KR102363194B1 - Method for estimating location of railway vehicle - Google Patents

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KR102363194B1
KR102363194B1 KR1020200042954A KR20200042954A KR102363194B1 KR 102363194 B1 KR102363194 B1 KR 102363194B1 KR 1020200042954 A KR1020200042954 A KR 1020200042954A KR 20200042954 A KR20200042954 A KR 20200042954A KR 102363194 B1 KR102363194 B1 KR 102363194B1
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한국철도기술연구원
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Abstract

본 발명은 철도차량의 운행 위치 추정 방법에 관한 것으로, 실시간 데이터 공유 장치에 연동하는 제어부가 구간 내 철도차량 운행 여부를 확인하는 단계; 상기 제어부가 구간 내 철도차량 진입 여부를 확인하는 단계; 상기 제어부가 진입 철도차량 수량을 확인하는 단계; 상기 진입 철도차량 수량을 확인한 결과, 진입 철도차량 수량이 1대인 경우, 상기 제어부가 철도차량의 진입 방향을 확인하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 1대의 철도차량인 철도차량1의 위치를 추정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method for estimating the operating location of a railroad car, comprising the steps of: checking, by a controller linking to a real-time data sharing device, whether a railroad car is operating within a section; checking, by the control unit, whether a railroad vehicle enters the section; checking, by the control unit, the number of entering railroad vehicles; as a result of checking the number of entering railroad cars, when the number of entering railroad cars is one, checking, by the controller, the direction of entry of the railroad car; and estimating, by the control unit, the position of the railway vehicle 1, which is the one railway vehicle.

Figure R1020200042954
Figure R1020200042954

Description

철도차량의 운행 위치 추정 방법{METHOD FOR ESTIMATING LOCATION OF RAILWAY VEHICLE}Method for estimating the operating location of railroad vehicles

본 발명은 철도차량의 운행 위치 추정 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기철도의 교류 급전계통에서 철도차량의 운행 시, 변전소, 급전구분소, 및 보조급전구분소에 설치된 단권변압기(AT : Auto transformer)의 중성점에 흐르는 중성점 전류와 철도차량의 부하전류를 실시간으로 공유함으로써 철도차량의 운행 위치를 추정할 수 있도록 하는, 철도차량의 운행 위치 추정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of estimating the operating position of a railroad car, and more particularly, when the railroad car is operated in an AC power supply system of an electric railroad, an auto transformer (AT: Auto) installed in a substation, a power feed section, and an auxiliary feed section Transformer) by sharing the neutral point current flowing through the neutral point of the railroad car and the load current of the railroad car in real time to estimate the running location of the railroad car.

일반적으로 전기철도의 교류 급전계통에서의 고장점 표정(즉, 전기의 전선이나, 전신, 전화의 통신선이 땅에 닿아 접지하였거나 선 사이의 회로가 망가져서 저항이 아주 적은 회로를 형성한 경우에 그 고장 난 부분의 위치를 표시하는 일) 방식 중 단권변압기(AT : Auto transformer) 흡상전류비 방식은, 고장이 발생한 구간에서 각 AT가 분담하는 고장전류(AT 흡상전류)의 비가 각 AT 위치에서 고장점까지의 거리에 비례하여 증감하는 원리를 이용한 방식으로서, 복잡한 급전계통에서 비교적 정확한 위치를 표정할 수 있다. In general, the expression of a fault point in the AC power supply system of an electric railway (that is, when an electric wire, telegraph, or telephone communication line touches the ground and is grounded, or when the circuit between the lines is broken to form a circuit with very little resistance. In the auto transformer (AT: Auto transformer) pick-up current ratio method, the ratio of the breakdown current (AT pick-up current) shared by each AT in the section where the failure occurs is high at each AT location. As a method using the principle of increasing or decreasing in proportion to the distance to the strength, it is possible to express a relatively accurate position in a complex power supply system.

도 1은 종래의 AT 흡상전류비 방식에 의한 고장점 표정장치의 동작 원리를 설명하기 위하여 보인 예시도이다.1 is an exemplary view to explain the operating principle of the failure point expression device by the conventional AT sucking current ratio method.

아래의 수학식 1은 고장점 표정을 위한 AT 흡상전류비 방식에서의 고장거리별 흡상전류비(

Figure 112020036687770-pat00001
, AT current ratio)를 나타낸 것이며, 수학식 2는 변전소에서 본 고장점(Fault Point)까지의 표정거리를 나타낸다.Equation 1 below is the suction current ratio (
Figure 112020036687770-pat00001
, AT current ratio), and Equation 2 shows the expression distance from the substation to the Fault Point.

Figure 112020036687770-pat00002
Figure 112020036687770-pat00002

Figure 112020036687770-pat00003
Figure 112020036687770-pat00003

여기서,

Figure 112020036687770-pat00004
: 변전소로부터 고장점까지의 거리, D :
Figure 112020036687770-pat00005
과
Figure 112020036687770-pat00006
간의 거리,
Figure 112020036687770-pat00007
: 기점에서 n 번째의 AT의 거리,
Figure 112020036687770-pat00008
:
Figure 112020036687770-pat00009
에서 고장점까지의 거리를 의미한다.here,
Figure 112020036687770-pat00004
: distance from substation to fault point, D :
Figure 112020036687770-pat00005
class
Figure 112020036687770-pat00006
distance between
Figure 112020036687770-pat00007
: Distance of the nth AT from the starting point,
Figure 112020036687770-pat00008
:
Figure 112020036687770-pat00009
is the distance from the point of failure to

상기 수학식 1에서의 흡상전류비는 단선 계통이나 복선 이상의 계통에서도 레일(R)이 비접지 방식으로 구성되어 있어서, 상하행선의 AT 중성점이 분리된 경우에는 고장거리에 따라 AT 흡상전류비가 거의 직선에 가까워 급전계통에 고장이 발생한 경우에 비교적 정확하게 고장점을 추정할 수 있다. Since the rail (R) is configured in an ungrounded manner even in a single line system or a system with more than double line, the AT suction current ratio in Equation 1 is almost linear depending on the fault distance when the AT neutral point of the up and down lines is separated. In the case of a failure in the power supply system, it is possible to estimate the failure point relatively accurately.

또한 기존 시스템(즉, 기존 AT 흡상전류비 방식에 의한 고장점 표정장치)의 동작은 당해 회선의 모든 AT 흡상전류를 별도의 계측장치(보조처리장치)(미도시)를 이용하여 자동적으로 계측하고, 그 데이터(즉, 별도의 계측장치를 이용하여 계측한 AT 흡상전류)를 별도의 통신장치를 사용하여 급전제어센터(미도시)에 보내고, 급전제어센터에서는 별도의 분석장치(주처리장치)(미도시)를 이용하여 상기 수학식 2를 이용하여 고장점의 거리(km)를 산출하는 방식이다.In addition, the operation of the existing system (that is, the failure point expression device by the existing AT pick-up current ratio method) automatically measures all AT pick-up currents on the line using a separate measuring device (auxiliary processing device) (not shown), and , the data (ie, AT pick-up current measured using a separate measuring device) is sent to the power feeding control center (not shown) using a separate communication device, and the power feeding control center uses a separate analysis device (main processing device) (not shown) is a method of calculating the distance (km) of the failure point using Equation 2 above.

그런데 기존의 AT 흡상전류비 방식의 고장점 표정은 국내에서 적용중인 공통 접지방식의 복선 이상의 계통에서는 타선흡상현상으로 인해 일부 구간에서 도 2에 도시된 바와 같이 거리에 따른 전류비가 선형이 아닌 비선형 형태로 나타나기 때문에 정확한 고장지점을 표정할 수 없는 문제점이 발생하고 있다. However, the expression of the failure point of the existing AT wicking current ratio method is a non-linear form of the current ratio according to the distance as shown in FIG. Since it appears as a , there is a problem that the exact point of failure cannot be expressed.

도 2는 기존에 공통접지방식으로 운영되는 급전계통에서 단선, 복선, 2복선, 및 4복선인 경우의 고장거리별 흡상전류비 그래프를 보인 예시도로서, 선로 구성이 복잡해질수록 흡상전류비는 비선형이 됨을 알 수 있다.2 is an exemplary diagram showing a suction current ratio graph for each fault distance in the case of single, double, double, and four lines in a power supply system operated by a common ground method. As the line configuration becomes more complex, the suction current ratio It can be seen that it is non-linear.

따라서 급전계통에서의 흡상전류비를 보다 정확히 측정하기 위해서는, 저전압인공지락 시험장치 또는 인위적인 인공지락고장을 통해 고장을 발생시킨 후 고장 발생위치에 따른 흡상전류비를 산출하는 것이 가장 정확한 방법이지만, 이러한 방법은 별도의 시험장치 구축을 위한 비용이 발생하고, 특히 인위적인 인공지락고장의 경우 설비 손상을 발생시킬 수 있어 급전계통에서의 거리별 흡상전류비를 수시로 측정할 수 없는 문제점이 있다.Therefore, in order to more accurately measure the pick-up current ratio in the power supply system, the most accurate method is to calculate the pick-up current ratio according to the location of the fault after generating a failure through a low-voltage artificial ground fault test device or artificial ground fault. This method incurs a cost for building a separate test device, and in particular, in the case of an artificial ground fault, it may cause damage to the equipment, so there is a problem that it is not possible to measure the suction current ratio by distance in the power supply system from time to time.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2010-0113240호(2010.10.21. 공개, 중성점에 근접한 전압탭을 구비한 교류전철용 단권변압기)에 개시되어 있다. The background technology of the present invention is disclosed in Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2010-0113240 (published on October 21, 2010, a single winding transformer for an AC train having a voltage tap close to the neutral point).

본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 전기철도의 교류 급전계통에서 철도차량의 운행 시, 변전소, 급전구분소, 및 보조급전구분소에 설치된 단권변압기(AT)의 중성점에 흐르는 중성점 전류와 철도차량의 부하전류를 실시간으로 공유함으로써 철도차량의 운행 위치를 추정할 수 있도록 하는, 철도차량의 운행 위치 추정 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다. According to one aspect of the present invention, the present invention was created to solve the above problems, and when a railroad vehicle is operated in an AC power supply system of an electric railway, a single ticket installed in a substation, a power feeding section, and an auxiliary power feeding section An object of the present invention is to provide a method for estimating the operating position of a railway vehicle, which enables the estimation of the operating position of the railway vehicle by sharing the neutral point current flowing through the neutral point of the transformer (AT) and the railway vehicle load current in real time.

본 발명의 일 측면에 따른 철도차량의 운행 위치 추정 방법은, 실시간 데이터 공유 장치에 연동하는 제어부가 구간 내 철도차량 운행 여부를 확인하는 단계; 상기 제어부가 구간 내 철도차량 진입 여부를 확인하는 단계; 상기 제어부가 진입 철도차량 수량을 확인하는 단계; 상기 진입 철도차량 수량을 확인한 결과, 진입 철도차량 수량이 1대인 경우, 상기 제어부가 철도차량의 진입 방향을 확인하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 1대의 철도차량인 철도차량1의 위치를 추정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for estimating the operating location of a railway vehicle, the method comprising the steps of: determining, by a control unit linking to a real-time data sharing device, whether the railway vehicle is operating within a section; checking, by the control unit, whether a railroad vehicle enters the section; checking, by the control unit, the number of entering railroad vehicles; as a result of checking the number of entering railroad cars, when the number of entering railroad cars is one, checking, by the controller, the direction of entry of the railroad car; and estimating, by the control unit, the position of the railway vehicle 1, which is the one railway vehicle.

본 발명에 있어서 상기 구간 내 철도차량 운행 여부를 확인하는 단계에서, 상기 제어부는,

Figure 112020036687770-pat00010
이면 무부하 상태로서, 구간 내 철도차량 운행이 없는 상태로 판단하는 것을 특징으로 한다. 여기서
Figure 112020036687770-pat00011
는 상행선 전차선 전류,
Figure 112020036687770-pat00012
은 하행선 전차선 전류를 의미한다.In the present invention, in the step of checking whether the railway vehicle is operated within the section, the control unit,
Figure 112020036687770-pat00010
It is characterized in that it is determined as a state in which there is no railway vehicle operation in the section as the no-load state. here
Figure 112020036687770-pat00011
is the uplink catenary current,
Figure 112020036687770-pat00012
is the downlink catenary current.

본 발명에 있어서, 상기 구간 내 철도차량 진입 여부를 확인하는 단계에서, 상기 제어부는,

Figure 112020036687770-pat00013
이면 철도차량 진입상태로 판단하는 것을 특징으로 한다. 여기서
Figure 112020036687770-pat00014
는 상행선 전차선 전류,
Figure 112020036687770-pat00015
은 하행선 전차선 전류를 의미한다.In the present invention, in the step of confirming whether the railway vehicle enters the section, the control unit,
Figure 112020036687770-pat00013
On the other hand, it is characterized in that it is determined as the entry state of the railroad car. here
Figure 112020036687770-pat00014
is the uplink catenary current,
Figure 112020036687770-pat00015
is the downlink catenary current.

본 발명에 있어서, 상기 진입 철도차량 수량을 확인하는 단계에서, 상기 제어부는,

Figure 112020036687770-pat00016
이면 철도차량이 1대 진입한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다. 여기서,
Figure 112020036687770-pat00017
는 철도차량1 부하전류,
Figure 112020036687770-pat00018
는 상행선 전차선 전류,
Figure 112020036687770-pat00019
은 하행선 전차선 전류를 의미한다.In the present invention, in the step of confirming the number of entering railway vehicles, the control unit,
Figure 112020036687770-pat00016
In this case, it is characterized in that it is determined that one railroad car has entered. here,
Figure 112020036687770-pat00017
is the rail vehicle 1 load current,
Figure 112020036687770-pat00018
is the uplink catenary current,
Figure 112020036687770-pat00019
is the downlink catenary current.

본 발명에 있어서, 상기 철도차량의 진입 방향을 확인하는 단계에서, 상기 제어부는,

Figure 112020036687770-pat00020
이면 변전소 방향에서의 철도차량 진입으로 판단하고,
Figure 112020036687770-pat00021
이면 급전구분소 방향에서의 철도차량 진입으로 판단하는 것을 특징으로 한다. 여기서
Figure 112020036687770-pat00022
는 변전소 AT(Auto Transformer)의 중성점 전류이고,
Figure 112020036687770-pat00023
는 제1 보조급전구분소(SSP1, SubSectioning Post 1)의 중성점 전류,
Figure 112020036687770-pat00024
는 제2 보조급전구분소(SSP2, SubSectioning Post 2)의 중성점 전류를 의미한다.In the present invention, in the step of confirming the entrance direction of the railway vehicle, the control unit,
Figure 112020036687770-pat00020
It is judged as the entry of railroad vehicles from the direction of the substation,
Figure 112020036687770-pat00021
On the other hand, it is characterized in that it is judged as the entrance of the railroad car in the direction of the power supply division. here
Figure 112020036687770-pat00022
is the neutral point current of the substation AT (Auto Transformer),
Figure 112020036687770-pat00023
is the neutral point current of the first auxiliary feeding division (SSP1, SubSectioning Post 1),
Figure 112020036687770-pat00024
denotes the neutral point current of the second auxiliary feeding division (SSP2, SubSectioning Post 2).

본 발명에 있어서, 상기 철도차량1의 위치를 추정하는 단계에서, 상기 제어부는, 아래의 수학식 3,4를 이용하여 철도차량 위치를 추정하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, in the step of estimating the position of the railway vehicle 1, the control unit estimates the position of the railway vehicle using Equations 3 and 4 below.

(수학식 3)(Equation 3)

Figure 112020036687770-pat00025
Figure 112020036687770-pat00025

(수학식 4)(Equation 4)

Figure 112020036687770-pat00026
Figure 112020036687770-pat00026

여기서,

Figure 112020036687770-pat00027
: 변전소로부터 철도차량까지의 거리, D :
Figure 112020036687770-pat00028
과
Figure 112020036687770-pat00029
간의 거리,
Figure 112020036687770-pat00030
: 기점에서 n 번째의 AT의 거리,
Figure 112020036687770-pat00031
:
Figure 112020036687770-pat00032
에서 철도차량까지의 거리,
Figure 112020036687770-pat00033
: SS(변전소)부터
Figure 112020036687770-pat00034
까지의 모든 중성점 전류의 합,
Figure 112020036687770-pat00035
:
Figure 112020036687770-pat00036
부터 ATP(단말급전구분소) AT까지의 모든 중성점 전류의 합을 의미한다.here,
Figure 112020036687770-pat00027
: Distance from substation to rolling stock, D :
Figure 112020036687770-pat00028
class
Figure 112020036687770-pat00029
distance between
Figure 112020036687770-pat00030
: Distance of the nth AT from the starting point,
Figure 112020036687770-pat00031
:
Figure 112020036687770-pat00032
distance from the railroad car,
Figure 112020036687770-pat00033
: From SS (Substation)
Figure 112020036687770-pat00034
sum of all neutral currents up to,
Figure 112020036687770-pat00035
:
Figure 112020036687770-pat00036
It means the sum of all neutral currents from to ATP (Terminal Feeding Section) AT.

본 발명에 있어서, 상기 진입 철도차량 수량을 확인하는 단계 이후, 상기 진입 철도차량 수량이 1대가 아닌 경우, 상기 제어부가 진입 철도차량 수량이 2대인지 확인하는 단계; 상기 제어부가 상기 진입 철도차량 수량이 2대인 경우 철도차량1을 배제한 철도차량2에 의한 부하전류를 산출하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 철도차량2의 위치를 추정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, after the step of confirming the number of entering railroad vehicles, if the number of entering railroad cars is not one, checking, by the controller, whether the number of entering railroad cars is two; calculating, by the control unit, the load current by the railway vehicle 2 excluding the railway vehicle 1 when the number of entering railway vehicles is two; and estimating the position of the railway vehicle 2 by the control unit.

본 발명에 있어서, 상기 진입 철도차량 수량이 2대인지 확인하는 단계에서, 상기 제어부는,

Figure 112020036687770-pat00037
이면 철도차량 1대 이상이 진입한 것으로 판단하며,
Figure 112020036687770-pat00038
이면 철도차량 2대가 진입한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다. 여기서,
Figure 112020036687770-pat00039
는 철도차량1 부하전류,
Figure 112020036687770-pat00040
는 철도차량2 부하전류,
Figure 112020036687770-pat00041
는 상행선 전차선 전류,
Figure 112020036687770-pat00042
은 하행선 전차선 전류를 의미한다.In the present invention, in the step of checking whether the number of entering railway vehicles is two, the control unit,
Figure 112020036687770-pat00037
In this case, it is judged that more than one railroad car has entered,
Figure 112020036687770-pat00038
In this case, it is characterized in that it is determined that two railroad cars have entered. here,
Figure 112020036687770-pat00039
is the rail vehicle 1 load current,
Figure 112020036687770-pat00040
is the rail vehicle 2 load current,
Figure 112020036687770-pat00041
is the uplink catenary current,
Figure 112020036687770-pat00042
is the downlink catenary current.

본 발명에 있어서, 상기 철도차량2에 의한 부하전류를 산출하는 단계에서, 상기 제어부는, 현재 변전소(SS), 급전구분소(SP) 및 보조급전구분소(SSP)에서 측정된 흡상전류(

Figure 112020036687770-pat00043
) 및 상기 흡상전류(
Figure 112020036687770-pat00044
)에서 5cycle 이전의 전류(
Figure 112020036687770-pat00045
)를 배제하여 상기 철도차량 2에 의한 부하전류(
Figure 112020036687770-pat00046
)를 산출하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, in the step of calculating the load current by the railway vehicle 2, the control unit, the current substation (SS), the power supply division (SP) and the suction current measured at the auxiliary power supply division (SSP) (
Figure 112020036687770-pat00043
) and the suction current (
Figure 112020036687770-pat00044
) to the current before 5 cycles (
Figure 112020036687770-pat00045
) by excluding the load current (
Figure 112020036687770-pat00046
) is characterized in that it is calculated.

본 발명에 있어서, 상기 철도차량2의 위치를 추정하는 단계에서, 상기 제어부는, 아래의 수학식 3,4를 이용하여 철도차량 위치를 추정하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, in the step of estimating the position of the railway vehicle 2, the control unit estimates the position of the railway vehicle using Equations 3 and 4 below.

(수학식 3)(Equation 3)

Figure 112020036687770-pat00047
Figure 112020036687770-pat00047

(수학식 4)(Equation 4)

Figure 112020036687770-pat00048
Figure 112020036687770-pat00048

여기서,

Figure 112020036687770-pat00049
: 변전소로부터 철도차량까지의 거리, D :
Figure 112020036687770-pat00050
과
Figure 112020036687770-pat00051
간의 거리,
Figure 112020036687770-pat00052
: 기점에서 n 번째의 AT의 거리,
Figure 112020036687770-pat00053
:
Figure 112020036687770-pat00054
에서 철도차량까지의 거리,
Figure 112020036687770-pat00055
: SS(변전소)부터
Figure 112020036687770-pat00056
까지의 모든 중성점 전류의 합,
Figure 112020036687770-pat00057
:
Figure 112020036687770-pat00058
부터 ATP(단말급전구분소) AT까지의 모든 중성점 전류의 합을 의미한다.here,
Figure 112020036687770-pat00049
: Distance from substation to rolling stock, D :
Figure 112020036687770-pat00050
class
Figure 112020036687770-pat00051
distance between
Figure 112020036687770-pat00052
: Distance of the nth AT from the starting point,
Figure 112020036687770-pat00053
:
Figure 112020036687770-pat00054
distance from the railroad car,
Figure 112020036687770-pat00055
: From SS (Substation)
Figure 112020036687770-pat00056
sum of all neutral currents up to,
Figure 112020036687770-pat00057
:
Figure 112020036687770-pat00058
It means the sum of all neutral currents from to ATP (Terminal Feeding Section) AT.

본 발명에 있어서, 상기 철도차량1과 상기 철도차량2의 부하전류를 합산하고, 상기 합산한 부하전류의 크기와 변전소의 부하전류의 크기가 미리 지정된 기준 이상 다른 경우, 상기 제어부는, 급전구간 내에 철도차량 1, 2 이외에 여러 철도차량이 진입한 경우이거나 실시간으로 여러 철도차량의 부하전류 공유가 어려운 상황으로 판단하여 흡상전류비를 산출하지 않는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the load currents of the railway vehicle 1 and the railway vehicle 2 are summed, and when the summed load current and the substation load current differ by more than a predetermined standard, the control unit is configured to: It is characterized in that it further comprises; when several railroad cars other than railroad cars 1 and 2 have entered, or not calculating the suction current ratio by judging that it is difficult to share the load current of several railroad cars in real time.

본 발명에 있어서, 상기 철도차량1 및 상기 철도차량2에 대한 위치 추정이 수행될 경우, 상기 제어부가, 상기 철도차량1 및 상기 철도차량2의 위치에 따른 흡상전류비를 산출하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, when the position estimation for the railway vehicle 1 and the railway vehicle 2 is performed, the control unit calculates a suction current ratio according to the positions of the railway vehicle 1 and the railway vehicle 2; further characterized by including.

본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 전기철도의 교류 급전계통에서 철도차량의 운행 시, 변전소, 급전구분소, 및 보조급전구분소에 설치된 단권변압기(AT)의 중성점에 흐르는 중성점 전류와 철도차량의 부하전류를 실시간으로 공유함으로써 철도차량의 운행 위치를 추정할 수 있도록 한다.According to one aspect of the present invention, the present invention provides a neutral point current flowing through the neutral point of an auto-transformer (AT) installed in a substation, a power feeding section, and an auxiliary power feeding section when a railroad vehicle is operated in an AC power supply system of an electric railway and a railway By sharing the load current of the vehicle in real time, it is possible to estimate the operating position of the railroad vehicle.

도 1은 종래의 AT 흡상전류비 방식에 의한 고장점 표정장치의 동작 원리를 설명하기 위하여 보인 예시도.
도 2는 기존에 공통접지방식으로 운영되는 급전계통에서 단선, 복선, 2복선, 및 4복선인 경우의 고장거리별 흡상전류비 그래프를 보인 예시도.
도 3은 본 발명에 관련된 전기철도의 교류 급전계통에서 AT 흡상전류를 설명하기 위하여 보인 예시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 철도차량의 운행 위치 추정 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 철도차량의 운행 위치 추정 방법을 설명하기 위한 흐름도.1 is an exemplary view to explain the operating principle of the failure point expression device by the conventional AT sucking current ratio method.
Figure 2 is an exemplary diagram showing a suction current ratio graph for each fault distance in the case of single wire, double wire, double wire, and four wire in a power supply system operated by the conventional common ground method.
Figure 3 is an exemplary view to explain the AT suction current in the AC power supply system of the electric railway related to the present invention.
4 is an exemplary view showing a schematic configuration of an apparatus for estimating the operating position of a railroad vehicle according to an embodiment of the present invention;
5 is a flowchart for explaining a method for estimating the operating position of a railroad vehicle according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 철도차량의 운행 위치 추정 방법의 일 실시예를 설명한다. Hereinafter, an embodiment of a method for estimating the operating position of a railroad vehicle according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In this process, the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of the user or operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification.

도 3은 본 발명에 관련된 전기철도의 교류 급전계통에서 AT 흡상전류를 설명하기 위하여 보인 예시도로서, 도 3에 도시된 바와 같이 교류 급전계통은, 변전소(SS, SubStation)와 급전구분소(SP, Sectioning Post)로 사이에 하나 또는 두 개의 보조급전구분소(SSP, SubSectioning Post)(또는 병렬급전소, PP, Parallel Post))로 구성되어 있다. 3 is an exemplary view to explain the AT pick-up current in the AC power supply system of the electric railway related to the present invention, and, as shown in FIG. , Sectioning Post), it is composed of one or two SubSectioning Posts (SSPs, SubSectioning Posts) (or Parallel Posts, PPs, Parallel Posts).

이러한 변전소(SS), 급전구분소(SP) 및 보조급전구분소(SSP)에는 AT가 설치되어 있어서 철도차량이 해당 급전구간 내에서 운행할 때 차량 부하전류가 AT 중성점을 통해 흡상된다. AT is installed in these substations (SS), power supply divisions (SP), and auxiliary power supply divisions (SSP), so that when a railroad vehicle operates within the corresponding power supply section, the vehicle load current is sucked up through the AT neutral point.

이러한 AT 흡상특성을 이용하여, 기존에는 고장 발생 시 고장거리에 따라 고장 발생지점의 양쪽 편의 AT 흡상전류의 크기를 비교하여 고장 위치를 표정하고 있다. 하지만 이러한 기존 방식의 경우, 국내 교류 급전계통의 공통접지, 복선계통 등의 복잡성으로 인해 흡상전류 크기의 비가 거리에 선형적으로 비례하지 않기 때문에 고장 발생 시 표정오차가 발생하고 있다. Using this AT wicking characteristic, conventionally, the fault location is expressed by comparing the magnitude of the AT wicking current on both sides of the fault occurrence point according to the fault distance when a fault occurs. However, in the case of this existing method, due to the complexity of the common grounding and double-tracking systems of the domestic AC power supply system, the ratio of the suction current size is not linearly proportional to the distance, so an expression error occurs when a fault occurs.

따라서 기존의 이러한 표정의 정확도를 높이기 위해서는 고장 발생 위치에 따른 흡상전류비의 크기를 정확히 알 수 있어야 한다. 하지만 급전계통 내에서 거리에 따라 임의의 고장을 발생시켜 흡상전류비를 산출하는 것은 현실적이지 못하다. Therefore, in order to increase the accuracy of the existing expression, it is necessary to accurately know the size of the suction current ratio according to the location of the failure. However, it is not realistic to calculate the suction current ratio by generating a random failure depending on the distance within the power supply system.

따라서 본 실시예에서는 급전구간 내에 철도차량(train) 1대 또는 2대가 운행하는 시점에서의 철도차량의 부하전류와 변전소(SS), 급전구분소(SP), 보조급전구분소(SSP)의 흡상전류비를 실시간으로 공유함으로써, 차량(즉, 철도차량)의 위치를 보다 정확하게 추정하고, 이를 이용하여 차량(즉, 철도차량)의 위치에 따른 AT 흡상전류비를 설정하는 방법을 제공한다.Therefore, in this embodiment, the load current of the railroad car at the time when one or two trains are operating within the power supply section and the substation (SS), the power feed section (SP), and the auxiliary feed section (SSP) suck up By sharing the current ratio in real time, the position of the vehicle (ie, railroad car) is more accurately estimated, and using this, a method of setting the AT suction current ratio according to the location of the vehicle (ie, railroad car) is provided.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 철도차량의 운행 위치 추정 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 철도차량의 운행 위치 추정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.4 is an exemplary diagram showing a schematic configuration of an apparatus for estimating the operating position of a railroad vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. It is a flow chart.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 철도차량의 운행 위치 추정 장치는, 변전소 Relay(110, SS), 변전소 AT(120, SS), 급전구분소 AT(150, SP), 제1,2 보조급전구분소 AT(SSP1, 130)(SSP2, 140)의 흡상전류비, 및 철도차량(160)의 부하전류 데이터를 실시간으로 취득하여 공유하는 실시간 데이터 공유 장치(210)를 포함한다.As shown in FIG. 4 , the apparatus for estimating the operating position of a railroad vehicle according to the present embodiment includes a substation relay 110, SS, a substation AT 120, SS, a power supply division AT 150, SP, and the first ,2 includes a real-time data sharing device 210 that acquires and shares the suction current ratio of the auxiliary power supply division AT (SSP1, 130) (SSP2, 140), and the load current data of the railway vehicle 160 in real time.

상기 실시간 데이터 공유 장치(210)는 각 개소(110 ~ 150)에서 실시간으로 취득된 데이터에 대한 시간 동기화를 수행한다. The real-time data sharing device 210 performs time synchronization on data acquired in real time at each location 110 to 150 .

또한 상기 실시간 데이터 공유 장치(210)는 차량이 변전소(110, 120), 급전구분소(150) 및 보조급전구분소(130, 140)를 지날 때 차량 부하전류 데이터를 실시간을 취득하여 비교한다.In addition, the real-time data sharing device 210 obtains and compares the vehicle load current data in real time when the vehicle passes the substations 110 and 120 , the power feed section 150 , and the auxiliary feed section 130 , 140 .

또한 상기 실시간 데이터 공유 장치(210)는 실시간 차량 부하전류 및 AT 흡상전류를 공유한다.In addition, the real-time data sharing device 210 shares the real-time vehicle load current and AT pick-up current.

이하 도 3 내지 도 5를 참조하여, 상기 실시간 데이터 공유 장치(210)를 통해 공유된 정보(예 : 실시간 차량 부하전류 및 AT 흡상전류)를 바탕으로 제어부(미도시, 실시간 데이터 공유 장치 내의 제어부나 이에 연동하는 제어부, 또는 상위의 서버 등)가 각 개소(110 ~ 150)에서 취득한 데이터(즉, AT 흡상전류)를 이용하여 차량운행 시 실시간 차량 부하전류의 공유를 통해 차량 위치를 추정하는 방법에 대해서 설명한다.3 to 5, based on information shared through the real-time data sharing device 210 (eg, real-time vehicle load current and AT pick-up current), a control unit (not shown, a control unit in the real-time data sharing device or In the method of estimating the vehicle location through the sharing of real-time vehicle load current during vehicle operation by using the data (ie, AT suction current) that the control unit interlocking with this, or a higher server, etc.) acquires at each location (110 ~ 150) explain about

상기 실시간 데이터 공유 장치(210)(또는 실시간 데이터 공유 장치의 제어부나 이에 연동하는 제어부, 또는 상위의 서버)(미도시)는 1단계로서 구간 내 철도차량 운행 여부를 확인한다(S101).The real-time data sharing device 210 (or a control unit of the real-time data sharing device, a control unit interlocking therewith, or a higher server) (not shown) checks whether a railway vehicle is operating within the section as a first step (S101).

예컨대

Figure 112020036687770-pat00059
이면, 무부하 상태(즉, 구간 내 철도차량 운행이 없는 상태)인 것을 의미한다.for example
Figure 112020036687770-pat00059
If this is the case, it means that there is no load (ie, there is no train operation in the section).

다음 2단계로서, 구간 내 철도차량(또는 차량) 진입 여부를 확인한다(S102).As the next two step, it is checked whether a railway vehicle (or vehicle) enters the section (S102).

예컨대

Figure 112020036687770-pat00060
이면, 철도차량 진입상태로서, 철도차량 부하전류(
Figure 112020036687770-pat00061
)를 확인한다.for example
Figure 112020036687770-pat00060
In this case, as the railway vehicle entry state, the railway vehicle load current (
Figure 112020036687770-pat00061
) is checked.

여기서

Figure 112020036687770-pat00062
는 상행선 전차선 전류,
Figure 112020036687770-pat00063
은 하행선 전차선 전류를 의미한다.here
Figure 112020036687770-pat00062
is the uplink catenary current,
Figure 112020036687770-pat00063
is the downlink catenary current.

다음 3단계로서, 진입 철도차량 수량을 확인한다(S103).As the next three step, the number of entering railroad vehicles is checked (S103).

예컨대

Figure 112020036687770-pat00064
이면, 철도차량이 1대 진입하는 것을 의미한다.for example
Figure 112020036687770-pat00064
If this is the case, it means that one railroad car enters.

상기 진입 철도차량 수량을 확인(S103)한 결과, 진입 철도차량 수량이 1대인 경우(S103의 예), 4단계로서, 철도차량의 진입 방향을 확인한다(S104).As a result of checking the number of entering railroad vehicles (S103), if the number of entering railroad vehicles is one (Yes in S103), as a fourth step, the direction of entry of the railroad vehicles is checked (S104).

예컨대

Figure 112020036687770-pat00065
이면, 변전소 방향에서 철도차량이 진입하는 것을 의미하며,
Figure 112020036687770-pat00066
이면, 급전구분소 방향에서 철도차량이 진입하는 것을 의미한다. 이를 통해 복선 구간에서 상하행선 진입 구분도 가능하다. 여기서
Figure 112020036687770-pat00067
는 변전소 AT(Auto Transformer)의 중성점 전류이고,
Figure 112020036687770-pat00068
는 제1 보조급전구분소(SSP1, SubSectioning Post 1)의 중성점 전류,
Figure 112020036687770-pat00069
는 제2 보조급전구분소(SSP2, SubSectioning Post 2)의 중성점 전류를 의미한다.for example
Figure 112020036687770-pat00065
This means that the railroad car enters from the substation direction,
Figure 112020036687770-pat00066
If this is the case, it means that the railroad car enters from the direction of the power supply division. Through this, it is possible to distinguish the entry of the up and down lines in the double track section. here
Figure 112020036687770-pat00067
is the neutral point current of the substation AT (Auto Transformer),
Figure 112020036687770-pat00068
is the neutral point current of the first auxiliary feeding division (SSP1, SubSectioning Post 1),
Figure 112020036687770-pat00069
denotes the neutral point current of the second auxiliary feeding division (SSP2, SubSectioning Post 2).

다음 5단계로서, 아래의 수학식 3,4를 이용하여, 타선흡상전류를 고려한 철도차량 위치 추정이 가능하다(도 1 참조).As the next 5 step, by using Equations 3 and 4 below, it is possible to estimate the location of a railroad vehicle considering the other line suction current (see FIG. 1 ).

Figure 112020036687770-pat00070
Figure 112020036687770-pat00070

Figure 112020036687770-pat00071
Figure 112020036687770-pat00071

여기서,

Figure 112020036687770-pat00072
: 변전소로부터 철도차량까지의 거리, D :
Figure 112020036687770-pat00073
과
Figure 112020036687770-pat00074
간의 거리,
Figure 112020036687770-pat00075
: 기점에서 n 번째의 AT의 거리,
Figure 112020036687770-pat00076
:
Figure 112020036687770-pat00077
에서 철도차량까지의 거리,
Figure 112020036687770-pat00078
: SS(변전소)부터
Figure 112020036687770-pat00079
까지의 모든 중성점 전류의 합,
Figure 112020036687770-pat00080
:
Figure 112020036687770-pat00081
부터 ATP(단말급전구분소) AT까지의 모든 중성점 전류의 합을 의미한다.here,
Figure 112020036687770-pat00072
: Distance from substation to rolling stock, D :
Figure 112020036687770-pat00073
class
Figure 112020036687770-pat00074
distance between
Figure 112020036687770-pat00075
: Distance of the nth AT from the starting point,
Figure 112020036687770-pat00076
:
Figure 112020036687770-pat00077
distance from the railroad car,
Figure 112020036687770-pat00078
: From SS (Substation)
Figure 112020036687770-pat00079
sum of all neutral currents up to,
Figure 112020036687770-pat00080
:
Figure 112020036687770-pat00081
It means the sum of all neutral currents from to ATP (Terminal Feeding Section) AT.

한편, 상기 진입 철도차량 수량을 확인(S103)한 결과, 진입 철도차량 수량이 1대가 아닌 경우(S103의 아니오), 3-1단계로서, 진입 철도차량 수량이 2대인지 확인한다(S106).On the other hand, as a result of checking the number of entering railroad vehicles (S103), if the number of entering railroad cars is not one (No in S103), as a step 3-1, it is checked whether the number of entering railroad cars is two (S106).

즉, 상기 3단계(S103)에서 변전소의 부하전류(

Figure 112020036687770-pat00082
,
Figure 112020036687770-pat00083
)와 차량 1에서 측정된 부하전류의 크기가 같지 않은 경우, 실시간 철도차량 위치 추정 중에 새로운 열차가 구간 내에 진입된 것으로 판단하여 동시에 2대의 차량 위치를 추정해야 한다. That is, in the third step (S103), the load current (
Figure 112020036687770-pat00082
,
Figure 112020036687770-pat00083
) and the magnitude of the load current measured in vehicle 1, it is determined that a new train has entered the section during real-time rail vehicle location estimation and the location of two vehicles must be estimated at the same time.

상기와 같이 동시에 2대의 차량 위치(즉, 철도차량 위치)를 추정해야 하는 경우, 기존 철도차량의 위치에 따른 부하전류를 먼저 계산하고, 철도차량 1에 의해 발생한 부하전류를 배제하고 나머지 부하전류와 철도차량 2의 부하전류의 크기를 비교하여 그 크기가 같으면 철도차량 2의 위치를 추정한다. As described above, when it is necessary to estimate the positions of two vehicles at the same time (that is, the position of the railroad car), the load current according to the location of the existing railroad car is calculated first, and the load current generated by the railroad car 1 is excluded and the remaining load current and By comparing the magnitude of the load current of railway vehicle 2, if the magnitude is the same, the position of railway vehicle 2 is estimated.

예컨대 상기 3단계에서(S103) 진입 차량 수량을 확인한 결과,

Figure 112020036687770-pat00084
이면 철도차량 1대 이상이 진입한 것을 의미하며, 다시 3-1단계에서(S106) 진입 철도차량 수량을 재확인 한 결과(S106),
Figure 112020036687770-pat00085
이면 열차 2대가 진입한 것을 의미한다.For example, as a result of checking the number of vehicles entering in step 3 (S103),
Figure 112020036687770-pat00084
This means that at least one railroad car has entered, and as a result of reconfirming the number of entering railroad cars in step 3-1 (S106) again (S106),
Figure 112020036687770-pat00085
This means that two trains have entered.

상기 진입 철도차량 수량을 재확인(S106) 한 결과, 진입 철도차량 수량이 2대인 경우(S106의 예), 4-1단계로서 철도차량 2에 의한 부하전류를 산출한다(S107).As a result of reconfirming the number of entering railway vehicles (S106), if the number of entering railway vehicles is two (Yes in S106), the load current by railway vehicle 2 is calculated as a step 4-1 (S107).

예컨대 현재 변전소(SS), 급전구분소(SP) 및 보조급전구분소(SSP)에서 측정된 흡상전류 및 상기 흡상전류(

Figure 112020036687770-pat00086
)에서 5cycle(83.4ms) 이전의 전류(
Figure 112020036687770-pat00087
)를 배제함으로써, 철도차량 2에 의한 부하전류(
Figure 112020036687770-pat00088
) 및 각 개소의 흡상전류를 산출할 수 있다. For example, the suction current measured at the current substation (SS), the feeding section (SP) and the auxiliary feeding section (SSP) and the suction current (
Figure 112020036687770-pat00086
) to the current before 5 cycles (83.4 ms) (
Figure 112020036687770-pat00087
) by excluding the load current (
Figure 112020036687770-pat00088
) and the suction current of each location can be calculated.

즉,

Figure 112020036687770-pat00089
in other words,
Figure 112020036687770-pat00089

다음 5-1단계로서 철도차량 2의 위치를 추정한다(S108).As the next step 5-1, the position of railway vehicle 2 is estimated (S108).

예컨대 철도차량 2에 의해 발생된 부하전류 및 각 개소의 흡상전류를 이용하여 상기 5단계에서(S105)에서 이용한 수학식3, 4에 적용하여 철도차량 2의 위치를 추정한다(S108).For example, using the load current generated by the railway vehicle 2 and the suction current at each location, the position of the railway vehicle 2 is estimated by applying Equations 3 and 4 used in step 5 (S105) (S108).

한편 상기 3-1단계에서(S106) 철도차량 1과 철도차량 2의 합산한 부하전류(

Figure 112020036687770-pat00090
)의 크기가 변전소(SS)의 부하전류(
Figure 112020036687770-pat00091
)와 매우 다른 경우(즉, 지정된 기준 이상 다른 경우)에는(S106의 아니오) 급전구간 내에 철도차량 1, 2 이외에 여러 차량이 진입한 경우이거나 실시간으로 여러 철도차량의 부하전류 공유가 어려운 상황으로 판단되어 철도차량 위치에 따른 흡상전류비의 산출이 의미가 없는 경우로 판단한다(S110).Meanwhile, in step 3-1 (S106), the summed load current of railway vehicle 1 and railway vehicle 2 (
Figure 112020036687770-pat00090
) is the size of the substation (SS) load current (
Figure 112020036687770-pat00091
) and (i.e., different than the specified standard) (No in S106), it is judged as a situation in which multiple vehicles other than railroad vehicles 1 and 2 enter the power supply section or it is difficult to share the load current of several railroad vehicles in real time. It is determined that the calculation of the suction current ratio according to the location of the railroad car is meaningless (S110).

다음 상기 철도차량 1의 위치 추정(S105) 및 상기 철도차량 2의 위치 추정(S108)을 수행하면, 6단계로서, 철도차량 위치에 따른 흡상전류비를 산출한다(S109). 즉, 상기 5단계(S105) 또는 5-1단계(S108)에서 철도차량 위치를 추정할 수 있으며, 이때 계산에 활용된 변전소, 급전구분소 및 보조급전구분소의 흡상전류를 이용하여 철도차량 위치별 흡상전류의 크기 비를 산출한다(S109). Next, when the position estimation of the railway vehicle 1 (S105) and the position estimation of the railway vehicle 2 (S108) are performed, as a sixth step, a suction current ratio according to the position of the railway vehicle is calculated (S109). That is, the railway vehicle location can be estimated in step 5 (S105) or step 5-1 (S108), and at this time, by using the pick-up current of the substation, power feed section, and auxiliary feed section used in the calculation, each location of the railroad car Calculate the magnitude ratio of the sucking current (S109).

다음 상기와 같이 6단계(S109)에서 산출된 철도차량에 따른 흡상전류비를 이용하여 기존 AT 흡상전류비 방식의 고장점 표정장치의 거리별 흡상전류비를 보정할 수 있다. 이러한 보정 방법은 고장점 표정장치 정정을 위해 인위적인 고장 발생 시험을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 기존 운행되는 차량을 이용하여 수시로 고장점 표정장치의 정정을 쉽게 보정할 수 있는 장점이 있다.Next, using the suction current ratio according to the railway vehicle calculated in step 6 (S109) as described above, it is possible to correct the suction current ratio for each distance of the fault point expression device of the existing AT suction current ratio method. This correction method has the advantage of being able to minimize the artificial failure occurrence test for correcting the point-of-failure expression device, as well as being able to easily correct the correction of the point-of-failure expression device from time to time using an existing vehicle.

상기와 같이 본 실시예는 전기철도의 교류 급전계통에서 철도차량 운행 시 변전소(SS), 급전구분소(SP), 보조급전구분소(SSP)(또는 병렬급전소, PP : Parallel Post)에 설치된 AT(단권변압기, Auto transformer) 중성점에 흐르는 중성점 전류와 철도차량의 부하전류를 실시간으로 공유함으로써 철도차량의 운행 위치를 추정할 수 있도록 한다. As described above, in this embodiment, the AT installed in the substation (SS), the power supply division (SP), the auxiliary power supply division (SSP) (or the parallel power station, PP: Parallel Post) when the railroad vehicle is operated in the AC power supply system of the electric railway. (Auto transformer) By sharing the neutral point current flowing through the neutral point and the load current of the railroad car in real time, it is possible to estimate the operation position of the railroad car.

또한 본 실시예는 기존의 교류 급전계통 보호를 위해 설치된 AT 흡상전류비 방식의 고장점 표정장치를 사용하는 시스템에서 고장 발생 위치를 보다 정확하게 추정하기 위하여 고장점 표정장치의 거리별 AT 흡상전류비를 정정하기 위한 데이터를 제공할 수 있다. In addition, in this embodiment, in order to more accurately estimate the location of a failure in a system using a failure point expression device of the AT pick-up current ratio method installed for protecting the existing AC power supply system, the AT pick-up current ratio for each distance of the failure point expression device is calculated. You can provide data for correction.

또한 본 실시예는 기존의 고장점 표정장치를 정정하기 위한 수학적 접근방식에 비해 정확도를 향상시킬 수 있으며, 또한 기존 고장점표정장치 정정을 위해 활용되는 인위적인 고장시험(인공지락고장 또는 저전압 인공지락고장 등)을 최소화할 수 있도록 함으로써, AT 흡상전류비의 정정이 간편하고 경제적이면서도 정확도를 향상시킬 수 있도록 하며, 특히, 본 실시예는 항시 운행되고 있는 철도차량을 이용함으로써 수시로 고장점 표정장치를 정정할 수 있으며, 급전계통의 조건변화에 따라 수시로 정정이 가능한 효과가 있다.In addition, this embodiment can improve the accuracy compared to the mathematical approach for correcting the existing fault point identification device, and also an artificial failure test (artificial ground fault or low voltage artificial ground fault) used for correcting the existing fault point identification device. etc.), so that the correction of the AT pick-up current ratio is simple and economical and the accuracy can be improved. It has the effect of being able to correct it from time to time according to the change in the conditions of the power supply system.

이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다. 또한 본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍 가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.As described above, the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, but this is merely exemplary, and various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom by those skilled in the art to which the art pertains. will understand the point. Therefore, the technical protection scope of the present invention should be defined by the following claims. Implementations described herein may also be implemented as, for example, a method or process, an apparatus, a software program, a data stream, or a signal. Although discussed only in the context of a single form of implementation (eg, discussed only as a method), implementations of the discussed features may also be implemented in other forms (eg, as an apparatus or program). The apparatus may be implemented in suitable hardware, software and firmware, and the like. A method may be implemented in an apparatus such as, for example, a processor, which generally refers to a computer, a microprocessor, a processing device, including an integrated circuit or programmable logic device, or the like. Processors also include communication devices such as computers, cell phones, portable/personal digital assistants (“PDA”) and other devices that facilitate communication of information between end-users.

110 : SS(SubStation) Relay
120 : SS(SubStation) AT(Auto Transformer)
130 : SSP1(SubSection Post 1) AT
140 : SSP2(SubSection Post 2) AT
150 : SP(Sectioning Post) AT
160 : 철도차량(Train)
210 : 실시간 데이터 공유 장치110 : SS(SubStation) Relay
120: SS (SubStation) AT (Auto Transformer)
130: SSP1 (SubSection Post 1) AT
140: SSP2 (SubSection Post 2) AT
150: SP (Sectioning Post) AT
160: railway vehicle (Train)
210: real-time data sharing device

Claims (12)

실시간 데이터 공유 장치에 연동하는 제어부가 구간 내 철도차량 운행 여부를 확인하는 단계;
상기 제어부가 구간 내 철도차량 진입 여부를 확인하는 단계;
상기 제어부가 진입 철도차량 수량을 확인하는 단계;
상기 진입 철도차량 수량을 확인한 결과, 진입 철도차량 수량이 1대인 경우, 상기 제어부가 철도차량의 진입 방향을 확인하는 단계; 및
상기 제어부가 상기 1대의 철도차량인 철도차량1의 위치를 추정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도차량의 운행 위치 추정 방법.
checking, by a control unit interlocking with a real-time data sharing device, whether a railroad vehicle is operating within a section;
checking, by the control unit, whether or not a railroad vehicle enters the section;
checking, by the control unit, the number of entering railroad vehicles;
as a result of checking the number of entering railroad cars, when the number of entering railroad cars is one, checking, by the controller, the entry direction of the railroad car; and
and estimating, by the controller, the position of the railway vehicle 1, which is the one railway vehicle.
 제 1항에 있어서 상기 구간 내 철도차량 운행 여부를 확인하는 단계에서,
상기 제어부는,
Figure 112020036687770-pat00092
이면 무부하 상태로서, 구간 내 철도차량 운행이 없는 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 철도차량의 운행 위치 추정 방법.
여기서
Figure 112020036687770-pat00093
는 상행선 전차선 전류,
Figure 112020036687770-pat00094
은 하행선 전차선 전류를 의미한다.
The method of claim 1, wherein in the step of confirming whether a railroad vehicle is operated within the section,
The control unit is
Figure 112020036687770-pat00092
A method of estimating the operating position of a railroad vehicle, characterized in that it is determined as a no-load state on the back side, and a state in which there is no railroad vehicle operation in the section.
here
Figure 112020036687770-pat00093
is the uplink catenary current,
Figure 112020036687770-pat00094
is the downlink catenary current.
 제 1항에 있어서, 상기 구간 내 철도차량 진입 여부를 확인하는 단계에서,
상기 제어부는,
Figure 112020036687770-pat00095
이면 철도차량 진입상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 철도차량의 운행 위치 추정 방법.
여기서
Figure 112020036687770-pat00096
는 상행선 전차선 전류,
Figure 112020036687770-pat00097
은 하행선 전차선 전류를 의미한다.
The method of claim 1, wherein in the step of checking whether a railroad vehicle enters the section,
The control unit is
Figure 112020036687770-pat00095
A method of estimating the operating position of a railroad vehicle, characterized in that it is determined as the back-side railroad vehicle entry state.
here
Figure 112020036687770-pat00096
is the uplink catenary current,
Figure 112020036687770-pat00097
is the downlink catenary current.
 제 1항에 있어서, 상기 진입 철도차량 수량을 확인하는 단계에서,
상기 제어부는,
Figure 112020036687770-pat00098
이면 철도차량이 1대 진입한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 철도차량의 운행 위치 추정 방법.
여기서,
Figure 112020036687770-pat00099
는 철도차량1 부하전류,
Figure 112020036687770-pat00100
는 상행선 전차선 전류,
Figure 112020036687770-pat00101
은 하행선 전차선 전류를 의미한다.
The method of claim 1, wherein in the step of confirming the number of entering railway vehicles,
The control unit is
Figure 112020036687770-pat00098
A method of estimating the operating location of a railroad car, characterized in that it is determined that one railroad car has entered the back side.
here,
Figure 112020036687770-pat00099
is the rail vehicle 1 load current,
Figure 112020036687770-pat00100
is the uplink catenary current,
Figure 112020036687770-pat00101
is the downlink catenary current.
 제 1항에 있어서, 상기 철도차량의 진입 방향을 확인하는 단계에서,
상기 제어부는,
Figure 112020036687770-pat00102
이면 변전소 방향에서의 철도차량 진입으로 판단하고,
Figure 112020036687770-pat00103
이면 급전구분소 방향에서의 철도차량 진입으로 판단하는 것을 특징으로 하는 철도차량의 운행 위치 추정 방법.
여기서
Figure 112020036687770-pat00104
는 변전소 AT(Auto Transformer)의 중성점 전류이고,
Figure 112020036687770-pat00105
는 제1 보조급전구분소(SSP1, SubSectioning Post 1)의 중성점 전류,
Figure 112020036687770-pat00106
는 제2 보조급전구분소(SSP2, SubSectioning Post 2)의 중성점 전류를 의미한다.
The method of claim 1, wherein in the step of confirming the direction of entry of the railway vehicle,
The control unit is
Figure 112020036687770-pat00102
It is judged as the entry of railroad vehicles from the direction of the substation,
Figure 112020036687770-pat00103
A method of estimating the operating location of a railroad vehicle, characterized in that it is determined as the railroad vehicle's entry in the direction of the power supply division.
here
Figure 112020036687770-pat00104
is the neutral point current of the substation AT (Auto Transformer),
Figure 112020036687770-pat00105
is the neutral point current of the first auxiliary feeding division (SSP1, SubSectioning Post 1),
Figure 112020036687770-pat00106
denotes the neutral point current of the second auxiliary feeding division (SSP2, SubSectioning Post 2).
 제 1항에 있어서, 상기 철도차량1의 위치를 추정하는 단계에서,
상기 제어부는,
아래의 수학식 3,4를 이용하여 철도차량 위치를 추정하는 것을 특징으로 하는 철도차량의 운행 위치 추정 방법.
(수학식 3)
Figure 112021121497876-pat00107

(수학식 4)
Figure 112021121497876-pat00108

여기서,
Figure 112021121497876-pat00109
: 변전소로부터 철도차량까지의 거리, D :
Figure 112021121497876-pat00110
과
Figure 112021121497876-pat00111
간의 거리,
Figure 112021121497876-pat00112
: 기점에서 n 번째의 AT의 거리,
Figure 112021121497876-pat00115
: SS(변전소)부터
Figure 112021121497876-pat00116
까지의 모든 중성점 전류의 합,
Figure 112021121497876-pat00117
:
Figure 112021121497876-pat00118
부터 ATP(단말급전구분소) AT까지의 모든 중성점 전류의 합, Hi는 흡상전류비를 의미한다.
According to claim 1, In the step of estimating the location of the railway vehicle 1,
The control unit is
A method of estimating the operating position of a railway vehicle, characterized in that the railway vehicle position is estimated using Equations 3 and 4 below.
(Equation 3)
Figure 112021121497876-pat00107

(Equation 4)
Figure 112021121497876-pat00108

here,
Figure 112021121497876-pat00109
: Distance from substation to rolling stock, D :
Figure 112021121497876-pat00110
class
Figure 112021121497876-pat00111
distance between
Figure 112021121497876-pat00112
: Distance of the nth AT from the starting point,
Figure 112021121497876-pat00115
: From SS (Substation)
Figure 112021121497876-pat00116
sum of all neutral currents up to,
Figure 112021121497876-pat00117
:
Figure 112021121497876-pat00118
Sum of all neutral currents from to ATP (Terminal Power Supply Division) AT, H i means the suction current ratio.
 제 1항에 있어서, 상기 진입 철도차량 수량을 확인하는 단계 이후,
상기 진입 철도차량 수량이 1대가 아닌 경우, 상기 제어부가 진입 철도차량 수량이 2대인지 확인하는 단계;
상기 제어부가 상기 진입 철도차량 수량이 2대인 경우 철도차량1을 배제한 철도차량2에 의한 부하전류를 산출하는 단계; 및
상기 제어부가 상기 철도차량2의 위치를 추정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철도차량의 운행 위치 추정 방법.
According to claim 1, After the step of confirming the number of entering railway vehicles,
if the number of entering railroad cars is not one, checking, by the controller, whether the number of entering railroad cars is two;
calculating, by the control unit, a load current by the railway vehicle 2 excluding the railway vehicle 1 when the number of entering railway vehicles is two; and
estimating the position of the railway vehicle 2 by the controller;
 제 7항에 있어서, 상기 진입 철도차량 수량이 2대인지 확인하는 단계에서,
상기 제어부는,
Figure 112020036687770-pat00119
이면 철도차량 1대 이상이 진입한 것으로 판단하며,
Figure 112020036687770-pat00120
이면 철도차량 2대가 진입한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 철도차량의 운행 위치 추정 방법.
여기서,
Figure 112020036687770-pat00121
는 철도차량1 부하전류,
Figure 112020036687770-pat00122
는 철도차량2 부하전류,
Figure 112020036687770-pat00123
는 상행선 전차선 전류,
Figure 112020036687770-pat00124
은 하행선 전차선 전류를 의미한다.
The method of claim 7, wherein in the step of determining whether the number of entering railroad vehicles is two,
The control unit is
Figure 112020036687770-pat00119
In this case, it is judged that more than one railroad car has entered,
Figure 112020036687770-pat00120
A method of estimating the operating location of a railroad car, characterized in that it is determined that two railroad cars have entered the back.
here,
Figure 112020036687770-pat00121
is the rail vehicle 1 load current,
Figure 112020036687770-pat00122
is the rail vehicle 2 load current,
Figure 112020036687770-pat00123
is the uplink catenary current,
Figure 112020036687770-pat00124
is the downlink catenary current.
 제 7항에 있어서, 상기 철도차량2에 의한 부하전류를 산출하는 단계에서,
상기 제어부는,
현재 변전소(SS), 급전구분소(SP) 및 보조급전구분소(SSP)에서 측정된 흡상전류(
Figure 112020036687770-pat00125
) 및 상기 흡상전류(
Figure 112020036687770-pat00126
)에서 5cycle 이전의 전류(
Figure 112020036687770-pat00127
)를 배제하여 상기 철도차량 2에 의한 부하전류(
Figure 112020036687770-pat00128
)를 산출하는 것을 특징으로 하는 철도차량의 운행 위치 추정 방법.
The method of claim 7, wherein in the step of calculating the load current by the railway vehicle 2,
The control unit is
Current suction current (SS) measured at substation (SS), feeding station (SP) and auxiliary feeding station (SSP) (
Figure 112020036687770-pat00125
) and the suction current (
Figure 112020036687770-pat00126
) to the current before 5 cycles (
Figure 112020036687770-pat00127
) by excluding the load current (
Figure 112020036687770-pat00128
), a method of estimating the operating position of a railroad vehicle, characterized in that it is calculated.
 제 7항에 있어서, 상기 철도차량2의 위치를 추정하는 단계에서,
상기 제어부는,
아래의 수학식 3,4를 이용하여 철도차량 위치를 추정하는 것을 특징으로 하는 철도차량의 운행 위치 추정 방법.
(수학식 3)
Figure 112021121497876-pat00129

(수학식 4)
Figure 112021121497876-pat00130

여기서,
Figure 112021121497876-pat00131
: 변전소로부터 철도차량까지의 거리, D :
Figure 112021121497876-pat00132
과
Figure 112021121497876-pat00133
간의 거리,
Figure 112021121497876-pat00134
: 기점에서 n 번째의 AT의 거리,
Figure 112021121497876-pat00137
: SS(변전소)부터
Figure 112021121497876-pat00138
까지의 모든 중성점 전류의 합,
Figure 112021121497876-pat00139
:
Figure 112021121497876-pat00140
부터 ATP(단말급전구분소) AT까지의 모든 중성점 전류의 합, Hi는 흡상전류비를 의미한다.
The method of claim 7, wherein in the step of estimating the location of the railway vehicle 2,
The control unit is
A method of estimating the operating position of a railway vehicle, characterized in that the railway vehicle position is estimated using Equations 3 and 4 below.
(Equation 3)
Figure 112021121497876-pat00129

(Equation 4)
Figure 112021121497876-pat00130

here,
Figure 112021121497876-pat00131
: Distance from substation to rolling stock, D :
Figure 112021121497876-pat00132
class
Figure 112021121497876-pat00133
distance between
Figure 112021121497876-pat00134
: Distance of the nth AT from the starting point,
Figure 112021121497876-pat00137
: From SS (Substation)
Figure 112021121497876-pat00138
sum of all neutral currents up to,
Figure 112021121497876-pat00139
:
Figure 112021121497876-pat00140
Sum of all neutral currents from to ATP (Terminal Power Supply Division) AT, H i means the suction current ratio.
 제 7항에 있어서,
상기 철도차량1과 상기 철도차량2의 부하전류를 합산하고, 상기 합산한 부하전류의 크기와 변전소의 부하전류의 크기가 미리 지정된 기준 이상 다른 경우,
상기 제어부는,
급전구간 내에 철도차량 1, 2 이외에 여러 철도차량이 진입한 경우이거나 실시간으로 여러 철도차량의 부하전류 공유가 어려운 상황으로 판단하여 흡상전류비를 산출하지 않는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철도차량의 운행 위치 추정 방법.
8. The method of claim 7,
When the load currents of the railroad car 1 and the railroad car 2 are summed, and the summed load current and the substation load current differ by more than a preset standard,
The control unit is
A step of not calculating the suction current ratio by judging that it is difficult to share the load current of several railroad vehicles in real time or when several railroad vehicles other than railroad cars 1 and 2 enter the power supply section; A method of estimating the driving position of a vehicle.
 제 7항에 있어서,
상기 철도차량1 및 상기 철도차량2에 대한 위치 추정이 수행될 경우,
상기 제어부가, 상기 철도차량1 및 상기 철도차량2의 위치에 따른 흡상전류비를 산출하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철도차량의 운행 위치 추정 방법.8. The method of claim 7,
When the location estimation for the railway vehicle 1 and the railway vehicle 2 is performed,
The method of estimating the operating position of a railway vehicle, characterized in that it further comprises; calculating, by the controller, a suction current ratio according to the positions of the railway vehicle 1 and the railway vehicle 2.
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