KR20200023775A - Method for managing electric power of ship - Google Patents

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KR20200023775A KR1020180100150A KR20180100150A KR20200023775A KR 20200023775 A KR20200023775 A KR 20200023775A KR 1020180100150 A KR1020180100150 A KR 1020180100150A KR 20180100150 A KR20180100150 A KR 20180100150A KR 20200023775 A KR20200023775 A KR 20200023775A
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Abstract

The present invention relates to a power control method for a vessel, which can check the load state of a generator to allow the load of the generator to be within the optimum fuel consumption range by controlling the number of generators being operated and the revolutions per minute (RPM) of a propulsion motor, thereby minimizing the fuel consumption. To this end, the present invention relates to a power control method for a vessel, and more specifically, to a power control method for a vessel which uses a diesel engine, a generator, a propulsion motor, and a power monitoring system (PMS). The plurality of generators are provided in a vessel to generate electricity by the operation of the diesel engine. The propulsion motor receives the electricity generated by the generators to drive a driving shaft of the propulsion motor so as to operate a main wheel of a decelerating gear. The PMS controls electricity distribution and operation of the generators with respect to the entire equipment in the vessel requiring electricity including the propulsion motor, and stores information of fuel consumption according to the load of the generators. The present method further comprises: a step that the PMS checks the load of each generator being operated, and determines whether the checked load of each generator is within the optimum fuel consumption range; and a step that, in the case that the checked load of each generator is lower than the optimum fuel consumption range, the method to control the RPM of the propulsion motor and the method to control the number of generators being operated are independently or sequentially applied, such that the load of the generators may be controlled to be within the optimum fuel consumption range.

Description

선박 전력관리 방법{Method for managing electric power of ship}Method for managing electric power of ship

본 발명은 선박 전력관리 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 발전기의 부하 상태를 체크하여 발전기의 부하가 최적 연료소모량 범위에 속하도록 발전기의 동작 대수 및 추진모터의 회전수(RPM)을 제어함으로써 연료소모량을 최소화할 수 있는 선박 전력관리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a ship power management method, and more specifically, by checking the load status of the generator to control the number of generator operation and the number of revolutions of the propulsion motor (RPM) so that the load of the generator falls within the optimum fuel consumption range fuel It relates to a ship power management method that can minimize the consumption.

선박을 추진하는 방식은 동력원에 따라 증기터빈, 디젤엔진, LNG 엔진, 가스터빈 방식 등으로 구분되며, 최근에는 모터가 적용된 하이브리드(hybrid) 추진방식도 적용되고 있다.Ship propulsion is classified into steam turbine, diesel engine, LNG engine, gas turbine method, etc., depending on the power source. Recently, a hybrid propulsion method using a motor is also applied.

디젤엔진에 의해 추진되는 선박의 경우, 디젤엔진과 발전기를 구비한다. 발전기는 디젤엔진의 구동에 따라 전력을 생산하며, 발전기에 의해 생산된 전력은 추진모터(propulsion motor)에 공급된다. 추진모터는 추진모터 구동축을 동작시켜 감속기어의 메인 휠을 구동시키는 역할을 한다.For ships propelled by diesel engines, they are equipped with a diesel engine and a generator. The generator produces electric power in accordance with the operation of the diesel engine, and the electric power generated by the generator is supplied to a propulsion motor. The propulsion motor operates the drive shaft of the propulsion motor to drive the main wheel of the reduction gear.

또한, 선박에는 선박에 요구되는 전력을 제어하는 전력관리장치(PMS, power monitoring system)이 구비된다. 전력관리장치(PMS)는 선박에 요구되는 전력을 고려하여 발전기의 동작 여부를 제어하는 역할을 한다.In addition, the ship is provided with a power monitoring system (PMS) for controlling the power required for the ship. The power management device (PMS) controls the operation of the generator in consideration of the power required for the vessel.

한편, 발전기에 의한 전력 생산은 연료 소모가 뒤따르는데, 발전기의 부하에 따라 소모되는 연료량에 차이가 있다. 선박 운전 통계에 따르면, 발전기의 부하가 50∼75%일 때 연료 소모량이 최적 상태인 것으로 알려져 있다. 반면, 발전기의 부하가 30% 미만이면 연료 소모량이 증가한다. On the other hand, power generation by the generator is followed by fuel consumption, there is a difference in the amount of fuel consumed according to the load of the generator. According to marine operation statistics, fuel consumption is optimal when the generator load is 50 to 75%. On the other hand, if the generator load is less than 30%, the fuel consumption increases.

종래의 경우, 전력관리장치(PMS)가 복수의 발전기의 동작을 제어함에 있어서, 발전기 부하에 무관하게 복수의 발전기를 동작시키는 방식을 택하고 있어 연료 소모 효율이 떨어지는 문제점이 있다. In the related art, when the power management device (PMS) controls the operation of a plurality of generators, a method of operating the plurality of generators regardless of the generator load has a problem in that fuel consumption efficiency is lowered.

한국공개특허공보 제2015-143096호Korean Laid-Open Patent Publication No. 2015-143096

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 발전기의 부하 상태를 체크하여 발전기의 부하가 최적 연료소모량 범위에 속하도록 발전기의 동작 대수 및 추진모터의 회전수(RPM)을 제어함으로써 연료소모량을 최소화할 수 있는 선박 전력관리 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been made to solve the above problems, by checking the load state of the generator to control the number of generator operation and the number of revolutions (RPM) of the propulsion motor so that the load of the generator falls within the optimum fuel consumption range fuel The purpose is to provide a ship power management method that can minimize the consumption.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 선박 전력관리 방법은 디젤엔진, 발전기, 추진모터 및 전력관리장치(PMS)를 이용한 선박 전력관리 방법에 있어서, 상기 발전기는 디젤엔진의 구동에 따라 전력을 생산함과 함께 선박 내에 복수의 발전기가 구비되며, 상기 추진모터는 발전기에 의해 생산된 전력을 공급받아 추진모터 구동축을 구동시켜 감속기어의 메인 휠을 동작시키는 역할을 하며, 상기 전력관리장치(PMS)는 추진모터를 포함한 전력이 요구되는 선박 내의 제반 장치에 대한 전력 분배 및 발전기의 동작 여부를 제어함과 함께 <발전기 부하에 따른 연료소모량 정보>를 저장하며, 상기 전력관리장치(PMS)가 동작되는 각 발전기의 부하를 체크하고, 체크된 각 발전기의 부하가 최적 연료소모량 범위에 속하는지 여부를 판단하는 단계; 및 체크된 각 발전기의 부하가 최적 연료소모량 범위보다 낮으면 추진모터의 회전수(RPM)를 조절하는 방법과 동작되는 발전기의 대수를 조절하는 방법은 독립적으로 적용되거나 순차적으로 적용하여, 발전기의 부하가 최적 연료소모량 범위에 속하도록 제어하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. Ship power management method according to the present invention for achieving the above object in the ship power management method using a diesel engine, a generator, a propulsion motor and a power management device (PMS), the generator is a power source according to the driving of the diesel engine In addition to the production and a plurality of generators are provided in the ship, the propulsion motor is supplied with the power produced by the generator to drive the driving motor drive shaft to operate the main wheel of the reduction gear, the power management device (PMS ) Controls power distribution for various devices in the ship including the propulsion motor and whether the generator is operated, and stores <fuel consumption information according to the generator load>, and the power management device (PMS) operates. Checking the loads of the respective generators and determining whether the checked loads of the generators fall within an optimum fuel consumption range; And if the load of each checked generator is lower than the optimum fuel consumption range, the method of adjusting the number of revolutions (RPM) of the propulsion motor and the number of operating generators may be independently applied or sequentially applied. It characterized by comprising; controlling to belong to the optimum fuel consumption range.

상기 추진모터의 회전수(RPM)를 조절하는 방법은, 각 발전기의 부하가 최적 연료소모량 범위보다 낮은 상태에서, 추진모터의 회전수(RPM)를 증가시켜 발전기의 부하가 최적 연료소모량 범위에 도달시킬 수 있다. In the method of controlling the RPM of the propulsion motor, the load of each generator is increased to the optimum fuel consumption range by increasing the RPM of the propulsion motor while the load of each generator is lower than the optimum fuel consumption range. You can.

또한, 상기 발전기의 대수를 조절하는 방법은, 각 발전기의 부하가 최적 연료소모량 범위보다 낮은 상태에서, 동작되는 발전기의 대수를 줄여 발전기의 부하가 최적 연료소모량 범위에 도달하도록 증가시킬 수 있다. In addition, in the method of adjusting the number of generators, while the load of each generator is lower than the optimum fuel consumption range, it is possible to reduce the number of generators operated to increase the load of the generator to reach the optimum fuel consumption range.

상기 최적 연료소모량 범위에 해당되는 발전기의 부하는 상기 <발전기 부하에 따른 연료소모량 정보>에 근거한다. The load of the generator corresponding to the optimum fuel consumption range is based on the <fuel consumption information according to the generator load>.

본 발명에 따른 선박 전력관리 방법은 다음과 같은 효과가 있다. Ship power management method according to the present invention has the following effects.

<발전기 부하에 따른 연료소모량 정보>에 근거하여, 추진모터의 회전수 및 발전기의 동작 대수를 조절함으로써 발전기의 부하를 최적 연료소모량 범위에 속하도록 제어할 수 있으며, 이를 통해 선박 연료소모를 최소화할 수 있다. Based on the <fuel consumption information according to the generator load>, by controlling the number of revolutions of the propulsion motor and the number of operation of the generator, it is possible to control the load of the generator to fall within the optimum fuel consumption range, thereby minimizing ship fuel consumption Can be.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 전력관리 방법을 구현하기 위한 장치 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 전력관리 방법을 설명하기 위한 순서도. 1 is a device configuration for implementing a ship power management method according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a ship power management method according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 선박 전력관리장치(PMS)의 제어를 통해 발전기 연료소모량을 최소화할 수 있는 기술을 제시한다. The present invention proposes a technology capable of minimizing generator fuel consumption through control of a ship power management device (PMS).

이를 위해, 본 발명은 선박 발전기의 부하를 체크하고, 발전기의 부하가 최적 연료소모량 범위에 속하는지 여부를 판단한 상태에서, 추진모터(propulsion motor)의 회전수(RPM)를 제어하거나 동작되는 발전기의 대수를 조절함으로써 동작되는 발전기의 부하가 최적 연료소모량 범위에 속하도록 선박 전력관리장치를 제어하는 기술을 제시한다. 본 발명에서 전력관리장치(PMS)는 앞서 '발명의 배경이 되는 기술'에서 언급한 바와 같이, 선박의 각 장치에 전력을 분배, 공급함과 함께 발전기의 동작 여부를 관리하는 역할을 한다. To this end, the present invention checks the load of the ship generator, and determines whether or not the load of the generator is within the optimum fuel consumption range, the control of the rotational speed (RPM) of the propulsion motor (rpm) of the generator that is operated We present a technique for controlling a ship's power management system so that the load of a generator operated by adjusting the number is within the optimum fuel consumption range. In the present invention, the power management device (PMS), as mentioned in the "Background technology of the invention", serves to manage the operation of the generator while distributing and supplying power to each device of the ship.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 전력관리 방법을 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, a ship power management method according to an embodiment of the present invention with reference to the drawings will be described in detail.

본 발명의 일 실시예에 따른 선박 전력관리 방법을 구현하기 위해 다음의 장치 구성요소가 요구된다. 구체적으로, 도 1에 도시한 바와 같이 디젤엔진(110), 발전기(120), 추진모터(130) 및 전력관리장치(PMS)(140)의 장치 구성요소가 요구된다. 상기 발전기(120)는 디젤엔진(110)의 구동에 따라 전력을 생산하며, 선박 내에 복수의 발전기(120)가 구비된다. 상기 추진모터(130)는 발전기(120)에 의해 생산된 전력을 공급받아 추진모터 구동축을 구동시켜 궁극적으로 감속기어의 메인 휠을 동작시키는 역할을 한다. 상기 전력관리장치(PMS)(140)은 추진모터(130)를 포함한 전력이 요구되는 선박 내의 제반 장치에 대한 전력 분배 및 발전기(120)의 동작 여부를 제어하는 역할을 한다. The following device components are required to implement the ship power management method according to an embodiment of the present invention. Specifically, as shown in FIG. 1, device components of the diesel engine 110, the generator 120, the propulsion motor 130, and the power management device (PMS) 140 are required. The generator 120 generates power in accordance with the driving of the diesel engine 110, a plurality of generators 120 are provided in the ship. The propulsion motor 130 receives the power produced by the generator 120 to drive the driving motor drive shaft and ultimately serves to operate the main wheel of the reduction gear. The power management device (PMS) 140 serves to control the power distribution and operation of the generator 120 for the various devices in the ship including the propulsion motor 130 is required.

이와 같은 장치 구성 하에, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 전력관리 방법은 다음과 같이 진행된다. Under such a device configuration, the ship power management method according to an embodiment of the present invention proceeds as follows.

도 2를 참조하면, 전력관리장치(PMS)(140) 내에는 발전기(120) 부하에 따른 연료소모량 정보가 저장되어 있다(S201). <발전기 부하에 따른 연료소모량 정보>는 다양한 발전기(120) 부하 조건 하에서의 연료소모량 정보를 담고 있으며, 이는 실제 운항 또는 파일럿 시스템을 통해 통계화할 수 있다. Referring to FIG. 2, fuel consumption information according to the load of the generator 120 is stored in the power management device (PMS) 140 (S201). <Fuel consumption information according to generator load> contains fuel consumption information under various generator 120 load conditions, which can be statistically determined through actual operation or pilot system.

본 발명에서는 <발전기 부하에 따른 연료소모량 정보>에 근거하여 최적의 연료소모량에 속하는 발전기 부하를 설정한다. In the present invention, the generator load belonging to the optimum fuel consumption amount is set based on the <fuel consumption information according to the generator load>.

최적의 연료소모량에 속하는 발전기 부하는 발전기의 사양 및 운전조건 등에 따라 가변적임을 고려하여 <발전기 부하에 따른 연료소모량 정보>을 각 발전기별로 설정하는 것이 바람직하다. 일 실시예로, 최적의 연료소모량에 속하는 발전기 부하를 50∼65%로 설정할 수 있다. In consideration of the fact that the generator load belonging to the optimum fuel consumption is variable according to the specification and operating conditions of the generator, it is preferable to set <fuel consumption information according to the generator load> for each generator. In one embodiment, the generator load belonging to the optimum fuel consumption may be set to 50 to 65%.

<발전기 부하에 따른 연료소모량 정보>가 전력관리장치(PMS)(140)에 저장된 상태에서, 전력관리장치(PMS)(140)은 동작되는 각 발전기(120)의 부하를 체크하고(S202), 체크된 각 발전기(120)의 부하가 최적 연료소모량 범위에 속하는지 여부를 판단한다(S203). In the state where <fuel consumption information according to the generator load> is stored in the power management device (PMS) 140, the power management device (PMS) 140 checks the load of each generator 120 operated (S202), It is determined whether the load of each generator 120 checked is in the optimum fuel consumption range (S203).

체크된 각 발전기(120)의 부하가 최적 연료소모량 범위에 속하면 발전기(120)의 동작 상태를 유지시킨다. 반면, 체크된 각 발전기(120)의 부하가 최적 연료소모량 범위보다 낮으면 추진모터(130)의 회전수(RPM) 또는 동작되는 발전기(120)의 대수를 조절하여 발전기(120)의 부하가 최적 연료소모량 범위에 속하도록 제어한다. When the load of each generator 120 checked is in the optimum fuel consumption range, the operation state of the generator 120 is maintained. On the other hand, if the load of each checked generator 120 is lower than the optimum fuel consumption range, the load of the generator 120 is optimized by adjusting the number of revolutions (RPM) of the propulsion motor 130 or the number of generators 120 that are operated. Control to be within fuel consumption range.

추진모터(130)의 회전수(RPM)를 조절하는 방법(S204)(S205)과 동작되는 발전기(120)의 대수를 조절하는 방법(S206)은 독립적으로 적용되거나 순차적으로 적용할 수 있다. The method of adjusting the number of revolutions (RPM) of the propulsion motor 130 (S204) (S205) and the method of adjusting the number of generators 120 that are operated (S206) may be applied independently or sequentially applied.

추진모터(130)의 회전수(RPM)를 조절하는 방법으로, 각 발전기(120)의 부하가 최적 연료소모량 범위보다 낮은 상태에서, 추진모터(130)의 회전수(RPM)를 증가시켜 발전기(120)의 부하가 최적 연료소모량 범위에 도달하도록 할 수 있다. By adjusting the rotation speed (RPM) of the propulsion motor 130, while the load of each generator 120 is lower than the optimum fuel consumption range, increasing the rotation speed (RPM) of the propulsion motor 130 generator ( The load of 120 can be reached in the optimum fuel consumption range.

발전기(120)의 대수를 조절하는 방법으로, 각 발전기(120)의 부하가 최적 연료소모량 범위보다 낮은 상태에서, 동작되는 발전기(120)의 대수를 줄여 발전기(120)의 부하가 최적 연료소모량 범위에 도달하도록 증가시킬 수 있다. By adjusting the number of generators 120, the load of each generator 120 is reduced to less than the optimum fuel consumption range, the number of the generator 120 is reduced, the load of the generator 120 is the optimum fuel consumption range Can be increased to reach

상기 두 가지 방법을 독립적으로 적용하여 발전기(120)의 부하가 최적 연료소모량 범위에 속하도록 할 수 있으며, 추진모터(130)의 회전수(RPM)를 조절하는 방법과 동작되는 발전기(120)의 대수를 조절하는 방법을 순차적으로 적용함으로써 발전기(120)의 부하가 최적 연료소모량 범위에 속하도록 하는 것도 가능하다. 일 실시예로, 추진모터(130)의 회전수(RPM)를 조절하는 방법을 적용함에도 불구하고 발전기(120)의 부하가 최적 연료소모량 범위에 도달하지 않는 경우, 발전기(120)의 대수를 조절하는 방법을 적용함으로써 발전기(120)의 부하가 최적 연료소모량 범위에 속하도록 할 수 있다. By applying the two methods independently so that the load of the generator 120 may be in the optimum fuel consumption range, the method of adjusting the number of revolutions (RPM) of the propulsion motor 130 and of the generator 120 is operated By sequentially applying a method for adjusting the number, it is possible to allow the load of the generator 120 to fall within the optimum fuel consumption range. In one embodiment, even if the method of adjusting the RPM (RPM) of the propulsion motor 130 is applied, if the load of the generator 120 does not reach the optimum fuel consumption range, the number of generators 120 is adjusted By applying the method, the load of the generator 120 may be in the optimum fuel consumption range.

110 : 디젤엔진 120 : 발전기
130 : 추진모터 140 : 전력관리장치110: diesel engine 120: generator
130: propulsion motor 140: power management device

Claims (4)

디젤엔진, 발전기, 추진모터 및 전력관리장치(PMS)를 이용한 선박 전력관리 방법에 있어서,
상기 발전기는 디젤엔진의 구동에 따라 전력을 생산함과 함께 선박 내에 복수의 발전기가 구비되며, 상기 추진모터는 발전기에 의해 생산된 전력을 공급받아 추진모터 구동축을 구동시켜 감속기어의 메인 휠을 동작시키는 역할을 하며, 상기 전력관리장치(PMS)는 추진모터를 포함한 전력이 요구되는 선박 내의 제반 장치에 대한 전력 분배 및 발전기의 동작 여부를 제어함과 함께 <발전기 부하에 따른 연료소모량 정보>를 저장하며,
상기 전력관리장치(PMS)가 동작되는 각 발전기의 부하를 체크하고, 체크된 각 발전기의 부하가 최적 연료소모량 범위에 속하는지 여부를 판단하는 단계; 및
체크된 각 발전기의 부하가 최적 연료소모량 범위보다 낮으면 추진모터의 회전수(RPM)를 조절하는 방법과 동작되는 발전기의 대수를 조절하는 방법은 독립적으로 적용되거나 순차적으로 적용하여, 발전기의 부하가 최적 연료소모량 범위에 속하도록 제어하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 선박 전력관리 방법.
In the ship power management method using a diesel engine, a generator, a propulsion motor and a power management device (PMS),
The generator produces power in accordance with the driving of the diesel engine, and a plurality of generators are provided in the ship, and the propulsion motor receives the power generated by the generator to drive the propulsion motor drive shaft to operate the main wheel of the reduction gear. The power management device (PMS) stores power consumption information according to the generator load while controlling power distribution and operation of the generator for various devices in the ship including the propulsion motor. ,
Checking the load of each generator in which the power management device (PMS) is operated and determining whether the checked load of each generator is within an optimum fuel consumption range; And
If the load of each checked generator is lower than the optimum fuel consumption range, the method of adjusting the number of revolutions (RPM) of the propulsion motor and the number of operating generators may be applied independently or sequentially. And controlling the fuel to fall within an optimum fuel consumption range.
제 1 항에 있어서, 상기 추진모터의 회전수(RPM)를 조절하는 방법은,
각 발전기의 부하가 최적 연료소모량 범위보다 낮은 상태에서, 추진모터의 회전수(RPM)를 증가시켜 발전기의 부하가 최적 연료소모량 범위에 도달시키는 것을 특징으로 하는 선박 전력관리 방법.
According to claim 1, The method for adjusting the rotational speed (RPM) of the propulsion motor,
Ship power management method characterized in that the load of the generator reaches the optimum fuel consumption range by increasing the number of revolutions (RPM) of the propulsion motor, while the load of each generator is lower than the optimum fuel consumption range.
제 1 항에 있어서, 상기 발전기의 대수를 조절하는 방법은,
각 발전기의 부하가 최적 연료소모량 범위보다 낮은 상태에서, 동작되는 발전기의 대수를 줄여 발전기의 부하가 최적 연료소모량 범위에 도달하도록 증가시키는 것을 특징으로 하는 선박 전력관리 방법.
The method of claim 1, wherein the method for adjusting the number of generators is:
A ship power management method comprising increasing the load of a generator to reach the optimum fuel consumption range by reducing the number of generators operated while the load of each generator is lower than the optimum fuel consumption range.
제 1 항에 있어서, 상기 최적 연료소모량 범위에 해당되는 발전기의 부하는 상기 <발전기 부하에 따른 연료소모량 정보>에 근거하는 것을 특징으로 하는 선박 전력관리 방법. The method of claim 1, wherein the load of the generator corresponding to the optimum fuel consumption range is based on the <fuel consumption information according to the generator load>.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20150143096A (en) 2014-06-13 2015-12-23 현대중공업 주식회사 Apparatus for supplying lubricating oil for reduction gear and propulsion motor bearing

Patent Citations (1)

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