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비상발전용 UPS 기능을 갖춘 도시철도용 복합형 전력저장시스템 개발
Development of Hybrid Power Storage System for Urban Railway with UPS Function for Emergency Power Generation 원문보기

The journal of the institute of internet, broadcasting and communication : JIIBC, v.19 no.6, 2019년, pp.191 - 196  

홍경진 (광주대학교 전기전자공학부)

초록
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도시철도 시설물의 경우, 대중교통의 특성상 전력공급이 차단되면 혼란이 발생하므로 통신설비, 방재설비 및 승차장 안전문 등이 안전한 승객의 이동을 위해 전원공급이 유지되어야 한다. 또한, 도시철도 운행노선에는 다수의 전동차가 운행 중이므로 운행 간격과 시설복구 시간을 고려하면 승차장 안전문은 최소 30분 이상, 통신설비 및 방재설비는 1시간 이상의 설비가동이 요구된다. 따라서 도시철도 구간의 역사나 차량화재발생 시 화재로 인한 추가확산을 막기 위해 주요전력이 차단되므로 유도등 및 배연설비의 안정적 동작 유지를 위해 비상 전원공급이 필수적이다. 최근에는 비상시 정전을 방지하는 UPS (uninterruptible power supply, 무정전 전원공급장치) 기능과 가격이 저렴한 야간 시간대에 전기를 저장하였다가 주간 피크시간대에 사용할 수 있도록 하여 전기요금을 절감해주는 ESS 기능을 합친 비상발전용 UPS 기능을 갖춘 복합형 전력저장시스템을 개발하는 추세이다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In the case of urban railway facilities, the power supply should be maintained for the safe movement of passengers in communication facilities, disaster prevention facilities and boarding area security because of the confusion when power supply is cut off due to the nature of public transportation. ...

주제어

#Energy Storage System(ESS)   #UPS   #Emergency Power Generation   #Urban Railway  

표/그림 (11)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 논문에서는 비상시 비상전력을 공급하는 비상 발전기 및 무정전전원장치(UPS)의 기능과 평상시 Peak Shift 기능을 가지며 전력을 공급하는 복합형 전력저장시스템을 연구하며 특히 도시철도 안전 관련 주요 시설인 PSD, 통신설비, 방재설비 등에 대해 비상상황에서도 안정적 동작 유지를 할 수 있는 전력공급장치 연구에 목적을 두었다. 
  • 본 논문에서는 ESS를 활용함으로써 전압을 일정하게 유지하여 전력품질 향상과 부하변동 및 사고에 의한 전원/부하 탈락 시, 유효전력의 불평형을 전지 충전과 방전에 의해 보정함과 동시에 UPS 기능 및 ESS 기능을 갖는 복합형 전력저장시스템 적용을 제안하였다. 이러한 제안을 통해 다음과 같은 결론을 얻을 수 있다.
  • 본 논문에서는 정전에 대한 비상 발전기용 전력저장시스템으로 비상발전설비가 필요한 빌딩 및 공장건축 시에 투자비를 최소화하고, 상시 전력비를 절감함으로써 경제성을 확보할 수 있는 기술을 개발함으로써 새로운 비즈니스 모델을 제시하고자 한다. ESS를 비상 발전기로 활용할 경우, 반응속도가 빠른 ESS인 경우 비상사태 시 즉각적으로 반응하여 UPS 기능을 신속히 수행할 수 있고 충·방전이 가능하므로 UPS 및 비상 발전기 역할뿐만 아니라 전력 부하 이동 서비스같이 수익을 창출할 수 있는 추가적인 서비스가 가능한 장점이 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
무정전 전원공급장치의 역할은 무엇인가? 최근에는 비상시 정전을 방지하는 UPS (uninterruptible power supply, 무정전 전원공급장치) 기능과 가격이 저렴한 야간 시간대에 전기를 저장하였다가 주간 피크시간대에 사용할 수 있도록 하여 전기요금을 절감해주는 ESS 기능을 합친 비상발전용 UPS 기능을 갖춘 복합형 전력저장시스템을 개발하는 추세이다[1].
ESS에서 납축전지보다 리튬이온 배터리(LIB)를 사용할 때 이점은 무엇인가? 3)리튬이온 배터리(LIB)를 에너지 저장매체로 활용한ESS는 납축전지보다 에너지저장밀도와 무게 측면에서 유리하여 설치에 필요한 공간과 설비투자비가대폭 감소한다. (그림 1)
복합형 전력저장시스템을 도시철도에 적용하려는 이유는 무엇인가? 또한, 도시철도 운행노선에는 다수의 전동차가 운행 중이므로 운행 간격과 시설복구 시간을 고려하면 승차장 안전문은 최소 30분 이상, 통신설비 및 방재설비는 1시간 이상의 설비가동이 요구된다. 따라서 도시철도 구간의 역사나 차량화재발생 시 화재로 인한 추가확산을 막기 위해 주요전력이 차단되므로 유도등 및 배연설비의 안정적 동작 유지를 위해 비상 전원공급이 필수적이다. 최근에는 비상시 정전을 방지하는 UPS (uninterruptible power supply, 무정전 전원공급장치) 기능과 가격이 저렴한 야간 시간대에 전기를 저장하였다가 주간 피크시간대에 사용할 수 있도록 하여 전기요금을 절감해주는 ESS 기능을 합친 비상발전용 UPS 기능을 갖춘 복합형 전력저장시스템을 개발하는 추세이다.
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참고문헌 (6)

  1. H. J. Jo, Y.K. Yoon, and J. G. Hwang, "Analysis of the Formal Specification Application for Train Control Systems," Journal of Electrical Engineering and Technology, vol. 4, No.1, pp. 87-92, 2009. 

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  2. S. B. Lim, S. C. Hong, "Hybrid UPS with Energy Storage System Function," Trans. KIEE. Vol. 19, No. 13, pp. 1682-1688, 2017. DOI: http://dx.doi.org/10.6113/TKPE.2014.19.3.266 

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  3. M. Koot, J.T.B.A. Kessels, D. de Jager, W.P.M.H. Heeme ls, P.P.J. van den Bosch, and M. Steinbuch, "Energy management strategies for vehicular electric power systems," IEEE Trans. Veh. Technol., vol. 54, Issue 3, pp. 771-782, 2005. DOI: https://10.1109/TVT.2005.84721105 

    상세보기 crossref

  4. S. H. Ko, S. H. Lim, S. W Lee, S. R. Lee, "Gird-interactive Current Controlled Voltage Source Inverter System with UPS," Trans. KIPE. Vol. 56, No. 6, pp. 266-275, 2014. 

  5. S. H. Cha, G. H. Kim, J. C. Lee, H. T Lee, "Development of Installation Regulations of Bifunctional UPS/ESS for Demand Response Application," Conf. KIEE. pp. 1683, 2017. 

  6. J. K. Park, Y.S. Baek, K. S. Jeong, J. H. Park, "Optimal Capacity Determination of BESS for Customer using Investment Cost and Electric Cost," Trans. KIEE. Vol. 64, No. 2, pp. 208-213, 2015. DOI: http://dx.doi.org/10.5370/KIEE.2015.64.2.208 

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