• 조명전기설비학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.29-36
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• 2002

최근 들어 국내 전기철도가 고속 대용량화되고 새로운 전력반도체 기술이 전력변환장치에 채용되면서 이로 인해 AT급전계통에 전압강하 등 전력품질 문제가 대두되고 있다. 지금까지 급전계통의 전압강하 대책으로는 직렬콘덴서(SC)를 주로 설치/운용하였으나 기술적인 한계로 인해 충분한 효과를 달성하지 못하고 있으며 고조파 공진현상도 새롭게 문제시 되고 있다. 또한 신규 전기철도 건설에 따른 전철변전소 위치확보 문제와 운행선로에서의 수송량 증가에 따른 열차 증량편성 및 시격(열차운행시간 간격)단축으로 인한 부하 중대가 예상되고 있으며, 급전사고로 인한 인근 전철변전소로부터의 연장급전 운용 등도 고려해야 하므로 이에 따른 급전시스템의 전압강하 및 전력품질 보상 대책이 요구되고 있다. 따라서 본 논문에서는 효과적인 보상대책 설비의 하나로 TSC방식 SVC를 전기철도의 AT 급전시스템에 적용하는 방안을 검토하고 PSCAD/EMTDC를 이용하여 시뮬레이션을 통해 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1396-1398
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• 2000

국내에서 운용중인 단권변압기를 사용한 단권변압기(Auto-Transformer) 급전계통이 철도청의 경우 상하선을 전기적으로 구분하여 사용하고 있는 반면, 건설중인 고속철도의 경우 상하선을 병렬연결하고 있어 이에 대한 시뮬레이션을 수행하여 전기적인 장단점을 확인하여 향후 급전계통 방식을 선정하는데 기본 안을 제시한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1605-1606
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• 2015

전기철도차량은 매 순간마다 이동하는 대용량 단상부하로, 전력계통 측면에서 부하의 특성이나, 계통구성의 형태 및 제반현상이 일반 3상 전력계통과 상이한 특성을 지닌다. 이와 같이 3상 전력계통으로 부터 단상 교류로 변환하여 전기차를 운행하는 경우에는 3상 전원측 PCC(Point of Common Coupling)에 불평형을 일으켜, 역상전류를 발생시킨다. 현재는 이를 최소화하기 위해서 종래부터 사용 되어온 스코트 결선 변압기를 사용하고 있다. 하지만 특성상 두 개의 단상 시스템에 걸리는 부하량 및 역율이 동일하지 않을 경우 여전히 3상 전압불평형이 발생된다. 이에 대한 근본적인 대책으로는 급전시스템 재구성 또는 전력 설비 증설 및 보상장치의 적용을 들 수 있으나, 최근에는 전력전자 기술의 발달로 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 소자를 이용한 BTB(Back To Back) 방식의 컨버터를 활용한 사례가 연구되고 있다. 본 논문에서는 전력계통과 전기철도의 연계 목적으로 3상-단상 BTB 모듈형 멀티레벨 컨버터 (Modular Multi-level Conveter, MMC)를 이용한 전기철도 급전 시스템의 기본구조를 제안하고, Mathworks사의 MATLAB Simulink tool를 이용하여 시뮬레이션을 통해 MMC시스템을 검토하고자 한다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.53-60
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• 2002

본 논문에서는 정전류 부하모델 교류 전기철도 AT 급전시스템을 회로망 해석법(Loop Equation Method)을 이용하여 실제 급전시스템과 유사하게 제약조건을 두고 여러 경우를 가정하여 모델링 하였다. 이 방법을 통해 앞으로 건설될 고속 전기철도 급전시스템의 전력품질에 영향을 줄 수 있는 전압강하에 주안점을 두고 정상급전의 경우뿐만 아니라 연장급전의 경우를 새롭게 확대 해석하였으며 이 결과를 동적 시뮬레이션 프로그램인 PSCAD /EMTDC를 이용하여 그 정확성과 실용성을 검증하였다. 또한 사례연구를 통해 전압 보상기를 설치하지 않는 경우와 STATCOM을 설치한 경우의 전압강하 보상효과를 PSCAD/EMTDC로 시뮬레이션 하여 검증하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제24권8호
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• pp.48-54
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• 2010

교류 전기철도 시스템은 비선형 단상 부하인 차량의 부하특성으로 인해 고조파 왜곡, 무효전력 발생, 3상 불평형과 같은 전기품질 문제를 가지고 있다. 이 같은 전기품질 문제는 철도 시스템뿐만 아니라 철도와 연계된 다른 건전한 계통에도 악영향을 미치게 된다. 따라서 본 논문에서는 이와 같은 전기철도 급전시스템의 전기품질 문제를 보상하기 위해 철도용 전기품질 보상장치(RPQC; railway power quality conditioner)를 적용하고, SRF(synchronous-reference-frame) 제어를 이용한 RPQC의 제어방법을 제안한다. 제안하는 제어방법을 통해 RPQC는 고조파 왜곡, 무효전력, 부하 불평형과 같은 전기품질 문제를 순시적으로 보상할 수 있으며, 시뮬레이션을 통해 이를 검증한다. 시뮬레이션 결과는 제안한 RPQC 제어방법의 타당성을 보여주고 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 C
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• pp.2360-2362
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• 2005

전기철도 분야에서 전자기파에 의한 환경영향 평가는 중요한 요소가 되고 있으며 급전시스템, 신호시스템, 차량시스템 등으로 나누어 각각에 대한 전자기파 환경 영향에 대한 평가에 관한 사항이 연구 중에 있다. 특히 신호시스템 중, AF(Audio Frequency)궤도회로는 철도차량과의 빈번한 통신을 통하여 철도차량 제어에 많은 역할을 담당하므로 잡음에 취약하고 오동작은 사고로 직결되므로 이러한 잡음에 대한 평가는 중요하다 할 수 있다. 본 논문에서는 전기철도차량과 신호시스템 중 AF궤도회로와의 전자기적합성을 입증할 수 있는 고조파 분석을 통한 전도성잡음의 시험 및 평가에 대한 방안을 제시한다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.86-97
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• 2006

전기철도 급전시스템의 설계와 평가에 관련하여 어려운 점은 고려해야 할 요소들이 많고, 시스템적 접근이 요구되나 단편적인 논문과 엔지니어링 측면의 접근이 대부분이다. 본 논문에서는 전기철도 시스템 중 국내외에서 최근 활발히 추진되고 있는 경량전철을 위한 직류 급전시스템의 설계 및 그의 적정성을 평가하는 기법을 체계화하였다. 먼저, 급전 시스템의 구성요소인 급전 변전소와 부하인 차량과 그리고 전력선을 포함한 전체 시스템의 특성파악하고 분석하였다. 실제 계통과 동일하게 모델링하기 위하여 축약 및 등가화를 하였으며, 등가화한 시스템을 해석하기 위한 방안으로 노드방정식과 반복접근법을 적용하였으며, 이를 체계화하여 모의절차, 평가 및 설계방법을 제시하였다. 제시한 알고리즘 및 설계절차에 따라 프로그램을 개발하였으며 사례연구를 통하여 그 유효성을 입증하였다.

• 전력전자학회지
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• 제8권1호
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• pp.29-36
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• 2003

• 전력전자학회지
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• 제14권5호
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• pp.19-24
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• 2009

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.105-106
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• 2008

전기철도에서 전차선은 차량에 직접 전력을 공급하는 설비로서 철도차량 운행 시 전차선의 사고를 예방하는 것은 매우 중요하다. 본 논문은 한국과 영국의 전기철도 전차선로의 안전성을 비교하기 위하여 영국의 전차선 안전성 분석 보고서와 한국의 전차선의 장애사례에 대한 데이터를 검토하였다. 분석한 데이터는 Fault Tree Analysis(FTA) 알고리즘에 적용하여 시스템의 신뢰도를 산정하는데 사용하였다. 이를 통해 전기철도 급전시스템의 사고율을 산정하여 각 요소별 및 전체 시스템의 신뢰도를 산정할 수 있었으며, 이는 유지보수주기 결정, 교체필요 요소의 결정 등에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.