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Carrizosa M.j., Universidad Politécnica De MadridAutor o CoautorMahtani K., Universidad Politécnica De MadridAutor o CoautorPlatero C.a., Universidad Politécnica De MadridAutor o Coautor

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19 de febrero de 2026
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Artículo
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A Ground Fault Location and Severity Estimation Method for Modular Multilevel Converters

Publicado en: IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS. 61 (3): 3944-3957 - 2025-01-01 61(3), DOI: 10.1109/TIA.2025.3542732

Autores:

Guerrero JM; Blazquez-Campanon A; D'Arco S; Carrizosa MJ; Mahtani K; Platero CA
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Afiliaciones

Department of Automatics; Electrical and Electronic Engineering and Industrial Informatics; ETS de Ingenieros Industriales; Madrid; 28003; Spain - Autor o Coautor
Department of Electrical Engineering of Universidad del País Vasco; Leioa; 48940; Spain - Autor o Coautor
ETS de Ingenieros de Minas y Energía; Centro de Electrónica Industrial (CEI-UPM); Department of Energy and Fuels; Madrid; 28003; Spain - Autor o Coautor
SINTEF Energy Research; Trondheim; 7034; Norway - Autor o Coautor
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Resumen

The need of efficient electric transmission systems, the rise of renewable energy production, and the development of battery storage systems have driven the adoption of Modular Multilevel Converters (MMC), which offer better performance than conventional converters. However, the diagnosis of electrical faults in MMC is more challenging because more components are involved in the fault circuit. Particularly, ground faults (GF) are the most common type of faults in power systems, yet their diagnosis has not been extensively studied for AC-DC converters, where most industrial relays fail. This paper proposes a GF location method for MMCs based on the use of a high-value grounding resistor placed at the DC midpoint or AC neutral point. By measuring the voltage between its terminals and conducting frequency analysis, the fault position and fault resistance can be accurately located. The novelty of this method lies in its ability to locate the GFs on the AC side, DC side, or within a faulty submodule (SM) of the MMC. Numerous simulations were performed on a half-bridge three-phase MMC converter, yielding excellent results. Additionally, experimental tests were performed on a 60 kVA 12-level full-bridge three-phase MMC, validating the method. © 1972-2012 IEEE.
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Palabras clave

Ac-ac power convertersDc power transmissionDc-dc convertersElectric groundingElectric invertersElectric transmission systemsElectrical fault detectionElectrical fault detectionsEstimation methodsFault current limitersFault detectionFault locationFault-current limiterFrequency estimationFrequency responseGround faultsModularsMultilevel converterMultilevel convertersPower distribution faultsRenewable energiesThree phaseThree phasisTime difference of arrivalVoltage measurementVoltage-source converters

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2025, se encontraba en la posición 27/179, consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Engineering, Multidisciplinary.

Independientemente del impacto esperado determinado por el canal de difusión, es importante destacar el impacto real observado de la propia aportación.

Según las diferentes agencias de indexación, el número de citas acumuladas por esta publicación hasta la fecha 2026-04-24:

  • Scopus: 1
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Impacto y visibilidad social

Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

  • Asignación de un Handle/URN como identificador dentro del Depósito en el Repositorio Institucional: https://oa.upm.es/94136/

Como resultado de la publicación del trabajo en el repositorio institucional, se han obtenido datos estadísticos de uso que reflejan su impacto. En términos de difusión, podemos afirmar que, hasta la fecha

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Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Este trabajo se ha realizado con colaboración internacional, concretamente con investigadores de: Norway.

Existe un liderazgo significativo ya que algunos de los autores pertenecientes a la institución aparecen como primer o último firmante, se puede apreciar en el detalle: Último Autor (PLATERO GAONA, CARLOS ANTONIO).

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