초록
본 논문에서는 직류를 전원으로 하는 지하철에서 직류모선의 잉여전력을 교류모선으로 회생할 수 있는 직류전력 회생시스템의 고조파를 저감시키는 새로운 제어기법을 제안하였다. 직류전력 회생시스템에 수정 a도통(MAC : Modified a-Conduction)방식을 적용하면 출력전압에 12k$\pm$1차의 고조파가 존재한다. 이에 반해 본 논문에서 제안하는 SHE(Selected Harmonic Elimination)에 기반을 둔 방식을 적용하면 11차 고조파와 13차 고조파가 추가로 제거된다. 또한 회생시스템의 출력단에 23차 교류필터를 설치하면 잔존하는 고조파중 최저차 고조파인 23차 고조파도 제거할 수 있다. 본 논문에서 제안한 SHE방식을 적용한 고조파 저감기법을 검증하기 위하여 축소모델을 대상으로 하여 시뮬레이션을 행하였다. 그 결과, 출력전압의 THD가 기존의 MAC방식보다 더 낮으며 제어범위에서의 THD가 0.53∼0.68(%) 범위임을 확인하였다.
This paper proposes a novel control scheme for the harmonic reduction of DC power regenerating systems, which can regenerate the excessive DC power from DC bus line to AC supply in subway systems. In the developed regenerating systems controlled by MAC(Modified a-Conduction) method, the order of remaining harmonics are 12k$\pm$1. In SHE(Selected Harmonic Elimination) method proposed in this paper, however, the l1th and 13th harmonics are additionally eliminated. And moreover 23rd harmonics, lowest order harmonics among the remaining harmonics, is eliminated by 23rd AC filter furnished at the output terminals of regenerating systems. To verify the validity of the proposed SHE-based harmonic reduction technique, computer simulations are carried out. Simulation results show that the THDs of output voltages are lower than that of the MAC method and the THDs in the control range are in the range of 0.53-0.68 percents.