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사용자 컴퓨터의 운용 체제 하에서 구현되는 실시간 시뮬레이션을 수행하되, 실제 시간과 동일한 구현시간을 보이도록 설정된 실시간 시뮬레이터; 철도 설비를 구성하는 전장품 제어기를 포함하는 전장품 제어기 하드웨어; 및 광/전기 신호 변환 기능, 전압변환 기능 및 커넥터 인터페이스 기능을 갖고서, 상기 실시간 시뮬레이터와 상기 전장품 제어기 하드웨어 간을 연계하는 컨버젼 인터페이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 설비의 가상 시운전 시스템
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제1항에 있어서, 상기 전장품 제어기 하드웨어는 철도 차량의 제동시 발생하는 회생 에너지를 저장하고 필요시 공급하는 하이브리드 에너지저장장치의 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 설비의 가상 시운전 시스템
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제2항에 있어서, 상기 하이브리드 에너지저장장치는, 슈퍼커패시터 및 배터리 저장매체와 상기 저장매체를 관리하는 관리시스템으로 구성된 에너지 저장팩 및 회생 에너지가 상기 저장매체에 저장되고 필요시 다시 활용할 수 있도록 전력전자 스위칭 소자를 통해 에너지를 변환하는 DC-DC 컨버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 설비의 가상 시운전 시스템
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제1항에 있어서, 상기 실시간 시뮬레이터는, DC-DC 컨버터의 스위칭 소자의 동작을 가상 모의하는 전력변환장치 가상화 모듈; 및 슈퍼커패시터 및 배터리 각각에 대한 소프트웨어 모델링에 의해 에너지 저장매체 가상화가 구현된 슈퍼커패시터 기반 에너지저장장치(Super Capacitor Energy Storage System, 이하, SCES)의 가상화 모듈과 배터리 기반 에너지저장장치(Battery Energy Storage System, 이하, BESS)의 가상화 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 설비의 가상 시운전 시스템
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제4항에 있어서, 상기 소프트웨어 모델링은 온도별 충방전에 따른 전압-시간 실험데이터인 실제 측정 데이터를 기반으로 커브 피팅법으로 온도별 전압곡선을 얻어 기본 셀 모델링에 적용하고 기본 셀을 직병렬 구조로 배열하여 용량가변이 가능하게 한 것을 특징으로 하는 철도 설비의 가상 시운전 시스템
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제1항에 있어서, 상기 컨버젼 인터페이스는 다양한 전장품 제어기를 대상으로 모의하기 위해 제어기와 시뮬레이터 간 신호 변환, 전압 변동, 커넥터 형태 변환의 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 철도 설비의 가상 시운전 시스템
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제1항에 있어서, 상기 제어기 가상화 모듈은 슈퍼커패시터 또는 배터리에 대한 충방전 동작을 수행하기 위한 DC-DC 컨버터의 제어기 하드웨어의 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 철도 설비의 가상 시운전 시스템
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제1항에 있어서, 상기 실시간 시뮬레이터에 연결되어, 실제 신호 파형을 계측하는 모니터링 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 설비의 가상 시운전 시스템
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(a) 시간(t)과 총전력(Ptot)을 초기화하는 단계; (b) 상기 시간(t)을 일정 시간씩 증가시키는 단계; (c) 외부로부터 입력되는 서브전력(Psub)과 교류전력(PAC)에 기초하여 총전력(Ptot)을 산출하는 단계; (d) 관리기준 피크전력(Ppeak)이 시간(t) 동안의 평균전력(Ptot/t)보다 큰지의 여부를 체크하는 단계; (e) 상기 관리기준 피크전력(Ppeak)이 상기 평균전력(Ptot/t)보다 큰 것으로 체크되면, 보상전력(PEM) 생성 동작을 미수행하는 단계; (f) 상기 관리기준 피크전력(Ppeak)이 상기 평균전력(Ptot/t)보다 같거나 작은 것으로 체크되면, 보상전력(PEM)을 산출하는 단계; (g) 배터리 에너지저장장치(BESS)의 출력전력(PBESS)이 0보다 큰지의 여부를 체크하는 단계; (h) 상기 배터리 에너지저장장치(BESS)의 출력전력(PBESS)이 0보다 크지 않은 것으로 체크되면, 현재의 배터리 에너지저장장치(BESS)의 출력전력(PBESS)을 배터리 에너지저장장치(BESS)의 기준전력(P*BESS)으로 정의하는 단계; (i) 상기 배터리 에너지저장장치(BESS)의 출력전력(PBESS)이 0보다 큰 것으로 체크되면, 입력되는 배터리 에너지저장장치(BESS)의 출력전력(PBESS)과 보상전력(PEM)을 합산하여 배터리 에너지저장장치(BESS)의 기준전력(P*BESS)으로 정의하는 단계; (j) 상기 배터리 에너지저장장치(BESS)의 기준전력(P*BESS)을 외부로 출력하는 단계; (k) 현재까지의 연산시간이 설정시간인지의 여부를 체크하는 단계; (l) 단계(k)에서 현재까지의 연산시간이 상기 설정시간이 아닌 것으로 체크되면 단계(b)로 피드백하는 단계; 및 (m) 단계(k)에서 현재까지의 연산시간이 상기 설정시간인 것으로 체크되면 단계(a)로 피드백하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 설비의 가상 시운전 시스템을 이용한 하이브리드 에너지저장장치의 운영 방법
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제8항에 있어서, 상기 설정 시간이 900초이면, 상기 보상전력(PEM)은, 에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 철도 설비의 가상 시운전 시스템을 이용한 하이브리드 에너지저장장치의 운영 방법
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