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문제 정의
- 와 같은 온실가스 배출 규제를 위한 기후변화 협약 등으로 신재생 에너지의 개발과 기존 시스템의 에너지 효율성 향상에 대한 필요성이 증가하였다. 그에 따라 도시철도 운영 기관 및 산업계는 전동차 운영의 효율성 향상과 전동차의 제동 시 발생하는 회생에너지를 사용하기 위한 연구를 진행하고 있다.
- 본 논문에서는 도시철도 변전설비를 위한 싸이리스터 이중 컨버터의 제어 알고리즘에 대하여 연구 하였다. 싸이리스터 이중 컨버터를 사용한 도시철도 변전설비 시스템에서는 기존 다이오드 정류 시스템과 다르게 전류가 양방향으로 도통 가능하여 전동차의 제동 시 발생하는 회생에너지를 추가 비용이나 면적의 증가 없이 교류모선으로 환원 가능한 장점을 가진다.
- 본 논문에서는 도시철도 변전설비의 회생에너지 이용의 효율을 증가시키기 위한 싸이리스터 이중 컨버터 방식의 직류 급전 설비의 제안과 싸이리스터 이중 컨버터의 제어 기법 제안한다. 또한 10kW급 축소모델 시작품의 시험 통해 제안하는 제어 기법의 타당성을 검증 하였다.
- 싸이리스터 이중 컨버터를 사용한 도시철도 변전설비 시스템에서는 기존 다이오드 정류 시스템과 다르게 전류가 양방향으로 도통 가능하여 전동차의 제동 시 발생하는 회생에너지를 추가 비용이나 면적의 증가 없이 교류모선으로 환원 가능한 장점을 가진다. 본 논문에선 부하 측 상황에 따라 싸이리스터 이중 컨버터의 모드 전환이 가능한 제어 기법을 제안하였고 10kW급 축소모델의 제작 및 시험을 통해 제안하는 제어기법의 타당성을 검증하였다.
가설 설정
- 제안하는 싸이리스터 이중 컨버터는의 제어는 크게 두 가지 부분으로 나눌 수 있다. 첫째, 이중 컨버터의 출력전압 제어이다. 이중 컨버터는 출력전압을 레퍼런스와 동일한 일정한 직류 전압으로 제어한다.
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