철도 전기설비 에너지관리를 위한 철도용 에너지관리 시스템 개념 설계 연구

초록

온실가스로 인한 기후변화 및 에너지 자원이 고갈됨에 따라 온실가스 감축과 친환경 저탄소형 산업구조로 재편하고 있다. 따라서 철도분야에서도 지속적으로 증가하는 철도건설？수요에 대응하여 에너지 이용효율의 향상, CO2 배출저감 필요에 대응하기 위한 철도 전력망의 지능화를 통한 에너지 운영？관리 기술이 필요하다. 기존의 도시철도 전력망은 도시철도 변전소의 수전점에서 철도차량 및 일반 부하설비의 전기사용량을 총합하여 전기사용량에 대한 비용을 지불하고 있다. 최근 에너지 절감 측면에서 철도차량 운행시 발생하는 회생에너지를 활용하는 회생인버터, 회생에너지 저장장치 등이 활용되고 있으며, 일반 부하설비인 조명, 동력, 공조 설비 등은 자동제어시스템이 적용되어 피크 부하 관리에 활용되고 있다. 그리고 현재는 철도 변전소의 수전점에서 전기 사용량을 계량하고 있으나 철도 부하의 적절한 사용 및 최적 활용을 위해서는 각 부하별 전력 사용량을 정확히 검침하여 피크전력시 부하량을 조정해주고 부하별 중요도를 판단하여 차등으로 부하를 차단하기 위한 종합적인 에너지관리 인프라 구축이 요구된다. 따라서 본 논문에서는 열차부하와 철도 역사에 공급되는 고압배전용 전력설비의 에너지관리를 위한 철도 에너지관리 시스템의 기능 구현을 위한 개념 설계 연구를 진행하였다.