Development and Test of Inverter for Regenerative Power of DC Traction Power Supply System

직류급전시스템의 회생 전력 활용을 위한 인버터 시험설비 개발 및 성능시험

  • Published : 2009.04.30

Abstract

DC transit system has been adopted in the metropolitan area, Korea since 1974. Electric multiple (EMU) in this system always reiterates that acceleration and retardation. When EMU decelerates using electric breaking, regenerative power occurs. Regenerative power can be consumed in vicinity EMU on the same line or in resistor. If DC transit system has inverter for reusing regenerative power, Energy efficiency in DC transit system and the replacement cycle of brake shoe in EMU will be increased and dust due to mechanical braking decreased. This paper present the developed inverter for regenerative power and its test equipment. Test for developed inverter is performed at test equipment and is divided into three items, which are regeneration mode, active filter mode, and system link test.

국내 도시철도시스템에서 채용한 직류급전시스템에서 다이오드 정류시스템을 사용하여 역방향 조류가 불가능하다. 이에 따라 전동차의 감속 또는 제동시에 발생하는 회생 전력을 재활용하지 못하고 열에너지로 소비하게 된다. 잉여 회생 전력의 재활용은 에너지 이용의 극대화, 전동차의 제동 성능 향상 및 분진 감소 등의 환경 친화적인 효과를 얻을 수 있으며, 정류기와 역병렬로 인버터를 설치하여 타 계통으로 전달하거나 저장하는 형태로 가능하다. 본 논문에서는 발생한 잉여 회생 전력을 교류 전력으로 변환하여 고압배전계통이나 한전 계통으로 역송전이 기능한 회생용 인버터의 시험 설비 개발 및 성능시험에 대하여 제안하였다. 회생용 인버터 개발 후 개발품의 성능 시험을 위하여 직류급전시스템을 모의할 수 있는 교/직류 전원 설비 및 부하설비를 이용하여 회생용 인버터의 고유 성능을 시험 및 분석하였다.

Keywords

References

  1. 김용기 외. (2007). "DC전철구간의 에너지회생장치 개발방향," 한국철도학회 춘계학술대회 논문집, 한국철도학회
  2. 최창렬 외. (2005). "능동전력필터 기능이 추가된 지하철 회생 전력 제어용 인버터에 관한 연구," 전력전자학회 학술대회 논문집, 한국철도학회, pp.463-465
  3. 배창한 외. (2007). "직류 1500V 전철변전소의 회생전력량 측정 및 분석," 한국철도학회 논문집 제 10권, 제 6호, 한국철도학회, pp.1-6
  4. 한국철도기술연구원. (2006) "차세대 전철시스템 에너지회생장치 개발," 건설교통부 한국건설교통기술평가원
  5. Rdndewijk, P.J. and Enslin, J.H.R. (1995). "Inverting DC traction substation with active power filtering Incorporated," IEEE-PESC Conf. Rec., Vol.1, pp.360-366
  6. Rdndewijk, P.J., Putter C. and Enslin, J.H.R. (1996). "DC-Side Harmonic Compensation in DC Traction Applications," IEEE-AFRICON., pp.827-832
  7. 김주락 외.(2007). "직류급전시스템 회생용 인버터의 시험설비 구축 및 특성시험", 한국철도학회 춘계학술대회 논문집, 한국철도학회
  8. 김경원 외.(2002). "회생전력 제어용 인버터 시스템의 구현에 관한 연구", 전력전자학회 논문지, 제 7권, 제 2호, 전력전자학회
  9. Tzeng, T.S., Wu, R.N. and Chen, N. (1998). "Electric network solutions of DC transit systems with inverting substations," IEEE Trans. Vehicular Technology, Vol.47, No.4, Nov., pp.1405-1412 https://doi.org/10.1109/25.728537