3.9 KiB
3.9 KiB
title, description, published, date, tags, editor, dateCreated
| title | description | published | date | tags | editor | dateCreated |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Master Thesis V2 | true | 2026-05-07T01:59:45.935Z | markdown | 2026-05-05T07:34:01.428Z |
전기추진 선급인증 효율화를 위한 모듈식 전력변환 시스템
배경 & 왜
- 배경 조사 ( + 업체 도면 등 )
- 실제의 어려움 조사 ( 업체 등 연락 )
- 선박 전력 시스템의 신뢰성·안정성 요구사항 선박 전력 시스템은 육상 계통과 달리 islanded microgrid로 운용. 외부 계통의 지원 없이 자체 발전·공급·보호가 이루어지므로, 단일 고장(single fault)이 곧 추진력 상실·인명 위험으로 직결될 수 있다. 이 특성이 선박 전력 시스템 설계에서 신뢰성과 안정성을 최우선 요구사항으로 만드는 근본 이유이다.
(1) 전원 이중화 (Redundancy)
- IEC 60092-501 : 추진 전원 및 제어 계통 이중화
- KR/해수부 고시: 추진 핵심설비 이중 설치 요건 명시
- SOLAS(International Convention for the Safety of Life at Sea) : 주 전원 소스 이중화 조건
- 전기추진선박의 추진전원 이중화는 발전기부터 인버터·컨버터까지 전체 추진 전력 경로에 걸쳐 단일 고장이 추진력 상실로 이어지지 않도록 설계되어야 한다. 발전기는 최소 2세트를 구성하여 1기 상실 시에도 즉시 추진전력을 유지 or 복구 할 수 있어야함. 주 busbar는 최소 2섹션으로 분리하며 load shedding 수단을 갖춰야 합니다(SOLAS). 추진용 인버터·컨버터를 포함한 핵심 추진설비 역시 이중 설치가 의무화.
- 3가지 인증에서 모두 단일 고장(single fault)이 전체 추진력 상실로 이어지지 않도록 설계 의무화
(2) 전력 관리 시스템 (PMS, Power Management System)
- IEC 60092-501: PMS를 필수 구성요소로 명시
- 발전기 부하 균형, 과부하 방지, 우선순위 트리핑(preference tripping) 제어
- Small Vessels & Boats (Small Craft) Power Range: 5 kW to 25 kW Application: Small day boats, sailing yachts, and canal boats. Example: An 8 kW electric inboard motor can propel an 8-ton, 9-meter boat at roughly 2.6 knots. Modular Systems: Many modern systems offer modular setups starting around 20 kW for small boats.
- Passenger Ferries and Coastal ShipsPower Range: 100 kW to over 1,000 kW (1 MW) Application: Short-range, high-torque applications like river ferries. Example: A 12-meter, 42-passenger catamaran may use dual 5.5 kW motors, while larger ferries can exceed 1,000 kW.Battery Example: Large electric ferries (e.g., in Norway) often use 4,100 kWh or higher battery banks for propulsion.
- Commercial & Industrial Vessels (Heavy-Duty) Power Range: 500 kW to 10+ MW Application: LNG carriers, offshore service vessels (OSV), and icebreakers. Example: Arctic icebreakers may use twin DC electric motors up to 8.8 MW (8,800 kW) each. Modular Commercial: High-power systems can be combined in parallel to reach up to 1,000 kW (1 MW) per system for heavy-duty ships.
어떻게 개선할지
- 프로텍션, 안정성, 이중화?
- 약한 Shore Power에서의 동작 알고리즘과프로텍션
- 나쁜 Shore Power에서의 동작 알고리즘과 프로텍션
- 장치들끼리 동작 인터페이스 구성
- 항구 환경을 고려한 전압, 용량 선정
- 이중화 전략
- Droop Control... 이중화, 병렬화를 위해서는 필수..
Shore Power Definition
- 3상 AC Voltage ( 380, 440 타겟 )
- DC Voltage(있기는함)
약한 Shore Power에서의 동작
- 3상 AC전압, DC 전압?
- 계통 전압의 전압 드롭을 방지하거나 일정 수치 이하로 떨어지지 않을 수 있도록 동작해야함
- 발전만.
- 상 불평형 혹은 LVRT 시 동작.
나쁜 Shore Power에서의 동작
- LVRT 전류제어 알고리즘으로 I-THD 개선 ( 이 I-THD가 그대로 DC전압에 반영된다 )
스위칭 주파수
- 가변 스위칭 주파수?
Your content here