컨버터 방식의 교류 급전전력 공급 설비에 관한 연구

초록

본 논문에서는 우리나라 교류철도 급전방식의 부하 불평형 문제, 고조파 문제, 급전거리 문제, 급전구분구간 문제 등의 단점을 해결할 수 있는 컨버터 방식의 전철변전소를 제시하였다. 먼저 컨버터 방식이 적용된 HVDC기술과 유럽의 SFC에 대해 조사하고, 우리나라 교류급전시스템에 적합한 모델을 제시하고 시뮬레이션을 통해 실제 시스템 적용의 유용성을 확인하였다. 컨버터 방식은 3상의 교류전원을 정류기와 인버터를 통해 단상의 전압을 얻을 수 있어 상간불평형 및 고조파 문제를 완화할 수 있다. 또한 급전전압의 주파수를 높일 수 있어 변압기의 크기를 감소시킬 수 있고, 4상한 컨버터의 사용으로 회생에너지의 활용도를 높일 수 있다. 이러한 장점들을 정량적으로 분석하기 위해 차후 연구에서는 싸이리스터 소자 분석, 입？출력필터 설계, 멀티레벨인버터 연구 등의 연구가 진행되어야 할 것으로 사료된다.