KR101711459B1 - Ship and power managing method of the same - Google Patents

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KR101711459B1 KR1020150066571A KR20150066571A KR101711459B1 KR 101711459 B1 KR101711459 B1 KR 101711459B1 KR 1020150066571 A KR1020150066571 A KR 1020150066571A KR 20150066571 A KR20150066571 A KR 20150066571A KR 101711459 B1 KR101711459 B1 KR 101711459B1
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Abstract

선박 및 그 전력 운용 방법이 제공된다. 선박은 전력 그리드; 상기 전력 그리드에 연결되고 상기 전력 그리드에 전기를 공급하는 제1 및 제2 발전기; 상기 전력 그리드에 연결되고, 상기 전력 그리드로부터 전기를 공급받아 충전되거나 상기 전력 그리드에 전력을 공급하도록 방전되는 대용량 배터리; 상기 전력 그리드에 연결된 복수의 부하 요소; 상기 제1 및 제2 발전기로부터 발전기 부하 정보를 수신하고, 상기 전력 그리드의 전압을 센싱하여 현재 부하 및 평균 부하를 산출하여, 상기 평균 부하는 상기 제1 및 제2 발전기가 감당하도록 제어하고, 상기 현재 부하와 상기 평균 부하의 차이 부하는 상기 대용량 배터리가 감당하도록 제어하는 제어기를 포함하고, 상기 제어기는 상기 평균 부하가 상기 제1 발전기의 최대효율부하보다 클 때, 상기 제2 발전기를 가동시킨다.A ship and a method of operating the power are provided. The ship is a power grid; First and second generators connected to the power grid and supplying electricity to the power grid; A large capacity battery coupled to the power grid, the large capacity battery being charged to receive electricity from the power grid or discharged to supply power to the power grid; A plurality of load elements coupled to the power grid; Receiving the generator load information from the first and second generators, sensing a voltage of the power grid to calculate a current load and an average load to control the average load to be handled by the first and second generators, And a controller for controlling the large capacity battery to compensate for the difference load between the current load and the average load, and the controller operates the second generator when the average load is greater than the maximum efficiency load of the first generator.

Description

선박 및 그 전력 운용 방법{Ship and power managing method of the same}[0002] Ship and power managing method of the same [

본 발명은 선박 및 그 전력 운용 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a ship and a method of operating the power.

발전기에 의하여 생산된 전력 중 소비되지 않은 잉여 전력을 저장하고, 부하에 의한 부족 전력을 보충하는 장치를 에너지 저장 시스템(ESS; Energy Storage System)이라 한다. 잉여 전력 저장 및 부족 전력 보충을 위하여 에너지 저장 시스템은 에너지 송수신 수단 및 에너지 저장 수단을 구비할 수 있다.An energy storage system (ESS) is a device that stores unused surplus power generated by a generator and replenishes the insufficient power by the load. The energy storage system may include an energy transmission / reception means and an energy storage means for redundant power storage and low power supplement.

에너지 저장 시스템을 이용하는 경우 발전기가 항시 동작되어야 하는 것이 아니기 때문에 보다 유연한 전력 이용이 가능하게 된다.If an energy storage system is used, the generator is not required to operate at all times, thus enabling more flexible power utilization.

대한민국 공개특허공보 제 10-2015-0011224호 (2015.01.30)Korean Patent Publication No. 10-2015-0011224 (2015.01.30)

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 발전기의 출력 효율을 최대화하는 것이다.A problem to be solved by the present invention is to maximize the output efficiency of a generator.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 선박의 일 면(aspect)은 전력 그리드; 상기 전력 그리드에 연결되고 상기 전력 그리드에 전기를 공급하는 제1 및 제2 발전기; 상기 전력 그리드에 연결되고, 상기 전력 그리드로부터 전기를 공급받아 충전되거나 상기 전력 그리드에 전력을 공급하도록 방전되는 대용량 배터리; 상기 전력 그리드에 연결된 복수의 부하 요소; 상기 제1 및 제2 발전기로부터 발전기 부하 정보를 수신하고, 상기 전력 그리드의 전압을 센싱하여 현재 부하 및 평균 부하를 산출하여, 상기 평균 부하는 상기 제1 및 제2 발전기가 감당하도록 제어하고, 상기 현재 부하와 상기 평균 부하의 차이 부하는 상기 대용량 배터리가 감당하도록 제어하는 제어기를 포함하고, 상기 제어기는 상기 평균 부하가 상기 제1 발전기의 최대효율부하보다 클 때, 상기 제2 발전기를 가동시킨다.In order to achieve the above object, one aspect of the present invention is a power grid comprising: a power grid; First and second generators connected to the power grid and supplying electricity to the power grid; A large capacity battery coupled to the power grid, the large capacity battery being charged to receive electricity from the power grid or discharged to supply power to the power grid; A plurality of load elements coupled to the power grid; Receiving the generator load information from the first and second generators, sensing a voltage of the power grid to calculate a current load and an average load to control the average load to be handled by the first and second generators, And a controller for controlling the large capacity battery to compensate for the difference load between the current load and the average load, and the controller operates the second generator when the average load is greater than the maximum efficiency load of the first generator.

상기 제어기는 상기 평균 부하가 상기 제1 발전기의 최대효율부하보다 클 때, 상기 제1 발전기의 가동 부하를 상기 제1 발전기의 최대효율부하에 상응하도록 유지하고, 상기 제1 발전기의 가동 부하와 상기 제2 발전기의 가동 부하의 합이 상기 평균 부하에 상응하도록 상기 제1 발전기 및 제2 발전기를 제어한다.Wherein the controller keeps the movable load of the first generator corresponding to the maximum efficiency load of the first generator when the average load is larger than the maximum efficiency load of the first generator, And controls the first generator and the second generator such that the sum of the movable loads of the second generator corresponds to the average load.

상기 제어기는 상기 평균 부하가 상기 제1 발전기의 최대효율부하보다 클 때, 상기 제1 발전기의 가동 부하와 상기 제2 발전기의 가동 부하의 합이 상기 평균 부하에 상응하고, 상기 제1 발전기의 가동 부하 및 상기 제2 발전기의 가동 부하가 동일하게 되도록 상기 제1 발전기 및 상기 제2 발전기를 제어한다.Wherein the controller is configured such that when the average load is greater than the maximum efficiency load of the first generator, the sum of the moving load of the first generator and the moving load of the second generator corresponds to the average load, And controls the first generator and the second generator such that the load and the moving load of the second generator are the same.

상기 선박이 다이나믹 포지션(dynamic position) 동작을 수행할 때, 상기 평균 부하를 상기 제1 발전기가 담당하거나 상기 제1 및 제2 발전기가 담당하고 상기 차이 부하를 대용량 배터리가 담당한다.When the ship performs a dynamic position operation, the average load is taken over by the first generator or the first and second generators, and the differential load is taken over by the large capacity battery.

상기 대용량 배터리는 슈퍼 커패시터를 포함한다.The large capacity battery includes a supercapacitor.

상기 제어부는 상기 제1 및 제2 발전기에 발전기 제어 신호를 전송하고, 상기 제1 및 제2 발전기로부터 발전기 부하 정보를 수신하는 발전기 부하 제어부와, 발전기 부하 제어부로부터 발전기 부하 정보를 수신하고 센서를 통해 검출한 전력 그리드의 전압을 기초로 평균 부하 및 현재 부하를 산출하는 부하 산출부와, 상기 대용량 배터리에 배터리 제어 신호를 전송하고, 상기 대용량 배터리로부터 상기 대용량 배터리의 현재 충전 정도, 충방전 회수, 충전 및 방전 지속 시간 등에 관한 정보를 수신하는 배터리 제어부와, 상기 발전기 부하 제어부를 통해 발전기 제어 신호를 각각의 발전기에 제공하여 각각의 발전기의 가동 여부 및 가동 부하를 제어하고, 상기 배터리 제어부를 통해 대용량 배터리에 배터리 제어 신호를 제공하여, 대용량 배터리의 충전 또는 방전 여부를 제어하는 중앙 제어부를 포함한다.The control unit includes a generator load control unit that transmits a generator control signal to the first and second generators, and receives generator load information from the first and second generators, a generator load control unit that receives generator load information from the generator load control unit, A load calculation unit for calculating a mean load and a current load based on the detected voltage of the power grid; and a control unit for transmitting a battery control signal to the large capacity battery, And a controller for controlling the operation of each generator and the operation load by providing a generator control signal to each of the generators via the generator load controller, To provide a battery control signal to charge the large capacity battery It comprises a central control unit that controls whether the discharge.

상기 제1 발전기 및 제2 발전기는 디젤 발전기 또는, 석탄 가스, 발생 가스, 액화 가스(LPG) 또는 천연 가스 등의 기체 연료를 사용하는 내연 기관인 가스 엔진 발전기를 포함한다.The first and second generators include a diesel generator or a gas engine generator that is an internal combustion engine that uses gaseous fuel such as coal gas, generation gas, liquefied gas (LPG), or natural gas.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 선박의 다른 면(aspect)은 전력 그리드; 상기 전력 그리드에 연결되고 상기 전력 그리드에 전기를 공급하는 적어도 하나의 발전기; 상기 전력 그리드에 연결되고, 상기 전력 그리드로부터 전기를 공급받아 충전되거나 상기 전력 그리드에 전력을 공급하도록 방전되는 대용량 배터리; 상기 전력 그리드에 연결된 복수의 부하 요소; 상기 적어도 하나의 발전기로부터 발전기 부하 정보를 수신하고, 상기 전력 그리드의 전압을 센싱하여 현재 부하 및 평균 부하를 산출하여, 상기 평균 부하는 상기 발전기가 감당하도록 제어하고, 상기 현재 부하와 상기 평균 부하의 차이 부하는 상기 대용량 배터리가 감당하도록 제어하는 제어기를 포함하고, 상기 적어도 하나의 발전기 중 적어도 하나의 가동 부하는 최대효율부하에 상응하도록 한다.In order to achieve the above object, another aspect of the present invention is a power grid comprising: a power grid; At least one generator connected to the power grid and supplying electricity to the power grid; A large capacity battery coupled to the power grid, the large capacity battery being charged to receive electricity from the power grid or discharged to supply power to the power grid; A plurality of load elements coupled to the power grid; Wherein the controller is configured to receive the generator load information from the at least one generator and to sense the voltage of the power grid to calculate a current load and an average load to control the average load to be serviced by the generator, Wherein the differential load includes a controller that controls the large capacity battery to bear, and at least one of the at least one generator has a load corresponding to a maximum efficiency load.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 선박의 전력 운용 방법의 일 면(aspect)은 발전기 부하 정보 및 전력 그리드의 전압을 기초로 평균 부하 및 현재 부하를 결정하고, 상기 평균 부하와 최대 효율 부하를 비교하고, 그 결과에 따라 추가의 발전기를 가동시키고, 상기 현재 부하가 상기 평균 부하를 비교하고, 그 결과에 따라 대용량 배터리를 충전하거나 방전하는 것을 포함한다.In order to achieve the above object, an aspect of a method of operating a ship's power of the present invention comprises determining an average load and a current load based on generator load information and a voltage of a power grid, And activating an additional generator according to the result, the current load comparing the average load, and charging or discharging the large capacity battery according to the result.

상기 평균 부하가 상기 최대 효율 부하보다 작거나 추가의 발전기가 가동된 경우, 상기 현재 부하와 상기 평균 부하의 크기를 비교한다.When the average load is smaller than the maximum efficiency load or when an additional generator is operated, the size of the current load and the average load are compared.

상기 평균 부하가 상기 최대 효율 부하보다 큰 경우, 추가의 발전기를 가동 시킨다.And activates the additional generator if the average load is greater than the maximum efficiency load.

상기 현재 부하가 상기 평균 부하보다 크지 않은 경우, 상기 대용량 배터리를 충전시키고, 상기 현재 부하가 상기 평균 부하를 초과하는 경우, 상기 대용량 배터리를 방전시킨다.And charges the large capacity battery when the current load is not greater than the average load, and discharges the large capacity battery when the current load exceeds the average load.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.The details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 전력계통을 예시적으로 도시하는 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 전력계통에 대해 제어기의 예시적인 구성들을 더 상세히 도시한 블록도이다.
도 3은 순항 중인 선박의 예시적인 현재 부하를 도시한 그래프이다.
도 4는 도 3의 그래프의 일부를 확대 도시한 그래프이다.
도 5는 도 4의 그래프로 도시된 현재 부하에 대한 추가의 발전기가 가동될 때의 가동부하를 예시적으로 도시한 그래프이다.
도 6은 도 4의 그래프로 도시된 현재 부하에 대하여 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 발전기의 가동 부하 및 대용량 배터리의 충방전 부하를 함께 도시한 그래프이다.
도 7은 하나의 발전기의 가동 부하에 대한 단위 생산 전력당 연료 소모를 도시한 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 제어기의 충방전 제어 프로세서를 도시한 순서도이다.
도 9는 예시적인 선박의 시간에 따른 부하 변동에 대하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 복수의 발전기의 가동 부하 변동의 양상을 도시한 그래프이다.
도 10 내지 도 13은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 전력 그래프를 나타낸 도면이다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박을 나타낸 도면이다.
1 is a block diagram exemplarily showing a power system of a ship according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram illustrating in more detail exemplary configurations of a controller for a power system of a ship in accordance with an embodiment of the present invention shown in FIG.
3 is a graph showing an exemplary current load of a ship being cruised.
4 is an enlarged view of a part of the graph of Fig.
5 is a graph exemplarily showing a moving load when an additional generator for the current load shown in the graph of Fig. 4 is activated.
FIG. 6 is a graph showing a charge load of a large capacity battery and a moving load of a generator of a ship according to an embodiment of the present invention, with respect to the current load shown in the graph of FIG.
FIG. 7 is a graph showing fuel consumption per unit production electric power for a moving load of one generator. FIG.
8 is a flowchart showing a charge / discharge control processor of a controller of a ship according to an embodiment of the present invention.
Fig. 9 is a graph showing an aspect of an operational load variation of a plurality of generators of a ship in accordance with an embodiment of the present invention, with respect to a load variation with time of an exemplary ship. Fig.
Figures 10-13 illustrate power graphs in accordance with some embodiments of the present invention.
14 and 15 are views showing a ship according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used in a sense commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Also, commonly used predefined terms are not ideally or excessively interpreted unless explicitly defined otherwise.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 전력계통을 예시적으로 도시하는 블록도이다.1 is a block diagram exemplarily showing a power system of a ship according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박은 전력 그리드(100), 전력 그리드(100)에 연결된 복수의 발전기(G1~Gn 또는 500), 전력 그리드(100)에 연결된 대용량 배터리(400), 전력 그리드(100)에 연결된 복수의 부하 요소(600) 및 제어기(200)를 포함한다.1, a ship according to an embodiment of the present invention includes a power grid 100, a plurality of generators G1 to Gn or 500 connected to the power grid 100, a large capacity battery (not shown) connected to the power grid 100 400, a plurality of load elements 600 coupled to the power grid 100, and a controller 200.

전력 그리드(100)는 선박 내 전력 계통을 관류하는 하나 이상의 전기적 노드에 대응될 수 있다. 전력 그리드(100)는 하나 이상의 전기적 노드를 형성하여 부하 요소에 전력을 공급할 수 있는 하나 또는 그 이상의 전기 케이블의 집합 또는 네트워크를 의미할 수 있다.The power grid 100 may correspond to one or more electrical nodes that pass through the in-vessel power system. The power grid 100 may refer to a collection or network of one or more electrical cables capable of forming one or more electrical nodes to power the load elements.

도 1에 도시된 실시예에서, 전력 그리드(100)는 AC 전압이 인가된 AC 그리드를 형성하는 것으로 예시된다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 전력 그리드(100)는 예를 들어, DC 전압이 인가되는 DC 그리드를 형성할 수도 있다.In the embodiment shown in Figure 1, the power grid 100 is illustrated as forming an AC grid with an AC voltage applied thereto. However, the present invention is not limited thereto, and the power grid 100 may form, for example, a DC grid to which a DC voltage is applied.

복수의 발전기(G1~Gn)는 전력 그리드(100)에 연결되며 전력 그리드(100)에 전기를 공급할 수 있다. 복수의 발전기(G1~Gn)는, 예를 들어, 200KW 이상의 대용량 전력을 생성할 수 있는 디젤 발전기들로 구성될 수 있다. 또한, 발전기는 석탄 가스, 발생 가스, 액화 가스(LPG), 천연 가스 등의 기체 연료를 사용하는 내연 기관인 가스 엔진 발전기일 수도 있다. 각각의 발전기는 특정 전압 레벨 및 주파수를 갖는 AC 전압을 생성할 수 있고, 그 특정 전압 레벨 및 주파수를 유지하기 위하여 자기 조절(self regulation)될 수 있다. 예를 들어, 디젤 발전기는 440V 및 60Hz를 갖는 AC 전압을 제공하도록 소모하는 연료의 양을 자기 조절할 수 있고, 이에 따라, 전력 그리드(100)에 제공하는 전압 및 주파수를 440V 및 60Hz로 유지할 수 있다.The plurality of generators G1 to Gn are connected to the power grid 100 and can supply electricity to the power grid 100. [ The plurality of generators G1 to Gn may be composed of, for example, diesel generators capable of generating large capacity electric power of 200 KW or more. The generator may be a gas engine generator that is an internal combustion engine using gas fuel such as coal gas, generated gas, liquefied gas (LPG), and natural gas. Each generator can generate an AC voltage having a specific voltage level and frequency, and can be self-regulated to maintain that particular voltage level and frequency. For example, a diesel generator may self-regulate the amount of fuel it consumes to provide an AC voltage of 440V and 60Hz, thereby maintaining the voltage and frequency that it provides to the power grid 100 at 440V and 60Hz .

복수의 부하 요소들(600)은 전력 그리드(100)에 연결될 수 있고 전력 그리드(100)로부터 전력을 공급받아 복수의 부하 요소들(600)의 상응하는 기능들을 수행할 수 있다.A plurality of load elements 600 may be coupled to the power grid 100 and may be powered from the power grid 100 to perform corresponding functions of the plurality of load elements 600. [

만일, 복수의 부하 요소들(600)이 많은 전력을 소모하여 전력 그리드(100)의 부하가 상승할 경우, 전력 그리드(100)의 AC 전압 진폭은 작아지거나 전력 그리드(100)의 AC 전압의 주파수는 감소할 수 있다. 이 경우, 전력 그리드(100)의 부하가 증가된 것으로 해석할 수 있으며, 복수의 발전기(G1~Gn)는 증가된 부하에 상응하는 가동 부하를 제공하도록 조절될 수 있다. 구체적으로, 전력 그리드(100)의 부하가 증가된 경우, 복수의 발전기(G1~Gn)는 소모하는 연료의 양을 증가시킴으로써, AC 전압의 진폭 및 주파수를 특정 레벨 및 주파수, 예를 들어, 440V 및 60Hz로 조절하여 전력 그리드(100)로 제공하는 가동 부하를 증가시킬 수 있다.If a plurality of load elements 600 consume a lot of power and the load of the power grid 100 rises, the AC voltage amplitude of the power grid 100 becomes small or the frequency of the AC voltage of the power grid 100 Can be reduced. In this case, it can be interpreted that the load of the power grid 100 is increased, and the plurality of generators G1 to Gn can be adjusted to provide an operating load corresponding to the increased load. Specifically, when the load of the power grid 100 is increased, the plurality of generators G1 to Gn increase the amount of fuel consumed, thereby increasing the amplitude and frequency of the AC voltage to a certain level and frequency, for example, And 60 Hz to increase the operating load provided to the power grid 100.

또한, 복수의 발전기(G1~Gn)는 외부로부터 발전기 제어 신호(CS_G)를 수신할 수 있고, 수신된 발전기 제어 신호(CS_G)에 응답하여, 복수의 발전기(G1~Gn)가 전력을 생산하여 전력 그리드(100)에 공급하는 전력의 양에 대응하는 가동 부하를 조절할 수 있다.The plurality of generators G1 to Gn can receive the generator control signal CS_G from the outside and the plurality of generators G1 to Gn generate electric power in response to the received generator control signal CS_G The movable load corresponding to the amount of electric power to be supplied to the electric power grid 100 can be adjusted.

즉, 본 발명의 일 실시예에서 복수의 발전기(G1~Gn)는, 외부의 발전기 제어 신호(CS_G)에 따라 발전기(G1~Gn)의 가동 부하를 조절하는 외부 조절식으로 동작할 수 있다. 또는, 전력 그리드(100) 망의 순시적인 전압 변동에 독립적으로 생성하는 전력 부하의 양을 외부 조절식으로 유지할 수 있다.That is, in one embodiment of the present invention, the plurality of generators G1 to Gn can operate in an external regulating manner to regulate the operation load of the generators G1 to Gn according to an external generator control signal CS_G. Alternatively, the amount of power load generated independently of the instantaneous voltage fluctuations of the power grid 100 network can be maintained externally.

선박 내 복수의 부하 요소(600)은 선박 내 전력 계통에 접속하여 제 기능을 수행하는 다양한 응용 기기 및 기구들일 수 있다. 복수의 부하 요소(600)은 변압기를 통해 전력 그리드(100)에 연결될 수 있고, 변압기는 예를 들어, 440V인 전력 그리드(100)의 전압을 각각의 부하 요소의 운용 전압으로 감압 또는 승압하여 복수의 부하 요소(600)에 제공할 수 있다.The plurality of load elements 600 in the ship may be various application devices and mechanisms that perform the functions by connecting to the power system in the ship. A plurality of load elements 600 may be connected to the power grid 100 via a transformer and the transformer may be operable to reduce or boost the voltage of the power grid 100, To the load element 600 of FIG.

본 발명의 일 실시예에 따른 선박에서, 복수의 부하 요소(600)는 선내 기기/기구 부하(L0), 복수의 쓰러스터(L1~Lm)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In a ship according to an embodiment of the present invention, the plurality of load elements 600 may include, but is not limited to, an in-vessel device / mechanism load L0, a plurality of thruster (s) L1 to Lm.

선내 기기/기구 부하(L0)는 선박 내에서 전기를 사용하여 운용되는 통상의 기기/기구일 수 있고, 예를 들어, 관제 시스템, 가전 용품, 조명 등 일 수 있다.The in-ship instrument / instrument load L0 may be a conventional instrument / instrument operated by using electricity in the ship, for example, a control system, household appliances, lighting, and the like.

복수의 쓰러스터(L1~Lm)는 선박의 운항용 메인 프로펠러 이외에 보조적인 추진력을 제공하는 전기 모터 및 스크류의 결합일 수 있고, 예를 들어, 선박의 선두에서 선박의 길이 방향에 수직한 방향으로 추진력을 제공하는 바우 쓰러스터(bow thruster) 또는 전방위에 걸쳐 추진력을 제공할 수 있는 아지무스 쓰러스터(azimuth thruster) 일 수 있다.The plurality of thrusters L1 to Lm may be a combination of an electric motor and a screw, which provide an auxiliary propulsion force in addition to the main propeller for the ship. For example, the thrusters L1 to Lm may be arranged in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the ship A bow thruster providing propulsion, or an azimuth thruster capable of providing propulsive forces across the entire range.

본 발명의 일 실시예에 따른 선박에서, 선박은 다이나믹 포지션 동작을 수행하는 선박일 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박은 시간에 따른 선박의 위치 및 각도의 동적 변화에 대하여 선박의 평형을 유지하도록, 보조 동력 수단인 쓰러스터(L1~Lm)를 이용하여 선박의 다이나믹 포지션 동작을 제어할 수 있다.In a ship according to an embodiment of the present invention, the ship may be a ship performing a dynamic position operation. That is, in accordance with an embodiment of the present invention, the ship is provided with auxiliary thrusters (L1 to Lm) to maintain the equilibrium of the ship with respect to the dynamic change of the position and angle of the ship with respect to time, The operation can be controlled.

선박의 다이나믹 포지션 동작을 위한 쓰러스터(L1~Lm)의 가동은 불특정한 선박의 위치 및 각도의 동적 변화에 대응하는 것이므로, 특정되지 않은 시간 구간 동안에, 선박에서 평균적으로 소모하는 부하에 대하여 요동하는 순시 부하의 변동을 야기할 수 있다.Since the operation of the thruster (L1 to Lm) for the dynamic position operation of the ship corresponds to the dynamic change of the position and the angle of the unspecified ship, The instantaneous load may be changed.

이와 같은 선박 내의 전력 그리드(100)에 인가되는 요동하는 순시 부하의 변동에 대응하기 위하여, 선박 내의 복수의 발전기(G1~Gn)는 공급가능한 부하의 충분한 마진을 가지고 있어야 한다. 예를 들어, 선박에서 소모되는 평균 부하(L_A) 이상의 부하를 공급하기 위하여, 하나의 발전기가 평균 부하(L_A)에 비하여 충분히 큰 전력 공급 능력을 가지거나, 추가의 발전기가 최소 부하 공급 상태에서 발전 상태를 유지하고 있어야 한다. 예를 들어, 복수의 발전기(G1~Gn) 중에서, 제1 발전기(예를 들어, G1)가 공급 가능한 최대 부하가 선박 내에서 소모되는 평균 부하(L_A) 이상일 지라도, 동적 위치 제어를 위하여 불특정한 시간 구간 동안 가동되는 쓰러스터의 가동 부하에 대한 마진을 고려하여, 제2 발전기(예를 들어, G2)는 대기 상태를 유지할 필요가 있다. 이 때, 제2 발전기(G2)는, 상대적으로 그 용량에 비하여 낮은 부하를 공급하는 발전 상태를 유지해야 하며, 이는 발전기의 연비를 저해하는 원인이 될 수 있다.In order to cope with the fluctuation of the instantaneous load applied to the power grid 100 in such a vessel, the plurality of generators G1 to Gn in the ship must have a sufficient margin of the load that can be supplied. For example, in order to supply a load equal to or greater than the average load (L_A) consumed at the ship, one generator has a sufficiently large power supply capability as compared with the average load (L_A), or the additional generator It should be maintained. For example, even if the maximum load that can be supplied by the first generator (for example, G1) among the plurality of generators G1 to Gn is equal to or higher than the average load L_A consumed in the ship, Considering the margin for the operating load of the thruster running during the time interval, the second generator (e.g. G2) needs to remain in the standby state. At this time, the second generator G2 must maintain a power generation state that supplies a relatively low load to the second generator G2, which may cause the fuel economy of the generator to be hindered.

하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박에서, 대기 상태를 유지하는 발전기를 사용하지 않고, 대용량 배터리(400)를 이용하여 순시 부하의 변동에 능동적으로 대처할 수 있다.However, in the ship according to the embodiment of the present invention, it is possible to actively cope with the fluctuation of the instantaneous load by using the large capacity battery 400 without using the generator maintaining the standby state.

이러한 대용량 배터리(400)는 DC to AC 변압기 또는 AC to DC 변압기를 통해 전력 그리드(100)에 연결될 수 있고, 선박 내 전력 계통에 대한 보조적인 전력 공급 수단으로 작용할 수 있다. 대용량 배터리(400)는 전력 그리드(100)로부터 전력을 공급 받아 충전되거나 방전하여 전력 그리드(100)에 전력을 공급할 수 있다.This large capacity battery 400 may be connected to the power grid 100 via a DC to AC transformer or an AC to DC transformer and may serve as an auxiliary power supply for the in-ship power system. The large-capacity battery 400 can be supplied with power from the power grid 100 and can be charged or discharged to supply power to the power grid 100.

대용량 배터리(400)는 리튬이온 전지 또는 슈퍼 커패시터일 수 있다. 또한, 대용량 배터리(400)는 리튬이온 전지 및 슈퍼 커패시터 중 하나 이상이 ISO 컨테이너에 탑재된 것일 수 있다.The large capacity battery 400 may be a lithium ion battery or a super capacitor. Also, the large capacity battery 400 may be one in which at least one of the lithium ion battery and the super capacitor is mounted in the ISO container.

대용량 배터리(400)는 미리 설정된 충전치를 유지 또는 추종하도록 충전 또는 방전을 반복할 수 있다. 예를 들어, 대용량 배터리(400)는 미리 설정된 하한 충전치 이하로 방전될 경우, 충전을 시작하고 미리 설정된 상한 충전치 이상으로 충전될 경우 방전되도록 자기 조절될 수 있다. 또한, 예를 들어, 대용량 배터리(400)는 시간에 따라 변동하는 미리 설정된 충방전 목표값을 추종하도록 충방전이 자기 조절될 수 있다.The large capacity battery 400 can repeat charging or discharging so as to maintain or follow a preset charging value. For example, the large capacity battery 400 may be self-regulated to start charging when discharged to a predetermined lower limit charging value and to be discharged when being charged to a predetermined upper limit charging value or more. Also, for example, the large capacity battery 400 can be self-regulated in charge and discharge so as to follow a predetermined charge / discharge target value that varies with time.

나아가, 대용량 배터리(400)는 외부의 배터리 제어 신호(CS_B)에 응답하여 대용량 배터리의 충전 또는 방전 상태를 스위칭할 수 있다. 예를 들어, 대용량 배터리(400)에 충전 개시 신호에 상응하는 배터리 제어 신호(CS_B)가 인가될 때 대용량 배터리는 충전을 시작한다. 방전 개시 신호에 상응하는 배터리 제어 신호(CS_B)가 인가될 때 대용량 배터리(400)는 방전을 시작하도록, 대용량 배터리(400)는 외부 조절식으로 제어될 수 있다.Further, the large capacity battery 400 can switch the charging or discharging state of the large capacity battery in response to the external battery control signal CS_B. For example, when the battery control signal CS_B corresponding to the charge start signal is applied to the large capacity battery 400, the large capacity battery starts charging. The large capacity battery 400 can be controlled externally so that the large capacity battery 400 starts to discharge when the battery control signal CS_B corresponding to the discharge start signal is applied.

복수의 발전기(G1~Gn)는 각각의 발전기(G1~Gn)의 가동 여부 및 가동 부하에 관한 발전기 부하 정보(L_G)를 외부로, 예를 들어, 외부의 제어기(200)에 전달할 수 있다. 또한, 대용량 배터리(400)는, 대용량 배터리(400)의 현재 충전 정도, 충방전 회수, 충전 및 방전 지속 시간 등에 관한 정보를 외부로, 예를 들어, 외부의 제어기(200)에 전달할 수 있다.The plurality of generators G1 to Gn can transmit the generator load information L_G concerning the operation of each of the generators G1 to Gn and the operation load to the outside to the external controller 200, for example. The large capacity battery 400 can also transmit information to the external controller 200, for example, about the present charge level of the large capacity battery 400, the number of charge / discharge cycles, the charge and discharge duration, and the like.

제어기(200)는 각각의 발전기에 발전기 제어 신호(CS_G)를 제공하여 각각의 발전기(G1~Gn)의 가동 여부 및 가동 부하의 정도를 제어할 수 있다. 또한, 제어기(200)는 대용량 배터리(400)에 배터리 제어 신호(CS_B)를 제공하여 대용량 배터리의 충전 또는 방전 여부를 제어할 수 있다. 또한, 제어기(200)는 센서를 통해 전력 그리드(100)에 접속될 수 있고, 센서에 의해 전력 그리드(100)의 전압을 검출할 수 있다.The controller 200 may provide the generator control signal CS_G to each of the generators to control the operation of the generators G1 to Gn and the degree of the operation load. Also, the controller 200 may control the charging or discharging of the large-capacity battery by providing the battery control signal CS_B to the large-capacity battery 400. The controller 200 can also be connected to the power grid 100 via a sensor and can detect the voltage of the power grid 100 by a sensor.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박에서, 제어기(200)는 복수의 발전기(G1~Gn)로부터 발전기 부하 정보(L_G)를 수신하고 전력 그리드(100)의 전압을 검출하여 현재 부하(L_C) 및 평균 부하(L_A)를 산출하고, 산출된 현재 부하(L_C) 및 평균 부하(L_A)를 기초로 발전기 각각의 발전기의 가동 부하 및 대용량 배터리의 충방전을 제어할 수 있다.The controller 200 receives the generator load information L_G from the plurality of generators G1 to Gn and detects the voltage of the power grid 100 to determine the current load L_C and the average load L_A and controls the charging and discharging of the movable loads and the large capacity batteries of the generators of the generators based on the calculated current load L_C and the average load L_A.

더욱 구체적으로, 제어기(200)는 적어도 제1 발전기(예를 들어, G1)의 가동 부하(L_G1)를 전력 계통에서 소모되는 평균 부하(L_A)에 상응하도록 제어할 수 있다. 즉, 평균 부하(L_A)는 발전기가 감당하도록 제어될 수 있다. 또한, 제어기(200)는 현재 전력 계통에서 소모되는 현재 부하(L_C)가 전력 계통에서 소모되는 평균 부하(L_A) 보다 큰 시간 구간 동안 대용량 배터리(400)를 방전시키고, 현재 부하(L_C)가 평균 부하(L_A)보다 작은 시간 구간 동안 대용량 배터리(400)를 충전시킬 수 있다. 즉, 현재 부하(L_C)와 평균 부하(L_A)의 차이 부하는 대용량 배터리(400)가 감당하도록 제어될 수 있다. More specifically, the controller 200 can control at least the movable load L_G1 of the first generator (e.g., G1) to correspond to the average load L_A consumed in the power system. That is, the average load L_A can be controlled so that the generator can afford. Also, the controller 200 discharges the large capacity battery 400 during a time period in which the current load L_C consumed in the current power system is greater than the average load L_A consumed in the power system, and the current load L_C is averaged The large capacity battery 400 can be charged during a time period shorter than the load L_A. That is, the difference load between the current load L_C and the average load L_A can be controlled so that the large capacity battery 400 can take over.

본 명세서에서, 현재 부하(L_C)는 현재 시점에서 전력 그리드(100)에 인가되는 부하의 총량(예를 들어, 산술 합계)을 의미한다. 또한, 평균 부하(L_A)는 현재 시점 이전의 적어도 일정 시간 구간 동안에, 전력 그리드(100)에 인가되는 부하의 평균을 의미한다. 평균은 일정 시간 구간 동안의 부하 총량을 시간으로 나눈 값일 수 있다. 한편, 평균은 단순 평균일 수도 있고, 가중 평균일 수도 있다. In the present specification, the current load L_C means the total amount of load (for example, arithmetic sum) applied to the power grid 100 at the present time point. In addition, the average load L_A means an average of loads applied to the power grid 100 during at least a certain period of time before the current time. The average may be the total load over a period of time divided by time. On the other hand, the average may be a simple average or a weighted average.

이어, 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 제어기(200)의 예시적인 구성들을 상세히 설명한다.Next, referring to FIG. 2, exemplary configurations of the controller 200 according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 전력계통에 대해 제어기(200)의 예시적인 구성들을 더 상세히 도시한 블록도이다.2 is a block diagram illustrating in more detail exemplary configurations of the controller 200 for a power system of a ship in accordance with an embodiment of the present invention shown in FIG.

본 발명의 일 실시예에 따른 선박에서, 제어기(200)는 발전기 부하 제어부(210), 부하 산출부(220), 중앙 제어부(230), 배터리 제어부(240), 운항 정보 DB(250)를 포함할 수 있다.The controller 200 includes a generator load control unit 210, a load calculation unit 220, a central control unit 230, a battery control unit 240, and an operation information DB 250. In the present embodiment, can do.

발전기 부하 제어부(210)는 복수의 발전기(G1~Gn)에 발전기 제어 신호(CS_G)를 전송하고, 복수의 발전기(G1~Gn)로부터 발전기 부하 정보(L_G)를 수신하는 인터페이스일 수 있다.The generator load control unit 210 may be an interface that transmits the generator control signal CS_G to the plurality of generators G1 to Gn and receives the generator load information L_G from the plurality of generators G1 to Gn.

발전기 부하 제어부(210)는 수신된 발전기 부하 정보(L_G)를 부하 산출부(220)로 전달할 수 있다. 또한, 발전기 부하 제어부(210)는 중앙 제어부(230)로부터 발전기 제어 신호(CS_G)를 수신하여 이를 복수의 발전기(G1~Gn)에 전달할 수 있다. 복수의 발전기(G1~Gn)는 외부의 발전기 제어 신호(CS_G)에 응답하여, 각각의 발전기(G1~Gn)의 가동 여부 및 가동 부하를 조절할 수 있다.The generator load controller 210 may transmit the received generator load information L_G to the load calculator 220. The generator load control unit 210 may receive the generator control signal CS_G from the central control unit 230 and may transmit the generator control signal CS_G to the plurality of generators G1 to Gn. The plurality of generators G1 to Gn can control the operation of the generators G1 to Gn and the operation load in response to an external generator control signal CS_G.

센서(300)는 전력 그리드(100)로부터 전압(예를 들어, 전압의 레벨, 진폭, 주파수 등)을 센싱하고, 그 센싱값(V_Sense)를 부하 산출부(220)에 전달할 수 있다. The sensor 300 may sense a voltage (e.g., voltage level, amplitude, frequency, etc.) from the power grid 100 and transmit the sensed value V_Sense to the load calculation unit 220.

부하 산출부(220)는 발전기(G1~Gn)의 총 가동 부하, 선박 내 부하들의 평균 부하(L_A), 선박 내 부하들의 현재 부하(L_C), 현재 부하(L_C)와 총 가동 부하의 차이 등을 산출할 수 있다. , The load calculating unit 220 calculates the load on the ship such as the total operating load of the generators G1 to Gn, the average load L_A of the loads in the ship, the current load L_C of the loads in the ship, Can be calculated. ,

부하 산출부(220)는, 예를 들어, 수신된 발전기 부하 정보(L_G)를 토대로, 현재 발전기(G1~Gn)에서 생산하는 총 가동 부하를 결정할 수 있다.The load calculating unit 220 can determine the total operation loads produced by the generators G1 to Gn based on the received generator load information L_G, for example.

또한, 부하 산출부(220)는 전력 그리드(100)의 센싱값(V_Sense)(즉, 전압의 레벨, 진폭, 주파수 등)을 기초로, 평균 부하(L_A) 및 현재 부하(L_C)를 산출한다. 이어서, 중앙 제어부(230)에 산출된 평균 부하(L_A) 및 현재 부하(L_C)를 제공할 수 있다.The load calculating unit 220 calculates the average load L_A and the current load L_C based on the sensing value V_Sense of the power grid 100 (that is, the voltage level, amplitude, frequency, etc.) . Next, the average load L_A and the current load L_C calculated in the central control unit 230 can be provided.

부하 산출부(220)는 예를 들어, 전력 그리드(100)의 전압의 진폭과 특정 진폭 사이의 편차(이하, "진폭 편차"라 함)를 모니터링하거나, 전력 그리드(100)의 전압의 주파수와 특정 주파수 사이의 편차(이하, "주파수 편차"라 함)를 모니터링할 수 있다. 여기서, 특정 진폭 및 특정 주파수는 예를 들어, 현재 복수의 발전기(G1~Gn)에서 생산하는 총 가동 부하에 대응되는 값일 수 있다. 전술한 것과 같이, 현재 부하(L_C)는, 현재 시점에서 전력 그리드(100)에 연결된 모든 부하들의 산술 합계에 대응한다. 따라서, "진폭 편차"는 현재 부하(L_C)와 총 가동 부하의 차이에 상응할 수 있다. 마찬가지로, "주파수 편차"도, 현재 부하(L_C)와 총 가동 부하의 차이에 상응할 수 있다.The load calculation unit 220 may monitor the deviation between the amplitude of the voltage of the power grid 100 and a specific amplitude (hereinafter referred to as "amplitude deviation") or the frequency of the voltage of the power grid 100 (Hereinafter referred to as "frequency deviation") between specific frequencies. Here, the specific amplitude and the specific frequency may be, for example, a value corresponding to the total operation load currently produced by the plurality of generators G1 to Gn. As described above, the current load L_C corresponds to the arithmetic sum of all loads connected to the power grid 100 at the current point in time. Thus, the "amplitude deviation" may correspond to the difference between the current load L_C and the total operating load. Likewise, "frequency deviation" may correspond to the difference between the current load L_C and the total operating load.

예를 들어, 현재 부하(L_C)가 현재 발전기(G1~Gn)에서 생산하는 총 가동 부하보다 크다면, 전력 그리드(100)로부터 검출된 전압의 진폭은 작아지거나 전압의 주파수는 감소될 수 있다. 반대로, 현재 부하(L_C)가 현재 발전기(G1~Gn)에서 생산하는 총 가동 부하보다 작다면, 전력 그리드(100)로부터 검출된 전압의 진폭은 커지거나 전압의 주파수는 증가될 수 있다. For example, if the current load L_C is greater than the total operating load produced by the current generators G1-Gn, the amplitude of the voltage detected from the power grid 100 may be reduced or the frequency of the voltage may be reduced. Conversely, if the current load L_C is less than the total operating load produced by the current generators G1-Gn, the amplitude of the voltage detected from the power grid 100 may increase or the frequency of the voltage may increase.

정리하면, 부하 산출부(220)는, "진폭 편차"와 "주파수 편차"를 토대로, 현재 부하(L_C)와 총 가동 부하의 차이를 산출할 수 있다. In summary, the load calculating unit 220 can calculate the difference between the current load L_C and the total operation load based on the "amplitude deviation" and the "frequency deviation".

또한, 부하 산출부(220)는, 현 시점 이전에 산출되었던 현재 부하(L_C)들의 임의의 표본들을 임의의 시간 구간에 대하여 평균함으로써 평균 부하(L_A)를 산출할 수 있다. 다만, 평균 부하(L_A)는 요동하는 현재 부하(L_C)의 평균적인 경향성을 나타내는 것으로 이해되어야 한다. 단지, 이전 시점의 현재 부하(L_C)들의 평균만이 아니라, 이전 시점 및 현재 시점의 현재 부하(L_C)들의 경향성을 고려하여 판단될 수 있는 것으로 해석되어야 할 것이다.Further, the load calculating unit 220 may calculate the average load L_A by averaging any samples of the current loads L_C that have been calculated before the current time, over a certain time period. However, it should be understood that the average load (L_A) represents the average tendency of the fluctuating current load (L_C). It should be understood that the present invention can be determined not only based on the average of the current loads L_C at the previous time but also the tendency of the current loads L_C at the previous time and the present time.

배터리 제어부(240)는 대용량 배터리(400)에 배터리 제어 신호(CS_B)를 전송한다. 배터리 제어부(240)는 대용량 배터리(400)로부터 대용량 배터리(400)의 현재 충전 정도, 충방전 회수, 충전 및 방전 지속 시간 등에 관한 정보를 수신하는 인터페이스일 수 있다.The battery control unit 240 transmits the battery control signal CS_B to the large capacity battery 400. The battery control unit 240 may be an interface for receiving information on the present charge level, the number of charge / discharge cycles, the charge and discharge duration, and the like of the large capacity battery 400 from the large capacity battery 400. [

배터리 제어부(240)는 대용량 배터리(400)로부터 수신된 상기 정보를 중앙 제어부(230)로 전달할 수 있다. 또한, 배터리 제어부(240)는 중앙 제어부(230)로부터 배터리 제어 신호(CS_B)를 수신하여 이를 대용량 배터리(400)에 전달할 수 있다. 대용량 배터리(400)는 외부의 배터리 제어 신호(CS_B)에 응답하여, 충전 또는 방전 상태를 스위칭할 수 있다.The battery control unit 240 may transmit the information received from the large capacity battery 400 to the central control unit 230. The battery control unit 240 may receive the battery control signal CS_B from the central control unit 230 and may transmit the battery control signal CS_B to the large capacity battery 400. [ The large capacity battery 400 can switch the charging or discharging state in response to an external battery control signal CS_B.

중앙 제어부(230)는 발전기 부하 제어부(210)를 통해 발전기 제어 신호(CS_G)를 각각의 발전기(G1~Gn)에 제공할 수 있고, 이에 중앙 제어부(230)는 각각의 발전기의 가동 여부 및 가동 부하를 제어할 수 있다. 또한, 중앙 제어부(230)는 배터리 제어부(240)를 통해 대용량 배터리(400)에 배터리 제어 신호(CS_B)를 제공할 수 있고, 이에 중앙 제어부(230)는 대용량 배터리(400)의 충전 또는 방전 여부를 제어할 수 있다.The central control unit 230 may provide the generator control signals CS_G to the respective generators G1 to Gn through the generator load control unit 210. The central control unit 230 then determines whether the generators are activated The load can be controlled. The central control unit 230 may provide the battery control signal CS_B to the large capacity battery 400 through the battery control unit 240. The central control unit 230 may determine whether the large capacity battery 400 is charged or discharged Can be controlled.

구체적으로, 중앙 제어부(230)는 부하 산출부(220)로부터 수신된 현재 부하(L_C) 및 평균 부하(L_A)를 기초로 각각의 발전기(G1~Gn)의 가동 여부 및 가동 부하를 결정하여 이에 상응하는 발전기 제어 신호(CS_G)를 생성할 수 있다. 또한, 중앙 제어부(230)는 현재 부하(L_C) 및 평균 부하(L_A)를 기초로 대용량 배터리(400)의 충방전 타이밍을 결정하여 이에 상응하는 배터리 제어 신호(CS_B)를 생성할 수 있다Specifically, the central control unit 230 determines whether the generators G1 to Gn are in operation and the operation load based on the current load L_C and the average load L_A received from the load calculation unit 220, And may generate a corresponding generator control signal CS_G. The central control unit 230 may determine the charge and discharge timing of the large capacity battery 400 based on the current load L_C and the average load L_A to generate the corresponding battery control signal CS_B

더욱 구체적으로, 중앙 제어부(230)는 적어도 하나의 발전기(예를 들어, G1)의 가동 부하(L_G1)를 평균 부하(L_A)에 상응하도록 제어할 수 있다. 즉, 중앙 제어부(230)는 평균 부하(L_A)가 일정하게 유지되거나 완만한 속도로 증감할 때, 복수의 발전기(G1~Gn)에서 생산하는 부하에 대응하는 가동 부하가 이러한 평균 부하(L_A)에 일치하거나 근접하도록 하는 발전기 제어 신호(CS_G)를 생성하여 복수의 발전기(G1~Gn)에 제공할 수 있다.More specifically, the central control unit 230 can control the movable load L_G1 of at least one generator (for example, G1) to correspond to the average load L_A. That is, when the average load L_A is constant or increases or decreases at a gentle speed, the central control unit 230 determines that the movable load corresponding to the load produced by the plurality of generators G1 to Gn is the average load L_A, The generator control signal CS_G can be generated and provided to the plurality of generators G1 to Gn.

또한, 중앙 제어부(230)는 현재 부하(L_C)와 평균 부하(L_A)를 비교할 수 있고, 현재 부하(L_C)가 평균 부하(L_A) 보다 큰 시간 구간 동안 대용량 배터리의 방전을 지시하는 배터리 제어 신호(CS_B)를 대용량 배터리(400)에 제공할 수 있다. 반대로, 현재 부하(L_C)가 평균 부하(L_A) 부하 보다 작은 시간 구간 동안 대용량 배터리(400)의 충전을 지시하는 배터리 제어 신호(CS_B)를 대용량 배터리에 제공할 수 있다.The central control unit 230 may compare the current load L_C with the average load L_A and may determine that the current load L_C is greater than the average load L_A, (CS_B) can be provided to the large capacity battery (400). Conversely, the battery control signal CS_B for instructing the charging of the large capacity battery 400 can be provided to the large capacity battery during a time period in which the current load L_C is smaller than the average load L_A load.

즉, 중앙 제어부(230)는 발전기(G1~Gn)에서 생산하는 가동 부하가 평균 부하(L_A)를 추종하도록 제어하며, 예를 들어, 쓰러스터에 의해 불특정한 시점에서 유발되는 현재 부하(L_C)의 요동을 대용량 배터리의 충방전을 통해 보상할 수 있다. 이와 관련한 더 상세한 설명은 이후 도 3 내지 도 7을 참조하여 기술된다.That is, the central control unit 230 controls the operation load generated by the generators G1 to Gn to follow the average load L_A. For example, when the current load L_C is generated at an unspecified time by the thruster, Can be compensated by charging and discharging the large capacity battery. A more detailed description thereof will be described with reference to Figs. 3 to 7 hereinafter.

운항 정보 DB(250)는 선박의 항해 스케쥴링에 관한 정보(S_I)가 기록된 데이터베이스 일 수 있다.The flight information DB 250 may be a database in which information (S_I) regarding the navigation scheduling of the ship is recorded.

운항 정보 DB(250)는 선박의 항해 스케쥴링에 관한 정보(S_I)를 중앙 제어부(230)로 제공할 수 있고, 중앙 제어부(230)는 선박의 항해 스케쥴링을 고려하여, 대용량 배터리(400)의 추가적인 충전 또는 방전 시간 구간을 설정할 수 있다.The navigation information DB 250 may provide information S_I about the navigation scheduling of the ship to the central control unit 230 and the central control unit 230 may provide additional information The charging or discharging time interval can be set.

도 3은 순항 중인 선박의 예시적인 현재 부하를 도시한 그래프이다.도 4는 도 3의 그래프의 일부를 확대 도시한 그래프이다.Figure 3 is a graph showing an exemplary current load of a ship being cruised; Figure 4 is an enlarged view of a portion of the graph of Figure 3;

도 3 및 도 4를 참조하면, 순항하는 선박에서 소모되는 부하는 일반적으로 시간에 따라 큰 변동 없이 일정하게 또는 낮은 기울기로 증감할 것으로 예측될 수 있다. 이에, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 시간에 대한 선박의 현재 부하(L_C)의 그래프는 일정한 값으로 유지되는 평활 구간(S_P)를 가질 수 있다.Referring to FIGS. 3 and 4, it can be expected that the load consumed in a cruising ship will generally increase or decrease with a constant or low slope without significant fluctuation with time. 3 and 4, the graph of the ship's current load L_C with respect to time may have a smoothing interval S_P maintained at a constant value.

참고로, 도 3 및 도 4에서 세로축의 부하(%)의 단위는 복수의 발전기(G1~Gn) 중 하나의 발전기가 생산할 수 있는 최대 가동 부하를 100%로 가정하여 도시한 것이고, 가로축은 초(sec) 단위의 시간이다.3 and 4, the units of the load (%) on the vertical axis are shown assuming that the maximum operating load that can be produced by one of the generators (G1 to Gn) is 100% (sec).

순항 중에 예를 들어, 동적 위치 제어를 위해 쓰러스터와 같은 대용량의 부하를 사용하는 경우, 선박에서 소모하는 부하는 크게 요동할 수 있고, 이에, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 시간에 대한 선박의 현재 부하(L_C)의 그래프는 특정 시간 구간 동안 시간에 대해 요동하는 요동 구간(F_P)를 가질 수 있다.If, for example, a large load such as a thruster is used for dynamic positioning during cruising, the load consumed by the ship may fluctuate greatly and, as shown in Figs. 3 and 4, The graph of the current load L_C of the ship may have a rocking period F_P that oscillates with respect to time during a specific time period.

도 3 및 도 4에서, 요동 구간의 현재 부하(L_C)의 최대 값(Max_P)은 130%이며 최소 값(Min_P)은 60%로 예시되었다. 또한, 순항하는 선박의 평균 부하(L_A)는 80%로 예시되었다.3 and 4, the maximum value Max_P of the current load L_C in the swing interval is 130% and the minimum value Min_P is illustrated as 60%. In addition, the average load (L_A) of the cruising ship is illustrated as 80%.

즉, 도시된 예시에서, 순항하는 선박의 평균 부하(L_A)는 80%이고 이는 적어도 하나의 발전기가 생산 가능한 가동 부하의 범위 이내이므로, 평활 구간(S_P) 동안 하나의 발전기만이 전력을 생산하여 전력 계통에 전력을 공급하는 것이 효율적일 수 있다.That is, in the example shown, the average load L_A of the cruising ship is 80%, which means that at least one generator is within the range of producible operating loads, so that only one generator during the smoothed section S_P produces power It may be efficient to supply power to the power system.

그러나, 예를 들어, 동적 위치제어 선박에서 쓰러스터를 가동과 같은 특별한 부하 소요가 발생할 수 있으며, 이러한 부하 소요에 대응하기 위하여 복수의 발전기(G1~Gn)는 공급가능한 부하의 마진을 가지고 있어야 한다.However, for example, a special load requirement such as the operation of a thruster in a dynamic position control vessel may occur, and in order to cope with such a load requirement, a plurality of generators (G1 to Gn) .

즉, 도 3 및 도 4에서 예시된 바와 같이, 요동 구간(F_P)의 현재 부하(L_C)의 최대 값(Max_P)가 130%일 때, 하나의 발전기의 가동 부하(100%)로는 요동 구간에서의 현재 부하(L_C)의 변동에 대응할 수 없으며, 모자라는 전력을 공급하는 추가적인 전력 공급원이 요구될 수 있다.3 and 4, when the maximum value Max_P of the current load L_C of the rocking interval F_P is 130%, the operating load (100%) of one generator is set at Can not accommodate variations in the current load (L_C) of the power source, and an additional power source may be required to supply power that is insufficient.

요동 구간(F_P)에서 모자라는 전력을 공급하기 위한 가장 쉬운 접근은 추가의 발전기를 더 가동하는 것일 수 있다. 이와 관련하여, 아래에서 도 5를 참조하여 더 상술한다.The easiest approach to supply power that is scarce in the swing interval (F_P) may be to run additional generators. In this regard, further details will be described below with reference to FIG.

본 발명은 요동 구간(F_P)에서 모자라는 전력을 공급하기 위한 다른 접근으로서, 평균 부하(L_A) 및 현재 부하(L_C)를 기초로 발전기의 가동 부하 및 대용량 배터리의 충방전을 제어하는 것을 제시한다. 이와 관련하여, 아래에서 도 6을 참조하여 더 상술한다.The present invention proposes to control charging and discharging of a movable load and a large capacity battery of a generator based on an average load (L_A) and a current load (L_C) as another approach for supplying power that is short in the swing interval F_P . In this regard, further details will be described below with reference to FIG.

도 5는 도 4의 그래프로 도시된 현재 부하에 대해서, 추가의 발전기가 가동될 때의 가동부하를 예시적으로 도시한 그래프이다.도 6은 도 4의 그래프로 도시된 현재 부하에 대해서, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 발전기의 가동 부하 및 대용량 배터리의 충방전 부하를 함께 도시한 그래프이다.도 7은 하나의 발전기의 가동 부하에 대한 단위 생산전력당 연료소모를 도시한 그래프이다.5 is a graph exemplarily showing a moving load when an additional generator is activated for the current load shown in the graph of Fig 4. Fig.6 is a graph showing the relationship between the current load shown in the graph of Fig.4 FIG. 7 is a graph showing fuel consumption per unit production electric power of a single generator according to an embodiment of the present invention; FIG.

우선, 도 5를 참조하면, 예를 들어, 2대의 발전기(G1, G2)를 사용하는 경우를 설명한다. 제1 발전기(G1)의 가동 부하(L_G1) 및 제2 발전기(G2)의 가동 부하(L_G2)의 합은, 현재 부하(L_C)에 대응될 수 있다.First, referring to Fig. 5, a case where two generators G1 and G2 are used will be described, for example. The sum of the movable load L_G1 of the first generator G1 and the movable load L_G2 of the second generator G2 may correspond to the current load L_C.

발전기(G1, G2)가 시동되어 전력을 공급하기 까지 상당한 지연 시간이 있을 수 있기 때문에, 요동 구간(F_P)에서의 현재 부하(L_C)의 변동에 대응하기 위하여, 추가의 발전기가 사용되는 될 때, 추가의 발전기는 항시 시동 상태를 유지해야할 필요가 있다. 즉, 도 5에 예시된 바와 같이, 요동 구간에서의 현재 부하(L_C)의 변동에 대응하기 위하여, 제2 발전기(G2)는 예를 들어, 20%의 가동 부하를 유지할 수 있다.Since there is a considerable delay time until the generators G1 and G2 start to supply power, in order to cope with fluctuations of the current load L_C in the fluctuation period F_P, when additional generators are used , The additional generator needs to be kept in the starting state at all times. That is, as illustrated in Fig. 5, the second generator G2 can maintain, for example, 20% of the operating load in order to cope with fluctuation of the current load L_C in the swing interval.

이 때, 제1 발전기(G1)는 평활 구간에서 60%의 가동 부하를 가질 수 있고, 요동 구간(F_P)에서 가동 부하의 증감을 반복할 수 있고, 요동 구간(F_P)의 현재 부하(L_C)가 최대 값을 갖는 지점에서 제1 발전기(G1)는 100%에 근접한 최대의 가동 부하(Max_P_G1)를 가질 수 있다. 제2 발전기(G2)는 대기 상태로서 20%의 가동 부하 상태를 유지할 수 있고, 요동 구간의 현재 부하(L_C)가 최대가 되는 지점에서 제2 발전기는 약 30%인 최대 가동 부하(Max_P_G2)를 가질 수 있다.At this time, the first generator G1 can have an operating load of 60% in the smoothing section, repeat the increase and decrease of the working load in the swinging period F_P, and the current load L_C of the swinging period F_P, The first generator G1 may have a maximum operating load Max_P_G1 close to 100%. The second generator G2 can maintain a 20% operating load state as a standby state and at a point where the current load L_C of the oscillation section becomes maximum, the second generator generates a maximum operating load Max_P_G2 of about 30% Lt; / RTI >

도 7을 참조하면, 일반적으로 하나의 디젤 발전기에서 생산되는 가동 부하가 증가함에 따라 단위 생산전력당 연료소모(g/kwh)는 점진적으로 감소되며, 대략 가동 부하가 80%인 지점에서 단위 생산 전력당 연료 소모가 최소 값을 갖는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 7, fuel consumption (g / kwh) per unit production electric power is gradually decreased as an operation load produced by a single diesel generator increases, and unit production electric power It can be confirmed that the fuel consumption per minute is the minimum value.

즉, 최대효율부하는 연비가 최대가 되는 지점의 가동 부하이다. 디젤 발전기는 가동 부하가 최대효율부하에 근접하게 증가할수록 그 연비가 증가됨을 확인할 수 있다.That is, the maximum efficiency load is the operating load at the point where the fuel consumption becomes maximum. It can be seen that the diesel generator increases its fuel economy as the moving load increases close to the maximum efficiency load.

다시, 도 5를 참조하면, 제1 발전기(G1)는 평활 구간(S_P)에서 대략 60%의 가동 부하를 가지며 제2 발전기(G2)는 평활 구간(S_P)에서 대략 20%의 가동 부하를 가진다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 선박 내 전력 계통의 평균 부하(L_A)는 80%임에도 불구하고, 제2 발전기는 요동 구간의 현재 부하(L_C) 변동에 대응하기 위하여 약 20%의 가동 부하를 유지하여야 하고, 이에 따라 제1 발전기는 60%의 가동 부하 상태를 유지하게 된다. 하나의 발전기(예를 들어, G1)로 공급 가능한 부하에 대하여, 두 개의 발전기(G1, G2)가 가동 부하를 공급하는 것은, 각각의 발전기(G1, G2)의 가동 부하가 감소되는 것으로 해석된다. 즉, 도 7을 참조하면, 발전기(G1, G2)의 연비가 감소됨을 알 수 있다. 5, the first generator G1 has approximately 60% of the operating load in the smoothing interval S_P and the second generator G2 has approximately 20% of the operating load in the smoothing interval S_P . That is, as shown in FIG. 4, although the average load L_A of the power system in the ship is 80%, the second generator has about 20% of the operating load So that the first generator maintains a 60% operating load state. It is interpreted that the two generators G1 and G2 supply the movable load to the load which can be supplied to one generator (for example, G1), that the moving loads of the respective generators G1 and G2 are reduced . That is, referring to FIG. 7, it can be seen that the fuel consumption of the generators G1 and G2 is reduced.

특히, 대기 상태를 유지하는 제2 발전기(G2)의 경우, 시동을 유지하는 가장 낮은 가동 부하 상태인 대략 20%의 가동 부하를 가질 수 있고 이는 도 7로부터 가장 낮은 연비를 생성하는 가동 부하임을 알 수 있다. In particular, in the case of the second generator G2 that maintains the standby state, it can have approximately 20% of the operating load, which is the lowest operating load state that keeps starting, which is the operating load that produces the lowest fuel economy from FIG. .

한편, 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 제어기(200)는 평균 부하(L_A) 및 현재 부하(L_C)를 산출하고, 제1 발전기(G1)의 가동 부하(L_G1)를 평균 부하(L_A)에 상응하도록 제어할 수 있다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 평균 부하(L_A)가 80%일 때, 제1 발전기(G1)는 80%의 가동 부하(L_G1)을 가질 수 있고, 이는 평탄 구간(S_P) 및 요동 구간(F_P) 모두에서 유지된다.6, the controller 200 of the ship according to an embodiment of the present invention calculates the average load L_A and the current load L_C and calculates the average load L_A and the current load L_C based on the operating load L_G1 of the first generator G1, Can be controlled to correspond to the average load L_A. 6, when the average load L_A is 80%, the first generator G1 can have the 80% of the movable load L_G1, which is equivalent to the flat interval S_P and the swing interval (F_P).

또한, 제어기(200)는 현재 부하(L_C)가 평균 부하(L_A) 보다 큰 시간 구간 동안 대용량 배터리(400)를 방전시키고 현재 부하(L_C)가 평균 부하(L_A) 보다 작은 시간 구간 동안 대용량 배터리(400)를 충전시키도록 대용량 배터리를 제어할 수 있다. The controller 200 also discharges the large capacity battery 400 during a time period in which the current load L_C is larger than the average load L_A and the large battery 400 during the time period in which the current load L_C is smaller than the average load L_A. 400 can be charged.

즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 발전기(G1)의 가동 부하(L_G1)의 가동 부하를 평균 부하(L_A)에 근접한 80% 수준을 유지한다. 현재 부하(L_C)가 평균 부하(L_A)보다 큰 시간 구간(+) 동안 대용량 배터리는 방전되어 전력 계통에 전력을 공급할 수 있다. 현재 부하(L_C)가 평균 부하(L_A)보다 작은 시간 구간(-) 동안 대용량 배터리는 충전되어 전력 계통으로부터 전력을 공급받을 수 있다.That is, as shown in FIG. 6, the movable load of the movable load L_G1 of the first generator G1 is maintained at 80%, which is close to the average load L_A. During a time period (+) where the current load L_C is greater than the average load L_A, the large capacity battery is discharged and can supply power to the power system. During a time period (-) in which the current load L_C is less than the average load L_A, the large capacity battery is charged and can receive power from the power system.

즉, 평균 부하(L_A)가, 복수의 발전기 중 하나의 발전기(G1)의 최대 효율 부하보다 작은 경우, 하나의 발전기(G1)만 구동되고, 나머지 발전기(G2)는 구동되지 않을 수도 있다. 하나의 발전기(G1)로 평균 부하(L_A)를 감당하고, 나머지 부하는 대용량 배터리로 감당할 수 있다. 따라서, 나머지 발전기(G2)가 대략 20%의 낮은 가동 부하로 구동되고 있을 필요가 없다.That is, when the average load L_A is smaller than the maximum efficiency load of one of the plurality of generators G1, only one generator G1 may be driven, and the remaining generators G2 may not be driven. One generator G1 can support the average load L_A, and the remaining loads can be handled with a large capacity battery. Therefore, it is not necessary that the remaining generators G2 are driven by an operating load as low as approximately 20%.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박은 하나의 발전기의 최대 가동 부하 범위 내의 평균 부하(L_A)에 대하여, 추가적인 발전기의 시동 없이도 임의의 부하 소요에 대한 충분한 마진을 확보할 수 있으며, 추가적인 발전기의 사용으로 인한 연비 감소를 회피할 수 있다. Therefore, the ship according to the embodiment of the present invention can secure a sufficient margin for any load requirement without starting an additional generator for the average load L_A within the maximum operating load range of one generator, Can be avoided.

나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박에서, 적어도 하나의 발전기(예를 들어, G1)는 평균 부하(L_A)에 상응하는 가동 부하를 가진다. 따라서, 시간에 대하여 일정하거나, 시간에 대하여 낮은 기울기를 갖는 가동 부하 변동을 가지므로, 발전기의 급감가속을 억제할 수 있다. 이는, 발전기의 노후화를 억제할 것으로 기대할 수 있다.Further, in a ship according to an embodiment of the present invention, at least one generator (for example, G1) has a moving load corresponding to the average load L_A. Therefore, since there is a fluctuation of the operation load with a constant time or with a low slope with respect to time, the acceleration of the generator can be suppressed. This can be expected to suppress the aging of the generator.

특히, 선박이 다이나믹 포지션(dynamic position) 동작을 수행할 때, 상기 평균 부하(L_A)를 발전기가 담당하고, 현재 부하(L_C)와 평균 부하(L_A)의 차이 부하를 대용량 배터리가 담당하는 것은 매우 효과적일 수 있다. 다이나믹 포지션 동작은, 예를 들어, 드릴쉽(Drillship)과 같은 선박이 해상의 작업영역에서 정박할 수 있도록 조류, 바람, 파고의 영향에도 위치를 유지할 수 있도록 하는 것이다. 다이나믹 포지션 동작을 할 때, 경험적으로 평균 부하(L_A)가 일정하고, 갑작스런 조류, 바람, 파고 등에 의해서 순간적인 부하가 발생되는 경우가 많기 때문이다. 또한, 다이나믹 포지션 동작을 수행할 때는, 대용량 배터리는 슈퍼 캐패시터를 사용할 수 있다. 왜냐하면, 다이나믹 포지션 동작시에는, 에너지 저장 용량은 크지 않아도 되지만, 순간적인 출력은 커야 하기 때문이다.Particularly, when the ship performs a dynamic position operation, it is very difficult for the generator to take the average load L_A and the large capacity battery to handle the difference load between the current load L_C and the average load L_A It can be effective. The dynamic position motion allows the vessel to maintain its position even under the influence of algae, wind and wave so that, for example, a vessel, such as a drillship, can anchor in the marine working area. In dynamic position operation, empirically, the average load (L_A) is constant, and instantaneous load is often caused by sudden bird, wind, or wave. Further, when performing the dynamic position operation, a super capacitor can be used for a large capacity battery. This is because, in the dynamic position operation, the energy storage capacity need not be large, but the instantaneous output must be large.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박은, 가동 부하가 일반적인 순항시의 사전에 측정된 평균 부하(L_A)에 상응하는 발전기(G1)를 설치할 수 있다. 따라서, 순항시 적어도 하나의 발전기는 그 가동 부하가 가능한 최대효율부하에 근접할 수 있으며, 이로써, 선박 운항의 연비가 개선될 수 있다.Further, a ship according to an embodiment of the present invention may be provided with a generator G1 in which the operation load corresponds to a pre-measured average load L_A at the time of normal cruise. Thus, at the time of cruise, at least one generator can be close to the maximum efficient load that the movable load is capable of, thereby improving the fuel economy of the ship operation.

본 발명의 일 실시예에서, 만일 평균 부하(L_A)가 적어도 하나의 발전기의 최대 가동 부하, 예를 들어 100% 가동 부하, 또는 최대 효율 부하, 예를 들어 80% 가동 부하를 초과한다면, 추가의 발전기가 발전을 시작할 수 있다.In one embodiment of the invention, if the average load L_A exceeds the maximum operating load of at least one generator, for example 100% operating load, or maximum efficiency load, for example 80% operating load, The generator can start generating power.

이하에서는, 평균 부하(L_A)가 최대 가동 부하 또는 최대 효율 부하를 초과할 때의 본 발명의 일 실시예에 따른 발전기들의 발전 제어 및 그 양상을 도 8 및 도 9를 참조하여 설명한다.Hereinafter, power generation control and aspects of the generators according to the embodiment of the present invention when the average load L_A exceeds the maximum operation load or the maximum efficiency load will be described with reference to Figs. 8 and 9. Fig.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 제어기(200)의 충방전 제어 프로세스를 도시한 순서도이다.8 is a flowchart showing a charge / discharge control process of the controller 200 of the ship according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 제어기(도 2의 200 참조)는 발전기 부하 정보(L_G) 및 전력 그리드(100)의 전압을 기초로, 평균 부하(L_A) 및 현재 부하(L_C)를 결정할 수 있다(810).8, the controller (see 200 in FIG. 2) may determine the average load L_A and the current load L_C based on the generator load information L_G and the voltage of the power grid 100 (810 ).

이어, 제어기(200)는 평균 부하(L_A)와 최대 효율 부하(예를 들어, 80%)를 비교할 수 있다(820). 최대 효율 부하의 값(80%)은 발전기에 따라서 변경될 수 있다. 다만, 도 8에 도시된 실시예에서, 제어기(200)는 평균 부하(L_A)와 최대 효율 부하의 크기를 비교하나, 다른 실시예에서, 제어기(200)는 평균 부하(L_A)와 적어도 하나의 발전기의 최대 가동 부하를 비교할 수도 있다.The controller 200 may then compare 820 the average load L_A with a maximum efficiency load (e.g., 80%). The value of the maximum efficiency load (80%) can be changed depending on the generator. 8, the controller 200 compares the average load L_A with the magnitude of the maximum efficiency load, while in another embodiment, the controller 200 calculates the average load L_A and at least one It is also possible to compare the maximum operating load of the generator.

이어, 만일, 최대 효율 부하가 평균 부하(L_A)보다 작다면, 즉 평균 부하(L_A)가 최대 효율 부하보다 크다면("N"), 제어기(200)는 추가의 발전기를 가동 시킨다(840).If the maximum efficiency load is less than the average load L_A, that is, if the average load L_A is greater than the maximum efficiency load ("N"), the controller 200 activates an additional generator 840 .

이어, 만일, 최대 효율 부하가 평균 부하(L_A) 이상이거나("Y"), 추가의 발전기가 가동되었다면, 제어기(200)는 현재 부하(L_C)와 평균 부하(L_A)의 크기를 비교한다(830).The controller 200 then compares the magnitude of the current load L_C with the magnitude of the average load L_A if the maximum efficiency load is greater than or equal to the average load L_A ("Y") and the additional generator is running 830).

이어, 만일 현재 부하(L_C)가 평균 부하(L_A)보다 크지 않다면("N"), 제어기(200)는 대용량 배터리를 충전시킨다(860). 만일 현재 부하(L_C)가 평균 부하(L_A) 이상이라면("Y"), 제어기(200)는 대용량 배터리를 방전시킨다(850).Next, if the current load L_C is not greater than the average load L_A ("N"), the controller 200 charges 860 the large capacity battery. If the current load L_C is greater than or equal to the average load L_A ("Y"), the controller 200 discharges the large capacity battery 850.

이후, 블록(810)의 단계로 복귀될 수 있고, 제어기(200)의 충방전 제어는 계속 반복 진행될 수 있다.Thereafter, it may be returned to the step of the block 810, and the charge / discharge control of the controller 200 may be continuously repeated.

도 9는 예시적인 선박의 시간에 따른 부하 변동에 대하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 복수의 발전기(G1~Gn)의 가동 부하 변동의 양상을 도시한 그래프이다.9 is a graph showing an aspect of the fluctuation of the operating load of the plurality of generators (G1 to Gn) of the ship in accordance with an embodiment of the present invention, with respect to load variation with time of an exemplary ship.

도 9에 도시된 바와 같이, 선박의 시간에 따른 총 부하가 대략 150%의 평균 부하(L_A)를 가지고 시간에 따라 최대 180% 최소 130%로 변동하는 것이 예시된다.As shown in Fig. 9, it can be illustrated that the total load over time of the ship varies by at most 180% and at least 130% with time with an average load L_A of approximately 150%.

도 9를 참조하면, 제어기(200)는 평균 부하(L_A)가 제1 발전기(G1)의 최대효율부하보다 클 때, 제1 발전기(G1)의 가동 부하(L_G1)를 제1 발전기(G1)의 최대효율부하에 상응하도록 유지한다. 제1 발전기(G1)의 가동 부하(L_G1)와 제2 발전기(G2)의 가동 부하(L_G2)의 합이 평균 부하(L_A)에 상응하도록 제1 발전기(G1) 및 제2 발전기(G2)를 제어할 수 있다.9, when the average load L_A of the first generator G1 is greater than the maximum efficiency load of the first generator G1, the controller 200 controls the first generator G1 to move the movable load L_G1 of the first generator G1, To the maximum efficiency load of. The first generator G1 and the second generator G2 are controlled so that the sum of the movable load L_G1 of the first generator G1 and the movable load L_G2 of the second generator G2 corresponds to the average load L_A Can be controlled.

예를 들어, 제어기(200)는 시간에 따른 현재 부하(L_C)의 변동에 독립적으로, 제1 발전기(G1)의 가동 부하(L_G1)를 제1 발전기(G1)의 최대 효율 부하(약 80%)에 상응하게 유지할 수 있다. For example, the controller 200 may control the maximum load efficiency (about 80%) of the first generator G1 to the maximum load of the first generator G1, independently of the variation of the current load L_C over time, ). ≪ / RTI >

또한, 제어기(200)는 시간에 따른 현재 부하(L_C)의 변동에 독립적으로, 제1 발전기(G1)의 가동 부하(L_G1)와 제2 발전기(G2)의 가동 부하(L_G2)의 합이 평균 부하(L_A)에 상응하도록 제2 발전기(G2)의 가동 부하(L_G2)를 유지(예를 들어, 70%)로 유지할 수 있다.The controller 200 calculates the average of the sum of the operating load L_G1 of the first generator G1 and the operating load L_G2 of the second generator G2 independently of the variation of the current load L_C over time (For example, 70%) of the movable load L_G2 of the second generator G2 so as to correspond to the load L_A.

또는, 제어기(200)는 제 1 발전기(G1) 및 제 2 발전기(G2)의 가동 부하가 각각 최대 효율 부하에 상응하도록 제 1 발전기(G1) 및 제 2 발전기(G2)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어기(200)는 제 1 발전기(G1) 및 제 2 발전기(G2) 모두가 80%의 가동 부하로 동작하도록 제어할 수도 있다.Alternatively, the controller 200 can control the first generator G1 and the second generator G2 such that the movable loads of the first generator G1 and the second generator G2 respectively correspond to the maximum efficiency load. For example, the controller 200 may control both the first generator G1 and the second generator G2 to operate at an operating load of 80%.

또는, 제어기(200)는 제 1 발전기(G1)의 가동 부하(L_G1)와 제 2 발전기(G2)의 가동 부하(L_G2)가 동일하게 되도록 제어할 수도 있다. 즉, 평균 부하(L_A)가 150%인 경우 제 1 발전기(G1)의 가동 부하(L_G1) 및 제 2 발전기(G2)의 가동 부하(L_G2)는 각각 75%일 수 있는 것이다. 이하, 각 발전기의 가동 부하가 동일한 경우 해당 가동 부하를 "분할 효율 부하"라 한다.Alternatively, the controller 200 may control so that the movable load L_G1 of the first generator G1 and the movable load L_G2 of the second generator G2 are equal to each other. That is, when the average load L_A is 150%, the movable load L_G1 of the first generator G1 and the movable load L_G2 of the second generator G2 may be 75%, respectively. Hereinafter, when the moving loads of the respective generators are the same, the corresponding moving load is referred to as "split efficiency load ".

이 때, 제어기(200)는 현재 부하(L_C)가 평균 부하(L_A)보다 클 때 대용량 배터리(도 2의 400 참조)를 방전시킬 수 있고, 현재 부하(L_C)가 평균 부하(L_A)보다 작을 때 대용량 배터리(400)를 충전시킬 수 있다. At this time, the controller 200 can discharge the large capacity battery (see 400 in FIG. 2) when the current load L_C is larger than the average load L_A, and the current load L_C is smaller than the average load L_A The large capacity battery 400 can be charged.

따라서, 본 발명의 일 실시예에서, 적어도 하나의 발전기(예를 들어, G1)는 최대 효율 부하 또는 분할 효율 부하로 전력을 생산하며, 다른 하나의 발전기(예를 들어, G2)는 가능한 최대 효율 부하에 근접하는 부하 또는 분할 효율 부하로 전력을 생산하므로, 선박의 발전기의 연비를 개선시킬 수 있다.Thus, in one embodiment of the invention, at least one generator (e.g., G1) produces power with a maximum efficiency load or split efficiency load and the other generator (e.g., G2) It is possible to improve the fuel efficiency of the ship's generator by producing power with a load close to the load or a split efficiency load.

나아가, 본 발명의 일 실시예에서, 적어도 하나의 최대 효율 부하로 전력을 생산하며, 적어도 하나의 발전기(예를 들어, G1)와 다른 하나의 발전기(예를 들어, G2)의 가동 부하의 합은 평균 부하(L_A)에 상응하도록 유지되므로, 즉, 가동 부하의 합이 시간에 대하여 일정하거나 시간에 대하여 낮은 기울기를 가지므로, 발전기의 급감가속을 억제할 수 있으며, 이는 발전기의 노후화를 억제할 수 있다.Further, in an embodiment of the present invention, power is produced with at least one maximum efficiency load, and the sum of the at least one generator (e.g., G1) and the moving load of the other generator (e.g., G2) Since the sum of the movable loads is constant with respect to time or has a low slope with respect to time, it is possible to suppress the rapid acceleration of the generator, which suppresses the deterioration of the generator .

도 10 내지 도 12는 평균 부하(Pc)의 변화에 따라서 발전기의 순차적 동작을 나타낸 도면이다.10 to 12 are diagrams showing the sequential operation of the generator in accordance with the change of the average load Pc.

도 10을 참조하면, 평균 부하(Pc)가 o -> a -> b -> c -> d -> e와 같이 변동되고, 평균 부하(Pc)에 따라 각 발전기(Pg1, Pg2, Pg3)가 순차적으로 동작 개시 및 동작 중지된 것을 도시하고 있다.10, it can be seen that the average load Pc fluctuates as o-> a-> b-> c-> d-> e and the respective generators Pg1, Pg2, Pg3 depend on the average load Pc And the operations are sequentially started and stopped.

o 지점에서부터 평균 부하(Pc)가 증가하기 시작하면 제 1 발전기(Pg1)가 동작을 개시한다. 이 때, 제 1 발전기(Pg1)는 사전에 설정된 크기의 가동 부하로 동작을 수행할 수 있는데, 도 10은 80%의 가동 부하로 제 1 발전기(Pg1)가 동작하는 것을 도시하고 있다. 이러한 경우, 제1 발전기(Pg1)가 생산한 전력이 남을 수 있는데, 남는 전력은 대용량 배터리(400)에 축적할 수 있다.  When the average load Pc starts to increase from the point o, the first generator Pg1 starts operating. At this time, the first generator (Pg1) can perform an operation with a movable load of a predetermined size. FIG. 10 shows that the first generator (Pg1) operates with an operating load of 80%. In this case, the power generated by the first generator Pg1 may remain, and the remaining power may be accumulated in the large capacity battery 400. [

a 지점에서 제 1 기준(P1)을 초과하면 제 2 발전기(Pg2)가 동작을 개시한다. 제 2 발전기(Pg2)도 사전에 설정된 크기의 가동 부하로 동작을 수행할 수 있으며, 도 10은 80%의 가동 부하로 제 2 발전기(Pg2)가 동작하는 것을 도시하고 있다. 이러한 경우, 제2 발전기(Pg2)가 생산한 전력이 남을 수 있는데, 남는 전력은 대용량 배터리(400)에 축적할 수 있다.When the first reference (P1) is exceeded at the point a, the second generator (Pg2) starts operating. The second generator Pg2 may also be operated with a pre-set operating load, and Fig. 10 shows that the second generator Pg2 operates with an operating load of 80%. In this case, the power produced by the second generator Pg2 may remain, and the remaining power may be accumulated in the large capacity battery 400. [

b 지점에서 제 2 기준(P2)을 초과하면 제 3 발전기(Pg3)가 동작을 개시한다. 제 3 발전기(Pg3)도 사전에 설정된 크기의 가동 부하로 동작을 수행할 수 있으며, 도 10은 80%의 가동 부하로 제 3 발전기(Pg3)가 동작하는 것을 도시하고 있다.If the second reference value P2 is exceeded at point b, the third generator Pg3 starts operating. The third generator Pg3 can also be operated with a movable load of a predetermined size, and Fig. 10 shows that the third generator Pg3 operates with an operating load of 80%.

여기서, 제 1 발전기(Pg1), 제 2 발전기(Pg2), 제 3 발전기(Pg3)에 의한 80%의 가동 부하는 전술한 최대 효율 부하일 수 있다.Here, the 80% operating load by the first generator Pg1, the second generator Pg2, and the third generator Pg3 may be the maximum efficiency load described above.

b 지점에서부터 평균 부하(Pc)가 큰 변동 없이 유지되다가 c 지점에서 제 2 기준(P2) 미만이 되면 제 3 발전기(Pg3)가 동작을 중지한다.the third generator Pg3 stops operating when the average load Pc is maintained from the point b to a point below the second reference point P2 at a point c.

c 지점에서부터 평균 부하(Pc)가 지속적으로 감소하여 d 지점에서 제 1 기준(P1) 미만이 되면 제 2 발전기(Pg2)가 동작을 중지한다. 마찬가지로, c 지점과 d 지점 사이에서, 제2 발전기(Pg2)가 생산한 전력이 남을 수 있는데, 남는 전력은 대용량 배터리(400)에 축적할 수 있다.the second generator Pg2 stops operating when the average load Pc continuously decreases from point c to less than the first reference point P1 at point d. Likewise, between the point c and the point d, the power produced by the second generator Pg2 may remain, and the remaining power may be accumulated in the large capacity battery 400. [

d 지점에서부터 평균 부하(Pc)가 지속적으로 감소하여 e 지점에서 0이 되면 제 1 발전기(Pg1)가 동작을 중지한다. 마찬가지로, d 지점과 e 지점 사이에서, 제1 발전기(Pg1)가 생산한 전력이 남을 수 있는데, 남는 전력은 대용량 배터리(400)에 축적할 수 있다.the first generator Pg1 stops operating when the average load Pc continuously decreases from point d to point e at point e. Similarly, between the point d and the point e, the power produced by the first generator Pg1 may remain, and the remaining power may be accumulated in the large capacity battery 400. [

이와 같은 각 발전기의 동작 개시 및 동작 중지는 중앙 제어부(230)에 의한 스케줄링 결과에 따라 수행될 수 있다.The start and stop of operation of each of the generators may be performed according to the scheduling result by the central control unit 230. [

즉, 평균 부하(Pc)가가 제 1 기준(P1) 미만인 경우 제 1 발전기(Pg1)만이 동작하고, 평균 부하(Pc)가가 제 1 기준(P1)을 초과하면서 제 2 기준(P2) 미만인 경우 제 1 발전기(Pg1) 및 제 2 발전기(Pg2)가 동작하며, 평균 부하(Pc)가가 제 2 기준(P2)을 초과하는 경우 제 1 발전기(Pg1), 제 2 발전기(Pg2) 및 제 3 발전기(Pg3)가 동작하도록 스케줄링되어 있는 것이다.That is, when the average load Pc is less than the first reference P1, only the first generator Pg1 operates. When the average load Pc is less than the second reference P2 while exceeding the first reference P1, The first generator Pg1 and the second generator Pg2 operate and the first generator Pg1, the second generator Pg2 and the third generator Pg2 when the average load Pc exceeds the second reference P2. Pg3) are scheduled to operate.

각 발전기(Pg1, Pg2, Pg3)가 최대 효율 부하에서 동작할 수 있도록 유도하여, 효율을 극대화할 수 있다. 게다가, 남는 전력은 배터리(400)에 충전시킴으로써, 순시 부하 변동에 용이하게 대응할 수 있다. It is possible to maximize the efficiency by inducing each of the generators Pg1, Pg2, Pg3 to operate at the maximum efficiency load. In addition, by charging the battery 400 with the remaining power, instantaneous load fluctuations can be easily accommodated.

도 10은 동작 개시의 역순에 따라 발전기의 동작 중지가 수행되는 것을 도시하고 있다. 즉, 도 10은 가장 먼저 동작을 개시한 제 1 발전기(Pg1)가 가장 나중에 동작을 중지하고, 가장 나중에 동작을 개시한 제 3 발전기(Pg3)가 가장 먼저 동작을 중지하는 것을 도시하고 있다.Fig. 10 shows that the operation stop of the generator is performed according to the reverse order of operation start. In other words, FIG. 10 shows that the first generator Pg1, which has first started operating, stops operating at the latest, and the third generator Pg3, which has started operating at the earliest, stops operating first.

한편, 도 11에 도시된 바와 같이 동작 개시의 순서에 따라 또는 발전기의 동작 경과 시간에 따라 발전기의 동작 중지가 수행될 수도 있다.On the other hand, as shown in Fig. 11, the operation stop of the generator may be performed in accordance with the order of operation start or according to the operation elapsed time of the generator.

도 11을 참조하면, 평균 부하(Pc)가 o -> a -> b -> c -> d -> e와 같이 변동되고, 평균 부하(Pc)에 따라 각 발전기(Pg1, Pg2, Pg3)가 순차적으로 동작 개시 및 동작 중지된 것을 도시하고 있다.11, the average load Pc is varied as o-> a-> b-> c-> d-> e, and the respective generators Pg1, Pg2 and Pg3 according to the average load Pc And the operations are sequentially started and stopped.

이와 같이, 가장 먼저 동작을 개시한 제 1 발전기(Pg1)가 가장 먼저 동작을 중지하고, 가장 나중에 동작을 개시한 제 3 발전기(Pg3)가 가장 나중에 동작을 중지할 수 있다.In this manner, the first generator Pg1 that has first started operating stops first, and the third generator Pg3 that has started operating at the earliest can stop operating at the latest.

또한, 도 1에 도시된 바와 같이 임의의 순서에 따라 발전기의 동작 개시 및 동작 중지가 수행될 수도 있다.Also, the operation start and the operation stop of the generator may be performed in an arbitrary order as shown in Fig.

도 12를 참조하면, 평균 부하(Pc)가 o -> a -> b -> c -> d -> e와 같이 변동되고, 평균 부하(Pc)에 따라 각 발전기(Pg1, Pg2, Pg3)가 임의의 순서대로 동작 개시 및 동작 중지된 것을 도시하고 있다.12, the average load Pc varies as follows: o-> a-> b-> c-> d-> e and the respective generators Pg1, Pg2 and Pg3 according to the average load Pc And the operation is started and stopped in an arbitrary order.

임의의 순서인 제 2 발전기(Pg2) -> 제 1 발전기(Pg1) -> 제 3 발전기(Pg3)의 순서로 동작 개시가 수행될 수 있고, 동작 개시 순서와는 무관하게 제 3 발전기(Pg3) -> 제 2 발전기(Pg2) -> 제 1 발전기(Pg1)의 순서로 동작 개시가 수행될 수 있는 것이다.The operation can be started in the order of the second generator Pg2 to the first generator Pg1 to the third generator Pg3 in any order and the third generator Pg3, -> the second generator Pg2 -> the first generator Pg1.

이와 같이, 중앙 제어부(230)는 복수의 발전기 각각의 동작 개시 순서, 동작 경과 시간 또는 임의로 설정된 순서에 따라 복수의 발전기에 대한 동작을 스케줄링 할 수 있다. 그러나, 이러한 스케줄링 기준은 예시적인 것으로서 보다 다양한 방식으로 스케줄링이 수행될 수도 있다.In this manner, the central control unit 230 can schedule operations for a plurality of generators in accordance with an operation start order, an operation elapsed time, or an arbitrarily set order of each of the plurality of generators. However, these scheduling criteria are exemplary and scheduling may be performed in more various ways.

도 10 내지 도 12는 그리드에 구비된 모든 발전기(500)가 동일한 크기의 가동 부하로 동작하는 것을 설명하였으나, 일부 또는 전체 발전기의 가동 부하가 상이하게 설정될 수도 있다. 또는, 평균 부하(Pc)의 크기에 대응되도록 모든 발전기(500)의 가동 부하가 동일하게 설정될 수도 있다.10 to 12, all of the generators 500 provided in the grid operate as movable loads of the same size. However, the moving loads of some or all generators may be set differently. Alternatively, the moving loads of all the generators 500 may be set to be the same so as to correspond to the magnitude of the average load Pc.

도 13을 참조하면, 각 발전기(Pg1, Pg2, Pg3)는 동작을 시작한 후 최대 효율 부하(예를 들어, 80%)에 다다르면, 더 이상 증가하지 않을 수 있다. Referring to FIG. 13, each of the generators Pg1, Pg2, and Pg3 may not increase any more after reaching the maximum efficiency load (for example, 80%) after starting operation.

구체적으로, 평균 부하(Pc)가 o -> a -> b -> c -> d -> e와 같이 변동되고, 평균 부하(Pc)에 따라 각 발전기(Pg1, Pg2, Pg3)가 순차적으로 동작 개시 및 동작 중지된 것을 도시하고 있다.Specifically, when the average load Pc fluctuates as a-> a-> b-> c-> d-> e and each of the generators Pg1, Pg2 and Pg3 sequentially operates according to the average load Pc Start and stop operation.

o 지점에서부터 평균 부하(Pc)가 증가하기 시작하면 제 1 발전기(Pg1)가 동작을 개시한다. 이 때, 제 1 발전기(Pg1)는 평균 부하(Pc)를 따라서 증가한다. When the average load Pc starts to increase from the point o, the first generator Pg1 starts operating. At this time, the first generator Pg1 increases in accordance with the average load Pc.

a 지점에서 평균 부하(Pc)가 제 1 기준(P1)을 초과하면, 제1 발전기(Pg1)은 더 이상 증가하지 않는다. 제1 발전기(Pg1)은 80%의 최대 효율 부하를 유지한다. 즉, 제1 발전기(Pg1)은 최대 효율 부하 이상으로는 동작하지 않는다. 여기서, 제 2 발전기(Pg2)가 동작을 개시한다. 제 2 발전기(Pg2)는 평균 부하(Pc)를 따라서 증가한다. When the average load Pc at the point a exceeds the first reference P1, the first generator Pg1 no longer increases. The first generator Pg1 maintains a maximum efficiency load of 80%. That is, the first generator Pg1 does not operate above the maximum efficiency load. Here, the second generator Pg2 starts operating. The second generator Pg2 increases in accordance with the average load Pc.

b 지점에서 평균 부하(Pc)가 제 2 기준(P2)을 초과하면 제 3 발전기(Pg3)도 동작을 개시한다. 제2 발전기(Pg2)은 더 이상 증가하지 않는다. 제2 발전기(Pg2)은 80%의 최대 효율 부하를 유지한다. 즉, 제2 발전기(Pg2)은 최대 효율 부하 이상으로는 동작하지 않는다. 제3 발전기(Pg3)는 평균 부하(Pc)를 따라서 조절될 수 있다. When the average load Pc at the point b exceeds the second reference P2, the third generator Pg3 also starts operating. The second generator Pg2 does not increase any more. The second generator Pg2 maintains a maximum efficiency load of 80%. That is, the second generator Pg2 does not operate above the maximum efficiency load. The third generator Pg3 can be adjusted according to the average load Pc.

c 지점에서부터 평균 부하(Pc)가 지속적으로 감소하기 시작하면, 제3 발전기(Pg3)는 동작을 중지한다. 제2 발전기(Pg2)도 평균 부하(Pc)를 따라서 감소하기 시작한다. When the average load Pc starts to decrease continuously from the point c, the third generator Pg3 stops operating. The second generator Pg2 also begins to decrease along the average load Pc.

또한, d 지점에서 제 1 기준(P1) 미만이 되면 제 2 발전기(Pg2)가 동작을 중지한다. 제1 발전기(Pg1)도 평균 부하(Pc)를 따라서 감소하기 시작한다.In addition, when the difference is less than the first reference value P1 at the point d, the second generator Pg2 stops operating. The first generator Pg1 also starts to decrease along the average load Pc.

e 지점에서 0이 되면 제 1 발전기(Pg1)도 동작을 중지한다.At the point e, the first generator Pg1 also stops operating.

이와 같은 각 발전기의 동작 개시 및 동작 중지는 중앙 제어부(230)에 의한 스케줄링 결과에 따라 수행될 수 있다.The start and stop of operation of each of the generators may be performed according to the scheduling result by the central control unit 230. [

이와 같은 방식을 따르면, 평균 부하(Pc)의 증가 단계에서는, 각 발전기(Pg1~Pg3)가 최대 효율 구간에서 동작하지 못할 수도 있다. 하지만, 특정 기준(P1, P2) 이상에서는, 적어도 일부의 발전기(Pg1, Pg2)가 최대 효율 구간으로 동작하도록 할 수 있다. 예를 들어, 평균 부하(Pc)가 특정 기준(P1, P2) 부근에서 장시간 유지될 경우, 적어도 일부의 발전기(Pg1, Pg2)는 최대 효율 구간에서 동작할 수 있다. 또한, 평균 부하(Pc)를 제외한 순시 부하는, 대용량 배터리가 감당하도록 할 수 있다. According to this method, at the stage of increasing the average load Pc, each of the generators Pg1 to Pg3 may not operate in the maximum efficiency interval. However, at least some of the generators Pg1 and Pg2 can be operated at the maximum efficiency interval above the specific criteria P1 and P2. For example, if the average load Pc is maintained for a long time near the specific reference points P1 and P2, at least some of the generators Pg1 and Pg2 can operate in the maximum efficiency interval. In addition, the instantaneous load excluding the average load (Pc) can be accommodated by the large capacity battery.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨테이너선을 나타내는 도면이다.14 is a view showing a container line according to an embodiment of the present invention.

도 14을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박과 전력 운용 시스템은 컨테이너선(1000)에 적용될 수 있다. 구체적으로, 선수에 위치한 스러스터(1006)와, 선체의 중앙 부근에 위치한 대용량 배터리(1004)와, 선미에 위치한 발전기(1002) 및 프로펠러(1008)에 본 발명의 일 실시예에 따른 선박과 전력 운용 시스템의 구성들이 적용될 수 있다. 이와 달리, 갑판에 위치한 컨테이너 상에 대용량 배터리(1004) 등의 구성이 배치될 수도 있다.Referring to FIG. 14, a ship and a power management system according to an embodiment of the present invention can be applied to a container ship 1000. Specifically, a thruster 1006 located at the bow, a large capacity battery 1004 located near the center of the hull, a generator 1002 and a propeller 1008 located at the stern are connected to a ship according to an embodiment of the present invention, The configuration of the operating system can be applied. Alternatively, a configuration such as the large capacity battery 1004 may be disposed on the container placed on the deck.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG선을 나타내는 도면이다.15 is a view showing an LNG line according to an embodiment of the present invention.

도 15를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박과 전력 운용 시스템은 LNG선(2000)에 적용될 수 있다. 구체적으로, 선수에 위치한 스러스터(2006)와, 선체의 중앙 부근에 위치한 대용량 배터리(2004)와, 선미에 위치한 발전기(2002) 및 프로펠러(2008)에 본 발명의 일 실시예에 따른 선박과 전력 운용 시스템의 구성들이 적용될 수 있다. 또한, 발전기(2002)에서 생산된 전력과 대용량 배터리(2004)에서 방전된 전력들은 LNG 탱크의 온도를 조절하는 온도 조절기나, LNG 탱크에서 기화된 BOG를 재액화시키는 압축기 등의 부하에 공급될 수 있다.Referring to FIG. 15, a ship and a power management system according to an embodiment of the present invention can be applied to an LNG line 2000. Specifically, a thruster 2006 located at the bow, a large capacity battery 2004 located near the center of the hull, a generator 2002 and a propeller 2008 located at the stern are connected to a ship according to an embodiment of the present invention, The configuration of the operating system can be applied. The power produced by the generator 2002 and the power discharged from the large capacity battery 2004 can be supplied to a load such as a temperature regulator for regulating the temperature of the LNG tank or a compressor for re-liquefying the BOG vaporized in the LNG tank .

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박, 선박의 전력 운용 시스템 및 전력 운용 방법은 전술한 컨테이너선(1000)과 LNG선(2000) 등 전력을 생산하고 상기 생산된 전력을 부하에 공급하는 다양한 선박에 적용될 수 있다. 다만, 도 14 및 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박, 선박의 전력 운용 시스템 및 전력 운용 방법이 다양한 선박에 적용될 수 있는 일 예에 불과하며, 선박과 전력 운용 시스템의 구체적인 구성의 배치는 다양하게 설계 변경될 수 있다.Accordingly, a ship, a ship's power management system, and a power management method according to an embodiment of the present invention can be implemented in various ways, such as the above-described container line 1000 and LNG line 2000, It can be applied to ships. However, Figs. 14 and 15 are merely examples in which a ship, a power operation system and a power operation method of a ship according to an embodiment of the present invention can be applied to various ships, and the arrangement of a specific configuration of a ship and a power operation system May be varied in design.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

100: 전력 그리드 200: 제어기
300: 센서 400: 대용량 배터리
500: 발전기 600: 부하 요소
100: power grid 200: controller
300: Sensor 400: Large capacity battery
500: generator 600: load element

Claims (12)

전력 그리드;
상기 전력 그리드에 연결되고 상기 전력 그리드에 전기를 공급하는 제1 및 제2 발전기;
상기 전력 그리드에 연결되고, 상기 전력 그리드로부터 전기를 공급받아 충전되거나 상기 전력 그리드에 전력을 공급하도록 방전되는 대용량 배터리;
상기 전력 그리드에 연결된 복수의 부하 요소;
상기 제1 및 제2 발전기로부터 발전기 부하 정보를 수신하고, 상기 전력 그리드의 전압을 센싱하여 현재 부하 및 평균 부하를 산출하여, 상기 평균 부하는 상기 제1 및 제2 발전기가 감당하도록 제어하고, 상기 현재 부하와 상기 평균 부하의 차이 부하는 상기 대용량 배터리가 감당하도록 제어하는 제어기를 포함하고,
상기 제어기는 상기 평균 부하가 상기 제1 발전기의 최대효율부하보다 클 때, 상기 제2 발전기를 가동시키는 선박.
Power grid;
First and second generators connected to the power grid and supplying electricity to the power grid;
A large capacity battery coupled to the power grid, the large capacity battery being charged to receive electricity from the power grid or discharged to supply power to the power grid;
A plurality of load elements coupled to the power grid;
Receiving the generator load information from the first and second generators, sensing a voltage of the power grid to calculate a current load and an average load to control the average load to be handled by the first and second generators, And a controller for controlling the large capacity battery to compensate for the difference load between the current load and the average load,
The controller activates the second generator when the average load is greater than the maximum efficiency load of the first generator.
제 1항에 있어서,
상기 제어기는 상기 평균 부하가 상기 제1 발전기의 최대효율부하보다 클 때,
상기 제1 발전기의 가동 부하를 상기 제1 발전기의 최대효율부하에 상응하도록 유지하고, 상기 제1 발전기의 가동 부하와 상기 제2 발전기의 가동 부하의 합이 상기 평균 부하에 상응하도록 상기 제1 발전기 및 제2 발전기를 제어하는 선박.
The method according to claim 1,
Wherein the controller is operable when the average load is greater than the maximum efficiency load of the first generator,
And a control unit for controlling the first generator and the second generator so that the movable load of the first generator is maintained to correspond to the maximum efficiency load of the first generator and the sum of the movable load of the first generator and the movable load of the second generator is equal to the average load, And a ship controlling the second generator.
제 1항에 있어서,
상기 제어기는 상기 평균 부하가 상기 제1 발전기의 최대효율부하보다 클 때,
상기 제1 발전기의 가동 부하와 상기 제2 발전기의 가동 부하의 합이 상기 평균 부하에 상응하고, 상기 제1 발전기의 가동 부하 및 상기 제2 발전기의 가동 부하가 동일하게 되도록 상기 제1 발전기 및 상기 제2 발전기를 제어하는 선박.
The method according to claim 1,
Wherein the controller is operable when the average load is greater than the maximum efficiency load of the first generator,
The sum of the moving load of the first generator and the moving load of the second generator corresponds to the average load and the sum of the moving load of the first generator and the moving load of the second generator is the same, Ships controlling the second generator.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 선박이 다이나믹 포지션(dynamic position) 동작을 수행할 때,
상기 평균 부하를 상기 제1 발전기가 담당하거나 상기 제1 및 제2 발전기가 담당하고 상기 차이 부하를 대용량 배터리가 담당하는 선박.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
When the ship performs a dynamic position operation,
Wherein the average load is taken over by the first generator or the first and second generators is taken over by the large capacity battery.
제 4항에 있어서,
상기 대용량 배터리는 슈퍼 커패시터를 포함하는 선박.
5. The method of claim 4,
Wherein the large capacity battery includes a supercapacitor.
제1 항에 있어서, 상기 제어기는,
상기 제1 및 제2 발전기에 발전기 제어 신호를 전송하고, 상기 제1 및 제2 발전기로부터 발전기 부하 정보를 수신하는 발전기 부하 제어부와,
발전기 부하 제어부로부터 발전기 부하 정보를 수신하고 센서를 통해 검출한 전력 그리드의 전압을 기초로 평균 부하 및 현재 부하를 산출하는 부하 산출부와,
상기 대용량 배터리에 배터리 제어 신호를 전송하고, 상기 대용량 배터리로부터 상기 대용량 배터리의 현재 충전 정도, 충방전 회수, 충전 및 방전 지속 시간 등에 관한 정보를 수신하는 배터리 제어부와,
상기 발전기 부하 제어부를 통해 발전기 제어 신호를 각각의 발전기에 제공하여 각각의 발전기의 가동 여부 및 가동 부하를 제어하고, 상기 배터리 제어부를 통해 대용량 배터리에 배터리 제어 신호를 제공하여, 대용량 배터리의 충전 또는 방전 여부를 제어하는 중앙 제어부를 포함하는 선박.
2. The apparatus of claim 1,
A generator load controller for transmitting a generator control signal to the first and second generators, and receiving generator load information from the first and second generators;
A load calculating unit that receives the generator load information from the generator load control unit and calculates an average load and a current load based on the voltage of the power grid detected through the sensor;
A battery controller for transmitting a battery control signal to the large capacity battery and receiving information on the current degree of charge, the number of times of charging and discharging, the charging and discharging duration of the large capacity battery from the large capacity battery,
The generator control signal is supplied to each of the generators through the generator load control unit to control the operation and the operation load of each generator and to provide a battery control signal to the large capacity battery through the battery control unit, And a central control unit for controlling whether or not the operation of the ship is controlled.
제 1항에 있어서,
상기 제1 발전기 및 제2 발전기는 디젤 발전기 또는, 석탄 가스, 발생 가스, 액화 가스(LPG) 또는 천연 가스 등의 기체 연료를 사용하는 내연 기관인 가스 엔진 발전기를 포함하는 선박.
The method according to claim 1,
Wherein the first generator and the second generator comprise a diesel generator or a gas engine generator which is an internal combustion engine using gaseous fuel such as coal gas, generated gas, liquefied gas (LPG) or natural gas.
전력 그리드;
상기 전력 그리드에 연결되고 상기 전력 그리드에 전기를 공급하는 적어도 하나의 발전기;
상기 전력 그리드에 연결되고, 상기 전력 그리드로부터 전기를 공급받아 충전되거나 상기 전력 그리드에 전력을 공급하도록 방전되는 대용량 배터리;
상기 전력 그리드에 연결된 복수의 부하 요소; 및
상기 적어도 하나의 발전기로부터 발전기 부하 정보를 수신하고, 상기 전력 그리드의 전압을 센싱하여 현재 부하 및 평균 부하를 산출하여, 상기 평균 부하는 상기 발전기가 감당하도록 제어하고, 상기 현재 부하와 상기 평균 부하의 차이 부하는 상기 대용량 배터리가 감당하도록 제어하는 제어기를 포함하고,
상기 적어도 하나의 발전기 중 적어도 하나의 가동 부하는 최대효율부하에 상응하도록 유지되는 선박.
Power grid;
At least one generator connected to the power grid and supplying electricity to the power grid;
A large capacity battery coupled to the power grid, the large capacity battery being charged to receive electricity from the power grid or discharged to supply power to the power grid;
A plurality of load elements coupled to the power grid; And
Wherein the controller is configured to receive the generator load information from the at least one generator and to sense the voltage of the power grid to calculate a current load and an average load to control the average load to be serviced by the generator, Wherein the differential load includes a controller for controlling the large-capacity battery to bear,
Wherein at least one of the at least one generator load is maintained to correspond to a maximum efficiency load.
발전기 부하 정보 및 전력 그리드의 전압을 기초로 평균 부하 및 현재 부하를 결정하고,
상기 평균 부하와 최대 효율 부하를 비교하고, 그 결과에 따라 추가의 발전기를 가동시키고,
상기 현재 부하가 상기 평균 부하를 비교하고, 그 결과에 따라 대용량 배터리를 충전하거나 방전하는 것을 포함하는 선박의 전력 운용 방법.
Determining an average load and a current load based on the generator load information and the voltage of the power grid,
Comparing the average load with the maximum efficiency load, activating an additional generator according to the result,
Wherein the current load compares the average load and charging or discharging the large capacity battery according to the result.
제 9항에 있어서,
상기 평균 부하가 상기 최대 효율 부하보다 작거나 추가의 발전기가 가동된 경우, 상기 현재 부하와 상기 평균 부하의 크기를 비교하는 선박의 전력 운용 방법.
10. The method of claim 9,
And comparing the current load with the average load when the average load is less than the maximum efficiency load or when an additional generator is activated.
제 9항에 있어서,
상기 평균 부하가 상기 최대 효율 부하보다 큰 경우, 추가의 발전기를 가동 시키는 선박의 전력 운용 방법.
10. The method of claim 9,
And when the average load is greater than the maximum efficiency load, activating an additional generator.
제 9항에 있어서,
상기 현재 부하가 상기 평균 부하보다 크지 않은 경우, 상기 대용량 배터리를 충전시키고,
상기 현재 부하가 상기 평균 부하를 초과하는 경우, 상기 대용량 배터리를 방전시키는 선박의 전력 운용 방법.
10. The method of claim 9,
Charging the large capacity battery when the current load is not greater than the average load,
And when the current load exceeds the average load, discharging the large capacity battery.
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