KR20150025772A - 부유식 구조물의 배전시스템 및 배전방법 - Google Patents

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Abstract

부유식 구조물의 직류 배전시스템이 개시된다. 상기 직류 배전시스템은 부하의 수요에 따라서 선택적으로 구동되어 교류전력을 생산하는 복수의 AC 발전기, 상기 AC 발전기와 상기 교류전력을 직류전력으로 변환하는 AC/DC 컨버터, 상기 변환된 직류전력을 부하로 배전하는 DC 버스를 포함한다.

Description

부유식 구조물의 배전시스템 및 배전방법{DISTRIBUTION SYSTEM AND DISTRIBUTION METHOD FOR FLOATING STRUCTURES}
본 발명은 부유식 구조물의 전력 배전시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는 교류 발전기에서 생산된 전력을 직류 전력으로 변환하여 DC 버스를 이용하여 각 부하에 직류 배전을 하는 것이다.
AC 전력 네트워크들은 통상적으로 세계 전역에서 사용되고 있다. 종래에 AC 전력 네트워크들을 사용한 이유는 장거리들에 걸친 AC 전력 전송의 용이성 및 변압기들을 사용한 전압 변경들의 취급성 때문이다.
그러나, DC 전력 네트워크들은 AC 전력 네트워크와 비교하여 특정 장점들을 갖는다. 직류 송전의 경우, 교류 송전에서 발생하는 문제, 예컨대, 유전 손실, 표피 효과에 의한 도체 손실과 같은 교류 손실이나, 단락 등의 사고시에 흐르는 큰 전류 등의 문제가 없어, 대용량의 송전이 가능하다.
또한 전기기기에 직류를 공급하면 전력변환단수가 줄어들게 되어 효율이 높아지고, 시스템 구성이 간소화 되어 신뢰도가 높아지고, 직류 출력 전원은 지역 내 계통 시스템으로 연계 운전될 때 교류 출력 전원보다는 제어하기 쉽다는 장점을 지니고 있다.
현재 품질 좋고, 신뢰성 높은 전력이 필요한 소비자는 각자 예비전원 시스템이나 UPS를 설치하여 대처하고 있으나 비용이 증가하기도 하고, 신뢰도를 높이는 데도 한계가 있기 때문에 분산형 전원을 설치하여 배전계통을 포함한 전력공급계통 전체의 품질 및 신뢰도를 높이려는 연구가 세계 각국에서 진행되고 있다. 신재생에너지인 태양광 발전이나 연료전지의 출력은 직류이며 또한 중요한 구성 요소인 축전지 등의 에너지 저장 시스템도 직류 출력인 경우가 많다.
또한 전력 전달 네트워크들은 AC 시스템들, DC 시스템들 또는 둘의 조합으로 이루어질 수 있다. DC 전력 네트워크들은 설계 및 구현이 더 용이하며, 그 이유는 전력 시스템에 어떠한 리액턴스도 도입하지 않기 때문이다. 실제 전력만이 전달되기 때문에 DC 시스템들에서 발전기들로부터 더 높은 효율들이 달성될 수 있다. 추가적으로, 전력 공급장치들의 병렬화가 간단하며, 그 이유는 DC 전력의 동작 주파수가 0 Hz이기 때문이다. 따라서, 추가적 공급장치들 또는 부하들이 네트워크 상에 형성될 때 동기화가 불필요하다. 그러나, 격리된 환경들의 것들 같은 짧은 거리들에 걸쳐, DC 전력 전달 네트워크는 앞서 설명한 이유들 때문에 유익할 수 있다. 오늘날 가용한 고 전력 발전기들은 통상적으로 AC 전력을 생성한다. 따라서, AC 발전기들에 의해 급전되는(powered) DC 전달 네트워크의 동작은 AC로부터 DC로의 변환 및 그 반대의 작업을 필요로 한다.
통상 선박의 경우에도 전력을 공급을 위해서 AC 전력을 생성하고, AC 전력 네트워크를 이용하여 선박 내 부하에 전력을 공급했었다. 하지만 효율적인 선박 전력시스템을 운영하기 위해서 DC 전력 네트워크의 도입이 필요하다.
선행기술 1 : 대한민국 공개특허 10-2010-0132008(2010.12.16. 공개) 선행기술 2 : 대한민국 등록특허 10-1219284(2013.01.02. 등록)
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 부유식 구조물의 효과적인 전력시스템 운영을 위해서 기존의 AC 전력 네트워크를 DC 전력 네트워크로 대체하고, DC 전력 네트워크로 부유식 구조물 내 부하에 전력을 공급하는 직류 배전시스템 제공을 목적으로 한다.
또한 AC 네트워크와 DC 네트워크를 병렬로 운영하여 AC 부하 및 DC 부하에 효율적으로 전력을 공급하기 위한 하이브리드 배전시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따라, 부유식 구조물의 직류 배전시스템이 제공되며, 상기 직류 배전시스템은, 부하의 수요에 따라서 선택적으로 구동되어 교류전력을 생산하는 복수의 AC 발전기와; 상기 AC 발전기와 상기 교류전력을 직류전력으로 변환하는 AC/DC 컨버터와; 상기 변환된 직류전력을 부하로 배전하는 DC 버스를 포함한다.
일 실시예에 따라, 직류 배전시스템은 태양광, 연료전지, 풍력 또는 엔진의 폐열 중 적어도 하나를 에너지원으로 하여 직류전력을 생산하여 상기 DC 버스에 공급하는 재생에너지 생산부를 더 포함한다.
일 실시예에 따라, 직류 배전시스템은 직류전력을 생산하여 DC 버스에 공급하는 복수의 DC 발전기를 더 포함한다.
일 실시예에 따라, 직류 배전시스템은 교류부하에 전력을 공급하기 위해서 상기 DC 버스에 연결되어 상기 DC 버스에 공급된 직류전력을 복수의 전압레벨의 교류전력으로 변환하는 DC/AC 인버터를 더 포함하고, 직류부하에 전력을 공급하기 위해서 상기 DC 버스에 연결되어 상기 DC 버스에 공급된 직류전력을 복수의 전압레벨로 변환하는 DC/DC 컨버터를 더 포함한다.
일 실시예에 따라, 직류 배전시스템의 DC 버스는 상기 부하의 전압레벨에 따라서 복수개의 DC 버스로 구성된다.
일 실시예에 따라, 직류 배전시스템은 DC 버스와 연결되어 여분의 직류전력을 공급받아 저장하는 전력저장장치를 더 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따라, 부유식 구조물의 하이브리드 배전시스템이 제공되며, 상기 하이브리드 배전시스템은, 전력공급원에서 생산된 교류전력을 공급받아 교류부하에 상기 교류전력을 배전하는 AC 버스와; 상기 전력공급원에서 생산된 직류전력을 공급받아 직류부하에 상기 직류전력을 배전하는 DC 버스와; 부하의 전력요구량에 따라 상기 AC 버스 또는 DC 버스를 중 적어도 하나를 선택하여 배전하는 배전제어반을 포함한다.
일 실시예에 따라, 하이브리드 배전시스템의 전력공급원은 교류전력을 생산하는 AC 발전기, 직류전력을 생산하는 DC 발전기 또는 직류전력을 생산하는 재생에너지 생산부 중 적어도 하나를 포함한다.
일 실시예에 따라, 하이브리드 배전시스템은 전력공급원에서 생산된 교류전력을 상기 DC 버스에 공급하기 위해서 직류전력으로 변환시키는 AC/DC 컨버터 및 상기 전력공급원에서 생산된 직류전력을 상기 AC 버스에 공급하기 위해서 교류전력으로 변환시키는 DC/AC 인버터를 더 포함한다.
일 실시예에 따라, 하이브리드 배전시스템은 상기 교류부하에 전력을 공급하기 위해서 상기 DC 버스에 연결되어 상기 DC 버스에 공급된 직류전력을 복수의 전압레벨의 교류전력으로 변환하는 DC/AC 인버터를 더 포함하고, 상기 직류부하에 전력을 공급하기 위해서 상기 AC 버스에 연결되어 상기 AC 버스에 공급된 교류전력을 복수의 전압레벨의 직류전력으로 변환하는 AC/DC 컨버터를 더 포함한다.
일 실시예에 따라, 하이브리드 배전시스템의 상기 AC 버스는 및 DC 버스는 부하의 전압레벨에 따라서 복수개의 버스로 구성된다.
일 실시예에 따라, 하이브리드 배전시스템은 상기 AC 버스 또는 DC 버스 중 적어도 하나와 연결되어 여분의 전력을 공급받아 저장하는 전력저장장치를 더 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따라, 부유식 구조물의 하이브리드 배전방법이 제공되며, 상기 하이브리드 배전방법은 배전제어반에 의해 부하의 전력요구량에 따라 AC 버스 또는 DC 버스 중 적어도 하나를 선택하는 단계와; 전력공급원에서 생산된 전력을 상기 AC 버스 또는 DC 버스 중 적어도 하나로 공급하는 단계와; 상기 AC 버스 또는 DC 버스 중 적어도 하나에 의해서 공급받은 전력을 상기 부하에 배전하는 단계를 더 포함한다.
본 발명에 따라서 부유식 구조물의 직류 배전시스템은 복수의 전력공급원을 통해 생산된 전력의 통합적인 운영이 용이하고, 전력 배전망을 통한 전력 손실이 적기 때문에 효율적인 배전시스템 운영이 가능하다.
본 발명에 따른 부유식 구조물의 하이브리드 배전시스템은 AC 버스 또는 DC 버스를 선택적으로 운영하기 때문에, 부하의 전력 소비상황에 맞추어 효율적인 전력계통운영을 하는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 부유식 구조물의 직류 배전시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 부유식 구조물의 직류 배전시스템의 개념도이다.
도 3은 본 발명에 따른 부유식 구조물의 하이브리드 배전시스템의 개념도이다.
도 4는 본 발명에 따른 부유식 구조물의 하이브리드 배전방법의 흐름도이다.
도 5는 본 발명에 따른 부유식 구조물의 하이브리드 배전시스템의 개념도이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위한 예로서 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위해 과장되어 표현될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 부유식 구조물의 직류 배전시스템의 개념도이다. 부유식 구조물의 전력 배전시스템에 있어서, 본 발명의 직류 배전시스템은 전력 생산을 하는 AC 발전기(10), DC 발전기(20) 및 재생에너지 생산부(30)를 포함한다. 또한 생산된 전력을 원하는 크기와 용도에 맞게 변환하는 AC/DC 컨버터(40), DC/AC 인버터(60) 및 DC/DC 컨버터(50)를 포함하고, 부유식 구조물 내의 교류부하(72) 및 직류부하(74)가 생산된 전력을 소비한다. 생산된 전력중에서 부하에서 소비되고 남은 부분은 전력저장장치(80)에 저장될 수 있다. 이와 같은 발전기에서 생산된 전력은 컨버터를 통해서 변환되며, 변환된 전력은 DC 버스(100)와 연결되어 부하(70)로 공급된다.
직류 배전시스템에 있어서 발전기는 AC 발전기(10) 및 DC 발전기(20)를 포함할 수 있다. AC 발전기(10)는 교류전력을 생산하고, 교류전력은 220V, 440V 또는 6600V의 전압크기일 수 있다. 예를 들어, AC 발전기(10)는 디젤발전기, 터빈발전기, 샤프트발전기 또는 초전도발전기일 수 있다. AC 발전기(10)는 AC/DC 컨버터(40)와 연결되며, 생산된 교류전력은 AC/DC 컨버터(40)에서 직류전력으로 변환된다.
DC 발전기(20)는 직류젼력을 생산한다. DC 발전기(20)는 100V 이하의 저전압의 전력을 생산할 수 있지만, 때에 따라서 100V 이상의 고전압의 전력을 생산할 수 있는 DC 발전기(20)로 구성될 수 있다. DC 발전기(20)는 DC/DC 컨버터(50)와 연결되며, 생산된 직류전력을 DC/DC 컨버터(50)를 이용하여 승압하여 DC 버스(100)로 공급할 수 있다.
재생에너지 생산부(30)는 풍력, 태양광, 2차 전지, 수력 등 화석연료의 소비없이 직류전력을 생산할 수 있는 모든 구성을 포함한다. 재생에너지 생산부(30)는 생산된 직류전력을 DC/DC 컨버터(50)로 공급하며, DC/DC 컨버터(50)는 DC 버스(100)로 공급하기 위한 직류전력으로 전압의 크기를 변경한다.
DC 버스(100)는 AC 발전기(10), DC 발전기(20) 및 재생에너지 생산부(30)에서 생산된 전력을 부하(70) 및 전력저장장치(80)로 공급하기 위해서 AC/DC 컨버터(40), DC/AC 인버터(60) 및 DC/DC 컨버터(50)와 연결된다. AC 발전기(10), DC 발전기(20) 및 재생에너지 생산부(30)에서 생산된 전력은 AC/DC 컨버터(40) 및 DC/DC 컨버터(50)에서 같은 크기 전압의 직류전력으로 변환되어 DC 버스(100)로 공급된다. 즉, 각 컨버터에서 같은 크기 전압의 직류전압으로 변환한다면, 주파수가 0인 직류전압은 계통연계에 자유롭기 때문에 별도의 연동장치없이 각 전력공급원에서 생산된 직류전력이 DC 버스(100)에서 연동될 수 있다. 이러한 DC 버스(100)에 공급된 직류전력은 DC/AC 인버터(60) 및 DC/DC 컨버터(50)를 통해서 각 부하(70)에 공급될 수 있다.
DC 버스(100)에 공급된 직류전력은 DC/AC 인버터(60) 및 DC/DC 컨버터(50)를 통해서 변환되고, 변환된 전력은 교류부하(72), 직류부하(74) 및 전력저장장치(80)로 공급될 수 있다. 직류전력의 전압은 승압이 어렵기 때문에 DC/AC 인버터(60)를 통해서 원하는 크기 전압의 교류전력으로 변환되어 교류부하(72)로 공급될 수 있다. 교류부하(72)는 부유식 구조물 내 대규모의 전력을 사용하는 부하일 수 있으므로, 차단기가 추가로 연결될 수 있다. 전압의 크기를 바꾸기 힘든 직류전력의 특성상 DC/DC 컨버터(50)는 원하는 크기 전압의 직류전력으로 변경하기 위해서 DC 버스(100)와 직류부하(74) 사이에 연결된다. 또한 전력저장장치(80)는 DC/DC 컨버터(50)와 연결되어 여분의 직류전력을 저장할 수 있다. 전력저장자치는 대용량 전력저장장치(80)를 포함하고, 전력공급원이 고장나거나 비상상황시이 발생한다면 대용량 전력저장장치(80)에서 부유식 구조물 내 부하(70)에 전력을 공급할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 부유식 구조물의 직류 배전시스템의 개념도이다. 도 2는 본 발명의 또 다른 측면에 따른 실시예이다. 직류 배전시스템은 전력공급원, 복수의 DC 버스(100) 및 DC/DC 컨버터(50)를 포함한다. 제 1 DC 버스(110), 제 2 DC 버스(120) 및 제 3 DC 버스(130)는 다른 크기의 직류전력을 공급하는 배전망이다. 전압 크기가 다른 직류전력 배전망을 갖추기 때문에, 부하(70)는 전압 크기가 맞는 DC 버스와 연결되어 전력을 공급받을 수 있다.
전력공급원은 이미 도 1에서 설명한 AC 발전기(10), DC 발전기(20) 또는 재생에너지 생산부(30)를 포함할 수 있다. 전력공급원은 제 1 DC 버스(110)에 공급하기 위한 직류전력을 공급한다. 제 1 DC 버스(110)에 공급되는 직류전력은 AC 발전기(10), DC 발전기(20) 또는 재생에너지 생산부(30)에서 생산된 전력을 AC/DC 컨버터(40) 또는 DC/DC 컨버터(50)에 의해서 변환된 전력이다.
제 1 DC 버스(110)는 전력공급원과 연결되어 생산된 직류전력을 공급받고, 부하(70)와 연결되어 직류전력을 공급한다. 부하(70)는 직류부하(74) 또는 교류부하(72)를 모두 포함한다. 직류부하(74)는 제 1 DC 버스(110)와 직접 연결되어 전력을 공급받거나, DC/DC 컨버터(50)를 통해서 변환된 직류전력을 공급받을 수 있다. 교류부하(72)는 제 1 DC 버스(110)로부터 AC/DC 컨버터(40)를 통해 변환된 교류전력을 공급받을 수 있다.
제 2 및 제 3 DC 버스(130)는 제 1 DC 버스(110)와 연결되어 직류전력을 공급받는다. 제 1 DC 버스(110)와 제 2 및 제 3 DC 버스(130)는 DC/DC 컨버터(50)로 연결되고, DC/DC 컨버터(50)는 제 1 DC 버스(110)에 공급된 직류전력의 전압 크기를 제 2 및 제 3 DC 버스(130)에 맞춰서 전압의 크기를 변경시킨 후 직류전력을 공급한다. 또한 제 2 및 제 3 DC 버스(130)는 제 1 버스와 마찬가지로 부하(70)가 연결되며, 부하(70)는 교류부하(72) 및 직류부하(74)를 포함한다. 제 1, 제 2 및 제 3 DC 버스(130)에는 전력저장장치(80)가 연결될 수 있으며, DC/DC 컨버터(50)를 통해서 변환된 직류전력이 전력저장장치(80)로 공급될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 부유식 구조물의 하이브리드 배전시스템의 개념도이다. 부유식 구조물의 전력 배전시스템에 있어서, 본 발명의 하이브리드 배전시스템은 전력 생산을 하는 AC 발전기(10), DC 발전기(20) 및 재생에너지 생산부(30)로 구성되는 전력공급원을 포함한다. 또한 하이브리드 배전시스템은 전력공급원에서 생산된 전력을 배전할 AC 버스(300) 또는 DC 버스를 선택하는 배전 제어반(210)을 포함한다. 전력공급원에서 생산된 전력을 원하는 크기와 용도에 맞게 변환하는 AC/DC 컨버터(40), DC/AC 인버터(60) 및 DC/DC 컨버터(50)를 포함하고, 부유식 구조물 내의 교류부하(72) 및 직류부하(74)가 생산된 전력을 소비한다. 전력공급원에서 생산된 전력 중에서 부하에서 소비되고 남은 부분은 전력저장장치(80)에 저장될 수 있다. 이와 같은 발전기에서 생산된 전력은 컨버터를 통해서 변환되며, 변환된 전력은 AC 버스(300) 또는 DC 버스와 연결되어 부하로 공급된다.
배전 제어반(210)은 전력공급원에서 생산된 전력을 AC 버스(300) 또는 DC 버스로 공급하기 위해서 배전망을 선택한다. 배전 제어반(210)은 전력공급원과 연결되어 전력을 공급받으며, AC 버스(300) 및 DC 버스와 연결되어 전력공급망을 선택할 수 있다. 부유식 구조물은 교류부하(72) 또는 직류부하(74)를 모두 포함할 수 있기 때문에, AC 버스(300) 또는 DC 버스를 선택적으로 운영하여 보다 효율적인 전력배전을 할 수 있다. 즉, 교류부하(72)가 직류부하(74)보다 전력을 많이 사용하는 경우에는 AC 버스(300)를 통해서 전력을 배전하며, 직류부하(74)가 교류부하(72)보다 전력을 많이 사용하는 경우에는 DC 버스를 통해서 전력을 배전한다. 컨버터를 통해서 전력을 변환하는 과정을 적게 할수록 전력배전효율이 좋기 때문에 배전 제어반(210)을 통한 전력 배전망 선택이 중요하다.
AC 버스(300) 또는 DC 버스는 전력공급원에서 생산된 전력을 부하 및 전력저장장치(80)로 공급하기 위해서 AC/DC 컨버터(40), DC/AC 인버터(60) 및 DC/DC 컨버터(50)와 연결된다. 즉, 전력공급원에서 생산된 전력은 컨버터에서 직류전력 또는 교류전력으로 변환되어 부하 및 전력저장장치(80)로 공급된다.
도 4는 본 발명에 따른 부유식 구조물의 하이브리드 배전방법의 흐름도이다. 배전제어반(210)에 의해서 부하의 전력요구량에 따라 AC 버스(300) 또는 DC 버스(100) 중에서 하나 이상을 선택하면(S300), AC 발전기, DC 발전기 또는 재생에너지 생산부를 통해서 전력생산(S310)을 한다. 전력공급원에서 생산된 전력을 선택된 하나 이상의 AC 버스 또는 DC 버스로 공급한다(S320). 선택된 하나 이상의 AC 버스 또는 DC 버스는 연결된 부하 및 전력저장장치로 전력을 배전한다(S320).
도 5는 본 발명에 따른 부유식 구조물의 하이브리드 배전시스템의 개념도이다. 도 5는 복수의 배전망을 갖춘 하이브리드 배전시스템으로, 전력공급원에서 생산된 전력이 배전 제어반(210)을 통해 제 1 AC 버스(310) 또는 제 2 DC 버스(120)로 공급된다. 도 4에서와 마찬가지로 전력공급원에 의해서 생산된 전력은 배전 제어반(210)에 의해 선택된 제 1 AC 버스(310) 또는 제 2 DC 버스(120)로 공급된다.
제 1 AC 버스(310), 제 2 AC 버스(320) 및 제 3 AC 버스(330)는 각각 다른 전압 크기의 AC 배전망이다. 제 1 AC 버스(310)에 공급된 전력은 교류부하(72)에 직접 공급될 수 있고, 다른 전압 크기의 교류전력을 사용하는 교류부하(72)를 위해서 변압기(340)를 통해 전압의 크기를 변환할 수 있다. 제 1 AC 버스(310)는 변압기(340)와 연결되어 전압의 크기를 변환하며, 변환된 전력은 제 2 AC 버스(320) 또는 제 3 AC 버스(330)로 공급된다. 제 2 AC 버스(320)와 제 3 AC 버스(330)는 다른 전압 크기의 교류전력을 공급하는 배전망이며, 교류부하(72)는 각각 사용하는 전압 크기에 맞게 제 2 AC 버스(320) 또는 제 3 AC 버스(330)와 연결된다.
제 1 DC 버스(110), 제 2 DC 버스(120) 및 제 3 DC 버스(130)는 각각 다른 전압 크기의 DC 배전망이다. 제 1 DC 버스(110)에 공급된 전력은 직류부하(74)에 직접 공급될 수 있고, 다른 전압 크기의 직류전력을 사용하는 직류부하(74)를 위해서 DC/DC 컨버터(50)를 통해 전압의 크기를 변환할 수 있다. 제 1 DC 버스(110)는 DC/DC 컨버터(50)와 연결되어 전압의 크기를 변환하며, 변환된 전력은 제 2 DC 버스(120) 또는 제 3 DC 버스(130)로 공급된다. 제 2 DC 버스(120)와 제 3 DC 버스(130)는 다른 전압 크기의 직류전력을 공급하는 배전망이며, 직류부하(74)는 각각 사용하는 전압 크기에 맞게 제 2 DC 버스(120) 또는 제 3 DC 버스(130)와 연결된다.
각 부하에서 사용되고 남은 여분의 전력은 전력공급장치가 AC 버스 또는 DC 버스에 연결된 전력저장장치(80)에 저장될 수 있다.
10 : AC 발전기 20 : DC 발전기
30 : 재생에너지 생산부 40 : AC/DC 컨버터
50 : DC/DC 컨버터 60 : DC/AC 인버터
70 : 부하 72 : 교류부하
74 : 직류부하 80 : 전력저장장치
100 : DC 버스 110 : 제 1 DC 버스
120 : 제 2 DC 버스 130 : 제 3 DC 버스
200 : 전력공급원 210 : 배전 제어반
300 : AC 버스 310 : 제 1 AC 버스
320 : 제 2 AC 버스 330 : 제 3 AC 버스
340 : 변압기

Claims (13)

  1. 부유식 구조물의 직류 배전시스템으로서,
    부하의 수요에 따라서 선택적으로 구동되어 교류전력을 생산하는 복수의 AC 발전기;
    상기 AC 발전기로부터 생산된 상기 교류전력을 직류전력으로 변환하는 AC/DC 컨버터; 및
    상기 변환된 직류전력을 부하로 배전하는 DC 버스
    를 포함하는 부유식 구조물의 직류 배전시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    태양광, 연료전지, 풍력 또는 엔진의 폐열 중 적어도 하나를 에너지원으로 하여 직류전력을 생산하여 상기 DC 버스에 공급하는 재생에너지 생산부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 구조물의 직류 배전시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    직류전력을 생산하여 상기 DC 버스에 공급하는 복수의 DC 발전기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 구조물의 직류 배전시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    교류부하에 전력을 공급하기 위해서 상기 DC 버스에 연결되어 상기 DC 버스에 공급된 직류전력을 복수의 전압레벨의 교류전력으로 변환하는 DC/AC 인버터를 더 포함하고, 및 직류부하에 전력을 공급하기 위해서 상기 DC 버스에 연결되어 상기 DC 버스에 공급된 직류전력을 복수의 전압레벨로 변환하는 DC/DC 컨버터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 구조물의 직류 배전시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 DC 버스는 상기 부하의 전압레벨에 따라서 복수개의 DC 버스로 구성되는 것을 특징으로 하는 부유식 구조물의 직류 배전시스템.
  6. 청구항 1 내지 5 중 어느 한항에 있어서,
    DC 버스와 연결되어 여분의 직류전력을 공급받아 저장하는 전력저장장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 구조물의 직류 배전시스템.
  7. 부유식 구조물의 하이브리드 배전시스템으로서,
    전력공급원에서 생산된 교류전력을 공급받아 교류부하에 상기 교류전력을 배전하는 AC 버스;
    상기 전력공급원에서 생산된 직류전력을 공급받아 직류부하에 상기 직류전력을 배전하는 DC 버스; 및
    부하의 전력요구량에 따라 상기 AC 버스 또는 DC 버스를 중 적어도 하나를 선택하여 배전하는 배전제어반
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 구조물의 하이브리드 배전시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 전력공급원은 교류전력을 생산하는 AC 발전기, 직류전력을 생산하는 DC 발전기 또는 직류전력을 생산하는 재생에너지 생산부 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 구조물의 하이브리드 배전시스템.
  9. 청구항 7에 있어서
    상기 전력공급원에서 생산된 교류전력을 상기 DC 버스에 공급하기 위해서 직류전력으로 변환시키는 AC/DC 컨버터 및 상기 전력공급원에서 생산된 직류전력을 상기 AC 버스에 공급하기 위해서 교류전력으로 변환시키는 DC/AC 인버터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 구조물의 하이브리드 배전시스템.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 교류부하에 전력을 공급하기 위해서 상기 DC 버스에 연결되어 상기 DC 버스에 공급된 직류전력을 복수의 전압레벨의 교류전력으로 변환하는 DC/AC 인버터를 더 포함하고, 상기 직류부하에 전력을 공급하기 위해서 상기 AC 버스에 연결되어 상기 AC 버스에 공급된 교류전력을 복수의 전압레벨의 직류전력으로 변환하는 AC/DC 컨버터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 구조물의 하이브리드 배전시스템.
  11. 청구항 7에 있어서,
    상기 AC 버스는 및 DC 버스는 부하의 전압레벨에 따라서 복수개의 버스로 구성되는 것을 특징으로 하는 부유식 구조물의 하이브리드 배전시스템.
  12. 청구항 7 내지 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 AC 버스 또는 DC 버스 중 적어도 하나와 연결되어 여분의 전력을 공급받아 저장하는 전력저장장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 구조물의 하이브리드 배전시스템.
  13. 배전제어반에 의해 부하의 전력요구량에 따라 AC 버스 또는 DC 버스 중 적어도 하나를 선택하는 단계;
    전력공급원에서 생산된 전력을 상기 AC 버스 또는 DC 버스 중 적어도 하나로 공급하는 단계; 및
    상기 AC 버스 또는 DC 버스 중 적어도 하나에 의해서 공급받은 전력을 상기 부하에 배전하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 구조물의 하이브리드 배전방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190062812A (ko) * 2017-11-29 2019-06-07 엘에스산전 주식회사 에너지 저장 시스템
WO2020040350A1 (ko) * 2018-08-22 2020-02-27 에스퓨얼셀 주식회사 신재생 에너지 하이브리드 발전 시스템 및 이를 위한 발전 방법
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