A Study on the Leading Phase Operation of Single Phase PWM Converter Train

This paper presents a new operation method for the single phase PWM(Pulse Width Modulation) converter train. Recently, the trains adopting the PWM converter have become the majority in the electric locomotives since there are distinct advantages over the predecessors, which can be operated at near unity power factor. However, a slight modification of the control scheme makes this kind of vehicles run in the region of leading power factor. Although this feature seems to be of no significant use by itself, the leading phase operation can improve the voltage profile and the line loss of the feeding systems is decreased by compensating the reactive power loss along the line when it considered together with the feeding systems. This method is even more economical and efficient comparing with the installation of SVC that is mainly used for this purpose since the train can become a movable compensator. With the conditions and some essential formula for the leading phase operation, a new power factor control algorithm has been proposed to implement this scheme. The results of simulation through SIMULINK model show that the proposed method is suitable enough for practical use.

단상PWM컨버터 차량의 진상운전에 관한 연구

본 논문에서는 단상PWM컨버터 차량의 새로운 운전방식에 대해 기술하였다. 최근의 전기차량은 PWM 컨버터를 채택함으로써 그 이전의 차량들에 비하여 역률을 1.0에 가깝도록 유지할 수 있게 되었다. 그러나 이들 차량은 컨버터 제어방식의 비교적 간단한 수정을 통하여 진상 역률 영역에서의 운전이 가능한데, 이러한 특징은 차량 자체만으로는 큰 의미가 없을지 모르나 급전계통과 연계하여 검토하는 경우 선로의 무효전력 손실을 보상함으로써 급전선로의 유효전력 손실을 감소시키고 전압 분포를 개선하는 효과를 나타내게 된다. 이동형 보상장치가 될 수 있다는 특징으로 무효전력 보상을 위해 일반적으로 검토되는 SVC와 비교해도 장점을 가지게 된다. PWM컨버터차량의 진상운전 조건 및 관련식의 유도와 함께 이러한 방식을 적용하기 위한 새로운 역률 제어 알고리즘을 제시하였다. SIMULINK 모델을 사용한 모의를 통하여 제시된 방법의 실 적용 가능성을 검토하였으며 만족할 만한 결과를 얻을 수 있었다.