KR102475658B1 - The device that manages parallel operation of marine generators - Google Patents
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Abstract
본 발명은 선박용 발전기의 병렬운전 관리장치에 관한 것으로, 본 발명에서는 선박 전력관리시스템, 발전기, 부하 등의 통신 체제 하에, <선박 전력관리시스템과 통신하여, 선박용 발전기의 구성을 체크한 후, 선박용 발전기의 수와 용량을 기준으로, 가동 가능한 '발전기 병렬운전조합'을 구성하고, 구성된 발전기 병렬운전조합이, 발전기 용량의 합이 작은 것부터 큰 것의 순서에 따라 단계별로 나열된 '선박용 발전기 병렬운전 스테이지(SPO: Stage for Parallel Operation of marine generators)'를 설정할 수 있는 전산모듈>, <선박 전력관리시스템과 통신하여, 부하들의 현재 총 부하량을 접수할 수 있는 전산모듈>, <접수 완료된 부하들의 현재 총 부하량을 판독한 후, 수학식 [](단, 상기 부하율은 100(%) 이하)을 연산하여, SPO 중에서, 현재 총 부하량 대비 부하율이 가장 큰 최적 SPO를 선정할 수 있는 전산모듈>, <최적 SPO가 반영된 선박용 발전기 제어요청 메시지를 생성하고, 생성된 선박용 발전기 제어요청 메시지를 선박 전력관리시스템 측으로 전송함으로써, 선박용 발전기 측에서, 최적 SPO에 기재된 발전기 조합에 맞추어 병렬운전될 수 있도록 유도할 수 있는 전산모듈> 등을 체계적으로 배치/제공하고, 이를 통해, 선박 전력관리시스템 측에서, 별다른 어려움 없이, 현재의 부하 측 부하량에 맞추어, 그에 상응하는 최적 규모(즉, 최적 SPO에 기재된 발전기 조합)의 선박용 발전기만을 효율적으로(최소한으로) 가동/투입시킬 수 있도록 유도함으로써(즉, 선박용 발전기의 과도한 가동/투입을 회피/억제할 수 있도록 유도함으로써), 결국, 선박 운영주체 측에서, 선박용 발전기의 과도한 가동/투입에 기인한 각종 문제점, 예를 들어, '선박용 발전기의 전체적인 연료소모량이 과도하게 증가하는 심각한 문제점', '선박용 발전기(1a,1b,1c,1d)의 유해물질 배출량이 과도하게 증가하는 심각한 문제점', '선박용 발전기(1a,1b,1c,1d)의 수명이 크게 단축되는 심각한 문제점' 등을 효과적으로 회피할 수 있도록 지원할 수 있다.The present invention relates to a parallel operation management device for a ship generator. In the present invention, under a communication system such as a ship power management system, a generator, and a load, <communicate with the ship power management system to check the configuration of a ship generator, and then Based on the number and capacity of generators, an movable 'generator parallel operation combination' is formed, and the configured generator parallel operation combination is listed in stages in order of the sum of generator capacities from small to large. 'Ship generator parallel operation stages ( SPO: Stage for Parallel Operation of marine generators)', <Computation module that communicates with the ship's power management system and receives the current total load of loads>, <Current total load of the received loads After reading, the equation [ ] (however, the load factor is 100 (%) or less) and selects the optimal SPO with the largest load ratio compared to the current total load among the SPOs>, <the ship generator control request message reflecting the optimal SPO By generating and transmitting the generated ship generator control request message to the ship power management system, the ship generator side systematically arranges / Through this, on the side of the ship power management system, without any difficulty, according to the current load side load, only the ship generator of the appropriate size (ie, the generator combination described in the optimal SPO) efficiently (minimum) By inducing operation/input (that is, inducing to avoid/suppress excessive operation/input of the ship generator), eventually, various problems caused by excessive operation/input of the ship generator on the side of the ship operator, For example, 'a serious problem of excessive increase in the overall fuel consumption of the ship generator', 'a serious problem of excessive increase in the emission of harmful substances from the ship generator (1a, 1b, 1c, 1d)', 'a ship generator (1a). , 1b, 1c, 1d) can be supported to effectively avoid a serious problem in which the lifespan is greatly shortened.
Description
본 발명은 선박용 발전기의 병렬운전을 관리해주는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선박 전력관리시스템, 발전기, 부하 등의 통신 체제 하에, <선박 전력관리시스템과 통신하여, 선박용 발전기의 구성을 체크한 후, 선박용 발전기의 수와 용량을 기준으로, 가동 가능한 '발전기 병렬운전조합'을 구성하고, 구성된 발전기 병렬운전조합이, 발전기 용량의 합이 작은 것부터 큰 것의 순서에 따라 단계별로 나열된 '선박용 발전기 병렬운전 스테이지(SPO: Stage for Parallel Operation of marine generators)'를 설정할 수 있는 전산모듈>, <선박 전력관리시스템과 통신하여, 부하들의 현재 총 부하량을 접수할 수 있는 전산모듈>, <접수 완료된 부하들의 현재 총 부하량을 판독한 후, 수학식 [](단, 상기 부하율은 100(%) 이하)을 연산하여, SPO 중에서, 현재 총 부하량 대비 부하율이 가장 큰 최적 SPO를 선정할 수 있는 전산모듈>, <최적 SPO가 반영된 선박용 발전기 제어요청 메시지를 생성하고, 생성된 선박용 발전기 제어요청 메시지를 선박 전력관리시스템 측으로 전송함으로써, 선박용 발전기 측에서, 최적 SPO에 기재된 발전기 조합에 맞추어 병렬운전될 수 있도록 유도할 수 있는 전산모듈> 등을 체계적으로 배치/제공하고, 이를 통해, 선박 전력관리시스템 측에서, 별다른 어려움 없이, 현재의 부하 측 부하량에 맞추어, 그에 상응하는 최적 규모(즉, 최적 SPO에 기재된 발전기 조합)의 선박용 발전기만을 효율적으로(최소한으로) 가동/투입시킬 수 있도록 유도함으로써(즉, 선박용 발전기의 과도한 가동/투입을 회피/억제할 수 있도록 유도함으로써), 결국, 선박 운영주체 측에서, 선박용 발전기의 과도한 가동/투입에 기인한 각종 문제점, 예를 들어, '선박용 발전기의 전체적인 연료소모량이 과도하게 증가하는 심각한 문제점', '선박용 발전기(1a,1b,1c,1d)의 유해물질 배출량이 과도하게 증가하는 심각한 문제점', '선박용 발전기(1a,1b,1c,1d)의 수명이 크게 단축되는 심각한 문제점' 등을 효과적으로 회피할 수 있도록 지원할 수 있는 선박용 발전기의 병렬운전 관리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for managing the parallel operation of a ship generator, and more particularly, under a communication system such as a ship power management system, a generator, and a load, <communicating with a ship power management system to check the configuration of a ship generator Afterwards, based on the number and capacity of ship generators, a movable 'generator parallel operation combination' is formed, and the constructed generator parallel operation combinations are listed step by step in order of the sum of generator capacities from small to large. Operation stage (SPO: Stage for Parallel Operation of marine generators)' can be set>, <Computation module can communicate with the ship's power management system and receive the current total load of loads>, <The number of loads that have been accepted After reading the current total load, the equation [ ] (however, the load factor is 100 (%) or less) and selects the optimal SPO with the largest load ratio compared to the current total load among the SPOs>, <the ship generator control request message reflecting the optimal SPO By generating and transmitting the generated ship generator control request message to the ship power management system, the ship generator side systematically arranges / Through this, on the side of the ship power management system, without any difficulty, according to the current load side load, only the ship generator of the appropriate size (ie, the generator combination described in the optimal SPO) efficiently (minimum) By inducing operation/input (that is, inducing to avoid/suppress excessive operation/input of the ship generator), eventually, various problems caused by excessive operation/input of the ship generator on the side of the ship operator, For example, 'a serious problem of excessive increase in the overall fuel consumption of the ship generator', 'a serious problem of excessive increase in the emission of harmful substances from the ship generator (1a, 1b, 1c, 1d)', 'a ship generator (1a). , 1b, 1c, 1d) relates to a parallel operation management device for marine generators capable of effectively avoiding 'a serious problem in which the lifespan is greatly shortened'.
최근, 선박용 발전기에 대한 수요가 급증하면서, 이의 효과적인 운전을 지원해 줄 수 있는 다양한 기술들이 폭 넓게 개발/보급되고 있다.Recently, as the demand for marine generators has rapidly increased, various technologies capable of supporting their effective operation have been widely developed/disseminated.
예를 들어, 대한민국공개특허 제10-2004-37525호(명칭: 선박발전기용 자동전압조정기)(2004.05.07.자 공개), 대한민국공개특허 제10-2013-123967호(명칭: 선박용 발전기 엔진의 예열시스템)(2013.11.13.자 공개) 등에는 종래의 선박용 발전기와 관련된 기술의 일례가 좀더 상세하게 개시되어 있다.For example, Korean Patent Publication No. 10-2004-37525 (title: automatic voltage regulator for ship generator) (published on May 7, 2004), Korean Patent Publication No. 10-2013-123967 (name: ship generator engine Preheating system) (published on November 13, 2013) discloses an example of a technology related to a conventional marine generator in more detail.
이에 더하여, 대한민국공개특허 제10-2004-53812호(명칭: 선박용 발전기의 분산형 병렬운전 제어장치)(2004.06.24.자 공개)에는, 선박용 발전기의 병렬운전과 관련된 종래 기술의 일례가 상세하게 개시되어 있다.In addition, Korean Patent Publication No. 10-2004-53812 (name: Distributed Parallel Operation Control Device for Ship Generators) (published on June 24, 2004) describes an example of the prior art related to parallel operation of ship generators in detail. has been initiated.
한편, 종래의 선박용 발전기 운전체제, 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같은 선박용 발전기 병렬운전 체제 하에서, 선박 전력관리시스템(3) 측에서는 선박용 발전기(1a,1b,1c,1d)의 부하(2)들 측으로의 전력공급절차를 체계적으로 제어/관리함으로써, 전기를 사용하는 선박 내 각종 장비들이 자신에게 부여된 동작을 안정으로 수행할 수 있도록 지원하게 된다.On the other hand, under the conventional ship generator operating system, for example, the ship generator parallel operation system as shown in FIG. 1, on the ship
이때, 선박 전력관리시스템(3) 측에서는, 예를 들어, '선박용 발전기(1a,1b,1c,1d)의 가동 및 정지를 원격으로 제어하는 기능', '차단기를 원격으로 제어하여, 선박용 발전기(1a,1b,1c,1d)를 투입 또는 해제하는 기능', '발전기 병렬운전 모드 하에서, 복수의 선박용 발전기(1a,1b,1c,1d)를 동기화 하는 기능', '조속기를 원격으로 제어하여, 선박용 발전기(1a,1b,1c,1d)의 부하를 조절함으로써, 선박용 발전기(1a,1b,1c,1d)가 정격 전력 이상에서 동작하지 않도록 관리하는 기능', '필요 전력이 큰 중부하 동작 시에는, 선박용 발전기(1a,1b,1c,1d)의 여유 전력을 판단하는 기능' 등을 체계적으로 수행하게 된다.At this time, on the side of the ship
그러나, 이러한 종래의 체제 하에서, 선박 전력관리시스템(3) 측에서는, 단순히 전력의 안정적인 공급만을 주요 관리 포인트로 상정하여, 선박용 발전기(1a,1b,1c,1d)와 부하(2)를 무모하게 제어하기 때문에, 부하량 대비 선박용 발전기(1a,1b,1c,1d)의 용량이 과도하게 설정/운용되는 심각한 문제점을 일으키게 된다.However, under such a conventional system, the ship
예를 들어, 부하(2) 측 부하량이 선박용 발전기 A(1a)의 가동/투입만으로도 충분히 커버될 수 있는 상황임에도 불구하고, 종래의 선박 전력관리시스템(3) 측에서는 전력의 안정적인 공급을 위하여, 선박용 발전기 A(1a) 이외에, 선박용 발전기 B(1b)를 추가로 과도하게 가동/투입하는 심각한 문제점을 일으키게 된다.For example, despite the situation in which the load on the load (2) side can be sufficiently covered only by the operation/input of the ship generator A (1a), the conventional ship power management system (3) side for stable supply of power, In addition to the generator A (1a), it causes a serious problem of excessive operation / input of the additional marine generator B (1b).
다른 예로, 부하(2) 측 부하량이 선박용 발전기 A,B(1a,1b)의 가동/투입만으로도 충분히 커버될 수 있는 상황임에도 불구하고, 종래의 선박 전력관리시스템(3) 측에서는 전력의 안정적인 공급을 위하여, 선박용 발전기 A,B(1a,1b) 이외에, 선박용 발전기 C,D(1c,1d)를 추가로 과도하게 가동/투입하는 심각한 문제점을 일으키게 된다.As another example, although the load on the load (2) side can be sufficiently covered only by the operation/input of the ship generators A and B (1a, 1b), the conventional ship power management system (3) provides a stable supply of power. In order to do this, in addition to the ship generators A and B (1a, 1b), a serious problem of excessively operating / inputting the ship generators C and D (1c, 1d) is caused.
당연하게도, 이처럼, 부하량 대비 선박용 발전기(1a,1b,1c,1d)의 용량이 과도하게 설정/운용되는 심각한 상황 하에서, 선박 운영주체 측에서는, '선박용 발전기(1a,1b,1c,1d)의 전체적인 연료소모량이 과도하게 증가하는 심각한 문제점', '선박용 발전기(1a,1b,1c,1d)의 유해물질 배출량이 과도하게 증가하는 심각한 문제점' 등은 물론, '선박용 발전기(1a,1b,1c,1d)의 수명이 크게 단축되는 심각한 문제점'까지도 고스란히 감수할 수밖에 없게 된다.Naturally, under a serious situation in which the capacity of the ship generators (1a, 1b, 1c, 1d) is excessively set / operated compared to the load, on the side of the ship operating entity, 'the overall 'Serious problem of excessive increase in fuel consumption', 'serious problem of excessive increase in harmful substance emissions from ship generators (1a, 1b, 1c, 1d)', as well as 'ship generators (1a, 1b, 1c, 1d) ) has no choice but to endure the serious problem of greatly shortening the lifespan of the device.
따라서, 본 발명의 목적은 선박 전력관리시스템, 발전기, 부하 등의 통신 체제 하에, <선박 전력관리시스템과 통신하여, 선박용 발전기의 구성을 체크한 후, 선박용 발전기의 수와 용량을 기준으로, 가동 가능한 '발전기 병렬운전조합'을 구성하고, 구성된 발전기 병렬운전조합이, 발전기 용량의 합이 작은 것부터 큰 것의 순서에 따라 단계별로 나열된 '선박용 발전기 병렬운전 스테이지(SPO: Stage for Parallel Operation of marine generators)'를 설정할 수 있는 전산모듈>, <선박 전력관리시스템과 통신하여, 부하들의 현재 총 부하량을 접수할 수 있는 전산모듈>, <접수 완료된 부하들의 현재 총 부하량을 판독한 후, 수학식 [](단, 상기 부하율은 100(%) 이하)을 연산하여, SPO 중에서, 현재 총 부하량 대비 부하율이 가장 큰 최적 SPO를 선정할 수 있는 전산모듈>, <최적 SPO가 반영된 선박용 발전기 제어요청 메시지를 생성하고, 생성된 선박용 발전기 제어요청 메시지를 선박 전력관리시스템 측으로 전송함으로써, 선박용 발전기 측에서, 최적 SPO에 기재된 발전기 조합에 맞추어 병렬운전될 수 있도록 유도할 수 있는 전산모듈> 등을 체계적으로 배치/제공하고, 이를 통해, 선박 전력관리시스템 측에서, 별다른 어려움 없이, 현재의 부하 측 부하량에 맞추어, 그에 상응하는 최적 규모(즉, 최적 SPO에 기재된 발전기 조합)의 선박용 발전기만을 효율적으로(최소한으로) 가동/투입시킬 수 있도록 유도함으로써(즉, 선박용 발전기의 과도한 가동/투입을 회피/억제할 수 있도록 유도함으로써), 결국, 선박 운영주체 측에서, 선박용 발전기의 과도한 가동/투입에 기인한 각종 문제점, 예를 들어, '선박용 발전기의 전체적인 연료소모량이 과도하게 증가하는 심각한 문제점', '선박용 발전기(1a,1b,1c,1d)의 유해물질 배출량이 과도하게 증가하는 심각한 문제점', '선박용 발전기(1a,1b,1c,1d)의 수명이 크게 단축되는 심각한 문제점' 등을 효과적으로 회피할 수 있도록 지원하는데 있다.Therefore, an object of the present invention is to check the configuration of the ship generator by communicating with the ship power management system under the communication system of the ship power management system, generator, load, etc., and then operating based on the number and capacity of the ship generator. Possible 'generator parallel operation combinations' are formed, and the configured generator parallel operation combinations are listed step by step in order of the sum of generator capacities from small to large. 'Stage for Parallel Operation of marine generators (SPO) 'Computation module capable of setting>, <Computation module capable of receiving the current total load amount of loads by communicating with the ship power management system>, <After reading the current total load amount of the received loads, the equation [ ] (however, the load factor is 100 (%) or less) and selects the optimal SPO with the largest load ratio compared to the current total load among the SPOs>, <the ship generator control request message reflecting the optimal SPO By generating and transmitting the generated ship generator control request message to the ship power management system, the ship generator side systematically arranges / Through this, on the side of the ship power management system, without any difficulty, according to the current load side load, only the ship generator of the appropriate size (ie, the generator combination described in the optimal SPO) efficiently (minimum) By inducing operation/input (that is, inducing to avoid/suppress excessive operation/input of the ship generator), eventually, various problems caused by excessive operation/input of the ship generator on the side of the ship operator, For example, 'a serious problem of excessive increase in the overall fuel consumption of the ship generator', 'a serious problem of excessive increase in the emission of harmful substances from the ship generator (1a, 1b, 1c, 1d)', 'a ship generator (1a). , 1b, 1c, 1d) to effectively avoid the serious problem of greatly shortening the lifespan.
본 발명의 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부된 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.Other objects of the present invention will become more apparent from the following detailed description and accompanying drawings.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 선박용 발전기의 부하들 측으로의 전력공급절차를 제어하는 선박 전력관리시스템과 통신하면서, 상기 선박용 발전기의 병렬운전을 관리하는 선박용 발전기의 병렬운전 관리장치에 있어서, 상기 선박 전력관리시스템과 통신하여, 상기 선박용 발전기의 구성을 체크한 후, 상기 선박용 발전기의 수와 용량을 기준으로, 가동 가능한 '발전기 병렬운전조합'을 구성하고, 구성된 상기 발전기 병렬운전조합이, 발전기 용량의 합이 작은 것부터 큰 것의 순서에 따라 단계별로 나열된 '선박용 발전기 병렬운전 스테이지(SPO: Stage for Parallel Operation of marine generators)'를 설정하는 SPO 설정모듈과; 상기 선박 전력관리시스템과 통신하여, 상기 부하들의 현재 총 부하량을 접수하는 부하량 접수모듈과; 상기 부하들의 현재 총 부하량을 판독한 후, 수학식 [](단, 상기 부하율은 100(%) 이하)을 연산하여, 상기 SPO 중에서, 현재 총 부하량 대비 부하율이 가장 큰 최적 SPO를 선정하는 최적 SPO 선정모듈과; 상기 최적 SPO가 반영된 선박용 발전기 제어요청 메시지를 생성하고, 생성된 선박용 발전기 제어요청 메시지를 상기 선박 전력관리시스템 측으로 전송함으로써, 상기 선박용 발전기 측에서, 상기 최적 SPO에 기재된 발전기 조합에 맞추어 병렬운전될 수 있도록 유도하는 선박용 발전기 병렬운전 요청모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 발전기의 병렬운전 관리장치를 개시한다.In order to achieve the above object, in the present invention, in the parallel operation management device of the ship generator for managing the parallel operation of the ship generator while communicating with the ship power management system that controls the power supply procedure to the loads of the ship generator , After communicating with the ship power management system to check the configuration of the ship generator, based on the number and capacity of the ship generator, configure a movable 'generator parallel operation combination', and the configured generator parallel operation combination , SPO setting module for setting 'Stage for Parallel Operation of marine generators (SPO)' listed in stages according to the order of the sum of the generator capacities from small to large; a load amount reception module that communicates with the ship power management system and receives a current total load amount of the loads; After reading the current total load amount of the loads, the equation [ ] (however, the load factor is 100 (%) or less) and selects an optimal SPO having the largest load ratio compared to the current total load among the SPOs; By generating a ship generator control request message reflecting the optimal SPO and transmitting the generated ship generator control request message to the ship power management system, the ship generator side can be operated in parallel according to the generator combination described in the optimal SPO. Disclosed is a parallel operation management device for a ship generator, characterized in that it includes a ship generator parallel operation request module that induces to be.
본 발명에서는 선박 전력관리시스템, 발전기, 부하 등의 통신 체제 하에, <선박 전력관리시스템과 통신하여, 선박용 발전기의 구성을 체크한 후, 선박용 발전기의 수와 용량을 기준으로, 가동 가능한 '발전기 병렬운전조합'을 구성하고, 구성된 발전기 병렬운전조합이, 발전기 용량의 합이 작은 것부터 큰 것의 순서에 따라 단계별로 나열된 '선박용 발전기 병렬운전 스테이지(SPO: Stage for Parallel Operation of marine generators)'를 설정할 수 있는 전산모듈>, <선박 전력관리시스템과 통신하여, 부하들의 현재 총 부하량을 접수할 수 있는 전산모듈>, <접수 완료된 부하들의 현재 총 부하량을 판독한 후, 수학식 [](단, 상기 부하율은 100(%) 이하)을 연산하여, SPO 중에서, 현재 총 부하량 대비 부하율이 가장 큰 최적 SPO를 선정할 수 있는 전산모듈>, <최적 SPO가 반영된 선박용 발전기 제어요청 메시지를 생성하고, 생성된 선박용 발전기 제어요청 메시지를 선박 전력관리시스템 측으로 전송함으로써, 선박용 발전기 측에서, 최적 SPO에 기재된 발전기 조합에 맞추어 병렬운전될 수 있도록 유도할 수 있는 전산모듈> 등을 체계적으로 배치/제공하기 때문에, 본 발명의 구현환경 하에서, 선박 전력관리시스템 측에서는, 별다른 어려움 없이, 현재의 부하 측 부하량에 맞추어, 그에 상응하는 최적 규모(즉, 최적 SPO에 기재된 발전기 조합)의 선박용 발전기만을 효율적으로(최소한으로) 가동/투입시킬 수 있게 되며(즉, 선박용 발전기의 과도한 가동/투입을 회피/억제할 수 있게 되며), 결국, 선박 운영주체 측에서는, 선박용 발전기의 과도한 가동/투입에 기인한 각종 문제점, 예를 들어, '선박용 발전기의 전체적인 연료소모량이 과도하게 증가하는 심각한 문제점', '선박용 발전기(1a,1b,1c,1d)의 유해물질 배출량이 과도하게 증가하는 심각한 문제점', '선박용 발전기(1a,1b,1c,1d)의 수명이 크게 단축되는 심각한 문제점' 등을 효과적으로 회피할 수 있게 된다.In the present invention, under the communication system of the ship power management system, generator, load, etc., after communicating with the ship power management system and checking the configuration of the ship generator, based on the number and capacity of the ship generator, movable 'generator parallel''Stage for Parallel Operation of marine generators (SPO)' can be configured, and the configured generator parallel operation combination is listed step by step in order of the sum of generator capacities from small to large. [ ] (however, the load factor is 100 (%) or less) and selects the optimal SPO with the largest load ratio compared to the current total load among the SPOs>, <the ship generator control request message reflecting the optimal SPO By generating and transmitting the generated ship generator control request message to the ship power management system, the ship generator side systematically arranges / Therefore, under the implementation environment of the present invention, on the side of the ship power management system, without any difficulty, according to the current load side load, only the ship generator of the corresponding optimal scale (ie, the generator combination described in the optimal SPO) efficiently (minimum) operation/input (that is, it is possible to avoid/suppress excessive operation/input of the ship generator), and eventually, on the side of the ship operator, various problems caused by excessive operation/input of the ship generator , For example, 'a serious problem in that the overall fuel consumption of the ship generator is excessively increased', 'a serious problem in which the emission of harmful substances from the ship generator (1a, 1b, 1c, 1d) is excessively increased', 'a ship generator ( 1a, 1b, 1c, 1d) can effectively avoid the serious problem of greatly shortening the lifespan.
도 1은 종래의 기술에 따른 선박 전력관리시스템의 기능수행절차를 개념적으로 도시한 예시도.
도 2는 본 발명을 채용한 선박 전력관리시스템의 기능수행절차를 개념적으로 도시한 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 선박용 발전기의 병렬운전 관리장치의 세부적인 구성을 개념적으로 도시한 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 선박용 발전기의 병렬운전 관리장치의 세부적인 기능수행절차를 개념적으로 도시한 예시도.1 is an exemplary view conceptually showing a function execution procedure of a ship power management system according to the prior art.
2 is an exemplary diagram conceptually illustrating a function execution procedure of a ship power management system employing the present invention;
Figure 3 is an exemplary view conceptually showing the detailed configuration of the parallel operation management device of the ship generator according to the present invention.
Figure 4 is an exemplary view conceptually showing the detailed function execution procedure of the parallel operation management device of the ship generator according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 선박용 발전기의 병렬운전 관리장치를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a parallel operation management apparatus of a ship generator according to the present invention will be described in more detail as follows.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명을 채용한 선박용 발전기 병렬운전 체제 하에서, 선박 전력관리시스템(13) 측에서는 선박용 발전기(11a,11b,11c,11d)의 부하(12)들 측으로의 전력공급절차를 체계적으로 제어/관리함으로써, 전기를 사용하는 선박 내 각종 장비들이 자신에게 부여된 동작을 안정으로 수행할 수 있도록 지원하게 된다.As shown in FIG. 2, under the parallel operation system of the ship generator employing the present invention, the power supply procedure from the ship
이때에도, 선박 전력관리시스템(13) 측에서는, 예를 들어, '선박용 발전기(11a,11b,11c,11d)의 가동 및 정지를 원격으로 제어하는 기능', '차단기를 원격으로 제어하여, 선박용 발전기(11a,11b,11c,11d)를 투입 또는 해제하는 기능', '발전기 병렬운전 모드 하에서, 복수의 선박용 발전기(11a,11b,11c,11d)를 동기화 하는 기능', '조속기를 원격으로 제어하여, 선박용 발전기(11a,11b,11c,11d)의 부하를 조절함으로써, 선박용 발전기(11a,11b,11c,11d)가 정격 전력 이상에서 동작하지 않도록 관리하는 기능', '필요 전력이 큰 중부하 동작 시에는, 선박용 발전기(11a,11b,11c,11d)의 여유 전력을 판단하는 기능' 등을 체계적으로 수행하게 된다.Even at this time, on the side of the ship
물론, 이러한 본 발명의 체제 하에서도, 만약, 선박 전력관리시스템(3) 측에서, 단순히 전력의 안정적인 공급만을 주요 관리 포인트로 상정하여, 선박용 발전기(11a,11b,11c,11d)와 부하(12)를 무모하게 제어하게 될 경우, 부하량 대비 선박용 발전기(11a,11b,11c,11d)의 용량이 과도하게 설정/운용되는 심각한 문제점이 야기될 수 있게 된다.Of course, even under the framework of the present invention, if, on the side of the ship
이러한 민감한 상황 하에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 선박 전력관리시스템(13), 선박용 발전기(11a,11b,11c,11d), 부하(12) 등의 통신 체제 하에, '현재의 부하(12) 측 부하량에 맞추어, 그에 상응하는 최적 규모의 선박용 발전기(11a,11b,11c,11d)만이 효율적으로(최소한으로) 가동/투입될 수 있도록 유도할 수 있는 본 발명 고유의 선박용 발전기의 병렬운전 관리장치(100)'를 추가로 제공/배치하는 조치를 강구하게 된다. 이 경우, 본 발명에 따른 선박용 발전기의 병렬운전 관리장치(100)는 상황에 따라, 선박 전력관리시스템(13)의 프로그램 블록 내에 종속/설치되는 구조를 취하여도 무방하다.Under such a sensitive situation, as shown in FIG. 2, in the present invention, under the communication system of the ship
이때, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 선박용 발전기의 병렬운전 관리장치(100)는 인터페이스 모듈(101)을 매개로 하여, 선박 전력관리시스템(13), 선박용 발전기(11a,11b,11c,11d), 부하(12) 등과 통신을 취하는 운영정보 저장모듈(102), SPO 설정모듈(103), 부하량 접수모듈(104), 최적 SPO 선정모듈(105), 선박용 발전기 병렬운전 요청모듈(106), 최적 SPO 변환모듈(107), 상한 부하율 처리모듈(108), 하한 부하율 처리모듈(109) 등이 긴밀하게 조합된 구성을 취하게 된다.At this time, as shown in Figure 3, the parallel
여기서, 운영정보 저장모듈(102) 측에서는 자신의 정보저장영역에, 예컨대, 전력관리시스템(13)의 등록정보, 선박용 발전기(11a,11b,11c,11d)의 등록정보, 부하(12)의 등록정보, 선박 운영주체의 각종 설정정보, 통신/세션의 형성/유지 위한 각종 프로그램 소스정보, 각 전산모듈들의 기능수행을 위한 프로그램 소스정보 등을 안정적으로 저장/관리함으로써, 본 발명에 따른 선박용 발전기의 병령운전 관리서비스가 별다른 문제점 없이 정상적으로 진행될 수 있도록 지원하는 역할을 수행하게 된다.Here, the operation
이러한 기반 인프라 하에서, 도 4에 도시된 바와 같이, SPO 설정모듈(103) 측에서는 인터페이스 모듈(101)을 매개로 선박 전력관리시스템(13)과 통신하여, 상기 선박용 발전기(11a,11b,11c,11d)의 구성을 체크한 후, 상기 선박용 발전기(11a,11b,11c,11d)의 수와 용량을 기준으로, 가동 가능한 '발전기 병렬운전조합'을 구성하고, 구성된 상기 발전기 병렬운전조합이, 발전기 용량의 합이 작은 것부터 큰 것의 순서에 따라 단계별로 나열된 '선박용 발전기 병렬운전 스테이지(SPO: Stage for Parallel Operation of marine generators)'를 설정하는 절차를 진행하게 된다. Under this infrastructure, as shown in FIG. 4, the
이하의 설명에서, 편의 상, 선박용 발전기 A(11a)와 선박용 발전기 B(11b)는 그 용량이 2760KW인 것으로 가정하며, 선박용 발전기 C(11c)와 선박용 발전기 D(11d)는 그 용량이 3680KW인 것으로 가정한다(물론, 이러한 선박용 발전기의 용량은 상황에 따라 다양한 변형을 이룰 수 있다).In the following description, for convenience, it is assumed that the ship generator A (11a) and the ship generator B (11b) have a capacity of 2760 KW, and the ship generator C (11c) and ship generator D (11d) have a capacity of 3680 KW. It is assumed that (of course, the capacity of such a ship generator can achieve various modifications depending on the situation).
상기의 절차 하에서, 도 4에 도시된 바와 같이, SPO는, '선박용 발전기 A(11a)만이 단독으로 운전/가동되는 병렬운전조합을 가지는 SPO1', '선박용 발전기 C(11c)만이 단독으로 운전/가동되는 병렬운전조합을 가지는 SPO2', '선박용 발전기 A(11a) 및 선박용 발전기 B(11b)가 연동되어 운전/가동되는 병렬운전조합을 가지는 SPO3'‥‥', '선박용 발전기 A(11a) 및 선박용 발전기 C(11c), 그리고, 선박용 발전기 D(11d)가 연동되어 운전/가동되는 병렬운전조합을 가지는 SPO7', '선박용 발전기 A(11a) 및 선박용 발전기 B(11b), 그리고, 선박용 발전기 C(11c) 및 선박용 발전기 D(11d)가 모두 연동되어 운전/가동되는 병렬운전조합을 가지는 SPO8' 등으로 구성되는 특징을 가지게 된다. 이 경우, 상기 SPO를 구성하는 'SPO1,SPO2,SPO3,‥‥,SPO7,SPO8' 등은 그 숫자가 클수록 발전기 용량의 합이 큰 병렬운전 스테이지를 의미한다.Under the above procedure, as shown in FIG. 4, the SPO is 'SPO1 having a parallel operation combination in which only the ship generator A (11a) is operated/operated alone', and 'only the ship generator C (11c) is operated/operated alone. SPO2 having an operating parallel operation combination, 'SPO3 having a parallel operation combination in which the ship generator A (11a) and the ship generator B (11b) are interlocked and operated/operated', 'the ship generator A (11a) and Ship generator C (11c) and ship generator D (11d) are interlocked and operated / operated SPO7 having a parallel operation combination, 'ship generator A (11a) and ship generator B (11b), and ship generator C (11c) and ship generator D (11d) have a feature consisting of SPO8' having a parallel operation combination in which both are interlocked and operated. In this case, 'SPO1, SPO2, SPO3, ..., SPO7, SPO8' constituting the SPO means a parallel operation stage in which the sum of generator capacities increases as the number increases.
상술한 절차를 통해, 발전기 병렬운전조합이, 발전기 용량의 합이 작은 것부터 큰 것의 순서에 따라 단계별로 나열된 SPO가 설정/완료되는 상황 하에서, 부하량 접수모듈(104) 측에서는 인터페이스 모듈(101)을 매개로, 상기 선박 전력관리시스템(13)과 통신을 취하여, 상기 부하(12)들의 현재 총 부하량을 접수하는 절차를 진행하게 된다(도 4 참조).Through the above-described procedure, under a situation in which the generator parallel operation combination sets/completes the SPOs listed in stages according to the order from the smallest to the largest sum of generator capacities, the
이렇게 하여, 상기 부하(12)들의 현재 총 부하량이 접수/완료되면, 최적 SPO 선정모듈(105) 측에서는 일련의 정보판독루틴을 진행시켜, 상기 부하(12)들의 현재 총 부하량을 판독한 후, 수학식 [](단, 상기 부하율은 100(%) 이하)을 연산하여, 상기 SPO(즉, SPO1,SPO2,SPO3,‥‥,SPO7,SPO8) 중에서, 현재 총 부하량 대비 부하율이 가장 큰 최적 SPO를 선정하는 절차를 진행하게 된다(도 4 참조)(물론, 이 경우, 부하율이 100%를 초과하는 케이스는 무시됨). In this way, when the current total load amount of the
이러한 절차 하에서, 예를 들어, 상기 부하(12)들의 현재 총 부하량이 2200KW일 경우, 상기 수학식에 따라, 총 부하량(2200KW) 대비 부하율이 가장 큰 SPO1이 최적 SPO로 선정되는 절차를 겪게 된다.Under this procedure, for example, when the current total load of the
상술한 절차를 통해, 현재 총 부하량(예컨대, 2200KW) 대비 부하율이 가장 큰 최적 SPO(예컨대, SPO1)가 선정/완료되는 상황 하에서, 선박용 발전기 병렬운전 요청모듈(106) 측에서는, 최적 SPO 선정모듈(105)과 통신을 취하면서, 일련의 정보판독루틴을 진행시켜, 현재 총 부하량(예컨대, 2200KW) 대비 부하율이 가장 큰 최적 SPO(예컨대, SPO1)를 판독하는 절차를 진행하게 된다(도 4 참조).Through the above-described procedure, under a situation where the optimal SPO (eg, SPO1) having the largest load ratio to the current total load (eg, 2200KW) is selected/completed, on the side of the ship generator parallel
이렇게 하여, 현재 총 부하량(예컨대, 2200KW) 대비 부하율이 가장 큰 최적 SPO(예컨대, SPO1)가 판독 완료되면, 선박용 발전기 병렬운전 요청모듈(106) 측에서는, 일련의 정보생성루틴을 진행시켜, 상기 최적 SPO(예컨대, SPO1)가 반영된 선박용 발전기 제어요청 메시지를 생성하는 절차를 진행하게 된다(도 4 참조).In this way, when the optimal SPO (eg, SPO1) having the largest load ratio compared to the current total load (eg, 2200KW) is read, the ship generator parallel
상술한 절차를 통해, 최적 SPO(예컨대, SPO1)가 반영된 선박용 발전기 제어요청 메시지가 생성 완료되면, 선박용 발전기 병렬운전 요청모듈(106) 측에서는, 인터페이스 모듈(101)을 매개로 선박 전력관리시스템(13)과 통신을 취하면서, 생성 완료된 선박용 발전기 제어요청 메시지를 상기 선박 전력관리시스템(13) 측으로 전송함으로써, 상기 선박용 발전기(11a) 측에서, 상기 최적 SPO에 기재된 발전기 조합(예컨대, 선박용 발전기 A(11a)만이 단독으로 운전/가동되는 병렬운전조합)에 맞추어 병렬운전될 수 있도록 유도하는 절차를 진행하게 된다. Through the above-described procedure, when the ship generator control request message reflecting the optimal SPO (eg, SPO1) is completed, the ship generator parallel
이와 같이, 본 발명에서는, 선박 전력관리시스템(13), 선박용 발전기(11a,11b,11c,11d), 부하(12) 등의 통신 체제 하에, <선박 전력관리시스템(13)과 통신하여, 선박용 발전기(11a,11b,11c,11d)의 구성을 체크한 후, 선박용 발전기(11a,11b,11c,11d)의 수와 용량을 기준으로, 가동 가능한 '발전기 병렬운전조합'을 구성하고, 구성된 발전기 병렬운전조합이, 발전기 용량의 합이 작은 것부터 큰 것의 순서에 따라 단계별로 나열된 '선박용 발전기 병렬운전 스테이지(SPO: Stage for Parallel Operation of marine generators)'를 설정할 수 있는 전산모듈>, <선박 전력관리시스템과 통신하여, 부하(12)들의 현재 총 부하량을 접수할 수 있는 전산모듈>, <접수 완료된 부하(12)들의 현재 총 부하량을 판독한 후, 수학식 [](단, 상기 부하율은 100(%) 이하)을 연산하여, SPO 중에서, 현재 총 부하량 대비 부하율이 가장 큰 최적 SPO를 선정할 수 있는 전산모듈>, <최적 SPO가 반영된 선박용 발전기 제어요청 메시지를 생성하고, 생성된 선박용 발전기 제어요청 메시지를 선박 전력관리시스템(13) 측으로 전송함으로써, 선박용 발전기(11a,11b,11c,11d) 측에서, 최적 SPO에 기재된 발전기 조합에 맞추어 병렬운전될 수 있도록 유도할 수 있는 전산모듈> 등을 체계적으로 배치/제공하기 때문에, 본 발명의 구현환경 하에서, 선박 전력관리시스템(13) 측에서는, 별다른 어려움 없이, 현재의 부하 측 부하량에 맞추어, 그에 상응하는 최적 규모(즉, 최적 SPO에 기재된 발전기 조합)의 선박용 발전기만을 효율적으로(최소한으로) 가동/투입시킬 수 있게 되며(즉, 선박용 발전기의 과도한 가동/투입을 회피/억제할 수 있게 되며), 결국, 선박 운영주체 측에서는, 선박용 발전기의 과도한 가동/투입에 기인한 각종 문제점, 예를 들어, '선박용 발전기의 전체적인 연료소모량이 과도하게 증가하는 심각한 문제점', '선박용 발전기(1a,1b,1c,1d)의 유해물질 배출량이 과도하게 증가하는 심각한 문제점', '선박용 발전기(1a,1b,1c,1d)의 수명이 크게 단축되는 심각한 문제점' 등을 효과적으로 회피할 수 있게 된다.As such, in the present invention, under the communication system of the ship
한편, 본 발명의 체제 하에서, 상술한 각 전산모듈들과 연계 동작하는 상한 부하율 처리모듈(108) 측에서는, 최적 SPO에 기재된 발전기 조합에 의해 병렬운전 중인 선박용 발전기가, 과도한 부하율을 가지지 않도록 차단하기 위한 기준 부하율인 '상한 부하율'을 산출하는 절차를 진행하게 된다(참고로, 발전엔진 부하율은 100%가 넘어가면, 엔진에 무리가 가서 기계적인 결함 등을 발생시킬 수 있음). On the other hand, under the framework of the present invention, on the side of the upper limit load
이 경우, 상기 상한 부하율은 '부하 변동량 및 사용자 설정 마진(Margine)이 반영된 1단계 상한 부하율' 및 '부하 변동량이 반영된 2단계 상한 부하율'로 구성되는 특징을 가지게 된다. 이 경우, 상기 부하 변동량은 간헐 부하(Intermittent load)를 포함하게 되며, 그 수치는 발전기 운영자에 따라서, 특정 수치(예컨대, 80%,85% 등)으로 수동 조절될 수 있다.In this case, the upper limit load factor is characterized in that it consists of 'a first-stage upper limit load factor in which load variation and a user-set margin are reflected' and a 'second-stage upper limit load factor in which a load variation amount is reflected'. In this case, the load fluctuation amount includes an intermittent load, and the value may be manually adjusted to a specific value (eg, 80%, 85%, etc.) according to the generator operator.
이때, 상한 부하율 처리모듈(108) 측에서는, 상기 SPO 및 기 설정되어 있던 사용자 세팅정보(참고로, 운영정보 저장모듈에 저장되어 있음)를 판독한 후, 수학식 [](여기서, UN1은 특정 SPO의 1단계 상한 부하량, Y는 특정 SPO 하에서, 운전중인 발전기 용량의 합, I는 부하 변동량, M은 사용자 설정 마진) 및 수학식 [](여기서, UL1은 특정 SPO의 1단계 상한 부하율, UN1은 특정 SPO의 1단계 상한 부하량, Y는 특정 SPO 하에서 운전중인 발전기 용량의 합)을 연산하여, 각 SPO(즉, SPO1,SPO2,SPO3,‥‥,SPO7,SPO8)에 상응하는 1단계 상한 부하율을 산출하는 절차를 진행하게 된다. At this time, the upper limit load
이러한 절차 하에서, 상기 부하 변동량이 400이고, 사용자 설정 마진이 0.2라고 가정할 경우(물론, 이 값은 상황에 따라 다양한 변형을 이룰 수 있게 된다), 예컨대, 운전중인(운전 예정인) 발전기 용량의 합이 2760인 SPO1의 1단계 상한 부하율은, 수학식[2760-400×(1+0.2)=2280(1단계 상한 부하량)] 및 수학식[]의 연산을 거쳐, 82.61(%)의 값을 가지게 된다(도 4 참조).Under this procedure, assuming that the load fluctuation amount is 400 and the user-set margin is 0.2 (of course, this value can be variously modified according to the situation), for example, the sum of the generator capacities in operation (to be operated) The upper limit load factor of the first stage of SPO1 of 2760 is obtained from the equation [2760-400 × (1 + 0.2) = 2280 (upper limit load of the first stage)] and the equation [ ], it has a value of 82.61 (%) (see FIG. 4).
또한, 운전중인(운전 예정인) 발전기 용량의 합이 3680인 SPO2의 1단계 상한 부하율은, 수학식[3680-400×(1+0.2)=3200(1단계 상한 부하량] 및 수학식[]의 연산을 거쳐, 86.96(%)의 값을 가지게 된다(도 4 참조).In addition, the 1st stage upper limit load factor of SPO2 where the sum of the generator capacities in operation (planned to be operated) is 3680, the equation [3680-400×(1+0.2) = 3200 (1st stage upper limit load amount] and the equation [ ], it has a value of 86.96 (%) (see FIG. 4).
나아가, 운전중인(운전 예정인) 발전기 용량의 합이 5520인 SPO3의 1단계 상한 부하율은, 수학식[5520-400×(1+0.2)=5040(1단계 상한 부하량] 및 수학식[]의 연산을 거쳐, 91.30(%)의 값을 가지게 된다(도 4 참조).Furthermore, the first stage upper limit load factor of SPO3 in which the sum of the generator capacities in operation (to be operated) is 5520 is obtained by the equation [5520-400 × (1 + 0.2) = 5040 (first stage upper limit load amount] and the equation [ ], it has a value of 91.30 (%) (see FIG. 4).
한편, 상기 상한 부하율 처리모듈(108) 측에서는, 상기 SPO 및 기 설정되어 있던 사용자 세팅정보(참고로, 운영정보 저장모듈에 저장되어 있음)를 판독한 후, 수학식 [](여기서, UN2는 특정 SPO의 2단계 상한 부하량, Y는 특정 SPO 하에서 운전중인 발전기 용량의 합, I는 부하 변동량) 및 수학식 [](여기서, UL2는 특정 SPO의 2단계 상한 부하율, UN2는 특정 SPO의 2단계 상한 부하량, Y는 특정 SPO 하에서 운전중인 발전기 용량의 합)을 연산하여, 각 SPO(즉, SPO1,SPO2,SPO3,‥‥,SPO7,SPO8)에 상응하는 2단계 상한 부하율을 산출하는 절차를 진행하게 된다.[ [ ] (where UL2 is the upper limit load factor of the second stage of a specific SPO, UN2 is the upper limit load of the second stage of a specific SPO, Y is the sum of the generator capacities operating under the specific SPO), and each SPO (i.e., SPO1, SPO2, SPO3 ,……, SPO7, SPO8), the procedure for calculating the upper limit load factor in the second stage is performed.
이러한 절차 하에서, 상기 부하 변동량이 400이라고 가정할 경우(물론, 이 값은 상황에 따라 다양한 변형을 이룰 수 있게 된다), 예컨대, 운전중인(운전 예정인) 발전기 용량의 합이 2760인 SPO1의 2단계 상한 부하율은, 수학식[2760-400=2360(2단계 상한 부하량)] 및 수학식[]의 연산을 거쳐, 85.51(%)의 값을 가지게 된다(도 4 참조).Under this procedure, assuming that the load fluctuation amount is 400 (of course, this value can be variously modified according to circumstances), for example, in the second stage of SPO1 where the sum of the generator capacities in operation (to be operated) is 2760 The upper limit load ratio is obtained from the equation [2760-400 = 2360 (second stage upper limit load)] and the equation [ ], it has a value of 85.51 (%) (see FIG. 4).
또한, 운전중인(운전 예정인) 발전기 용량의 합이 3680인 SPO2의 2단계 상한 부하율은, 수학식[3680-400=3280(2단계 상한 부하량] 및 수학식[]의 연산을 거쳐, 89.13(%)의 값을 가지게 된다(도 4 참조).In addition, the 2nd stage upper limit load factor of SPO2 where the sum of the generator capacities in operation (planned to be operated) is 3680, the equation [3680-400 = 3280 (2nd stage upper limit load) and the equation [ ], it has a value of 89.13 (%) (see FIG. 4).
나아가, 운전중인(운전 예정인) 발전기 용량의 합이 5520인 SPO3의 2단계 상한 부하율은, 수학식[5520-40=5120(2단계 상한 부하량] 및 수학식[]의 연산을 거쳐, 92.75(%)의 값을 가지게 된다(도 4 참조).Furthermore, the second stage upper load factor of SPO3 in which the sum of the generator capacities in operation (planned to be operated) is 5520 is obtained by the equation [5520-40 = 5120 (second stage upper limit load) and the equation [ ], it has a value of 92.75 (%) (see FIG. 4).
한편, 본 발명의 체제 하에서, 상술한 각 전산모듈들과 연계 동작하는 하한 부하율 처리모듈(109) 측에서는, 상기 최적 SPO에 기재된 발전기 조합에 의해 병렬운전 중인 선박용 발전기가, 연료효율을 고려한 최소한의 부하율을 가질 수 있도록 유도하기 위한 기준 부하율인 '하한 부하율'을 산출하는 절차를 진행하게 된다(이 경우, 하한 부하율은 한 스테이지(SPO)를 낮추어도 선박용 발전기의 부하율이 상한 부하율을 넘지 않도록 통제하는 기준이 된다). On the other hand, under the framework of the present invention, in the lower limit load
이 경우, 상기 하한 부하율은 상기 최적 SPO 보다 한 단계 하위의 SPO가 가지는 2단계 상한 부하량이 반영된 1단계 하한 부하율 및 상기 최적 SPO 보다 한 단계 하위의 SPO가 가지는 1단계 상한 부하량이 반영된 2단계 하한 부하율로 구성되는 특징을 가지게 된다.In this case, the lower limit load factor is the first stage lower limit load factor reflecting the second stage upper limit load of the SPO one stage lower than the optimal SPO and the second stage lower limit load factor reflecting the first stage upper limit load of the SPO one stage lower than the optimal SPO. It has a characteristic consisting of
이때, 하한 부하율 처리모듈(109) 측에서는, 상한 부하량 처리모듈(108)과 통신을 취하면서, 상기 SPO, 기 설정되어 있던 사용자 세팅정보, 각 SPO(즉, SPO1,SPO2,SPO3,‥‥,SPO7,SPO8)에 상응하는 1단계 상한 부하량 및 2단계 상한 부하량 등을 판독한 후, 수학식 [](여기서, HL1은 특정 SPO의 1단계 하한 부하율, jUN2는 특정 SPO 보다 한 단계 하위의 SPO가 가지는 2단계 상한 부하량, Y는 특정 SPO 하에서 운전중인 발전기 용량의 합)을 연산하여, 각 SPO(즉, SPO1,SPO2,SPO3,‥‥,SPO7,SPO8)에 상응하는 1단계 하한 부하율을 산출하는 절차를 진행하게 된다(도 4 참조). At this time, the lower limit load
이러한 절차 하에서, 운전중인(운전 예정인) 발전기 용량의 합이 3680이고, 자신 보다 한 단계 하위의 SPO(즉, SPO1)이 가지는 2단계 상한 부하량이 2360인 SPO2의 1단계 하한 부하율은, 수학식[]의 연산을 거쳐, 64.13(%)의 값을 가지게 된다(도 4 참조).[ ], it has a value of 64.13 (%) (see FIG. 4).
또한, 운전중인(운전 예정인) 발전기 용량의 합이 5520이고, 자신 보다 한 단계 하위의 SPO(즉, SPO2)이 가지는 2단계 상한 부하량이 3280인 SPO3의 1단계 하한 부하율은, 수학식[]의 연산을 거쳐, 59.42(%)의 값을 가지게 된다(도 4 참조).In addition, the sum of the generator capacities in operation (planned to operate) is 5520, and the 1st stage lower limit load factor of SPO3, in which the 2nd stage upper limit load amount of the SPO (ie, SPO2) that is one stage lower than itself is 3280, is expressed by the formula [ ], it has a value of 59.42 (%) (see FIG. 4).
한편, 하한 부하율 처리모듈(109) 측에서는, 상한 부하량 처리모듈(108)과 통신을 취하면서, 상기 SPO, 기 설정되어 있던 사용자 세팅정보, 각 SPO(즉, SPO1,SPO2,SPO3,‥‥,SPO7,SPO8)에 상응하는 1단계 상한 부하량 및 2단계 상한 부하량을 판독한 후, 수학식 [](여기서, HL2는 특정 SPO의 2단계 하한 부하율, jUN1는 특정 SPO 보다 한 단계 하위의 SPO가 가지는 1단계 상한 부하량, Y는 특정 SPO 하에서 운전중인 발전기 용량의 합)을 연산하여, 각 SPO에 상응하는 2단계 하한 부하율을 산출하는 절차를 진행하게 된다(도 4 참조).On the other hand, the lower limit load
이러한 절차 하에서, 운전중인(운전 예정인) 발전기 용량의 합이 3680이고, 자신 보다 한 단계 하위의 SPO(즉, SPO1)이 가지는 1단계 상한 부하량이 2280인 SPO2의 2단계 하한 부하율은, 수학식[]의 연산을 거쳐, 61.96(%)의 값을 가지게 된다(도 4 참조).[ ], it has a value of 61.96 (%) (see FIG. 4).
또한, 운전중인(운전 예정인) 발전기 용량의 합이 5520이고, 자신 보다 한 단계 하위의 SPO(즉, SPO2)이 가지는 1단계 상한 부하량이 3200인 SPO3의 2단계 하한 부하율은, 수학식[]의 연산을 거쳐, 57.97(%)의 값을 가지게 된다(도 4 참조).In addition, the second-stage lower limit load factor of SPO3 in which the sum of the generator capacities in operation (planned to operate) is 5520 and the first-stage upper limit load amount of the SPO (ie, SPO2) one step lower than itself is 3200, the equation [ ], it has a value of 57.97 (%) (see FIG. 4).
한편, 상술한 각 절차를 통해, 상기 선박용 발전기 측에서, 상기 최적 SPO에 기재된 발전기 조합에 맞추어 병렬운전되는 국면에서, 최적 SPO 변환모듈(107) 측에서는, 상기 부하량 접수모듈(104)과 통신을 취하여, 상기 부하(12)들의 변화된 총 부하량을 판독한 후, 변화된 총 부하량에 상응하는 변동 부하율을 산출하는 절차를 진행하게 된다(도 4 참조).On the other hand, through each of the above-described procedures, in the aspect of parallel operation according to the generator combination described in the optimal SPO on the ship generator side, the optimal
이렇게 하여, 상기 부하(12)들의 변화된 총 부하량에 상응하는 변동 부하율이 산출 완료되면, 최적 SPO 변환모듈(107) 측에서는, 산출된 변동 부하율이 최적 SPO 측 상한 부하율 또는 하한 부하율을 벗어났는지의 여부를 판단하는 절차를 진행하게 된다(도 4 참조). In this way, when the calculation of the variable load ratio corresponding to the changed total load amount of the
이때, 상기 변동 부하율이 상기 상한 부하율을 벗어난 것으로 판단되는 경우, 최적 SPO 변환모듈(107) 측에서는, 상기 최적 SPO 보다 한 단계 상위의 SPO를 새로운 신규 최적 SPO로 선정함과 아울러, 상기 변동 부하율이 상기 하한 부하율을 벗어난 것으로 판단되는 경우, 상기 최적 SPO 보다 한 단계 하위의 SPO를 새로운 신규 최적 SPO로 선정하는 절차를 진행하게 된다(도 4 참조).At this time, when it is determined that the variable load factor is out of the upper limit load factor, the optimal
이처럼, 상기 최적 SPO 변환모듈(107)에 의해 상기 신규 최적 SPO가 이전 최적 SPO를 대체하는 새로운 최적 SPO로 선정되는 국면에서, 상기 선박용 발전기 병렬운전 요청모듈(106) 측에서는 상기 신규 최적 SPO가 반영된 선박용 발전기 제어요청 메시지를 생성하고, 생성된 선박용 발전기 제어요청 메시지를 상기 선박 전력관리시스템(13) 측으로 전송함으로써, 상기 선박용 발전기 측에서, 상기 신규 최적 SPO에 기재된 발전기 조합에 맞추어 변경된 형태로 병렬운전될 수 있도록 유도하는 절차를 진행하게 된다(도 4 참조).In this way, in a phase where the new optimal SPO is selected as a new optimal SPO replacing the previous optimal SPO by the optimal
한편, 상술한 절차(신규 최적 SPO의 선정절차)의 진행 하에서, 상기 최적 SPO 변환모듈(107) 측에서는 상기 변동 부하율이 상기 1단계 상한 부하율을 벗어난 것으로 판단되는 경우, 기 설정되어 있던 제 1 상한 대기시간(예컨대, 60초) 동안 대기하면서, 해당 제 1 상한 대기시간 동안의 변동 부하율의 변화에 따라, 상기 신규 최적 SPO를 선정하는 절차를 진행하게 된다. On the other hand, under the progress of the above-described procedure (procedure for selecting a new optimum SPO), when the optimum
또한, 상기 최적 SPO 변환모듈(107) 측에서는 상기 변동 부하율이 상기 2단계 상한 부하율을 벗어난 것으로 판단되는 경우, 기 설정되어 있던 제 2 상한 대기시간(예컨대, 10초) 동안 대기하면서, 해당 제 2 상한 대기시간 동안의 변동 부하율의 변화에 따라, 상기 신규 최적 SPO를 선정하는 절차를 진행하게 된다. In addition, when the optimum
이 경우, 상기 제 2 상한 대기시간은 상기 제 1 상한 대기시간 보다 더 짧은 특징을 가지게 된다.In this case, the second upper limit waiting time has a shorter characteristic than the first upper limit waiting time.
한편, 상술한 절차(신규 최적 SPO의 선정절차)의 진행 하에서, 상기 최적 SPO 변환모듈(107) 측에서는 상기 변동 부하율이 상기 1단계 하한 부하율을 벗어난 것으로 판단되는 경우, 기 설정되어 있던 제 1 하한 대기시간(예컨대, 900초) 동안 대기하면서, 해당 제 1 하한 대기시간 동안의 변동 부하율의 변화에 따라, 상기 신규 최적 SPO를 선정하는 절차를 진행하게 된다(도 4 참조). On the other hand, under the progress of the above-described procedure (procedure for selecting a new optimal SPO), when it is determined that the variable load factor is out of the first-stage lower limit load factor at the optimal
또한, 상기 최적 SPO 변환모듈(107) 측에서는 상기 변동 부하율이 상기 2단계 하한 부하율을 벗어난 것으로 판단되는 경우, 기 설정되어 있던 제 2 하한 대기시간(예컨대, 300초) 동안 대기하면서, 해당 제 2 하한 대기시간 동안의 변동 부하율의 변화에 따라, 상기 신규 최적 SPO를 선정하는 절차를 진행하게 된다.In addition, when it is determined that the variable load ratio is out of the second step lower limit load ratio, the optimal
이 경우에도, 상기 제 2 하한 대기시간은 상기 제 1 하한 대기시간 보다 더 짧은 특징을 가지게 된다.Even in this case, the second lower limit waiting time has a shorter characteristic than the first lower limit waiting time.
이와 같이, 본 발명은, '자동 제어 로직을 통해 별도의 수동 제어를 필요로 하지 않는 기술적 특징', '부하 변동량(간헐 부하를 포함)를 반영하여 발전기 부하율의 리미트(Limit)를 산정하는 기술적 특징', '100% 이하의 부하율을 유지하고자, 급격한 부하 변동량을 고려하기 위하여 부하 변동량(간헐 부하를 포함)을 기준으로 리미트를 산정하는 기술적 특징', '부하 변동량(간헐 부하를 포함)을 기준으로 리미트를 결정하지만, 추가 적인 부하 변동이 발생할 수 있으므로, 마진(사용자 설정 마진)을 주어 리미트를 산정하는 기술적 특징', '리미트 수치를 넘으면 부하 변동에 따라 100% 부하율을 초과할 가능성이 생기므로, 미리 다음 스테이지(다음 SPO)로 넘어가는 기술적 특징', '리미트를 초과하지 않으면, 부하율이 높을수록 연료 효율이 양호하므로, 최대한 부하율이 높은 스테이지(SPO)를 최적 스테이지로 선택하는 기술적 특징', '부하율이 100%에 가까울 수록 각 대기시간(Delay time)을 짧게하여, 부하율이 100%를 초과하지 않도록 유도하는 기술적 특징', '하한 부하율의 설정을 통해 발전기의 부하율이 낮아질 때는 스테이지(SPO)를 낮춰 연료효율을 증대시키는 기술적 특징', '2단계 하한 부하율의 설정을 통해 발전기의 부하율이 낮아질 경우, 짧은 시간 내에 스테이지(SPO)를 변경하여, 발전기의 연료효율을 증대시키는 기술적 특징' 등을 가지기 때문에, 본 발명의 구현환경 하에서, 선박 운영주체 측에서는 별다른 어려움 없이, 선박용 발전기의 최적화 된 안정적 운영을 효과적으로 보장 받을 수 있게 된다.As such, the present invention is a 'technical feature that does not require separate manual control through automatic control logic' and 'technical feature of calculating the limit of the generator load factor by reflecting the amount of load variation (including intermittent load) ', 'Technical feature of calculating limit based on load variation (including intermittent load) to consider rapid load variation to maintain load factor below 100%', 'Based on load variation (including intermittent load) Although the limit is determined, additional load fluctuations may occur, so the technical feature of calculating the limit by giving a margin (user-set margin)', 'If the limit value is exceeded, there is a possibility of exceeding 100% load factor due to load fluctuations, Technical characteristics of moving to the next stage (next SPO) in advance', 'Technical characteristics of selecting the stage (SPO) with the highest load factor as the optimal stage, as fuel efficiency is better as the load factor is higher, unless the limit is exceeded', ' The closer the load factor is to 100%, the shorter each delay time, so that the load factor does not exceed 100%, a technical feature that induces the load factor to not exceed 100%. It has technical features that increase fuel efficiency by lowering the load factor, and 'technical features that increase fuel efficiency of the generator by changing the stage (SPO) within a short period of time when the load factor of the generator decreases through setting the lower limit load factor in the second stage'. Therefore, under the implementation environment of the present invention, it is possible to effectively guarantee the optimized and stable operation of the ship generator without any difficulty on the side of the ship operator.
이러한 본 발명은 발전기의 효율적인 운영이 필요한 여러 분야에서, 전반적으로 유용한 효과를 발휘한다.The present invention exhibits useful effects in general in various fields requiring efficient operation of generators.
그리고, 앞에서, 본 발명의 특정한 실시 예가 설명되고 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. And, in the foregoing, although specific embodiments of the present invention have been described and illustrated, it is obvious that the present invention is likely to be practiced with various modifications by those skilled in the art.
이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구의 범위 안에 속한다 해야 할 것이다.Such modified embodiments should not be individually understood from the technical spirit or viewpoint of the present invention, and such modified embodiments should fall within the scope of the appended claims of the present invention.
1a,1b,1c,1d,11a,11b,11c,11d: 선박용 발전기
2,12: 부하
3,13: 선박 전력관리시스템
100: 선박용 발전기의 병렬운전 관리장치
101: 인터페이스 모듈
102: 운영정보 저장모듈
103: SPO 설정모듈
104: 부하량 접수모듈
105: 최적 SPO 선정모듈
106: 선박용 발전기 병렬운전 요청모듈
107: 최적 SPO 변환모듈
108: 상한 부하율 처리모듈
109: 하한 부하율 처리모듈1a,1b,1c,1d,11a,11b,11c,11d: ship generator
2,12: load
3,13: Ship power management system
100: Parallel operation management device for marine generators
101: interface module
102: operation information storage module
103: SPO setting module
104: load amount receiving module
105: optimal SPO selection module
106: ship generator parallel operation request module
107: Optimal SPO conversion module
108: upper limit load factor processing module
109: lower limit load factor processing module
Claims (11)
상기 선박 전력관리시스템과 통신하여, 상기 선박용 발전기의 구성을 체크한 후, 상기 선박용 발전기의 수와 용량을 기준으로, 가동 가능한 '발전기 병렬운전조합'을 구성하고, 구성된 상기 발전기 병렬운전조합이, 발전기 용량의 합이 작은 것부터 큰 것의 순서에 따라 단계별로 나열된 '선박용 발전기 병렬운전 스테이지(SPO: Stage for Parallel Operation of marine generators)'를 설정하는 SPO 설정모듈과;
상기 선박 전력관리시스템과 통신하여, 상기 부하들의 현재 총 부하량을 접수하는 부하량 접수모듈과;
상기 부하들의 현재 총 부하량을 판독한 후, 수학식 [](단, 상기 부하율은 100(%) 이하)을 연산하여, 상기 SPO 중에서, 현재 총 부하량 대비 부하율이 가장 큰 SPO를 최적 SPO로 선정하는 최적 SPO 선정모듈과;
상기 최적 SPO가 반영된 선박용 발전기 제어요청 메시지를 생성하고, 생성된 선박용 발전기 제어요청 메시지를 상기 선박 전력관리시스템 측으로 전송함으로써, 상기 선박용 발전기 측에서, 상기 최적 SPO에 기재된 발전기 조합에 맞추어 병렬운전될 수 있도록 유도하는 선박용 발전기 병렬운전 요청모듈과,
상기 선박용 발전기 측에서, 상기 최적 SPO에 기재된 발전기 조합에 맞추어 병렬운전되는 국면에서, 상기 부하량 접수모듈과 통신하여, 상기 부하들의 변화된 총 부하량을 판독한 후, 변화된 총 부하량에 상응하는 변동 부하율을 산출하고, 산출된 변동 부하율이 최적 SPO 측 상한 부하율 또는 하한 부하율을 벗어났는지의 여부를 판단한 후, 상기 변동 부하율이 상기 상한 부하율을 벗어난 것으로 판단되는 경우, 상기 최적 SPO 보다 한 단계 상위의 SPO를 새로운 신규 최적 SPO로 선정함과 아울러, 상기 변동 부하율이 상기 하한 부하율을 벗어난 것으로 판단되는 경우, 상기 최적 SPO 보다 한 단계 하위의 SPO를 새로운 신규 최적 SPO로 선정하되, 상기 변동 부하율이 상기 상한 부하율 또는 상기 하한 부하율을 벗어난 것으로 판단되는 경우, 기 설정된 대기시간 동안 대기하면서 대기시간 동안의 변동 부하율의 변화에 따라 신규 최적 SPO를 선정하는 최적 SPO 변환모듈과,
상기 최적 SPO에 기재된 발전기 조합에 의해 병렬운전 중인 선박용 발전기가, 과도한 부하율을 가지지 않도록 차단하기 위한 기준 부하율인 상한 부하율을 산출하는 상한 부하율 처리모듈과 - 상기 상한 부하율은 부하 변동량 및 사용자 설정 마진(Margine)이 반영된 1단계 상한 부하율 및 부하 변동량이 반영된 2단계 상한 부하율로 구성됨;
상기 최적 SPO에 기재된 발전기 조합에 의해 병렬운전 중인 선박용 발전기가, 연료효율을 고려한 최소한의 부하율을 가질 수 있도록 유도하기 위한 기준 부하율인 하한 부하율을 산출하는 하한 부하율 처리모듈 - 상기 하한 부하율은, 상기 최적 SPO 보다 한 단계 하위의 SPO가 가지는 2단계 상한 부하량이 반영된 1단계 하한 부하율 및 상기 최적 SPO 보다 한 단계 하위의 SPO가 가지는 1단계 상한 부하량이 반영된 2단계 하한 부하율로 구성됨;을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 발전기의 병렬운전 관리장치.In the parallel operation management device of the ship generator for managing the parallel operation of the ship generator while communicating with the ship power management system that controls the power supply procedure to the loads of the ship generator,
After communicating with the vessel power management system and checking the configuration of the vessel generator, based on the number and capacity of the vessel generator, a movable 'generator parallel operation combination' is formed, and the configured generator parallel operation combination, A SPO setting module for setting 'Stage for Parallel Operation of marine generators (SPO)', which are listed step by step in order of the sum of generator capacities from small to large;
a load amount reception module that communicates with the ship power management system and receives a current total load amount of the loads;
After reading the current total load amount of the loads, the equation [ ] (however, the load ratio is 100 (%) or less), and selects an SPO having the largest load ratio compared to the current total load as an optimal SPO among the SPOs;
By generating a ship generator control request message reflecting the optimal SPO and transmitting the generated ship generator control request message to the ship power management system, the ship generator side can be operated in parallel according to the generator combination described in the optimal SPO. A ship generator parallel operation request module that induces
On the side of the marine generator, in a phase of parallel operation according to the generator combination described in the optimum SPO, it communicates with the load amount receiving module to read the changed total load amount of the loads, and then calculates a variable load factor corresponding to the changed total load amount. and, after determining whether the calculated variable load factor is out of the upper limit load factor or the lower limit load factor of the optimal SPO, if it is determined that the variable load factor is out of the upper limit load factor, an SPO one step higher than the optimal SPO is set as a new new one. In addition to selecting the optimal SPO, when it is determined that the variable load factor is out of the lower limit load factor, an SPO one step lower than the optimal SPO is selected as a new new optimal SPO, and the variable load factor is the upper limit load factor or the lower limit load factor. When it is determined that the load ratio is out of range, an optimal SPO conversion module that waits for a preset waiting time and selects a new optimal SPO according to a change in the variable load ratio during the waiting time;
An upper limit load factor processing module that calculates an upper limit load factor, which is a reference load factor for blocking the marine generators in parallel operation by the generator combination described in the optimal SPO from having an excessive load factor - The upper limit load factor is a load variation and a user-set margin ) is reflected in the first-stage upper limit load factor and the second-stage upper limit load factor in which load variation is reflected;
A lower limit load factor processing module that calculates a lower limit load factor, which is a reference load factor for inducing a ship generator operating in parallel by the generator combination described in the optimal SPO to have a minimum load factor considering fuel efficiency - the lower limit load factor is the optimal load factor It consists of a 1st stage lower limit load factor reflecting the 2nd stage upper limit load of an SPO one stage lower than the SPO and a 2nd stage lower limit load factor reflecting the 1st stage upper limit load amount of an SPO one stage lower than the optimal SPO; Parallel operation management device for generators for ships.
상기 상한 부하율 처리모듈은,
상기 SPO 및 기 설정되어 있던 사용자 세팅정보를 판독한 후, 수학식 [](여기서, UN1은 특정 SPO의 1단계 상한 부하량, Y는 특정 SPO 하에서, 운전중인 발전기 용량의 합, I는 부하 변동량, M은 사용자 설정 마진) 및 수학식 [](여기서, UL1은 특정 SPO의 1단계 상한 부하율, UN1은 특정 SPO의 1단계 상한 부하량, Y는 특정 SPO 하에서 운전중인 발전기 용량의 합)을 연산하여, 각 SPO에 상응하는 1단계 상한 부하율을 산출함과 아울러, 수학식 [](여기서, UN2는 특정 SPO의 2단계 상한 부하량, Y는 특정 SPO 하에서 운전중인 발전기 용량의 합, I는 부하 변동량) 및 수학식 [](여기서, UL2는 특정 SPO의 2단계 상한 부하율, UN2는 특정 SPO의 2단계 상한 부하량, Y는 특정 SPO 하에서 운전중인 발전기 용량의 합)을 연산하여, 각 SPO에 상응하는 2단계 상한 부하율을 산출하는 것을 특징으로 하는 선박용 발전기의 병렬운전 관리장치.According to claim 1,
The upper limit load factor processing module,
After reading the SPO and the previously set user setting information, Equation [ [ ] (where UL1 is the upper limit load factor of the first stage of a specific SPO, UN1 is the upper limit load of the first stage of a specific SPO, and Y is the sum of the generator capacities operating under the specific SPO) to calculate the upper limit load factor of the first stage corresponding to each SPO In addition to calculating, the equation [ [ ] (where UL2 is the upper limit load factor of the second stage of a specific SPO, UN2 is the upper limit load of the second stage of a specific SPO, and Y is the sum of the generator capacities operating under the specific SPO) to calculate the upper limit load factor of the second stage corresponding to each SPO Parallel operation management device of a ship generator, characterized in that for calculating.
상기 하한 부하율 처리모듈은,
상기 상한 부하량 처리모듈과 통신하면서, 상기 SPO, 기 설정되어 있던 사용자 세팅정보, 각 SPO에 상응하는 1단계 상한 부하량 및 2단계 상한 부하량을 판독한 후, 수학식 [](여기서, HL1은 특정 SPO의 1단계 하한 부하율, jUN2는 특정 SPO 보다 한 단계 하위의 SPO가 가지는 2단계 상한 부하량, Y는 특정 SPO 하에서 운전중인 발전기 용량의 합)을 연산하여, 각 SPO에 상응하는 1단계 하한 부하율을 산출함과 아울러, 수학식 [](여기서, HL2는 특정 SPO의 2단계 하한 부하율, jUN1는 특정 SPO 보다 한 단계 하위의 SPO가 가지는 1단계 상한 부하량, Y는 특정 SPO 하에서 운전중인 발전기 용량의 합)을 연산하여, 각 SPO에 상응하는 2단계 하한 부하율을 산출하는 것을 특징으로 하는 선박용 발전기의 병렬운전 관리장치.According to claim 1,
The lower limit load factor processing module,
[ ] (where HL1 is the lower limit load factor of the 1st stage of a specific SPO, jUN2 is the upper limit of the 2nd stage load of an SPO one stage lower than the specific SPO, and Y is the sum of the generator capacities operating under the specific SPO). In addition to calculating the corresponding step 1 lower limit load factor, Equation [ ] (where HL2 is the lower limit load factor of the 2nd stage of a specific SPO, jUN1 is the upper limit load of the 1st stage of the SPO one stage lower than the specific SPO, Y is the sum of the generator capacities operating under the specific SPO), Parallel operation management device for marine generators, characterized in that for calculating the corresponding two-stage lower limit load factor.
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