 서브모듈의 커패시터 전압 조정 방법으로서,
모듈러 멀티레벨 컨버터의 모든 개별 서브모듈들의 커패시터 전압이 미리 설정된 허용 범위 내에 있는 지를 판단하는 단계;
상기 커패시터 전압이 상기 허용 범위 외에 있는 경우 충방전을 수행하는 모든 상기 서브모듈들의 충방전 스위치를 개방하는 단계;
미리 설정된 기준 스위치 단락 갯수와 상기 서브모듈들의 충방전 스위치 중 현재 단락중인 현재 스위치 단락 갯수를 비교하는 단계; 및
상기 기준 스위치 단락 갯수가 상기 현재 스위치 단락 갯수보다 큰 경우 현재 개방된 상기 서브모듈의 충방전 스위치 중에서 상기 기준 스위치 단락 갯수에서 상기 현재 스위치 단락 갯수의 차만큼의 미리 설정된 단락 기준에 따라 선택된 스위치들을 단락하고,
상기 기준 스위치 단락 갯수가 상기 현재 스위치 단락 갯수보다 작은 경우 현재 단락된 상기 서브모듈의 충방전 스위치 중에서 상기 현재 스위치 단락 갯수에서 상기 기준 스위치 단락 갯수의 차만큼의 미리 설정된 개방 기준에 따라 선택된 스위치들을 개방하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈러 멀티레벨 컨버터 서브모듈의 커패시터 전압 조정 방법.
A capacitor voltage adjusting method of a submodule performed by a capacitor voltage adjusting system of a modular multilevel converter submodule,
Determining whether the capacitor voltages of all individual submodules of the modular multilevel converter are within a preset allowable range;
Opening charge / discharge switches of all the sub-modules for performing charge / discharge when the capacitor voltage is outside the allowable range;
Comparing a preset reference switch short circuit number with a current switch short circuit number of charge / discharge switches of the sub-modules; And
When the reference switch short-circuit number is larger than the current switch short-circuit number, the switches selected according to a predetermined short-circuit criterion equal to the difference between the reference switch short-circuit number and the current switch short-circuit number among the charge / discharge switches of the submodule currently open. and,
When the reference switch short circuit number is smaller than the current switch short circuit number, the switches selected according to a predetermined opening criterion by the difference of the reference switch short circuit number from the current switch short circuit number among the charge / discharge switches of the submodule currently shorted are opened. Capacitor voltage adjustment method of the modular multi-level converter submodule, characterized in that it comprises a.
청구항 1에 있어서,
상기 미리 설정된 단락 기준은 상기 모듈러 멀티레벨 컨버터의 암전류가 상기 커패시터를 충전시키는 방향인 경우 상기 커패시터 전압이 작은 순서이고, 상기 모듈러 멀티레벨 컨버터의 암전류가 상기 커패시터를 방전시키는 방향인 경우 상기 커패시터 전압이 큰 순서인 것을 특징으로 하는 모듈러 멀티레벨 컨버터 서브모듈의 커패시터 전압 조정 방법.
The method according to claim 1,
The predetermined short-circuit reference is the order of the capacitor voltage is small when the dark current of the modular multi-level converter is the direction to charge the capacitor, the capacitor voltage is the direction when the dark current of the modular multi-level converter is the direction to discharge the capacitor A capacitor voltage adjusting method of a modular multilevel converter submodule, characterized in that in large order.
청구항 1에 있어서,
상기 미리 설정된 개방 기준은 상기 모듈러 멀티레벨 컨버터의 암전류가 상기 커패시터를 충전시키는 방향인 경우 상기 커패시터 전압이 큰 순서이고, 상기 모듈러 멀티레벨 컨버터의 암전류가 상기 커패시터를 방전시키는 방향인 경우 상기 커패시터 전압이 작은 순서인 것을 특징으로 하는 모듈러 멀티레벨 컨버터 서브모듈의 커패시터 전압 조정 방법.
The method according to claim 1,
The predetermined open reference may be the order of the capacitor voltage when the dark current of the modular multi-level converter is the direction to charge the capacitor, the capacitor voltage is the order when the dark current of the modular multi-level converter is the direction to discharge the capacitor A capacitor voltage adjusting method of a modular multilevel converter submodule, characterized in that the order is small.
청구항 1에 있어서,
상기 허용 범위는 미리 설정된 최대값의 크기를 이용하여 설정되는 것을 특징으로 하는 모듈러 멀티레벨 컨버터 서브모듈의 커패시터 전압 조정 방법.
The method according to claim 1,
And the allowable range is set using a magnitude of a preset maximum value.
청구항 4에 있어서,
상기 허용 범위는 미리 설정된 최소값의 크기를 더 이용하여 설정되는 것을 특징으로 하는 모듈러 멀티레벨 컨버터 서브모듈의 커패시터 전압 조정 방법.
The method according to claim 4,
And the allowable range is set by further using a preset minimum value.
모듈러 멀티레벨 컨버터 서브모듈의 커패시터 전압 조정 시스템이 수행하는 서브모듈의 커패시터 전압 조정 방법으로서,
모듈러 멀티레벨 컨버터의 서브모듈들의 커패시터 전압 중 최대값과 미리 설정된 비교값의 차가 미리 설정된 허용 범위 내에 있는 지를 판단하는 단계;
상기 최대값과 상기 비교값의 차가 상기 허용 범위 외에 있는 경우 충방전을 수행하는 모든 상기 서브모듈들의 충방전 스위치를 개방하는 단계;
미리 설정된 기준 스위치 단락 갯수와 상기 서브모듈들의 충방전 스위치 중 현재 단락중인 현재 스위치 단락 갯수를 비교하는 단계; 및
상기 기준 스위치 단락 갯수가 상기 현재 스위치 단락 갯수보다 큰 경우 현재 개방된 상기 서브모듈의 충방전 스위치 중에서 상기 기준 스위치 단락 갯수에서 상기 현재 스위치 단락 갯수의 차만큼의 미리 설정된 단락 기준에 따라 선택된 스위치들을 단락하고,
상기 기준 스위치 단락 갯수가 상기 현재 스위치 단락 갯수보다 작은 경우 현재 단락된 상기 서브모듈의 충방전 스위치 중에서 상기 현재 스위치 단락 갯수에서 상기 기준 스위치 단락 갯수의 차만큼의 미리 설정된 개방 기준에 따라 선택된 스위치들을 개방하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈러 멀티레벨 컨버터 서브모듈의 커패시터 전압 조정 방법.
A capacitor voltage adjusting method of a submodule performed by a capacitor voltage adjusting system of a modular multilevel converter submodule,
Determining whether a difference between a maximum value of the capacitor voltages of the sub-modules of the modular multilevel converter and a preset comparison value is within a preset allowable range;
Opening charge / discharge switches of all the sub-modules that perform charge / discharge when the difference between the maximum value and the comparison value is outside the allowable range;
Comparing a preset reference switch short circuit number with a current switch short circuit number of charge / discharge switches of the sub-modules; And
When the reference switch short-circuit number is larger than the current switch short-circuit number, the switches selected according to a predetermined short-circuit criterion equal to the difference between the reference switch short-circuit number and the current switch short-circuit number among the charge / discharge switches of the submodule currently open. and,
When the reference switch short circuit number is smaller than the current switch short circuit number, the switches selected according to a predetermined opening criterion by the difference of the reference switch short circuit number from the current switch short circuit number among the charge / discharge switches of the submodule currently shorted are opened. Capacitor voltage adjusting method of a modular multilevel converter submodule, characterized in that it comprises a step of.
청구항 6에 있어서,
상기 비교값은 상기 커패시터 전압들의 평균값인 것을 특징으로 하는 모듈러 멀티레벨 컨버터 서브모듈의 커패시터 전압 조정 방법.
The method according to claim 6,
And wherein the comparison value is an average value of the capacitor voltages.
청구항 1에 있어서,
상기 기준 스위치 단락 갯수는 상기 모듈러 멀티레벨 컨버터의 출력 전압의 제어를 위해 상기 모듈러 멀티레벨 컨버터의 제어 시스템에서 산출된 값인 것을 특징으로 하는 모듈러 멀티레벨 컨버터 서브모듈의 커패시터 전압 조정 방법.
The method according to claim 1,
And the reference switch short circuit number is a value calculated by a control system of the modular multilevel converter to control an output voltage of the modular multilevel converter.
청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 청구항의 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기록한 기록 매체.

A recording medium having recorded thereon a computer readable program for executing the method of any one of claims 1 to 8.

KR1020180139549A 2018-11-14 2018-11-14 Method for controlling capacitor voltage of modular multilevel converter submodule and a recording medium having computer readable program for executing the method KR102086530B1 (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3890178A1 (en) * 2020-04-02 2021-10-06 General Electric Technology GmbH Improvements in or relating to chain-link converters
KR20220126153A (en) * 2021-03-08 2022-09-15 엘에스일렉트릭(주) VBE controller for switching control of sub-modules and MMC-type STATCOM system including the same

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113364022B (en) * 2021-05-18 2022-05-17 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司 Method and system for optimizing switching loss of power sub-module of flexible direct current transmission system

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101221159B1 (en) * 2011-12-30 2013-01-10 연세대학교 산학협력단 Multilevel converter controlling method
JP2014233198A (en) * 2013-05-28 2014-12-11 エルエス産電株式会社Lsis Co., Ltd. Method for controlling multilevel converter
KR20160008753A (en) * 2014-07-15 2016-01-25 전남대학교산학협력단 Switching control method of modular multilevel converter for voltage balancing of sub-module group
US9473013B2 (en) 2012-07-06 2016-10-18 Abb Schweiz Ag Controlling a modular converter with a plurality of converter modules
KR20170004345A (en) * 2015-07-02 2017-01-11 엘에스산전 주식회사 A modular multi-level converter and method of controlling a voltage balancing in the modular multi-level converter
KR20170101766A (en) * 2016-02-29 2017-09-06 더 보잉 컴파니 Balancing current within a modular converter system

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101608280B1 (en) * 2014-07-15 2016-04-01 전남대학교산학협력단 Switching control method of modular multilevel converter having half-level group

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101221159B1 (en) * 2011-12-30 2013-01-10 연세대학교 산학협력단 Multilevel converter controlling method
US9473013B2 (en) 2012-07-06 2016-10-18 Abb Schweiz Ag Controlling a modular converter with a plurality of converter modules
JP2014233198A (en) * 2013-05-28 2014-12-11 エルエス産電株式会社Lsis Co., Ltd. Method for controlling multilevel converter
KR20160008753A (en) * 2014-07-15 2016-01-25 전남대학교산학협력단 Switching control method of modular multilevel converter for voltage balancing of sub-module group
KR20170004345A (en) * 2015-07-02 2017-01-11 엘에스산전 주식회사 A modular multi-level converter and method of controlling a voltage balancing in the modular multi-level converter
KR20170101766A (en) * 2016-02-29 2017-09-06 더 보잉 컴파니 Balancing current within a modular converter system

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3890178A1 (en) * 2020-04-02 2021-10-06 General Electric Technology GmbH Improvements in or relating to chain-link converters
WO2021198381A1 (en) * 2020-04-02 2021-10-07 General Electric Technology Gmbh Improvements in or relating to chain-link converters
KR20220126153A (en) * 2021-03-08 2022-09-15 엘에스일렉트릭(주) VBE controller for switching control of sub-modules and MMC-type STATCOM system including the same
KR102572441B1 (en) * 2021-03-08 2023-08-30 엘에스일렉트릭(주) VBE controller for switching control of sub-modules and MMC-type STATCOM system including the same

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