초록
최근 전기철도에 고속화 기술이 적용되고 열차 구동장치 및 제어계통에 전력용 반도체 소자가 사용되고 있으며, 전기철도 구동시스템의 주요 구성장치인 인버터와 컨버터의 동작을 제어하는 전력전자 소자의 이용은 고조파를 발생의 원인이 된다. 이러한 고조파는 통신장해 및 전류, 전압의 전력품질 저하 등 여러 가지 문제를 발생시킨다. 따라서 본 논문에서는 인천 국제공항에 설치되고 있는 경전철 전력설계의 전력시스템 평가 및 개발을 통해 상위 계통에 미치는 영향 및 전력시스템에서 발생할 수 있는 장애 요인을 사전에 예측 계산하여 이에 대한 대책을 마련하여 전력품질 향상에 목적이 있다. 인천 국제공항청사 내의 전력시스템의 전력품질 문제 접근에 있어 경전철이 운행될 경우 발생할 수 있는 여러 문제 중 특히 전압강하 및 전압불평형에 영향을 미치는 고조파 발생에 대해 분석하였다. 고조파 분석은 IEEE 519-1992(IEEE 141-1993과 동일) 기준에 의거하여 행하였다. 또한 인천 공항청사의 운행되는 경전철은 동적 전력시스템 해석 프로그램인 PSCAD/EMTDC 모델링하고 이의 시뮬레이션 결과를 이용하여 고조파 분석을 하였다.
This paper presents harmonic evaluation of an IAT(Intra Airport Transit) system in Incheon International Airport. It will be used for electric vehicles with 80[kW] per car produced by Mitsubishi Heavy Industries Ltd, and which is constructed with SIV(Static Inverter), VVVF controller and two induction motor. The vehicles operated in the IAT system can be treated as rapidly changing DC loat and at a feeding substation, 3-phase electric power is transferred to DC 750[V] by rectifier. Since vehicles are changing continuously, the voltages for the load fluctuate in the IAT system, and moreover, the voltage fluctuation generates high-order harmonics. It results the difficulty in maintaining power quality in KEPCO systems' side. The power quality of the IAT system in Incheon International Airport is evaluated using PSCAD/EMTDC simulator in the paper. The THD(Total Harmonic Distortion) of voltages and TDD(Total Demand Distortion) of currents, indices are calculated for the IAT system using the results of PSCAD/EMTDC dynamic simulation.
