KR102155422B1 - Ship applied with low-voltage distribution - Google Patents

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Abstract

실시예들은, 선박의 운항에 사용되는 필수부하에 연관된 제1 전력 계통 및 선박의 운항 이외의 부가적으로 사용되는 서비스부하에 연관된 제2 전력 계통을 포함하되, 상기 제1 전력 계통은 제1 발전부, 제1 배전반 및 필수부하를 포함한 제1 부하부를 포함하고, 상기 제2 전력 계통은 제2 발전부 및 제2 배전반; 및 서비스부하를 포함한 제2 부하부를 포함하는 선박용 전력 공급 시스템이 적용된 선박에 관련된다.The embodiments include a first power system related to an essential load used in the operation of the ship and a second power system related to a service load additionally used other than the operation of the ship, wherein the first power system is a first power generation system. The second power system includes: a second power generation unit and a second switchgear; and a first load unit including a sub, a first switchboard, and an essential load; And it relates to a ship to which a power supply system for a ship including a second load including a service load is applied.

Figure R1020180127560
Figure R1020180127560

Description

저압 배전이 적용된 선박{SHIP APPLIED WITH LOW-VOLTAGE DISTRIBUTION}Vessels with low voltage distribution applied {SHIP APPLIED WITH LOW-VOLTAGE DISTRIBUTION}

본 발명은 저압 배전이 적용된 선박에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 필수부하(Essential, Important Load)와 서비스부하(Service Load)로 나뉘어지는 선박 전력 부하의 특성에 따라 상이한 전력 계통으로 분리하여 (예컨대, 440V와 같은) 저압 배전이 가능하고, 또한, 필수부하 계통 및/또는 서비스부하 계통 내에서 부하 소요전력에 최적화된 교류 및/또는 직류 배전을 통해 부하에 전력을 공급할 수 있는 전력 계통이 적용된 선박에 관련된다.The present invention relates to a ship to which low-voltage distribution is applied, and more particularly, by separating into different power systems according to the characteristics of the ship power load divided into essential loads and service loads (e.g., For ships with a power system capable of supplying power to the load through alternating current and/or direct current distribution that is capable of low-voltage distribution (such as 440V) and is optimized for the power required for the load within the essential load system and/or service load system. Related.

선박 내 전력 부하는 운항과 연관된 필수부하(예, Essential & Important Load - Fuel oil supply pump, Fuel valve cooling pump등)와 운항과 연관되지 않는 서비스부하(예, Service Load - Reefer container load)를 포함할 수 있다. 선박 내 필수부하의 대표적인 예는 쓰러스터 모터(Thruster Motor)이다. 쓰러스터 모터는 대형선박의 이/접안을 위하여 사용되는 (대략 2MW 급인) 대용량 부하로서, 통상의 컨테이너선의 경우 선수부에 2개의 쓰러스터 모터가 설치된다.The ship's power load includes essential loads related to operation (e.g., Essential & Important Load-Fuel oil supply pump, fuel valve cooling pump, etc.) and service loads not related to operation (e.g. Service Load-Reefer container load). I can. A typical example of an essential load in a ship is a thruster motor. The thruster motor is a large-capacity load (approximately 2MW class) used for berthing/berthing of large ships, and in the case of a normal container ship, two thruster motors are installed on the bow part.

또한, 이러한 선박의 필수부하와 서비스부하는 운전 시 일정한 전력을 소모하는 연속부하와 가변주파수제어(Variable Frequency Drive, VFD) 부하, 냉동 컨테이너 부하와 같이 운전 특성에 따라 전력 소모량이 변화하는 가변부하를 포함할 수 있다. 통상적으로 선박은 교류 계통의 전력 공급 시스템이 적용되어 있으며 연속부하와 가변부하가 혼재되어 단일 전력 계통에 연계되어 있다.In addition, these essential loads and service loads are variable loads in which power consumption varies according to operating characteristics, such as continuous loads, variable frequency drive (VFD) loads, and reefer container loads that consume constant power during operation. Can include. Typically, a ship is connected to a single power system by using an AC power supply system and a mixture of continuous and variable loads.

통상적으로 대형 선박의 경우 단일 전력계통 용량이 10MW 이상으로 매우 크다. 단일 계통 내 대형 선박의 모든 부하에 전력을 공급하게 되면 전력 공급 케이블 물량이 급증하게 된다. 또한, 선박의 주요 부하는 정격전압이 690V 이하의 저압이므로, 690V 이하의 저압으로 전력이 공급되도록 전력 계통을 설계하게 되면 계통 용량 대비 배전 전압이 낮아 배전반에 매우 높은 전류가 흐르게 된다. 따라서, 계통 내 높은 전류로 인하여 계통 사고를 보호하기 위하여 고가 차단 설비가 필요하게 된다. 정격정류가 4000~5000A 이상인 경우 상용 차단 설비가 있지 않으므로 단일 전력 계통은 용량의 한계로 인해 저압 기반의 전력 공급에 있어 한계가 발생하게 된다. Typically, large ships have a very large single power system capacity of 10MW or more. If power is supplied to all loads of large ships in a single system, the quantity of power supply cables will increase rapidly. In addition, since the main load of the ship is a low voltage of 690V or less, if the power system is designed to supply power at a low voltage of 690V or less, the distribution voltage is low compared to the system capacity, so very high current flows through the switchboard. Therefore, in order to protect a system accident due to the high current in the system, an expensive cut-off facility is required. If the rated rectification is 4000~5000A or more, there is no commercial shut-off facility, so a single power system has a limitation in supplying low-voltage-based power due to its capacity limitation.

따라서, 특정 규모 이상의 전력계통이 적용되는 선박의 경우 저압 계통의 고전류로 인한 케이블 물량, 계통 용량 한계를 해소하기 위하여 부득이 고압으로 전력을 생성하여 이를 저압으로 변압하여 부하에 전력을 공급하는 전력 공급 시스템을 가진다.Therefore, in the case of a ship to which a power system of a certain size or higher is applied, a power supply system that inevitably generates high-voltage power and transforms it into low-voltage to supply power to the load in order to solve the cable quantity and system capacity limitations due to high current of the low-voltage system. Have.

도 1은, 종래의 일 실시예에 따른, 연속부하, 가변부하가 혼재되어 단일 계통으로 구성된 선박용 전력 공급 시스템의 시스템 구조도를 도시한 도면이다. 1 is a diagram showing a system structure diagram of a power supply system for a ship configured as a single system by mixing continuous load and variable load according to a conventional embodiment.

도 1을 참조하면, 단일 전력 계통 내에 연속부하, 가변부하가 혼재되어 있는 선박용 전력 공급 시스템은 고압 발전부(10); 고압 배전반(20); 저압 배전반(30); 고압 배전반(20)의 전압을 감압하는 하나 이상의 변압기(40); 연속부하, 가변부하가 혼재되어 있는 부하부(50); 및 비상 배전반(60)을 포함한다. Referring to FIG. 1, a power supply system for a ship in which a continuous load and a variable load are mixed in a single power system includes a high-voltage power generation unit 10; A high-voltage switchgear 20; Low voltage switchgear 30; One or more transformers 40 for reducing the voltage of the high-voltage switchgear 20; A load unit 50 in which a continuous load and a variable load are mixed; And an emergency switchboard 60.

도 1과 같이, 단일 계통 선박용 전력 공급 시스템을 대형 선박에 적용 시 계통 규모가 일정 크기 이상일 경우, 부하의 정격전압이 저압일지라도 주 배전은 고압 배전을 적용하고 부하가 연계되어 있는 하위 계통으로 분기될 때 고압을 저압으로 변압하는 고압/전압 변압기(40)를 통해 전력을 공급한다. As shown in Fig. 1, when the power supply system for a single system ship is applied to a large ship, when the system size is more than a certain size, the main distribution applies high-voltage distribution and branches to the sub-system to which the load is connected, even if the rated voltage of the load is low. In this case, power is supplied through a high-voltage/voltage transformer 40 that converts high-voltage to low-pressure.

도 1의 배전반(20)에는 6.6kV 고압이 적용되어 있으면, 부하까지 전력 공급 과정은 다음과 같다. 6.6kV 발전기 -> 6.6kV 고압 주배전반(high voltage main switchboard) -> 6.6kV/440V 변압기 -> 440V 저압 하위배전반(low voltage sub-switchboard). 즉, 도 1의 선박용 전력 공급 시스템은 고압으로 전력을 생성하고, 이를 저압으로 변압하여 부하에 전력을 공급한다.When a 6.6kV high voltage is applied to the switchboard 20 of FIG. 1, the process of supplying power to the load is as follows. 6.6kV generator -> 6.6kV high voltage main switchboard -> 6.6kV/440V transformer -> 440V low voltage sub-switchboard. That is, the ship power supply system of FIG. 1 generates power at high pressure and transforms it to low pressure to supply power to the load.

도 2는, 도 1의 선박용 전력 공급 시스템을 갖는 종래의 선박의 내부 구조를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 2 is a view for explaining an internal structure of a conventional ship having the ship power supply system of FIG. 1.

도 2를 참조하면, 선박(1000)은 엔진 룸(1030)을 포함한다. 엔진 룸(1030) 내부는 발전기 등과 같은 다양한 엔진 설비, 및 엔진 설비에 연결된 기타 설비들을 포함하며, 엔진을 제어하는 ECR(Engine control Room) 및/또는 배전반이 배치되는 공간인 ECR-배전반 실(1005), 그리고 고압/저압 변압기(40)가 배치되는 공간인 변압기 실(transformer room)(1007)을 포함한다. Referring to FIG. 2, the ship 1000 includes an engine room 1030. The inside of the engine room 1030 includes various engine facilities such as a generator, and other facilities connected to the engine facilities, and an ECR (Engine Control Room) that controls the engine and/or an ECR-distribution panel room 1005, which is a space in which a switchboard is placed. ), and a transformer room 1007, which is a space in which the high/low voltage transformer 40 is disposed.

전술한 바와 같이, 고압 배전이 일부 적용된 도 1의 전력 계통은 부하에 전력을 공급하기 위하여 대용량의 고압/저압 변압기(40)가 요구된다. 대용량 부하를 갖는 선박에서 고압 배전이 수행되기 때문에, 고압/저압 변압기(40)가 배치되는 변압기 실(1007)의 크기는 상당하다.As described above, the power system of FIG. 1 to which high-voltage distribution is partially applied requires a high-capacity high-voltage/low-voltage transformer 40 to supply power to a load. Since high-voltage distribution is performed in a ship having a large load, the size of the transformer chamber 1007 in which the high-voltage/low-voltage transformer 40 is disposed is considerable.

예를 들어, 도 1의 경우, 고압/저압 변압기(40)가 6600/440 VAC, 3400kVA, 3ph 사양으로서, 각 변압기의 크기는 가로(2.6m) x 세로(2.65m) x 높이(1.6m) 인 8 개의 고압/저압 변압기(40)가 선박 내에 설치되는 경우, 상당한 공간이 변압기 실로 활용된다. 예를 들어, 가로(13~15m) Х 세로(6~8m) Х 높이(6~8m) (예를 들어, 13.25m Х6.06m Х 6.62m) 크기를 갖는 선내(엔진룸) 공간 두 곳이 두 개의 변압기 실로 활용된다. 결국, 해당 변압기 실에 대응하는 규모만큼 선내의 활용 가능한 공간이 줄어들게 된다.For example, in the case of FIG. 1, the high/low voltage transformer 40 is 6600/440 VAC, 3400kVA, 3ph specifications, and the size of each transformer is horizontal (2.6m) x length (2.65m) x height (1.6m) When eight high and low voltage transformers 40 are installed in the ship, a considerable space is utilized as a transformer room. For example, there are two spaces on board (engine room) with dimensions of width (13~15m), length (6~8m), height (6~8m) (for example, 13.25m Х6.06m Х 6.62m). It is used as two transformer rooms. Eventually, the usable space on the ship is reduced by the size corresponding to the corresponding transformer room.

또한, 도 1의 고압 배전 기반 단일 전력 계통은 발전 효율 측면에서도 낮은 성능을 가진다. 교류 계통의 경우 부하율이 70~80%에 달하여야 발전 효율이 최적이게 된다. 따라서, 도 1의 전력 공급 시스템에서는 부하율의 70~80%에 맞추어 발전하는 고정 RPM 발전기를 이용한다. 발전부(10)에 포함된 고정 RPM 발전기의 발전 용량은 연속부하, 가변부하의 최대부하전력을 기반으로 산정된다. 따라서, 가변부하와 같이 운전 특성에 소요 전력이 최대부하전력 대비 낮아 지게 되는 경우가 생기면, 발전기의 부하율이 낮아져 발전효율이 저하되게 된다. In addition, the high-voltage distribution-based single power system of FIG. 1 has low performance in terms of power generation efficiency. In the case of an AC system, the power generation efficiency is optimal when the load ratio reaches 70~80%. Accordingly, the power supply system of FIG. 1 uses a fixed RPM generator that generates power according to 70 to 80% of the load factor. The power generation capacity of the fixed RPM generator included in the power generation unit 10 is calculated based on the continuous load and the maximum load power of the variable load. Accordingly, when there is a case in which the required power is lowered compared to the maximum load power in the operation characteristics such as a variable load, the load ratio of the generator is lowered, resulting in a decrease in power generation efficiency.

예를 들어, 컨테이너 선에 도 1의 전력 공급 시스템이 적용되는 경우, 컨테이너 선은 대표적인 가변 부하인 냉동 컨테이너(Reefer Container)를 포함할 수 있다. 대형 컨테이너 선의 경우 대략 대략 1000FEU 냉동 컨테이너를 운송하며, 이러한 냉동 컨테이너의 최대소요전력은 4.5 ~ 5MW 정도이다. 냉동 컨테이너의 전력소모는 외기온도와 선적물의 종류에 따라 변동하게 되며 냉동 컨테이너의 부하율은 평균적으로 계통 내 부하단의 30~40% 내외이다. 이와 같은 냉동 컨테이너의 낮은 평균 부하율은 단일 전력계통에서는 계통 전체 부하율 저하로 이어져 단일 전력 계통 전체의 발전효율이 저하된다. 즉, 도 1의 시스템에서는 전체 부하에서 가변 부하의 비율이 클수록 발전효율의 상당한 저하가 발생한다. For example, when the power supply system of FIG. 1 is applied to a container ship, the container ship may include a reefer container that is a representative variable load. Large container ships transport approximately 1000 FEU reefer containers, and the maximum power consumption of these reefer containers is about 4.5 to 5 MW. The power consumption of a reefer container fluctuates according to the outside temperature and the type of shipment, and the load ratio of the reefer container is, on average, around 30 to 40% of the load end in the system. Such a low average load factor of the reefer container leads to a decrease in the overall system load factor in a single power system, thereby reducing the power generation efficiency of the entire single power system. That is, in the system of FIG. 1, as the ratio of the variable load to the total load increases, the generation efficiency is significantly lowered.

또한 최근 냉각시스템(Central Cooling System)을 비롯하여 운항 특성에 맞게 부하단의 전력소모를 최적화하는 가변주파수제어(VFD, Variable Frequency Drive) 기반 부하가 증가하는 추세이다. 이러한 추세 역시 전체 부하율 저하에 영향을 미쳐 발전효율이 저하되는 문제가 있다.In addition, there is a trend of increasing loads based on Variable Frequency Drive (VFD) that optimizes the power consumption of the load stage according to the characteristics of operation, including the Central Cooling System. This trend also affects the reduction of the overall load ratio, resulting in a problem of lowering power generation efficiency.

공개특허공보 제10-2017-0118285호Unexamined Patent Publication No. 10-2017-0118285

본 발명의 일 측면에 필수부하(Essential, Important Load)와 서비스부하(Service Load)로 나뉘어지는 선박 전력 부하의 특성에 따라 상이한 전력 계통으로 분리하여 (예컨대, 440V와 같은) 저압 배전이 가능하고, 또한, 필수부하 계통 및/또는 서비스부하 계통 내의 연속부하와 가변부하의 구성에 따라 교류 및/또는 직류 배전을 통해 부하에 전력을 공급할 수 있는 전력 공급 시스템이 적용된 선박이 제공될 수 있다.In one aspect of the present invention, low voltage distribution (e.g., 440V) is possible by separating into different power systems according to the characteristics of the ship's power load divided into essential loads and service loads, In addition, a ship to which a power supply system capable of supplying power to a load through alternating current and/or direct current distribution may be applied according to the configuration of a continuous load and a variable load within the essential load system and/or service load system.

본 발명의 일 측면에 따른 필수부하 및 서비스 부하를 갖는 선박은 필수부하에 연관된 제1 전력 계통; 및 서비스부하에 연관된 제2 전력 계통을 포함하되, 상기 제1 전력 계통 및 상기 제2 전력 계통 중 적어도 하나는 직류 배전이 가능하도록 구성될 수 있다.A ship having an essential load and a service load according to an aspect of the present invention includes a first power system associated with the essential load; And a second power system associated with a service load, and at least one of the first power system and the second power system may be configured to enable direct current distribution.

일 실시예에서, 상기 제2 전력 계통은 제2 발전부, 제2 배전반 및 서비스 부하를 포함한 제2 부하부를 포함할 수 있다.In one embodiment, the second power system may include a second power generation unit, a second switchboard, and a second load unit including a service load.

일 실시예에서, 상기 제2 발전부는 가변속 RPM 발전기를 포함할 수 있다.In one embodiment, the second power generation unit may include a variable speed RPM generator.

일 실시예에서, 상기 제2 발전부는 교류(AC) 전기 신호를 수신하여 직류(DC) 전기 신호로 변환하는 교류(AC)/직류(DC) 인버터를 더 포함하고,In one embodiment, the second power generation unit further comprises an alternating current (AC) / direct current (DC) inverter for receiving an alternating current (AC) electrical signal and converting it into a direct current (DC) electrical signal,

상기 제2 부하부는 직류(DC) 전기 신호를 수신하여 교류(AC) 전기 신호로 변환하는 직류(DC)/교류(AC) 인버터를 더 포함할 수 있다.The second load unit may further include a direct current (DC)/alternating current (AC) inverter that receives a direct current (DC) electrical signal and converts it into an alternating current (AC) electrical signal.

일 실시예에서, 상기 제1 전력 계통은 제1 발전부, 제1 배전반 및 선박의 운항에 요구되는 필수부하를 포함할 수 있다.In one embodiment, the first power system may include a first power generation unit, a first switchboard, and an essential load required for the operation of a ship.

일 실시예에서, 상기 제1 발전부는 고정 RPM 발전기를 포함할 수 있다.In one embodiment, the first power generation unit may include a fixed RPM generator.

일 실시예에서, 상기 필수부하는 쓰러스터 모터, 엔진 연료공급 펌프, 윤활유 펌프 및 냉각펌프 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In one embodiment, the essential load may include at least one of a thruster motor, an engine fuel supply pump, a lubricating oil pump, and a cooling pump.

일 실시예에서, 상기 선박이 컨테이너 선인 경우, 서비스부하는 냉동 컨테이너를 포함할 수 있다.In one embodiment, when the ship is a container ship, the service load may include a refrigerated container.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선박이 갖는 저압 배전 기반 전력 계통은 부하 특성에 따라 필수부하 전력 계통, 그리고 서비스부하 전력 계통으로 분리 구성된다. 필수부하 전력 계통은 선박의 운전에 필수적인 필수 부하(예컨대, 쓰러스터 모터, 엔진 윤활유 펌프모터 등)를 포함하며, 필수부하의 대부분은 연속부하에 해당된다. 서비스부하 전력 계통은 선박의 운전에는 필수적이지 않으나, 선박에 의한 서비스를 제공하는 것과 관련된 부하(예컨대, 냉동 컨테이너와 같은 선적물 보관용 부하 등)를 포함하며, 서비스부하의 대부분은 가변부하에 해당된다. According to an aspect of the present invention, a low-voltage distribution-based power system of a ship is divided into an essential load power system and a service load power system according to load characteristics. Essential load The power system includes essential loads (eg, thruster motors, engine lubricant pump motors, etc.) essential for the operation of a ship, and most of the essential loads correspond to continuous loads. Service load The power system is not essential to the operation of the ship, but includes loads related to providing services by the ship (e.g., load for storing shipments such as refrigerated containers, etc.), and most of the service load corresponds to variable load. .

이러한 부하 분리로 인해 각 전력 계통의 용량이 기존 단일 계통 대비 줄어 들게 되어 저압 배전으로만 각 전력 계통 내 부하에 대해 전력을 공급할 수 있게 된다. 그 결과, 고압 배전이 필요치 않게 되어 기존 고압 배전반 및 대용량 고압/저압 변압기가 필요치 않게 된다. Due to this load separation, the capacity of each power system is reduced compared to the existing single system, and power can be supplied to the load in each power system only by low voltage distribution. As a result, high-voltage distribution is not required, and conventional high-voltage switchgear and large-capacity high-voltage/low-voltage transformers are not required.

이와 같이, 다수의 고압/전압 변압기를 사용하지 않음으로써, CAPEX(Capital expenditures) 측면에서 대략 2.5억/척의 원가 절감 효과를 얻을 수 있다.As described above, by not using a plurality of high-voltage/voltage transformers, it is possible to achieve a cost reduction effect of approximately 250 million/unit in terms of capital expenditures (CAPEX).

아울러, 기존에 고압/저압 변압기를 위해 제공되었던 공간(즉, 변압기 실)은 다양한 다른 목적으로 활용 가능하다. 일반적으로 해당 고압/저압 변압기는 장비 밀집도가 높은 엔진룸 내에 위치하고 있어 선내 공간 활용도 개선에 미치는 영향이 크다.In addition, a space (ie, a transformer room) previously provided for a high/low voltage transformer can be utilized for various other purposes. In general, the high-voltage/low-voltage transformer is located in an engine room with high equipment density, so it has a great effect on improving the space utilization on board.

그리고, 필수부하용 전력계통과 서비스부하용 전력계통을 분리 구성함으로써 각 계통의 안정성도 높아지게 된다. 기존의 경우 서비스부하단에 계통사고가 발생하게 되면 단일 계통으로 구성되어 있어 필수부하에도 영향을 미치게 된다. 계통을 분리 구성하게 되는 경우 서비스부하 단의 사고 발생 시 해당 계통 사고는 서비스부하용 전력계통 내에서만 확산되므로 필수부하용 전력계통에는 영향을 미치지 않게 된다. 마찬가지로 계통 분리 시 필수부하 단의 사고 시에도 해당 사고가 서비스부하단으로 확산되지 않는다.In addition, by separating the power system for the essential load and the power system for the service load, the stability of each system is also increased. In the existing case, when a system accident occurs at the service load stage, it is composed of a single system, which affects the essential load. In the case of separating the system, when an accident occurs at the service load stage, the system accident does not affect the power system for the essential load because it spreads only within the power system for the service load. Likewise, in case of an accident at the essential load stage when the system is separated, the accident does not spread to the service load stage.

또한, 전력 계통이 분리되었기 때문에, 각 전력 계통은 포함된 부하 유형에 최적화된 발전기를 구성 및 운영할 수 있다.In addition, since the power system is separate, each power system can configure and operate a generator optimized for the type of load it contains.

예를 들어, 연속부하를 주로 포함하는 전력 계통에는 고정 RPM 발전기를 설치하고, 가변부하를 주로 포함하는 전력 계통에는 가변속 RPM 발전기를 설치하여 전력을 공급한다. For example, a fixed RPM generator is installed in a power system mainly including a continuous load, and a variable speed RPM generator is installed in a power system mainly including a variable load to supply power.

일 실시예에서, 컨테이너 선의 경우, 필수부하 전력 계통 내에 연속부하 전력공급에 최적효율을 나타내는 발전용량을 가지는 발전기를 설치하여 고정 RPM으로 운전하고, 서비스부하 전력 계통 내에 부하율이 변동하는 가변부하 발전효율을 최적화할 수 있는 가변속 RPM 발전기를 설치한다. In one embodiment, in the case of a container ship, a generator having a power generation capacity that exhibits optimum efficiency for continuous load power supply is installed in the essential load power system and is operated at a fixed RPM, and the variable load power generation efficiency in which the load ratio changes in the service load power system. Install a variable speed RPM generator that can optimize

컨테이너 내 대표적인 서비스부하인 냉동 컨테이너의 경우, 평균 부하율은 계통 내 전체 부하단의 30~40%이다. 고정 RPM 발전기를 이용하여 서비스부하에 전력을 공급하는 도 1의 전력 계통과 비교하면, 35%의 부하율을 기준으로 1kmh의 전력을 발전하기 위한 소모 연료의 량이 대략 216g에서 대략 190g으로 감소한다. 즉, 본 발명에 따른 컨테이너 선의 경우 대략 13%의 연료 소모를 개선할 수 있다. In the case of a refrigerated container, which is a typical service load in the container, the average load rate is 30 to 40% of the total load in the system. Compared with the power system of FIG. 1 that supplies power to a service load using a fixed RPM generator, the amount of fuel consumed for generating 1 kmh of power is reduced from about 216 g to about 190 g based on a 35% load factor. That is, in the case of the container ship according to the present invention, fuel consumption of about 13% can be improved.

이로 인해, $640/ton의 MGO(Marin Gas Oil)을 연료로 이용하는 컨테이너 선에 대하여 연료 소모의 개선을 10%로 단순화하여 계산할 경우, OPEX USD 2,4000/년(=USD 9,636/일 × 개선 효율(10%) × 운항 일수(통상 250일))의 연료 비용 절감 효과를 얻을 수 있다. For this reason, if the improvement in fuel consumption is simplified to 10% for a container ship using MGO (Marin Gas Oil) of $640/ton as fuel, OPEX USD 2,4000/year (=USD 9,636/day × improvement efficiency) (10%) × number of operating days (typically 250 days)) fuel cost savings can be obtained.

또한, 필수부하 전력 계통 내에도 가변속 RPM 발전기를 설치함으로써 상기 가변속 RPM 발전기와 필수부하단에 가변주파수제어(VFD, Variable Frequency Drive) 기반 부하가 연계될 수 있다. 그 결과, 선박의 운항 특성에 따라 가변주파수제어 기반 부하의 부하율이 감소하는 경우, 전력 소모량 저하로 인한 부하율 저하 시 발전효율이 저하되는 문제가 개선된다.In addition, by installing a variable speed RPM generator in the essential load power system, a variable frequency control (VFD, Variable Frequency Drive) based load may be linked to the variable speed RPM generator and the essential load stage. As a result, when the load ratio of the load based on variable frequency control is reduced according to the operation characteristics of the ship, the problem of lowering the power generation efficiency when the load ratio is lowered due to a decrease in power consumption is improved.

나아가, 각각의 전력 계통 내 배전 방식을 저압 직류 배전 및/또는 저압 교류 배전이 가능하도록 구성할 수 있다. 즉, 직류 배전이 어려운 종래의 전력 공급 시스템과 달리 배전 양태를 자유롭게 설정할 수 있어, 유연한 전력 공급이 가능할 수 있다. Furthermore, the distribution method in each power system may be configured to enable low voltage DC distribution and/or low voltage AC distribution. That is, unlike a conventional power supply system in which DC power distribution is difficult, the distribution mode can be freely set, and thus flexible power supply may be possible.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

본 발명 또는 종래 기술의 실시예의 기술적 해결책을 보다 명확하게 설명하기 위해, 실시예에 대한 설명에서 필요한 도면이 아래에서 간단히 소개된다. 아래의 도면들은 본 명세서의 실시예를 설명하기 목적일 뿐 한정의 목적이 아니라는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 설명의 명료성을 위해 아래의 도면들에서 과장, 생략 등 다양한 변형이 적용된 일부 요소들이 도시될 수 있다.
도 1은, 종래의 일 실시예에 따른, 연속부하, 가변부하가 혼재되어 단일 계통으로 구성된 선박용 전력 공급 시스템의 시스템 구조도를 도시한 도면이다.
도 2는, 도 1의 고압 배전 기반 단일 전력 계통을 갖는 종래의 선박의 내부 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 분리된 전력 계통을 포함하는 선박용 전력 공급 시스템의 개략적인 시스템 구조도이다.
도 4는 전력 계통 내 부하단의 부하율과 상기 부하단에 전력을 발전기의 연료 소모량 간의 관계를 도시한 도면이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 필수부하 전력 계통은 교류 배전, 서비스 부하 전력 계통은 직류 배전으로 구성된 선박용 전력 공급 시스템의 개략적인 시스템 구조도이다.
도 6은, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른, 필수부하 전력 계통은 직류 배전, 서비스부하 전력 계통은 교류 배전으로 구성된 선박용 전력 공급 시스템의 개략적인 시스템 구조도이다.
도 7은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른, 필수부하 전력 계통 및 서비스부하 전력 계통이 직류 배전으로 구성된 선박용 전력 공급 시스템의 개략적인 시스템 구조도이다.
In order to more clearly describe the technical solutions of the embodiments of the present invention or prior art, the drawings necessary in the description of the embodiments are briefly introduced below. It is to be understood that the following drawings are for the purpose of describing the embodiments of the present specification and not for the purpose of limitation. In addition, some elements to which various modifications such as exaggeration and omission are applied may be shown in the drawings below for clarity of description.
1 is a diagram showing a system structure diagram of a power supply system for a ship configured as a single system in which continuous load and variable load are mixed according to a conventional embodiment.
FIG. 2 is a diagram illustrating an internal structure of a conventional ship having a single power system based on high-voltage distribution of FIG. 1.
3 is a schematic system structure diagram of a power supply system for a ship including a separate power system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a load ratio of a load end in a power system and a fuel consumption amount of a generator with power to the load end.
5 is a schematic system structure diagram of a power supply system for a ship in which an essential load power system is AC distribution and a service load power system is DC distribution according to an embodiment of the present invention.
6 is a schematic system structure diagram of a power supply system for a ship in which the essential load power system is DC distribution and the service load power system is AC distribution according to another embodiment of the present invention.
7 is a schematic system structure diagram of a power supply system for a ship in which an essential load power system and a service load power system are configured with DC distribution according to another embodiment of the present invention.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 기재된 특징, 영역, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 및/또는 성분을 구체화하는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징, 영역, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 및/또는 성분의 존재 또는 부가를 제외시키는 것이 아니다.The terms used in this specification are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to specify the described features, regions, numbers, steps, actions, components, and/or components, and one or more other features, regions, numbers, It does not exclude the presence or addition of steps, actions, components, and/or components.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms as defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present specification. .

본 명세서에서 선박은 선박의 운항에 필수적인 필수부하와 운항 외의 기능을 위해 부가적으로 사용되는 서비스부하를 포함하는 선박으로서, 컨테이너 운반선, 연료 운반선, 여객선 등과 같은 다양한 선박을 지칭한다.In the present specification, a ship is a ship including an essential load essential for the operation of the ship and a service load additionally used for functions other than the operation, and refers to various ships such as a container carrier, a fuel carrier, and a passenger ship.

본 명세서에서, 부하 계통이 필수부하 계통과 서비스부하 계통으로 분리되었다는 것은 필수부하와 서비스부하가 동일 계통에 혼재되지 않고, 상이한 계통에 각각 포함되어 상이한 주배전반에 의해 전력을 공급받도록 구성된 것을 지칭한다. 부하 계통의 분리는 영구적인 것이 아니며, 상이한 부하 계통은 전력 공급 구성요소 사이를 전기적으로 연결 가능한 임의의 구성요소(예컨대, SPDT 스위치, 또는 버스 연결 차단기(Bus-tie breaker) 등)에 의해 연결될 수 있다. In this specification, the fact that the load system is divided into an essential load system and a service load system refers to that the essential load and the service load are not mixed in the same system, but are included in different systems and are configured to receive power by different main switchboards. . The separation of the load grid is not permanent, and the different load grids may be connected by any component (e.g., SPDT switch, or bus-tie breaker) that can be electrically connected between the power supply components. have.

본 명세서에서, 실시예들은 선박의 전력 시스템에 관한 것이다. 선박의 경우 저압의 범위는 국제 규정에 1500V 이하로 규정되고 있으므로, 특별한 한정이 없으면, 본 명세서에서 용어 "저압"은 1500V 이하에 해당되는 전압을 지칭한다. In this specification, embodiments relate to a power system of a ship. In the case of ships, since the range of low voltage is prescribed as 1500V or less in international regulations, the term "low voltage" in the present specification refers to a voltage corresponding to 1500V or less unless there is any particular limitation.

이하에서, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 상세히 살펴본다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 분리된 전력 계통을 포함하는 선박용 전력 공급 시스템의 개략적인 시스템 구조도이다.3 is a schematic system structure diagram of a power supply system for a ship including a separate power system according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 선박용 전력 공급 시스템(1)은 하나 이상의 전력 계통(100, 200 등)을 포함한다. 전력 계통(100)은 발전부(110), 주배전반을 포함한 배전반(130) 및 필수부하를 포함한 필수부하부(150)를 포함한다. 전력 계통(200)은 발전부(210), 주배전반을 포함한 배전반(230) 및 서비스부하를 포함한 서비스부하부(250)를 포함한다. Referring to FIG. 3, the marine power supply system 1 includes one or more power systems 100, 200, etc. The power system 100 includes a power generation unit 110, a switchboard 130 including a main switchboard, and an essential load unit 150 including an essential load. The power system 200 includes a power generation unit 210, a switchboard 230 including a main switchboard, and a service load unit 250 including a service load.

또한, 상기 선박용 전력 공급 시스템(1)은 전력 계통의 상태를 모니터링하고 전력 공급을 제어하는 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 제어부는 전력관리시스템(PMS; Power Management System), 에너지관리시스템(EMS: Energy Management System), 에너지 전력 관리 시스템(EPMS: Energy Power Management System) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In addition, the marine power supply system 1 may further include a control unit (not shown) that monitors the state of the power system and controls power supply. The control unit may include one or more of a power management system (PMS), an energy management system (EMS), and an energy power management system (EPMS).

이하, 설명의 명료성을 위해 선박용 전력 공급 시스템(1)은 2개의 전력 계통(100, 200)을 포함하는 것으로 서술되나, 이에 제한되는 것으로 해석되진 않는다. 또한, 경우에 따라 2개의 구성요소에 대한 상세한 설명은 1개의 구성요소에 대한 상세한 설명으로 대표하여 서술된다.Hereinafter, for clarity of description, the marine power supply system 1 is described as including two power systems 100 and 200, but is not construed as being limited thereto. In addition, in some cases, a detailed description of two components is represented by a detailed description of one component.

도 3에 도시된 바와 같이, 선박용 전력 공급 시스템(1)은 필수부하와 서비스부하 별로 전력 계통이 각각 분리된 상태로 구성된다.As shown in Fig. 3, the power supply system 1 for ships is configured in a state in which the power system is separated for each essential load and service load.

발전부(110)는 배전반(130)를 통해 필수부하부(150)로 전력을 공급하여 필수부하부(150)의 부하가 전력을 소모하고 구동하게 한다. The power generation unit 110 supplies power to the essential load unit 150 through the switchboard 130 so that the load of the essential load unit 150 consumes power and drives it.

발전부(110)는 교류 전기 신호를 출력하며, 복수의 발전기(예컨대, 도 3의 발전기(111, 112)를 포함한다. 발전기(111, 112)의 속성 및 발전 용량은 부하에 의존한다. 예를 들어, 선박의 운용을 위한 모터 부하가 정출력 부하인 경우, 교류 발전기가 사용될 수 있다. 또한, 발전기의 수용율이 85%이고, 부하 용량이 1MW인 경우, 발전기의 발전 용량은 약 1.2MW일 수 있다. The power generation unit 110 outputs an alternating current electric signal and includes a plurality of generators (eg, generators 111 and 112 in Fig. 3. The properties and power generation capacity of the generators 111 and 112 depend on the load. For example, when the motor load for the operation of the ship is a constant output load, an alternator can be used In addition, when the capacity of the generator is 85% and the load capacity is 1MW, the power generation capacity of the generator is about 1.2MW Can be

발전기(111, 112)는 디젤발전기, 복합연료발전기, 가스연료발전기, 가스터빈 등이 포함할 수 있으나 이에 제한되지는 않는다. The generators 111 and 112 may include a diesel generator, a combined fuel generator, a gas fuel generator, and a gas turbine, but are not limited thereto.

또한, 발전부(110)는 상황에 따른 전력 공급 제어를 위해 하나 이상의 스위치, 및/또는 단로기를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 선박용 전력 공급 시스템(1)은 두 개의 발전기(111, 112)를 포함한 경우, 두 개의 스위치(113A, 113B)를 더 포함할 수 있다. In addition, the power generation unit 110 may further include one or more switches and/or disconnectors to control power supply according to the situation. For example, as shown in FIG. 3, when the power supply system 1 for a ship includes two generators 111 and 112, it may further include two switches 113A and 113B.

배전반(130)에서는 교류로 전력 공급이 실시된다. 일 실시예에서, 배전반(130)은 전력 계통(100)의 주배전반을 포함할 수 있다. 상기 주배전반은 버스 케이블로 구성되며, 이 경우 버스 케이블은 메인 버스로 지칭될 수 있다. In the switchboard 130, power is supplied by AC. In one embodiment, the switchboard 130 may include a main switchboard of the power system 100. The main switchboard is composed of a bus cable, and in this case, the bus cable may be referred to as a main bus.

또한, 일부 실시예에서, 배전반(130)은 복수의 버스케이블을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 배전반(130)은 발전기(111)에 전기적으로 연결된 메인버스(131), 발전기(112)에 전기적으로 연결된 메인버스(132)와 같이, 복수의 버스 케이블을 포함할 수 있다. 이 경우, 배전반(130)은 복수의 메인버스(131, 132)를 평소에는 전기적으로 연결하나, 비상 및/또는 사고 시 전기적 연결이 차단되는 버스 연결 차단기(bus tie breaker)(133)를 더 포함할 수 있다. Further, in some embodiments, the switchboard 130 may include a plurality of bus cables. For example, the switchboard 130 may include a plurality of bus cables, such as a main bus 131 electrically connected to the generator 111 and a main bus 132 electrically connected to the generator 112. In this case, the switchboard 130 further includes a bus tie breaker 133 that connects the plurality of main buses 131 and 132 electrically, but the electrical connection is cut off in case of an emergency and/or accident. can do.

배전반(130)에는 저압이 적용될 수 있어, 전력 계통(100)은 저압 배전이 가능하다. 예를 들어, 도 3의 메인버스(131) 및 메인버스(132)에 440V의 교류 전압이 적용되어 전력을 부하로 공급할 수 있다.Low voltage can be applied to the switchboard 130, so that the power system 100 can perform low voltage distribution. For example, an AC voltage of 440V is applied to the main bus 131 and the main bus 132 of FIG. 3 to supply power to the load.

전력 계통(100)의 구성요소는 상호작용하도록 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 선박용 전력 공급 시스템(1)은 발전부(110)로부터 배전반(130)를 통해 필수부하부(150)까지를 전기적으로 연결하는 전력 공급선을 사용하여 필수부하에 전력을 공급할 수 있다. Components of power system 100 may be electrically connected to interact. For example, the power supply system 1 for a ship may supply power to the essential load using a power supply line electrically connecting the power generation unit 110 to the essential load unit 150 through the switchboard 130.

전력 계통(100)의 필수부하부(150)는 도 3에 도시된 바와 같이, 선박의 운용을 위해 사용되는 필수 부하(예컨대, 쓰러스터 모터, 윤활유 펌프, 엔진 연료공급 펌프, 냉각펌프 등)를 포함할 수 있다. 필수부하부(150)에 포함된 필수부하의 대부분은 부하율이 변하지 않는 연속부하에 해당된다.The essential load unit 150 of the power system 100 includes essential loads (eg, thruster motors, lubricating oil pumps, engine fuel supply pumps, cooling pumps, etc.) used for operation of the ship, as shown in FIG. 3. Can include. Most of the essential loads included in the essential load unit 150 correspond to a continuous load whose load factor does not change.

일부 실시예에서, 필수부하부(150)는 가변주파수제어(VFD, Variable Frequency Drive) 기반 부하를 더 포함할 수도 있다. 가변주파수제어 기반 부하는 냉각 시스템((Central Cooling System)과 같이, 운항 특성에 맞게 부하단의 전력소모를 최적화하는 필수부하이다. 예를 들어, VFD 부하는 냉각수의 온도를 제어 가능하도록 구성된 냉각 펌프 등과 같은 온도, 압력 등을 제어하도록 구성된 필수부하를 포함한다. In some embodiments, the essential load unit 150 may further include a variable frequency control (VFD, Variable Frequency Drive) based load. A load based on variable frequency control is an essential load that optimizes the power consumption of the load stage according to operational characteristics, such as a cooling system (Central Cooling System), for example, a VFD load is a cooling pump configured to control the temperature of the cooling water. Includes essential loads configured to control temperature, pressure, etc.

전술한 바와 같이, 배전반(130)은 저압 배전이 실시되도록 구성된다. 따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 적어도 일부 필수부하는 별도의 변압기가 필요 없이 전기적으로 직접 연결되어 전력을 공급받을 수 있다.As described above, the switchboard 130 is configured to perform low-voltage distribution. Accordingly, as shown in FIG. 3, at least some essential loads may be electrically connected directly without the need for a separate transformer to receive power.

상기 쓰러스터 모터(152)는 선박의 이/접안에 사용되는 모터이다. 쓰러스터 모터(152)는 다른 연속부하들과 비교하여 대용량의 전력을 소모하는 대형 부하이다. 예를 들어, 도 3의 쓰러스터 모터(152A, 152B)는 2MW 정도의 부하 용량을 가진다. 이로 인해, 440V와 같은 저압이 적용된 저압 배전반(130)에 의한 전력 공급 시, 단면적이 150SQMM인 케이블(270A)을 8~10가닥 포설해야 하며, 선박(1000) 내 전력 공급선의 포설이 용이하지 않을 수 있다. The thruster motor 152 is a motor used in the berth/berth of a ship. The thruster motor 152 is a large load that consumes a large amount of power compared to other continuous loads. For example, the thruster motors 152A and 152B of FIG. 3 have a load capacity of about 2MW. For this reason, when power is supplied by the low-voltage switchboard 130 to which a low voltage such as 440V is applied, 8-10 cables of 270A with a cross-sectional area of 150SQMM must be laid, and the installation of the power supply line in the ship 1000 is not easy. I can.

일 실시예에서, 필수부하부(150)는 배전반(130)으로부터 쓰러스터 모터(152)를 전기적으로 연결하는 전력 공급선(미도시), 그리고 전력을 보다 효율적으로 쓰러스터 모터(152)에 공급할 수 있는 승압 변압기(153)를 더 포함할 수도 있다.In one embodiment, the essential load unit 150 may supply a power supply line (not shown) electrically connecting the thruster motor 152 from the switchboard 130, and power to the thruster motor 152 more efficiently. It may further include a step-up transformer 153.

전력 공급선은 배전반(130)으로부터 쓰러스터 모터(152)까지를 전기적으로 연결하는 구성요소로서, 일 예에서, 전력 공급선은 케이블일 수 있다.The power supply line is a component that electrically connects the switchboard 130 to the thruster motor 152, and in one example, the power supply line may be a cable.

승압 변압기(153)는 배전반(130)에서 공급되는 저압을 승압하는 변압기로서, 상기 승압 변압기(153)의 출력 전압은 쓰러스터 모터(152)의 구동 전압에 대응하도록 구성된다. 상기 승압 변압기(153)는 도 1의 고압/저압 변압기(40)와 상이한 변압기로서, 승압 변압기(153)의 출력 전압은 배전반(130)의 전압 보다 높은 전압을 가지지만, 여전히 1500V 이하의 저압을 출력하도록 구성된다.The booster transformer 153 is a transformer that boosts the low voltage supplied from the switchboard 130, and the output voltage of the booster transformer 153 is configured to correspond to the driving voltage of the thruster motor 152. The boosting transformer 153 is a transformer different from the high/low voltage transformer 40 of FIG. 1, and the output voltage of the boosting transformer 153 has a voltage higher than that of the switchboard 130, but still has a low voltage of 1500V or less. Is configured to output.

승압 변압기(153)에 의해 전압이 저압에서 고압으로 증가하여 승압 변압기(153)에 의해 해당 전력 공급선 내 전류 크기는 감소한다. 그 결과, 전압 강하가 개선되어 케이블의 단면적 및/또는 가닥의 수가 감소한다. 일 실시예에서, 케이블의 단면적은 50SQMM 일 수도 있고, 다른 일 실시예에서, 케이블의 단면적은 50SQMM 내지 75SQMM일 수도 있다. 또한, 선박용 전력 공급 시스템(1)은 한 가닥의 케이블을 이용하여 쓰러스터 모터(152)에 전력을 공급할 수 있다. The voltage is increased from low to high voltage by the boosting transformer 153, and the magnitude of the current in the power supply line is reduced by the boosting transformer 153. As a result, the voltage drop is improved and the cross-sectional area of the cable and/or the number of strands is reduced. In one embodiment, the cross-sectional area of the cable may be 50SQMM, and in another embodiment, the cross-sectional area of the cable may be 50SQMM to 75SQMM. In addition, the marine power supply system 1 may supply power to the thruster motor 152 using a single cable.

그 결과, 도 3에서 승압 변압기(153)를 포함하지 않은 경우에는 단면적이 150SQMM인 케이블을 8~10 가닥이 요구되지만, 도 3에 도시된 바와 같이 승압 변압기(153)를 이용하는 경우 50SQMM의 케이블 한 가닥으로도 부하 용량이 2MW 쓰러스터 모터(152)에 전력 공급이 가능하다.As a result, if the step-up transformer 153 is not included in FIG. 3, 8 to 10 cables with a cross-sectional area of 150SQMM are required, but when the step-up transformer 153 is used as shown in FIG. 3, a cable of 50SQMM Even a strand can supply power to the 2MW thruster motor 152 with a load capacity.

또한, 일부 실시예에서, 필수부하부(150)는 배전반(130)의 전압 보다 낮은 전압(예컨대, 220V)으로 전력을 공급하는 한 개 이상의 하위 배전반(154)(도 3의 154A, 154B)을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 필수부하부(150)는 배전반(130)과 하위 배전반(154) 사이에 배치되어 전압을 감압하는 변압기(155)(도 3의 155A, 155B)를 더 포함할 수 있다. 상기 변압기(155)는, 용량이 작은 소형변압기이다. In addition, in some embodiments, the essential load unit 150 includes one or more lower switchboards 154 (154A, 154B in FIG. 3) that supply power at a voltage lower than the voltage of the switchboard 130 (eg, 220V). It may contain more. In this case, the essential load unit 150 may further include a transformer 155 (155A, 155B in FIG. 3) disposed between the switchboard 130 and the lower switchboard 154 to reduce voltage. The transformer 155 is a small transformer having a small capacity.

또한, 전력 계통(100)은 블랙 아웃과 같은 비상 상황시 전력을 공급하는 비상 발전기 및, 이 때 동작하는 부하를 포함한 비상 배전반(160)을 더 포함할 수도 있다. 상기 비상 배전반(160)은 쇼어 파워(shore power), 비상용 부하 등을 포함할 수 있다. In addition, the power system 100 may further include an emergency generator that supplies power in an emergency situation such as blackout, and an emergency switchboard 160 including a load operating at this time. The emergency switchboard 160 may include shore power and an emergency load.

전력 계통(200)의 구성요소 및 동작은 전력 계통(100)의 구성요소 및 동작과 상당부분 유사하므로, 차이점을 위주로 설명한다. Since the components and operations of the power system 200 are substantially similar to those of the power system 100, the differences will be mainly described.

반면, 전력 계통(200)의 서비스부하부(250)는 선박의 운항 이외에 부가적으로 사용되는 서비스 부하를 포함한다. 서비스부하는 선적물을 보관하는데 사용되는 선적물 보관용 부하, 선박의 탑승자의 편의를 위해 사용되는 사용자 편의용 부하 등을 포함한다. 선박이 컨테이너 선인 경우, 서비스부하부(250)는 선박 화물이 저장되고 시간에 따라 저장 온도가 변하는. 냉동 컨테이너를 포함할 수 있다. 서비스부하의 대부분은 부하율이 변동하는 가변부하에 해당된다.On the other hand, the service load unit 250 of the power system 200 includes a service load additionally used in addition to the operation of the ship. The service load includes a load for storage of shipments used to store shipments, a load for user convenience used for the convenience of occupants of a ship, and the like. When the ship is a container ship, the service load unit 250 stores the ship cargo and the storage temperature changes with time. It may include a refrigerated container. Most of the service loads correspond to variable loads with varying load rates.

또한, 가변부하부(250)는 배전반(230) 보다 낮은 전압으로 전력을 공급하는 한 개 이상의 하위 배전반(미도시)을 더 포함할 수도 있다.In addition, the variable load unit 250 may further include one or more lower switchboards (not shown) that supply power at a lower voltage than the switchboard 230.

선박용 전력 공급 시스템(1)은 필수부하와 서비스부하에 따라 전력 계통이 분리되어 구성되므로, 각 전력 계통(100, 200)은 주로 포함된 부하 유형에 최적화된 유형의 발전기를 구성 및 운영함으로써 효율적으로 전력을 공급할 수 있다Since the power system for ships (1) is configured by separating the power system according to the required load and the service load, each power system (100, 200) is efficient by configuring and operating a type of generator optimized for the mainly included load type. Can supply power

일 실시예에서, 필수부하 전력 계통(100)은 고정 RPM 발전기를 포함하고, 서비스부하 전력 계통(200)은 가변속 RPM 발전기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 3에서 필수부하 전력 계통의 발전기(111, 112)는 고정 RPM 발전기, 서비스부하 전력 계통(200)의 발전기(211, 212)는 가변속 RPM 발전기일 수 있다. In one embodiment, the essential load power system 100 may include a fixed RPM generator, and the service load power system 200 may include a variable speed RPM generator. For example, in FIG. 3, the generators 111 and 112 of the essential load power system may be a fixed RPM generator, and the generators 211 and 212 of the service load power system 200 may be a variable speed RPM generator.

연속부하의 경우 정출력 특성으로 인하여 부하변동이 없으므로, 부하율의 변화가 거의 없는 반면, 가변부하는 부하율이 변하는 것이 특징이다. In the case of a continuous load, there is no change in the load due to the constant output characteristic, so there is little change in the load factor, whereas the variable load is characterized by a change in the load factor.

필수부하 전력 계통(100)의 부하 대부분은 부하율이 변하지 않는 연속부하에 해당하므로, 최적 효율구간에서 동작하도록 고정 RPM 발전기를 운전한다. 반면, 서비스부하 전력 계통(200)의 부하 대부분은 부하율이 변하는 가변부하이므로, 부하율 변동에 맞추어 가변속 운전이 가능한 가변속 RPM 발전기를 운전한다. Essential load Since most of the load of the power system 100 corresponds to a continuous load in which the load factor does not change, a fixed RPM generator is operated to operate in an optimum efficiency section. On the other hand, most of the loads of the service load power system 200 are variable loads in which the load ratio changes, and thus a variable speed RPM generator capable of variable speed operation according to the load ratio change is operated.

이와 같이 가변부하 전력 계통의 가변속 RPM 발전기를 통해 부하 구간별 최적의 발전 효율을 가지는 RPM으로 발전기 회전 속도를 제어할 경우, 단일 계통 내에 연속부하, 가변부하가 혼재된 경우에 비해, 가변 부하에 전력을 공급하는 발전기의 연료 효율을 향상시킬 수 있다. In this way, when the rotational speed of the generator is controlled by RPM having the optimum power generation efficiency for each load section through the variable speed RPM generator of the variable load power system, compared to the case where continuous load and variable load are mixed in a single system, the power to variable load It is possible to improve the fuel efficiency of the generator that supplies it.

도 4는 전력 계통 내 부하단의 부하율과 상기 부하단에 전력을 발전기의 연료 소모량 간의 관계를 도시한 도면이다. FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a load ratio of a load end in a power system and a fuel consumption amount of a generator that supplies power to the load end.

전술한 바와 같이 종래의 단일 전력 계통에서는 고정 RPM 발전기를 이용하여 가변 부하(예컨대, 냉동 컨테이너)에 전력을 공급하였다. 냉동 컨테이너 전체의 부하율은 평균적으로 최대소요전력의 30~40%을 가진다. 이러한 냉동 컨테이너 전체에 종래와 같이 고정 RPM 발전기를 이용하여 전력을 공급할 경우, 35% 부하율을 기준으로 대략 216g/kwh의 연료를 소모한다(도 4의 지점(PF)). 반면, 본 발명의 일 실시예에 따르면 가변속 RPM 발전기를 이용하여 가변 부하에 전력을 공급할 수 있다. 본 발명의 일 실시예와 같이 가변속 RPM 발전기를 이용하여 전력을 공급할 경우, 동일한 35% 부하율을 기준으로 대략 190g/kwh의 연료를 소모한다(도 4의 지점(PV)). As described above, in the conventional single power system, power is supplied to a variable load (eg, a refrigeration container) using a fixed RPM generator. The load ratio of the entire refrigerated container has 30-40% of the maximum power consumption on average. When power is supplied to the entire refrigeration container using a fixed RPM generator as in the prior art, approximately 216 g/kwh of fuel is consumed based on a 35% load rate (point (P F ) in FIG. 4 ). On the other hand, according to an embodiment of the present invention, power may be supplied to a variable load using a variable speed RPM generator. When power is supplied by using a variable speed RPM generator as in an embodiment of the present invention, approximately 190 g/kwh of fuel is consumed based on the same 35% load rate (point (P V ) in FIG. 4 ).

결국, 도 3의 전력 공급 시스템(1)은 동일 전력을 발전하는데 있어 연료 소모율이 대략 13% 개선되는 효과를 가진다. Consequently, the power supply system 1 of FIG. 3 has an effect of improving the fuel consumption rate by approximately 13% in generating the same power.

이로 인해, $640/ton의 MGO(Marin Gas Oil)을 연료로 이용하는 컨테이너 선에 대하여 연료 소모의 개선을 10%로 단순화하여 계산할 경우, OPEX USD 2,4000/년(=USD 9,636/일 × 개선 효율(10%) × 운항 일수(통상 250일))의 연료 비용 절감 효과를 얻을 수 있다. For this reason, if the improvement in fuel consumption is simplified to 10% for a container ship using MGO (Marin Gas Oil) of $640/ton as fuel, OPEX USD 2,4000/year (=USD 9,636/day × improvement efficiency) (10%) × number of operating days (typically 250 days)) fuel cost savings can be obtained.

나아가, 서비스부하가 시간 대 별로 부하율이 변동하는 부하 구간을 갖도록 구성되는 경우, 부하 구간별 최적의 발전 효율을 가지는 RPM으로 발전기 회전 속도를 제어함으로써 발전 효율을 더 개선할 수 있다. Furthermore, when the service load is configured to have a load section in which the load rate varies by time slot, power generation efficiency can be further improved by controlling the rotational speed of the generator with RPM having an optimum power generation efficiency for each load section.

선박 부하에 있어서, 저부하 구간(L1)은 부하율이 10~40%인 구간으로서 대략 285~210g/kwh의 연료 소모량을 가진다. 중부하 구간(L2)은 부하율이 40~60%인 구간으로서, 대략 210~194g/kwh의 연료 소모량을 가진다. 고부하 구간(L3)은 부하율이 80~100%인 구간을 나타으로서, 대략 185~190g/kwh의 연료 소모량을 가진다. 도 3의 전력 공급 시스템(1)은 고부하 구간(L3)에서 연료 소모가 도 1의 전력 공급 시스템과 거의 유사하다. 그러나, 저부하 구간(L1)에서는 도 1 대비 kwh 당 연료 소모율이 대략 6~10% 개선되고, 중부하 구간(L2)에서는 도 1 대비 kwh 당 연료 소모율이 대략 10~35% 개선된다. In the ship load, the low load section L1 is a section in which the load factor is 10 to 40% and has a fuel consumption of approximately 285 to 210 g/kwh. The heavy load section (L2) is a section in which the load factor is 40 to 60%, and has a fuel consumption of approximately 210 to 194 g/kwh. The high load section L3 represents a section in which the load factor is 80-100%, and has a fuel consumption of approximately 185-190g/kwh. The power supply system 1 of FIG. 3 has substantially the same fuel consumption as the power supply system of FIG. 1 in the high load section L3. However, in the low-load section (L1), the fuel consumption rate per kwh is improved by approximately 6-10% compared to FIG. 1, and in the heavy-load section (L2), the fuel consumption rate per kwh is improved by approximately 10-35% compared to FIG.

이와 같이, 도 3의 서비스 전력 계통(200)의 가변속 RPM 발전기는 각 부하 구간의 부하율에 기초하여 RPM을 제어함으로써, 발전부(210)의 발전 효율을 개선할 수 있다. In this way, the variable speed RPM generator of the service power system 200 of FIG. 3 controls the RPM based on the load ratio of each load section, thereby improving power generation efficiency of the power generation unit 210.

도 4를 참조하여 서술된 연료 개선 효과는 서비스부하 전력 계통(200)에 대해서 서술되었으나, 이에 제한되지 않는다. The fuel improvement effect described with reference to FIG. 4 has been described for the service load power system 200, but is not limited thereto.

전술한 바와 같이, 필수부하부(150)는 선박의 운항과 관련하여 온도, 압력, 냉각수 등을 제어하는 가변주파수제어(VFD, Variable Frequency Drive) 기반 부하를 포함할 수도 있다. 상기 온도, 압력 냉각수 등의 제어를 위해 가변주파수제어 기반 부하의 부하율이 변화할 수 있다. 이로 인해, 가변주파수제어 기반 부하는 선박의 운항 특성에 따라 다양한 부하 구간을 가진다. As described above, the essential load unit 150 may include a variable frequency control (VFD, Variable Frequency Drive) based load that controls temperature, pressure, coolant, etc. in relation to the operation of the ship. In order to control the temperature and pressure of the coolant, the load ratio of the load based on the variable frequency control may be changed. For this reason, the variable frequency control-based load has various load sections according to the operating characteristics of the ship.

다른 일 실시예에서, 선박이 컨테이너 선박 이외인 경우 (예컨대, LNG 선박인 경우), 가변속 RPM 발전기는 필수부하 전력 계통(100)에도 포함될 수도 있다. 선박용 전력 공급 시스템(1)이 적용되는 선박이 컨테이너 선박이 아닌 경우, 서비스부하 내 가변부하의 비중이 상대적으로 줄어들 수 있다. 또한, 이러한 선박 내에 가변주파수제어 기반 부하가 다수 설치되는 경우, 상대적인 관계에 의해 필수부하 전력 계통(100)이 가변부하 전력 계통으로 취급될 수 있다. In another embodiment, when the vessel is other than a container vessel (eg, an LNG vessel), a variable speed RPM generator may also be included in the essential load power system 100. When the ship to which the ship's power supply system 1 is applied is not a container ship, the proportion of the variable load in the service load may be relatively reduced. In addition, when a plurality of loads based on variable frequency control are installed in such a ship, the essential load power system 100 may be treated as a variable load power system due to a relative relationship.

필수부하 전력 계통(100)에서 가변속 RPM 발전기에 의해 전력 공급이 수행되는 경우, 상기 가변속 RPM 발전기는 필수부하부(150)의 가변주파수제어(VFD, Variable Frequency Drive) 기반 부하와 연계된다. When power is supplied by a variable speed RPM generator in the essential load power system 100, the variable speed RPM generator is linked to a variable frequency control (VFD, Variable Frequency Drive) based load of the essential load unit 150.

이와 같이 필수부하 전력 계통(100)의 가변속 RPM 발전기를 통해 부하 구간별 최적의 발전 효율을 가지는 RPM으로 발전기 회전 속도를 제어할 경우, 단일 계통 내에 연속부하, 가변부하가 혼재된 경우에 비해, 가변 부하에 전력을 공급하는 발전기의 연료 효율을 향상시킬 수 있다. 이에 대해서는 전술한 서비스부하 전력 계통(200)의 실시예와 유사하므로, 자세한 설명은 생략한다.In this way, when the rotational speed of the generator is controlled by RPM having the optimum power generation efficiency for each load section through the variable speed RPM generator of the essential load power system 100, compared to the case where continuous load and variable load are mixed in a single system, it is variable. The fuel efficiency of the generator that supplies power to the load can be improved. This is similar to the embodiment of the service load power system 200 described above, and a detailed description thereof will be omitted.

추가적으로, 상기 선박용 전력 공급 시스템(1)은 저압 배전이 가능하기 때문에, 각각의 전력 계통(100, 200) 내 배전 방식을 저압 직류 배전 및/또는 저압 교류 배전이 가능하도록 구성할 수 있다. 일 실시예에서, 선박 내 부하가 교류 전압을 정격 전압으로 가지는 경우, 배전반 부분에서 직류 배전이 수행되는 부분 배전 구조로 구성된다. 이러한 직류 배전이 수행되는 경우, 무효 전력으로 인한 전력 손실을 방지할 수 있다.Additionally, since the marine power supply system 1 is capable of low-voltage distribution, the distribution method in each of the power systems 100 and 200 may be configured to enable low-voltage DC distribution and/or low-voltage AC distribution. In one embodiment, when the load inside the ship has an AC voltage as the rated voltage, it is configured as a partial distribution structure in which DC distribution is performed in the switchboard portion. When such DC distribution is performed, power loss due to reactive power can be prevented.

도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 필수부하 전력 계통은 고정 RPM 발전기 기반 교류배전, 서비스 부하 전력 계통은 가변 RPM 발전기 기반 직류 또는 교류배전으로 구성된 선박용 전력 공급 시스템의 개략적인 시스템 구조도이다.5 is a schematic system structure diagram of a ship's power supply system consisting of a fixed RPM generator-based AC distribution, and a service load power system is a variable RPM generator-based DC or AC distribution according to an embodiment of the present invention. .

도 5를 참조하면, 서비스부하 전력 계통(200) 내에서 직류 배전이 가능하도록 더 구성된다. 이 경우, 발전기(111, 112)는 고정 RPM 발전기이고, 발전기(211, 212)는 가변속 RPM 발전기일 수 있다.Referring to FIG. 5, it is further configured to enable direct current distribution within the service load power system 200. In this case, the generators 111 and 112 may be fixed RPM generators, and the generators 211 and 212 may be variable speed RPM generators.

일 실시예에서, 발전부(210)는 교류(AC)전기 신호를 수신하여 직류(DC) 전기 신호로 변환하는 교류(AC)/직류(DC) 인버터(216)를 더 포함하고, 상기 제2 부하부는 직류(DC) 전기 신호를 수신하여 교류(AC) 전기 신호로 변환하는 직류(DC)/교류(AC) 인버터(256)를 더 포함할 수 있다. In one embodiment, the power generation unit 210 further includes an alternating current (AC) / direct current (DC) inverter 216 that receives an alternating current (AC) electrical signal and converts it into a direct current (DC) electrical signal, and the second The load unit may further include a direct current (DC)/alternating current (AC) inverter 256 that receives a direct current (DC) electrical signal and converts it into an alternating current (AC) electrical signal.

도 5에 도시된 바와 같이, 전력 계통(200)이 두 개의 발전기(211, 212)를 포함하는 경우, 발전기(211, 212)와 배전반(230) 사이를 전기적으로 연결하는 두 개의 교류(AC)/직류(DC) 인버터(216A, 216B)를 각각 포함하고, 배전반(230)과 각각의 서비스부하 사이를 전기적으로 연결하는 복수의 직류(DC)/교류(AC) 인버터(256A 내지 256D)를 포함할 수 있다. 교류(AC)/직류(DC) 인버터(216)와 직류(DC)/교류(AC) 인버터(256)에 의해, 전력 계통(200)에서는 배전반(230) 부분에서 직류 배전이 가능하다. As shown in FIG. 5, when the power system 200 includes two generators 211 and 212, two alternating currents (AC) electrically connecting the generators 211 and 212 and the switchboard 230 Includes / DC (DC) inverters (216A, 216B), respectively, and includes a plurality of direct current (DC) / AC (AC) inverters (256A to 256D) electrically connecting between the switchboard 230 and each service load can do. By the alternating current (AC)/direct current (DC) inverter 216 and the direct current (DC)/alternating current (AC) inverter 256, direct current distribution is possible in the switchboard 230 in the power grid 200 .

상기 서비스부하 전력 계통(200) 내 배전반(230)에 적용되는 전압은 적절한 직류 배전을 위해 설정되며, 필수부하 전력 계통(100) 내 배전반(130)에 적용되는 전압과 상이할 수도 있다. 예를 들어, 배전반(130)에는 440V의 전압이 적용되지만, 부분 직류 배전이 수행되는 배전반(230)에는 690V의 전압이 적용될 수도 있다. The voltage applied to the switchboard 230 in the service load power system 200 is set for proper DC distribution, and may be different from the voltage applied to the switchboard 130 in the essential load power system 100. For example, a voltage of 440V is applied to the switchboard 130, but a voltage of 690V may be applied to the switchboard 230 where partial DC distribution is performed.

이와 같이, 전력 공급 시스템(1)은, 필수부하 전력 계통은 고정 RPM 발전기 기반 교류배전, 서비스 부하 전력 계통은 가변 RPM 발전기 기반 직류 또는 교류배전으로 구성될 수 있다. As such, the power supply system 1 may be configured with a fixed RPM generator-based AC distribution as an essential load power system, and a service load power system as a variable RPM generator-based DC or AC distribution.

도 6은, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른, 필수부하 전력 계통은 가변 RPM 발전기 기반 직류 배전, 서비스부하 전력 계통은 고정 RPM 발전기 기반 교류 배전으로 구성된 선박용 전력 공급 시스템의 개략적인 시스템 구조도이다. 6 is a schematic system structure diagram of a ship's power supply system configured with a variable RPM generator-based DC distribution, and a service load power system is a fixed RPM generator-based AC distribution according to another embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 필수부하 전력 계통(100) 내에서 직류 배전이 가능하도록 더 구성된다. 이 경우, 발전기(111, 112)는 가변속 RPM 발전기이고, 발전기(211, 212)는 고정 RPM 발전기일 수 있다. 6, it is further configured to enable direct current distribution within the essential load power system 100. In this case, the generators 111 and 112 may be variable speed RPM generators, and the generators 211 and 212 may be fixed RPM generators.

일 실시예에서, 발전부(110)는 교류(AC)전기 신호를 수신하여 직류(DC) 전기 신호로 변환하는 교류(AC)/직류(DC) 인버터(116)를 더 포함하고, 상기 제2 부하부는 직류(DC) 전기 신호를 수신하여 교류(AC) 전기 신호로 변환하는 직류(DC)/교류(AC) 인버터(156)를 더 포함할 수 있다. In one embodiment, the power generation unit 110 further includes an alternating current (AC) / direct current (DC) inverter 116 that receives an alternating current (AC) electrical signal and converts it into a direct current (DC) electrical signal, and the second The load unit may further include a direct current (DC)/alternating current (AC) inverter 156 that receives a direct current (DC) electrical signal and converts it into an alternating current (AC) electrical signal.

도 6에 도시된 바와 같이, 전력 계통(100)이 두 개의 발전기(111, 112)를 포함하는 경우, 발전기(111, 112)와 배전반(130) 사이를 전기적으로 연결하는 두 개의 교류(AC)/직류(DC) 인버터(116A, 116B)를 각각 포함하고, 배전반(130)과 각각의 필수부하 사이를 전기적으로 연결하는 복수의 직류(DC)/교류(AC) 인버터(156A 내지 156M)를 포함할 수 있다. 교류(AC)/직류(DC) 인버터(116)와 직류(DC)/교류(AC) 인버터(156)에 의해, 전력 계통(100)에서는 배전반(130) 부분에서 직류 배전이 가능하다. As shown in FIG. 6, when the power system 100 includes two generators 111 and 112, two alternating currents (AC) electrically connecting the generators 111 and 112 and the switchboard 130 Includes a plurality of direct current (DC)/alternating current (AC) inverters 156A to 156M, each including a direct current (DC) inverter 116A, 116B, and electrically connecting the switchboard 130 and each essential load. can do. With the AC/DC inverter 116 and the DC/AC inverter 156, DC distribution is possible in the switchboard 130 in the power system 100 .

이와 같이, 전력 공급 시스템(1)은, 필수부하 전력 계통(100)은 가변 RPM 발전기 기반 교류 또는 직류 배전, 서비스 부하 전력 계통(200)은 고정 RPM 발전기 기반 교류 배전으로 구성될 수 있다. In this way, the power supply system 1, the essential load power system 100 may be configured with a variable RPM generator-based alternating current or direct current distribution, and the service load power system 200 may be configured with a fixed RPM generator-based alternating current distribution.

도 7은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른, 필수부하 전력 계통 및 서비스부하 전력 계통이 직류 배전으로 구성된 선박용 전력 공급 시스템의 개략적인 시스템 구조도이다.7 is a schematic system structure diagram of a power supply system for a ship in which an essential load power system and a service load power system are configured with DC distribution according to another embodiment of the present invention.

일 실시예에서, 필수부하 전력 계통(100) 및 서비스부하 전력 계통(200) 모두 직류 배전이 가능하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 서비스부하 전력 계통(200)은 도 5의 서비스부하 전력 계통(200)와 유사하고, 필수부하 전력 계통(100)은 도 6의 필수부하 전력 계통(100)의 구조와 유사하므로, 자세한 설명은 생략한다. In one embodiment, both the essential load power system 100 and the service load power system 200 may be configured to enable direct current distribution. In this case, the service load power system 200 is similar to the service load power system 200 of FIG. 5, and the essential load power system 100 is similar to the structure of the essential load power system 100 of FIG. Description is omitted.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 선박용 전력 공급 시스템(1)은 전술한 바와 같이, 선박 전력 부하의 특성에 따라 필수부하용 전력계통과 서비스부하용 전력계통으로 전력 계통이 분리된다. In addition, as described above, the power supply system for ships 1 according to embodiments of the present invention is divided into a power system for an essential load and a power system for a service load according to the characteristics of the ship power load.

그 결과, 각 계통의 안정성도 높아지게 된다. 기존의 경우 서비스부하단에 계통사고가 발생하게 되면 단일 계통으로 구성되어 있어 필수부하에도 영향을 미치게 된다. 계통을 분리 구성하게 되는 경우 서비스부하 단의 사고 발생 시 해당 계통 사고는 서비스부하용 전력계통 내에서만 확산되므로 필수부하용 전력계통에는 영향을 미치지 않게 된다. 마찬가지로 계통 분리 시 필수부하 단의 사고 시에도 해당 사고가 서비스부하단으로 확산되지 않는다.As a result, the stability of each system is also increased. In the existing case, when a system accident occurs at the service load stage, it is composed of a single system, which affects the essential load. In the case of separating the system, when an accident occurs at the service load stage, the system accident does not affect the power system for the essential load because it spreads only within the power system for the service load. Likewise, in case of an accident at the essential load stage when the system is separated, the accident does not spread to the service load stage.

또한, 개별 전력 계통의 규모가 단일 전력 계통 대비 축소된다. 예를 들어, 14MW의 전력 용량을 갖는 단일 전력 계통을 필수부하 전력 계통(100)은 9MW, 서비스부하 전력 계통(200)은 5MW 규모로 도 3와 같이 분리된 경우, 개별 전력 계통의 규모는 14MW에서 9MW로, 14MW에서 5MW로 각각 축소된다. In addition, the scale of individual power systems is reduced compared to a single power system. For example, if a single power system with a power capacity of 14 MW is separated as shown in FIG. 3 as the essential load power system 100 is 9 MW and the service load power system 200 is 5 MW, the size of the individual power system is 14 MW. To 9MW and from 14MW to 5MW respectively.

그리고, 6.6kV 이상의 고압 대신 저압(예컨대, 440V)이 적용된 주배전반을 통해 전력 공급이 가능하다. 이로 인해, 도 1의 대용량의 고압/저압 변압기(40)를 더 이상 요구하지 않는다. 따라서, CAPEX(Capital expenditures) 측면에서 대략 2.5억/척의 원가 절감 효과를 얻을 수 있다.And, it is possible to supply power through a main switchboard to which a low voltage (eg, 440V) is applied instead of a high voltage of 6.6kV or higher. For this reason, the large-capacity high-voltage/low-voltage transformer 40 of FIG. 1 is no longer required. Accordingly, in terms of capital expenditures (CAPEX), a cost reduction effect of approximately 250 million/ship can be obtained.

나아가, 도 2의 고압/저압 변압기(40)가 차지했던 공간(즉, 기존의 변압기 실)(1007)을 보다 효율적으로 활용할 수 있다. Furthermore, the space occupied by the high/low voltage transformer 40 of FIG. 2 (that is, the existing transformer chamber) 1007 may be more efficiently utilized.

다시 도 2를 참조하면, 도 3의 전력 공급 시스템(1)이 컨테이너 선에 적용될 경우, 8개 고압/저압 변압기(40)가 배치될 수 있는 변압기 실(1007)의 공간은 은 컨테이너의 선적을 위해 더 활용될 수 있다. Referring back to FIG. 2, when the power supply system 1 of FIG. 3 is applied to a container ship, the space of the transformer room 1007 in which eight high-voltage/low-voltage transformers 40 can be disposed is required for shipment of silver containers. It can be further utilized for.

일반적으로 사용되는 컨테이너 기준은 6.058m ×2.591m × 2.438m 크기를 갖는 TEU 컨테이너이다. 상기 TEU 컨테이너를 기준으로 사용하여 13.25m ×6.06m × 6.62m 크기의 변압기 실 2개의 공간에 선적될 수 있는 컨테이너의 수를 산출하면, 종래의 변압기 실(1007)에는 TEU 컨테이너가 최대 26(=13Х2)개가 선적 가능하다. 즉, 도 3의 선박용 전력 공급 시스템(1)을 갖는 선박은 도 1의 선박용 전력 공급 시스템을 갖는 종래의 컨테이너 선 대비 최대 26개의 TEU 컨테이너를 더 선적할 수 있다. 일부 실시예에서, 컨테이너를 선적, 하적하는 작업을 고려하여 공간을 보다 여유롭게 확보해야 하는 점을 고려하더라도 대략 20(=10Х2)개의 컨테이너를 추가로 선적할 수 있다.A commonly used container standard is a TEU container with dimensions of 6.058m × 2.591m × 2.438m. When the number of containers that can be shipped in two spaces of 13.25m × 6.06m × 6.62m in size using the TEU container as a reference, the TEU container is at most 26 (= 13Х2) dogs can be shipped. That is, the ship having the power supply system 1 for ships of FIG. 3 can further load up to 26 TEU containers compared to the conventional container ship having the power supply system for ships of FIG. 1. In some embodiments, approximately 20 (= 10 Х2) containers may be additionally loaded, even when taking into account the operation of loading and unloading containers to secure space more freely.

또한, 고압/저압 변압기를 사용하지 않으면, 종래의 고압/저압 변압기의 활용과 연관된 공간에 컨테이너를 더 선적할 수도 있다. 예를 들어, 종래의 변압기 실(1007)에서 수직에 위치한 갑판 표면에 변압기(40)의 존재로 인해 소정의 구조물이 설치되었을 수도 있다. 그러나, 변압기(40)가 필요치 않아 소정의 구조물 또한 필요하지 않을 수도 있어, 갑판 표면에 추가 컨테이너를 수직으로 더 선적할 수도 있다. 이 경우, 갑판 표면 상에 수평으로 5개, 수직으로 10개의 컨테이너를 더 선적하는 경우 100개의 컨테이너를 더 선적할 수 있다. In addition, if the high-voltage/low-voltage transformer is not used, the container may be further shipped in a space associated with the utilization of the conventional high-voltage/low-voltage transformer. For example, a predetermined structure may have been installed due to the presence of the transformer 40 on the deck surface positioned vertically in the conventional transformer room 1007. However, since the transformer 40 is not required and a predetermined structure may not be required, an additional container may be further vertically loaded on the deck surface. In this case, if 5 more containers are loaded horizontally and 10 more vertically on the deck surface, 100 more containers can be loaded.

따라서, 고압/저압 변압기(40)가 사용되지 않아, 선박(1000)에 최대 약 120개의 컨테이너를 더 선적할 수 있다. 상기 추가적으로 기존의 변압기 실(1007)의 공간에 선적되는 컨테이너의 개수는 단지 예시적인 것으로서, 컨테이너의 형태, 변압기, 변압기 실의 크기 등에 따라 120개 이상의 컨테이너가 더 선적될 수도 있다. Therefore, the high/low voltage transformer 40 is not used, and up to about 120 containers can be further loaded on the ship 1000. The number of additionally loaded containers in the space of the existing transformer chamber 1007 is merely exemplary, and 120 or more containers may be further loaded depending on the shape of the container, the transformer, and the size of the transformer chamber.

추가적으로, 도 3의 선박용 전력 공급 시스템(1)의 적용으로 인해, 기존의 변압기 실(1007) 이외의 공간에 미리 배치된 물건을 변압기 실(1007)의 공간으로 이동시킬 수 있다. 이 경우, 미리 배치된 물건의 이동으로 인해 원래 위치하던 공간은 빈 공간이 된다. 컨테이너는 변압기 실(1007)의 공간에 직접 선적되는 대신에 추가적으로 발생한 빈 공간에 추가로 배치될 수도 있다. Additionally, due to the application of the marine power supply system 1 of FIG. 3, an object previously disposed in a space other than the existing transformer room 1007 can be moved to the space of the transformer room 1007. In this case, the space originally located becomes an empty space due to the movement of the pre-arranged object. The container may be additionally disposed in an additionally generated empty space instead of being directly shipped to the space of the transformer room 1007.

대안적으로, 기존의 변압기 실의 공간을 컨테이너 선적 이외의 다양한 목적을 위해 활용할 수도 있다. Alternatively, the space in the existing transformer room can be used for a variety of purposes other than container shipping.

본 명세서에서, 도 3을 참조한 전력 공급 시스템(1)의 구조는 선박에 포함된 부하 용량과 같은 선박 환경에 따라 상이할 수 있다. 예를 들어, 전력 계통(100)에 포함된 발전기는 3개일 수 있다. 또한, 3개의 발전기의 발전 용량은 동일하거나, 또는 모두 동일하지 않을 수도 있다.In this specification, the structure of the power supply system 1 with reference to FIG. 3 may be different depending on the ship environment, such as the load capacity included in the ship. For example, the number of generators included in the power system 100 may be three. In addition, the power generation capacity of the three generators may be the same, or not all may be the same.

또한, 도 3의 배전반(130)에 적용된 440V은 단지 도 1의 6.6kV에 비해 낮은 전압을 나타내는 예시적인 전압으로서, 배전반(130, 230)은 경우에 따라 상이한 전압으로 전력을 공급할 수도 있다. 예를 들어, 상이한 부하의 정격 전압에 따라 450V가 배전반(130)에 적용될 수도, 또는 교류(AC)/직류(DC) 인버터에 의해 690V가 배전반(230)에 적용될 수도 있다. In addition, 440V applied to the switchboard 130 of FIG. 3 is only an exemplary voltage representing a lower voltage than the 6.6kV of FIG. 1, and the switchboards 130 and 230 may supply power with different voltages depending on the case. For example, 450V may be applied to the switchboard 130 according to the rated voltage of different loads, or 690V may be applied to the switchboard 230 by an alternating current (AC)/direct current (DC) inverter.

추가적으로, 전력 공급 시스템(1)은 시간대(또는 운전 모드)에 따라 발전기의 운전을 제어하고, 부하부에 공급되는 전력 공급량을 조절할 수 있다. 예를 들어, 전력 계통(100)의 필수부하부(150)가 두 개의 발전기(111, 112)의 발전 용량을 필요로 하지 않는 경우, 선박용 전력 공급 시스템(1)은 적어도 하나의 발전기(예컨대, 발전기(111))를 대기 발전기로 설정하여 운전을 중지하고, 필요한 경우에 대기 발전기를 이용하여 필수부하부(150)로의 전력 공급 및 그외 목적으로 사용할 수 있다.Additionally, the power supply system 1 may control the operation of the generator according to the time period (or operation mode), and adjust the amount of power supplied to the load. For example, when the essential load part 150 of the power system 100 does not require the power generation capacity of the two generators 111 and 112, the marine power supply system 1 may have at least one generator (for example, The generator 111 is set as a standby generator to stop the operation, and if necessary, the standby generator can be used to supply power to the essential load unit 150 and use it for other purposes.

이상에서 살펴본 본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그러나, 이와 같은 변형은 본 발명의 기술적 보호범위 내에 있다고 보아야 한다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.The present invention described above has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely exemplary, and those of ordinary skill in the art will understand that various modifications and variations of the embodiments are possible therefrom. However, such modifications should be considered to be within the technical protection scope of the present invention. Therefore, the true technical scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

Claims (8)

필수부하 및 서비스 부하를 갖는 선박에 있어서,
발전기를 포함한 제1 발전부, 상기 제1 발전부의 전력을 필수부하에 전달하는 주배전반을 포함한 제1 배전반, 및 선박의 운항에 요구되는 필수부하를 포함한 제1 부하부를 포함하는 제1 전력 계통; 및
발전기를 포함한 제2 발전부, 상기 제2 발전부의 전력을 서비스부하에 전달하는 주배전반을 포함한 제2 배전반, 및 상기 필수부하와 상이한 서비스부하를 포함한 제2 부하부를 포함하는 제2 전력 계통을 포함하되,
상기 제1 부하부는 연속부하로서 쓰러스터 모터, 엔진 연료공급 펌프, 윤활유 펌프 및 냉각펌프 중 하나 이상을 포함하고, 상기 제2 부하부는 가변부하로서 냉동 컨테이너를 포함하며,
상기 제1 전력 계통 및 상기 제2 전력 계통 중 적어도 하나는 직류 배전이 가능하도록 구성되고,
상기 제1 및 제2 전력 계통의 발전부와 연결된 상기 주배전반 각각은 저압 배전반으로서, 상기 저압 배전반은, 교류 배전의 경우, 1000V 이하의 전압이 적용되며,
상기 제2 전력 계통의 발전부는 가변속 RPM 발전기를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박.
In ships with essential and service loads,
A first power system including a first power generation unit including a generator, a first switchboard including a main switchboard for transferring power from the first power generation unit to an essential load, and a first load unit including an essential load required for operation of the ship; And
Including a second power system including a second power generation unit including a generator, a second switchboard including a main switchboard for transferring the power of the second power generation unit to a service load, and a second load unit including a service load different from the essential load But,
The first load unit includes at least one of a thruster motor, an engine fuel supply pump, a lubricating oil pump, and a cooling pump as a continuous load, and the second load unit includes a refrigeration container as a variable load,
At least one of the first power system and the second power system is configured to enable direct current distribution,
Each of the main switchboards connected to the power generation units of the first and second power systems is a low-voltage switchboard, and in the case of AC distribution, a voltage of 1000V or less is applied to the low-voltage switchboard,
A ship, characterized in that the power generation unit of the second power system comprises a variable speed RPM generator.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제2 발전부는 교류(AC) 전기 신호를 수신하여 직류(DC) 전기 신호로 변환하는 교류(AC)/직류(DC) 인버터를 더 포함하고,
상기 제2 부하부는 직류(DC) 전기 신호를 수신하여 교류(AC) 전기 신호로 변환하는 직류(DC)/교류(AC) 인버터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박.
The method of claim 1,
The second power generation unit further includes an alternating current (AC) / direct current (DC) inverter for receiving an alternating current (AC) electrical signal and converting it into a direct current (DC) electrical signal,
The second load unit further comprises a direct current (DC) / alternating current (AC) inverter for receiving a direct current (DC) electrical signal and converting it into an alternating current (AC) electrical signal.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1 발전부는 고정 RPM 발전기를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박.
The method of claim 1,
A ship, characterized in that the first power generation unit comprises a fixed RPM generator.
삭제delete 삭제delete
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KR1020180127646A KR102150168B1 (en) 2018-06-18 2018-10-24 Ship applied with low-voltage distribution
KR1020180127771A KR102150169B1 (en) 2018-06-18 2018-10-24 Ship applied with low-voltage distribution
KR1020190050392A KR102222740B1 (en) 2018-06-18 2019-04-30 Ship applied with low-voltage distribution
KR1020190050396A KR102222741B1 (en) 2018-06-18 2019-04-30 Ship applied with low-voltage distribution
KR1020190050394A KR102222737B1 (en) 2018-06-18 2019-04-30 Ship applied with low-voltage distribution
KR1020190071539A KR102222738B1 (en) 2018-06-18 2019-06-17 Lng carrier applied with low-voltage distribution
KR1020190071467A KR20190142735A (en) 2018-06-18 2019-06-17 Lng carrier applied with low-voltage distribution
KR1020190071466A KR102235080B1 (en) 2018-06-18 2019-06-17 Lpg carrier having a plurality of separated power systems
KR1020190071536A KR102222138B1 (en) 2018-06-18 2019-06-17 Lpg carrier having a plurality of separated power systems
KR1020190072150A KR102150201B1 (en) 2018-06-18 2019-06-18 Container carrier applied with low-voltage distribution

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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102368012B1 (en) * 2020-10-12 2022-02-28 주식회사 빈센 Control system for electric Boat
KR102466373B1 (en) * 2020-10-29 2022-11-11 한국조선해양 주식회사 Lng carrier having power systems separted for load usage
KR102442582B1 (en) 2021-03-02 2022-09-13 대우조선해양 주식회사 Common dc multi-drive system for reducing energy on ship load and ship including the same
KR102447377B1 (en) * 2021-03-05 2022-09-26 현대중공업 주식회사 Apparatus for distributing electric power of ship
KR102419439B1 (en) * 2021-05-25 2022-07-11 대우조선해양 주식회사 System for controlling optimal operation of cargo hold fan by using common dc multi-drive and vessel including the same
KR102600609B1 (en) * 2021-10-28 2023-11-09 한화오션 주식회사 Ventilation System for LNG Fueled Ship

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008081189A1 (en) 2007-01-06 2008-07-10 Converteam Technology Ltd Power systems
US20110254368A1 (en) 2008-11-26 2011-10-20 Ove Boe Power distribution system and method thereof
EP2595265A1 (en) 2011-11-17 2013-05-22 Siemens Aktiengesellschaft Power supply system of a marine vessel
EP2654157A1 (en) 2012-04-17 2013-10-23 Siemens Aktiengesellschaft Fault protection system for a power system of dynamically positioned vessel
WO2016113046A1 (en) 2015-01-15 2016-07-21 Siemens Aktiengesellschaft Power distribution on a vessel

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59186000U (en) * 1983-05-27 1984-12-10 三井造船株式会社 Drive device for marine rotating machinery
JPH04200296A (en) * 1990-11-29 1992-07-21 Toshiba Corp Power supply device for propulsion of ship
JP2001028848A (en) * 1999-07-12 2001-01-30 Japan Nuclear Cycle Development Inst States Of Projects Backup system using emergency generators
JP4664094B2 (en) * 2005-03-02 2011-04-06 ヤンマー株式会社 Electric propulsion device for ships
GB2442770A (en) * 2006-10-13 2008-04-16 Rolls Royce Plc Mixed ship propulsion system
WO2009076659A1 (en) * 2007-12-12 2009-06-18 Foss Maritime Company Hybrid propulsion systems
JP5091800B2 (en) * 2008-08-12 2012-12-05 パナソニックエコソリューションズ電路株式会社 Circuit breakers and distribution boards
KR20100059164A (en) * 2008-11-26 2010-06-04 대우조선해양 주식회사 Electric equipment for ship and power control method thereby
KR20100114564A (en) * 2009-04-16 2010-10-26 대우조선해양 주식회사 Apparatus for power-supplying in floating structure and management system thereof
AU2010297386B2 (en) * 2009-09-17 2014-02-06 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Off-shore structure comprising two power systems and method of powering the same
US8330291B2 (en) * 2009-10-02 2012-12-11 General Electric Company Power generation apparatus
EP2312744B1 (en) * 2009-10-13 2012-07-11 Converteam Technology Ltd Power distribution systems
KR20130093492A (en) * 2010-04-09 2013-08-22 지멘스 악티엔게젤샤프트 Power supply system for marine drilling vessel
JP5739112B2 (en) * 2010-04-28 2015-06-24 株式会社エヌエフ回路設計ブロック Intelligent distribution board, distribution device, power failure countermeasure system, and distribution method
KR101303289B1 (en) * 2010-07-15 2013-09-03 주식회사 시뮬레이션테크 Reduction system of exhaust gas pollution and its monitoring method
KR20120007737A (en) * 2010-07-15 2012-01-25 대우조선해양 주식회사 Floating marine structure with power generation system
FR2966799B1 (en) * 2010-10-27 2012-12-21 Converteam Technology Ltd SHIP WITH A REDUNDANT ELECTRICAL POWER SUPPLY SYSTEM COMMON TO THE THRUSTER AND THE STARBOARD THRUSTER
KR20120138040A (en) * 2011-06-14 2012-12-24 현대중공업 주식회사 Electrical distribution system of container ship
WO2013010577A1 (en) * 2011-07-18 2013-01-24 Abb As Power system for vessels
JP5497115B2 (en) * 2012-01-27 2014-05-21 三菱電機株式会社 Power switching device and switchboard
KR101459314B1 (en) * 2012-06-15 2014-11-07 대우조선해양 주식회사 System for power-supplying in rig ship
KR101922024B1 (en) * 2012-10-16 2018-11-27 대우조선해양 주식회사 Fuel cell system for offshore structures and fuel cell method using the same
KR20150102238A (en) * 2014-02-28 2015-09-07 대우조선해양 주식회사 Ship And Arrangement Method In Ship
EP2916419A1 (en) * 2014-03-04 2015-09-09 Siemens Aktiengesellschaft Power system of a floating vessel
KR101631150B1 (en) * 2014-09-25 2016-06-17 한국해양대학교 산학협력단 Power control method for ship
KR101670875B1 (en) * 2014-10-15 2016-10-31 대우조선해양 주식회사 Liquefied natural gas carrier and apparatus for treatment bog of a liquefied natural gas carrier
KR102189792B1 (en) 2014-12-02 2020-12-14 삼성중공업 주식회사 Reliquefaction system of liquified fuel propulsion ship
KR101671963B1 (en) * 2014-12-19 2016-11-03 삼성중공업 주식회사 System for controlling position of ship or offshore structure
KR101680323B1 (en) * 2015-03-20 2016-11-28 삼성중공업 주식회사 Ship, control system for ESS and method thereof
KR101680317B1 (en) * 2015-03-27 2016-11-28 삼성중공업 주식회사 Ship
KR101722242B1 (en) * 2015-05-07 2017-03-31 삼성중공업 주식회사 Energy providing ship
JP6450277B2 (en) * 2015-07-31 2019-01-09 株式会社日立製作所 Electric propulsion ship
KR20170029225A (en) * 2015-09-07 2017-03-15 현대중공업 주식회사 Fuel Oil Tank Installation Structure in Oil Tanker
KR101801466B1 (en) * 2015-11-09 2017-11-24 현대중공업 주식회사 A gas supplying system for gas turbine and a ship having the same
KR101864737B1 (en) * 2016-03-30 2018-06-07 삼성중공업(주) Power control system
KR101836230B1 (en) 2016-04-14 2018-03-09 금오공과대학교 산학협력단 System and method ofoperating variable voltage for DC micro-grid
KR20170121910A (en) * 2016-04-26 2017-11-03 대우조선해양 주식회사 Power supply apparatus and method of galley equipment in ship
KR101924224B1 (en) * 2016-08-31 2018-12-03 삼성중공업 주식회사 Ship
KR102614529B1 (en) * 2016-09-01 2023-12-14 한화오션 주식회사 Power distribution system of reefer container ship and power distribution method thereof

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008081189A1 (en) 2007-01-06 2008-07-10 Converteam Technology Ltd Power systems
US20110254368A1 (en) 2008-11-26 2011-10-20 Ove Boe Power distribution system and method thereof
EP2595265A1 (en) 2011-11-17 2013-05-22 Siemens Aktiengesellschaft Power supply system of a marine vessel
EP2654157A1 (en) 2012-04-17 2013-10-23 Siemens Aktiengesellschaft Fault protection system for a power system of dynamically positioned vessel
KR101413520B1 (en) * 2012-04-17 2014-07-01 지멘스 악티엔게젤샤프트 Fault protection system for a power system of dynamically positioned vessel
WO2016113046A1 (en) 2015-01-15 2016-07-21 Siemens Aktiengesellschaft Power distribution on a vessel
US20170373502A1 (en) 2015-01-15 2017-12-28 Siemens Aktiengesellschaft Power distribution on a vessel

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KR102222740B1 (en) 2021-03-04

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