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KR20070116280A - 전력 변환기 시스템 및 출력 전압 공급 방법 - Google Patents

전력 변환기 시스템 및 출력 전압 공급 방법 Download PDF

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KR20070116280A
KR20070116280A KR1020077024973A KR20077024973A KR20070116280A KR 20070116280 A KR20070116280 A KR 20070116280A KR 1020077024973 A KR1020077024973 A KR 1020077024973A KR 20077024973 A KR20077024973 A KR 20077024973A KR 20070116280 A KR20070116280 A KR 20070116280A
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KR
South Korea
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power converter
converter system
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bridge
bridges
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KR1020077024973A
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라지브 다타
쿤룬 첸
하이큉 웽
라비세카르 라주
Original Assignee
제너럴 일렉트릭 캄파니
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Application filed by 제너럴 일렉트릭 캄파니 filed Critical 제너럴 일렉트릭 캄파니
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Abstract

본 명세서에는 출력 전압을 공급하기 위한 전력 변환기 시스템(12)이 제공된다. 전력 변환기 시스템은 정상 모드와 장애 모드에서 동작하도록 적용된다. 시스템은 복수의 브릿지(14, ... 19, 90) 및 복수의 트랜스포머(20 ... 25)를 포함한다. 시스템은 복수의 dc 링크 캐패시터(32 ... 37)를 더 포함하되, 이들은 각각 상응하는 브릿지 양단에 연결된다. 또한 시스템은, 정상 모드 동안 각각의 정상 위상 시프트를 갖는 각 브릿지를 스위칭하도록 적용되는 컨트롤러(11)를 포함한다. 장애 모드 동안, 컨트롤러는 출력 전압을 발생시키도록 각각의 조정된 위상 시프트를 갖는 브릿지들 중 남아있는 브릿지들을 각각 스위칭하도록 적용된다. 장애 모드 동안, 복수의 브릿지들 중 적어도 하나는 바이패싱된다.

Description

전력 변환기 시스템 및 출력 전압 공급 방법{POWER CONVERTER SYSTEM AND METHOD}
본 발명은 전반적으로 전력 변환기 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 정상 모드(normal mode) 및 장애 모드(failure mode)에서 전력 변환기 시스템을 동작하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
전력 공급 시스템과 같은 다수의 장치는 전력 변환기 시스템을 포함한다. 전력 변환기 시스템은 전형적으로 고정 주파수, 가변 주파수 또는 DC일 수 있는 입력 전압을 원하는 변환기 출력 전압으로 변환하는 데에 사용된다. 출력 전압 및 주파수는 고정되거나 또는 가변적일 수 있다. 변환기 시스템은 일반적으로 임의의 주파수에서 스위칭되는 차단 게이트 바이폴라 트랜지스터(IGBT: insulated gate bipolar transistor)와 같은 몇몇 스위치를 포함하여 원하는 변환기 출력 전압 및 주파수를 발생시킨다. 주 변환기 출력 전압은 트랜스포머를 통해 다양한 부하로 제공된다. 본 명세서에서 사용되는 부하는 예를 들어 광범위하게 모터, 전력 그리드(power grid) 및 저항성 부하를 포함한다.
예를 들어 풍력 발전 및 공업 발전(industrial power generation)과 같은 몇몇 애플리케이션에서, 전력 변환기 시스템은 전형적으로 브릿지 및 트랜스포머와 같은 몇몇 구성요소들을 포함한다. 이러한 변환기 시스템에서의 단일 지점 장애(single point failure)는 전체 전력 변환기 시스템의 셧다운(shutting down)을 발생시키고, 그에 따라 유용성을 감소시킨다. 따라서 보다 높은 유용성을 갖는 전력 변환기 시스템을 설계하는 것이 요구된다.
전력 변환기 시스템 내의 구성요소에 장애가 발생한 상황에서, 변환기 출력 전압은 고품질이 아니다. 즉, 변환기 출력 전압은 고조파 성분(harmonic components)을 포함할 수 있다. 따라서, 단일 지점 장애가 발생했을지라도, 변환기 출력 전압 내의 고조파 성분을 최소 레벨로 유지해야할 필요가 있다.
따라서, 시스템 내의 구성요소에 장애가 발생하였을 때 최소 고조파 성분을 갖는 고품질의 출력 전압을 유지하며 동작할 수 있는 전력 변환기 시스템이 요구된다.
간략하게, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 출력 전압을 공급하는 전력 변환기 시스템이 제공된다. 전력 변환기 시스템은 정상 모드 및 장애 모드에서 동작하도록 적용된다. 시스템은 복수의 브릿지와 복수의 트랜스포머를 포함한다. 각 브릿지는 상응하는 트랜스포머의 1차 권선(primary winding)에 연결되고, 트랜스포머의 2차 권선(secondary winding)은 서로 연결된다. 시스템은 복수의 dc 링크 캐패시터를 더 포함하되, 이들 각각은 상응하는 브릿지 양단에 연결된다. 시스템은, 정상 모드 동안 각각의 정상 위상 시프트를 갖는 각 브릿지를 스위칭하고, 장애 모드 동안 적어도 하나의 결함 브릿지를 바이패싱하고 출력 전압을 생성하도록 각각의 조정된 위상 시프트를 갖는 남아있는 각 브릿지를 스위칭하도록 적용된 컨트롤러를 더 포함한다.
다른 실시예에서, 전력 변환기 시스템을 사용하여 출력 전압을 공급하는 방법이 제공된다. 전력 변환기 시스템은 브릿지, 트랜스포머 및 dc 링크 캐패시터를 포함하되, 각 브릿지는 각각의 트랜스포머에 연결되고 각각의 dc 링크 캐패시터는 각 브릿지 양단에 연결된다. 이 방법은, 각각의 정상 위상 시프트를 갖는 각 브릿지를 스위칭함으로써 정상 모드에서 동작하는 단계를 포함한다. 이 방법은 장애 모드에서 동작하는 단계를 더 포함하며, 장애 모드에서 복수의 브릿지들 중 적어도 하나는 바이패싱되고 나머지 브릿지들은 각각 출력 전압을 생성하도록 조정된 위상 시프트를 갖고 스위칭되도록 구성된다.
다른 실시예에서, 출력 전압을 공급하는 전력 변환기 시스템이 제공된다. 전력 변환기 시스템은 정상 모드 및 장애 모드에서 동작하도록 적용된다. 시스템은 복수의 브릿지와 각각의 브릿지에 각각 연결된 복수의 트랜스포머를 포함하되, 트랜스포머의 2차 권선은 서로 연결된다. 시스템은 상응하는 브릿지 양단에 각각 연결된 복수의 dc 링크 캐패시터를 더 포함한다. 시스템은, 정상 모드 동안 각각의 정상 위상 시프트를 갖는 각 브릿지를 스위칭하고, 장애 모드 동안 출력 전압 내의 고조파 성분을 최소화하도록 각각의 조정된 위상 시프트를 갖는 브릿지들 중 적어도 하나를 스위칭하는 데에 적용되는 컨트롤러를 더 포함한다.
도 1은 본 발명의 측면에 따라 구현된 전력 변환기 시스템의 일 실시예의 블록도,
도 2는 본 발명의 측면에 따라 구현된 전력 변환기 시스템의 다른 위상의 블록도,
도 3은 정상 모드에서 작동할 때의 전력 변환기 시스템의 출력 전압을 나타내는 위상자(phasor)의 도면,
도 4는 총 고조파 일그러짐(harmonic distortion)을 최소화하지 않은 장애 모드에서 동작할 때의 전력 변환기 시스템의 출력 전압을 나타내는 위상자의 도면,
도 5는 장애 모드에서 총 고조파 일그러짐을 최소화하여 동작할 때의 전력 변환기 시스템의 출력 전압을 나타내는 위상자의 도면.
본 발명의 이러한 특성, 측면 및 장점과 그외의 특성, 측면 및 장점들이 첨부된 도면을 참조로 하여 하기의 상세한 설명으로부터 더욱 잘 이해될 것이며, 이때 도면들에서의 동일한 문자는 동일한 부분을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 측면에 따라 구현된 전력 변환기 시스템의 블록도이다. 전력 변환기 시스템(12)은 dc 전력을 상응하는 ac 전력으로 변환하도록 구성되고, ac 전력은 부하(46)에 제공된다. 도시된 실시예에서, 소스(10)는 dc 전력을 전력 변환기 시스템에 제공한다. 소스의 예로서, 전기 기계, 연료 셀, dc 링크 에너지 저장에 기초한 캐패시터 또는 울트라-캐패시터 및 배터리를 포함한다. 부하의 예로서는 그리드, 모터 및 저항성 부하를 포함한다. 전력 변환기 시스템(12)은 정상 모드 및 장애 모드에서 동작하도록 구성된다. 전력 변환기 시스템(12)은 하기에서 더욱 자세하게 기술된다.
본 명세서에서 사용된 "-에 적용되는", "구성된" 및 이와 유사한 용어들은 시스템의 소자가 기술된 효과를 제공하도록 결합할 수 있는 특성을 지칭하며, 이러한 용어들은 또한 아날로그 또는 디지털 컴퓨터 또는 (특수 용도의 집적 회로(ASIC: application specific integrated circuit)와 같은) 특수 용도의 장치, 증폭기 또는 주어진 입력 신호에 대한 응답으로 출력을 제공하도록 프로그램된 그 균등물과 같은 전기 소자의 동작 능력 및 구성요소들을 함께 전기적으로 연결하는 기계적 장치를 지칭한다.
전력 변환기 시스템(12)은 브릿지(14-19) 및 트랜스포머(20-25)를 포함한다. 각 브릿지는 콘택터(26-31)를 통해 상응하는 트랜스포머의 1차 권선(primary winding)(71-76)에 연결된다. 트랜스포머(20-25)의 2차 권선(77-82)은 직렬 연결된다. 컨트롤러(11)는 전력 변환기 시스템에 정상 모드 또는 장애 모드에서 동작하도록 하는 제어 신호를 제공한다.
브릿지(14-19)는 전형적으로 상응하는 브릿지 출력 전압을 생성하도록 사전결정된 주파수와 정상 위상 시프트에서 스위칭하도록 구성된다. 브릿지 출력 전압 은 기본파(fundamental) 전압 성분 및 고조파 성분을 포함한다. 브릿지에 대한 게이팅 신호(gating signals)가 파생되어 브릿지 출력 전압의 기본파 성분이 서로에 대해 동일하게 시프팅된다.
트랜스포머(20-25)는 변환기 출력 전압과 트랜스포머 2차 권선 전압 사이에서의 위상 시프트를 발생시키도록 구성된다. 위상 시프트된 게이팅 신호는, 특히 전력 변환기 트랜스포머의 1차 권선에서의 위상 시프트와 결합하였을 때, 변환기 출력 전압으로부터 저차(low-order)의 고조파 성분을 상쇄시킨다. 일 실시예에서, 변환기 출력 전압은 각 브릿지 출력 전압의 기본파 전압 성분의 합을 포함한다. 따라서, 변환기 출력 전압은 실질적으로 임의의 고조파 성분으로부터 자유롭다. 실질적으로 자유롭다는 것은 출력 전압이 5차 및 7차 고조파 성분 또는 2-브릿지 구성에서 보다 낮은 차수의 성분을 포함하지 않음을 의미한다.
전력 변환기 시스템(12)은 복수의 dc 링크 캐패시터(32-37)를 더 포함한다. 각 dc 링크 캐패시터(32-27)는 상응하는 브릿지(14-19) 양단에 각각 연결된다. 도시된 도면에서, dc 링크 캐패시터는 직렬로 함께 연결된다. 그러나, dc 링크 캐패시터는 병렬로 연결되거나 또는 서로 분리될 수도 있다. 전력 변환기 시스템(12)은 스위칭 회로(38-43)를 더 포함한다. 각 스위칭 회로는 상응하는 dc 링크 캐패시터 양단에 연결된다. 스위칭 회로는 전력 변환기 시스템이 장애 모드에서 동작할 때 상응하는 dc 링크 캐패시터를 방전하도록 구성된다. 일 실시예에서, 스위칭 회로는 실리콘 제어 정류기를 포함한다.
전력 변환기 시스템은 전력 변환기 시스템을 정상 모드와 장애 모드 사이에 서 스위칭하도록 적용되는 컨트롤러(11)를 더 포함한다. 전력 변환기 시스템이 정상 모드에서 동작할 때, 컨트롤러(11)는 각각의 정상 위상 시프트를 갖는 각 브릿지(14-19)를 스위칭하도록 구성된다.
전력 변환기 시스템은 브릿지(14-19) 중 하나에 장애가 발생하였을 때 장애 모드에서 동작한다. 예를 들어, 브릿지(19)에 장애가 발생하였을 때(다시 말하면, 만약 브릿지(19)가 "결함" 브릿지라면), 컨트롤러(11)는 전력 변환기 시스템이 장애 모드에서 동작함을 나타내는 제어 신호를 브릿지(14-18)와 스위칭 회로(38-43)로 제공하도록 구성된다. 전력 변환기 시스템이 장애 모드에서 동작함을 나타내는 제어 신호를 수신함에 따라, 조정된 위상 시프트를 갖는 브릿지(14-18)를 스위칭하며 브릿지(19)는 바이패싱된다. 위상 시프트는 장애 모드에서 동작할 때에도 출력 전압 내의 고조파 성분이 최소에 있도록 조정된다. 일 실시예에서, 정상 모드에서 동작할 때의 전력 변환기 시스템의 출력 전압은 실질적으로 장애 모드에서 동작할 때의 전력 변환기 시스템의 출력 전압과 동일하다. 일 실시예에서, 장애 모드에서 동작할 때의 전력 변환기의 출력 전압은 정상 모드에서 동작할 때의 전력 변환기의 출력 전압의 83.3%이다. 예를 들어, 일 실시예에서 정상 모드에서 동작할 때의 전력 변환기 시스템의 출력 전압은 4160V이고 장애 모드에서 동작할 때의 전력 변환기 시스템의 출력 전압은 3467V이다.
일 실시예에서, 위상 시프트는 브릿지의 총 개수에 기초하여 조정된다. 다른 실시예에서, 위상 시프트는 바이패싱된 브릿지의 총 개수에 기초하여 조정된다. 특정 실시예에서, 인접한 브릿지의 위상 시프트는 브릿지의 총 개수와 바이패싱된 브 릿지의 총 개수의 차로 60을 나눈 것과 동일하다.
하기의 표는 브릿지가 스위칭될 때의 6개의 브릿지 및 다양한 위상 시프트를 포함하는 예시적인 일 실시예를 도시한 것이다. 제 1 행은 전력 변환기 시스템이 정상 모드에서 동작할 때 각 브릿지에 상응하는 정상 위상 시프트를 나타낸다. 아래의 6개의 행들은 브릿지들 중 하나에 장애가 발생하였을 때 각 브릿지에 상응하는 조정된 위상 시프트를 나타낸다. 예를 들어, 제 2 행에서는 브릿지(14)에 장애가 발생하였다. 따라서 브릿지(15-19)의 위상 시프트가 도시된 바와 같이 조정된다.
Figure 112007077434950-PCT00001
상기에 도시된 바와 같은 조정된 위상 시프트를 갖고 스위칭될 때, 브릿지들은 고조파 성분의 rms(root mean square) 값을 최소화한다. 컨트롤러는 고조파 성분의 특정 차수를 제거하기 위해 브릿지를 스위칭하도록 구성될 수 있음을 인지하여라. 이러한 선택적인 고조파 제거 계획은 고조파의 하나 또는 복수의 차수들이 출력으로부터 삭제되는 것을 허용한다. 삭제되는 고조파 성분의 수는 사이클당 펄스 수와 스위칭 패턴에 의존한다.
브릿지(14-19)에 대해 조정된 위상 시프트를 갖고 동작하도록 구성되었을 때, 전력 변환기 시스템은 최소화된 전체 THD(Total hamonic distortion)로 동작한다. 남아있는 dc 링크 캐패시터(32-36)의 dc 전압은 개별적인 브릿지들에 의해 조절되는 액티브 전력을 이퀄라이징함으로써 동적으로 밸런싱되고, 이는 각 브릿지 출력 전압의 크기 및 위상의 동적인 조정을 통한 제어에 의해 획득된다.
컨트롤러(11)는 전력 변환기 시스템의 다양한 위상에 제어 신호를 제공하는 데에 사용될 수 있다. 이러한 교차적인 위상이 브릿지의 개수가 트랜스포머의 개수보다 많은 도 2에 도시되었다. 도시된 도면에서, (도 1에 도시된 바와 같은) 전력 변환기 시스템(10)은 직접 연결 브릿지(90)를 더 포함한다. 직접 연결 브릿지(90)는 트랜스포머(25)의 2차 권선(82)을 통해 부하에 연결된다. 직접 연결 dc 링크(88)는 직접 연결 브릿지(90) 양단에 연결되고 직접 연결 스위칭 회로(86)는 직접 연결 dc 링크 양단에 연결된다. 브릿지(74), dc 링크 캐패시터 및 스위칭 회로(70)는 도 1을 참조로 기술된 바와 유사한 방법으로 동작한다.
도 3은 정상 모드에서 동작할 때의 전력 변환기 시스템의 출력 전압을 도시한 위상자의 도면이다. 각 트랜스포머(20-25)의 2차 권선은 각각 (51-56)에 의해 표시된, 동일한 값과 위상을 갖는 전압을 갖는다. 총 출력 전압은 (58)로 표시되었으며, 이것은 전압(51-56)의 합이다. 일 실시예에서, 부하 전류(61)는 출력 전압에 앞선다. 다른 실시예에서, 부하 전류(62)는 출력 전압과 동상이다. 또 다른 실시예에서, 부하 전류(63)는 출력 전압에 대해 지체된다.
도 4는 총 고조파 일그러짐(harmonic distortion)을 최소화하지 않은 장애 모드에서 동작할 때의 전력 변환기 시스템의 출력 전압을 나타내는 위상자의 도면이다. 이 시스템에서 하나의 브릿지에 장애가 발생했다고 가정한다. 장애 모드에서의 전력 변환기 시스템의 출력 전압은 거의 정상 모드에서의 전력 변환기 시스템의 출력 전압이다. 이는 각 트랜스포머 2차 권선 양단의 전압이 약 20%만큼 증가되었기 때문이다.
도 5는 (하나의 결함 브릿지를 갖는) 장애 모드에서 총 고조파 일그러짐을 최소화하여 동작할 때의 전력 변환기 시스템의 출력 전압을 나타내는 위상자의 도면이다. 각 트랜스포머(77-82)의 2차 권선은 각각 (51-56)으로 표시된, 서로 다른 값과 위상을 갖는 전압을 갖는다. 이러한 벡터들은 THD를 최소화하도록 조정된다. 전압(58)으로 표시된 총 출력 전압은 전압(51-56)의 합이다. 일 실시예에서, 부하 전류(61)는 출력 전압을 앞선다. 다른 실시예에서, 부하 전류(62)는 출력 전압과 동상이다. 또 다른 실시예에서, 부하 전류(63)는 출력 전압에 대해 뒤쳐진다.
전술된 발명은, 시스템 내의 하나의 브릿지에 장애가 발생하였을 지라도 동작하는 변환기 시스템의 동작을 포함하는 몇몇 장점을 제공한다. 개시된 전력 변환기 시스템의 일 실시예의 다른 장점은 정상 모드의 동작과 장애 모드의 동작 중에 발생된 출력이 실질적으로 동일하다는 것이다. 다른 실시예에서, 발생된 출력 전압은 전력 변환기 시스템이 장애 모드에서 동작할 때라도 최소의 고조파 일그러짐을 포함한다.
본 발명의 일부 특성만이 본 명세서에서 도시되고 기술되었지만, 당업자에게는 다양한 변경 및 변화가 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 사상에 포함되는 한 첨부된 특허청구범위는 이러한 모든 변경 및 변화를 포함할 것이다.

Claims (19)

  1. 출력 전압을 공급하고 정상 모드 및 장애 모드에서 동작하도록 적용되는 전력 변환기 시스템으로서,
    복수의 브릿지와,
    복수의 트랜스포머 - 각 브릿지는 상응하는 트랜스포머의 1차 권선(primary winding)에 연결되고 상기 트랜스포머의 2차 권선(secondary winding)은 서로 연결됨 - 와,
    복수의 dc 링크 캐패시터 - 각 dc 링크 캐패시터는 상응하는 브릿지 양단에 연결됨 - 와,
    상기 정상 모드에서는 각각의 정상 위상 시프트를 갖는 각 브릿지를 스위칭하고, 상기 장애 모드에서는 상기 브릿지들 중 적어도 하나의 결함 브릿지를 바이패싱하고 상기 브릿지들 중 조정된 각각의 위상 시프트를 갖는 나머지 브릿지들을 스위칭하여 상기 출력 전압을 생성하도록 적용되는 컨트롤러를 포함하는
    전력 변환기 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    각각이 상응하는 dc 링크 캐패시터 양단에 연결된 복수의 스위칭 회로를 더 포함하는
    전력 변환기 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 장애 모드 동안 각 결함 브릿지에 상응하는 스위칭 회로를 제어하여 상응하는 dc 링크 캐패시터를 방전시키도록 구성되는
    전력 변환기 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 장애 모드 동안 방전되지 않은 상기 dc 링크 캐패시터 상의 dc 전력을 동적으로 밸런싱하도록 구성되는
    전력 변환기 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 장애 모드 동안 상기 출력 전압 내의 고조파 성분(harmonic component)을 최소화하도록 구성되는
    전력 변환기 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 위상 시프트는 브릿지의 총 개수에 기초하여 조정되는
    전력 변환기 시스템.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 위상 시프트는 상기 바이패싱된 브릿지의 총 개수에 기초하여 조정되는
    전력 변환기 시스템.
  8. 제 5 항에 있어서,
    인접한 브릿지들의 상기 위상 시프트 간의 차는 60을 브릿지의 총 개수와 바이패싱된 브릿지의 총 개수의 차로 나눈 값과 동일한
    전력 변환기 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력 변환기 시스템의 상기 출력 전압은 상기 정상 모드 및 상기 장애 모드 동안 실질적으로 동일한
    전력 변환기 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    적어도 하나의 트랜스포머의 상기 2차 권선을 통해 부하에 연결된 직접 연결 브릿지와,
    상기 직접 연결 브릿지 양단에 연결된 직접 연결 dc 링크와,
    상기 직접 연결 dc 링크 양단에 연결된 직접 연결 스위칭 회로를 더 포함하 는
    전력 변환기 시스템.
  11. 전력 변환기 시스템을 사용하여 출력 전압을 공급하는 방법으로서,
    상기 전력 변환기 시스템은 브릿지, 트랜스포머 및 dc 링크 캐패시터를 포함하되, 각 브릿지는 각 트랜스포머에 연결되고 각 dc 링크 캐패시터는 상기 브릿지 양단에 연결되며,
    상기 방법은,
    각각의 정상 위상 시프트를 갖는 상기 각 브릿지를 스위칭함으로써 정상 모드에서 동작하는 단계와,
    상기 출력 전압을 발생시키도록 상기 복수의 브릿지들 중 적어도 하나는 바이패싱되고, 상기 나머지 브릿지들은 각각이 조정된 위상 시프트를 갖고 스위칭되도록 구성된 장애 모드에서 동작하는 단계를 포함하는
    출력 전압 공급 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 바이패싱된 브릿지 양단에 연결된 상기 dc 링크 캐패시터를 방전하는 단계를 더 포함하는
    출력 전압 공급 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 장애 모드에서 동작할 때, 상기 복수의 dc 링크 캐패시터의 dc 전력을 동적으로 밸런싱하는 단계를 더 포함하는
    출력 전압 공급 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 정상 모드와 상기 장애 모드 중에 출력 전압을 실질적으로 동일하게 유지하는 단계를 더 포함하는
    출력 전압 공급 방법.
  15. 출력 전압을 공급하고 정상 모드와 장애 모드에서 동작하도록 적용되는 전력 변환기 시스템으로서,
    복수의 브릿지와,
    각각이 상응하는 ac 콘택터를 통해 각 브릿지에 연결되는 복수의 트랜스포머 - 상기 트랜스포머의 2차 권선은 서로 연결됨 - 와,
    복수의 dc 링크 캐패시터 - 각 dc 링크 캐패시터는 상응하는 브릿지 양단에 연결됨 - 와,
    상기 정상 모드에서는 각각의 정상 위상 시프트를 갖는 각 브릿지를 스위칭하고, 상기 장애 모드에서는 상기 출력 전압 내의 고조파 성분을 최소화하도록 각 각의 조정된 위상 시프트를 갖는 상기 브릿지 중 적어도 하나를 스위칭하는 컨트롤러를 포함하는
    전력 변환기 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    각각이 상응하는 dc 링크 캐패시터 양단에 연결된 복수의 스위칭 회로를 더 포함하되,
    상기 컨트롤러는 상기 전력 변환기 시스템이 상기 장애 모드 내에서 동작할 때 특정 스위칭 회로가 상응하는 dc 링크 캐패시터를 방전시키도록 구성되는
    전력 변환기 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 장애 모드 중에, 상기 컨트롤러는 상기 스위칭 회로가 상기 상응하는 dc 링크 캐패시터를 바이패싱하고 상기 상응하는 트랜스포머를 바이패싱하도록 상기 ac 컨택터를 활성화하도록 구성되는
    전력 변환기 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 장애 모드 중에 상기 방전되지 않은 dc 링크 상의 dc 전력을 동적으로 밸런싱하도록 구성되는
    전력 변환기 시스템.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 전력 변환기 시스템의 상기 출력 전압은 상기 정상 모드와 상기 장애 모드 중에 실질적으로 동일한
    전력 변환기 시스템.
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