KR102440726B1 - 하프 브리지와 풀 브리지가 혼합된 모듈형 멀티레벨 컨버터의 기동 방법 및 장치 - Google Patents

하프 브리지와 풀 브리지가 혼합된 모듈형 멀티레벨 컨버터의 기동 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하프 브리지와 풀 브리지가 혼합된 모듈형 멀티레벨 컨버터의 기동 방법에 관한 것이다. 상기 방법은, 모든 하프 브리지 서브모듈 및 모든 풀 브리지 서브모듈이 각자의 초기 전압에 도달하도록, 상기 복수의 하프 브리지 서브모듈 및 상기 복수의 풀 브리지 서브모듈이 래치 상태를 유지하도록 제어하는 단계; 상기 복수의 하프 브리지 서브모듈이 래치 상태를 유지하도록 제어하고, 적어도 일부의 풀 브리지 서브모듈의 동작 상태를 제어하여 모든 풀 브리지 서브모듈의 총전압 증가 속도를 저하시키는 단계; 및 모든 하프 브리지 서브모듈의 전압과 모든 풀 브리지 서브모듈의 전압이 정격 전압에 도달하도록, 각 풀 브리지 서브모듈과 각 하프 브리지 서브모듈의 동작 상태를 각각 제어하는 단계를 포함한다. 본 발명은 또한 하프 브리지와 풀 브리지가 혼합된 모듈형 멀티레벨 컨버터의 기동 장치에 관한 것이다. 상기 방법 및 장치는, 시스템이 잠금 해제되는 순간에 큰 돌입 전류를 피할 수 있으므로 시스템의 안전성을 향상시킨다.

Description

하프 브리지와 풀 브리지가 혼합된 모듈형 멀티레벨 컨버터의 기동 방법 및 장치
본 발명은 전력 공급 기술분야에 관한 것으로, 상세하게는 하프 브리지와 풀 브리지가 혼합된 모듈형 멀티레벨 컨버터의 기동 방법 및 장치에 관한 것이다.
모듈형 멀티레벨 컨버터(Modular Multilevel Converter, MMC)는 여러 개 컨버터 밸브 서브모듈 유닛의 캐스케이드 접속을 통해 고전압 출력을 실현한다. MMC는 스위칭 소자의 직접적인 캐스케이드 접속을 필요로 하지 않고, 소자의 트리거(trigger) 일치성에 대한 요구가 낮으며, 또한 확장성이 우수하고, 스위칭 주파수가 낮고, 작동 손실이 낮으며, 출력 전압 파형의 품질이 높다는 장점을 갖고 있다.
그러나, 교류 전력망이 MMC를 통해 유연 직류 송전망에 전력을 공급하는 경우, 유연 직류 송전망의 낮은 감쇠 특성으로 인하여, MMC에 단락 오류가 발생할 때 오류 초기의 전류 상승률은 밀리초당 수천 암페어 수준에 이르며, 교류 차단기의 차단 속도는 수십 밀리초에 불과하고, 이러한 수십 밀리초의 시간을 경과하는 동안 직류 네트워크에서 MMC와 같은 핵심 장비로 하여금 가혹한 전기적 스트레스를 받게 하므로 전력망에서의 설비 작동 안전성을 낮춘다. 따라서, MMC에 단락 오류가 발생하는 경우, 전력망 시스템의 안전성은 좋지 않다.
이를 감안하여, 현재 MMC에 단락 오류가 발생할 때 전력망 시스템의 안전성이 떨어지는 문제점을 고려한, 하프 브리지와 풀 브리지가 혼합된 모듈형 멀티레벨 컨버터의 기동 방법 및 장치를 제공할 필요가 있다.
하프 브리지와 풀 브리지가 혼합된 모듈형 멀티레벨 컨버터의 기동 방법에 있어서, 상기 모듈형 멀티레벨 컨버터는 복수의 하프 브리지 서브모듈과 복수의 풀 브리지 서브모듈을 포함한다. 상기 방법은,
모든 하프 브리지 서브모듈 및 모든 풀 브리지 서브모듈이 각자의 초기 전압에 도달하도록, 상기 복수의 하프 브리지 서브모듈 및 상기 복수의 풀 브리지 서브모듈이 모두 래치 상태를 유지하도록 제어하는 단계;
상기 복수의 하프 브리지 서브모듈이 래치 상태를 유지하도록 제어하고, 적어도 일부의 풀 브리지 서브모듈의 동작 상태를 제어하여 모든 풀 브리지 서브모듈의 총전압 증가 속도를 저하시키는 단계; 여기서 상기 풀 브리지 서브모듈의 동작 상태는 래치 상태, 하프 래치 상태 또는 바이패스 상태로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하며;
모든 하프 브리지 서브모듈의 전압과 모든 풀 브리지 서브모듈의 전압이 정격 전압에 도달하도록, 각 풀 브리지 서브모듈과 각 하프 브리지 서브모듈의 동작 상태를 각각 제어하는 단계를 포함하되, 여기서 상기 하프 브리지 서브모듈의 동작 상태는 바이패스 상태 또는 래치 상태를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 모듈형 멀티레벨 컨버터는 충전 저항과의 직렬 연결을 통해 교류 전력망에 연결된다.
일 실시예에서, 상기의 모든 하프 브리지 서브모듈이 래치 상태를 유지하게 하고, 적어도 일부의 풀 브리지 서브모듈의 동작 상태를 제어하여 풀 브리지 서브모듈의 총전압 증가 속도를 저하시키는 단계 전에,
상기 충전 저항의 전류가 기설정된 전류값보다 작은 경우, 상기 충전 저항이 바이패스 되도록 제어하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기의 모든 하프 브리지 서브모듈이 래치 상태를 유지하게 하고, 적어도 일부의 풀 브리지 서브모듈의 동작 상태를 제어하여 풀 브리지 서브모듈의 총전압 증가 속도를 저하시키는 단계 전에,
상기 충전 저항의 전압이 기설정된 전압값보다 큰 경우, 상기 충전 저항이 바이패스 되도록 제어하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기의 모든 하프 브리지 서브모듈이 래치 상태를 유지하게 하고, 적어도 일부의 풀 브리지 서브모듈의 동작 상태를 제어하여 풀 브리지 서브모듈의 총전압 증가 속도를 저하시키는 단계는,
각 풀 브리지 서브모듈의 전압이 셀프 파워 서플라이의 동작 역치에 도달하는 경우, 모든 하프 브리지 서브모듈이 래치 상태를 유지하도록 제어하는 단계;
전압이 제1 역치 전압이상인 풀 브리지 서브모듈이 바이패스 되도록 제어하는 단계;
전압이 제2 역치 전압 내지 상기 제1 역치 전압 사이에 있는 풀 브리지 서브모듈이 하프 래치 상태가 되도록 제어하는 단계; 여기서 상기 제2 역치 전압은 상기 제1 역치 전압보다 작으며;
전압이 상기 제2 역치 전압보다 작은 풀 브리지 서브모듈이 래치 상태가 되도록 제어하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기의 모든 하프 브리지 서브모듈이 래치 상태를 유지하게 하고, 적어도 일부의 풀 브리지 서브모듈의 동작 상태를 제어하여 풀 브리지 서브모듈의 총전압 증가 속도를 저하시키는 단계 이후에는,
모든 하프 브리지 서브모듈의 평균 전압과 모든 풀 브리지 서브모듈의 평균 전압의 비율값이 기설정된 배수보다 큰 경우, 모든 풀 브리지 서브모듈이 하프 래치 상태가 되도록 제어하고, 모든 하프 브리지 서브모듈이 래치 상태가 되도록 제어하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 기설정된 배수는 0.6 내지 1.4인 것이다.
일 실시예에서, 상기의 모든 하프 브리지 서브모듈과 모든 풀 브리지 서브모듈의 총전압이 정격 전압에 도달하도록, 각 풀 브리지 서브모듈과 각 하프 브리지 서브모듈의 동작 상태를 각각 제어하는 단계는,
전압이 제3 역치 전압이상인 풀 브리지 서브모듈이 바이패스 되도록 제어하고, 전압이 제3 역치 전압이상인 하프 브리지 서브모듈이 바이패스 되도록 제어하는 단계를 포함한다.
하프 브리지와 풀 브리지가 혼합된 모듈형 멀티레벨 컨버터의 기동 장치에 있어서, 상기 모듈형 멀티레벨 컨버터는 복수의 하프 브리지 서브모듈과 복수의 풀 브리지 서브모듈을 포함하고, 상기 모듈형 멀티레벨 컨버터는 충전 저항과의 직렬 연결을 통해 교류 전력망에 연결된다. 상기 장치는,
모든 하프 브리지 서브모듈 및 모든 풀 브리지 서브모듈이 초기 전압에 도달하도록, 모든 하프 브리지 서브모듈 및 모든 풀 브리지 서브모듈이 래치 상태를 유지하도록 제어하기 위한 비제어(uncontrolled) 기동 모듈;
모든 하프 브리지 서브모듈이 래치 상태를 유지하도록 제어하고, 적어도 일부의 풀 브리지 서브모듈의 동작 상태를 제어하여 풀 브리지 서브모듈의 총전압 증가 속도를 저하시키기 위한 반제어(half-controlled) 기동 모듈; 여기서 상기 풀 브리지 서브모듈의 동작 상태는 래치 상태, 하프 래치 상태 또는 바이패스 상태로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하며;
모든 하프 브리지 서브모듈의 전압이 정격 전압에 도달하고 모든 풀 브리지 서브모듈의 전압이 정격 전압에 도달하도록, 각 풀 브리지 서브모듈과 각 하프 브리지 서브모듈의 동작 상태를 각각 제어하기 위한 풀제어(full-controlled) 기동 모듈을 포함하되, 여기서 상기 하프 브리지 서브모듈의 동작 상태는 바이패스 상태 또는 래치 상태를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 반제어 기동 모듈은, 각 풀 브리지 서브모듈의 전압이 셀프 파워 서플라이의 동작 역치에 도달하는 경우, 모든 하프 브리지 서브모듈이 래치 상태를 유지하도록 제어하기 위한 것이고;
상기 반제어 기동 모듈은 또한, 전압이 제1 역치 전압이상인 풀 브리지 서브모듈이 바이패스 되도록 제어하기 위한 것이고;
상기 반제어 기동 모듈은 또한, 전압이 제2 역치 전압 내지 상기 제1 역치 전압 사이에 있는 풀 브리지 서브모듈이 하프 래치 상태가 되도록 제어하기 위한 것이고; 여기서 상기 제2 역치 전압은 상기 제1 역치 전압보다 작으며;
상기 반제어 기동 모듈은 또한, 전압이 상기 제2 역치 전압보다 작은 풀 브리지 서브모듈이 래치 상태가 되도록 제어하기 위한 것이다.
상술한 하프 브리지와 풀 브리지가 혼합된 모듈형 멀티레벨 컨버터의 기동 방법 및 장치는, 우선 모든 하프 브리지 서브모듈 및 모든 풀 브리지 서브모듈이 래치 상태를 유지하도록, 즉 모든 하프 브리지 서브모듈 및 모든 풀 브리지 서브모듈이 모두 충전 과정에 처해 있도록 제어하여, 모든 하프 브리지 서브모듈 및 모든 풀 브리지 서브모듈이 초기 전압에 도달하게 한다. 다음, 모든 하프 브리지 서브모듈이 래치 상태를 유지하도록 제어하고, 적어도 일부의 풀 브리지 서브모듈의 동작 상태를 제어하여 풀 브리지 서브모듈의 총전압 증가 속도를 저하시킨다. 이와 같이, 모든 하프 브리지 서브모듈의 평균 전압이 점차적으로 증가하고, 모든 풀 브리지 서브모듈의 평균 전압도 점차적으로 증가하며, 양자는 점차적으로 접근하며, 이 때 모든 서브모듈의 전압은 균형적이다. 그 다음, 각 풀 브리지 서브모듈과 각 하프 브리지 서브모듈의 동작 상태를 각각 제어함으로써, 모든 하프 브리지 서브모듈의 전압이 정격 전압에 도달하고 모든 풀 브리지 서브모듈의 전압이 정격 전압에 도달하도록 한다. 이와 같이, 모듈형 멀티레벨 컨버터의 기동 과정에서 모든 풀 브리지 서브모듈 및 모든 하프 브리지 서브모듈의 전압이 서서히 증가하고, 모든 서브모듈의 전압은 비교적 균형적인 상태를 유지하게 된다. 따라서, 모듈형 멀티레벨 컨버터의 출력 전압은 정격 전압에 이르기까지 서서히 증가하여, 시스템이 잠금 해제되는 순간에 큰 돌입 전류를 피할 수 있으므로 전력망 시스템의 안전 계수가 향상된다.
도 1은 일 실시예에 따른 모듈형 멀티레벨 컨버터를 제시하는 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 하프 브리지 서브모듈을 제시하는 도면이다.
도 3은 본 출원의 일 실시예에 따른 하프 브리지 서브모듈의 바이패스를 제시하는 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 풀 브리지 서브모듈을 제시하는 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 풀 브리지 서브모듈의 하프 래치 상태를 제시하는 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 풀 브리지 서브모듈의 바이패스를 제시하는 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 모듈형 멀티레벨 컨버터와 교류 전력망 사이의 연결을 제시하는 도면이다.
도 8은 제1 실시예에 따른 하프 브리지와 풀 브리지가 혼합된 모듈형 멀티레벨 컨버터의 기동 방법의 흐름도를 제시하는 도면이다.
도 9는 제2 실시예에 따른 하프 브리지와 풀 브리지가 혼합된 모듈형 멀티레벨 컨버터의 기동 방법의 흐름도를 제시하는 도면이다.
도 10은 제3 실시예에 따른 하프 브리지와 풀 브리지가 혼합된 모듈형 멀티레벨 컨버터의 기동 방법의 흐름도를 제시하는 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른 하프 브리지와 풀 브리지가 혼합된 모듈형 멀티레벨 컨버터의 기동 장치의 구조 블록도를 제시하는 도면이다.
본 발명의 상기 목적, 특징 및 장점을 보다 명확하게 이해하기 위해, 이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대해 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 모듈형 멀티레벨 컨버터를 제시하는 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 모듈형 멀티레벨 컨버터는 복수의 하프 브리지 서브모듈과 복수의 풀 브리지 서브모듈을 포함한다. 하프 브리지 서브모듈과 풀 브리지 서브모듈을 서브모듈로 통칭한다. 하프 브리지와 풀 브리지가 혼합된 모듈형 멀티레벨 컨버터(이하, "컨버터"로 약칭함)는 적어도 하나의 위상 유닛을 포함한다. 본 실시예에서 컨버터는 A상 유닛, B상 유닛, C상 유닛인 3개의 위상 유닛을 포함한다. 각 위상 유닛은 상부 브리지 암 및 하부 브리지 암을 포함한다. 상부 브리지 암은 하부 브리지 암과 동일한 구조를 갖는다. 각각의 상부 브리지 암 및 하부 브리지 암은 서로 직렬로 연결된 적어도 하나의 하프 브리지 서브모듈, 적어도 하나의 풀 브리지 서브모듈 및 하나의 리액터를 포함한다. 본 실시예에서, 각각의 상부 브리지 암 및 하부 브리지 암은 서로 직렬로 연결된 하나의 하프 브리지 서브모듈, 하나의 풀 브리지 서브모듈 및 하나의 리액터를 포함한다. 본 실시예에서 컨버터는 제어 설비(도시되지 않음)를 더 포함한다.
이하에서, 우선 하프 브리지 서브모듈과 풀 브리지 서브모듈을 상세하게 소개한다.
도 2는 일 실시예에 따른 하프 브리지 서브모듈을 제시하는 도면이다. 하프 브리지 서브모듈은 커패시터 및 상기 커패시터에 병렬로 연결된 제1 스위칭 유닛을 포함한다. 본 실시예에서, 제1 스위칭 유닛은 제1 턴오프 가능 소자 및 제2 턴오프 가능 소자를 포함한다. 제1 턴오프 가능 소자의 음극과 제2 턴오프 가능 소자의 양극은 직렬로 연결되어 제1 스위칭 유닛을 구성한다. 제1 턴오프 가능 소자의 양극은 제1 스위칭 유닛의 양극으로서 기능하고, 제2 턴오프 가능 소자의 음극은 제1 스위칭 유닛의 음극으로서 기능한다. 제1 턴오프 가능 소자와 제2 턴오프 가능 소자의 연결점은 제1 종단점으로 사용되고, 제1 스위칭 유닛의 음극은 제2 종단점으로 사용된다. 하프 브리지 서브모듈은 제1 종단점 및 제2 종단점을 통해 상응하는 회로에 연결된다. 하프 브리지 서브모듈의 동작 상태는 바이패스 또는 래치 상태를 포함한다.
하프 브리지 서브모듈이 래치 상태인 동작 상태는 도 2를 참조할 수 있다. 하프 브리지 서브모듈이 래치 상태인 것은, 하프 브리지 서브모듈의 제1 턴오프 가능 소자가 턴오프 되어 있고 제2 턴오프 가능 소자가 턴오프 되어 있음을 의미한다.
도 3은 본 출원의 일 실시예에 따른 하프 브리지 서브모듈의 바이패스를 제시하는 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 하프 브리지 서브모듈이 바이패스 상태인 것은, 하프 브리지 서브모듈의 제1 턴오프 가능 소자가 턴오프 되어 있고 제2 턴오프 가능 소자가 턴온 되어 있음을 의미한다.
도 4는 일 실시예에 따른 풀 브리지 서브모듈을 제시하는 도면이다. 풀 브리지 서브모듈은 커패시터 및 상기 커패시터에 병렬로 연결된 제2 스위칭 유닛과 제3 스위칭 유닛을 포함한다. 제2 스위칭 유닛은 제3 턴오프 가능 소자 및 제4 턴오프 가능 소자를 포함한다. 제3 턴오프 가능 소자의 음극과 제4 턴오프 가능 소자의 양극은 직렬로 연결되어 구성된다. 제3 턴오프 가능 소자의 양극은 제2 스위칭 유닛의 양극으로서 기능하고, 제4 턴오프 가능 소자의 음극은 제2 스위칭 유닛의 음극으로서 기능한다. 제3 턴오프 가능 소자와 제4 턴오프 가능 소자의 연결점은 제3 종단점으로 사용된다. 제3 스위칭 유닛은 제5 턴오프 가능 소자 및 제6 턴오프 가능 소자를 포함한다. 제5 턴오프 가능 소자의 음극과 제6 턴오프 가능 소자의 양극은 직렬로 연결된다. 제5 턴오프 가능 소자의 양극은 제3 스위칭 유닛의 양극으로서 기능하고, 제6 턴오프 가능 소자의 음극은 제3 스위칭 유닛의 음극으로서 기능한다. 제5 턴오프 가능 소자와 제6 턴오프 가능 소자의 연결점은 제4 종단점으로 사용된다. 풀 브리지 서브모듈은 제3 종단점 및 제4 종단점을 통해 상응하는 회로에 연결된다. 풀 브리지 서브모듈의 동작 상태는 래치 상태, 하프 래치 상태 또는 바이패스 상태로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함한다.
풀 브리지 서브모듈이 래치 상태인 것은, 풀 브리지 서브모듈의 제3 내지 제6 턴오프 가능 소자가 전부 턴오프 되어 있음을 의미한다. 풀 브리지 서브모듈이 래치 상태인 것은 도 4를 참조할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 풀 브리지 서브모듈의 하프 래치 상태를 제시하는 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 풀 브리지 서브모듈이 하프 래치 상태인 것은, 풀 브리지 서브모듈의 제3 턴오프 가능 소자가 턴온 되어 있고 제4 내지 제6 턴오프 가능 소자가 턴오프 되어 있음을 의미한다. 다른 실시예에서, 제3 내지 제5 턴오프 가능 소자가 턴오프 되어 있고, 제6 턴오프 가능 소자가 턴온 되어 있을 수도 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 풀 브리지 서브모듈의 바이패스를 제시하는 도면이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 풀 브리지 서브모듈이 바이패스 상태인 것은, 풀 브리지 서브모듈의 제3 및 제5 턴오프 가능 소자가 턴오프 되어 있고, 제4 및 제6 턴오프 가능 소자가 턴온 되어 있음을 의미한다. 또는 다른 실시예에서, 제3 및 제5 턴오프 가능 소자가 턴온 되어 있고, 제4 및 제6 턴오프 가능 소자가 턴오프 되어 있을 수도 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 모듈형 멀티레벨 컨버터와 교류 전력망 사이의 연결을 제시하는 도면이다. 모듈형 멀티레벨 컨버터는 충전 저항과의 직렬 연결을 통해 교류 전력망에 연결된다. 본 실시예에서, 컨버터는 충전 저항(R)과 이의 바이패스 스위치(QA), 인입선 스위치(QF)를 통해 교류 전력망에 연결된다. 여기서, 충전 저항(R)은 인입선 스위치(QF)에 직렬로 연결된다. 충전 저항(R)은 바이패스 스위치(QA)에 병렬로 연결된다.
도 8은 제1 실시예에 따른 하프 브리지와 풀 브리지가 혼합된 모듈형 멀티레벨 컨버터의 기동 방법의 흐름도를 제시하는 도면이다. 상기 방법은 다음 단계를 포함한다:
S120단계: 모든 하프 브리지 서브모듈 및 모든 풀 브리지 서브모듈이 초기 전압에 도달하도록, 모든 하프 브리지 서브모듈 및 모든 풀 브리지 서브모듈이 래치 상태를 유지하도록 제어한다.
구체적으로, 상기 단계는 비제어(uncontrolled) 기동 단계이다. 즉, 이 단계에서, 제어 설비는 모든 서브모듈이 래치 상태가 되도록 제어하고 인입선 스위치(QF)를 닫아 모든 서브모듈을 충전함으로써, 모든 서브모듈이 동작 가능한 초기 전압을 갖게 한다. 이와 같이, 각 서브모듈은 준비 동작으로 진입할 수 있다. 충전 저항(R)은 교류 시스템에서 충전하는 초기 단계에 과전류가 발생하여 시스템 소자가 손상되는 것을 피할 수 있다. 충전 저항의 전류가 기설정된 전류값보다 작은 경우, 제어 설비는 충전 저항이 바이패스 되도록 제어한다. 또는, 충전 저항의 전압이 기설정된 전압값보다 낮은 경우, 제어 설비는 충전 저항이 바이패스 되도록 제어한다. 교류 전류의 한 주기 내에서, 하나의 풀 브리지 서브모듈은 지속적으로 충전될 수 있고, 하나의 하프 브리지 서브모듈은 절반의 주기 동안만 충전될 수 있다. 따라서, 동일한 충전 시간을 거친 후, 하나의 풀 브리지 서브모듈의 전압은 하나의 하프 브리지 서브모듈의 전압의 약 2배가 되고, 양자의 전압은 모두 비교적 낮다. 이와 같이, 컨버터의 다음 동작 단계로의 진입을 위한 준비를 할 수 있다. 또한, 기설정된 전류값은 0.1pu일 수 있다. 기설정된 전압값은 0일 수 있다.
S140단계: 모든 하프 브리지 서브모듈이 래치 상태를 유지하도록 제어하고, 적어도 일부의 풀 브리지 서브모듈의 동작 상태를 제어하여 풀 브리지 서브모듈의 총전압 증가 속도를 저하시킨다.
구체적으로, 상기 단계는 반제어(half-controlled) 기동 단계로서, 즉 제어 설비는 풀 브리지 서브모듈만을 제어하고 하프 브리지 서브모듈은 제어할 필요가 없다. 제어 설비는 일부의 풀 브리지 서브모듈이 하프 래치 상태가 되도록 제어하여, 이러한 풀 브리지 서브모듈이 교류 전류의 절반 주기 동안 충전할 수 있게 한다. 또는, 제어 설비는 일부의 풀 브리지 서브모듈이 바이패스 되도록 제어하여, 이러한 풀 브리지 서브모듈의 충전이 중단되게 한다. 이와 같이, 모든 풀 브리지 서브모듈의 충전 속도를 감소시켜 총전압의 상승 속도를 감소시킬 수 있고; 한편으로는 모든 하프 브리지 서브모듈의 충전 속도를 증가시켜 전압의 상승 속도를 증가시킬 수 있다. 따라서, 모든 하프 브리지 서브모듈의 평균 전압이 점차적으로 증가하고, 모든 풀 브리지 서브모듈의 평균 전압도 점차적으로 증가하지만, 양자는 점차적으로 접근하고 있다. 최종적으로 모든 서브모듈의 전압은 균형적이게 된다. 따라서, 컨버터의 출력 전압은 안정적으로 상승하여 돌입 전류의 확률을 줄인다.
S160단계: 모든 하프 브리지 서브모듈의 전압이 정격 전압에 도달하고 모든 풀 브리지 서브모듈의 전압이 정격 전압에 도달하도록, 각 풀 브리지 서브모듈과 각 하프 브리지 서브모듈의 동작 상태를 각각 제어한다.
구체적으로, 상기 단계는 풀제어(full-controlled) 기동 단계로서, 즉 제어 설비는 풀 브리지 서브모듈 및 하프 브리지 서브모듈을 동시에 제어할 수 있다. 각 풀 브리지 서브모듈과 각 하프 브리지 서브모듈의 동작 상태를 동적으로 제어하여, 모든 서브모듈의 전압이 정격 전압에 도달하기까지 서서히 조절함으로써, 기동 과정을 완성시킬 수 있다.
상술한 하프 브리지와 풀 브리지가 혼합된 모듈형 멀티레벨 컨버터의 기동 방법은, 우선 모든 하프 브리지 서브모듈 및 모든 풀 브리지 서브모듈이 래치 상태를 유지하도록, 즉 모든 하프 브리지 서브모듈 및 모든 풀 브리지 서브모듈이 모두 충전 과정에 처해 있도록 제어하여, 모든 하프 브리지 서브모듈 및 모든 풀 브리지 서브모듈이 초기 전압에 도달하게 한다. 다음, 모든 하프 브리지 서브모듈이 래치 상태를 유지하도록 제어하고, 적어도 일부의 풀 브리지 서브모듈의 동작 상태를 제어하여 풀 브리지 서브모듈의 총전압 증가 속도를 저하시킨다. 이와 같이, 모든 하프 브리지 서브모듈의 평균 전압이 점차적으로 증가하고, 모든 풀 브리지 서브모듈의 평균 전압도 점차적으로 증가하며, 양자는 점차적으로 접근하며, 이 때 모든 서브모듈의 전압은 균형적이다. 그 다음, 각 풀 브리지 서브모듈과 각 하프 브리지 서브모듈의 동작 상태를 각각 제어함으로써, 모든 하프 브리지 서브모듈의 전압이 정격 전압에 도달하고 모든 풀 브리지 서브모듈의 전압이 정격 전압에 도달하도록 한다. 이와 같이, 모듈형 멀티레벨 컨버터의 기동 과정에서 모든 풀 브리지 서브모듈 및 모든 하프 브리지 서브모듈의 전압이 서서히 증가하고, 모든 서브모듈의 전압은 비교적 균형적인 상태를 유지하게 된다. 따라서, 모듈형 멀티레벨 컨버터의 출력 전압은 정격 전압에 이르기까지 서서히 증가하여, 시스템이 잠금 해제되는 순간에 큰 돌입 전류를 피할 수 있으므로 전력망 시스템의 안전 계수가 향상된다.
도 9는 제2 실시예에 따른 하프 브리지와 풀 브리지가 혼합된 모듈형 멀티레벨 컨버터의 기동 방법의 흐름도를 제시하는 도면이다. 모든 하프 브리지 서브모듈이 래치 상태를 유지하도록 제어하고, 적어도 일부의 풀 브리지 서브모듈의 동작 상태를 제어하여 풀 브리지 서브모듈의 총전압 증가 속도를 저하시키는 단계, 즉 S140단계 전에 다음 단계를 포함한다:
S130단계: 각 풀 브리지 서브모듈의 전압이 셀프 파워 서플라이의 동작 역치에 도달하였는지 여부를 검측한다. 각 풀 브리지 서브모듈의 전압이 셀프 파워 서플라이의 동작 역치에 도달하는 경우, S140단계를 수행한다. 각 풀 브리지 서브모듈의 전압이 셀프 파워 서플라이의 동작 역치에 도달하지 못한 경우, S130단계를 계속 수행한다.
구체적으로, 각 풀 브리지 서브모듈의 전압이 셀프 파워 서플라이의 동작 역치에 도달하였는지 여부는, 각 풀 브리지 서브모듈이 정상적으로 작동할 수 있는지 여부를 의미한다. 각 풀 브리지 서브모듈의 전압이 셀프 파워 서플라이의 동작 역치에 도달하는 경우, 각 풀 브리지 서브모듈이 자체적으로 작동을 트리거할 수 있음을 의미한다. 그렇지 않은 경우, 전압이 동작 역치에 도달하지 않은 풀 브리지 서브모듈은 충전을 계속해야 한다.
모든 하프 브리지 서브모듈이 래치 상태를 유지하도록 제어하고, 적어도 일부의 풀 브리지 서브모듈의 동작 상태를 제어하여 풀 브리지 서브모듈의 총전압 증가 속도를 저하시키는 단계, 즉 S140단계는 다음 단계를 포함한다:
각 풀 브리지 서브모듈의 전압이 셀프 파워 서플라이의 동작 역치에 도달하는 경우, S141단계를 수행하여, 모든 하프 브리지 서브모듈이 래치 상태를 유지하도록 제어한다.
구체적으로, 이때 각각의 하프 브리지 서브모듈의 전압은 어느 하나의 풀 브리지 서브모듈의 전압보다 낮다. 이 단계에서 제어 설비는 하프 브리지 서브모듈의 충전이 계속되도록 한다.
S142단계: 전압이 제1 역치 전압이상인 풀 브리지 서브모듈이 바이패스 되도록 제어한다.
구체적으로, 제어 설비는 제1 역치 전압 이상의 전압을 갖는 풀 브리지 서브모듈이 바이패스 되도록 제어하여, 이러한 풀 브리지 서브모듈이 충전되지도 않고 방전되지도 않도록 할 수 있다. 이와 같이, 동일한 교류 전력망에서, 동시에 충전되는 풀 브리지 서브모듈의 개수를 줄일 수 있고, 충전되는 하프 브리지 서브모듈의 개수는 일정하기 때문에, 각 하프 브리지 서브모듈의 전압 상승 속도, 즉 각 하프 브리지 서브모듈의 충전 속도가 빨라진다.
S143단계: 전압이 제2 역치 전압 내지 제1 역치 전압 사이에 있는 풀 브리지 서브모듈이 하프 래치 상태가 되도록 제어한다.
구체적으로, 제2 역치 전압은 제1 역치 전압보다 작다. 제어 설비는 제2 역치 전압 내지 제1 역치 전압의 전압을 갖는 풀 브리지 서브모듈이 하프 래치 상태가 되도록 제어하여, 풀 브리지 서브모듈을 하프 브리지 서브모듈과 동등하게 할 수 있고, 한편으로 이러한 풀 브리지 서브모듈의 전압은 비교적 낮아서 충전을 계속할 수 있지만 충전 속도가 느려진다. 다른 한편으로, 각 하프 브리지 서브모듈의 충전 속도를 더 상승시킬 수 있다.
S144단계: 전압이 제2 역치 전압보다 작은 풀 브리지 서브모듈이 래치 상태가 되도록 제어한다.
구체적으로, 제어 설비는 제2 역치 전압보다 낮은 전압을 갖는 풀 브리지 서브모듈의 전압을 비교적 작게 제어하여, 이러한 풀 브리지 서브모듈이 래치 상태가 되도록, 즉 이러한 풀 브리지 서브모듈이 정상 속도로 계속 충전되도록 한다.
상술한 단계들을 통해, 제어 설비는 모든 풀 브리지 서브모듈의 전체적인 충전 속도를 감소시키고 모든 하프 브리지 서브모듈의 전체적인 충전 속도를 증가시킬 수 있다. 모든 하프 브리지 서브모듈의 평균 전압은 점차적으로 증가한다. 모든 풀 브리지 서브모듈의 평균 전압도 점차적으로 증가한다. 그러나, 모든 하프 브리지 서브모듈의 평균 전압이 증가하는 속도는, 모든 풀 브리지 서브모듈의 평균 전압이 증가하는 속도보다 크다. 최종적으로, 하프 브리지 서브모듈의 평균 전압과 풀 브리지 서브모듈의 평균 전압은 일치해지는 추세, 즉 하프 브리지 서브모듈의 평균 전압과 풀 브리지 서브모듈의 평균 전압은 동일하거나 대략 동일할 수 있다. 이와 같이, 컨버터 내의 모든 서브모듈의 전압은 점차적으로 군형 상태에 도달하고, 최종적으로 모든 서브모듈의 전압은 셀프 파워 서플라이의 동작 역치에 도달하여, 각 서브모듈의 셀프 파워 서플라이의 설계 난이도를 감소시킨다. 또한, 컨버터의 전압이 서서히 상승하여 돌입 전류를 효과적으로 방지할 수 있다.
도 10은 제3 실시예에 따른 하프 브리지와 풀 브리지가 혼합된 모듈형 멀티레벨 컨버터의 기동 방법의 흐름도를 제시하는 도면이다. 본 실시예에서, 모든 하프 브리지 서브모듈이 래치 상태를 유지하도록 제어하고, 적어도 일부의 풀 브리지 서브모듈의 동작 상태를 제어하여 풀 브리지 서브모듈의 총전압 증가 속도를 저하시키는 단계, 즉 S140단계 이후에 다음 단계를 포함한다:
S151단계: 모든 하프 브리지 서브모듈의 평균 전압과 모든 풀 브리지 서브모듈의 평균 전압의 비율값이 기설정된 배수보다 큰지 여부를 판단한다.
S153단계: 모든 하프 브리지 서브모듈의 평균 전압과 모든 풀 브리지 서브모듈의 평균 전압의 비율값이 기설정된 배수보다 큰 경우, 모든 풀 브리지 서브모듈이 하프 래치 상태가 되도록 제어하고, 모든 하프 브리지 서브모듈이 래치 상태가 되도록 제어한다.
이와 같이, 제어 설비는 모든 풀 브리지 서브모듈을 하프 브리지 서브모듈과 동등하게 할 수 있고, 즉 컨버터 내의 모든 서브모듈은 모두 하프 브리지 서브모듈이 될 수 있다. 이때, 컨버터 내의 서브모듈 타입은 단일화될 수 있어, 제어 설비를 통한 제어가 편리하다. 구체적으로, 기설정된 배수는 0.6 내지 1.4일 수 있다. 이와 같이, 모든 하프 브리지 서브모듈의 평균 전압은 모든 풀 브리지 서브모듈의 평균 전압 대략 동일하다. 즉, 컨버터의 전압이 균형 상태에 도달하며 컨버터의 전압은 시종 균형적인 증가를 유지한다.
본 실시예에서, 모든 하프 브리지 서브모듈과 모든 풀 브리지 서브모듈의 총전압이 정격 전압에 도달하도록, 각 풀 브리지 서브모듈과 각 하프 브리지 서브모듈의 동작 상태를 각각 제어하는 단계, 즉 S160단계는 다음 단계를 포함한다:
S161단계: 전압이 제3 역치 전압이상인 풀 브리지 서브모듈이 바이패스 되도록 제어하고, 전압이 제3 역치 전압이상인 하프 브리지 서브모듈이 바이패스 되도록 제어한다.
구체적으로, 컨버터의 전압이 정격 전압에 근접한 경우, 제어 설비는 전압이 비교적 높은 일부의 풀 브리지 서브모듈의 충전이 중단되도록, 즉 바이패스 상태가 되도록 제어한다. 제어 설비는 전압이 비교적 높은 일부의 하프 브리지 서브모듈의 충전이 중단되도록, 즉 바이패스 상태가 되도록 제어한다. 이와 같이, 모든 서브모듈의 총전압이 정격 전압에 서서히 근접하도록, 모든 서브모듈의 전압 상승 속도를 계속 감소시킨다. 이로 하여 컨버터의 잠금 해제 순간에 큰 돌입 전류를 초래하는 것을 방지한다.
도 11은 일 실시예에 따른 하프 브리지와 풀 브리지가 혼합된 모듈형 멀티레벨 컨버터의 기동 장치의 구조 블록도를 제시하는 도면이다. 하프 브리지와 풀 브리지가 혼합된 모듈형 멀티레벨 컨버터의 기동 장치에 있어서, 모듈형 멀티레벨 컨버터는 복수의 하프 브리지 서브모듈과 복수의 풀 브리지 서브모듈을 포함하고, 모듈형 멀티레벨 컨버터는 충전 저항과의 직렬 연결을 통해 교류 전력망에 연결된다. 상기 장치는,
모든 하프 브리지 서브모듈 및 모든 풀 브리지 서브모듈이 초기 전압에 도달하도록, 모든 하프 브리지 서브모듈 및 모든 풀 브리지 서브모듈이 래치 상태를 유지하도록 제어하기 위한 비제어 기동 모듈(120);
모든 하프 브리지 서브모듈이 래치 상태를 유지하도록 제어하고, 적어도 일부의 풀 브리지 서브모듈의 동작 상태를 제어하여 풀 브리지 서브모듈의 총전압 증가 속도를 저하시키기 위한 반제어 기동 모듈(140); 여기서 풀 브리지 서브모듈의 동작 상태는 래치 상태, 하프 래치 상태 또는 바이패스 상태로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하며;
모든 하프 브리지 서브모듈의 전압이 정격 전압에 도달하고 모든 풀 브리지 서브모듈의 전압이 정격 전압에 도달하도록, 각 풀 브리지 서브모듈과 각 하프 브리지 서브모듈의 동작 상태를 각각 제어하기 위한 풀제어 기동 모듈(160)을 포함하되, 여기서 하프 브리지 서브모듈의 동작 상태는 바이패스 상태 또는 래치 상태를 포함한다.
상술한 하프 브리지와 풀 브리지가 혼합된 모듈형 멀티레벨 컨버터의 기동 장치는, 우선 모든 하프 브리지 서브모듈 및 모든 풀 브리지 서브모듈이 래치 상태를 유지하도록, 즉 모든 하프 브리지 서브모듈 및 모든 풀 브리지 서브모듈이 모두 충전 과정에 처해 있도록 제어함으로써, 모든 하프 브리지 서브모듈 및 모든 풀 브리지 서브모듈이 초기 전압에 도달하게 한다. 다음, 모든 하프 브리지 서브모듈이 래치 상태를 유지하도록 제어하고, 적어도 일부의 풀 브리지 서브모듈의 동작 상태를 제어하여 풀 브리지 서브모듈의 총전압 증가 속도를 저하시킨다. 이와 같이, 모든 하프 브리지 서브모듈의 평균 전압이 점차적으로 증가하고, 모든 풀 브리지 서브모듈의 평균 전압도 점차적으로 증가하며, 양자는 점차적으로 접근하며, 이 때 모든 서브모듈의 전압은 균형적이다. 그 다음, 각 풀 브리지 서브모듈과 각 하프 브리지 서브모듈의 동작 상태를 각각 제어함으로써, 모든 하프 브리지 서브모듈의 전압이 정격 전압에 도달하고 모든 풀 브리지 서브모듈의 전압이 정격 전압에 도달하도록 한다. 이와 같이, 모듈형 멀티레벨 컨버터의 기동 과정에서 모든 풀 브리지 서브모듈 및 모든 하프 브리지 서브모듈의 전압이 서서히 증가하고, 모든 서브모듈의 전압은 비교적 균형적인 상태를 유지하게 된다. 따라서, 모듈형 멀티레벨 컨버터의 출력 전압은 정격 전압에 이르기까지 서서히 증가하여, 시스템이 잠금 해제되는 순간에 큰 돌입 전류를 피할 수 있으므로 전력망 시스템의 안전 계수가 향상된다.
일 실시예에서, 반제어 기동 모듈(140)은, 각 풀 브리지 서브모듈의 전압이 셀프 파워 서플라이의 동작 역치에 도달하는 경우, 모든 하프 브리지 서브모듈이 래치 상태를 유지하도록 제어하기 위한 것이고;
반제어 기동 모듈(140)은 또한, 전압이 제1 역치 전압이상인 풀 브리지 서브모듈이 바이패스 되도록 제어하기 위한 것이고;
반제어 기동 모듈(140)은 또한, 전압이 제2 역치 전압 내지 제1 역치 전압 사이에 있는 풀 브리지 서브모듈이 하프 래치 상태가 되도록 제어하기 위한 것이고; 여기서 제2 역치 전압은 제1 역치 전압보다 작으며;
반제어 기동 모듈(140)은 또한, 전압이 제2 역치 전압보다 작은 풀 브리지 서브모듈이 래치 상태가 되도록 제어하기 위한 것이다.
이상에서 설명된 실시예의 각 기술적 특징은 임의로 조합될 수 있고, 설명의 간략화를 위해, 상기 실시예에서 각 기술적 특징의 모든 가능한 조합은 서술되지 않았지만, 이들의 기술적 특징의 조합 사이에 모순이 없는 한, 본 명세서에서 기재 범위에 속하는 것으로 간주되어야 한다.
이상에서 설명된 실시예는 단지 본 발명의 특정 실시예를 나타내며, 그에 대한 설명은 보다 구체적이고 상세하게 기술되어 있지만, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 통상의 기술자는 본 발명의 개념을 벗어나지 않고 여러 가지 변형 및 개선을 행할 수 있으며, 이들은 모두 본 발명의 보호 범위 내에 속하는 것이 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 따라 한정된다.

Claims (10)

  1. 하프 브리지와 풀 브리지가 혼합된 모듈형 멀티레벨 컨버터의 기동 방법으로서,
    상기 모듈형 멀티레벨 컨버터는 복수의 하프 브리지 서브모듈과 복수의 풀 브리지 서브모듈을 포함하고,
    상기 방법은,
    모든 하프 브리지 서브모듈 및 모든 풀 브리지 서브모듈이 각자의 초기 전압에 도달하도록, 상기 복수의 하프 브리지 서브모듈 및 상기 복수의 풀 브리지 서브모듈이 래치 상태를 유지하도록 제어하는 단계;
    상기 복수의 하프 브리지 서브모듈이 래치 상태를 유지하도록 제어하고, 적어도 일부의 풀 브리지 서브모듈의 동작 상태를 제어하여 모든 풀 브리지 서브모듈의 총전압 증가 속도를 저하시키는 단계 - 상기 풀 브리지 서브모듈의 동작 상태는 래치 상태, 하프 래치 상태 또는 바이패스 상태로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함함 - ;
    모든 하프 브리지 서브모듈의 평균 전압과 모든 풀 브리지 서브모듈의 평균 전압의 비율값이 기설정된 배수보다 큰 경우, 모든 풀 브리지 서브모듈이 하프 래치 상태가 되도록 제어하고, 모든 하프 브리지 서브모듈이 래치 상태가 되도록 제어하는 단계; 및
    모든 하프 브리지 서브모듈의 전압과 모든 풀 브리지 서브모듈의 전압이 정격 전압에 도달하도록, 각 풀 브리지 서브모듈과 각 하프 브리지 서브모듈의 동작 상태를 각각 제어하는 단계를 포함하되,
    상기 하프 브리지 서브모듈의 동작 상태는 바이패스 상태 또는 래치 상태를 포함하는 것을 특징으로 하는 하프 브리지와 풀 브리지가 혼합된 모듈형 멀티레벨 컨버터의 기동방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 모듈형 멀티레벨 컨버터는 충전 저항과의 직렬 연결을 통해 교류 전력망에 연결되는 것을 특징으로 하는 하프 브리지와 풀 브리지가 혼합된 모듈형 멀티레벨 컨버터의 기동방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기의 모든 하프 브리지 서브모듈이 래치 상태를 유지하게 하고, 적어도 일부의 풀 브리지 서브모듈의 동작 상태를 제어하여 풀 브리지 서브모듈의 총전압 증가 속도를 저하시키는 단계 전에,
    상기 충전 저항의 전류가 기설정된 전류값보다 작은 경우, 상기 충전 저항이 바이패스 되도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하프 브리지와 풀 브리지가 혼합된 모듈형 멀티레벨 컨버터의 기동방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기의 모든 하프 브리지 서브모듈이 래치 상태를 유지하게 하고, 적어도 일부의 풀 브리지 서브모듈의 동작 상태를 제어하여 풀 브리지 서브모듈의 총전압 증가 속도를 저하시키는 단계 전에,
    상기 충전 저항의 전압이 기설정된 전압값보다 낮은 경우, 상기 충전 저항이 바이패스 되도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하프 브리지와 풀 브리지가 혼합된 모듈형 멀티레벨 컨버터의 기동방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기의 모든 하프 브리지 서브모듈이 래치 상태를 유지하게 하고, 적어도 일부의 풀 브리지 서브모듈의 동작 상태를 제어하여 풀 브리지 서브모듈의 총전압 증가 속도를 저하시키는 단계는,
    각 풀 브리지 서브모듈의 전압이 셀프 파워 서플라이의 동작 역치에 도달하는 경우, 모든 하프 브리지 서브모듈이 래치 상태를 유지하도록 제어하는 단계;
    풀 브리지 서브모듈의 전압이 제1 역치 전압이상인 경우, 해당 풀 브리지 서브모듈이 바이패스 되도록 제어하는 단계;
    풀 브리지 서브모듈의 전압이 제2 역치 전압 내지 상기 제1 역치 전압 사이에 있는 경우, 해당 풀 브리지 서브모듈이 하프 래치 상태가 되도록 제어하는 단계 - 상기 제2 역치 전압은 상기 제1 역치 전압보다 작음 - ;
    풀 브리지 서브모듈의 전압이 상기 제2 역치 전압보다 작은 경우, 해당 풀 브리지 서브모듈이 래치 상태가 되도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하프 브리지와 풀 브리지가 혼합된 모듈형 멀티레벨 컨버터의 기동방법.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 기설정된 배수는 0.6 내지 1.4인 것을 특징으로 하는 하프 브리지와 풀 브리지가 혼합된 모듈형 멀티레벨 컨버터의 기동방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기의 모든 하프 브리지 서브모듈과 모든 풀 브리지 서브모듈의 총전압이 정격 전압에 도달하도록, 각 풀 브리지 서브모듈과 각 하프 브리지 서브모듈의 동작 상태를 각각 제어하는 단계는,
    풀 브리지 서브모듈의 전압이 제3 역치 전압이상인 경우, 해당 풀 브리지 서브모듈이 바이패스 되도록 제어하고, 하프 브리지 서브모듈의 전압이 제3 역치 전압이상인 경우, 해당 하프 브리지 서브모듈이 바이패스 되도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하프 브리지와 풀 브리지가 혼합된 모듈형 멀티레벨 컨버터의 기동방법.
  9. 하프 브리지와 풀 브리지가 혼합된 모듈형 멀티레벨 컨버터의 기동 장치로서,
    상기 모듈형 멀티레벨 컨버터는 복수의 하프 브리지 서브모듈과 복수의 풀 브리지 서브모듈을 포함하고, 상기 모듈형 멀티레벨 컨버터는 충전 저항과의 직렬 연결을 통해 교류 전력망에 연결되며,
    상기 장치는,
    모든 하프 브리지 서브모듈 및 모든 풀 브리지 서브모듈이 초기 전압에 도달하도록, 모든 하프 브리지 서브모듈 및 모든 풀 브리지 서브모듈이 래치 상태를 유지하도록 제어하기 위한 비제어 기동 모듈;
    모든 하프 브리지 서브모듈이 래치 상태를 유지하도록 제어하고, 적어도 일부의 풀 브리지 서브모듈의 동작 상태를 제어하여 풀 브리지 서브모듈의 총전압 증가 속도를 저하시키기 위한 반제어 기동 모듈 - 상기 풀 브리지 서브모듈의 동작 상태는 래치 상태, 하프 래치 상태 또는 바이패스 상태로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하며, 모든 하프 브리지 서브모듈의 평균 전압과 모든 풀 브리지 서브모듈의 평균 전압의 비율값이 기설정된 배수보다 큰 경우, 모든 풀 브리지 서브모듈이 하프 래치 상태가 되도록 제어되고, 모든 하프 브리지 서브모듈이 래치 상태가 되도록 제어됨 - ; 및
    모든 하프 브리지 서브모듈의 전압이 정격 전압에 도달하고 모든 풀 브리지 서브모듈의 전압이 정격 전압에 도달하도록, 각 풀 브리지 서브모듈과 각 하프 브리지 서브모듈의 동작 상태를 각각 제어하기 위한 풀제어 기동 모듈을 포함하되,
    상기 하프 브리지 서브모듈의 동작 상태는 바이패스 상태 또는 래치 상태를 포함하는 것을 특징으로 하는 하프 브리지와 풀 브리지가 혼합된 모듈형 멀티레벨 컨버터의 기동장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 반제어 기동 모듈은, 각 풀 브리지 서브모듈의 전압이 셀프 파워 서플라이의 동작 역치에 도달하는 경우, 모든 하프 브리지 서브모듈이 래치 상태를 유지하도록 제어하기 위한 것이고;
    상기 반제어 기동 모듈은 또한, 풀 브리지 서브모듈의 전압이 제1 역치 전압이상인 경우, 해당 풀 브리지 서브모듈이 바이패스 되도록 제어하기 위한 것이고;
    상기 반제어 기동 모듈은 또한, 풀 브리지 서브모듈의 전압이 제2 역치 전압 내지 상기 제1 역치 전압 사이에 있는 경우, 해당 풀 브리지 서브모듈이 하프 래치 상태가 되도록 제어하기 위한 것이고, 상기 제2 역치 전압은 상기 제1 역치 전압보다 작으며;
    상기 반제어 기동 모듈은 또한, 풀 브리지 서브모듈의 전압이 상기 제2 역치 전압보다 작은 경우, 해당 풀 브리지 서브모듈이 래치 상태가 되도록 제어하기 위한 것을 특징으로 하는 하프 브리지와 풀 브리지가 혼합된 모듈형 멀티레벨 컨버터의 기동장치.
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