전기철도 급전시스템의 순시전압강하 보상을 위한 단상 배전 STATCOM의 적용

Abstract

AC 전기철도 시스템은 동적 단상부하가 빠르게 변화하고, 전철 급전변전소에서 3상 전력을 단상 전력으로 변환한다. 이것은 일반 배전 시스템과 비교해서 AC 전기철도 시스템의 전기적인 현상들이 다르다는 것을 나타낸다. AC 전기철도 열차부하의 전기적인 특성은 동적부하의 운영과 운행 스케줄, 트랙의 구배 등에 따라 연속적인 변화를 받고 있다. 이와 같은 열차부하의 운영에 따른 급전거리가 길어 전압강하, 전압 불평형 및 고조파 왜곡현상 등의 전력품질 저하요인이 발생하게 된다. 이러한 문제점은 상위 계통인 송전 시스템의 안정도에 악영향을 줄뿐만 아니라, 전기철도 급전 시스템의 전력품질 저하, 전기철도 차량의 통신장비, 운행 및 수송량 제한에도 영향을 미치게 된다. 따라서 본 논문에서는 전기철도 시스템의 과도상태 평가를 위해 PSCAD/EMTDC를 이용한 평가모델을 제시하고, 전압강하에 주안점을 두어, 전기철도 급전시스템의 말단 분기점(Sectioning Post)에 정적 동기식 무효전력 보상장치인 단상 배전 STATCOM(Single-phase Distributed - Static Synchronous Compensator)을 설치하여 그 작용에 따른 전압강하 보상을 평가 하였다.; An AC electrical railroad system has rapidly changing dynamic single-phase load, and at a feeding substation, three-phase electric power is transformed to the paired directional single-phase electric power. There is a great difference in electrical phenomenon between the load of AC electrical railroad system and that of general power system. Electric characteristics of AC electrical railroad’s trainload are changed continuously according to the traction, operating characteristic, operating schedule, track slope, etc. Because of the long feeding distance of the dynamic trainload, power quality problems such as voltage drop, voltage imbalance and harmonic distortion may also occur to AC electrical railroad system. These problems affect not only power system stability, but also power quality deterioration in AC electrical railroad system. The dynamic simulation model of AC electrical railroad system presented by PSCAD/EMTDC is modeled in this paper, andthen, it is analyzed voltage drop for AC electrical railroad system both with single-phase distributed STATCOM(Static Synchronous Compensator) installed at SP(Sectioning Post) and without.