Feed System Modeling of Railroad using Fuel Cell Power Generation System

With the growing interest in fossil fuel depletion and environmental pollution, railroad cars operating in Korea are in progress as the conversion from diesel to electric vehicles expands. The photovoltaic system, which is applied as an example of the conversion of electric vehicles, is infinite and pollution-free, and can produce energy without generating hazards such as air pollution, noise, heat, and vibration, and maintain fuel transportation and power generation facilities. There is an advantage that is rarely needed. However, the amount of electricity produced depends on the amount of solar radiation by region, and the energy density is low due to the power generation of about 25㎡/ kWp, so a large installation area is required and the installation place has limited problems. In view of these problems, many studies have been applied to fuel cells in the railway field. In particular, the plan to link the fuel cell power generation system railroad power supply system must be linked to the power supply system that supplies power to the railroad, unlike solar and wind power. Therefore, it has a close relationship with railroad cars and the linkage method can vary greatly depending on the system topology. Therefore, in this paper, we study the validity through simulation modeling related to linkage analysis according to system topology.

연료전지 발전시스템을 이용한 철도급전계통 모델링

화석연료 고갈과 환경오염에 관한 관심이 고조되면서 국내에서 운행되고 있는 철도차량이 디젤 차량에서 전기 차량으로 전환이 확대되면서 진행되고 있다. 전기 차량의 전환의 한 예로 적용되고 있는 태양광발전 시스템은 무한정하고 무공해 하며 대기오염, 소음, 발열, 진동 등과 같은 위해요소들을 발생시키지 않고 에너지 생산이 가능하며, 연료 수송, 발전설비에 대한 유지보수가 거의 필요하지 않은 장점이 있다. 그러나 전력생산량이 지역별 일사량에 의존하고, 약 25㎡/kWp 발전량으로 에너지밀도가 낮아 큰 설치 면적이 필요하며, 설치장소가 제한적인 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 고려하여 철도 분야에서도 연료전지를 적용한 연구들이 많이 증가하고 있다. 특히 연료전지 발전시스템 철도 급전계통 연계방안은 태양광 및 풍력과는 다르게 철도차량에 전력을 공급해주는 급전계통에 연계해야 한다. 따라서 철도차량과 밀접한 관계를 가지는 시스템 토폴로지 (topology)에 따라 연계방식은 크게 달라질 수 있으므로 본 논문에서는 시스템 토폴로지에 따른 연계분석과 관련된 시뮬레이션 모델링을 통한 타당성을 연구하고자 한다.