선박용 복합동력 시스템 개발을 위한 실험적 연구
Experimental study on development of a marine hybrid power system
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초록
본 연구에서는 선박용 복합동력 시스템 내 디젤발전기와 에너지저장장치인 배터리가 계통 연계 시 시스템의 전력품질과 안정성을 확보하기 위한 계통연계 실험을 수행하였다. 이를 위하여 디젤발전기와 배터리 시뮬레이터로 구성된복합동력 시스템 테스트베드를 구축하였고, 화물선의 실운항 데이터를 기반으로 하는 부하 시나리오와 5,500 TEU 컨테이너선의 운항 패턴을 기반으로 하는 부하 시나리오를 개발하였다. 모든 실험은 100분 이상 진행되었으며, 시스템의 전력 품질 및 안정성은 부하시나리오에 따른 각 동력원별 안정적인 부하분담 여부와 배터리의 계통 연결 시 전압 및 주파수 변동률의 선급 규정 만족 여부로 판단하였다. 그리고 본 논문은 디젤발전기와 배터리의 계통 연계 시 돌입 전류로인한 시스템의 불안정성을 줄이기 위한 방안을 제시하였다.
Abstract
In this study, system interconnect tests were conducted to secure power quality and stability of the a hybrid power system when a diesel generator and a battery as an electric energy storage were connected to the system. For tests, a testbed of the hybrid power system consisting of the diesel generator and the battery simulator was established and two load scenarios based on real sailing data for a cargo ship and sailing modes for a 5,500 TEU containership were developed. Every experiment proceeded for over 100 minutes, and power quality and stability of the system were determined on whether each power source stably shares loads according to load scenario and whether variations of voltage and frequency when the battery connects to the system are satisfied with the classification society’s rules. And this paper suggests the method to reduce the instability of the system due to inrush current generated when the diesel generator and the battery are connected to the system.
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