도시철도차량용 3MW급 반도체 변압기 시스템 설계 및 차량 운전조건을 적용한 손실 분석 (3MW Solid-state Transformer System Configuration for Urban Railway Vehicles and Loss Analysis under Operation Conditions)

서지정보

· 발행기관 : 한국철도학회
· 수록지 정보 : 한국철도학회논문집 / 25권 / 3호 / 165 ~ 174페이지
· 저자명 : 최동호, 이은수, 김명룡, 이준석

초록

반도체 변압기(Solid-state transformer, SST)는 기존의 유입식 변압기를 대체할 수 있는 차세대 기술로서 고효율, 고전력밀도, 저중량, 저부피 등의 이점을 갖는다. 반도체 변압기는 대상 애플리케이션의 입출력 및 절연 요구성능을 고려하여 토폴로지가 선정되어야 하며 안정적인 DC 전압 출력을 위한 제어기가 설계되어야 한다. 본 논문에서는 국내 도시철도차량에 적용할 수 있는 현실적인 반도체 변압기 시스템 구축을 목적으로 최적 토폴로지 및 소자를 선정하고 제어기 구조를 설계한다. 설계한 시스템의 타당성을 시뮬레이션을 통해 검증하며, 도시철도차량의 운전조건을 적용했을 때의 전력반도체의 손실 분석 결과를 제시한다.

영어초록

Solid-state transformers (SST), alternatives to conventional oil-immersed transformers, are cutting-edge technology with advantages of high efficiency, high power density, small volume, and low weight. To design the SST system, proper topology considering target parameters of applications should be selected and a control scheme must be designed for stable DC output control. In this paper, to construct an SST system with the objective of practical implementation on domestic urban railway vehicles, optimal topology is configured with appropriate semiconductor devices, and control architecture is developed. The effectiveness of designed system is demonstrated by simulations and results of loss analysis under operation conditions of urban railway vehicles are provided.

참고자료

· 없음