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KR102044510B1 - Ｍｍｃ 컨버터 초기충전시 서브모듈 상태 진단방법 - Google Patents

Ｍｍｃ 컨버터 초기충전시 서브모듈 상태 진단방법 Download PDF

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KR102044510B1
KR102044510B1 KR1020170183186A KR20170183186A KR102044510B1 KR 102044510 B1 KR102044510 B1 KR 102044510B1 KR 1020170183186 A KR1020170183186 A KR 1020170183186A KR 20170183186 A KR20170183186 A KR 20170183186A KR 102044510 B1 KR102044510 B1 KR 102044510B1
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Abstract

본 발명은 MMC 컨버터의 초기충전시 서브모듈 상태 진단방법으로서, 상위제어기가 MMC 컨버터의 정지상태를 확인하는 단계; 상기 MMC 컨버터가 정지상태이면 상기 상위제어기가 AC측으로부터 AC전압이 상기 MMC 컨버터 내 N개의 서브모듈로 공급되도록 하는 단계; 상기 공급된 AC전압에 의해 서브모듈 내 커패시터에 초기충전전압이 충전되는 단계; 상기 서브모듈제어기가 상기 서브모듈이 현재 고장상태인지 확인하여 고장상태인 경우 고장신호를 상기 상위제어기로 전송하는 단계; 상기 서브모듈의 전압검출부가 상기 커패시터에 충전되는 초기충전전압을 검출하여 상기 서브모듈제어기로 전송하는 단계; 상기 서브모듈제어기가 상기 수신된 초기충전전압을 상기 상위제어기로 전달하는 단계; 및 상기 상위제어기가 상기 서브모듈제어기로부터의 고장신호 수신여부 및 상기 각 서브모듈의 초기충전전압을 이용하여 상기 각 서브모듈의 상태를 진단하는 단계를 포함한다.

Description

ＭＭＣ 컨버터 초기충전시 서브모듈 상태 진단방법{State diagnostic method of sub-modules in the initial charge of MMC converter}
본 발명은 서브모듈(sub-module)의 상태 진단방법에 관한 것으로서, 특히 모듈러 멀티레벨 컨버터(MMC: Modular Multilevel Converter)의 운전 전 서브모듈의 초기충전시 충전전압을 확인하여 상태를 진단하도록 하는 MMC 컨버터 초기충전시 서브모듈 상태 진단방법에 관한 것이다.
초고압 직류송전(HVDC: High Voltage Direct Current) 시스템은 발전소에서 생산된 교류전력을 직류로 변환시켜 송전하고 수전단에서 교류로 재변환하여 부하에 전력을 공급하도록 한다. 이러한 HVDC 시스템은 전압 승압을 통하여 효율적이고 경제적 전력전송이 가능하고, 이종계통 연계, 장거리 고효율 송전 등의 장점을 갖는다.
또한, 정지형 동기 보상기(STATCOM: Static Synchronous Compensator)는 일반적으로 FACTS(Flexible AC Transmission System) 기기 중 하나의 부류로 전력계통에 연결되어 전력전송 용량을 증대시키고 기존 설비의 이용률을 극대화하기 위해 사용되는 전력전자 기반의 보상기기를 말한다. 이러한 STATCOM 시스템은 전력반도체를 사용하여 계통을 병렬로 보상함으로써 전압을 일정하게 유지시켜 계통을 안정화시키는 장점을 갖는다.
이러한 HVDC 시스템 또는 STATCOM에 MMC 컨버터가 연계될 수 있다. MMC 컨버터는 서로 직렬로 연결된 복수의 서브모듈(sub-module)을 포함하며 전압을 변환하고 전력전송을 위한 전류의 통로 역할을 하게 된다.
도 1은 종래의 일반적인 MMC 컨버터의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, MMC 컨버터(10)는 예컨대, 3개의 레그(Leg)(13a,13b,13c), 6개의 암(Arm)(11a,11b,11c,12a,12b,12c)으로 이루어지고, 각 암(Arm)에는 복수의 서브모듈(SM)이 포함된다. 이러한 암(Arm)은 상위 암(Upper Arm)(11a,11b,11c) 및 하위 암(Lower Arm)(12a,12b,12c)으로 구성될 수 있다. 도면에는 일례로 각 암별로 4개의 서브모듈(SM)을 예시하고 있으나 이러한 서브모듈(SM)의 개수는 당연히 변경이 가능하다.
이러한 MMC 컨버터(10)는 모선을 통해 입력된 DC측 입력전압(Vdc)을 3개의 레그(13a,13b,13c)를 통해 AC측 출력전압으로 변환하여 출력한다. 이러한 출력전압은 각 암에 포함된 서브모듈(SM)의 온/오프(On/Off) 상태에 따라 달라진다. 즉, 상위 암 및 하위 암 각각에 일례로 4개의 서브모듈이 포함된 경우, 온(On) 상태를 유지하는 서브모듈(SM)의 개수에 따라 출력전압을 5단계(서브모듈의 개수+1)로 조절할 수 있다. 이때 출력전압을 조절하기 위해 각 암에 있는 서브모듈(SM)의 스위치의 온/오프를 제어할 수 있다.
도 2는 일반적인 MMC 컨버터의 서브모듈의 구성에 대한 일 예시도이다. 서브모듈(SM)은 한 쌍의 전력용반도체(21)와, 이들 전력용반도체(21)에 병렬 연결된 커패시터(22)를 포함하는 이른바 하프브릿지(half bridge) 회로를 포함한다. 전력용반도체(21)는 파워반도체소자(21a)와 이에 역병렬 연결될 다이오드(21b)를 포함한다. 도시하지 않았으나 서브모듈(SM)은 이러한 전력용반도체(21)와 커패시터(22)를 이용하여 풀브릿지(full bridge) 회로로 구성될 수도 있다.
MMC 컨버터에서 서브모듈(SM)은 매우 중요한 구성요소로 종래에 MMC 컨버터의 운전중에 각각의 서브모듈(SM)에 충전되는 전압상태를 감시하여 서브모듈(SM)에 이상발생시 각각의 서브모듈 제어기에서 적절한 조치를 취하도록 설계되어 있다.
종래기술은 MMC 컨버터가 운전되어야 서브모듈(SM)의 상태를 진단할 수 있는데, 이 경우 서브모듈(SM)에 고장이 발생한 상태에서 MMC 컨버터가 운전되면 폭발의 원인이 될 수 있고, 특히 MMC 컨버터에서 고장이 발생한 서브모듈은 전류를 바이패스(bypass)시켜야 하는데 특정한 원인에 의해 전류를 바이패스시키지 못하고 커패시터에 전압이 충전되면 운전시 해당 서브모듈이 폭파하는 위험성이 있다.
이에, 해당 기술분야에서는 MMC 컨버터의 초기기동시에 각 서브모듈의 상태를 진단할 수 있는 기술이 요구되고 있다.
등록특허공보 제10-1521105호
본 발명은 HVDC 시스템 또는 STATCOM과 연계되는 MMC 컨버터를 정상적으로 운전하기 전 MMC 컨버터의 초기충전시에 각 서브모듈의 상태를 진단할 수 있도록 하는 서브모듈 상태 진단방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 MMC 컨버터의 초기충전시 추가적인 장치 없이 빠르고 간단하게 서브모듈의 상태를 판단함으로써 MMC 컨버터의 운전 전에 필요한 조치를 취할 수 있도록 하는 서브모듈의 상태 진단방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 MMC 컨버터에서 고장이 발생한 서브모듈이 전류를 바이패스시키지 못하고 전압이 충전되는 경우를 MMC 컨버터의 초기충전에서 진단할 수 있도록 하는 서브모듈의 상태 진단방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명에 따른 MMC 컨버터 초기충전시 서브모듈 상태 진단방법은, 상위제어기가 MMC 컨버터의 정지상태를 확인하는 단계; 상기 MMC 컨버터가 정지상태이면 상기 상위제어기가 AC측으로부터 AC전압이 상기 MMC 컨버터 내 N개의 서브모듈로 공급되도록 하는 단계; 상기 공급된 AC전압에 의해 서브모듈 내 커패시터에 초기충전전압이 충전되는 단계; 상기 서브모듈제어기가 상기 서브모듈이 현재 고장상태인지 확인하여 고장상태인 경우 고장신호를 상기 상위제어기로 전송하는 단계; 상기 서브모듈의 전압검출부가 상기 커패시터에 충전되는 초기충전전압은 검출하여 상기 서브모듈제어기로 전송하는 단계; 상기 서브모듈제어기가 상기 수신된 초기충전전압을 상기 상위제어기로 전달하는 단계; 및 상기 상위제어기가 상기 서브모듈제어기로부터의 고장신호 수신여부 및 상기 각 서브모듈의 초기충전전압을 이용하여 상기 각 서브모듈의 상태를 진단하는 단계를 포함한다.
일 실시 예에서, 상기 상위제어기는 상기 N개의 서브모듈 중 적어도 하나의 제1 서브모듈에 대한 고장신호가 미수신된 상태에서 상기 제1 서브모듈의 초기충전전압이 수신되고 상기 수신된 제1 서브모듈의 초기충전전압이 다른 나머지 서브모듈의 초기충전전압과 동일하면 상기 제1 서브모듈은 정상상태로 진단한다.
다른 실시 예에서, 상기 상위제어기는 상기 N개의 서브모듈 중 적어도 하나의 제1 서브모듈에 대한 고장신호가 수신된 상태에서 상기 제1 서브모듈의 초기충전전압이 다른 나머지 서브모듈의 초기충전전압보다 기설정된 차이 이상으로 낮으면 상기 제1 서브모듈은 정상상태로 진단한다.
또 다른 실시 예에서, 상기 상위제어기는 상기 N개의 서브모듈 중 적어도 하나의 제1 서브모듈에 대한 고장신호가 미수신된 상태에서 상기 제1 서브모듈의 초기충전전압이 수신되지 않거나 다른 나머지 서브모듈의 초기충전전압과 다른 초기충전전압이 수신되면 상기 제1 서브모듈은 이상상태로 진단한다.
또 다른 실시 예에서, 상기 상위제어기는 상기 N개의 서브모듈 중 적어도 하나의 제1 서브모듈에 대한 고장신호가 수신된 상태에서 상기 제1 서브모듈의 초기충전전압이 수신되고 상기 수신된 제1 서브모듈의 초기충전전압이 다른 나머지 서브모듈의 초기충전전압과 동일하면 상기 제1 서브모듈은 이상상태로 진단한다.
또 다른 실시 예에서, 상기 상위제어기는 상기 N개의 서브모듈 중 적어도 하나의 제1 서브모듈에 대한 고장신호가 수신된 상태에서 상기 제1 서브모듈을 제외한 다른 나머지 서브모듈의 초기충전전압의 합이 상기 N개의 서브모듈로 구성된 컨버터 암의 전체 전압과 동일하지 않으면 상기 제1 서브모듈은 이상상태로 진단한다.
또 다른 실시 예에서, 상기 상위제어기는 상기 N개의 서브모듈 중 적어도 하나의 제1 서브모듈에 대한 고장신호가 수신된 상태에서 상기 제1 서브모듈을 제외한 다른 나머지 k개의 서브모듈의 초기충전전압이 상기 N개의 서브모듈로 구성된 컨버터 암의 전체 전압(M)에 대하여 M/k 전압보다 작으면 상기 제1 서브모듈은 이상상태로 진단한다.
본 발명에 의하면 MMC 컨버터를 정상운전하기 전 MMC 컨버터의 초기충전시에 서브모듈에 충전되는 충전전압을 확인하여 상태를 판단하도록 하므로 MMC 컨버터의 정식운전 전에 이상상태의 서브모듈에 대해 적절한 조치를 취할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명에 의하면 고장이 발생한 서브모듈을 MMC 컨버터의 운전 전에 사전 파악함으로써 이상이 발생한 서브모듈로 인한 MMC 컨버터의 폭발사고를 사전에 예방할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면 MMC 컨버터를 구성하는 복수의 서브모듈마다 상위제어기와의 통신라인 문제를 사전에 확인할 수 있어 안정적인 MMC 컨버터 운전이 가능하도록 한다.
도 1은 종래의 일반적인 MMC 컨버터의 개략적인 구성도이다.
도 2는 일반적인 MMC 컨버터의 서브모듈의 구성에 대한 일 예시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 MMC 컨버터 시스템의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 MMC 컨버터 초기충전시 서브모듈 상태 진단방법을 설명하는 흐름도이다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 실시 예에 따른 상위제어기에서 서브모듈의 상태를 진단하는 방법을 설명하기 위한 초기충전전압 및 진단결과를 도시한 예시도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세히 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 MMC 컨버터 시스템의 구성도이다.
도 3에서, 본 발명에 따른 MMC 컨버터 시스템은 복수의 서브모듈(110) 및 상위제어기(120)를 포함하여 구성된다.
주지된 바와 같이 각각의 서브모듈(110)은 내부에 복수의 스위칭소자와 커패시터가 포함되어 있으며 스위칭소자의 스위칭동작에 따라 커패시터에 전압을 충전 또는 방전하도록 하고 경우에 따라 스위칭소자를 통해 전류를 바이패스(bypass)하도록 제어할 수도 있다.
이들 각각의 서브모듈(110)은 또한 내부에 커패시터에 충전되는 전압을 검출하는 전압검출부(111)와 해당 서브모듈(110)의 전반적인 동작을 제어하는 서브모듈제어기(112)가 추가로 포함한다. 이러한 서브모듈제어기(112)는 상위제어기(120)와 통신을 수행하며 상술한 바와 같이 스위칭소자의 스위칭동작을 제어하여 커패시터에 전압을 충,방전하도록 제어하고 경우에 따라 전류를 바이패스하도록 제어한다.
본 실시 예에서 전압검출부(111)는 실시간으로 커패시터의 충전전압을 검출하여 서브모듈제어기(112)로 검출된 전압을 전달한다. 이에 서브모듈제어기(112)는 전압검출부(111)로부터 수신되는 커패시터의 검출전압을 기설정된 통신라인을 통해 상위제어기(120)로 전송한다.
상위제어기(120)는 복수의 서브모듈제어기(112)로부터 각 서브모듈(110) 내 커패시터의 충전전압정보를 수신하여 해당 서브모듈(110)의 상태를 진단한다. 본 실시 예에서 상위제어기(120)는 컨버터 암 제어기가 될 수도 있고 더 상위의 제어기가 될 수도 있다. 이러한 상위제어기(120)는 각각의 서브모듈제어기(112)로부터 수신되는 각 서브모듈(110)의 충전전압정보에 따라 정상상태 및 고장여부 등을 구체적으로 확인한다.
본 실시 예에서 각각의 서브모듈제어기(112)는 서브모듈(110)의 정상 또는 고장여부를 확인할 수 있다. 이는 하드웨어(H/W) 고장뿐만 아니라 소프트웨어(S/W) 고장을 포함하다. 이를 위해 고장판단을 위한 프로그램 또는 소프트웨어가 탑재될 수 있다. 서브모듈제어기(112)는 해당 서브모듈(110)에 고장이 발생하면 통신라인을 통해 즉시 상위제어기(120)로 이를 통보한다. 이때 서브모듈의 식별정보도 함께 통보된다. 이에 상위제어기(120)는 MMC 컨버터의 운전시 정상상태의 서브모듈과 고장상태의 서브모듈을 고려하도록 한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 MMC 컨버터 초기충전시 서브모듈 상태 진단방법을 설명하는 흐름도이다. 도 4를 참조하면 본 발명에 따른 MMC 컨버터 초기충전시 서브모듈 상태 진단방법에서는 MMC 컨버터의 운전이 정지된 상태에서 다시 정상적인 운전을 하기 이전에 AC전압을 서브모듈에 공급하여 초기충전을 실시할 때 서브모듈의 커패시터에 충전되는 전압을 이용하여 고장여부를 진단하도록 한다.
이때, 이러한 서브모듈의 고장여부 판단은 MMC 컨버터의 초기충전시 현재까지 정상인 것으로 판단한 서브모듈에 이상이 발생하였는지와 고장인 것으로 판단한 서브모듈에 다른 이상이 발생하였는지를 진단하는 것이다.
즉, 이전까지는 정상적으로 MMC 컨버터의 운전에 참여했던 서브모듈이 MMC 컨버터의 운전정지 중에 어떤 원인에 의해 혹시라도 고장이 발생하지 않았는지와, 이전까지 고장으로 MMC 컨버터의 운전에 참여하지 않았던 서브모듈이 MMC 컨버터의 운전중에 어떤 원인에 의해 다른 고장 또는 정상으로 동작하지 않는지를 판단하는 것이다. 이러한 판단을 MMC 컨버터를 정지 후 다시 정상운전시키기 전에 미리 진단하는 것이다.
MMC 컨버터의 컨버터 암을 구성하는 복수의 서브모듈(110) 중에서는 정상적인 서브모듈뿐만 아니라 이전의 MMC 컨버터의 정상운전에서 이미 고장이 발생하여 상위제어기(120) 및 서브모듈제어기(112)에 의해 MMC 컨버터의 운전에 참여하지 않고 전류를 바이패스(bypass)시켰던 서브모듈도 있을 수 있다.
이와 같이 MMC 컨버터의 정상운전 중에 서브모듈의 상태를 진단하는 것이 아니라 정상운전을 하기 전에 MMC 컨버터를 초기충전할 때, 즉 MMC 컨버터의 운전 전에 각 서브모듈로 AC전류를 공급하여 각 서브모듈의 커패시터에 초기충전전압을 충전할 때, 이러한 서브모듈의 초기충전전압 상태를 이용하여 각 서브모듈의 고장여부를 진단하도록 한다.
도 4를 참조하여 상위제어기(120)에서 복수의 서브모듈(110)의 상태를 진단하는 과정을 보다 구체적으로 설명한다. 도 4를 참조하면, 상위제어기(120)는 MMC 컨버터가 운전 정지 상태인지를 확인한다(S101). MMC 컨버터가 운전을 정지한 상태인 것으로 확인되면 MMC 컨버터를 다시 운전을 위해 서브모듈(110)에 초기충전전압을 충전하기 위해 MMC 컨버터의 초기충전모드로 모드를 전환한다(S103).
이와 같이 초기충전모드로 모드전환이 이루어지면 MMC 컨버터의 초기충전을 위해 상위제어기(130)의 제어에 따라 MMC 컨버터의 AC측에서 AC전압이 서브모듈로 공급되도록 한다(S105). 이에 따라 서브모듈의 커패시터에 초기충전전압이 충전된다(S107).
이때, 상술한 바와 같이 복수의 서브모듈 중에는 정상적인 서브모듈뿐만 아니라 이미 고장이 발생한 서브모듈도 존재할 수도 있다. 정상적인 서브모듈은 상기 S107 단계와 같이 커패시터에 초기충전전압이 충전되지만 고장이 발생한 서브모듈은 내부 스위치소자의 스위칭동작을 통해 AC전압에 의한 전류를 바이패스시키도록 한다.
이에, 상기와 같이 각각의 서브모듈의 커패시터에 초기충전전압이 충전되면 고장이 발생한 서브모듈(110)의 서브모듈제어기(112)는 해당 서브모듈(110)이 고장임을 알리는 고장신호를 상위제어기(120)로 전송한다(S109).
이후 각 서브모듈(110)의 전압검출부(111)는 서브모듈(110)의 커패시터의 전압을 검출하여(S111), 서브모듈제어기(112)로 전달하도록 한다(S113). 이에 서브모듈제어기(112)는 이를 다시 상위제어기(120)로 전달한다(S115).
이와 같이 정상상태의 서브모듈뿐만 아니라 고장상태의 서브모듈에서도 모두 초기충전전압을 검출하도록 한다. 정상상태 서브모듈에서는 커패시터에 초기충전전압이 충전되어 일정한 전압이 검출되지만, 고장상태 서브모듈의 경우에는 전류를 바이패스시키므로 커패시터에 0V 전압이 검출되지 않거나 소량의 전압이 검출된다.
이와 같이 고장상태의 서브모듈에서는 서브모듈제어기(112)가 고장신호를 상위제어기(120)로 전송하고 전압검출부(111)에서 커패시터의 초기충전전압을 검출하여 서브모듈제어기(112)를 통해 상위제어기(120)로 전송하며, 정상상태의 서브모듈에서는 상기와 같은 고장신호의 전송 없이 전압검출부(111)에서 커패시터에 충전되는 초기충전전압을 검출하여 서브모듈제어기(112)를 통해 상위제어기(120)로 전송하도록 하는 것이다.
상위제어기(120)는 각 서브모듈(110)의 서브모듈제어기(120)로부터 각각 전달되는 서브모듈(110)의 초기충전전압 및 고장신호를 이용하여 각각의 해당 서브모듈(110)에 대한 상태를 진단하도록 한다(S117).
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 실시 예에 따른 상위제어기에서 서브모듈의 상태를 진단하는 방법을 설명하기 위한 초기충전전압 및 진단결과를 도시한 예시도이다. 도 5a 내지 도 5d에는 설명의 편의상 4개의 서브모듈(SM1~SM4)을 예시하고 컨버터 암(또는 각 상)에 걸리는 전압을 4000V로 예시적으로 설명하고 있으나, 본 발명은 당연히 이러한 예들에 한정되지 않으며 서브모듈의 개수와 컨버터 암의 전체 전압은 실제 MMC 컨버터의 환경에 따라 물론 변경될 수 있음은 당연하다.
먼저, 도 5a는 서브모듈(SM1~SM4)이 모두 정상적인 예를 나타낸다. 4개의 서브모듈(SM1~SM4)로 이루어진 컨버터 암에 걸리는 전체 전압이 4000V라고 가정하면 정상적인 서브모듈(SM1~SM4)에 고르게 분배되어 충전되므로 각 서브모듈(SM1~SM4)에는 각각 1000V의 SM전압이 초기충전되고, 이들 서브모듈의 전압검출부(111)는 각각 1000V의 SM전압을 검출하여 서브모듈제어기(112)로 전송한다. 이에 서브모듈제어기(112)는 상위제어기(120)로 검출전압을 전송한다. 상위제어기(120)는 각각의 서브모듈제어기(112)로부터 각각의 해당 서브모듈(110)의 SM전압을 1000V로 수신하게 된다.
이때, 4개의 서브모듈(SM1~SM4)은 모두 정상이므로 각 서브모듈의 서브모듈제어기(112)는 상위제어기(120)로 고장신호를 전송하지 않는다. 따라서, 상위제어기(120)는 각 서브모듈제어기(112)로부터 고장신호를 수신하지 않은 상태에서 각 서브모듈(110)의 SM전압을 1000V씩 수신하게 된다. 이에 상위제어기(120)는 컨버터 암의 전체 전압이 4000V이고 고장신호를 받지 않은 상태에서 4개의 서브모듈의 각 초기충전전압이 1000V임을 확인하여 정상상태로 진단한다. 이러한 예는 비단 SM4에만 적용되는 것이 아니라 적어도 하나 이상의 서브모듈에 동일하게 적용된다.
바람직하게는 기설정된 컨버터 암의 전체 전압이 4000V이고 수신된 각 서브모듈의 전체 전압이 4000V(=1000V×4개)이므로 모든 서브모듈(SM1~SM4)이 정상상태로 진단하는 것이다.
위 일례와 같이 상위제어기(120)는 N개의 서브모듈(SM1~SM4) 중 적어도 하나의 제1 서브모듈(SM4)에 대한 고장신호가 미수신된 상태에서 제1 서브모듈(SM4)의 초기충전전압이 수신되고, 그 수신된 제1 서브모듈(SM4)의 초기충전전압이 다른 나머지 서브모듈(SM1~SM3)의 초기충전전압과 동일하면 제1 서브모듈(SM4)은 정상상태로 판단하는 것이다.
도 5b는 복수의 서브모듈(SM1~SM4)의 중 일부(SM4)가 고장이 발생한 예를 나타낸다. 이러한 예에서 SM4에 고장발생이므로 SM4의 서브모듈제어기(112)는 해당 서브모듈(SM4)의 고장신호를 상위제어기(120)로 전송한다. 그러면 상위제어기(120)는 SM4에 고장이 발생한 것으로 확인한다. 또한, SM4의 서브모듈제어기(112)는 해당 서브모듈(SM4)이 고장상태이므로 내부의 스위칭소자를 스위칭하여 유입되는 전류를 바이패스하도록 한다.
이때, 4개의 서브모듈(SM1~SM4)로 이루어진 컨버터 암에 걸리는 전체 전압이 4000V라고 가정하면 정상적인 3개의 서브모듈(SM1~SM3)에만 초기충전전압이 고르게 분배된다. 즉, 컨버터 암의 총 전압 4000V가 고르게 분배되어 서브모듈(SM1~SM3)에 각각 1330V가 충전되고 고장이 발생한 SM4에는 정상적으로 조치를 취한 경우라면 전류를 바이패스(bypass)시켜 커패시터에는 전압이 충전되지 않아 0V가 검출된다. 물론 커패시터에 전압이 남아있는 경우라면 0V가 아닌 얼마간의 다른 전압값이 검출될 수도 있다.
정상적인 3개의 서브모듈(SM1~SM3)의 전압검출부(111)는 각각 1330V의 충전전압을 검출하여 각각의 해당 서브모듈제어기(112)로 전송하고 SM4의 전압검출부는 0V 또는 다른 전압을 검출하여 해당 서브모듈제어기로 전송한다.
이에 상위제어기(120)는 정상적인 3개의 서브모듈(SM1~SM3)의 서브모듈제어기로부터는 1330V의 전압을 수신하고 고장이 발생한 서브모듈(SM4)의 서브모듈제어기로부터는 고장신호 및 0V의 전압을 수신하는 것이다. 이로써, 상위제어기(120)는 SM4의 고장신호가 수신된 상태에서 0V 또는 다른 전압이 수신되는 상태이므로 모든 서브모듈(SM1~SM4)이 정상적으로 동작하고 있는 것으로 판단한다. 즉, SM4는 고장상태이므로 전류를 바이패스시키는 것이 정상적으로 동작하는 것이다.
나아가, 바람직하게는 컨버터 암의 전체 전압이 4000V이고 수신된 각 서브모듈의 전체 전압의 합이 4000V(=1330V×3개)임을 확인함으로써 모든 서브모듈이 정상상태로 진단한다. 이는 정상적인 3개의 서브모듈(SM1~SM3)에 충전된 전압 4000V가 컨버터 암의 전압과 동일하므로 해당 컨버터 암의 서브모듈은 정상으로 진단하도록 하는 것이다.
위 일례와 같이 상위제어기(120)는 N개의 서브모듈(SM1~SM4) 중 적어도 하나의 제1 서브모듈(SM4)에 대한 고장신호가 수신된 상태에서 제1 서브모듈(SM4)의 초기충전전압이 다른 나머지 서브모듈(SM1~SM3)보다 낮은 경우, 바람직하게는 SM4의 초기충전전압이 나머지 SM1~SM3의 초기충전전압보다 기설정된 차이 이상으로 낮으면 제1 서브모듈(SM4)은 정상상태로 판단하는 것이다.
도 5c는 도 5a의 일례와 마찬가지로 4개의 서브모듈(SM1~SM4)이 정상적인 상태에서 4개의 서브모듈로 이루어진 컨버터 암에 걸리는 전체 전압이 4000V라고 가정하면 4000V의 전압이 정상적인 서브모듈(SM1~SM4)에 고르게 분배되어 충전되므로 각각 1000V의 SM전압이 충전되고, 각 서브모듈의 전압검출부(111)는 해당 서브모듈별로 1000V의 SM전압을 검출하여 각각 해당 서브모듈제어기(112)로 전송한다.
각 서브모듈제어기(112)는 서브모듈(SM1~SM4)이 정상상태이므로 고장신호를 상위제어기(120)로 전송하지 않으며 각 전압검출부(111)로부터 수신된 1000V의 SM전압만 상위제어기(120)로 각각 전송하도록 한다. 그러면 서브모듈(SM1~SM4)이 정상상태이므로 상위제어기(120)는 모든 서브모듈제어기(112)로부터 각각 1000V의 SM전압이 수신되어야 한다.
그런데, 도 5c의 예와 같이 상위제어기(120)가 SM4의 서브모듈제어기(112)로부터 고장신호를 수신하지 않음에도 1000V의 초기충전전압이 아니라 0V 또는 다른 전압이 수신되는 경우라면 상위제어기(120)는 SM4에 고장발생으로 진단한다.
바람직하게는, 이런 경우 상위제어기(120)는 다른 서브모듈(SM1~SM3)의 전압은 각각 1000V씩 수신됨을 확인하고 SM4의 전압은 0V가 되면 전체 SM전압의 합은 3000V가 되므로, 이는 컨버터 암의 4000V와 일치하지 않아 SM4에 고장이 발생한 것으로 진단하도록 한다. 물론 이때 상위제어기(120)는 SM4의 서브모듈제어기(112)로부터 고장신호를 받지 않은 것을 확인해야 한다.
위 일례와 같이 상위제어기(120)는 N개의 서브모듈(SM1~SM4) 중 적어도 하나의 제1 서브모듈(SM4)에 대한 고장신호가 미수신된 상태에서 제1 서브모듈(SM4)의 초기충전전압이 수신되지 않거나 다른 나머지 서브모듈(SM1~SM3)과 다른 초기충전전압이 수신되면 제1 서브모듈(SM4)은 정상상태로 판단하는 것이다.
도 5d는 도 5b의 일례와 마찬가지로 복수의 서브모듈(SM1~SM4) 중 SM4에 고장이 발생한 예로서 이들 서브모듈(SM1~SM4)로 이루어진 컨버터 암에 걸리는 전체 총 전압이 4000V라고 가정하면 도 5b처럼 정상적인 3개의 서브모듈(SM1~SM3)에 각각 1330V가 되어야 한다. 여기서 SM4가 고장이므로 SM4의 서브모듈제어기(112)는 고장신호를 상위제어기(120)로 전송하게 된다.
그런데, 도 5d의 일례와 같이 SM4가 고장임에도 불구하고 전류가 바이패스되지 않고 SM4에 충전되면 컨버터 암의 전체 전압 4000V가 4개의 서브모듈(SM1~SM4)에 고르게 충전되어 각 서브모듈당 1000V의 전압이 충전된다. 이로써 4개의 모든 서브모듈(SM1~SM4)의 서브모듈제어기(112)가 상위제어기(120)로 각각 1000V의 전압을 통지하게 된다.
상위제어기(120)는 SM4의 서브모듈제어기(112)로부터 고장신호를 수신한 상태임에도 1000V의 전압이 수신되면 해당 SM4에 고장이 발생한 것으로 진단한다. 왜냐하면 상위제어기(120)는 SM4의 고장신호가 수신된 상태이므로 도 5b와 같이 나머지 SM1~SM3에서 각각 1330V가 수신되어야 하는데 도 5d에서는 정상적인 3개의 서브모듈(SM1~SM3)에 대해 각각 1000V의 전압이 수신되기 때문에 상위제어기(120)는 이러한 전압차를 확인하여 SM4를 고장으로 진단한다.
바람직하게는 컨버터 암의 전체 전압이 4000V인데 서브모듈(SM1~SM4)로부터 수신되는 전압은 3000V가 되므로 고장신호를 수신한 SM4에 이상이 발생한 것으로 판단하는 것이다.
위 일례에서 상위제어기(120)는 N개의 서브모듈(SM1~SM4) 중 적어도 하나의 제1 서브모듈(SM4)에 대한 고장신호가 수신된 상태에서 제1 서브모듈(SM4)의 초기충전전압이 수신되고 상기 수신된 제1 서브모듈(SM4)의 초기충전전압이 다른 나머지 서브모듈(SM1~SM3)의 초기충전전압과 동일하면 제1 서브모듈(SM4)은 이상상태로 판단하는 것이다.
또한, SM4가 고장임에도 불구하고 어떠한 원인에 의해 전류가 바이패스되지 않고 SM4에 초기충전전압을 충전하게 되면 컨버터 암의 전체 전압 4000V가 4개의 서브모듈(SM1~SM4)에 각각 1000V가 충전된다.
이때, SM4의 서브모듈제어기(112)도 다른 서브모듈(SM1~SM3)과 마찬가지로 1000V의 전압을 상위제어기(120)로 전송하고, 이에 상위제어기(120)는 SM4의 서브모듈제어기(112)로부터 고장신호를 수신한 상태임에도 1000V의 전압이 수신되므로 역시 SM4를 고장발생으로 진단한다. 왜냐하면 SM4에 대한 고장신호가 수신된 상태이면 OV가 수신되어야 하는데 1000V가 수신되기 때문이다. 이는 상위제어기(120)가 수신된 SM전압을 비교할 때, 다른 서브모듈(SM1~SM3)이 각각 1000V이므로 총 서브모듈의 총 전압은 3000V가 되지만, 실제 컨버터 암의 전체 전압은 4000V가 되므로 SM4에 대해 이상상태로 진단하는 것이다.
위 일례에서 상위제어기(120)는 N개의 서브모듈(SM1~SM4) 중 적어도 하나의 제1 서브모듈(SM4)에 대한 고장신호가 수신된 상태에서 제1 서브모듈(SM4)을 제외한 다른 나머지 서브모듈(SM1~SM3)의 초기충전전압의 합, 즉 3000V(=1000V×3개)가 상기 컨버터 암의 전체 전압 4000V와 동일하지 않으므로 제1 서브모듈(SM4)은 이상상태로 판단하는 것이다.
또한, 바람직하게는 SM4에 고장이 발생한 상태이므로 다른 나머지 서브모듈(SM1~SM3)은 각각 1330V의 전압이 수신되어야 하는데, 도 5d에서는 3개의 서브모듈(SM1~SM3)에서 각각 1000V의 전압이 수신되므로 상위제어기(120)는 이를 확인하여 고장신호를 수신한 SM4에 대하여 고장으로 진단하도록 할 수도 있다.
즉, 위 일례에서 상위제어기(120)는 N개의 서브모듈(SM1~SM4) 중 적어도 하나의 제1 서브모듈(SM4)에 대한 고장신호가 수신된 상태에서 제1 서브모듈(SM4)을 제외한 다른 나머지 k개의 서브모듈(SM1~SM3)의 초기충전전압이 전체 N개의 서브모듈(SM1~SM4)로 구성된 컨버터 암의 전체 전압(M)에 대하여 M/k 전압보다 작으면 제1 서브모듈(SM4)은 이상상태로 판단하는 것이다. 이는 위 일례에서 컨버터 암의 전체 전압(M)은 4000V이고 k개의 서브모듈(SM1~SM3)에는 각각 1000V가 걸리는데, 이러한 1000V는 M/k인 1330V보다 작으므로 고장신호를 전송한 SM4가 이상상태인 것으로 판단하는 것이다. 물론 이 경우 k개의 서브모듈(SM1~SM3)의 서브모듈에 이상이 발생한 것으로 판단할 수도 있다. 하지만 k개의 서브모듈(SM1~SM3) 모두가 동일하게 1000V라면 SM4의 이상일 가능성이 매우 높은 것이다.
여기서, 도 5d의 경우에는 SM4 서브모듈이 고장으로 인해 SM4에서는 전류가 바이패스되어야 하는데 전압이 충전된다면 MMC 컨버터의 운전시 폭파의 위험성을 갖는다. 또한, 도 5d의 상황에서 고장이 발생한 서브모듈(SM4)은 정상적으로 초기충전전압이 충전되지만 상위제어기(120)는 이를 인지하지 못하게 되고 전압분배의 원칙에 따라 나머지 정상적인 서브모듈과 함께 동일한 전압이 충전된다.
이는 실제로는 고장이 발생한 서브모듈에서는 도 5b와 같이 전류를 바이패스시키므로 다른 정상상태의 서브모듈(SM1~SM3)은 더 높은 전압이 충전되어야 함에도 불구하고 실제로는 이보다 작은 전압이 충전되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명에서는 이러한 서브모듈의 고장진단을 통해 MMC 컨버터의 운전 전에 해당 서브모듈을 사전에 조치하도록 한다.
이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110 : 서브모듈 111 : 전압검출부
112 : 서브모듈제어기 120 : 상위제어기

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 상위제어기가 MMC 컨버터의 정지상태를 확인하는 단계;
    상기 MMC 컨버터가 정지상태이면 상기 MMC 컨버터의 정상 운전을 위해 초기충전모드로 전환하는 단계;
    상기 초기충전모드로 전환되면 상기 상위제어기가 AC측으로부터 AC전압이 상기 MMC 컨버터 내 N개의 서브모듈로 공급되도록 하는 단계;
    상기 공급된 AC전압에 의해 서브모듈 내 커패시터에 초기충전전압이 충전되는 단계;
    상기 서브모듈 내의 서브모듈제어기가 상기 서브모듈이 이전에 이미 고장상태였는지 확인하여 고장상태였으면 고장신호를 상기 상위제어기로 전송하는 단계;
    이전에 이미 고장이 아닌 정상상태였던 서브모듈의 전압검출부가 상기 커패시터에 충전되는 초기충전전압을 검출하여 상기 서브모듈제어기로 전송하는 단계;
    상기 서브모듈제어기가 상기 수신된 초기충전전압을 상기 상위제어기로 전달하는 단계; 및
    상기 상위제어기가 상기 N개의 서브모듈 중 적어도 하나의 제1 서브모듈에 대한 고장신호가 수신되었는지를 확인하는 단계;
    상기 확인결과, 적어도 하나의 제1 서브모듈에 대한 고장신호가 수신되지 않은 상태에서 상기 제1 서브모듈의 초기충전전압이 수신되고 상기 수신된 제1 서브모듈의 초기충전전압이 다른 나머지 서브모듈의 초기충전전압과 동일하면 상기 제1 서브모듈은 정상상태로 판단하는 단계; 를 포함하는 MMC 컨버터 초기충전시 서브모듈 상태 진단방법.
  3. 상위제어기가 MMC 컨버터의 정지상태를 확인하는 단계;
    상기 MMC 컨버터가 정지상태이면 상기 MMC 컨버터의 정상 운전을 위해 초기충전모드로전환하는 단계;
    상기 초기충전모드로 전환되면 상기 상위제어기가 AC측으로부터 AC전압이 상기 MMC 컨버터 내 N개의 서브모듈로 공급되도록 하는 단계;상기 공급된 AC전압에 의해 서브모듈 내 커패시터에 초기충전전압이 충전되는 단계;
    상기 서브모듈 내의 서브모듈제어기가 상기 서브모듈이 이전에 이미 고장상태였는지 확인하여 고장상태였으면 고장신호를 상기 상위제어기로 전송하는 단계;
    이전에 이미 고장이 아닌 정상상태였던 서브모듈의 전압검출부가 상기 커패시터에 충전되는 초기충전전압을 검출하여 상기 서브모듈제어기로 전송하는 단계;
    상기 서브모듈제어기가 상기 수신된 초기충전전압을 상기 상위제어기로 전달하는 단계; 및
    상기 상위제어기는 상기 N개의 서브모듈 중 적어도 하나의 제1 서브모듈에 대한 고장신호가 수신되었는지를 확인하는 단계;
    상기 확인결과, 적어도 하나의 제1 서브모듈에 대한 고장신호가 수신된 상태에서 상기 제1 서브모듈의 초기충전전압이 다른 나머지 서브모듈의 초기충전전압보다 기설정된 차이 이상으로 낮으면 상기 제1 서브모듈은 정상상태로 판단하는 단계; 를 포함하는 MMC 컨버터 초기충전시 서브모듈 상태 진단방법.
  4. 상위제어기가 MMC 컨버터의 정지상태를 확인하는 단계;
    상기 MMC 컨버터가 정지상태이면 상기 MMC 컨버터의 정상 운전을 위해 초기충전모드로 전환하는 단계;
    상기 초기충전모드로 전환되면 상기 상위제어기가 AC측으로부터 AC전압이 상기 MMC 컨버터 내 N개의 서브모듈로 공급되도록 하는 단계;
    상기 공급된 AC전압에 의해 서브모듈 내 커패시터에 초기충전전압이 충전되는 단계;
    상기 서브모듈 내의 서브모듈제어기가 상기 서브모듈이 이전에 이미 고장상태였는지 확인하여 고장상태였으면 고장신호를 상기 상위제어기로 전송하는 단계;
    이전에 이미 고장이 아닌 정상상태였던 서브모듈의 전압검출부가 상기 커패시터에 충전되는 초기충전전압을 검출하여 상기 서브모듈제어기로 전송하는 단계;
    상기 서브모듈제어기가 상기 수신된 초기충전전압을 상기 상위제어기로 전달하는 단계; 및
    상기 상위제어기는 상기 N개의 서브모듈 중 적어도 하나의 제1 서브모듈에 대한 고장신호가 수신되었는지를 확인하는 단계;
    상기 확인결과, 적어도 하나의 제1 서브모듈에 대한 고장신호가 수신되지 않은 상태에서 상기 제1 서브모듈의 초기충전전압이 수신되지 않거나 다른 나머지 서브모듈의 초기충전전압과 다른 초기충전전압이 수신되면 상기 제1 서브모듈은 이상상태로 판단하는 단계: 를 포함하는 MMC 컨버터 초기충전시 서브모듈 상태 진단방법.
  5. 상위제어기가 MMC 컨버터의 정지상태를 확인하는 단계;
    상기 MMC 컨버터가 정지상태이면 상기 MMC 컨버터의 정상 운전을 위해 초기충전모드로 전환하는 단계;
    상기 초기충전모드로 전환되면 상기 상위제어기가 AC측으로부터 AC전압이 상기 MMC 컨버터 내 N개의 서브모듈로 공급되도록 하는 단계;
    상기 공급된 AC전압에 의해 서브모듈 내 커패시터에 초기충전전압이 충전되는 단계;
    상기 서브모듈 내의 서브모듈제어기가 상기 서브모듈이 이전에 이미 고장상태였는지 확인하여 고장상태였으면 고장신호를 상기 상위제어기로 전송하는 단계;
    이전에 이미 고장이 아닌 정상상태였던 서브모듈의 전압검출부가 상기 커패시터에 충전되는 초기충전전압을 검출하여 상기 서브모듈제어기로 전송하는 단계;
    상기 서브모듈제어기가 상기 수신된 초기충전전압을 상기 상위제어기로 전달하는 단계; 및
    상기 상위제어기는 상기 N개의 서브모듈 중 적어도 하나의 제1 서브모듈에 대한 고장신호가 수신되었는지를 확인하는 단계;
    상기 확인결과, 적어도 하나의 제1 서브모듈에 대한 고장신호가 수신된 상태에서 상기 제1 서브모듈의 초기충전전압이 수신되고 상기 수신된 제1 서브모듈의 초기충전전압이 다른 나머지 서브모듈의 초기충전전압과 동일하면 상기 제1 서브모듈은 이상상태로 판단하는 단계; 를 포함하는 MMC 컨버터 초기충전시 서브모듈 상태 진단방법.
  6. 상위제어기가 MMC 컨버터의 정지상태를 확인하는 단계;
    상기 MMC 컨버터가 정지상태이면 상기 MMC 컨버터의 정상 운전을 위해 초기충전모드로 전환하는 단계;
    상기 초기충전모드로 전환되면 상기 상위제어기가 AC측으로부터 AC전압이 상기 MMC 컨버터 내 N개의 서브모듈로 공급되도록 하는 단계;
    상기 공급된 AC전압에 의해 서브모듈 내 커패시터에 초기충전전압이 충전되는 단계;
    상기 서브모듈 내의 서브모듈제어기가 상기 서브모듈이 이전에 이미 고장상태였는지 확인하여 고장상태였으면 고장신호를 상기 상위제어기로 전송하는 단계;
    이전에 이미 고장이 아닌 정상상태였던 서브모듈의 전압검출부가 상기 커패시터에 충전되는 초기충전전압을 검출하여 상기 서브모듈제어기로 전송하는 단계;
    상기 서브모듈제어기가 상기 수신된 초기충전전압을 상기 상위제어기로 전달하는 단계; 및
    상기 상위제어기는 상기 N개의 서브모듈 중 적어도 하나의 제1 서브모듈에 대한 고장신호가 수신되었는지를 확인하는 단계;
    상기 확인결과, 적어도 하나의 제1 서브모듈에 대한 고장신호가 수신된 상태에서 상기 제1 서브모듈을 제외한 다른 나머지 서브모듈의 초기충전전압의 합이 상기 N개의 서브모듈로 구성된 컨버터 암의 전체 전압(M)과 동일하지 않으면 상기 제1 서브모듈은 이상상태로 판단하는 단계: 를 포함하는 MMC 컨버터 초기충전시 서브모듈 상태 진단방법.
  7. 상위제어기가 MMC 컨버터의 정지상태를 확인하는 단계;
    상기 MMC 컨버터가 정지상태이면 상기 MMC 컨버터의 정상 운전을 위해 초기충전모드로 전환하는 단계;
    상기 초기충전모드로 전환되면 상기 상위제어기가 AC측으로부터 AC전압이 상기 MMC 컨버터 내 N개의 서브모듈로 공급되도록 하는 단계;
    상기 공급된 AC전압에 의해 서브모듈 내 커패시터에 초기충전전압이 충전되는 단계;
    상기 서브모듈 내의 서브모듈제어기가 상기 서브모듈이 이전에 이미 고장상태였는지 확인하여 고장상태였으면 고장신호를 상기 상위제어기로 전송하는 단계;
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    상기 확인결과, 적어도 하나의 제1 서브모듈에 대한 고장신호가 수신된 상태에서 상기 제1 서브모듈을 제외한 다른 나머지 k개의 서브모듈의 초기충전전압이 상기 N개의 서브모듈로 구성된 컨버터 암의 전체 전압(M)에 대하여 M/k 전압보다 작으면 상기 제1 서브모듈은 이상상태로 판단하는 단계; 를 포함하는 MMC 컨버터 초기충전시 서브모듈 상태 진단방법.
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