Proceedings of the KIPE Conference (전력전자학회:학술대회논문집)

The Korean Institute of Power Electronics (전력전자학회)
권호 표지

Power imbalance analysis of AC electric railway using back-to-back converter

백투백 컨버터를 이용한 교류전기철도의 전력 불평형 현상 분석

  • Song, Shengli (Department of Electrical Engineering, Chungnam National University) ;
  • Woo, Jehun (Department of Electrical Engineering, Chungnam National University) ;
  • Jo, Jongmin (Department of Electrical Engineering, Chungnam National University) ;
  • Cha, Hanju (Department of Electrical Engineering, Chungnam National University)
  • Published : 2020.08.18
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Abstract

본 논문은 단상 전기철도 시스템의 불평형 부하 특성으로 인한 3상 계통의 전력 불평형을 보상하기 위해 백투백 컨버터를 적용하였으며, 실험을 통해 전력 불평형 성능 개선 특성을 검증하였다. 3상 전압은 스코트 변압기를 통해 2개의 M-T상 전압으로 출력되며, 전력 불평형 개선을 위해 적용된 백투백 컨버터는 DC 링크를 공유하며 각각 M-T상에 연계된다. 백투백 컨버터는 M-T상에 연계된 부하용량 차이에 따른 불평형 조건에 관계없이 M상과 T상 계통 라인에 동일한 전력이 공급되도록 제어하는 역할을 수행하며, 제어 알고리즘은 동기좌표계에서 구현하였다. 백투백 컨버터의 프로토 타입은 3레벨 NPC 컨버터로 설계하였으며, M상 5kW, T상 1kW 부하에서 전력보상 장치가 동작하고 있음에도 완전히 해결되지 않은 불평형 현상에 대해 분석한다.

Keywords