• Electrical & Electronic Materials
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• v.17 no.3
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• pp.5-13
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• 2004

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.04a
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• pp.405-408
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• 2003

국내철도는 많은 철도선로를 전철화하고 있다. 25kV-60Hz 전철화구간에서 운행하는 전기차량으로 인하여 고조파에 대한 문제가 있다 이를 해결하기 위하여 AT급전방식에서의 고조파 특성을 해석하고 차량에서 발생하여 변전소로 유입되는 고조파를 저감시키기 위한 대책설비가 필요하다 여기에서는 지금까지 고조파 해석에 사용된 3종류의 고조파 해석모델과 기존선 전철화 과정에서 고조파 대책설비 설계에 대한 3가지 예를 보인다.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.24 no.8
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• pp.48-54
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• 2010

The AC electrified railway systems have the power quality problems such as the harmonic distortion, the reactive power and the three-phase imbalance because of the electrical load characteristics of locomotives, which are non-linear single-phase. These power quality problems have a bad effect on not only AC electrified railway systems but also other electric systems connected together. The RPQC (railway power quality conditioner) can compensate such power quality problems in the AC electrified railway systems. In this paper, a novel RPQC control method based on SRF (synchronous-reference-frame) control is proposed. The proposed RPQC control method can compensate effectively the harmonic currents, the reactive power and the load imbalance. The validity and the effectiveness of the proposed RPQC control method are illustrated through the simulations.

• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.12 no.5
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• pp.694-699
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• 2009

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

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.1605-1606
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• 2015

전기철도차량은 매 순간마다 이동하는 대용량 단상부하로, 전력계통 측면에서 부하의 특성이나, 계통구성의 형태 및 제반현상이 일반 3상 전력계통과 상이한 특성을 지닌다. 이와 같이 3상 전력계통으로 부터 단상 교류로 변환하여 전기차를 운행하는 경우에는 3상 전원측 PCC(Point of Common Coupling)에 불평형을 일으켜, 역상전류를 발생시킨다. 현재는 이를 최소화하기 위해서 종래부터 사용 되어온 스코트 결선 변압기를 사용하고 있다. 하지만 특성상 두 개의 단상 시스템에 걸리는 부하량 및 역율이 동일하지 않을 경우 여전히 3상 전압불평형이 발생된다. 이에 대한 근본적인 대책으로는 급전시스템 재구성 또는 전력 설비 증설 및 보상장치의 적용을 들 수 있으나, 최근에는 전력전자 기술의 발달로 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 소자를 이용한 BTB(Back To Back) 방식의 컨버터를 활용한 사례가 연구되고 있다. 본 논문에서는 전력계통과 전기철도의 연계 목적으로 3상-단상 BTB 모듈형 멀티레벨 컨버터 (Modular Multi-level Conveter, MMC)를 이용한 전기철도 급전 시스템의 기본구조를 제안하고, Mathworks사의 MATLAB Simulink tool를 이용하여 시뮬레이션을 통해 MMC시스템을 검토하고자 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.286-287
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• 2020

본 논문은 단상 전기철도 시스템의 불평형 부하 특성으로 인한 3상 계통의 전력 불평형을 보상하기 위해 백투백 컨버터를 적용하였으며, 실험을 통해 전력 불평형 성능 개선 특성을 검증하였다. 3상 전압은 스코트 변압기를 통해 2개의 M-T상 전압으로 출력되며, 전력 불평형 개선을 위해 적용된 백투백 컨버터는 DC 링크를 공유하며 각각 M-T상에 연계된다. 백투백 컨버터는 M-T상에 연계된 부하용량 차이에 따른 불평형 조건에 관계없이 M상과 T상 계통 라인에 동일한 전력이 공급되도록 제어하는 역할을 수행하며, 제어 알고리즘은 동기좌표계에서 구현하였다. 백투백 컨버터의 프로토 타입은 3레벨 NPC 컨버터로 설계하였으며, M상 5kW, T상 1kW 부하에서 전력보상 장치가 동작하고 있음에도 완전히 해결되지 않은 불평형 현상에 대해 분석한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.1587-1588
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• 2015

일반적으로 국내의 대부분의 전기철도는 단상 교류식이므로 전력계통의 3상 154[kV]을 스코트 변압기를 통해 단상 55[kV]로 변환하여 단상 교류로 공급받는다. 전기철도는 기동 특성 및 제동 특성에 따라 부하의 급증과 급감, 임의의 한 급전 구간 내에 운행 일정 중복으로 다수의 전기철도 차량이 운행될 경우 상호간 전기적 특성이 수시로 변한다. 이와 같은 전기적 특성이 수시로 변하는 전력량은 스코트 변압기에서 전력량을 측정하게 된다. 스코트 변압기 1차측 3상 전력이 2차측 단상 전력으로 변환하는 전기기기이며, 전동차가 제동시 회생전력이 발생되는데 이로인해 스코트변압기의 1차측과 2차측 위상이 다르게 발생되어 계량오차가 발생되는 문제점이 있다. 따라서, 본 논문에서는 계량오차의 문제점을 해결하기 위해, 스코트 변압기 2차측 기준으로 전압과 전류의 위상차를 계산하여 회생전력과 수전전력을 정확하게 계량하여 오차를 판단하고 보정하는 알고리즘을 제시하고자 한다.

• Proceedings of the KSR Conference
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• 2008.06a
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• pp.489-494
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• 2008

The measurement of magnetic field is performed about DC and AC magnetic field in electric railway line. The test point is cap, on the converter/inverter box, on the traction motor and on the SIV, the height of measurement is bottom and 60 cm height. In case of AC magnetic field, the selected specific frequency is measured on the converter/inverter box. The AC magnetic field is checked and analysis through BNC output, DAQ cad and notebook PC.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.21 no.5
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• pp.672-678
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• 2020

The parallel-feeding operation of an AC traction power supply system has the advantages of extending the power supply section and increasing the power supply capacity by reducing the voltage drop and peak demand caused by a train operation load. On the other hand, the parallel-feeding operation is restricted because of the circulating power flow induced from the phase difference between substations. Moreover, the power supply capacity is limited because of the unbalanced substation load depending on the trainload distribution, which can be changed by the train operation along the railway track. This paper suggests a Thyristor-controlled Phase Angle Regulator (TCPAR) to reduce the circulating power flow and the unbalanced substation load, which depends on the phase difference and the trainload distribution and provides a feasibility study. A dedicated control model of TCPAR is also provided, which uses substation power supplies as the input to control the circulating power flow and an unbalanced substation load depending on the phase difference and the trainload distribution. Simulation studies using PSCAD/EMTDC shows that the proposed TCPAR control model can reduce the circulating power flow and the unbalanced substation load depending on the phase difference and the trainload distribution. The proposed TCPAR can extend the parallel-feeding operation of an AC traction power system and increase the power supply capacity.

• Proceedings of the KSR Conference
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• 2002.10a
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• pp.490-496
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• 2002

This paper presents exact Autotransformers(ATs)-fed AC electric Railroad system modeling using constant current mode far locomotives. An AC electric railroad system is rapidly changing single-phase load, and at a feeding substation, 3-phase electric power is transferred to paired directional single-phase electric power. As the train moves along a section of line between two adjacent ATs. The proposed AC electric railroad system modeling method considers the line self-impedances and mutual-impedances. The constant current mode model objectives are to calculate the catenary and rail voltages with the loop equation. When there are more than one train in the AC electric railroad system, the principle of superposition applies and the only difference between the system analyses for one train. Finally, this paper shows the general equation of an AC electric railroad system, and that equation has no relation with trains number, trains position, and feeding distance.