• 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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• 제55권9호
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• pp.478-484
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• 2006

The paper presents methods of determining the capacity and installation positions of regenerative inverters installed in DC 1500V electric railway system. We suggested a method that approximates using parameters related to substations where regenerative inverters are installed, railway lines and operating motor cars, and another that calculates using regenerative power obtained from Train performance Simulation (TPS) and Power Flow Simulation (PFS). We carried out TPS and PFS for Seoul Subway Line $5{\sim}8$, calculating regenerative power and determining substations where regenerative inverters would be installed and the optimal capacity and number of inverters to be installed.

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

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제12권2호
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• pp.674-682
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• 2017

This paper presents an optimal initial firing angle control based on the energy consumption and regenerative energy of a parallel multi-pulse thyristor dual converter for urban railway power substations. To prevent short circuiting the thyristor dual converter, a hysteresis band for maintaining a zero-current discontinuous section (ZCDS) is essential during mode changes. During conversion from the ZCDS to forward or reverse mode, the DC trolley voltage can be stabilized by selecting the optimal initial firing angle without an overshoot and slow response. However, the optimal initial firing angle is different depending on the line impedance of each converter. Therefore, the control algorithm for tracking the optimal initial firing angle is proposed to eliminate the overshoot and slow response of DC trolley voltage. Simulations and experiments show that the proposed algorithm yields the fastest DC voltage control performance in the transient state by tracking the optimal firing angle.

• 한국철도학회논문집
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• 제10권6호
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• pp.717-722
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• 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.

• 전기학회논문지
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• 제63권6호
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• pp.841-849
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• 2014

Urban railway with rectifiers is connected by parallel circuits because substations are joined by the power rail. Thus, if an input voltage of a substation is increased, then the voltage of rectifiers is also increased, and which leads to an increase in the peak power of the substation. To solve this problem, this paper proposes a new method reducing the peak power of substations by adjusting the operation number of rectifiers. Its feasibility is exemplified by some simulations performed for Incheon subway Line 1 and GA(Genetic Algorithm) method has been applied to obtain the optimal input. Simulation results show that peak power can significantly be reduced using the method proposed in this paper.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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• pp.1997-2004
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• 2011

The $2{\times}25kv$ AT electric power feeding method in the A.C. electric train adopts the one-phase power feeding method as the standard due to a voltage phase difference, and the distance between the two neighboring substations is 50km due to voltage drop. The one-phase power feeding method makes the system operation feasible, while making it unfavorable for power supply. Moreover, railroad involves large-capacity single-phase load, and if it is expected to continue to rise, it is necessary to research on measures to stabilize the supply of power to railroad cars with the existing facilities. In this study, a parallel power feeding method between neighboring substations is proposed to stabilize the supply of electric power to electric railroad cars under the 2*25kv AT power feeding method and the loop current induced by voltage phase difference between the two neighboring substations during parallel power feeding is investigated.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.836-845
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• 2007

In DC 1500V electric traction substations, diode rectifiers are commonly used to supply stable DC power with electric train sets. However, it operates in the first quadrant of the voltage-current plane and thus needs regenerative inverters which transfer the surplus regenerative power caused by regenerative braking of electric train sets into the grid. In order to select the proper capacity and installation position of regenerative inverter, it needs to investigate the consumed and regenerative energy of the electric traction substations in advance. This paper presents an analysis of regenerative energy in two substations operating in Seoul line 2 and Kwangju line 1. DC line voltage and feeder currents are measured for a day to calculate consumed and regenerative power for four feeders. We calculated an amount of regenerative energy consumed in other feeders and estimated the cost reduction in energy consumption due to the reuse of regenerative energy.

• 전기학회논문지
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• 제63권1호
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• pp.27-34
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• 2014

The paper proposed a sizing method of an energy storage system(ESS) for peak shaving of high-speed railway substations based on load profile patterns of substations. A lithium based battery ESS was selected since it can produce high-power at high speed that peak shaving requires, and also takes up a relatively smaller space for installation. Adequate size of the ESS, minimum capacity which can technically meet a peak shaving target, was determined by collectively considering load patterns of a target substation, characteristics of the ESS to be installed, and optimal scheduling of the ESS. In case study, a local substation was considered to demonstrate the proposed sizing method. Also economic analysis with the determined size of ESS was performed to calculate electricity cost savings of the peak shaving ESS, and to offer pay-back period and return on investment.

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

• 한국전자통신학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.963-968
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• 2016

논문에서는 도시철도의 변전소의 최대수요전력을 줄이기 위한 새로운 방법으로 OLTC(:On Load Tap Changer)를 갖는 변압기의 사용을 제안한다. 국내의 대부분의 도시철도는 전동차에 필요한 전력을 다이오드 방식으로 정류하며 DC 1500[V]로 공급한다. 변전소가 병렬로 연결되어 있기 때문에 수전전압이 상승하면 정류기 전압도 상승하게 되고 변전소의 최대전력도 증가하게 된다. 시뮬레이션 결과를 통해 본 논문에서 제안하는 방법이 최대수요전력의 증가를 상당히 제한할 수 있음을 보인다.