KR20030086422A - 수송 시스템의 소비 전력의 제어 및 조절하는 방법과 장치 - Google Patents

수송 시스템의 소비 전력의 제어 및 조절하는 방법과 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기 구동 차량을 사용하는 수송 시스템의 소비 전력을 제어 및 조절하는 방법과 장치에 관한 것으로, 이러한 수송 시스템은 배전시스템을 포함하며, 상기 배전시스템은 외부 전력공급망과 연결된 최소 하나의 배전소를 포함하며 상기 배전소는 배전선 구간에 전력을 공급하는 변전소에 에너지를 공급하며 이 배전선 구간 상에는 차량에 장착된 전류감지수단이 연결되어 있으며, 상기 배전소가 외부 전력공급망에서 필요로 하는 순간 전력 및/혹은 에너지를 측정하는 단계와, 외부 전력공급망에서 소비되는 전력 혹은 에너지가 주어진 상한선을 초과하려는 경우에는 적어도 하나의 철도차량에 대하여 명령을 전송하는데 이 명령은 차량 계기판에 장착된 변환기에 작용하여 일시적으로 구동모터의 전력 및/혹은 회전속도를 줄이는 단계를 포함한다.

Description

수송 시스템의 소비 전력의 제어 및 조절하는 방법과 장치{Method of and device for controlling and regulating the power consumption by a transport system}
본 발명은 전기 구동 차량을 사용함에 있어서, 그 전력 수요를 외부 전력업체의 공급망을 통해 충족하는 수송 시스템의 소비 전력 및 에너지를 제어하고 조절하는 방법과 장치에 관한 것이다.
지하철, 시가 전차, 트롤리버스 혹은 자동항법장치의 안내를 받는 도로교통 등의 수송 시스템의 에너지 수요는 막대한데 그 수요는 하루라는 시간대 전체를 놓고 볼 때에는 그 분포가 고르지 않다. 이러한 에너지 수요의 본질은 차량이 소모하는 구동에너지로, 아침과 오후 출퇴근 시간대에 최고전력소비를 나타낸다. 따라서 이러한 수송 시스템을 운용하는 회사의 입장에서는 전력의 공급을 확보하기 위하여 발전소를 보유하는 것은 경제성이 높지 않다. 왜냐하면 그러한 발전소는 러시아워 시간대의 최고전력소비를 충족할 수 있는 용량을 갖추어야 하는데 그렇게 되면 이들 발전소는 대부분의 다른 시간대에서는 매우 낮은 효율로 사용될 것이기 때문이다.
그러므로 위와 같은 수송 시스템을 경영하는 회사는 외부의 공공 혹은 민간 전력공급업체로부터 전기에너지를 수급받는 것이 경제적 효과 면에서 훨씬 수익성이 높다. 이런 전력공급업체들은 안정적인 전력 공급을 보장할 수 있고 상호연결을 통해 최고전력소비도 충분히 충족시킬 수 있는 전력공급망을 갖추고 있다. 그러나에너지공급업체들의 청구금액을 보면 대부분 고객과 수급계약을 맺은 계약전력 및 계약에너지와 상관관계가 있어, 공급업체들은 고객들의 에너지 혹은 전력 수요가 계약된 전력을 넘어서는 모든 시간에 대하여 추가비용을 청구한다. 그러므로 외부 에너지 공급망에서 상기 수송 시스템이 요구하는 최고소비전력을 제대로 조절하는 것이 중요하며, 계약 전력의 절약 및 계약 전력 초과의 제한이 어느 정도 가능한 최고소비전력을 낮추는 작업을 수행하게 되면 비용면에서 큰 효과를 볼 수 있으며, 전기에너지소비도 마찬가지다.
본 발명의 목적은 수송시스템에서 소비되는 전력 및 에너지를 제어, 조절하는 방법을 제공하는 것이다. 본 발명에 따른 방법을 실시하여 외부 전력공급망에서 공급받는 최고 소비 전력 및 에너지를 제한하는 것이 가능하므로 작동비를 최적화할 수 있으며, 이는 이용객들에게 공급되는 서비스의 질을 특별히 저하시키지 않고도 이루어질 수 있다. 본 발명의 또 다른 목적은 상기 방법을 실현 하기 위한 조절장치를 제공하는 것이다.
- 도 1은 본 발명에 따른 방법을 통해 조절된 전력을 지하철과 같은 수송 시스템의 전기 구동 차량에 공급하는 시스템의 개략도.
- 도 2와 차량 속도에 따른 배전선 전류와의 관계를, 그리고 도 3은 차량 속도에 따른 도 1의 수송 시스템 차량의 구동 모터의 구동력과의 관계를 본 발명의 특정 실시 방법에 따른 조절 방법이 배전선전류의 변화에 미치는 영향과 함께 나타낸 그래프.
- 도 4, 5, 6, 7은 발명에 따른 조절 방법을 실현하는 여러 방법들에 있어서 그 주요 작동단계를 나타내는 순서도.
도면의 이해를 돕기 위하여 본 발명의 이해에 필수적인 요소들로만 나타내었다. 도면이 달라져도 같은 참조부호를 달고 있는 요소들은 동일한 요소들이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
1, 2; 배전소3; 변전소
4; 배전선 5; 승강장
6; 전송망7; 차량
본 발명의 대상은 전기 구동 차량을 갖는 수송시스템의 소비 전력과 에너지를 제어, 조절하는 방법이다.
본 발명에 따른 방법은, 외부 전력공급망에 연결된 적어도 하나의 배전소를 포함하고, 배전소는 변전소에 에너지를 공급하며, 변전소는 배전선 구간에 전력을 공급하고, 배전선 구간은 차량에 설치된 전류감지수단에 연결되며, 각각의 차량은 최소 하나의 전력변환기를 갖는데 상기 전력변환기는 상기 전류감지수단으로부터전력을 공급받으며 상기 차량의 구동 모터의 전력과 회전속도를 조절하는 전기 구동 차량을 사용하는 수송시스템에서 사용되는데,
- 외부 전력공급망에서 소비되는 순간 전력 및/혹은 에너지를 상기 배전소을 통해 측정하는 단계와,
- 외부 전력공급망에서 소비되는 전력 혹은 에너지가 설정된 한계를 초과하려는 경우에는, 차량의 계기판에 부착된 변환기에 작용하는 구동 모터의 전력 및/혹은 회전속도를 일시적으로 줄이기 위한 명령을 적어도 하나의 차량에 전달하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 방법은 다음과 같은 하나 혹은 여러 단계를 포함할 수 있다. 이러한 단계는 따로 포함될 수도 있고, 기술적으로 가능한 여러 조합으로 포함할 수도 있다.
- 시동이 지속적인 구동 명령을 따라 이루어지는 운행 조건 하에서 차량은 이동한다. 이 명령은 구동 모터에 흐르는 배전선 전류(IA)를 얻어낼 때까지 유지된다. 전류값(IA)은 계기판에 부착된 변환기가 인식한 정보로 일반적으로 구동모터 작동에 필요한 공칭 전류 혹은 차량의 적재량이나 연속적으로 속력을 내야 하는 경우에 따라서는 하향 조정된 전류값과 일치한다. 에너지 보존의 법칙에 따라 최대속도를 낼 때까지 차량의 속력을 연속적으로 발생시키는 것이 가능하다.
- 허용된 최고속도까지 속도가 증가하는 속도증가의 법칙을 좇아 시동이 이루어지는 운행 조건 하에서 차량이 이동한다.
- 차량에 전달되는 명령은 일반적으로 차량계기판에 부착된 변환기가 정한 배전선 제한전류(IA)를 낮추는 명령(α)이다. 명령(α)은 상기 차량계기판에 부착된 변환기에 작용하여 IA=α*IA의 값을 갖는, 구동모터에 공급된 배전선 전류를 제한한다.
- 차량에 전달되는 명령은 일반적으로 상기 차량계기판에 부착된 변환기가 정한 최대속력을 낮추는 명령(β)이다. 명령(β)는 계기판에 부착된 변환기에 작용하여 구동모터의 회전속도를 제한한다.
- 각각의 차량에 할당된 임계지수(Vc) 및 배전선 각 구간에 할당된 임계지수(Zc)에 따라 수송시스템의 차량중에서 명령 (α) 및/혹은 명령 (β)를 전달받는 차량이 선택된다.
- 각각의 차량에 할당된 임계지수(Vc)는 차량의 지체, 이웃하는 차량과의 간력 및/혹은 차량의 적재량에 따라 결정된다. 각각의 배전선 구간에 할당된 임계지수(Zc)는 구간에 전력을 공급하는 변전소 및/혹은 배전소의 상태, 그리고 배전선 구간 상에서 차량이 운행되는 노선의 지형에 따라 결정된다.
- 각각의 차량이 받은 명령(α) 및/혹은 (β)은 그 차량에 할당된 임계지수 (Vc)에 따라 조정된다.
- 수송 시스템에 배전소로부터 일관적으로 전력을 공급받는 부대 시설이 있을 때에는 승강장의 환풍기, 에어컨디셔너, 조명과 같이 임계지수에 있어 가장 중요성이 떨어지는 부대 시설의 작동에 필요한 정격출력을 낮추는 명령을 전송함으로써 상기 명령을 서로 다른 차량에 전달하는 것이 가능하다.
- 주어진 전력 및/혹은 에너지 상한선은 각기 외부공급망을 가진 전력공급업체와 수급계약한 최대사용전력 및 최대사용에너지에 따른다. 이들 상한선은 수급계약의 조건에 맞추어 연중 시기별 시간대별로 변할 수 있다.
- 전력 및 에너지 상한선은 전력 및 에너지 절감을 위해 일시적으로 계약전력 및 에너지 보다 더 낮은 값에 정해진다.
- 본 발명에 따른 방법은 변전소에서 공급된 전기량을 측정하는 단계를 포함한다. 이 측정치를 바탕으로 명령(α) 및/혹은 (β)를 전달 받을 차량을 선택한다.
본 발명은 또한 최소 하나의 전기구동모터가 설치된 여러 대의 차량을 사용하는 수송 시스템의 소비전력 및 소비에너지를 제어하고 조절하기 위한 장치에 관한 것이기도 하다. 외부 전력공급망에 연결된 적어도 하나의 배전소를 포함하고, 배전소는 변전소에 에너지를 공급하며, 변전소는 배전선 구간에 전력을 공급하고, 배전선 구간은 차량에 설치된 전류감지수단에 연결되며, 각각의 차량은 최소 하나의 전력변환기를 갖는데 상기 전력변환기는 상기 전류감지수단으로부터 전력을 공급받으며 상기 차량의 구동 모터의 전력과 회전속도를 조절하는 전기 구동 차량을 사용하는 수송시스템에서,
- 외부전력공급업체의 공급망에서 공급받는 전력 및 전기에너지를 계량하고 측정하는 장치와,
- 외부공급망으로부터 배전소가 소비하는 전력 및/혹은 에너지가 정해진 상한선을 초과하려할 때 그 순간을 감지할 수 있는 감지 수단과,
- 외부공급망에서 공급받는 전력 혹은 에너지가 상한선을 초과하려 할 때 차량 계기판에 부착된 변환기에 작용하여 일시적으로 구동 모터의 전력 및 회전속도를 낮추는 명령을 차량들 중 적어도 하나의 차량에 전달하는 수단을 포함한다.
본 발명에 따른 장치는, 차량에 전송된 명령이 배전선전류 감소 명령(α) 및/혹은 속도 감속 명령(β)에 의하여 차량계기판에 부착된 변환기에 작용하여 구동모터에 공급되는 배전선 전류를 일반적으로 정해진 제한전류(IA) 이하로 제한하며 명령(β)는 변환기에 작용하여 구동 모터의 회전속도를 제한한다.
발명에 따른 장치의 또 다른 특징은, 해당 명령들은 전파전달장치 혹은 승강장의 적외선 전송 시스템을 통해 중앙통제실로부터 차량에 전달되는 것이다.
이하에서는 본 발명의 여러가지 실시예를 첨부 도면과 함께 설명한다. 이러한 실시예로 본 발명이 한정되는 것이 아니며, 이를 통하여 본 발명의 목적, 구성 및 효과를 보다 쉽게 이해할 수 있다.
도 1은 간략한 방식으로 지하철 같은 수송 시스템의 배전시스템을 나타내고 있다. 본 도면에 따라 배전시스템은 두 벌의 고전압 배전소(1),(2)를 포함한다. 각각은 도시되지는 않았지만 프랑스의 EDF망과 같은 외부전력업체의 공급망에 속하는 배전선에 의해 전력을 공급받는다. 전력공급망이 상당 수요에 직면할 때에도 공급망의 배전전압은 전형적으로 110kV대이다. 고전압 배전소들(1, 2)은 각기 계량기를 갖고 있는데 거기에서 유효전력(P), 무효전력(Q), 그리고 외부공급망에서 고압 장치가 요구하는 에너지(W)를 측정한다. 이 계량기들은 외부전력공급업체들이 소비전력 이용요금을 부과하기 위해 사용한다. 고전압 배전소들(1, 2) 역시 공급되는 전류의 각각의 상에 따른 전압(U)과 전류량(I)을 측정하는 계기를 갖고 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 두 개의 고전압 배전소(1)은 배전 전압을 110 kV대에서 20 kV대로 변환한다. 변환된 것은 차량이동로를 따라 2.2km마다 설치되어 있는 다수의 구동변전소(3)에 재배전된다. 구동변전소(3)에서 전류는 정류되고 전압은 직류 750V로 낮아진다. 이는 (si), (sj), (sk), (sl)의 여러 구간으로 분할된 배전선(4)으로 보내어지는데 이들 구간들은 서로 분리되어 있다. 이들 배전선 구간들(si, sj, sk, sl)은 예를 들어 차량이동로를 따라 배치되어 있는 배전레일로 구성되어 있으며 수송 시스템의 차량(7)에 전력을 공급하는 데에 사용된다. 이 차량들은 배전레일과 마찰하게 되는 레일의 받침대와 같은 장치를 전류감지수단으로 사용한다. 배전선구간들(si, sj, sk, sl)은 서로 닿을 수 있어 어떤 구간 상에서 전력공급의 차질, 예를 들어 고전압 배전소 중 하나에서 고장이 발생했다든가 하는 경우에 보조할 수 있는 장점이 있다.
고전압 배전소(2) 두 개는 20kV의 전압으로 수송 시스템의 승강장(5)과 같은 부대 시설에 전력을 공급한다. 이 부대 시설들은 특히 변압기를 갖고 있어 환풍기, 에어컨디셔너, 조명 혹은 에스컬레이터와 같은 승강장(5)의 전력소모 요소에 전력을 공급할 수 있다.
고전압 배전소(1, 2)의 측정기 및 계량기에 나타난 특정값(P), (Q), (W), (U), (I)들은 광섬유망과 같은 전송망(6)을 통해 중앙통제실(PPC)까지 보내어진다. 중앙통제실(PPC) 역시 전송망(6)을 통해 변전소 (3)에서 나오는 전류와 전압에 관련된 정보를 받는 장점이 있다. 이 정보들은 기존의 방법을 통해 감지수단에 의해 얻어진다. 더우기 중앙통제실(PPC)은 차량이동로 상의 차량의 위치정보도 전달 받는다. 이 위치인식은 차량이동로를 따라 설치된 표지와 같이 기존 방법을 통해 이루어지거나 위성으로 위치를 인식하는 GPS 시스템을 통해 이루어진다.
마지막으로, 수송 시스템의 차량들(7)은 각기 최소 하나의 전기구동모터와 DC/DC 혹은 DC/AC 변환기를 갖추고 있어 지속적인 방법으로 구동모터 접속단자의 전류와 전압을 변화시키는 것이 가능하다. 이 구동모터는 직류모터, 동기 모터, 비동기 모터일 수 있다.
수송 시스템의 여러 차량은 수동으로 그리고 자동보호시스템의 조종을 받는 수동 모드로 운전할 수 있는 운전요원들이 운전한다. 우선적으로 도 2와 3에 도시된 바와 같이 에너지 관점에서 최적화된 운행 조건에 따라 차량은 이동한다. 도시된 바와 같이 평상시 차량의 이동은 기존 방식을 통해 지속적인 구동력(힘 상수,Fcons,Force constant)명령에 의해 이루어진다. 이러한 구동력명령은 변환기에 의해 구동모터에 흐르는 전류(IA)가 구동모터용 공칭전류값으로 그 상한이 정해지는 점 A까지 계속 유지된다. 점 A에서 차량속도는 (VA)에 달하고, 전력은 에너지 보존의 법칙에 따라 'PA=FV=상수'로 차량이 최고 속도(Vm)까지 연속적으로 속도를 내게 된다.
또 다른 형태로, 차량의 탑승 승객의 수가 적으면 시동을 거는 동안구동력(Fcons)이 줄어들도록 구동력(Fcons)명령 역시 차량 적재량에 따르게 될 것이다. 그럴 경우, 차량은 계기판에 승객의 탑승 정보를 알려주는 정보 시스템과 적재량에 따라 구동력(Fcons)을 산출하는 조종장치가 설치되어 적재량이 얼마이든 간에 차량의 일정 가속이 가능하다. 그러므로 차량이 거의 적재되어 있지 않을 때에는 구동력은 낮아지며 차량은 구동모터 공칭전류보다 낮은 전류(IA)와 속도(VA)에 이르게 된다. 이 공칭전류는 우선적으로 차량이 가득 적재된 상태에서 전류(IA)가 구동모터의 공칭전류과 같아지도록 그 값이 결정된다.
발명에 따른 조절 방식은 중앙통제실(PPC)에서 이루어지는데, 이하에서는 도 4에 도시된 순서도를 참조하여 기술하겠다.
조절방법의 첫 단계 (101)에서 외부전력공급망으로부터 사용하는 전체전력은 고전압 배전소(1), (2)에 포함된 각각의 계량기에서 보내진 전력(P)정보를 바탕으로 중앙통제실에서 실시간으로 산출된다.
두번째 단계(102)에서, 예를 들어 주어진 시간(t)에 있어 사전에 산출된 전체전력이 수급계약전력값과 일치하는 주어진 최대전력(Pmax)의 상한선과 비교된다. 이 계약 최대전력(Pmax)은 외부 전력공급업체와의 수급계약전력 조건이 저장되어 있는 메모리에서 나온다.
전체 소비전력이 주어진 최대전력(Pmax) 상한선을 넘으려하면 조절 방법은 단계(103)으로 넘어간다. 이 단계에서는 중앙통제실(PCC)에서 경보가 발생하여 교통상황을 감시하고 있는 오퍼레이터에 전달된다.
이 오퍼레이터는 단계(104)에서 전력공급망의 과부하 상황을 감시용 컴퓨터제어판을 통해 분석한다. 이 컴퓨터 제어판 상에는 구동변전소(3)의 소비전력과 각각의 배전선구간 상의 승객탑승량 임계상태가 나타난다. 승객탑승상태가 차량의 지연, 차량 간의 시간 간격, 차량의 적재량에 따라 결정된다는 것이 장점이다.
그 다음, 단계(105)에서 오퍼레이터는 수동으로 한 배전선 구간에 위치한 차량(7)에서 사전에 프로그램된 명령 전달을 실행시킨다. 이 때, 배전선은 과부하가 걸린 변전소(3)으로부터 전력을 공급받으며 이 변전소에 있어 승객탑승량은 한계치에 이르지 않은 상태다. 그런데 이 배전선구간 상에서 승객탑승량이 한계치에 달할 경우에는 해당 배전선구간에 인접한 배전선의 하위 구간 상에 위치한 차량(7)에 사전에 프로그램된 명령을 보낸다. 이것이 외부 공급망에서 공급되는 전체 전력을 점점 낮추는 방법이다.
사전에 프로그램된 명령은 전파 송출기(8)을 통해 여러 차량(7)에 보내어지는데 차량(7)계기판에 부착되어 명령을 전달받는 변환기가 구동모터에 일반적으로 허용된 최대전류(IA)를 공급하는데 이 최대전류에 적용할 감소 비율에 맞게 배전선전류를 낮추는 명령(α)을 의미한다. 이러한 전류감소명령(α)은 도 2와 3에서 나타나 있는 예처럼 변환기가 구동모터에 공급하도록 허용된 배전선 전류가 IL=α*IA로 제한되도록, 예를 들어 70%가 되도록 선택된다.
이렇게 변환기에서 배전선으로 공급되는 전류를 구동모터의 전류값(IA)보다낮은 값(IL)로 제한함으로써 차량에 시동을 걸 때 동일한 구동력명령을 보존하는 것이 가능하다. 이 명령은 제한전류(IL)을 얻을 수 있는 점B까지 유지되며 전력보존의 법칙PL=α*PA에 따라 차량의 속도를 연속적으로 낼 수 있게 된다.
변환기로부터 공급되는 전류를 낮추는 명령(α)을 통해 차량 시동시 가속수준을 바꾸지 않고 차량이 소비하는 전력을 제한할 수 있다는 장점이 있다. 이를 통해 예를 들어 정거장에서의 차량대피나 차량을 앞에서 끌거나 뒤에서 미는 등과 같이 동력을 필요로 하는 요소들을 그대로 유지할 수 있다.
이후 발명의 방법은 또 다시 단계(101)로 돌아가 차후의 단계에서 최대전력(Pmax) 상한선을 넘으려고 하거나 반대로 정지 혹은 전력이 단계(101), (102)에서 감소하는 경향을 보일 때 오퍼레이터가 상황에 맞게 차량에 전송된 사전 프로그램된 전류감소명령(α)을 조정할 수 있는 방법으로 반복 실행된다.
결국, 단계(102)에서 외부공급망에서 소비된 전체소비전력은 지정된 최대전력 상한선을 넘지 않는 것으로 감지되며 이 때 오퍼레이터는 단계(110)에서 차량이 앞서 보내졌던 제한을 낮추라는 명령(α)을 취소한다.
위에서 기술된 제어 방식을 좀더 간략하게 실현시키는 방법으로, 오퍼레이터는 단계(103)가 진행되는 동안 감시용 컴퓨터 제어판에 나타난, 고전압 배전소(1)가 소비한 전력에 관한 자료만을 바탕으로 외부전력공급망의 과부하 상황을 분석하여 단계(104)에서 감시용 컴퓨터 제어판에 나타난 전력의 초과 정도에 따라 전류 감소 명령(α)를 전 차량 혹은 그들 중 임으로 선택된 일부에 전송시킬 수 있다.이러한 또 다른 방식은 차량위치측정장치를 갖추지 않은 수송 시스템 및/혹은 중앙통제실(PPC)에서 변전소에서 나오는 전류와 그 전압에 대한 정보를 받지 못하는 차량의 경우에 특히 적합하다.
도 5는 도 1의 수송시스템에 적용될 발명에 따른 조절 방법을 실현시키는 또 다른 방법을 나타낸다. 이번 조절방법은 중앙통제실(PPC)에서 소프트웨어를 설치함으로써 실행된다.
도 5에 따라, 본 방법은 단계(201)을 포함한다. 이 단계에서는 외부공급망에서 공급되는 전체전력이 소압장치(1),(2)에 포함된 각각의 계량기로부터 전송된 전력P에 관한 정보를 바탕으로 실시간으로 산출된다.
본 방법의 단계(202)에서 주어진 시간 (t)에 있어서 미리 산출된 전체전력은 수급계약을 맺은 계약전력인 최고소비전력(Pmax)의 상한선과 비교된다. 이 최고소비전력(Pmax)는 외부전력공급업체와 수급계약을 맺은 계약전력의 조건이 저장된 메모리에서 나온다.
외부 전력 공급망에서 소비된 전체소비전력이 최고소비전력(Pmax)를 넘어서지 않을 듯한 경향을 보이면 본 방법은 단계(201)로 되돌아간다.
단계(202) 이후, 외부 공급망에서 공급되는 전체전력이 최고소비전력(Pmax)선을 초과하려는 듯한 경향을 보이면 본 방법은 단계(203)으로 넘어간다. 이 단계에서는 중앙통제실(PPC)의 감시용 컴퓨터 제어판에 경보가 발생하며 이 경보는 자동으로 중앙통제실(PPC)에서 전력제한 명령(α)를 설정하는 데에 고려된다. 이 명령은 차후 단계에 따라 여러 차량으로 전달된다.
단계(204)에서 임계지수(Vc)은 실시간으로 수송 시스템의 차량 각각에 작용하며 임계지수 Zc는 배전선(4) 각각의 구간, (Si), (Sj), (Sk), (Sl)에 작용한다.
각각의 차량에 작용하는 임계지수(Vc)는 운행 상황에 따라 산출되며 차량(7)의 지연, 차량(7)간 시간간격 및 차량(7)의 적재량을 모두 통합하므로 유리하다.
배전선 구간 (Si), (Sj), (Sk), (Sl)에 적용되는 임계지수(Zc)는 배전선에 전력을 공급하는 변전소(3) 상태와 배전선이 지나는 코스 지형에 달려있다는 점이 유리하다. 이 지수는 변전소(3)의 과부하와 관련된 요소 뿐만 아니라 변전소의 고장, 변전소(3)에 전력을 공급하는 고전압 배전소(1)의 초과 상태, 경사면과 같이 배전선 구간의 지형이 차량의 높은 전력소비를 꾀할 경우와 관련된 요소들도 모두 통합한다. 예를 들어 과부하 상태의 변전소(3)나 고압 장치(1)에서 전력을 공급받는 배전선구간은 임계상태로 분류된다. 차량에 전력을 공급하는 배전선 구간들이 경사면에 위치할 경우 이 구간들은 임의로 임계상태가 아닌 것으로 분류된다. 이는 전력감축이 이 구간을 지나는 차량에 작용하지 않게 하기 위함이다. 예를 들어, 임계지수 Zc는 0에서 5까지 설정되며 가장 임계상태를 기준으로 그 중요성이 낮은 구간은 Zc=0라는 임계지수를 받으며 임계상태에 있어 그 중요성이 가장 높은 구간은 Zc=5라는 임계지수를 받는다.
다음 단계인 단계(205)에서, 제한 전력을 받을 차량(7)을 선정함에 있어 가장 임계상태에 있어 중요성이 높은 구간을 지나는데 전력제한을 허용하는 낮은 임계지수(Vc)를 받는 차량을 우선적으로 선정한다. 이 조건을 만족하는 차량(7)들의 숫자가 충분치 않을 때에는 임계지수가 가장 높은 구간에 인접한 구간 상에 있으면서 전력제한을 허용하는 약한 임계지수(Vc)를 받는 차량 중에서 선정한다. 전력제한을 받기 위해 선정된 차량(7)의 수는 단계(202)에서 측정된 전력의 초과치에 달려있으며 각 방법이 반복되면서 주어진 최고소비전력(Pmax)를 초과하려는 경향 혹은 반대로 정지하거나 감소하려는 경향에 따라 점점 증가할 수도 감소할 수도 있다.
전력제한은 선정된 각각의 차량에 적용될 배전선 전류감소명령(α)이 정해지면서 이루어진다. 이 감소명령은 명령을 받는 차량의 계기판에 부착된 변환기가 구동모터에 일반적으로 공급을 허용하는 최대전류(IA)에 적용할 감소율에 상응한다. 도2에 따라 이러한 감소 명령α을 통해 IL=α*IA관계를 충족시키는 제한전류(IL)을 얻게 된다.
우선, 바람직하게는, 명령(α)가 다음 표에서 보는 바와 같이 차량의 임계지수에 따라 70%와 100% 사이에서 정해진다.
Vc 0 1 2 3 4 5
α 70% 76% 82% 88% 94% 100%
다음 단계인 단계(206)에서 전류감소명령은 전파를 통해 서로 다른 차량(7)에 전달된다. 이는 각각의 차량의 변환기가 자신이 받은 감소명령(α)를 준수하기 위함이다. 본 방법은 그 다음 단계(201)로 다시 돌아간다.
이와 같이 시스템은 차량당, 차량 그룹당, 운행 구간당 전력 감소를 정할 수있으며 이는 차량 운행 코스별로 찾아낸 임계지수(Zc)에 따라 운행된다.
이러한 방법은 최고전력소비의 시간대에 신속하게 적응하기 위해 우선적으로 5초 미만의 주기로 작용할 것이다. 점진적으로 수송 시스템의 정상 운행조건으로 되돌아올 수 있기 위해서는 차량(7) 각각은 가령 30초와 같은 주어진 기간 동안 그 어떤 새로운 명령도 해당 차량에게 내려지지 않은 경우 변환기를 통해 전해 받은 마지막 감축 명령 인식을 끊어버리는 재시작 알고리즘을 포함해야 한다.
이러한 실현 방법은 외부 공급망에서 공급되는 전력을 특히 승객 수송에 전혀 문제를 일으키지 않으면서 배전시스템을 통해 최대한 제한하는 데에 있어 변전소의 과부하 상태와 외부공급망의 임계상태에 따라 서로 다른 차량(7)별로 전력제한의 단계화를 가능하게 한다는 장점을 갖는다.
도 6은 도 4의 조절방법의 또 다른 실시예를 나타낸다. 이 실시예에서는 명령을 설정하고 부대 시설에 대한 일시적 송전중단 명령의 전송하는 단계(304)와 단계(305)가 앞서 기술한 단계(204)내지 단계(206)까지의 단계와 동시 진행된다. 이 실시예에 따르면, 조절 방법은 단계(202)에서 측정된 초과 수준과 초과하려는 경향에 따라 일시적 송전 중단 명령이 중앙통제실(PCC)에서 설정된는 단계(304)가 포함된다. 일시적 송전 중단 명령은 부대 시설의 전력소비를 낮출 목적을 가지며 예를 들어 환풍기, 에어컨디셔너, 조명 혹은 다른 기계장치와 같은 승강장의 편의시설의 작동에 필요한 전력의 감축 명령들이다.
다음 단계인 단계(305)에서, 송전중단 명령은 광섬유전송망(6)을 통해 여러부대시설에 전송된다.
이러한 또 다른 형태의 실시예는 설비의 안전 수준을 떨어뜨리지 않고 특히 승객들의 편의를 해치지 않는 상태에서 수송 시스템이 외부 공급망으로부터 소비한 전력과 에너지의 감소폭을 증대할 수 있다는 장점을 갖는다.
도 7은 도 4에서 설명한 본 발명에 따른 조절 방법의 또 다른 실시예로 이 실시예에서는 차량이 소모한 최대 에너지를 제어, 조절한다.
도 7에 따른 방법은, 예를 들면 고전압 배전소(1),(2)에 포함된 각각의 계량기를 통하여 전송된 에너지(W)에 대한 정보로 부터 10분 동안에 걸친 전체 에너지와 같이, 외부 전력공급망으로부터 소비되는 전체 에너지가 측정되는 첫 번째 단계(401)을 포함한다.
본 방법의 단계(402)에서는, 앞서 측정된 전체 에너지는 공급계약 에너지 값과 일치하는 최고소비에너지(Wmax) 상한선과 비교되는데, 이 최고소비에너지(Wmax)는 메모리에서 추출된다.
외부 공급망에서 소비된 전체소비에너지가 최고소비(Wmax) 선을 초과하지 않으면 방법은 단계(401)로 되돌아간다.
단계(402) 이후, 외부 공급망에서 공급되는 에너지가 주어진 최고소비에너지 (Wmax) 선을 초과하려는 경우에는 본 방법은 단계(403)으로 넘어간다. 이 단계에서는 중앙통제실(PCC)의 감시용 컴퓨터 제어판에 경보가 발생한다. 그러면 이 경보를 감안하여 차량(7)에 전송될 소비에너지 제한명령(β)을 수동 혹은 자동으로 설정하게된다.
단계(404)에서 전송될 이러한 명령(β)은 도 2와 3에서 보는 바와 같이 차량의 새로운 제한 속도가 VL=β*VM이 되도록 일반적으로 지정된 차량의 최고속도(VM)의 감속 비율에 상응한다. 이 비율(β)은 차량의 앞 뒤로 있는 정거장 간의 코스 길이에 따라 가령 60%와 100% 사이에 위치한다. 도 5의 명령(α)의 설정방식에서 기술된 방법과 유사한 방법으로 각각의 차량(7)에 작용하는 임계지수(Vc)를 감안하여 명령(β)의 자동설정이 이루어진다. 이 임계지수(Vc)는 정거장에서 가장 멀리 떨어져 있는 차량, 가장 적재량이 많고, 가장 지연된 차량이 임계상태에 있어 중요성이 가장 높은 차량이 100%에 가까운 명령(β)를 받도록 차량(7)의 지연, 적재량, 다음 정거장까지의 거리 요소들을 통합한다는 장점이 있다. 비율(β)는 위에서 기술된 것과 유사한 전송장치를 통해 우선적으로 각각의 차량에 전송된다. 왜냐하면 비율(β)는 정거장 간 거리에 따라 달라지기 때문이다. 비율(β)는 적외선 전송처럼 해당장소의 전송장치를 통해 각각의 역에서 전송된다.
반대로, 단계(402)에서 외부공급망에서 소비된 전체소비에너지가 허용된 최고소비에너지(Wmax)를 초과하지 않는 경우에는 본 방법은 단계(110)으로 넘어간다. 이 단계에서는 차량에 사전에 전송된 감속 명령(β)가 단계적으로 취소된다. 그 다음 본 방법은 단계(401)로 넘어간다.
여기에 기술하지 아니한 본 발명의 또 다른 실시예에서 차량당 전력과 에너지 감소는 동시에 일어날 수 있다. 차량에 전송된 명령은 이 때 τ=(α,β)라는 공식을 이루며 이들은 앞서 정의된 각각 배전선 전류 감소 비율과 최대속도 감속 비율을 의미한다.
위에서 기술한 본 발명의 여러가지 실시예들은 수송 시스템이 외부전력공급업체의 공급망에서 순간적으로 사용하는 전체소비가 계약전력 및 에너지를 초과하지 않도록 하는 것을 주 목적으로 한다. 이는 과도한 사용비용 청구를 방지하기 위함이다. 여하튼 다른 형태로 적용함에 있어 외부전력공급업체의 공급망이나 차량이 최대전력 시스템에 적용되지 않더라도 발명에 따른 장치와 방법은 또한 전기에너지 및 전력의 절약한다는 단 한가지 목적으로도 이용될 수 있다.
이 경우, 발명에 따른 방법은 앞서 기술한 방법과 유사한 방법으로 기능하며 단지 정해진 최고소비전력(Pmax) 값의 선택기준만이 달라진다. 이는 최고소비전력(Pmax)이 희망하는 전력절약 수준에 따라 그 상한선이 조정가능하기 때문이다.
물론, 본 발명은 상기 실시예에서 기술하고 도면에 표현된 실시예에만 국한되는 것이 결코 아니다. 본 발명의 보호 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서, 특히 여러 구성요소들을 균등한 요소들로 대체하는 관점에서 변경이 가능하다.
그러므로, 본 발명에 따른 방법과 장치는 지하철, 시가전차, 트롤리버스, 고속전철과 같은 모든 형태의 수송 시스템에 사용 전압의 종류에 관계 없이 적용될 수 있다.

Claims (17)

  1. 외부 전력공급망에 연결된 적어도 하나의 배전소(1)를 포함하고, 상기 배전소(1)는 변전소에 에너지를 공급하며, 상기 변전소는 배전선 구간(4)에 전력을 공급하고, 상기 배전선 구간(4)은 차량(7)에 설치된 전류감지수단에 연결되며, 각각의 차량(7)은 최소 하나의 전력변환기를 갖는데 상기 전력변환기는 상기 전류감지수단으로부터 전력을 공급받으며 상기 차량(7)의 구동 모터의 전력과 회전속도를 조절하는 전기 구동 차량을 사용하는 수송시스템에서,
    - 외부 전력공급망에서 소비되는 순간 전력 및/혹은 에너지를 상기 배전소(1)을 통해 측정하는 단계와,
    - 외부 전력공급망에서 소비되는 전력 혹은 에너지가 설정된 한계를 초과하려는 경우에는, 상기 차량(7)의 계기판에 부착된 변환기에 작용하는 구동 모터의 전력 및/혹은 회전속도를 일시적으로 줄이기 위한 명령을 적어도 하나의 차량에 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 구동 차량을 사용하는 수송시스템의 소비 전력 및 에너지를 제어 및 조절하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 차량(7)은 일정한 구동력 명령에 따라 시동이 이루어지는 운행조건하에 이동하며, 상기 명령은 구동 모터에 흐르는 배전선 전류가 전류값(IA)를 얻을 때까지 유지되며, 상기 전류값(IA)는 변환기로부터 감지할 수 있는정보로 구동모터 작동에 필요한 공칭전류 혹은 차량의 적재량에 따라 하향 조정된 값과 일치하며, 에너지 보존의 법칙에 따라 차량(7)이 최고속도까지 연속적으로 속력을 발생시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 전기 구동 차량을 사용하는 수송시스템의 소비 전력 및 에너지를 제어 및 조절하는 방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 차량(7)은 이동함에 있어 허용된 최고 속도에 이를 때까지 속도증가의 법칙에 따라 구동되는 운행조건하에 이동하는 것을 특징으로 하는 전기 구동 차량을 사용하는 수송시스템의 소비 전력 및 에너지를 제어 및 조절하는 방법.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 차량(7)에 전달된 명령은 일반적으로 상기 차량의 계기판에 장착된 변환기가 지시한 배전선 제한 전류(IA)를 감소시키는 명령(α)이며, 상기 명령(α)이 차량(7)의 계기판에 장착된 변환기에 작용하여 IL=α*IA의 값으로 구동 모터에 공급되는 배전선전류를 제한하는 것을 특징으로 하는 전기 구동 차량을 사용하는 수송시스템의 소비 전력 및 에너지를 제어 및 조절하는 방법.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 차량(7)에 전달된 명령은 일반적으로 상기 차량(7)의 계기판에 장착된 변환기가 지시한 최대 속도를 감소시키는 명령(β)이며, 상기 명령(β)는 차량(7)의 계기판에 장착된 변환기에 작용하여 구동 모터의 회전속도를제한하는 것을 특징으로 하는 전기 구동 차량을 사용하는 수송시스템의 소비 전력 및 에너지를 제어 및 조절하는 방법.
  6. 제 4항 또는 5항에 있어서, 상기 각각의 차량에 작용하는 임계지수(Vc)와 각각의 배전선구간에 작용하는 임계지수(Zc)에 따라 수송 시스템이 사용하는 차량 중에서 명령(α) 및/혹은 (β)를 전달받을 상기 차량(7)을 선택하는 것을 특징으로 하는 전기 구동 차량을 사용하는 수송시스템의 소비 전력 및 에너지를 제어 및 조절하는 방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 각각의 차량(7)에 작용하는 임계지수(Vc)가 차량 지연, 이웃하는 차량과의 거리 및/혹은 차량 적재량을 감안하여 정해지며 각각의 배전선 구간에 적용되는 임계지수(Zc)는 해당 구간에 전력을 공급하는 변전소 및/혹은 배전소의 상태와 배전선 구간 상에서 차량이 지나는 코스 지형을 감한하여 정해지는 것을 특징으로 하는 전기 구동 차량을 사용하는 수송시스템의 소비 전력 및 에너지를 제어 및 조절하는 방법.
  8. 제 4항 또는 5항에 있어서, 상기 각각의 차량(7)에 전달되는 명령(α) 및/혹은 (β)가 상기 차량(7)에 작용하는 임계지수(Vc)의 정도에 따라 조정되는 것을 특징으로 하는 전기 구동 차량을 사용하는 수송시스템의 소비 전력 및 에너지를 제어 및 조절하는 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 명령(α)는 차량(7)의 임계지수(Vc)의 정도에 따라 70%와 100% 사이에서 정해지는 것을 특징으로 하는 전기 구동 차량을 사용하는 수송시스템의 소비 전력 및 에너지를 제어 및 조절하는 방법.
  10. 제 8항에 있어서, 상기 명령(β)는 차량(7)의 임계지수(Vc)의 정도에 따라 60%와 100% 사이에서 정해지는 것을 특징으로 하는 전기 구동 차량을 사용하는 수송시스템의 소비 전력 및 에너지를 제어 및 조절하는 방법.
  11. 제 1항 내지 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수송 시스템은 배전소(2)에 의해 일관적으로 전력을 공급받는 부대 시설을 포함하며, 가령 승강장의 환풍기, 에어컨디셔너, 조명 시스템 등과 같은 임계상태에 있어 중요성이 가장 떨어지는 부대시설 작동에 필요한 정격출력을 줄이는 명령을 보냄으로써 서로 다른 차량(7)에 명령을 보내는 작업을 완성하는 것을 특징으로 하는 전기 구동 차량을 사용하는 수송시스템의 소비 전력 및 에너지를 제어 및 조절하는 방법.
  12. 제 1항 내지 5항 중 어느 한 항에 있어서, 주어진 전력 및/혹은 에너지의 상한선이 외부 전력공급업체와 수급계약에서 정한 최대사용전력 및 최대사용에너지에 달려 있으며, 상기 상한선들은 수급계약 조건에 맞추기 위해 연중 시기 혹은 시간대에 따라 변할 수 있는 것을 특징으로 하는, 수송 시스템이 소비하는 전력을 제어, 조절하는 데에 필요한 전기 구동 차량을 사용하는 수송시스템의 소비 전력 및 에너지를 제어 및 조절하는 방법.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 전력 및 에너지의 상한선이 각기 일시적으로 수급계약에서 정한 전력 및 에너지 보다 낮은 값에서 지정되는 것을 특징으로 하는 전기 구동 차량을 사용하는 수송시스템의 소비 전력 및 에너지를 제어 및 조절하는 방법.
  14. 제 1항 내지 5항 중 어느 한 항에 있어서, 본 발명의 방법이 변전소(3)를 통하여 공급되는 전기에너지의 크기를 측정하는 단계를 포함하며 이 측정치를 사용하여 명령(α) 및/혹은 (β)가 전달될 차량(7)을 선택하는 것을 특징으로 하는 전기 구동 차량을 사용하는 수송시스템의 소비 전력 및 에너지를 제어 및 조절하는 방법.
  15. 외부 전력공급망에 연결된 최소 하나의 배전소(1)를 포함하며, 상기 배전소(1)는 배전선구간에 전력을 공급하는 변전소(3)에 에너지를 공급하며, 상기 배전선구간 상에 상기 차량(7)에 장착된 전류감지수단이 연결되어 있으며, 상기 각각의 차량(7)은 전류감지수단으로부터 전력을 공급받으며 상기 차량 구동모터의 전력 및/혹은 회전 속도를 제어하는 최소 하나의 전력변환기를 포함하며,
    - 상기 배전소(1)가 외부전력공급망에서 소비되는 전력 및 전기에너지를 계량, 측정하는 장치와,
    - 외부전력공급망에서 소비되는 전력 및/혹은 에너지가 주어진 상한선을 초과하기 전에 이를 감지하는 감지 수단과,
    - 외부 전력공급망에서 소비되는 전력 혹은 에너지가 설정된 한계를 초과하려는 경우에는, 상기 차량(7)의 계기판에 부착된 변환기에 작용하는 구동 모터의 전력 및/혹은 회전속도를 일시적으로 줄이기 위한 하나 또는 다수의 명령을 적어도 상기 차량(7)들 중 어느 하나의 차량에 전달하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 구동 차량을 사용하는 수송시스템의 소비 전력 및 에너지를 제어 및 조절하는 장치.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 차량(7)에 전달되는 상기 명령들은 배전선전류를 감소시키는 명령(α) 및/혹은 속도 감속 명령(β)이며, 상기 명령(α)은 상기 차량(7)의 계기판에 장착된 변환기에 작용하여 구동모터에 공급되는 배전선전류를 일반적으로 정해진 제한전류(IA) 이하로 제한하며 상기 명령(β)는 변환기에 작용하여 구동 모터의 회전 속도를 제한하는 것을 특징으로 하는 전기 구동 차량을 사용하는 수송시스템의 소비 전력 및 에너지를 제어 및 조절하는 장치.
  17. 제 15항에 있어서, 상기 차량(7)은 중앙통제실(PCC)로부터의 명령들을 전파전송시스템 혹은 정거장에 설치된 적위선 전송시스템을 통해 전달받는 것을 특징으로 하는 전기 구동 차량을 사용하는 수송시스템의 소비 전력 및 에너지를 제어 및 조절하는 장치
KR1020030027972A 2002-05-03 2003-05-01 수송 시스템의 소비 전력의 제어 및 조절하는 방법과 장치 KR100973784B1 (ko)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9533573B2 (en) 2013-08-16 2017-01-03 Hanwha Techwin Co., Ltd. Apparatus and method for driving vehicle

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7277782B2 (en) * 2001-01-31 2007-10-02 Oshkosh Truck Corporation Control system and method for electric vehicle
FR2879769B1 (fr) 2004-12-16 2007-01-19 Air Liquide Procede de suivi des performances d'un equipement industriel
DE102006027584A1 (de) * 2006-04-12 2007-10-18 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Nahverkehrssystem mit Energiefernmessung
DE102007055020B4 (de) * 2007-11-14 2011-09-22 Siemens Ag Vorrichtung zur Energieversorgung einer mehrere Wicklungsabschnitte aufweisenden Langstatorwicklung
DE102009024853A1 (de) * 2008-06-12 2009-12-17 Abb Technology Ag Fernmesstechnische Einrichtung mit einem schleifengespeisten Gerät und Verfahren zu dessen Betriebsspannungsversorgung
CA2728644A1 (en) * 2008-06-20 2009-12-23 Siemens Sas Power adjustment system adapted for powering an electric line for supplying power to vehicles
IT1391800B1 (it) * 2008-11-21 2012-01-27 Sirti Spa Metodo e apparato per alimentare un circuito di binario
CN102325667A (zh) * 2009-02-18 2012-01-18 西门子公司 在电动车辆与配电网之间的电能传输
JP2011079454A (ja) * 2009-10-08 2011-04-21 Toshiba Corp 電気鉄道用電力システム
RU2446065C1 (ru) * 2010-10-20 2012-03-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Омский государственный университет путей сообщения Информационная система для учета электроэнергии в тяговых сетях
KR20140005187A (ko) * 2010-12-23 2014-01-14 지멘스 에스에이에스 적어도 하나의 전기 동력 차량에 의해 흡수되는 동력을 조절하는 방법
US20140232191A1 (en) * 2011-09-29 2014-08-21 Siemens Aktiengesellschaft Contact wire system for traction supply of an electric tractive vehicle
JP2013132980A (ja) 2011-12-26 2013-07-08 Toshiba Corp 輸送管理装置、輸送管理システム及び制御プログラム
EP2672601A1 (fr) * 2012-06-05 2013-12-11 Siemens SAS Réseau d'alimentation électrique lié à un système de transport
JP6009281B2 (ja) * 2012-08-31 2016-10-19 株式会社日立製作所 電力消費最適化システムおよび電力提供制御方法
CN102904250B (zh) * 2012-10-16 2015-05-06 株洲南车时代电气股份有限公司 一种交直机车在低网压工况下的动力协调控制方法
FR3000443B1 (fr) * 2012-12-27 2015-02-13 Alstom Transport Sa Procede d'optimisation du fonctionnement d'une sous-station reversible de traction et dispositifs associes
JP6125372B2 (ja) * 2013-08-21 2017-05-10 株式会社東芝 鉄道電力管理システム
US10018805B2 (en) 2013-10-14 2018-07-10 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Lens module
JP5927217B2 (ja) * 2014-03-03 2016-06-01 株式会社豊田中央研究所 電源システム
DE102014221964A1 (de) 2014-10-28 2016-04-28 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs
EP3056378A1 (de) * 2015-02-10 2016-08-17 Schweizerische Bundesbahnen SBB Verfahren zur Überwachung und Steuerung einer Betriebsvorrichtung
RU2596807C1 (ru) * 2015-07-06 2016-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "Смартер" Система электроснабжения транспортной машины
CN105691244B (zh) * 2016-03-09 2017-12-01 西南交通大学 一种电气化铁路贯通供电的系统空载监控方法
CN107086572B (zh) * 2017-05-22 2023-08-29 上海电力学院 一种用于铁路牵引变电站的控制系统
JP7017906B2 (ja) * 2017-10-31 2022-02-09 株式会社日立製作所 車両情報制御装置および車両情報制御方法
CN111937406B (zh) * 2018-02-01 2023-01-13 索尼公司 缆线、缆线的控制信息发送方法、连接装置、电子设备及电子设备的输出数据控制方法
JP7304694B2 (ja) * 2018-12-21 2023-07-07 株式会社日立製作所 電力需給調整システム、車載装置
FR3092709B1 (fr) * 2019-02-08 2021-11-05 Centum Adetel Transp Dispositif d’alimentation électrique d’au moins un organe de consommation d’énergie électrique ou d’au moins un organe de restitution d’énergie électrique
CN110481388B (zh) * 2019-07-17 2022-11-22 中车永济电机有限公司 大功率永磁直驱机车牵引系统自动过分相控制方法
FR3102406B1 (fr) * 2019-10-24 2021-11-12 Faiveley Transp Tours Procédé de confirmation d’une exécution d’une commande de réduction de consommation
DE102019217148A1 (de) * 2019-11-06 2021-05-06 Bombardier Transportation Gmbh Betreiben von Schienenfahrzeugen zum Begrenzen von Leistungsspitzen in einer Stromversorgung
CN110852636B (zh) * 2019-11-14 2022-04-29 北京交通大学 基于运行计划的轨道交通系统牵引能耗优化界限探测方法
US11247571B2 (en) * 2019-11-18 2022-02-15 GM Global Technology Operations LLC Intelligent energy management system for a vehicle and corresponding method
FR3107861B1 (fr) * 2020-03-04 2024-05-03 Faiveley Transp Tours Procédé de mesure d’une réduction effective d’énergie consommée par un réseau alimentant des véhicules de transport électriques
CN111890994B (zh) * 2020-06-18 2022-01-25 国电南瑞南京控制系统有限公司 基于动态电流采集的高速铁路供电运营分析方法及系统
EP3940599A1 (en) * 2020-07-14 2022-01-19 Siemens Aktiengesellschaft Forecasting at least one feature to be forecasted
BR112023018470A2 (pt) * 2021-03-12 2023-11-14 Bluvein Innovation Pty Ltd Sistema para alimentar eletricamente veículos acionados eletricamente
CN114030360A (zh) * 2022-01-10 2022-02-11 北京和利时系统工程有限公司 一种列车运行控制方法及系统

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4467314A (en) * 1982-03-29 1984-08-21 Westinghouse Electric Corp. Electric utility communication system with field installation terminal and load management terminal with remotely assignable unique address
US4476398A (en) * 1983-03-08 1984-10-09 Hallam William R Home demand controller
US5280418A (en) * 1990-11-11 1994-01-18 Griffin Anthony J Voltage regulation in a railway power distribution system
JP2576719B2 (ja) * 1991-07-19 1997-01-29 株式会社日立製作所 鉄道システム
DE19654960A1 (de) * 1996-12-20 1998-07-02 Elpro Ag Verfahren und Einrichtung zur gleichmäßigen Lastverteilung in Unterwerken für elektrisch betriebene Fahrzeuge
DE19850051A1 (de) * 1998-10-30 2000-05-04 Abb Research Ltd Verfahren zur Steuerung der Energieverteilung auf einem Eisenbahnnetz
JP3238696B2 (ja) * 2000-03-10 2001-12-17 株式会社マーク・テック 電気料金管理装置およびその記録媒体
US20020029097A1 (en) * 2000-04-07 2002-03-07 Pionzio Dino J. Wind farm control system
US6591758B2 (en) * 2001-03-27 2003-07-15 General Electric Company Hybrid energy locomotive electrical power storage system
FR2915435B1 (fr) * 2007-04-25 2009-08-07 Alstom Transport Sa Systeme, sous-station et procede de recuperation de l'energie de freinage de vehicules ferroviaires, vehicules ferroviaires pour ce systeme.

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9533573B2 (en) 2013-08-16 2017-01-03 Hanwha Techwin Co., Ltd. Apparatus and method for driving vehicle

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CA2426372A1 (fr) 2003-11-03
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