KR102075966B1 - Operator training system for power management of marine structure - Google Patents
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Abstract
본 발명은 해양 구조물 전력 관리를 위한 운용자 트레이닝 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전력 발전 시스템, 배분 시스템, 소비 시스템 및 관리 시스템을 가상화하여 모듈화함으로써 운용자의 트레이닝을 위해 이용할 수 있는 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an operator training system for offshore structure power management, and more particularly, to a system that can be used for training of an operator by virtualizing and modularizing a power generation system, a distribution system, a consumption system, and a management system.
Description
본 발명은 해양 구조물 전력 관리를 위한 운용자 트레이닝 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전력 발전 시스템, 배분 시스템, 소비 시스템 및 관리 시스템을 가상화하여 모듈화함으로써 운용자의 트레이닝을 위해 이용할 수 있는 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an operator training system for offshore structure power management, and more particularly, to a system that can be used for training of an operator by virtualizing and modularizing a power generation system, a distribution system, a consumption system, and a management system.
선박, 드릴쉽 등을 포함하는 해양 구조물의 전력은 디젤 엔진, 가스 터빈 또는 스팀 터빈에 의해 구동되는 발전기에 의해 생산되고 프로펠러 및 스러스터용 전기 엔진 또는 모터에 의해 전력의 대부분이 소비된다. The power of offshore structures, including ships, drillships, and the like, is produced by generators driven by diesel engines, gas turbines or steam turbines, and the majority of the power is consumed by electric engines or motors for propellers and thrusters.
해양 구조물에 있어서 스테이션 유지 또는 운행을 위한 DP(dynamic positioning)시스템에서 급격하게 변동되는 전력 소비를 초래하는 경우에 발전소의 전력 과부하, 큰 전력 변동 또는 셧다운(shut down)이 발생할 수 있다.Power overload, large power fluctuations or shutdown of a power plant can occur if it results in a rapidly fluctuating power consumption in a dynamic positioning (DP) system for station maintenance or operation in offshore structures.
블랙아웃(black-out)으로 언급되는 전력 과부하 상황은 매우 위험하고, 장비 손상 및 선박의 심각한 사고 또는 난파를 일으킬 수 있다. 따라서, 블랙 아웃, 수요할 수 없는 전력 변동 등이 발생하지 않도록 하기 위해서 DP 제어 시스템, 발전 시스템 및 전력 관리 시스템 또는 해양 자동화 시스템 부분의 상호작용을 테스트하고 운용자에 대하여 주기적인 트레이닝을 수행하는 것이 요구된다.Power overload situations, referred to as black-outs, are very dangerous and can cause equipment damage and serious shipwreck or shipwreck. Therefore, it is necessary to test the interactions of the DP control system, the power generation system and the power management system, or the marine automation system and to conduct periodic training for the operator in order to prevent blackouts and unstable power fluctuations. do.
그러나, 실제 해양 구조물 자체에 운용되는 시스템을 이용하여 전력 관리 시스템등의 정상 동작 여부를 테스트하거나 운용자의 트레이닝을 수행하는 것은 운행에 엄청난 지장을 초래하므로 실질적으로 불가능하다. However, it is practically impossible to test the normal operation of the power management system or perform the operator's training using a system operating on the actual offshore structure itself, because it causes tremendous obstacles in operation.
본 발명은 해양 구조물 전력 관리를 위한 운용자 트레이닝 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전력 발전 시스템, 배분 시스템, 소비 시스템 및 관리 시스템을 가상화하여 모듈화함으로써 운용자의 트레이닝을 위해 이용할 수 있는 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an operator training system for offshore structure power management, and more particularly, to a system that can be used for training of an operator by virtualizing and modularizing a power generation system, a distribution system, a consumption system, and a management system.
일 측면에 따라, 해양 구조물의 전력 발전(Power generation) 시스템 가상화 모듈, 전력 배전(Power distribution) 시스템 가상화 모듈 및 전력 소비(Power consumption) 시스템 가상화 모듈의 각각으로부터 상태 신호(state signal)를 수신하고 각각에 제어 신호(control signal)를 송신하여 상기 해양 구조물의 전력 관리 시스템 정상 작동 여부를 테스트 할 수 있도록 구성된 전력 관리 시스템 가상화 모듈(Power Management System virtual module); According to one aspect, a state signal is received from each of a power generation system virtualization module, a power distribution system virtualization module, and a power consumption system virtualization module of an offshore structure, respectively. A power management system virtual module configured to transmit a control signal to the power management system for normal operation of the marine structure;
센서에 의해 감지된 환경 정보 데이터 또는 상기 센서에 의해 감지된 상기 해양 구조물의 구성 엘리먼트(element)의 동작 출력 데이터를 수신하는 수신부; 및A receiver configured to receive environmental information data sensed by a sensor or operation output data of an element of the marine structure sensed by the sensor; And
상기 환경 정보 데이터 또는 상기 동작 출력 데이터를 기반으로 하여 상기 전력 발전 시스템 가상화 모듈, 상기 전력 배전 시스템 가상화 모듈, 상기 전력 소비 시스템 가상화 모듈 및 상기 전력 관리 시스템 가상화 모듈 중 적어도 하나에 운용 조건 변경을 인가하는 변경 제어 신호를 입력하는 입력부;를 포함한다.
Applying an operation condition change to at least one of the power generation system virtualization module, the power distribution system virtualization module, the power consumption system virtualization module, and the power management system virtualization module based on the environment information data or the operation output data. And an input unit configured to input a change control signal.
바람직하게는,Preferably,
상기 전력 관리 시스템 가상화 모듈(virtual module)은 수행 기능에 따라 또는 배치 위치에 따라 여러 개의 서브 시스템(sub-system) 블럭으로 구현되는 것을 특징으로 한다.
The virtual power management system virtual module is implemented as a plurality of sub-system blocks according to a performance function or an arrangement position.
바람직하게는,Preferably,
상기 전력 발전 시스템 가상화 모듈은 상기 해양 구조물의 디젤엔진, 가스터빈, 스팀 터빈 중 어느 하나를 정상 상태 동작 조건으로 모델링 한 것을 특징으로 한다.
The power generation system virtualization module is characterized in that any one of the diesel engine, the gas turbine, the steam turbine of the offshore structure modeled to the steady-state operating conditions.
바람직하게는,Preferably,
상기 디젤 엔진, 가스터빈, 스팀 터빈 중 어느 하나로부터 수신된 회전력을 전기적 에너지로 변환하는 발전기(generator)를 가상화한 발전기 시스템 가상화 모듈;을 더 포함하고,And a generator system virtualization module that virtualizes a generator for converting rotational force received from any one of the diesel engine, gas turbine, and steam turbine into electrical energy.
상기 발전기 시스템 가상화 모듈의 동작 출력 데이터를 기반으로 상기 전력 발전 시스템 가상화 모듈의 출력인 전력 공급 신호의 특성을 변경하는 것을 특징으로 한다.
The characteristic of the power supply signal which is the output of the power generation system virtualization module is changed based on the operation output data of the generator system virtualization module.
바람직하게는,Preferably,
상기 전력 발전 시스템 가상화 모듈은 상기 전력 관리 시스템 가상화 모듈로부터 상기 전력 발전 시스템 가상화 모듈에 대한 제어 신호 또는 상기 변경 제어 신호 및 상기 센서로부터 수신된 발전기(generator)의 동작 출력 데이터를 수신하고, 상기 전력 배전 시스템 가상화 모듈을 통하여 상기 전력 소비 시스템 가상화 모듈에 전력을 공급하는 전력 공급 신호 및 상기 전력 관리 시스템 가상화 모듈로 상기 전력 발전 시스템 가상화 모듈의 상태 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
The power generation system virtualization module receives a control signal for the power generation system virtualization module or operation output data of a generator received from the sensor and the power control system virtualization module from the power management system virtualization module, and the power distribution And a power supply signal for supplying power to the power consumption system virtualization module through a system virtualization module and a status signal of the power generation system virtualization module to the power management system virtualization module.
바람직하게는,Preferably,
상기 전력 배전 시스템 가상화 모듈은 변압기(transformer), 스위치 보드(switch board) 중 적어도 하나이상을 정상 상태 동작 조건으로 모델링 한 것을 특징으로 한다.
The power distribution system virtualization module is characterized by modeling at least one or more of the transformer (transformer), the switch board (switch board) to a steady state operating conditions.
바람직하게는,Preferably,
상기 전력 배전 시스템 가상화 모듈은 상기 전력 발전 시스템 가상화 모듈로부터의 상기 전력 공급 신호 및 상기 전력 관리 시스템 가상화 모듈로부터 상기 전력 배전 시스템 가상화 모듈에 대한 제어 신호 또는 상기 변경 제어 신호를 수신하고, 상기 전력 소비 시스템 가상화 모듈에 적용을 위한 전력 적용 신호로 변경하여 출력하고 그리고 상기 전력 관리 시스템 가상화 모듈로 상기 전력 배전 시스템 가상화 모듈의 상태 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
The power distribution system virtualization module receives the power supply signal from the power generation system virtualization module and the control signal or the change control signal for the power distribution system virtualization module from the power management system virtualization module, and the power consumption system. And converts and outputs a power application signal for application to a virtualization module and outputs a state signal of the power distribution system virtualization module to the power management system virtualization module.
바람직하게는,Preferably,
상기 전력 소비 시스템 가상화 모듈은 비추진 전력 소비 시스템(non-propulsion power consuming system)을 모델링 한 것을 특징으로 한다.
The power consumption system virtualization module is characterized by modeling a non-propulsion power consuming system.
바람직하게는,Preferably,
상기 비추진 전력 소비 시스템은 가열 또는 냉각 시스템, 펌프, 히브(heave) 보상 시스템, 컴프레셔 트레인 중 적어도 하나 이상을 정상 상태 동작 조건으로 모델링 한 것을 특징으로 한다.
The non-propelled power consumption system is characterized in that at least one of the heating or cooling system, the pump, the heap (compensation), the compressor (train), the compressor train modeled in the steady-state operating conditions.
바람직하게는,Preferably,
상기 전력 소비 시스템 가상화 모듈은 상기 해양 구조물의 추진 전력 소비 시스템으로부터 전기 부하 출력 신호를 수신하고, 상기 전기 부하 출력 신호에 기초하여 상기 추진 전력 소비 시스템의 구동을 위한 구동 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
The power consumption system virtualization module may receive an electrical load output signal from the propulsion power consumption system of the marine structure, and output a driving signal for driving the propulsion power consumption system based on the electrical load output signal. .
바람직하게는,Preferably,
상기 추진 전력 소비 시스템은 상기 해양 구조물의 프로펠러, 스러스터 구동 모터(drive motor) 또는 러더(rudder) 구동 모듈을 포함하는 DP(dynamic positioning) 시스템을 가상화한 DP 시스템 가상화 모듈; 인 것을 특징으로 한다.
The propulsion power consumption system includes a DP system virtualization module that virtualizes a dynamic positioning (DP) system including a propeller, a thruster drive motor, or a rudder drive module of the offshore structure; It is characterized by that.
바람직하게는,Preferably,
상기 해양 구조물을 가상화한 선박 가상화 모듈; 및A ship virtualization module virtualizing the marine structure; And
상기 선박 가상화 모듈은 상기 환경 정보 데이터에 의해 변경되는 상기 해양 구조물의 위치, 상기 해양 구조물의 선수각을 계산하여 상기 DP 시스템 가상화 모듈에 출력하는 것을 특징으로 한다.
The ship virtualization module may calculate a position of the offshore structure and the bow angle of the offshore structure changed by the environmental information data and output the calculated to the DP system virtualization module.
바람직하게는,Preferably,
상기 환경 정보 데이터는 상기 해양 구조물의 위치, 상기 센서에 의해 감지된 풍속, 파고, 조류의 속도를 포함하는 것이고, 상기 센서에 의해 감지되는 상기 동작 출력 데이터는 상기 해양 구조물을 구성하는 발전기(generator) 또는 스러스터 구동 모터의 전기적 출력 특성을 포함하는 것을 특징으로 한다.
The environmental information data includes the position of the marine structure, the wind speed sensed by the sensor, the wave height, the speed of the tidal current, the operation output data detected by the sensor is a generator constituting the marine structure Or an electrical output characteristic of the thruster driving motor.
바람직하게는,Preferably,
상기 전력 관리 시스템 가상화 모듈은 부분 블랙 아웃, 블랙 아웃(black out), 엔진 셧 다운(shutdown for engine), 엔진 과열 경고(pre-warning from engine) 중 적어도 하나이상을 수행하는 것을 특징으로 한다.
The power management system virtualization module is configured to perform at least one or more of partial black out, black out, shutdown for engine, and pre-warning from engine.
바람직하게는,Preferably,
상기 구동 신호는 상기 스러스터 구동 모터의 구동 속도 조절 제어 신호인 것을 특징으로 한다.The drive signal is characterized in that the drive speed adjustment control signal of the thruster drive motor.
본 발명에 따른 해양 구조물 전력 관리를 위한 운용자 트레이닝 시스템에 의하면, 선박을 포함하는 해양 구조물의 통상 임무 수행에 지장을 주지 아니하고 전력 생산, 배분, 소비 및 관리 주요 장비들의 상호 작용을 테스트 할 수 있고, 블랙 아웃과 같은 심각한 상황을 초래하지 않도록 운영자의 주기적인 트레이닝을 수행할 수 있는 효과가 있다.According to the operator training system for offshore structure power management according to the present invention, it is possible to test the interaction of the main equipment of power generation, distribution, consumption and management without interrupting the normal mission performance of offshore structures including ships, There is an effect that the operator can perform periodic training to avoid serious situations such as blackouts.
도 1 은 본 발명에 따른 해양 구조물 전력 관리를 위한 운용자 트레이닝 시스템의 개략도를 보여주는 도면이다.
도 2 는 본 발명에 따른 해양 구조물의 전력 계통도를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3 은 본 발명에 따른 해양 구조물의 전력 계통도의 다른 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 4 는 본 발명에 따른 해양 구조물 전력 관리를 위한 운용자 트레이닝 시스템의 가상화 모듈의 일 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 5 는 본 발명에 따른 해양 구조물 전력 관리를 위한 운용자 트레이닝 시스템의 발전기와 해당 가상화 모듈을 도시한 도면이다.
도 6 는 본 발명에 따른 해양 구조물 전력 관리를 위한 운용자 트레이닝 시스템의 모터와 해당 가상화 모듈을 도시한 도면이다.
도 7 는 본 발명에 따른 해양 구조물 전력 관리를 위한 운용자 트레이닝 시스템의 변압기와 해당 가상화 모듈을 도시한 도면이다.
도 8 는 본 발명에 따른 해양 구조물 전력 관리를 위한 운용자 트레이닝 시스템의 VFD(Variable Frequency Drive)와 해당 가상화 모듈을 도시한 도면이다.1 is a view showing a schematic diagram of an operator training system for power management of offshore structures according to the present invention.
2 is a view schematically showing a power system diagram of an offshore structure according to the present invention.
3 is a view showing another embodiment of a power system diagram of an offshore structure according to the present invention.
4 is a diagram illustrating an embodiment of a virtualization module of an operator training system for power management of offshore structures according to the present invention.
5 is a diagram illustrating a generator and a corresponding virtualization module of an operator training system for power management of offshore structures according to the present invention.
6 is a diagram illustrating a motor and a corresponding virtualization module of an operator training system for power management of offshore structures according to the present invention.
7 is a diagram illustrating a transformer and a corresponding virtualization module of an operator training system for power management of offshore structures according to the present invention.
8 is a view showing a variable frequency drive (VFD) and a corresponding virtualization module of an operator training system for power management of offshore structures according to the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 해양 구조물 전력 관리를 위한 운용자 트레이닝 시스템에 대해 더욱 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in more detail with respect to the operator training system for power management of marine structures according to an embodiment of the present invention.
이하에서 본 발명을 설명함에 있어서, 당 업계에 공지 및 주지된 기능이나 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단될 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 후술되는 기술 용어들은 본 발명에서의 기능 등을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 당업자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 그 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸쳐 기재된 내용을 기초로 판단되어야 할 것이다.In the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of functions or configurations known and known in the art may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the technical terms to be described below are terms defined in consideration of functions and the like in the present invention, which may vary according to the intention or custom of those skilled in the art. Therefore, definitions of the terms should be determined based on the contents described throughout the present specification.
도 1 은 본 발명에 따른 해양 구조물 전력 관리를 위한 운용자 트레이닝 시스템의 개략도를 보여주는 도면이다.1 is a view showing a schematic diagram of an operator training system for power management of offshore structures according to the present invention.
해양 구조물 전력 관리를 위한 운용자 트레이닝 시스템은 해양 구조물의 전력 발전 시스템, 전력 배전 시스템, 전력 소비 시스템 및 전력 관리 시스템을 특성을 최적화하여 가상화하여 운용자의 전력관리 트레이닝에 활용하기 위한 것을 목적으로 한다.The operator training system for offshore structure power management aims at optimizing the characteristics of the offshore structure power generation system, power distribution system, power consumption system, and power management system to utilize the power management training of the operator.
본 발명의 특징은 전력 관리 시스템을 가상화하여 발전 시스템, 배전 시스템, 소비 시스템과 일체화하고 또한 발전기(generator) 및 모터(motor)를 모델링하여 동적 특성을 획득하거나 또는 실제 발전기 및 모터에 동적 특성을 센서(미도시)를 통해 감지하고 감지된 결과를 관련 가상화 모듈에 제공함으로써 보다 높은 현실감을 제공할 수 있는 것이 특징이다.A feature of the present invention is to virtualize the power management system to integrate with the power generation system, distribution system, and consumption system, and to model the generator and the motor to obtain dynamic characteristics or to sense the dynamic characteristics of the actual generator and motor. It is characterized by providing higher realism by sensing through (not shown) and providing the detected result to the related virtualization module.
본 발명에 따른 해양 구조물의 운용자 트레이닝 시스템은 컴퓨터에서 구동될 수 있는 Matlab와 같은 소프트웨어에서 제공되는 함수 등을 이용하여 발전기(generator), 스러스터와 같은 능동 소자뿐만 아니라 변압기(transformer), 스위치 보드와 같은 수동 소자들을 가상화 또는 모델링화하고, 실제 선박 등의 전력 계통과 유사하게 연결 및 배치함으로써 구현될 수 있다.The operator training system for offshore structures according to the present invention utilizes functions provided by software such as Matlab, which can be run on a computer, as well as transformers, switch boards, as well as active devices such as generators and thrusters. It can be implemented by virtualizing or modeling the same passive components and connecting and placing them similarly to power systems such as real ships.
본 발명에 따른 해양 구조물의 운용자 트레이닝 시스템은 해양 구조물에 설치된 다양한 종류의 센서를 이용하여 해양 구조물을 둘러싼 환경 변수(예를 들어, 풍속, 풍향, 파고, 조류의 방향 또는 조류의 속도 등)를 감지하거나 해양 구조물의 구성 부품(예를 들어, 발전기, 모터, 스러스터용 구동 모터)의 출력 특성을 감지하여 이를 가상화 된 모듈에 제공함으로써 전력 생산 및 전력 소비의 데이터를 실제의 선박 운용 상태의 전력 데이터와 거의 유사하게 관리할 수 있는 특징이 있다.The operator training system of an offshore structure according to the present invention detects environmental variables (eg, wind speed, wind direction, wave height, bird direction or bird speed, etc.) surrounding the offshore structure using various kinds of sensors installed in the offshore structure. Or by detecting the output characteristics of components of offshore structures (eg, generators, motors, thruster drive motors) and providing them to virtualized modules, providing data on power generation and power consumption in actual ship operation. There is a manageable feature almost similar to.
본 발명에 따른 해양 구조물의 운용자 트레이닝 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 전력 발전 시스템(130), 전력 배분 시스템(140), 전력 소비 시스템(150) 및 전력 관리 시스템(110)을 포함하여 이루어진다.The operator training system for an offshore structure according to the present invention includes a
전력 발전 시스템 가상화 모듈(130)은 해양 구조물의 디젤엔진, 가스터빈, 스팀 터빈 중 어느 하나를 정상 상태 동작 조건으로 모델링 한 것을 특징으로 한다.The power generation
구체적으로 전력 발전 시스템 가상화 모듈(130)은 해양 구조물에서 소요되는 전력을 생산하는 장비의 모듈로서 엔진의 모델에 따라서 디젤엔진, 가스터빈, 스팀 터빈 등으로 분류 할 수 있고, 각 모델에 따른 출력 특성을 기초로 가상화 모듈을 생성할 수 있다. Specifically, the power generation
일 실시 예에서, 가상화 모듈의 생성을 위한 정상 상태 동작 조건이란 포괄적으로 해양 구조물의 블랙 아웃 또는 셧 다운을 발생시키지 않을 수 있는 범위 내에서 동작 할 수 있게 하는 각 장비의 동작 조건 또는 설정 범위를 지칭하는 것이다.In one embodiment, the steady-state operating conditions for the creation of the virtualization module are inclusively referring to the operating conditions or setting ranges of each piece of equipment that allow for operation within a range that may not cause blackout or shutdown of the offshore structure. It is.
일 실시 예에서, 정상 상태 동작 조건이란 운용자에 의해 의도되는 각 장비의 운용 범위일 수 있고, 운용자는 각 장비의 특성을 고려하여 범위 또는 동작 특성을 설정할 수 있다.In an embodiment, the steady state operating condition may be an operating range of each device intended by the operator, and the operator may set a range or an operating characteristic in consideration of characteristics of each device.
전력 발전 시스템 가상화 모듈(130)은 디젤 엔진, 가스터빈, 스팀 터빈 중 어느 하나로부터 수신된 회전력을 전기적 에너지로 변환하는 발전기(generator)를 가상화한 발전기 시스템 가상화 모듈을 더 포함할 수 있다.The power generation
즉, 엔진으로 받은 기계적인 회전력을 전기적 에너지로 변환시키는 발전기를 Matlab Simulink, SimPower 모델 등을 사용하여 등가 수학적 모델로 가상화를 수행하도록 하는 것이다.In other words, a generator that converts mechanical rotational force received from the engine into electrical energy is virtualized using an equivalent mathematical model using Matlab Simulink and SimPower models.
전력 발전 시스템 가상화 모듈(130)은 종국적으로 선박 등의 해양 구조물에서 요구되는 전력을 생산하는 역할을 수행하는 것으로 최종적으로 전력 공급 신호를 출력하며 전력 공급 신호의 특성은 발전기의 동작 출력 데이터에 의해 의존될 수 있다.The power generation
센서(미도시)에 의해 감지되는 동작 출력 데이터는 해양 구조물을 구성하는 발전기(generator) 또는 스러스터 구동 모터의 전기적 출력 특성을 포함할 수 있다.The operation output data sensed by the sensor (not shown) may include electrical output characteristics of a generator or thruster driving motor constituting the offshore structure.
발전기 시스템(131)은 상기에서 언급한 바와 같이 가상화 모듈로 생성하여 운용할 수 있거나 또는 실제 발전기 시스템의 동작 특성을 센서를 통하여 감지하여 전력 발전 시스템 가상화 모듈(130)에 제공함으로써 전력 공급 신호의 특성을 제어할 수 있게 한다.As described above, the generator system 131 may be generated and operated by a virtualization module, or may provide a power generation
본 발명에 따른 운용자 트레이닝 시스템은 발전기(generator) 또는 모터와 같은 능동 소자뿐만 아니라 변압기(transformer) 및 스위치 보드와 같은 수동소자의 가상화도 가능하다.The operator training system according to the present invention enables virtualization of passive elements such as transformers and switch boards as well as active elements such as generators or motors.
수동 소자 역시 matlab과 같은 소프트웨어에서 제공되는 모듈을 활용하며, 동작 범위를 해양 구조물의 운용에 부합되도록 조정함으로써 실제 환경과 유사하게 조정할 수 있다.Passive devices also utilize modules provided in software such as matlab, and can be adjusted similarly to the real environment by adjusting their operating range to match the operation of offshore structures.
전력 배전 가상화 모듈(140)은 이와 같이 가상화된 변압기, 스위치 보드 등을 포함하여 전력 발전 가상화 모듈에서 생산된 전력을 전력 소비 시스템에 분배하는 기능을 수행한다.The power
본원 발명의 일 실시 예에서,전력 소비 시스템 가상화 모듈(150)은 비추진 전력 소비 시스템(non-propulsion power consuming system)을 모델링 한 것일 수 있다. 구체적으로, 비추진 전력 소비 시스템이라 함은 가열 또는 냉각 시스템, 펌프, 히브(heave) 보상 시스템, 컴프레셔 트레인 중 적어도 하나 이상을 정상 상태 동작 조건으로 모델링 한 것을 특징으로 한다.In one embodiment of the present invention, the power consumption system virtualization module 150 may be a model of a non-propulsion power consuming system. Specifically, the non-propulsion power consumption system is characterized by modeling at least one or more of the heating or cooling system, the pump, the heap compensation system, the compressor train in the steady-state operating conditions.
일 실시 예에서, 정상 상태 동작 조건이란 운용자에 의해 의도되는 각 장비의 운용 범위일 수 있고, 운용자는 각 장비의 특성을 고려하여 범위 또는 동작 특성을 설정할 수 있다.In an embodiment, the steady state operating condition may be an operating range of each device intended by the operator, and the operator may set a range or an operating characteristic in consideration of characteristics of each device.
본원 발명의 일 실시 예에서, 전력 소비 시스템 가상화 모듈(150)은 추진 전력 소비 시스템을 모델링 한 것일 수 있다. 추진 전력 소비 시스템은 해양 구조물의 프로펠러, 스러스터 구동 모터(drive motor) 또는 러더(rudder) 구동 모듈을 포함하는 DP(dynamic positioning) 시스템을 가상화한 DP 시스템 가상화 모듈(153)일 수 있다. 즉, 추진 전력 소비 시스템은 선박 등의 해양 구조물의 운항에서 방향 전환이나 속도 증속등에 관여되는 전력 시스템을 예로 들 수 있다.In one embodiment of the present invention, the power consumption system virtualization module 150 may be modeled on the propulsion power consumption system. The propulsion power consumption system may be a DP system virtualization module 153 that virtualizes a dynamic positioning (DP) system including a propeller, a thruster drive motor, or a rudder drive module of an offshore structure. That is, the propulsion power consumption system is an example of a power system involved in the change of direction or speed increase in the operation of offshore structures such as ships.
이에 반하여 비추진 전력 소비 시스템은 해양 구조물의 운항과는 직접 관여 되지 않고, 선원들의 생활의 편의를 제공할 수 있는 난방이나 온수, 전열등을 제공하는 주로 거주구에서 소비되는 전력을 예로 들 수 있다.In contrast, the non-propelled power consumption system is not directly related to the operation of the offshore structure, but may be an example of electricity consumed in a residential area that provides heating, hot water, and electric heating to provide convenience for the crew's life. .
일 실시 예에서, 전력 소비 시스템 가상화 모듈(150)은 비추진 전력 소비 시스템과 추진 전력 소비 시스템의 조합으로 구성될 수 있다.In one embodiment, the power consumption system virtualization module 150 may be configured as a combination of a non-driven power consumption system and a propulsion power consumption system.
본원 발명에서의 트레이닝 시스템은 해양 구조물의 전력생산에서 분배 그리고 전력 관리의 각 파트의 모듈을 가상화하여 실제 동작 범위에서 구현시킴으로써 운용자의 숙련도를 향상시키기 위한 것으로 전력 관리 시스템 가상화 모듈(Power Management System virtual module)(120)은 해양 구조물의 전력 발전(Power generation) 시스템 가상화 모듈(130), 전력 배전(Power distribution) 시스템 가상화 모듈(140) 및 전력 소비(Power consumption) 시스템 가상화 모듈(150)의 각각으로부터 상태 신호(state signal)를 수신하고 각각에 제어 신호(control signal)를 송신하여 해양 구조물의 전력 관리 시스템 정상 작동 여부를 테스트 할 수 있도록 구성된다.The training system in the present invention is to improve the skill of the operator by virtualizing the modules of each part of the distribution and power management in the power generation of the offshore structure in the actual operating range, the power management system virtual module (Power Management System
본원 발명에서의 트레이닝 시스템은 입력부(미도시) 및 수신부(미도시)를 포함하여 수신부는 센서(미도시)에 의해 감지된 환경 정보 데이터 또는 센서에 의해 감지된 해양 구조물의 구성 엘리먼트(element)의 동작 출력 데이터를 수신한다.The training system according to the present invention includes an input unit (not shown) and a receiver unit (not shown), and the receiver unit is configured to include environmental information data sensed by a sensor (not shown) or elements of a marine structure sensed by the sensor. Receive operation output data.
본원 발명은 전력 관리의 최적화를 위해 정상 상태 동작 조건으로 가상화된 모듈로부터 출력 데이터를 획득할 수 있으나 보다 현실과 같은 상황을 만들기 위해서 실제 해양 구조물을 구성하는 엘리먼트로부터 출력 데이터를 획득할 수 있다.The present invention can obtain output data from a module virtualized under steady state operating conditions for optimization of power management, but can obtain output data from elements constituting the actual offshore structure in order to create a more realistic situation.
즉, 트레이닝 시스템은 센서와 통신할 수 있는 유선 또는 무선 송신부/ 수신부를 구비하여서, 센서와 통신할 수 있는 통신 채널을 구축한 뒤 센서에 의해 획득된 해양 구조물의 구성 엘리먼트의 출력 데이터를 수신하여, 수신된 데이터를 기초로 전력 발전 시스템 가상화 모듈 또는 전력 소비 시스템 가상화 모듈을 구축할 수 있는 것이다.That is, the training system includes a wired or wireless transmitter / receiver capable of communicating with the sensor, establishes a communication channel capable of communicating with the sensor, and then receives output data of a component of the marine structure obtained by the sensor. It is possible to build a power generation system virtualization module or a power consumption system virtualization module based on the received data.
본원 발명에서의 트레이닝 시스템은 입력부(미도시)를 더 포함하여 센서로부터 수신된 환경 정보 데이터 또는 동작 출력 데이터를 기반으로 하여 전력 발전 시스템 가상화 모듈(130), 전력 배전 시스템 가상화 모듈(140), 전력 소비 시스템 가상화 모듈(150) 및 전력 관리 시스템 가상화 모듈(120) 중 적어도 하나에 운용 조건 변경을 인가하는 변경 제어 신호를 입력할 수 있다.Training system according to the present invention further comprises an input unit (not shown) based on the environmental information data or operation output data received from the sensor power generation
일 실시 예에서, 운용자는 블랙 아웃(black out) 상태 또는 셧다운 상태의 조건을 미리 파악하기 위해서 각 가상화 모듈의 동작 범위를 변경할 수 있고, 최악의 조건을 부여하여 일부러 셧다운 상태를 초래함으로써 실제 상황에서 이를 대비할 수 있게 하는 데이터를 얻을 수 있다.In one embodiment, the operator can change the operating range of each virtualization module in advance to determine the conditions of the black out state or the shutdown state, and in the actual situation by intentionally causing the shutdown state by assigning the worst condition You can get data that will prepare you for this.
전력 발전 시스템 가상화 모듈(130)은 전력 관리 시스템 가상화 모듈(120)로부터 전력 발전 시스템 가상화 모듈(130)에 대한 제어 신호 또는 변경 제어 신호 및 센서로부터 수신된 발전기(generator)의 동작 출력 데이터를 수신하고, 전력 배전 시스템 가상화 모듈(140)을 통하여 전력 소비 시스템 가상화 모듈(150)에 전력을 공급하는 전력 공급 신호 및 전력 관리 시스템 가상화 모듈(120)로 전력 발전 시스템 가상화 모듈(130)의 상태 신호를 출력한다.The power generation
전력 배전 시스템 가상화 모듈(140)은 전력 발전 시스템 가상화 모듈(130)로부터의 전력 공급 신호 및 전력 관리 시스템 가상화 모듈(120)로부터 전력 배전 시스템 가상화 모듈(140)에 대한 제어 신호 또는 변경 제어 신호를 수신하고, 전력 소비 시스템 가상화 모듈(150)에 적용을 위한 전력 적용 신호로 변경하여 출력하고 그리고 전력 관리 시스템 가상화 모듈(120)로 전력 배전 시스템 가상화 모듈(140)의 상태 신호를 출력한다.The power distribution
전력 소비 시스템 가상화 모듈(150)은 전력 배전 시스템 가상화 모듈(140)로부터의 전력 적용 신호 및 전력 관리 시스템 가상화 모듈(120)로부터 전력 소비 시스템 가상화 모듈(150)에 대한 제어 신호 또는 변경 제어 신호를 수신하고, 또한 모터에 설치된 센서에 의해 획득된 출력 데이터를 수신할 수 있다.The power consumption system virtualization module 150 receives a power application signal from the power distribution
전력 소비 시스템 가상화 모듈(150)은 전력 관리 시스템 가상화 모듈(120)로 전력 소비 시스템 가상화 모듈(140)의 상태 신호를 출력하고, 비추진 전력 소비 시 시스템 또는 추진 전력 소비 시스템의 제어 신호를 출력한다.The power consumption system virtualization module 150 outputs a status signal of the power consumption
전력 소비 시스템 가상화 모듈(130)은 해양 구조물의 추진 전력 소비 시스템으로부터 전기 부하 출력 신호를 수신하고, 전기 부하 출력 신호에 기초하여 상기 추진 전력 소비 시스템의 구동을 위한 구동 신호를 출력한다. 구동 신호의 구체적인 예로서, 스러스터 구동 모터의 속도를 높이기 위해 VFD(Variable Frequency Drive)를 조절하는 제어 신호를 출력하는 것을 예상할 수 있다.일 실시 예에서, 전력 소비 가상화 모듈(150)의 구동 신호는 스러스터 구동 모터의 구동 속도 조절 제어 신호일 수 있다.The power consumption
전력 관리 시스템 가상화 모듈(virtual module)(120)은 수행 기능에 따라 또는 배치 위치에 따라 여러 개의 서브 시스템(sub-system) 블럭으로 구현될 수 있다.The power management system
본원 발명에서의 트레이닝 시스템은 해양 구조물을 가상화한 선박 가상화 모듈(152)을 더 포함할 수 있다. 선박 가상화 모듈은 해양 구조물의 외형이나 운행 특성 등을 기초로 환경 정보 데이터에 받는 영향을 파악하기 위한 것이다.Training system in the present invention may further include a
본원 발명에서의 환경 정보 데이터라 함은 선박 등의 해양 구조물의 운항에 직접적으로 영향을 미치는 것으로 해양 구조물의 위치, 센서에 의해 감지된 풍속, 파고, 조류의 속도를 포함할 수 있다.Environmental information data in the present invention directly affects the operation of offshore structures such as ships, and may include the location of offshore structures, wind speeds detected by sensors, wave heights, and tidal currents.
선박 가상화 모듈(152)은 환경 정보 데이터(또는 환경 외력)에 의해 변경되는 해양 구조물의 위치, 해양 구조물의 선수각을 계산하여 DP 시스템 가상화 모듈(153)에 출력한다.The
즉, 본원 발명에서의 운용자 트레이닝 시스템은 전력 발전, 배전, 소비 시스템의 각 부분을 모듈화하고, 또한 관리 시스템을 모듈화하여 해양 구조물의 전반에 걸쳐 전력관리를 제공하며, 센서를 통해 획득된 출력 데이터를 기초로 가상화함으로써 상황 정보를 보다 현실적으로 제공할 수 있는 것이 특징이다.That is, the operator training system in the present invention modularizes each part of the power generation, distribution, and consumption system, and also modularizes the management system to provide power management throughout the offshore structure, and outputs the output data obtained through the sensor. By virtualizing on the basis, it is possible to provide situation information more realistically.
전력 관리 시스템 가상화 모듈(150)은 부분 블랙 아웃, 블랙 아웃(black out), 엔진 셧 다운(shutdown for engine), 엔진 과열 경고(pre-warning from engine) 중 적어도 하나이상을 수행할 수 있다.The power management system virtualization module 150 may perform at least one of partial black out, black out, shutdown for engine, and pre-warning from engine.
전력 관리 시스템의 기능은 구체적으로 Pre-warning from engines, Shutdown of engines, Unavailable engine, Protection trip of generator, Protection trip of bus-tie, Generator synchronization failure, Generator CB not following command, Bus-tie synchronization failure, Bus-tie CB not following command, Partial black out, Blackout, Protection trip of consumers, Failure of power reduction function of propulsion/thruster drives, Short-circuit of one switchboard등을 예로 들 수 있다.Power management system features include Pre-warning from engines, Shutdown of engines, Unavailable engine, Protection trip of generator, Protection trip of bus-tie, Generator synchronization failure, Generator CB not following command, Bus-tie synchronization failure, Bus Examples include tie CB not following command, Partial black out, Blackout, Protection trip of consumers, Failure of power reduction function of propulsion / thruster drives, Short-circuit of one switchboard.
도 2 는 본 발명에 따른 해양 구조물의 전력 계통도를 개략적으로 도시한 도면이다.2 is a view schematically showing a power system diagram of an offshore structure according to the present invention.
해양 구조물의 전력 계통도는 도 1에서 언급한 바와 같이 발전기(generator)와 (211 내지 214)와 같은 전력 발전 시스템, 스위치 보드(220), 변압기(230)와 같은 전력 배전 시스템, 모터(240)와 같은 전력 소비 시스템을 포함할 수 있고, 이들 부분들의 전력 배분과 제어를 위한 전력 관리 시스템을 포함한다.As mentioned in FIG. 1, the power system diagram of the offshore structure includes a generator and a power generation system such as 211 to 214, a
도 3 은 본 발명에 따른 해양 구조물의 전력 계통도의 다른 실시 예를 보여주는 도면이다.3 is a view showing another embodiment of a power system diagram of an offshore structure according to the present invention.
도 3a 는 해양 구조물의 전력에 관계되는 엘리먼트들을 개략적으로 도시한 것으로 엔진, 발전기 등의 전력 발전 시스템, 스위치 보드 등의 전력 배전 시스템, 스러스터와 같은 전력 소비 시스템, EMS(energy management system)과 같은 전력 관리 시스템을 포함하고 있다.3A schematically illustrates elements related to the power of an offshore structure, such as power generation systems such as engines and generators, power distribution systems such as switchboards, power consumption systems such as thrusters, and energy management systems (EMS). It includes a power management system.
도 3b는 도 3a에 대응되는 전력 계통도를 도시한 것으로 본원 발명에서의 운용자 트레이닝 시스템은 도 3b와 같은 계통도를 기초로 가상화 될 수 있다.FIG. 3B illustrates a power system diagram corresponding to FIG. 3A. The operator training system according to the present invention may be virtualized based on the system diagram of FIG. 3B.
도 4 는 본 발명에 따른 해양 구조물 전력 관리를 위한 운용자 트레이닝 시스템의 가상화 모듈의 일 실시 예를 보여주는 도면이다.4 is a diagram illustrating an embodiment of a virtualization module of an operator training system for power management of offshore structures according to the present invention.
본 발명에 따른 운용자 트레이닝 시스템 가상화 모듈의 일 실시 예로서, 스러스터 추진 시스템, 구체적으로 모터 속도 조절 시스템의 가상화 모듈을 도시한 것으로 VFD 및 추진 전동기의 등가 모델링을 포함하고 있다.As one embodiment of the operator training system virtualization module according to the present invention, the virtualization module of the thruster propulsion system, specifically the motor speed control system, includes the equivalent modeling of the VFD and the propulsion motor.
도 5 는 본 발명에 따른 해양 구조물 전력 관리를 위한 운용자 트레이닝 시스템의 발전기와 해당 가상화 모듈을 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating a generator and a corresponding virtualization module of an operator training system for power management of offshore structures according to the present invention.
이하의 도 5 내지 도 8 에서는 본원 발명에서의 가상화 모듈과 이에 대응하는 해양 구조물의 엘리먼트를 도시하고 있다.5 to 8 show elements of the virtualization module and corresponding marine structures in the present invention.
도 5 는 선박의 전력 발전 시스템에 해당하는 발전기를 도시하고 있으며, 발전기는 디젤엔지/ 가스터빈/ 스팀터빈 등 다양한 동력이 기계적으로 발전기와 연결되어 전력을 생산하게 되는 것이다.Figure 5 shows a generator corresponding to the power generation system of the ship, the generator is a variety of power, such as diesel engine / gas turbine / steam turbine is mechanically connected to the generator to produce power.
도 6 는 본 발명에 따른 해양 구조물 전력 관리를 위한 운용자 트레이닝 시스템의 모터와 해당 가상화 모듈을 도시한 도면이다.6 is a diagram illustrating a motor and a corresponding virtualization module of an operator training system for power management of offshore structures according to the present invention.
모터는 추진 전력 소비 시스템인 스러스터 또는 추력기를 구동하기 위한 것으로 센서에 의해 수집된 환경 데이터에 대응하여 해양 구조물의 위치 등을 변동하기 위해서 구동될 수 있다.The motor is for driving a thruster or thruster, which is a propulsion power consumption system, and may be driven to change the position of the offshore structure, etc. in response to environmental data collected by the sensor.
도 7 는 본 발명에 따른 해양 구조물 전력 관리를 위한 운용자 트레이닝 시스템의 변압기와 해당 가상화 모듈을 도시한 도면이다.7 is a diagram illustrating a transformer and a corresponding virtualization module of an operator training system for power management of offshore structures according to the present invention.
도 7a 에 도시된 변압기와 이에 대응하는 가상화 모듈은 전력 배전 시스템을 구성하는 것으로, 해양 구조물의 각 장비에 맞는 사용 전압으로 변환하여 공급하는 기능을 수행한다.The transformer and the corresponding virtualization module shown in FIG. 7A constitute a power distribution system, and perform a function of converting and supplying a used voltage suitable for each equipment of an offshore structure.
도 8 는 본 발명에 따른 해양 구조물 전력 관리를 위한 운용자 트레이닝 시스템의 VFD와 해당 가상화 모듈을 도시한 도면이다.8 illustrates a VFD and a corresponding virtualization module of an operator training system for power management of offshore structures according to the present invention.
도 8 은 모터의 속도를 조절하는 능동소자로서 도 8a VFD(Variable Frequency Drive) 및 도 8b 는 matlab 소프트웨어를 이용하여 본원발명에서 가상화된 VFD의 모듈을 도시하고 있다.FIG. 8 illustrates a module of VFD virtualized in the present invention using matlab software as shown in FIG. 8A Variable Frequency Drive (VFD) as an active element for controlling the speed of a motor.
120 : 전력 관리 시스템 가상화 모듈 151 : 모터 동적 특성
130 : 전력 발전 시스템 가상화 모듈 131 : 발전기 동적 특성
140 : 전력 배전 시스템 가상화 모듈 152 : 선박 가상화 모듈
150 : 전력 소비 시스템 가상화 모듈 153 : DPS 모듈120: power management system virtualization module 151: motor dynamic characteristics
130: power generation system virtualization module 131: generator dynamic characteristics
140: power distribution system virtualization module 152: ship virtualization module
150: power consumption system virtualization module 153: DPS module
Claims (15)
센서에 의해 감지된 환경 정보 데이터 또는 상기 센서에 의해 감지된 상기 해양 구조물의 구성 엘리먼트(element)의 동작 출력 데이터를 수신하는 수신부;
상기 환경 정보 데이터 또는 상기 동작 출력 데이터를 기반으로 하여 상기 전력 발전 시스템 가상화 모듈, 상기 전력 배전 시스템 가상화 모듈, 상기 전력 소비 시스템 가상화 모듈 및 상기 전력 관리 시스템 가상화 모듈 중 적어도 하나에 운용 조건 변경을 인가하는 변경 제어 신호를 입력하는 입력부; 및
상기 해양 구조물을 가상화한 선박 가상화 모듈;을 포함하고,
상기 전력 소비 시스템 가상화 모듈은 상기 해양 구조물의 추진 전력 소비 시스템으로부터 전기 부하 출력 신호를 수신하고, 상기 전기 부하 출력 신호에 기초하여 상기 추진 전력 소비 시스템의 구동을 위한 구동 신호를 출력하고,
상기 추진 전력 소비 시스템은 상기 해양 구조물의 프로펠러, 스러스터 구동 모터(drive motor) 또는 러더(rudder) 구동 모듈을 포함하는 DP(dynamic positioning) 시스템을 가상화한 DP 시스템 가상화 모듈;이고,
상기 선박 가상화 모듈은 상기 환경 정보 데이터에 의해 변경되는 상기 해양 구조물의 위치, 상기 해양 구조물의 선수각을 계산하여 상기 DP 시스템 가상화 모듈에 출력하는, 해양 구조물 전력 관리를 위한 운용자 트레이닝 시스템.Receives a state signal from each of the power generation system virtualization module, power distribution system virtualization module, and power consumption system virtualization module of the offshore structure and controls each a power management system virtual module configured to transmit a signal to test whether the offshore structure is operating properly;
A receiver configured to receive environmental information data sensed by a sensor or operation output data of an element of the marine structure sensed by the sensor;
Applying an operation condition change to at least one of the power generation system virtualization module, the power distribution system virtualization module, the power consumption system virtualization module, and the power management system virtualization module based on the environment information data or the operation output data. An input unit for inputting a change control signal; And
And a ship virtualization module virtualizing the marine structure.
The power consumption system virtualization module receives an electrical load output signal from the propulsion power consumption system of the offshore structure, and outputs a drive signal for driving the propulsion power consumption system based on the electrical load output signal,
The propulsion power consumption system is a DP system virtualization module virtualizing a dynamic positioning (DP) system including a propeller, a thruster drive motor or a rudder drive module of the offshore structure;
The ship virtualization module calculates the position of the marine structure changed by the environmental information data, the bow angle of the marine structure and outputs to the DP system virtualization module, operator training system for offshore structure power management.
상기 전력 관리 시스템 가상화 모듈(virtual module)은 수행 기능에 따라 또는 배치 위치에 따라 여러 개의 서브 시스템(sub-system) 블럭으로 구현되는 것을 특징으로 하는, 해양 구조물 전력 관리를 위한 운용자 트레이닝 시스템.The method according to claim 1,
The power management system virtual module is implemented as a plurality of sub-system blocks according to a performance function or a placement position, operator training system for offshore structure power management.
상기 전력 발전 시스템 가상화 모듈은 상기 해양 구조물의 디젤엔진, 가스터빈, 스팀 터빈 중 어느 하나를 정상 상태 동작 조건으로 모델링 한 것을 특징으로 하는, 해양 구조물 전력 관리를 위한 운용자 트레이닝 시스템.The method according to claim 1,
The power generation system virtualization module is an operator training system for offshore structure power management, characterized in that the model of any one of the diesel engine, gas turbine, steam turbine of the offshore structure in a steady state operating conditions.
상기 디젤 엔진, 가스터빈, 스팀 터빈 중 어느 하나로부터 수신된 회전력을 전기적 에너지로 변환하는 발전기(generator)를 가상화한 발전기 시스템 가상화 모듈;을 더 포함하고,
상기 발전기 시스템 가상화 모듈의 동작 출력 데이터를 기반으로 상기 전력 발전 시스템 가상화 모듈의 출력인 전력 공급 신호의 특성을 변경하는 것을 특징으로 하는, 해양 구조물 전력 관리를 위한 운용자 트레이닝 시스템.The method according to claim 3,
And a generator system virtualization module that virtualizes a generator for converting rotational force received from any one of the diesel engine, gas turbine, and steam turbine into electrical energy.
And changing characteristics of a power supply signal that is an output of the power generation system virtualization module based on the operation output data of the generator system virtualization module.
상기 전력 발전 시스템 가상화 모듈은 상기 전력 관리 시스템 가상화 모듈로부터 상기 전력 발전 시스템 가상화 모듈에 대한 제어 신호 또는 상기 변경 제어 신호 및 상기 센서로부터 수신된 발전기(generator)의 동작 출력 데이터를 수신하고, 상기 전력 배전 시스템 가상화 모듈을 통하여 상기 전력 소비 시스템 가상화 모듈에 전력을 공급하는 전력 공급 신호 및 상기 전력 관리 시스템 가상화 모듈로 상기 전력 발전 시스템 가상화 모듈의 상태 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는, 해양 구조물 전력 관리를 위한 운용자 트레이닝 시스템.The method according to claim 4,
The power generation system virtualization module receives a control signal for the power generation system virtualization module or operation output data of a generator received from the sensor and the power control system virtualization module from the power management system virtualization module, and the power distribution A power supply signal for supplying power to the power consumption system virtualization module through a system virtualization module and outputs a status signal of the power generation system virtualization module to the power management system virtualization module, for offshore structure power management Operator Training System.
상기 전력 배전 시스템 가상화 모듈은 변압기(transformer), 스위치 보드(switch board) 중 적어도 하나이상을 정상 상태 동작 조건으로 모델링 한 것을 특징으로 하는, 해양 구조물 전력 관리를 위한 운용자 트레이닝 시스템.The method according to claim 1,
The power distribution system virtualization module is characterized by modeling at least one or more of a transformer (transformer), switch board (switch board) to a steady state operating conditions, operator training system for offshore structure power management.
상기 전력 배전 시스템 가상화 모듈은 상기 전력 발전 시스템 가상화 모듈로부터의 상기 전력 공급 신호 및 상기 전력 관리 시스템 가상화 모듈로부터 상기 전력 배전 시스템 가상화 모듈에 대한 제어 신호 또는 상기 변경 제어 신호를 수신하고, 상기 전력 소비 시스템 가상화 모듈에 적용을 위한 전력 적용 신호로 변경하여 출력하고 그리고 상기 전력 관리 시스템 가상화 모듈로 상기 전력 배전 시스템 가상화 모듈의 상태 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는, 해양 구조물 전력 관리를 위한 운용자 트레이닝 시스템.The method according to claim 5,
The power distribution system virtualization module receives the power supply signal from the power generation system virtualization module and the control signal or the change control signal for the power distribution system virtualization module from the power management system virtualization module, and the power consumption system. And converting and outputting a power application signal for application to a virtualization module and outputting a status signal of the power distribution system virtualization module to the power management system virtualization module.
상기 전력 소비 시스템 가상화 모듈은 비추진 전력 소비 시스템(non-propulsion power consuming system)을 모델링 한 것을 특징으로 하는, 해양 구조물 전력 관리를 위한 운용자 트레이닝 시스템.The method according to claim 1,
The power consumption system virtualization module is characterized by modeling a non-propulsion power consuming system (operation system), operator training system for offshore structure power management.
상기 비추진 전력 소비 시스템은 가열 또는 냉각 시스템, 펌프, 히브(heave) 보상 시스템, 컴프레셔 트레인 중 적어도 하나 이상을 정상 상태 동작 조건으로 모델링 한 것을 특징으로 하는, 해양 구조물 전력 관리를 위한 운용자 트레이닝 시스템.The method according to claim 8,
The non-propulsion power consumption system is characterized in that at least one or more of the heating or cooling system, pump, heave (compensation), compressor train modeled in the steady-state operating conditions, operator training system for offshore structure power management.
상기 환경 정보 데이터는 상기 해양 구조물의 위치, 상기 센서에 의해 감지된 풍속, 풍향, 파고, 조류의 속도 또는 조류의 방향 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것이고, 상기 센서에 의해 감지되는 상기 동작 출력 데이터는 상기 해양 구조물을 구성하는 발전기(generator) 또는 스러스터 구동 모터의 전기적 출력 특성을 포함하는 것을 특징으로 하는, 해양 구조물 전력 관리를 위한 운용자 트레이닝 시스템The method according to claim 1,
The environmental information data includes at least one or more of the position of the marine structure, the wind speed detected by the sensor, the wind direction, wave height, the speed of the tidal current or the direction of the tidal current, the operation output data detected by the sensor is And an electrical output characteristic of a generator or a thruster driving motor constituting the offshore structure, operator training system for offshore structure power management.
상기 전력 관리 시스템 가상화 모듈은 부분 블랙 아웃, 블랙 아웃(black out), 엔진 셧 다운(shutdown for engine), 엔진 과열 경고(pre-warning from engine) 중 적어도 하나이상을 수행하는 것을 특징으로 하는, 해양 구조물 전력 관리를 위한 운용자 트레이닝 시스템.The method according to claim 1,
The power management system virtualization module is configured to perform at least one or more of partial black out, black out, shutdown for engine, and pre-warning from engine. Operator training system for structure power management.
상기 구동 신호는 상기 스러스터 구동 모터의 구동 속도 조절 제어 신호인 것을 특징으로 하는, 해양 구조물 전력 관리를 위한 운용자 트레이닝 시스템.The method according to claim 1,
The drive signal is characterized in that the drive speed adjustment control signal of the thruster drive motor, operator training system for offshore structure power management.
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KR102293238B1 (en) * | 2020-03-09 | 2021-08-24 | 한국조선해양 주식회사 | Simulator system for ship operation |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101498738B1 (en) | 2005-12-07 | 2015-03-04 | 마린 사이버네틱스 에이에스 | A method and a system for testing of a power management system of a marine vessel |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007026502A1 (en) * | 2007-06-05 | 2008-12-11 | Siemens Ag | Training system for an automation system for controlling a technical process |
-
2013
- 2013-02-15 KR KR1020130016199A patent/KR102075966B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101498738B1 (en) | 2005-12-07 | 2015-03-04 | 마린 사이버네틱스 에이에스 | A method and a system for testing of a power management system of a marine vessel |
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Publication number | Publication date |
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