• 한국철도학회논문집
• /
• 제10권6호
• /
• pp.717-722
• /
• 2007

본 논문에서는 직류 1500V 지하철 변전소의 가선전압과 피더별 전류량을 측정한 결과를 분석한다. 선릉과 양동시장 변전소들의 피더별 소비 및 회생전력을 측정하고, 피더별로 발생된 회생전력이 타 피더로 전달되는 전력량을 계산하였다. 전철변전소에서 회생전력이 교류될 수 있는 거리를 타 변전소와의 중간지점으로 가정하고, 전동차 1편성의 회생전력량을 기초로 변전소에서 발생되는 총 회생전력량을 근사식으로 계산하였다. 이렇게 얻어진 값과 측정된 피더간 교류된 회생전력량을 사용하여 변전소의 회생전력 실효전력량을 계산하고 회생인버터가 설치된 후 재활용할 수 있는 회생전력량을 근사적으로 얻었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
• /
• pp.50-54
• /
• 2016

본 논문에서는 전동차의 정차 시 발생하는 회생에너지를 Battery에 충전할 수 있는 전력 변환 장치를 제안한다. 제안된 전력 변환장치는 DC 1500~2000의 가선전압을 분압하여 저압스위칭 소자 적용하며, 고주파 절연 변압기를 적용하였다. 이를 통해 시스템의 스위칭 주파수를 상승시켜 수동 소자들의 사이즈 축소 및 비용 절감 효과를 높이고, 가선과 Battery의 전기적 절연으로 시스템의 안정성을 높였다. 또한 가선 전압 분압을 통해 입력 전압의 변화에 유동적으로 대응할 수 있으며, 시스템의 병렬 구성을 통해 용량의 확장성을 가지게 된다. 제안된 논문에서 제안된 회생에너지 전력 변환 장치는 20[kW] 회생 컨버터 모듈의 5직렬 구성을 통해 100[kW]급 회생 컨버터 유닛을 구성하였으며, 회생 컨버터 유닛을 5병렬로 구성하여 500[kW]급 회생 전력 변환시스템을 구성하였다. 제안된 회생에너지 시스템은 모의 가선 전압 장치 및 Battery 부하를 통해 시스템의 타당성을 검증 한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
• /
• pp.186-187
• /
• 2010

현재 국내 기준 약 40만대의 승강기가 운행중이며, 승강기 전력의 약 40%가 회생되고 있다. 본 논문에서는 승강기의 회생전력을 계통연계형 태양광 연계형 인버터에 추가 함으로써 일사량에의존한 태양광 발전의 효율을 개선하고자한다. 제안된 시스템의 동작모드는 크게 연계형 태양광 인버터 발전 및 승강기 회생 전력 부분으로 나누어지며 인터페이스 장치에의하여 승강기 회생 전력을 태양광 발전용 전력 변환 장치로 전송한다. 본 연구에서는 제안한 시스템의 유용성을 확인하기위하여 시뮬레이션 및 실험을 수행하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2007년도 하계학술대회 논문집
• /
• pp.482-484
• /
• 2007

철도차량이 운행될 때 회생제동 구간에서는 회생에너지가 발생한다. 1500[V] DC급전시스템에서 회생된 에너지는 가선 전압을 상승시킨다. 상승된 가선전압은 급전시스템에 악영향을 주기 때문에 회생에너지를 활용하는 방법을 이용하여 가선전압을 안정화 한다. 회생에너지 활용방법의 하나인 회생에너지 저장 시스템을 적용할 때 고려해야 될 사항은 회생에너지의 발생양이다. 회생에너지의 양이 적어 활용가치가 떨어지는 구간에서는 적용하지 않기 때문에 회생량에 대한 사전 정보가 필요하다. 회생에너지의 양은 실측을 통해 얻을 수 있지만 측정을 위한 시간이나 고가의 장비를 사용해야하는 단점이 있다. 본 논문에서는 회생에너지 예측이 가능한 직류지하철 시스템의 모델링을 통해 실측시 발생하는 시간 및 비용적인 문제점을 해결할 수 있다. 회생에너지의 예측은 시뮬레이터를 이용하여 구배 및 곡선, 차량 데이터 등의 운전특성을 바탕으로 이루어진다.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제12권2호
• /
• pp.254-259
• /
• 2009

국내 도시철도시스템에서 채용한 직류급전시스템에서 다이오드 정류시스템을 사용하여 역방향 조류가 불가능하다. 이에 따라 전동차의 감속 또는 제동시에 발생하는 회생 전력을 재활용하지 못하고 열에너지로 소비하게 된다. 잉여 회생 전력의 재활용은 에너지 이용의 극대화, 전동차의 제동 성능 향상 및 분진 감소 등의 환경 친화적인 효과를 얻을 수 있으며, 정류기와 역병렬로 인버터를 설치하여 타 계통으로 전달하거나 저장하는 형태로 가능하다. 본 논문에서는 발생한 잉여 회생 전력을 교류 전력으로 변환하여 고압배전계통이나 한전 계통으로 역송전이 기능한 회생용 인버터의 시험 설비 개발 및 성능시험에 대하여 제안하였다. 회생용 인버터 개발 후 개발품의 성능 시험을 위하여 직류급전시스템을 모의할 수 있는 교/직류 전원 설비 및 부하설비를 이용하여 회생용 인버터의 고유 성능을 시험 및 분석하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
• /
• pp.3117-3123
• /
• 2011

도시철도의 전동차는 변전설비로부터 전력을 공급받아 지상, 지하부의 다양한 선로조건(구배)를 지닌 선로를 운행하며, 열차 제동 시 많은 회생전력이 발생하고 있다. 회생제동은 에너지를 재활용 할 뿐만 아니라 기계식 브레이크의 사용을 줄이는 매우 이상적인 시스템이라고 할 수 있다. 또한 중요한 점은 회생제동이 가능한 시스템은 발생된 에너지가 어떤 정해진 흐름을 가지고 소모되고 재활용 가능하다는 것이다. 본 연구에서는 서울도시철도 전력공급소(변전소)의 전동차용 전력의 정밀분석을 실시하였다. 이를 통하여 변전소 전력공급과 전동차 전력사용의 데이터 분석을 통하여 회생전력 활용 연구의 기반작업을 수행하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
• /
• pp.245-246
• /
• 2014

본 논문에서는 외전형 영구자석 동기 전동기의 전기적 브레이크 동작 시에 발생하는 회생 에너지를 분석한다. 그리고 전류 정보 없이 전동기 속도 및 배터리의 전압만으로 회생 전력을 제어하는 방법을 제안한다. 후륜 허브 전동기를 가지는 자전거 프로토 타입을 제작하고, 제안하는 회생 제동 제어 기법을 적용한 실험을 통해 제안 기법을 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2018년도 추계학술대회
• /
• pp.183-184
• /
• 2018

본 논문에서는 능동댐핑을 이용하여 영구자석 동기전동기(PMSM)의 회생 제동 시 기계적 마찰력을 이용한 브레이크와 같은 제동특성을 얻으면서도 최대한의 회생에너지를 얻을 수 있는 기법에 대하여 제안한다. 능동댐핑의 이득 값을 조정하여 가상으로 마찰력을 조정하였으며 최대회생이 가능한 이득 값의 기준을 정의하고, 시뮬레이션을 통해 가상 마찰력의 변화에 따른 감속 궤적 및 PMSM의 출력전력 변화를 확인하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.368-376
• /
• 2011

도시철도의 전동차는 변전설비로부터 전력을 공급받아 지상, 지하부의 다양한 선로조건(구배)를 지닌 선로를 운행하며, 열차 제동 시 많은 회생전력이 발생하고 있다. 회생제동은 에너지를 재활용 할 뿐만 아니라 기계식 브레이크의 사용을 줄이는 매우 이상적인 시스템이라고 할 수 있다. 또한 중요한 점은 회생제동이 가능한 시스템은 발생된 에너지가 어떤 정해진 흐름을 가지고 소모되고 재활용 가능하다는 것이다. 본 연구에서는 서울도시철도 선로구배도 검토 및 전동차 운행기록 분석, 전력공급소(변전소)의 전동차용 전력 공급반 전력분석 등으로 진행 되었다. 현재 운용중인 시스템 데이터의 분석을 통해 최적의 회생에너지 저장 시스템의 구축을 목표로 재활용 가능 에너지의 예측 및 분석을 시행 하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2007년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.166-168
• /
• 2007

본 논문에서는 직류 지하철 급전시스템에서 발생하는 회생전력을 활용하기 위한 회생전력 제어용 양방향 DC-DC 컨버터 및 EDLC(Electric Double Layer Capacitor)를 이용한 양방향 DC-DC 컨버터의 효율적 충 방전 제어 알고리즘을 제안하였다. 가선전압의 변화에 따른 제어 방법을 제안함으로서 회생전력의 발생으로 인한 가선전압의 상승을 안정적으로 제어할 수 있도록 하였고, 실측된 가선전압과 동일한 직류 급전시스템의 모의가 가능한 가선전압 모의장치를 사용하여 철도차량용 양방향 DC-DC 컨버터의 효율성을 검증하였다.