• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.672-678
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• 2020

교류전기철도 급전시스템에 병렬급전방식을 적용할 경우, 전동차 부하로 인한 전압강하 및 최대순시부하를 감소시켜 급전구간을 연장하고 급전용량을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다. 그러나 변전소 간에 위상차가 있을 경우 순환전력이 발생하기 때문에 적용이 제한되며, 전동차 운행에 따른 부하 분포에 따라 변전소 부하 불균형이 커져서 급전용량이 저하되는 문제점이 있다. 본 논문에서는 변전소 위상차 및 전동차 부하분포에 따라 변동하는 순환전력을 실시간 제어하고 변전소 부하 불균형을 해소하기 위하여 사이리스터 제어 위상조정장치 (TCPAR: Thyristor Controlled Phase Angle Regulator, 이하 TCPAR)를 적용하는 방식을 제안하고, 이를 구현하기 위한 검토를 수행하였다. 전기철도 급전 시스템에 TCPAR을 적용하기 위한 제어 기법으로서, 변전소 공급전력을 입력으로 이용하여 변전소 위상차 및 전동차 부하 분포에 따라 변동하는 순환전력과 변전소 부하 불균형을 효과적으로 억제하는 제어모델을 제시하였다. PSCAD/EMTDC를 이용한 시뮬레이션 결과, 전기철도 병렬급전에 제안한 TCPAR을 적용함으로써 변전소 위상차 및 전동차 부하분포에 따라 변동하는 순환전력 및 변전소 부하 불균형을 효과적으로 억제시킬 수 있다는 것을 확인하였다. 제안 기법을 전기철도 병렬급전에 적용할 경우, 병렬급전 적용 범위를 확대하고 급전용량을 증가시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1951-1958
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• 2009

This paper presents a synchronous-rotating-frame-based control of single-phase UPQC(Unified Power Quality Conditioner) to improve power quality in ac electrified railway systems. The simulation results show that the UPQC can compensate the harmonic supply voltages, the harmonic load currents, and the reactive power in electrified railway systems. Validity of the proposed UPQC control method based on the synchronous rotating frame is illustrated through the simulation results.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.131-141
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• 2007

본 논문에서는 병렬 인버터를 통한 고조파 보상은 물론 직렬 인버터로 전압강하 보상 및 부하불평형 문제도 해결할 수 있는 보상설비에 대하여 특성을 분석하였다. 제안하는 설비의 구조와 제어방법을 제시하고, 제어방법의 효과를 검증하기 위하여 전기철도 급전시스템과 보상설비를 모델링하여 모의계산을 수행하여 그 결과를 제시하였으며, 본 논문에서는 기존의 급전선로 전압강하 보상시스템의 단점을 보완하기 위해 DC-Link를 공유하는 직렬과 병력형 인버터를 Scott 변압기 2차 측의 T상과 M상에 두어 다양한 보상 특성을 확인하였다. 본 논문에서 제안하는 시스템은 급전선로의 전기차로 인해 발생하는 고조파전류를 병력인버터를 통해 제거하여 154[kV] 3상 모선으로의 유임을 차단하게 된다. 또한 모선의 선간단락, 일선지락 등의 사호로 발생되는 급전선로의 순간전압강하 혹은 순간전압상승 등을 보상하여 지속적인 전압공급을 가능하게 됨을 확인하였다. 더불어 철도의 기동 등으로 인한 순간적인 전압의 강하에 있어서도 직렬인버터를 통한 보상으로 인해 전압의 지속적인 유지를 확보할 수 있음을 확인하였다. 본 논문에서는 이러한 다양한 보상동작을 수행한 수 있는 제안된 시스템의 동작을 PSCAD/EMTDC를 통해 검증하였으며, 향후 시스템 제작에 따른 특성분석에 용이하게 적용될 것으로 보인다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1315-1318
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• 2004

Each feeding power is transformed 3 phases of KEPCO through SCOTT transformer and operate a electric train in AC Feeding system of electric railway. Nowaday a power conversion system, installed inside the train, generate a harmonics and has a effect on a power quality and it is necessary to install a countermeasures. This report is proposed a new technique to simulate a power system based on frequency model. The result is resonable relatively with a experimental one.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1396-1401
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• 2004

This paper proposes analysis on new equipment for power quality in electric railway. The Proposed equipment consists of series inverter and parallel inverter. Each inverter is connected by capacitor as de link. This structure can be compensated for active and reactive power in catenary through transformer.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
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• pp.270-272
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• 2008

철도전력설비에서 고장을 예측은 신뢰성기반 유지보수 및 신뢰성 및 안전성 분석에 가장 기본적인 요소 중의 하나이다. 본 논문에서는 전철전력설비 관련 국제 규격서를 검토하여 소개하였으며, 실제 철도전력시스템에서 발생하는 사고데이타를 분석하여 그에 따른 고장율과 고장데이타가 적을 경우 추정하여 철도 급전시스템에 적용할 수 있는 데이터베이스를 구축하고자 한다. 이러한 모델과 계산법의 목적은 시스템의 신뢰도 수준 결정, 시스템의 디자인 평가, 시스템 운영, 점검, 유지보수 프로그램 방침 평가 및 위험도 평가에 기여할 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1361-1363
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• 2004

전기철도에서는 한 전철변전소에서 급전이 용이하지 못할 경우 인근변전소에서 연장급전을 수행한다. 특히 AT(Auto Transformer)와 BT(Booster Transformer)급전시스템이 인접한 경우 연장급전운영을 하기 위한 방안 및 전기적인 요소를 급전계통모의를 통하여 검토하여 그 급전가능성을 제시한다.

• 대한전기학회논문지
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• 제37권12호
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• pp.903-913
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• 1988

본 논문의 전기철도의 AT급전방식에서 통신선에 미치는 유도장해에 관하여 컴토하엿다. 전기철도에서 통신선에 대한 유도장애는 상시 유도전압과 고장시 이상유도전압 및 잡음유도전압이 있다. 이 논문은 AT급전방식에서 통신선에 미치는 유도전압을 계산하는 앨고리즘을 도출하였으며 급전선 지락 사고시에 지락전류 계산 알고리즘을 유도하였다. 이 유도된 알고리즘을 이용하여 컴퓨터나 프로그램 팩키지화 하였다. 이 개발된 컴퓨터 프로그램 팩키지는 모의 시스템에 적용하여 그 타당성을 검증하였으며 AT급전방식에서 통신선에 대한 적절한 보호대책을 제시 및 평가할 수 있도록 하였다. 이 팩키지 프로그램은 전기철도 부설시 또는 통신선을 전기철도에 인접하여 가설시 적절한 보호대책을 평가 할 수 있으므로 아주 유용하게 이용되리라 기대된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1579-1580
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• 2015

철도차량의 동력원은 화석연료를 사용하던 디젤차량에서 최근 고속전철 및 도시철도차량, 경량전철 등 전기를 주 동력원으로 사용되고 있다. 철도차량에 전기를 공급하는 시스템은 일반적으로 개활지 등 지상구간에 적용되고 있는 가공전차선 방식과 지하구간, 터널 등에 적용되고 있는 강체가선방식 그리고 경량전철 등에 채용되고 있는 제 3궤조방식이 있다. 최근에는 일반적으로 지하구간의 가선시스템에 적용되던 T-Bar방식의 강체가선 방식에서 탈피하여 고속주행이 가능한 R-Bar방식의 강체가선 방식에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 최근까지 지하구간의 터널구조에서 강체전차선로를 급전시스템으로 채택할 경우 열차의 최고속도는 국내의 경우 90km/h, 국외의 경우 160km/h를 넘지 못하는 실정이었다. 그러나 이를 극복한 제품이 개발되어 열차운행 최고속도를 200~250km/h까지 향상시킬 수 있게 되었다. 본 논문에서는 최근 설계속도 250km/h 급 R-bar방식 강체전차선로 인터페이스를 위한 이선현상 모의 시뮬레이터 개념 설계에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위해 집전성능과 관계가 있는 전기철도차량 이선현상 요인 및 영향 분석하였으며 강체전차선로 운행에 따른 이선 등으로 인한 영향을 고찰하기 위해 이선 현상 모의 시뮬레이터 개념 설계에 대한 연구를 수행하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1583-1584
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• 2015

최근 철도차량의 고속화와 전력회생을 하는 전기차로 인하여 부하전류와 고장전류 간의 큰 차이가 없으므로 이를 구분할 수 있는 고성능 보호시스템의 중요성이 날로 증대되고 있다. 본 논문은 실계통에서의 전차선로 임피던스를 이용하여 AT급전시스템을 모델링하였으며 변전소와 보조급전구분소사이 단락사고의 과도특성을 분석하였다.