초록 ▼

○ 도시철도 전동차용 더블컨버터 정류장치 및 시스템 설계서
- 더블컨버터의 알고리즘에 대한 설계 구현과 더블컨버터 내부 통신구조 및 프로토콜 설계서
- 원천기술 확보를 위한 안정된 도시철도용 대용량 사이리스터 제어기술에 대한 설계서, 양방향 더블컨버터 시스템 대한 설계서

○ 대용량(8.2MVA) 회생용 더블컨버터 시제품
-전력 회생율 20% 이상의 실시간 전차선 전압 가변형 더블컨버터 시제품 제작
- 더블컨버터 사양
① 입력전압 : 3상 1,750V
② 출력전압 : DC1,500V (최대

○ 도시철도 전동차용 더블컨버터 정류장치 및 시스템 설계서
- 더블컨버터의 알고리즘에 대한 설계 구현과 더블컨버터 내부 통신구조 및 프로토콜 설계서
- 원천기술 확보를 위한 안정된 도시철도용 대용량 사이리스터 제어기술에 대한 설계서, 양방향 더블컨버터 시스템 대한 설계서

○ 대용량(8.2MVA) 회생용 더블컨버터 시제품
-전력 회생율 20% 이상의 실시간 전차선 전압 가변형 더블컨버터 시제품 제작
- 더블컨버터 사양
① 입력전압 : 3상 1,750V
② 출력전압 : DC1,500V (최대 DC1,800V)
③ 출력전류 : DC2,500A (회생 DC2,500A)
- 회생용 더블컨버터 시제품 성능시험

○ 전동차용 변전설비(더블컨버터 포함) 규격서 및 운영 매뉴얼
-도시철도 변전설비에 사용되는 장치 및 설비에 대한 설계와 검토, 실증을 통하여 국산화 도시철도 변전설비에 적용되는 규격서
- 변전설비 계통에 대하여 유지보수 및 운영이 용이하도록 상세한 운영 매뉴얼
-응급 상황에 신속하게 대처할 수 있는 정비지침서, 부품규격서, 응급조치 매뉴얼

○ 변전설비 제어장치(RTU, Remote Terminal Unit) 와의 인터페이스 검증보고서
- 변전설비 제어장치는 더블컨버터와 계통설비의 안정적인 운전에 필수적인 것으로 원격으로 장비를 제어할 수 있게 구성되며 더블컨버터는 상·하위 각종 보호계전기 및 차단기, 전차선 전압 안정화를 위한 인근의 더블컨버터와 연동이 필요하고 중앙관제실에서 현장의 더블컨버터를 원격으로 감시·제어 해야 함.
- 따라서 변전설비 제어장치(RTU)와 더블컨버터간 인터페이스를 구축하여 실증 시험을 통한 검증보고서

○ 전동차용 변전설비 보호계전기 알고리즘, 운영안 및 성능검증보고서
- 보호계전기의 동작 알고리즘 정립, 검증과 운영의 효율성을 높이기 위한 운영안을 정립하여 이에 따른 성능검증보고서
- 보호계전기는 기능을 검토하여 특고압계통(AC22.9kV) / 직류급전계통
(DC1,650V) 고압배전계통(AC6.6kV)으로 분류하여 검증

○ 전압 가변형 변전설비 테스트베드 구축 및 검증보고서
- 회생용 더블컨버터 시제품 및 AC고조파필터 등을 적용하여 부산교통공사 변전소에 실증시험을 위한 테스트베드 구축
- 변전설비 실증시험을 통하여 회생 시 전차선 전압의 안정적인 가변 성능을 검증하고 전력 회생율(20%)을 실증한 검증보고서
- 전압 가변형 변전설비의 상용화를 위한 성능 및 시스템 안정화

(출처 : 요약서 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 보고서 요약서 ... 5
• 요약문 ... 7
• 목차 ... 10
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 17
• 가. 연구개발 개요 ... 19
• 나. 연구개발의 필요성 ... 20
• (1) 연구개발과제의 설명 ... 20
• (2) 연구개발의 중요성 ... 26
• (3) 연구개발 단계 ... 29
• (4) 타 산업 연계 및 국제협력 가능성 ... 29
• 다. 연구개발 동향 분석 ... 30
• (1) 관련 분야의 국내외 연구동향 및 학술적 성과 ... 30
• (2) 국내외 관련 기술 특허 동향 ... 34
• (3) 국내외 시장분석 및 산업동향 ... 36
• (4) 종합결론 ... 39
• 라. 연구개발 최종목표 ... 41
• (1) 연구개발 최종목표 ... 41
• (2) 연차별 연구목표 및 내용 ... 43
• 마. 연구개발 범위 ... 45
• (1) 연구개발 핵심성과 ... 45
• (2) 도시철도 전동차용 더블컨버터 정류장치 및 시스템 설계서 ... 46
• (3) 직류급전용 양방향 전력변환장치(8.2MVA) 시제품 ... 47
• (4) 전동차용 변전설비(더블컨버터 포함) 규격서 및 운영 매뉴얼 ... 47
• (5) 변전설비 제어장치 구축 및 인터페이스 검증 ... 48
• (6) 전동차용 변전설비 보호계전기 알고리즘, 운영안 및 성능검증 ... 48
• (7) 전동차용 변전설비(더블컨버터 포함) 시스템 시제품 ... 49
• (8) 전압 가변형 변전설비 테스트베드 구축 및 검증보고서 ... 50
• 바. 연구개발 기대성과 ... 51
• (1) 기대성과 및 파급효과 ... 51
• 2. 연구수행내용과 연구성과수행 전략 및 방법 ... 53
• 가. 연구개발 추진 ... 55
• (1) 연구개발 추진 단계 ... 55
• (2) 연구개발 단계에 따른 세부연구내용 ... 57
• (3) 연구개발 추진전략 ․ 방법 ... 59
• (4) 연구 수행 방법 (이론적 ․ 실험적 접근방법) ... 60
• 나. 연구개발 주요 내용 ... 61
• (1) 사전 연구 조사 ... 63
• (2) 설계 ... 71
• (3) 제작 ... 87
• (4) 구성품 검증 시험 ... 91
• (5) 테스트 베드 구축 및 검증 시험 ... 101
• (6) 시스템 공인 시험기관 검증 ... 134
• 다. 연구수행체계 및 연구참여진(연구조직) ... 153
• (1) 연구수행체계 ... 153
• (2) 연구참여진(연구조직) 현황 ... 158
• (3) 전문가 초청 활용 ... 179
• (4) 연구원의 해외훈련 ... 179
• (5) 기타사항 ... 179
• (6) 기관(기업) 현황 ... 186
• 라. 연구개발 추진 일정 ... 189
• (1) 1차년도 ... 189
• (2) 2차년도 ... 190
• (3) 3차년도 ... 191
• (4) 4차년도 ... 192
• (5) 5차년도 ... 193
• 마. 연구 결과 ... 194
• (1) 기술적 성과 ... 194
• (2) 경제적 성과 ... 195
• (3) 사회적 성과 ... 196
• 3. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 199
• 가. 목표 달성도 ... 201
• (1) 연차별 성과 목표 및 달성도 ... 201
• (2) 전력변환장치(더블컨버터) 축소모델 개발 ... 202
• (3) 양방향 전력변환장치 시험방안 및 스택 제작 ... 203
• (4) 고조파 필터 설계 ... 205
• (5) 양방향 전력변환장치 제어알고리즘 개발 ... 205
• (6) 양방향 전력변환장치 제작 ... 206
• (7) 고조파 필터 제작 ... 207
• (8) 양방향 전력변환장치 시험 ... 208
• (9) 도시철도 전력계통 안정성 시험 ... 209
• (10) 정량적 연구실적 목표달성도 ... 210
• (11) 논문 게재 실적 ... 210
• (12) 국내외 학술대회 발표 실적 ... 213
• (13) 특허 출원 ... 214
• (14) 특허 등록 ... 214
• (15) 전문 연구 인력 양성 ... 214
• (16) 기타(시제품) ... 215
• (17) 기타(성과 홍보) ... 215
• (18) 기타(인증서) ... 216
• 나. 관련 분야의 기술 발전 기여도 ... 218
• (1) 전력변환장치 시뮬레이션 ... 218
• (2) 더블컨버터 설계 및 제작 시험 ... 218
• (3) 급전시스템 보호 기술 ... 220
• (4) 더블컨버터 제어 기술 ... 220
• (5) 고조파 필터 시제품 설계 및 제작 ... 221
• (6) 도시철도 전력계통 안정성 시험 ... 221
• 4. 연구개발성과의 활용 계획 ... 223
• 가. 활용 사례 ... 225
• (1) 실증 테스트베드 지속 운영 ... 225
• (2) 국가연구개발과제에 개발품 적용 ... 225
• 나. 활용 계획 ... 227
• (1) 국내 활용 전망 ... 228
• (2) 해외 활용 전망 ... 228
• (3) 교통신기술 취득 ... 228
• (4) 공인인증기관 인증 ... 229
• 5. 붙임. 참고 문헌 ... 231
• 끝페이지 ... 236