KR101974128B1 - 선박용 전력계통 시스템 - Google Patents

선박용 전력계통 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101974128B1
KR101974128B1 KR1020180120276A KR20180120276A KR101974128B1 KR 101974128 B1 KR101974128 B1 KR 101974128B1 KR 1020180120276 A KR1020180120276 A KR 1020180120276A KR 20180120276 A KR20180120276 A KR 20180120276A KR 101974128 B1 KR101974128 B1 KR 101974128B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power
main
distribution bus
sub
supplied
Prior art date
Application number
KR1020180120276A
Other languages
English (en)
Inventor
정성우
황동희
Original Assignee
주식회사 케이티이
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 케이티이 filed Critical 주식회사 케이티이
Priority to KR1020180120276A priority Critical patent/KR101974128B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101974128B1 publication Critical patent/KR101974128B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63JAUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J3/00Driving of auxiliaries
    • B63J3/04Driving of auxiliaries from power plant other than propulsion power plant
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J5/00Circuit arrangements for transfer of electric power between ac networks and dc networks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63JAUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J3/00Driving of auxiliaries
    • B63J2003/001Driving of auxiliaries characterised by type of power supply, or power transmission, e.g. by using electric power or steam
    • B63J2003/002Driving of auxiliaries characterised by type of power supply, or power transmission, e.g. by using electric power or steam by using electric power

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)

Abstract

본 발명은 선박용 전력계통 시스템에 관한 것이다. 일 실시예에 따르면, 상기 선박용 전력계통 시스템은 메인 직류 배전 버스를 포함하는 메인 직류 전력망; 메인 교류 배전 버스를 포함하는 메인 교류 전력망; 및 상기 메인 직류 전력망으로부터 공급되는 제 1 직류 전력을 제 1 교류 전력으로 변환하여, 상기 변환된 제 1 교류 전력을 상기 메인 교류 전력망으로 공급하고, 상기 메인 교류 전력망으로부터 공급되는 제 2 교류 전력을 제 2 직류 전력으로 변환하여, 상기 변환된 제 2 직류 전력을 상기 메인 직류 전력망으로 공급하는 제 1 양방향 전력변환 시스템을 포함할 수 있다. 상기 선박용 전력계통 시스템은 상기 메인 직류 배전 버스와 적어도 하나의 직류 컨버터를 통해 결합되는 서브 직류 배전 버스를 포함하는 서브 직류 전력망; 상기 메인 교류 배전 버스와 적어도 하나의 교류 변압기를 통해 결합되는 서브 교류 배전 버스를 포함하는 서브 교류 전력망; 및 상기 서브 직류 전력망으로부터 공급되는 제 3 직류 전력을 제 3 교류 전력으로 변환하여, 상기 변환된 제 3 교류 전력을 상기 서브 교류 전력망으로 공급하고, 상기 서브 교류 전력망으로부터 공급되는 제 4 교류 전력을 제 4 직류 전력으로 변환하여, 상기 변환된 제 4 직류 전력을 상기 서브 직류 전력망으로 공급하는 제 2 양방향 전력변환 시스템을 더 포함할 수 있다.

Description

선박용 전력계통 시스템{ELECTRIC POWER SYSTEM FOR VESSEL}
본 발명은 선박 기술에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 선박용 전력계통 시스템에 관한 것이다.
최근 전력 전자 기술의 발전으로 인해 직류 배전 시스템에 대한 관심이 증가되고 있다. 특히, 종래의 기계식 구동 시스템에서 전기식 구동 시스템이 도입됨에 따라, 전기 선박 내에 전력 발전, 전력 분배, 전력 변환, 전력 부하, 에너지 저장 및 전력 제어 시스템으로 구성되는 통합 전력계통 시스템이 구축되고 있다.
상기 통합 전력계통 시스템은 발전기에서 생성된 교류 전원을 부하로 공급하는 교류 배전 방식을 이용하거나, 상기 발전기에서 생성된 교류 전원을 직류 전원으로 변환한 후, 상기 변환된 직류 전원을 부하로 공급하는 직류 배전 방식을 이용하고 있다.
상기 교류 배전 방식은 교류 전원의 승압 및 감압이 용이하며, 전류의 영점으로 전류 차단이 용이한 이점을 갖는다. 그러나, 이러한 교류 배전 방식은 무효전력, 고조파, 위상각에 의한 불필요한 에너지 소모가 발생하여 전력 계통 시스템의 안정도와 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있다. 또한, 선박 내의 대부분의 부하는 직류 전원을 이용하는 직류 부하이기 때문에, 부하별 AC/DC 컨버터 및 변압기와 같은 전력 변환 장치가 필요하다. 이에 따라, 계통 설비가 복잡해지며, 에너지 효율의 증가를 저해하는 요소로 작용하는 문제점이 있다. 더하여, 상기 교류 배전 방식은 직류 전원을 생성하는 신재생 에너지 발전 또는 직류 전원을 이용하는 에너지 저장 장치(ESS)와의 연계를 위해 전력 변환 장치 또는 직류 배전반이 추가로 요구되어 계통 설비 및 에너지 효율을 저해하는 문제점이 있다.
이러한 이유로, 최근에는 상기 교류 배전 방식 대신 상기 직류 배전 방식을 선박용 전력계통 시스템에 활용하고 있다. 상기 직류 배전 방식은 절연 비용, 분산 전원 시스템과 계통 연계의 용이성, 전자기파 영향, 송전 효율, 시스템의 안정도 및 무게 및 공간 절감 측면에서, 상기 교류 배전 방식에 비하여 우수한 성능을 갖는다.
그러나, 상기 직류 배전 방식을 사용하는 경우에, 선박 내에서 교류 부하를 사용하는데 제한적이거나 교류 부하를 사용하기 위한 추가적인 컨버터 장치가 필요할 수 있다. 또한, 상기 직류 배전 방식의 전력계통 시스템이 고장시, 상기 직류 배전 방식의 전력계통 시스템을 이용하는 선박의 모든 동작들이 정지되어 위험에 처해질 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 해당 전력계통의 고장 시에, 대체 가능한 전력계통을 통해 상호전력 공급이 가능하며, 직류 전력 계통과 교류 전력 계통의 각 장점을 활용 가능하고, 안정적인 전력 분배를 제공하는 선박용 전력계통 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 메인 직류 배전 버스를 포함하는 메인 직류 전력망; 메인 교류 배전 버스를 포함하는 메인 교류 전력망; 및 상기 메인 직류 전력망으로부터 공급되는 제 1 직류 전력을 제 1 교류 전력으로 변환하여, 상기 변환된 제 1 교류 전력을 상기 메인 교류 전력망으로 공급하고, 상기 메인 교류 전력망으로부터 공급되는 제 2 교류 전력을 제 2 직류 전력으로 변환하여, 상기 변환된 제 2 직류 전력을 상기 메인 직류 전력망으로 공급하는 제 1 양방향 전력변환 시스템을 포함하는 선박용 전력계통 시스템이 제공될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 메인 직류 배전 버스와 적어도 하나의 직류 컨버터를 통해 결합되는 서브 직류 배전 버스를 포함하는 서브 직류 전력망; 상기 메인 교류 배전 버스와 적어도 하나의 교류 변압기를 통해 결합되는 서브 교류 배전 버스를 포함하는 서브 교류 전력망; 및 상기 서브 직류 전력망으로부터 공급되는 제 3 직류 전력을 제 3 교류 전력으로 변환하여, 상기 변환된 제 3 교류 전력을 상기 서브 교류 전력망으로 공급하고, 상기 서브 교류 전력망으로부터 공급되는 제 4 교류 전력을 제 4 직류 전력으로 변환하여, 상기 변환된 제 4 직류 전력을 상기 서브 직류 전력망으로 공급하는 제 2 양방향 전력변환 시스템이 더 포함될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 직류 컨버터는 상기 제 1 직류 전력 또는 상기 변환된 제 2 직류 전력을 승압 또는 감압하는 DC-DC 컨버터를 포함하고, 상기 교류 변압기는 상기 변환된 제 1 교류 전력 또는 상기 제 2 직류 전력을 승압 또는 감압하는 변압기(transformer)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 직류 컨버터는 상기 제 1 직류 전력 또는 상기 변환된 제 2 직류 전력을 상기 제 3 직류 전력으로 변환하며, 상기 교류 변압기는 상기 변환된 제 1 교류 전력 또는 상기 제 2 교류 전력을 상기 제 4 교류 전력으로 변환할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 서브 직류 전력망은 상기 서브 직류 배전 버스에 결합되는 적어도 하나의 직류 부하를 포함할 수 있으며, 상기 서브 교류 전력망은 상기 서브 교류 배전 버스에 결합되는 적어도 하나의 교류 부하를 포함할 수 있다.
상기 제 2 교류 전력의 크기 및 위상은 상기 변환된 제 1 교류 전력의 크기 및 위상과 동일하며, 상기 제 1 직류 전력의 크기는 상기 변환된 제 2 직류 전력의 크기 및 위상과 동일할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 메인 직류 전력망은 상기 메인 직류 배전 버스에 적어도 하나의 AC-DC 컨버터를 통해 결합되는 적어도 하나의 발전기; 및 상기 메인 직류 배전 버스에 적어도 하나의 DC-AC 컨버터를 통해 결합되는 적어도 하나의 모터를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 적어도 하나의 발전기는 교류 전력을 생성하고, 상기 적어도 하나의 AC-DC 컨버터는 상기 생성된 교류 전력을 상기 제 1 직류 전력으로 변환하여, 상기 제 1 직류 전력을 동시에 또는 선택적으로 상기 메인 직류 배전 버스로 공급할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 메인 교류 전력망은, 상기 메인 교류 배전 버스에 직접 결합되는 적어도 하나의 발전기; 및 상기 메인 교류 배전 버스에 직접 결합되는 적어도 하나의 제 1 교류 부하를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 적어도 하나의 발전기는 상기 제 2 교류 전력을 생성하여, 상기 제 2 교류 전력을 동시에 또는 선택적으로 상기 메인 교류 배전 버스로 공급할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제 1 직류 전력과 상기 변환된 제 2 직류 전력은 동시에 또는 선택적으로 상기 메인 직류 배전 버스로 공급되며, 상기 제 1 변환된 교류 전력과 상기 제 2 교류 전력은 동시에 또는 선택적으로 상기 메인 교류 배전 버스로 공급될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제 3 직류 전력과 상기 변환된 제 4 직류 전력은 동시에 또는 선택적으로 상기 메인 직류 배전 버스로 공급되며, 상기 제 3 변환된 교류 전력과 상기 제 4 교류 전력은 동시에 또는 선택적으로 상기 메인 교류 배전 버스로 공급될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 직류 전력망으로부터 공급되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여, 상기 변환된 교류 전력을 메인 교류 전력망으로 공급하고, 상기 메인 교류 전력망으로부터 공급되는 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여, 상기 변환된 직류 전력을 상기 메인 직류 전력망으로 공급하는 양방향 전력변환 시스템을 활용함으로써, 해당 전력계통의 고장 시에, 대체 가능한 전력계통을 통해 상호전력공급이 가능하며, 직류 전력 계통과 교류 전력 계통의 각 장점을 활용 가능하고, 안정적인 전력 분배를 제공하는 이점이 있다.
또한, 직류 전원을 생성하는 신재생 에너지 발전 또는 직류 전원을 이용하는 에너지 저장 장치(ESS)와의 연계가 용이하며, 부하의 특성과 설치시의 전력 효율 및 무게 같은 파라미터를 고려하여, 해당 전력망에 안정적으로 부하를 분산 배치될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 전력계통 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도 2a 내지 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 전력변환 시스템의 상세한 구성도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 직류 전력망과 교류 전력망이 장애 시 동작하는 예시도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 직류 전력망과 교류 전력망이 장애 시 active mode 및 standby mode로 동작하는 예시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
본 명세서에서 제 1, 제 2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역 또는 부분을 다른 영역 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제 1 부재, 부품, 영역 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제 2 부재, 부품, 영역 또는 부분을 지칭할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명된다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 부재들의 크기와 형상은 설명의 편의와 명확성을 위하여 과장될 수 있으며, 실제 구현시, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 본 명세서에 도시된 부재 또는 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 전력계통 시스템을 설명하기 위한 구성도이며, 도 2a 내지 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 전력변환 시스템의 상세한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 선박용 전력계통 시스템은 직류 전력망(DC PN1, DC PN2), 교류 전력망(AC PN1, AC PN2) 및 양방향 전력변환 시스템(PCS1, PCS2)를 포함할 수 있다. 상기 직류 전력망은 메인 직류 전력망(DC PN1)과 서브 직류 전력망(DC PN2)으로 구분될 수 있으며, 상기 교류 전력망은 메인 교류 전력망(AC PN1)과 서브 교류 전력망(AC PN2)으로 구분될 수 있다.
메인 전력망(DC PN1, AC PN1)은 1 차적으로 발전기(G1 내지 G4)를 통해 발생되는 안정적인 전력을 모터(M1, M2)같은 비교적 중요한 부하들에 공급하는 전력망으로써, 과부하 시 서브 전력망(DC PN2, AC PN2)에 연결된 부하들에 공급되는 전력을 차단하여, 메인 전력망(DC PN1, AC PN1)에 안정적인 전력을 공급할 필요가 있다. 서브 전력망(DC PN2, AC PN2)은 메인 전력망(DC PN1, AC PN1)에 공급되는 전력을 승압 또는 감압하여, 메인 전력망(DC PN1, AC PN1)에 연결된 부하들보다 비교적 중요하지 않은 부하들(D1 내지 DL3, AL1 내지 AL3)에 승압 또는 감압된 전력을 공급하는 전력망일 수 있다.
메인 직류 전력망(DC PN1)과 서브 직류 전력망(DC PN2) 사이는 직류 컨버터(DDC)를 통해 결합될 수 있다. 직류 컨버터(DDC)는 입력 직류 전력을 승압 또는 감압하여 직류 출력하는 DC-DC 컨버터일 수 있다. 도 1에서는 하나의 직류 컨버터(DDC)를 통해 메인 직류 전력망(DC PN1)과 서브 직류 전력망(DC PN2) 사이가 연결되는 것을 도시하였지만, 구현에 있어서, 적어도 둘 이상의 직류 컨버터(DDC)들을 병렬 연결, 직렬 연결 또는 이들의 혼합 연결함으로써, 메인 직류 전력망(DC PN1)과 서브 직류 전력망(DC PN2) 사이가 연결될 수 있다. 상기 병렬 연결 시에 전류가 분배될 수 있으며, 상기 직렬 연결 시 전압이 분배될 수 있다. 따라서, 이러한 연결은 직류 전력망(DC PN1) 및 서브 직류 전력망(DC PN2)에 연결되는 부하의 개수 및 종류에 의해 연결될 수 있다.
직류 컨버터(DDC)와 유사하게, 메인 교류 전력망(AC PN1)과 서브 교류 전력망(AC PN2) 사이는 트랜스포머(TA)를 통해 결합될 수 있다. 트랜스포머 (TA)는 입력 교류 전력을 승압 또는 감압하여 출력하는 교류 변압기일 수 있다. 도 1에서는 하나의 교류 변압기(TA)를 통해 메인 교류 전력망(AC PN1)과 서브 교류 전력망(DC PN2) 사이가 연결되는 것을 도시하였지만, 구현에 있어서, 적어도 둘 이상의 교류 변압기(AAC)들을 병렬 연결, 직렬 연결 또는 이들의 혼합 연결함으로써, 메인 교류 전력망(AC PN1)과 서브 교류 전력망(AC PN2) 사이가 연결될 수 있다. 상기 병렬 연결 시에 전류가 분배될 수 있으며, 상기 직렬 연결 시 전압이 분배될 수 있다. 따라서, 이러한 연결은 교류 전력망(AC PN1) 및 서브 교류 전력망(A PN2)에 연결되는 부하의 개수 및 종류에 의해 연결될 수 있다.
일 실시예에서, 메인 직류 전력망(DC PN1)은 메인 직류 배전 버스(DC BUS1), 메인 직류 배전 버스(DC BUS1)에 적어도 하나의 AC-DC 컨버터(ADC)를 통해 결합되는 적어도 하나의 발전기(G1, G2) 및 메인 직류 배전 버스(DC BUS1)에 적어도 하나의 DC-AC 컨버터(DAC)를 통해 결합되는 적어도 하나의 모터(M1, M2)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 발전기(G1, G2)는 교류 전력을 생성하고, 적어도 하나의 AC-DC 컨버터(ADC)는 발전기(G1, G2)로부터 생성된 교류 전력을 제 1 직류 전력으로 변환하고, 적어도 하나의 직류 차단기(DW1, DW2)는 전력 관리 시스템(power management system: PMS, 미도시함)의 제어하에, 상기 제 1 직류 전력을 동시에 또는 선택적으로 메인 직류 배전 버스(DC BUS1)로 공급할 수 있다. 구체적으로, 발전기(G1, G2)에 의해 발생된 각각의 교류 전력은 AC-DC 컨버터(ADC)를 통해 직류 전력으로 각각 변환되며, 각각 변환된 직류 전력은 직류 차단기(DW1, DW2)가 모두 on 상태로 제어되어, 동시에 메인 직류 배전 버스(DC BUS1)로 공급될 수 있다. 제 1 직류 차단기(DW1)를 통해 공급되는 메인 직류 전류는 직류 배전 버스(DC BUS1)에 연결된 부하들이 구동되기 위한 정격 직류 전력이며, 제 2 직류 차단기(DW2)를 통해 공급되는 서브 직류 전류는 상기 메인 직류 전류보다 같거나 낮은 직류 전력으로서, 고장으로 인해 상기 메인 직류 전류가 직류 배전 버스(DC BUS1)로 공급되지 않을 시, 동시에 공급되는 상기 서브 직류 전류에 의해서 직류 배전 버스(DC BUS1)에 연결된 부하들이 구동될 수 있다. 반면, 고장으로 인해 상기 서브 직류 전류가 직류 배전 버스(DC BUS1)로 공급되지 않을 시, 동시에 공급되는 상기 메인 직류 전류에 의해서 직류 배전 버스(DC BUS1)에 연결된 부하들이 구동될 수 있다.
일 실시예에서, 메인 직류 전력망(DC PN1)은 직류 전원을 생성하는 신재생 에너지 발전 또는 직류 전원을 이용하는 에너지 저장 장치(ESS)와 결합하여, 발전기(G1, G2) 대신 상기 신재생 에너지 발전 또는 상기 에너지 저장 장치(ESS)를 통해, 상기 제 1 직류 전력을 메인 직류 배전 버스(DC BUS1)로 공급할 수 있다.
일 실시예에서, 발전기(G1, G2), AC-DC 컨버터(ADC) 및 직류 차단기(DW1, DW2)는 액티브(active) 모드와 스탠바이(standby)이 모드로 동작할 수 있다. 예컨대, 발전기(G1), 제 1 AC-DC 컨버터(ADC) 및 제 1 직류 차단기(DW1)는 액티브(active) 모드로 동작하여, 발전기(G1)에 의해 발생된 교류 전력은 제 1 AC-DC 컨버터(ADC)를 통해 직류 전력으로 각각 변환되며, 변환된 직류 전력은 제 1 직류 차단기(DW1)가 on 상태로 제어되어, 메인 직류 배전 버스(DC BUS1)로 공급될 수 있다. 이때, 발전기(G2), 제 2 AC-DC 컨버터(ADC) 및 제 2 직류 차단기(DW2)는 스탠바이 모드로 동작하여, 메인 직류 배전 버스(DC BUS1)로 직류 전력을 공급하지 않지만, 고장으로 인해 발전기(G1), 제 1 AC-DC 컨버터(ADC) 및 제 1 직류 차단기(DW1)를 통해 메인 직류 배전 버스(DC BUS1)로 직류 전력이 공급되지 못하는 경우에, 발전기(G2), 제 2 AC-DC 컨버터(ADC) 및 제 2 직류 차단기(DW2)는 액티브(active) 모드에서 스탠바이 모드로 동작하여, 발전기(G2)에 의해 발생된 교류 전력은 제 2 AC-DC 컨버터(ADC)를 통해 직류 전력으로 각각 변환되며, 변환된 직류 전력은 제 2 직류 차단기(DW2)가 on 상태로 제어되어, 메인 직류 배전 버스(DC BUS1)로 공급될 수 있다.
일 실시예에서, 메인 직류 배전 버스(DC BUS1)로 공급되는 직류 전류는 DC-AC 컨버터(DAC)를 통해, 모터(M1, M2)의 구동 교류 전력으로 변환되며, 변환된 구동 교류 전력은 모터(M1, M2)로 공급될 수 있다. 이때, 적어도 하나의 직류 차단기(DW5, DW6)는 전력 관리 시스템(power management system: PMS, 미도시함)의 제어하에, 모터(M1, M2)의 구동 교류 전력은 동시에 또는 선택적으로 모터(M1, M2)에 공급될 수 있다.
도 1에서 2 개의 발전기(G1, G2), 2개의 AC-DC 컨버터(ADC) 및 2 개의 직류 차단기(DW1, DW2)를 통해 메인 직류 배전 버스(DC BUS1)에 직류 전류가 공급되는 것을 나타내었지만, 다양한 실시예에 따라서, 2개 이상의 발전기, 2개 이상의 AC-DC 컨버터 및 2 개 이상의 직류 차단기를 통해, 메인 직류 배전 버스(DC BUS1)에 직류 전류가 공급될 수 있다. 또한, 도 1에서 2 개의 모터(M1, M2) 및 2 개의 직류 차단기(DW5, DW6)를 통해 모터(M1, M2)의 구동 교류 전력이 공급되는 것을 나타내었지만, 다양한 실시예에 따라서, 2개 이상의 모터(M1, M2), 2개 이상의 직류 차단기(DW5, DW6)를 통해, 모터(M1, M2)의 구동 교류 전력이 공급될 수 있다.
일 실시예에서, 메인 교류 전력망(AC PN1)은 메인 교류 배전 버스(AC BUS1), 메인 교류 배전 버스(AC BUS1)에 직접 결합되는 적어도 하나의 발전기(G3, G4) 및 메인 교류 배전 버스(AC BUS1)에 직접 결합되는 적어도 하나의 제 1 교류 부하(AL1)를 포함할 수 있다. 바람직하게, 발전기(G3, G4)는 메인 직류 배전 버스(DC BUS1)에 결합된 발전기(G1, G2)와 동일한 성능을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 발전기(G3, G4) 대신 메인 직류 배전 버스(DC BUS1)에 결합된 발전기(G1, G2)가 동시가 교류 배전 버스(AC BUS1)에 결합될 수 있다.
적어도 하나의 교류 차단기(AW1, AW2)는 전력 관리 시스템(power management system: PMS, 미도시함)의 제어하에, 발전기(G3, G4)로부터 생성된 교류 전력을 동시에 또는 선택적으로 메인 교류 배전 버스(AC BUS1)로 공급할 수 있다. 구체적으로, 발전기(G3, G4)에 의해 발생된 각각의 교류 전력은 교류 차단기(AW1, AW2)가 모두 on 상태로 제어되어, 동시에 메인 교류 배전 버스(AC BUS1)로 공급될 수 있다. 제 1 교류 차단기(AW1)를 통해 공급되는 메인 교류 전류는 교류 배전 버스(AC BUS1)에 연결된 부하들이 구동되기 위한 정격 직류 전력이며, 제 2 교류 차단기(DW2)를 통해 공급되는 서브 교류 전류는 상기 메인 교류 전류보다 같거나 낮은 교류 전력으로서, 고장으로 인해 상기 메인 교류 전류가 교류 배전 버스(AC BUS1)로 공급되지 않을 시, 동시에 공급되는 상기 서브 교류 전류에 의해서 교류 배전 버스(AC BUS1)에 연결된 부하들이 구동될 수 있다. 반면, 고장으로 인해 상기 서브 교류 전류가 교류 배전 버스(AC BUS1)로 공급되지 않을 시, 동시에 공급되는 상기 메인 교류 전류에 의해서 교류 배전 버스(AC BUS1)에 연결된 부하들이 구동될 수 있다.
일 실시예에서, 발전기(G3, G4) 및 교류 차단기(AW1, AW2)는 액티브(active) 모드와 스탠바이(standby)이 모드로 동작할 수 있다. 예컨대, 발전기(G3) 및 제 1 교류 차단기(AW1)는 액티브(active) 모드로 동작하여, 발전기(G3)에 의해 발생된 교류 전력은 제 1 교류 차단기(AW1)가 on 상태로 제어되어, 메인 교류 배전 버스(AC BUS1)로 공급될 수 있다. 이때, 발전기(G4) 및 제 2 교류 차단기(AW2)는 스탠바이 모드로 동작하여, 메인 교류 배전 버스(AC BUS1)로 직류 전력을 공급하지 않지만, 고장으로 인해 발전기(G3) 및 제 1 직류 차단기(AW1)를 통해 메인 교류 배전 버스(AC BUS1)로 교류 전력이 공급되지 못하는 경우에, 발전기(G4) 및 제 2 교류 차단기(AW2)는 액티브(active) 모드에서 스탠바이 모드로 동작하여, 발전기(G4)에 의해 발생된 교류 전력은 제 2 교류 차단기(AW2)가 on 상태로 제어되어, 메인 교류 버스(DC BUS1)로 공급될 수 있다.
일 실시예에서, 메인 교류 배전 버스(AC BUS1)로 공급되는 교류 전류는 직접 교류 부하(AL1)로 공급될 수 있다. 이때, 교류 차단기(AW3)는 전력 관리 시스템(power management system: PMS, 미도시함)의 제어하에, 상기 교류 전력은 동시에 또는 선택적으로 교류 부하(AL1)에 공급될 수 있다.
도 1에서 2 개의 발전기(G3, G4) 및 2 개의 교류 차단기(AW1, AW2)를 통해 메인 교류 배전 버스(AC BUS1)에 교류 전류가 공급되는 것을 나타내었지만, 다양한 실시예에 따라서, 2개 이상의 발전기 및 2 개 이상의 교류 차단기를 통해, 메인 교류 배전 버스(AC BUS1)에 교류 전류가 공급될 수 있다. 또한, 도 1에서 하나의 교류 부하(AL1)의 구동 교류 전력이 공급되는 것을 나타내었지만, 다양한 실시예에 따라서, 2개 이상의 교류 부하(AL1)에 구동 교류 전력이 공급될 수 있다. 일 실시예에서, 모터(M1, M2)는 메인 직류 배전 버스(DC BUS1) 대신에 메인 교류 배전 버스(AC BUS1)에 결합될 수 있다. 또는 메인 직류 배전 버스(DC BUS1)에 결합된 모터(M1, M2)와 별도로, 추가적인 모터(미도시함)가 메인 교류 배전 버스(AC BUS1)에 결합될 수 있다.
도 2a를 참조하면, 제 1 양방향 전력변환 시스템(PCS1)은 DC-AC 컨버터(DAC) 및 AC-DC 컨버터(DAC)를 포함할 수 있다. 제 1 양방향 전력변환 시스템(PCS1)의 DC-AC 컨버터(DAC)는 메인 직류 전력망(DC PN1) 또는 메인 직류 배전 버스(DC BUS1)로부터 공급되는 제 1 직류 전력(DC power)을 제 1 교류 전력(AC power)으로 변환하여, 상기 변환된 제 1 교류 전력(AC power)을 메인 교류 전력망(AC PN1) 또는 메인 교류 배전 버스(AC BUS1)로 공급하며, 제 1 양방향 전력변환 시스템(PCS1)의 AC-DC 컨버터(DAC)는 메인 교류 배전 버스(AC BUS1)으로부터 공급되는 제 2 교류 전력(AC power)을 제 2 직류 전력(DC power)으로 변환하여, 상기 변환된 제 2 직류 전력(DC power)을 메인 직류 전력망(DC PN1) 또는 메인 직류 배전 버스(DC BUS1)로 공급할 수 있다. 이때, 전력 관리 시스템(power management system: PMS, 미도시함)의 제어하에, 상기 변환된 제 1 교류 전력(AC power) 및 상기 변환된 제 2 직류 전력(DC power)는 동시에 또는 선택적으로 각각 해당 배전 버스(DC BUS 또는 AC BUS)로 공급될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제 2 교류 전력의 크기 및 위상은 상기 변환된 제 1 교류 전력의 크기 및 위상과 동일하며, 상기 제 1 직류 전력의 크기는 상기 변환된 제 2 직류 전력의 크기와 동일할 수 있다.
상기 제 1 직류 전력(DC power)은 메인 직류 배전 버스(DC BUS1)에 연결된 발전기(G1, G2)로부터 생성된 교류 전력이 AC-DC 컨버터(ADC)에 의해 변환된 직류 전력일 수 있다. 또는, 상기 제 1 직류 전력(DC power)은 제 1 양방향 전력변환 시스템(PCS1)을 통해 변환되어 메인 직류 배전 버스(DC BUS1)로 공급되는 직류 전력(DC power)일 수 있다. 제 2 교류 전력(AC power)은 메인 교류 배전 버스(AC BUS1)에 연결된 발전기(G3, G4)로부터 생성된 교류 전력일 수 있다. 또는, 상기 제 2 교류 전력(AC power)은 제 1 양방향 전력변환 시스템(PCS1)을 통해 변환되어 메인 교류 배전 버스(AC BUS1)로 공급되는 교류 전력(AC power)일 수 있다.
도 2b를 참조하면, 제 1 양방향 전력변환 시스템(PCS1)이 별도의 전력 관리 시스템(power management system: PMS, 미도시함) 대신에 제어 모듈(CU)을 더 포함하여, 제어 모듈(CU)의 제어하에 상기 변환된 제 1 교류 전력(AC power) 및 상기 변환된 제 2 직류 전력(DC power)는 동시에 또는 선택적으로 각각 해당 배전 버스(DC BUS 또는 AC BUS)로 공급될 수 있다.
일 실시예에서, 선박용 전력계통 시스템은 메인 직류 배전 버스(DC BUS1)와 적어도 하나의 직류 컨버터(DDC)를 통해 결합되는 서브 직류 배전 버스(DC BUS2)를 포함하는 서브 직류 전력망(DC PN2), 메인 교류 배전 버스(AC BUS1)와 적어도 하나의 교류 변압기(TA)를 통해 결합되는 서브 교류 배전 버스(AC BUS2)를 포함하는 서브 교류 전력망(AC PN2) 및 서브 직류 전력망(DC BUS2)으로부터 공급되는 제 3 직류 전력을 제 3 교류 전력으로 변환하여, 상기 변환된 제 3 교류 전력을 서브 교류 전력망(AC BUS2)으로 공급하고, 서브 교류 전력망(AC BUS2)으로부터 공급되는 제 4 교류 전력을 제 4 직류 전력으로 변환하여, 상기 변환된 제 4 직류 전력을 서브 직류 전력망(DC PN2)으로 공급하는 제 2 양방향 전력변환 시스템(PCS2)을 더 포함할 수 있다. 모순되지 않는 한, 제 2 양방향 전력변환 시스템(PCS2)에 관한 설명은 전술한 도 2a 내지 도 2b의 제 1 양방향 전력변환 시스템(PCS2)에 대한 설명을 참조할 수 있다.
상기 제 3 직류 전력은 메인 직류 배전 버스(DC BUS1)에 공급된 직류 전력이 승압 또는 감압된 직류 전류로서, 전력 관리 시스템(power management system: PMS, 미도시함)의 제어 하에 동작하는 제 4 직류 차단기(DW4)에 의해 선택적으로 차단될 수 있다. 또한, 메인 직류 배전 버스(DC BUS1)에서 직류 컨버터(DDC)로 공급되는 직류 전력은 전력 관리 시스템(power management system: PMS, 미도시함)의 제어 하에 동작하는 제 3 직류 차단기(DW3)에 의해 선택적으로 차단될 수 있다.
일 실시예에서, 서브 직류 전력망(DC PN2)은 서브 직류 배전 버스(DC BUS2)에 결합되는 적어도 하나의 직류 부하(DL1 내지 DL3)를 포함할 수 있다. 직류 부하(DL1 내지 DL3)는 서브 직류 전력망(DC BUS2)에 공급된 직류 전류에 구동될 수 있으며, 직류 부하(DL1 내지 DL3)로 공급되는 직류 전류는 전력 관리 시스템(power management system: PMS, 미도시함)의 제어 하에 동작하는 적어도 하나의 직류 차단기(DW7 내지 DW9)에 의해 각각 선택적으로 차단될 수 있다. 도 1에서 3 개의 직류 부하(DL1 내지 DL3) 및 3 개의 직류 차단기(DW7 내지 DW9)를 나타내었지만, 다양한 실시예에 따라서, 3 개 이하 또는 3 개 이상의 직류 부하(DL1 내지 DL3) 및 직류 차단기(DW7 내지 DW9)가 서브 직류 배전 버스(DC BUS2)에 결합될 수 있다.
상기 제 4 교류 전력은 메인 교류 배전 버스(AC BUS1)에 공급된 직류 전력이 승압 또는 감압된 교류 전류로서, 전력 관리 시스템(power management system: PMS, 미도시함)의 제어 하에 동작하는 제 5 교류 차단기(AW5)에 의해 선택적으로 차단될 수 있다. 또한, 메인 교류 배전 버스(AC BUS1)에서 교류 변압기(TA)로 공급되는 교류 전력은 전력 관리 시스템(power management system: PMS, 미도시함)의 제어 하에 동작하는 제 4 교류 차단기(AW4)에 의해 선택적으로 차단될 수 있다.
일 실시예에서, 서브 교류 전력망(AC PN2)은 서브 교류 배전 버스(AC BUS2)에 결합되는 적어도 하나의 교류 부하(AL2 내지 AL4)를 포함할 수 있다. 교류 부하(AL2 내지 AL4)는 서브 교류 전력망(DC BUS2)에 공급된 교류 전력에 구동될 수 있으며, 교류 부하(AL2 내지 AL4)로 공급되는 교류 전력은 전력 관리 시스템(power management system: PMS, 미도시함)의 제어 하에 동작하는 적어도 하나의 교류 차단기(AW6 내지 AW8)에 의해 각각 선택적으로 차단될 수 있다.
도 1에서 3 개의 교류 부하(AL2 내지 AL4) 및 3 개의 교류 차단기(AW6 내지 AW8)를 나타내었지만, 다양한 실시예에 따라서, 3 개 이하 또는 3 개 이상의 교류 부하(AL2 내지 AL4) 및 교류 차단기(AW6 내지 AW8)가 서브 교류 배전 버스(AC BUS2)에 결합될 수 있다.
전술한 바와 같이, 양방향 전력변환 시스템(PCS1, PCS2)을 활용함으로써, 해당 전력계통의 고장 시에, 대체 가능한 전력계통을 통해 상호전력공급이 가능하며, 직류 전력 계통과 교류 전력 계통의 각 장점을 활용 가능하고, 안정적인 전력 분배를 제공할 수 있다. 구체적으로, 직류 전력망(DC PN1, DC PN2)에 장애가 발생할 시, 교류 전력망(AC PN1, AC PN2)을 통해, 직류 전력망(DC PN1, DC PN2)으로 직류 전력을 공급하거나, 교류 전력망(AC PN1, AC PN2)에 장애가 발생할 시, 직류 전력망(DC PN1, DC PN2)을 통해, 교류 전력망(AC PN1, AC PN2)으로 교류 전력을 공급할 수 있다.
또한, 직류 전원을 생성하는 신재생 에너지 발전 또는 직류 전원을 이용하는 에너지 저장 장치(ESS)와의 연계가 용이하며, 부하의 특성과 설치시의 전력 효율 및 무게 같은 파라미터를 고려하여, 해당 전력망에 안정적으로 부하를 분산 배치될 수 있다.
도 3a 및 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 직류 전력망과 교류 전력망이 장애 시 동작하는 예시도이다.
도 3a를 참조하면, 메인 직류 전력망(DC PN1) 및 서브 직류 전력망(DC PN2) 내의 직류 차단기들(DW1 내지 DW9)이 on 되어 직류 부하들(M1, M2, DL1 내지 DL3)에 직류 전력이 공급될 수 있다. 초기에 상기 직류 전력은 발전기(G1, G2)로부터 공급되며 동시에 메인 교류 전력망(AC PN1) 및 서브 교류 전력망(AC PN2)으로부터 공급될 수 있다.
또한, 메인 교류 전력망(AC PN1) 및 서브 교류 전력망(AC PN2) 내의 교류 차단기들(AW1 내지 AW8)이 on 되어 교류 부하들(AL1 내지 AL4)에 교류 전력이 공급될 수 있다. 초기에 상기 교류 전력은 발전기(G3, G4)로부터 공급되며 동시에 메인 직류 전력망(DC PN1) 및 서브 직류 전력망(DC PN2)으로부터 공급될 수 있다.
도 3b를 참조하면, 메인 직류 전력망(DC PN1) 또는 서브 직류 전력망(DC PN2) 내 장애로 인해, 직류 전력이 공급되지 않더라도, 메인 교류 전력망(AC PN1) 또는 서브 교류 전력망(AC PN2)으로부터 공급되는 직류 전력(DC power)을 활용함으로써, 중단없이 직류 부하들(M1, M2, DL1 내지 DL3)에 직류 전력을 공급할 수 있다.
도 3c를 참조하면, 메인 교류 전력망(AC PN1) 또는 서브 교류 전력망(AC PN2) 내 장애로 인해, 교류 전력이 공급되지 않더라도, 메인 직류 전력망(DC PN1) 또는 서브 직류 전력망(DC PN1)으로부터 공급되는 교류 전력(AC power)을 활용함으로써, 중단없이 교류 부하들(AL1 내지 AL4)에 교류 전력을 공급할 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 직류 전력망과 교류 전력망이 장애 시 active mode 및 standby mode로 동작하는 예시도이다.
도 4a를 참조하면, 메인 직류 전력망(DC PN1) 및 서브 직류 전력망(DC PN2)은 active mode로서, 메인 직류 전력망(DC PN1) 및 서브 직류 전력망(DC PN2) 내의 직류 차단기들(DW1 내지 DW9)이 on 되어 직류 부하들(M1, M2, DL1 내지 DL3)에 직류 전력이 공급될 수 있다. 이때, 메인 교류 전력망(AC PN1) 및 서브 교류 전력망(AC PN2)는 standby mode로서, 메인 교류 전력망(AC PN1) 및 서브 교류 전력망(AC PN2)내의 교류 차단기들(AW1 내지 AW8)이 off 되어 교류 부하들(AL1 내지 AL4)에 교류 전력이 공급되지 않을 수 있다. 또는, 메인 교류 전력망(AC PN1) 및 서브 교류 전력망(AC PN2)내의 교류 차단기들(AW1 내지 AW8)이 on 되어 교류 부하들(AL1 내지 AL4)에 교류 전력이 공급되더라도, 양방향 전력변환 시스템(PCS1, PCS2)의 제어하에, 메인 직류 전력망(DC PN1) 및 서브 직류 전력망(DC PN2)으로 직류 전력이 공급되지 않을 수 있다.
도 4b를 참조하면, 메인 직류 전력망(DC PN1) 또는 서브 직류 전력망(DC PN2) 내 장애로 인해, 직류 전력이 공급되지 않을 때, 메인 교류 전력망(AC PN1) 또는 서브 교류 전력망(AC PN2)은 standby mode에서 active mode로 전환하여, 메인 직류 전력망(DC PN1) 또는 서브 직류 전력망(DC PN2)으로 직류 전력(DC power)을 제공함으로써, 중단없이 직류 부하들(M1, M2, DL1 내지 DL3)에 직류 전력을 공급할 수 있다.
다른 실시 예에 있어서, 초기에, 메인 직류 전력망(DC PN1) 및 서브 직류 전력망(DC PN2)은 standby mode로 동작하고 메인 교류 전력망(AC PN1) 또는 서브 교류 전력망(AC PN2)은 active mode로 동작할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
DC PN1, DC PN2: 직류 전력망
AC PN1, AC PN2: 교류 전력망
PCS1, PCS2: 양방향 전력변환 시스템
DC BUS1, DC BUS2: 직류 배전 버스
AC BUS1, AC BUS2: 교류 배전 버스
DAC: DC-AC 컨버터
DAC: AC-DC 컨버터
CU: 제어 모듈

Claims (13)

  1. 메인 직류 배전 버스(DC BUS1)를 포함하는 메인 직류 전력망(DC PN1);
    상기 메인 직류 배전 버스(DC BUS1)와 적어도 하나의 직류 컨버터(DDC)를 통해 결합되는 서브 직류 배전 버스(DC BUS2)를 포함하는 서브 직류 전력망(DC PN2);
    메인 교류 배전 버스(AC BUS1)를 포함하는 메인 교류 전력망(AC PN1);
    상기 메인 교류 배전 버스(AC BUS1)와 적어도 하나의 교류 변압기(TA)를 통해 결합되는 서브 교류 배전 버스(AC BUS2)를 포함하는 서브 교류 전력망(AC PN2); 및
    상기 메인 직류 전력망(DC PN1)으로부터 공급되는 제 1 직류 전력을 제 1 교류 전력으로 변환하여, 상기 변환된 제 1 교류 전력을 상기 메인 교류 전력망(AC PN1)으로 공급하고, 상기 메인 교류 전력망(AC PN1)으로부터 공급되는 제 2 교류 전력을 제 2 직류 전력으로 변환하여, 상기 변환된 제 2 직류 전력을 상기 메인 직류 전력망(DC PN1)으로 공급하는 제 1 양방향 전력변환 시스템(PCS1); 및
    상기 서브 직류 전력망(DC PN2)으로부터 공급되는 제 3 직류 전력을 제 3 교류 전력으로 변환하여, 상기 변환된 제 3 교류 전력을 상기 서브 교류 전력망(AC PN2)으로 공급하고, 상기 서브 교류 전력망(AC PN2)으로부터 공급되는 제 4 교류 전력을 제 4 직류 전력으로 변환하여, 상기 변환된 제 4 직류 전력을 상기 서브 직류 전력망(DC PN2)으로 공급하는 제 2 양방향 전력변환 시스템(PCS2)을 포함하는 선박용 전력계통 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 직류 컨버터(DDC)는 상기 제 1 직류 전력 또는 상기 변환된 제 2 직류 전력을 승압 또는 감압하는 DC-DC 컨버터를 포함하고,
    상기 교류 변압기(TA)는 상기 변환된 제 1 교류 전력 또는 상기 제 2 직류 전력을 승압 또는 감압하는 변압기(transformer)를 포함하는 선박용 전력계통 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 직류 컨버터(DDC)는 상기 제 1 직류 전력 또는 상기 변환된 제 2 직류 전력을 상기 제 3 직류 전력으로 변환하며,
    상기 교류 변압기(TA)는 상기 변환된 제 1 교류 전력 또는 상기 제 2 교류 전력을 상기 제 4 교류 전력으로 변환하는 선박용 전력계통 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 서브 직류 전력망(DC PN2)은 상기 서브 직류 배전 버스(DC BUS2)에 결합되는 적어도 하나의 직류 부하를 포함하는 선박용 전력계통 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 서브 교류 전력망(AC PN2)은 상기 서브 교류 배전 버스(AC BUS2)에 결합되는 적어도 하나의 교류 부하를 포함하는 선박용 전력계통 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 교류 전력의 크기 및 위상은 상기 변환된 제 1 교류 전력의 크기 및 위상과 동일하며,
    상기 제 1 직류 전력의 크기는 상기 변환된 제 2 직류 전력의 크기 및 위상과 동일한 선박용 전력계통 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인 직류 전력망(DC PN1)은
    상기 메인 직류 배전 버스(DC PN1)에 적어도 하나의 AC-DC 컨버터를 통해 결합되는 적어도 하나의 발전기(G1, G2); 및
    상기 메인 직류 배전 버스(DC PN1)에 적어도 하나의 DC-AC 컨버터를 통해 결합되는 적어도 하나의 모터(M1, M2)를 포함하는 선박용 전력계통 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 발전기(G1, G2)는 교류 전력을 생성하고,
    상기 적어도 하나의 AC-DC 컨버터는 상기 생성된 교류 전력을 상기 제 1 직류 전력으로 변환하여, 상기 제 1 직류 전력을 동시에 또는 선택적으로 상기 메인 직류 배전 버스(DC PN1)로 공급하는 선박용 전력계통 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인 교류 전력망(AC PN1)은,
    상기 메인 교류 배전 버스(AC PN1)에 직접 결합되는 적어도 하나의 발전기(G3, G4); 및
    상기 메인 교류 배전 버스(AC PN1)에 직접 결합되는 적어도 하나의 제 1 교류 부하를 포함하는 선박용 전력계통 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 발전기(G3, G4)는 상기 제 2 교류 전력을 생성하여, 상기 제 2 교류 전력을 동시에 또는 선택적으로 상기 메인 교류 배전 버스(AC PN1)로 공급하는 선박용 전력계통 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 직류 전력과 상기 변환된 제 2 직류 전력은 동시에 또는 선택적으로 상기 메인 직류 배전 버스(DC PN1)로 공급되며,
    상기 변환된 제 1 교류 전력과 상기 제 2 교류 전력은 동시에 또는 선택적으로 상기 메인 교류 배전 버스(DC PN1)로 공급되는 선박용 전력계통 시스템.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3 직류 전력과 상기 변환된 제 4 직류 전력은 동시에 또는 선택적으로 상기 메인 직류 배전 버스(DC PN1)로 공급되며,
    상기 변환된 제 3 교류 전력과 상기 제 4 교류 전력은 동시에 또는 선택적으로 상기 메인 교류 배전 버스(AC PN1)로 공급되는 선박용 전력계통 시스템.
KR1020180120276A 2018-10-10 2018-10-10 선박용 전력계통 시스템 KR101974128B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180120276A KR101974128B1 (ko) 2018-10-10 2018-10-10 선박용 전력계통 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180120276A KR101974128B1 (ko) 2018-10-10 2018-10-10 선박용 전력계통 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101974128B1 true KR101974128B1 (ko) 2019-04-30

Family

ID=66285632

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180120276A KR101974128B1 (ko) 2018-10-10 2018-10-10 선박용 전력계통 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101974128B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102463289B1 (ko) * 2021-05-25 2022-11-07 주식회사 빈센 선박용 배터리 시스템 및 그 시스템을 갖는 전기 선박

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060115897A (ko) * 2003-11-19 2006-11-10 지멘스 악티엔게젤샤프트 상이한 등급들 및 크기들의 저공해 표면 해상 (해군)선박들을 위한 전력 생산, 분배 그리고 내장 전력 공급시스템

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060115897A (ko) * 2003-11-19 2006-11-10 지멘스 악티엔게젤샤프트 상이한 등급들 및 크기들의 저공해 표면 해상 (해군)선박들을 위한 전력 생산, 분배 그리고 내장 전력 공급시스템

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102463289B1 (ko) * 2021-05-25 2022-11-07 주식회사 빈센 선박용 배터리 시스템 및 그 시스템을 갖는 전기 선박

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2015377905B2 (en) Power distribution on a vessel
US20150222146A1 (en) Systems and methods for uninterruptible power supplies with generators
RU2407128C2 (ru) Комбинированное устройство для управления передачей мощности между двумя центрами сети постоянного тока и питания двигателя переменного тока
US11342786B2 (en) 3-wire multiphase UPS with bypass
Huang et al. 500kVA hybrid solid state transformer (HSST): architecture, functionality and control
CN114825597B (zh) 火电高压直挂储能后备厂用电源系统
JP5936533B2 (ja) 分散型電源システム
CN114825452A (zh) 火电高压直挂储能黑启动系统
KR101974128B1 (ko) 선박용 전력계통 시스템
CN103633652A (zh) 分区电网互联系统和方法
CN114825596B (zh) 一种火电电力电子直挂储能厂用备用电源系统
JP2004120845A (ja) 電力需給システム
CN113196612A (zh) 具有不间断电力供应的微电网系统
CN217882851U (zh) 火电储能黑启动系统
CN108512212B (zh) 接入分布式电源的多电压等级直流配网分布式控制方法
RU2594355C2 (ru) Способ конфигурирования установки преобразования электроэнергии и установка, в которой реализован такой способ
KR20150025772A (ko) 부유식 구조물의 배전시스템 및 배전방법
CN100502216C (zh) 非隔离式交流电源装置及其控制方法
US11799298B1 (en) System and method for frequency modulation based on direct current controllable load
CN217904272U (zh) 一种用于厂用直流电系统的多端口直流变压器
CN219086813U (zh) 一种并网发电系统
CN218586894U (zh) 一种基于集中整流装置的调频系统
JP2009205288A (ja) ハイブリッド系統連系システム
JP2011139556A (ja) 電力給電システム
WO2023172638A1 (en) Capacity recovery and multi-source power distribution

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant