The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics (전력전자학회논문지)

The Korean Institute of Power Electronics (전력전자학회)
권호 표지

DC Traction Regenerative Energy Storage Devices using Super-capacitor

슈퍼 커패시터를 이용한 직류철도 회생에너지 저장장치

  • 김종윤 (삼성전자 정보통신총괄 무선사업부) ;
  • 정두용 (태양광시스템공학 협동과정) ;
  • 장수진 (효성 중공업연구소) ;
  • 이병국 (성균관대 정보통신공학부) ;
  • 원충연 (성균관대 정보통신공학부)
  • Published : 2008.08.20
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Abstract

Regenerative energy generated by regenerative braking of DC traction can cause the system malfunction or damage to the rectifier, or malfunction of the power conversion device in power supply system by DC Line voltage rise in feeder line. Regenerative energy storage system using super capacitor is one of the ways to stabilize DC line voltage. In this paper, energy storage system of DC traction system using super-capacitor bank is implemented and using the field measurement data of the station N and the station S on the Line 2, the operation characteristics of line voltage caused by regenerative energy of electric trains are verified. Also, charge/discharge characteristics of super capacitor are verified as well. Thus, we can verify the operation characteristics of super-capacitor bank for regenerative energy storage system installed in DC Traction. And if we can use field measurement data of DC line voltage, we have obtained cost reduction. The stabilization of the system will be improved by measuring the operation characteristics of regenerative energy storage system in certain section operated by DC traction and predicting the capacity and lifetime of super-capacitor.

직류철도의 회생제동 시 발생되는 회생에너지는 급전선로의 직류가선전압의 상승에 의해 시스템의 오동작이나 차량 정류기의 파손, 또는 급전 시스템의 전력변환 장치의 고장을 일으키는 원인이 될 수 있다. 슈퍼 커패시터를 이용한 회생에너지 저장장치는 직류가선전압을 안정화 하게하는 방법이다. 본 논문에서는 슈퍼 커패시터 뱅크를 이용하여 직류철도 시스템의 에너지 저장장치를 구현하였고, 지하철 2호선 N역과 S역의 실측값을 이용하여 가선전압이 전동차에 의한 회생에너지 발생에 따른 동작 특성과 슈퍼 커패시터의 충 방전 특성을 확인하였다. 본 논문을 통하여 직류철도 시스템에 설치된 회생에너지 저장시스템용 슈퍼 커패시터 뱅크의 동작 특성을 알 수 있고, 향 후 직류철도 모든 변전소의 직류 가선전압 실측 데이터를 이용한다면, 특정 직류철도 운행 구간에 대한 회생에너지 저장장치의 운전특성과 슈퍼커패시터의 용량 및 수명 예측으로 가격을 절감 할 수 있고 전체 시스템의 안정도 와 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Keywords

References

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