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직류 전기선박의 계통 모델링 및 통합 전력 제어 원문보기

전력전자학회지 = The journal of the Korean Institute of Power Electronics, v.23 no.4, 2018년, pp.44 - 50  

정윤철 (영남대학교 전기공학과) ,  이동춘 (영남대학교 전기공학과)

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AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 원고에서는 IEEE 1709-2010에 의거한 중전압 직류 전기선박의 계통의 구성에 대한 모델링 및 시스템의 통합전력제어 기법을 소개하고 사례연구결과를 제시하고자 한다.
  • 본 원고에서는 IEEE 표준 1709-2010을 바탕으로 시스템의 설계 및 분석을 위한 직류 전기선박의 계통 모델링 및 통합전력 제어기법이 소개되었다. 또한, 직류 선박전력 계통에서 부하 프로파일을 적용하여 시뮬레이션을 통한 사례연구 결과를 보였다.

가설 설정

  • 따라서, 다음과 같은 조건들이 고려된다凤. 1)정상 상태에서 모든 부하에 필요한 전력을 공급해야 한다. 2) 대용량 추진모터 구동, 펄스 부하 등 부하의 변화에 따른 전력을 신속히 공급하여야 한다.
  • 2) 대용량 추진모터 구동, 펄스 부하 등 부하의 변화에 따른 전력을 신속히 공급하여야 한다. 3) 부하에 의해 소비되는 에너지와 발전에 의해 생성되는 에너지의 균형을 제공해야 한다. 4) 다수의 발전기의 운용시 전력분담 제어를 해야 한다.
  • 등으로 구성될 수 있다. 여기서는 배터리를 이용한 경우로 가정한다.
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참고문헌 (15)

  1. E. Skjong, R. Volden, E. Rødskar, M. Molinas, T. A. Johansen, and J. Cunningham, “Past present and future challenges of the marine vessel’s electrical power system,” IEEE Trans. Transport. Electrific., Vol. 2, No. 4, pp. 522-537, 2016. 

  2. D. Bosich, A. Vicenzutti, R. Pelaschiar, R. Menis, and G. Sulligoi, "To ward the future: The MVDC large ship research program," IEEE AEIT International Annual Conference (AEIT), 2015. 

  3. 구현근, 서혜림, 김장목, "전기추진선박의 전력품질개선을 위한 리튬-이온 배터리 에너지저장시스템 적용," 전력전자학회논문지, Vol. 20, No. 4, pp. 351-355, 2015. 

  4. S. Kim, S. Choe, S. Ko, and S. Sul, “A naval integrated power system with a battery energy storage system: Fuel efficiency reliability and quality of power,” IEEE Electrif. Mag., Vol. 3, No. 2, pp. 22-33, 2015. 

  5. 정윤철, 배철주, 이동춘, "전기선박의 직류배전 시스템 모델링," 전력전자학술대회 논문집, 2014, pp. 540-541, 2014. 

  6. IEEE Std. 1709-2010, "IEEE recommended practice for 1 kV to 35 kV medium-voltage DC power systems on ships," IEEE Industry Applications Society, Petroleum & Chemical Industry Committee. 

  7. S. K. Yee, J. V. Milanovic, and F. M. Hughes, “Overview and comparative analysis of gas turbine models for system stability studies,” IEEE Trans. Power Syst., Vol. 23, No. 1, pp. 108-118, 2008. 

  8. I. C. Choi, Y. C Jeung, and D. C. Lee, "Variable speed control of diesel engine-generator using sliding mode control," Proc. IEEE Conference and Exp. IEEE Transportation Electrification Asia- Pacific (ITEC Asia-Pacific), 2017. 

  9. T. Dragicevic, J. M. Guerrero, J. C. Vasquez, and D. ?krlec, “Supervisory control of an adaptive-droop regulated DC microgrid with battery management capability,” IEEE Trans. on Power Electronics, Vol. 29, No. 2, pp. 695-706, 2014. 

  10. 이동춘 외, "전기선박의 직류배전 시스템의 통합적 전력제어 기술개발," 한국연구재단, 연구보고서, 2017. 

  11. R. Mo and H. Li, “Hybrid energy storage system with active filter function for shipboard mvdc system applications based on isolated modular multilevel DC/DC converter,” IEEE J. Emerg. Sel. Top. Power Electron., Vol. 5, No. 1, pp. 79-87, 2017. 

  12. Y. Tang and A. Khaligh, "Bidirectional hybrid battery/ultracapacitor energy storage systems for next generation MVDC shipboard power systems," in Proc. IEEE VPPC, pp. 1-6, 2011. 

  13. Z. Jin, G. Sulligoi, R. Cuzner, L. Meng, J. C. Vasquez, and J. M. Guerrero, “Next-generation shipboard dc power system: Introduction smart grid and DC microgrid technologies into maritime electrical netowrks,” IEEE Electrific. Mag., Vol. 4, No. 2, pp. 45-57, 2016. 

  14. J. M. Guerrero, J. C. Vasquez, J. Matas, L. G. de Vicuna, and M. Castilla, “Hierarchical control of droop-controlled AC and DC microgrids: A general approach toward standardization,” IEEE Trans. Ind. Electron., Vol. 58, No. 1, pp. 158-172, 2011. 

  15. D. D. To, Y. C. Jeung, and D. C. Lee, "Fuel efficient operation of MVDC electric ships based on centralized power management," in Proc. International Conference on Electrical Engineering (ICEE), 2018, pp. 1123-1127, 2018 

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