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전기철도의 DC급전시스템 시뮬레이터
Simulator for DC Power Supply System in Electric Railway 원문보기

한국철도학회 2000년도 추계학술대회논문집, 2000 Nov. 01, 2000년, pp.720 - 726  

정상기 (한국철도기술연구원 경량전철연구팀) ,  홍재승 (한국철도기술연구원 경량전철연구팀)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The advance of traction motor control technology and the complexity of the traction power supply system makes the simulation essential in determining the dimension of the traction power supply system. The conventional method, use of the simplified and/or empirical equations, becomes inadequate in op...

AI 본문요약
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제안 방법

  • 본 논문에서 개발한 시뮬레이터는 time base로 계산을 수행한다. 그러므로 시뮬레이터의 결과는 급전시스템의 상태변화를 time step에 따른 시간에 맞추어 원하는 시스템을 해석한다. 급전시스템을 시뮬레이션하기 위해서는 노선에서 움직이는 차량의 시뮬레 이션(Train Performance Simulation: TPS과 차량의 움직임의 결과를 사용하여 전력계통을 해석하는 것이 필요하다.
  • 본 논문에서 개발한 시뮬레이터는 time base로 계산을 수행한다. 그러므로 시뮬레이터의 결과는 급전시스템의 상태변화를 time step에 따른 시간에 맞추어 원하는 시스템을 해석한다.
  • 그러나 근래에는 traction motor제어가 VVVF(Variable Voltage Variable Frequency)방법으로 수행됨에 따라 가선전압의 변동이 train performance0, ! 거의 영향을 미치지 않으므로 그림 2의 두 번째 방법도 가능하게 되었다. 본 논문에서 제시하는 시뮬레이터는 두 번째 방법을 사용하였다.
  • 시뮬레이터의 구성은 차량의 주행곡선을 작성하는 주행특성 모듈, 주행곡선 및 운행 스케줄에 의해 차량의 위치 및 부하를 결정하는 차량운전모듈 및 차량의 위치 및 부하 상태에 따라 급전시스템의 상태를 분석해주는 조류해석모듈의 세 가지로 크게 구분된다. 주행곡선은 특정한 차량이 특정한 노선의 구간을 운행할 때의 특성, 즉 시간에 따른 속도, 위치, demand power를 말하며 차량운전모듈은 운전곡선 및 운행스케줄을 입력받아, 차량의 위치 및 부하를 시간에 따라 조류해석모듈에 전달해주며 조류해석모듈은 급전시스템의 모델(고정 node)에 전기철도의 부하(moving node)를 추가하여 조류해석을 하는 모듈이다.
  • 이것은 통상 주행곡선이라 불려진다. 주행 곡선은 차량을 어떠한 방법으로 운전하는가에 따라 여러 가지의 주행곡선들이 얻어질 수 있는데, 급전시스템의 설계를 위한 시뮬레이션에서는 열차의 자동운전 시 적용되는 운전모드를 선택하였다. 이것은 조건이 허락하는 한 역과 역사이의 운행시간을 최소화하는 운전모드이다.

이론/모형

  • 조류해석에 사용되는 Network의 모델링에는 Norton Equivalent Network가 사용되었으며 차량의 부하는 정전력부하로 정의되고 Current Injection Iterative 방식의 알고리즘이 사용되었다.[1]
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