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문제 정의
- 개발된 철도 급전시스템 시뮬레이션 모델은 다양한 급전 및 운전 방식에 대한 검토와 구성 기기들의 교체 및 개선 등에 폭 넓게 사용될 수 있으며, 전기철도에 의한 주변 지역에서의 전기 품질 문제에 대한 해석과 보상 방안 수립에도 사용될 수 있다. 또한, 본 연구에서 개발된 전동차 부하 모델은 부하를 고정 저항로 보던 한계를 넘어 전동차의 동특성을 반영하기 위하여 새로운 부하 모델의 제안하였다. 제안된 부하 모델은 변형 Fixed load 모델과 정 전력 부하 모델이다.
- 이러한 연구를 뒷받침하기 위해서는 전기철도 전력 공급시스템의 표준해석모델개발이 필요하며, 그러한 필요성에 따라 전력계통의 전자기적 과도현상 분석을 위해 많이 사용되고있는 상용 프로그램인 PSCAD/EMTDC를 이용하여 전기철도의 전력 공급 해석 모델을 개발하였다. 본논문에서는 개발된 해석 모델을 설명하고 사례 연구를 통해 해석 모델의 유용성을 보이고자 한다.
- 하지만, 상기에서는 급전의 대상이 되는 전동차 부하의 동특성을 획일적으로 고정 저항으로 취급하는 것에 한계가 있다고 보여진다. 이러한 이유로 부하의 동특성을 주입하고자 전동차 부하 모델을 기존의 고정 저항 모델에서 전압 인덱스(dP/dV)를 사용하는 변형 Fixed load 모델과 정전력 부하 모델을 적용해 보려 한다.
가설 설정
- 급전 전압의 정격은 1,500 V로서 이상 DC 전원으로 가정한다.(Rth=0.
- ② 급전 전압의 변동은 측정된 자료*에 근거하여 0.9 pu부터 1.1 pu까지의 범위에서 임의로 가정하였고, 변동의 시점 또한 임의로 택할 수 있다(*의 출처는 한국철도기술연구원).
- 급전시스템의 타당성 테스트를 위한 기본적인 모의로서 부하는 고정 저항으로 가정한다. 고정 저항의 크기는 다음과 같은 세 부류로 구분할 수 있다.
- 상기 각 조건에 따른 지축역(SS1), 고속터미널역(SS8) 그리고 수서역(SS12)의 DC 전류 및 전압의 모의를 실시하였으며, 전동차는 지축역에서 한 대가 달리고 있다고 가정한다.
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