KR101654590B1 - Apparatus and method for controlling power in offshore plant - Google Patents

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Abstract

본 발명은 VMS(vessel monitoring and control system)가 전력 리미트(limit)를 계산하여 DCS 전체 제어부로 전송하는 해양플랜트의 전력을 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 해양플랜트의 전력 제어 장치에 있어서, 상기 해양플랜트의 현재 생산 전력의 양 및 현재 소비 전력의 양을 이용하여 드릴링 장비의 복수의 모터들 각각에 대한 전력 리미트(power limit)를 계산하는 VMS; 상기 VMS로부터 상기 복수의 모터들 각각에 대한 전력 리미트를 수신하여 드릴링 장비 제어기로 전송하는 DCS(drilling control system) 전체 제어부; 및 상기 DCS 전체 제어부로부터 상기 복수의 모터들 각각에 대한 전력 리미트를 수신하여 상기 수신된 전력 리미트에 따라 전력 제한을 수행하는 드릴링 장비 제어기를 포함하고, 상기 DCS 전체 제어부는 상기 드릴링 장비가 정상적으로 작동하지 않는 경우 상기 VMS로부터 수신한 상기 복수의 모터들 각각에 대한 전력 리미트에 따라 전력 제한을 수행하는, 해양플랜트의 전력 제어 장치가 제공된다. The present invention relates to an apparatus and a method for controlling power of an offshore plant in which a vessel monitoring and control system (VMS) calculates a power limit and transmits the calculated power limit to a DCS overall control unit. According to an embodiment of the present invention, there is provided a power control apparatus for an offshore plant, the power control apparatus for an offshore plant comprising: limit; A DCS (Drilling Control System) overall control unit for receiving a power limit for each of the plurality of motors from the VMS and transmitting the power limit to the drilling equipment controller; And a drilling equipment controller for receiving a power limit for each of the plurality of motors from the DCS overall control unit and performing a power limitation according to the received power limit, wherein the DCS overall control unit controls the drilling equipment to operate normally And performs power limitation according to a power limit for each of the plurality of motors received from the VMS when the power control is not performed.

Description

해양플랜트의 전력 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING POWER IN OFFSHORE PLANT}[0001] APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING POWER IN OFFSHORE PLANT [0002]

본 발명은 해양플랜트의 전력 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, VMS(vessel monitoring and control system)가 전력 리미트(limit)를 계산하여 DCS 전체 제어부로 전송하는 해양플랜트의 전력을 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다. [0001] The present invention relates to an apparatus and method for controlling power of an offshore plant, and more particularly, to a vessel monitoring and control system (VMS) for controlling power of an offshore plant that calculates a power limit and transmits it to a DCS overall controller Apparatus and method.

국제적인 급격한 산업화 현상과 공업이 발전함에 따라 석유와 같은 자원의 사용량은 점차 증가하고 있으며, 이에 따라 오일의 안정적인 생산과 공급이 전 지구적인 차원에서 대단히 중요한 문제로 떠오르고 있다.As the international phenomenon of industrialization and industry develops, the use of resources such as petroleum is gradually increasing, and thus the stable production and supply of oil is becoming a very important issue on a global scale.

이러한 이유로 최근에는 지금까지 경제성이 없어 무시되어 왔던 군소의 한계 유전(marginal field)이나 심해 유전의 개발이 경제성을 가지게 되었다. 따라서, 해저 채굴 기술의 발달과 더불어 이러한 유전의 개발에 적합한 시추설비를 구비한 해양 플랜트의 개발이 활발히 진행되고 있다. For this reason, the development of the marginal field or deep-sea oil field, which had been neglected due to economic difficulties, has become economic in recent years. Therefore, along with the development of submarine mining technology, the development of offshore plants equipped with drilling facilities suitable for the development of such oilfields is actively under way.

해양 플랜트에는 해저의 지하에 존재하는 석유나 가스 등을 시추할 수 있도록 데릭 시스템, 드로워크스(draw works), 탑드라이브, 머드펌프, 시멘트 펌프, 라이저, 드릴 파이프 등의 각종 시추 관련 장비들이 구비되어 있다. The offshore plant is equipped with various drilling equipments such as derrick system, draw works, top drive, mud pump, cement pump, riser, drill pipe, etc. to drill oil and gas existing under the sea floor .

드로워크스는 드릴 파이프의 승강, 케이싱의 삽입 등을 수행하는 장비로서, 드럼 및 모터를 포함한다. 드럼은 모터로부터 동력을 전달받아 와이어로프를 감거나 풀어줌으로써 드릴 파이프의 승강을 조절한다. 모터는 속도 조절이 가능하여 드럼의 속도를 조절할 수 있고, 이에 따라 드릴 파이프의 속도가 조절된다. Drawwork is equipment to perform elevation of a drill pipe, insertion of a casing, etc., and includes a drum and a motor. The drum receives the power from the motor and controls the lifting and lowering of the drill pipe by winding or loosening the wire rope. The motor is adjustable in speed so that the speed of the drums can be adjusted, thus controlling the speed of the drill pipe.

탑드라이브는 시추 작업에서 시추 및 파이프 체결을 위한 동력을 제공하는 장비이다. The Top Drive is a device that provides power for drilling and pipe joining in drilling operations.

드릴비트가 땅을 뚫을 때 발생하는 열에 의해 드릴비트가 과열되는 것을 방지하고 윤활작용을 하여 드릴링을 더욱 쉽게 하기 위해서, 드릴 파이프 속으로는 머드를 삽입하고, 이 머드는 드릴비트를 통해 빠져 나가 케이싱과 라이저를 통하여 시추선으로 되돌아 오는데, 머드 펌프는 머드 탱크에 저장되어 있는 시추작업용 머드를 이송시키는 펌핑력을 제공한다. In order to prevent the drill bit from overheating due to the heat generated when the drill bit penetrates the ground and to lubricate and make the drilling easier, the mud is inserted into the drill pipe, and the mud passes through the drill bit, And the riser, the mud pump provides the pumping power to transport the drilling mud stored in the mud tank.

해양 플랜트에는 근해의 일 지점에 정박하여 시추 작업을 하는 고정식 플랫폼과 3,000m 이상의 심해에서 시추 작업이 가능한 부유식 해양 플랜트가 있다. The offshore plant has a fixed platform for drilling at one point in the offshore area and a floating offshore plant capable of drilling at depths of over 3,000 meters.

부유식 해양 플랜트에는 주 추진장치 또는 컴퓨터에 의한 동적 위치 제어(Dynamic Positioning)를 위한 추진 장치로서 복수 개의 쓰러스터(thruster)가 설치된다. 쓰러스터는 프로펠러의 작용 방향을 바꿀 수 있도록 선저에 설치된 추진기로 보통 항해 또는 예인선 없이 자력으로 운하를 운항하거나 입출항하기 위해 사용된다. 쓰러스터는 쓰러스터에 연결된 쓰러스터 모터로부터 동력을 공급받는다. Floating offshore plants are equipped with a plurality of thruster as a propulsion unit for dynamic positioning by a main propulsion unit or a computer. A thruster is a propeller installed on the bottom of the ship so as to change the direction of operation of the propeller. The thruster is powered by a thruster motor connected to the thruster.

먼저, 도 1을 참조하여 종래 기술에 따른 해양플랜트의 전력 공급 시스템에 대해 설명한다. 도 1은 종래 기술에 따른 해양플랜트의 전력 공급 시스템을 나타낸 도면이다. 도 1에는 하나의 발전기와 하나의 VFD(variable frequency drive)가 도시되어 있으나, 해양플랜트에는 복수의 발전기가 설치될 수 있고, 3 개의 VFD가 설치될 수 있다. 3 개의 VFD 각각은 좌현, 센터, 우현에 설치될 수 있다. First, a power supply system of an offshore plant according to the prior art will be described with reference to FIG. 1 shows a power supply system of an offshore plant according to the prior art. In FIG. 1, one generator and one variable frequency drive (VFD) are shown, but a plurality of generators may be installed in an offshore plant, and three VFDs may be installed. Each of the three VFDs can be installed in the port, center, or starboard.

도 1에 도시된 바와 같이, 발전기(110)에서 발생된 교류 전력은 A.C 버스로 공급되고, A.C 버스에는 제1 AC/DC 변환기(121), 제2 AC/DC 변환기(122) 및 제3 AC/DC 변환기(123)가 연결되어 있다. 1, the AC power generated in the generator 110 is supplied to an AC bus, and the AC bus includes a first AC / DC converter 121, a second AC / DC converter 122, and a third AC / DC converter 123 are connected.

제1 AC/DC 변환기(121)는 A.C 버스로부터 공급받은 교류를 직류로 변환하여 제1 DC 버스(131)로 공급하고, DC/AC 변환기(171)는 제1 DC 버스(131)로부터 공급받은 직류를 교류로 변환하여 제1 쓰러스터 모터(181)로 공급한다.The first AC / DC converter 121 converts the AC supplied from the AC bus to DC and supplies the DC to the first DC bus 131. The DC / AC converter 171 converts the alternating current supplied from the first DC bus 131 Converts the direct current into alternating current and supplies it to the first thruster motor 181.

제2 AC/DC 변환기(122)는 A.C 버스로부터 공급받은 교류를 직류로 변환하여 제2 DC 버스(132)로 공급하고, DC/AC 변환기(172)는 제2 DC 버스(132)로부터 공급받은 직류를 교류로 변환하여 제2 쓰러스터 모터(182)로 공급한다.The second AC / DC converter 122 converts the AC supplied from the AC bus to DC and supplies it to the second DC bus 132. The DC / AC converter 172 converts the alternating current supplied from the second DC bus 132 Converts the direct current into alternating current and supplies it to the second thruster motor 182.

그리고, 제3 AC/DC 변환기(123)는 A.C 버스로부터 공급받은 교류를 직류로 변환하여 제3 DC 버스(133)로 공급하고, 제3 DC 버스(133)에는 복수의 DC/AC 변환기들(140 내지 149)이 연결되어 있다. 복수의 DC/AC 변환기들(140 내지 149) 각각은 제3 DC 버스(133)로부터 공급받은 직류를 교류로 변환하여 복수의 드로워크스 모터들(150, 151, 152, 158, 159), 복수의 탑드라이브 모터들(153, 154), 복수의 머드 펌프 모터들(155, 156) 및 시멘트 펌프 모터(157) 중 자신에게 연결된 모터로 공급한다. The third AC / DC converter 123 converts AC supplied from the AC bus to DC and supplies it to the third DC bus 133, and the third DC bus 133 is connected to a plurality of DC / AC converters 140 to 149 are connected. Each of the plurality of DC / AC converters 140 to 149 converts a DC supplied from the third DC bus 133 to AC to generate a plurality of draw work motors 150, 151, 152, 158, 159, To the motors connected to ones of the top drive motors 153 and 154, the plurality of mud pump motors 155 and 156, and the cement pump motor 157. [

다음으로, 도 2를 참조하여 종래 기술에 따른 해양 플랜트의 전력 제어 장치에 대해 설명한다. 도 2는 종래 기술에 따른 해양 플랜트의 전력 제어 장치를 나타낸 도면이다. Next, a power control apparatus for an offshore plant according to the prior art will be described with reference to FIG. 2 is a view showing a power control apparatus of a marine plant according to the prior art.

도 2에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 해양 플랜트의 전력 제어 장치는 VMS(210), 좌현 VFD(220), 센터 VFD(230) 및 우현 VFD(240)를 포함한다. 2, a power control apparatus of an offshore plant according to the prior art includes a VMS 210, a port VFD 220, a center VFD 230, and a starboard VFD 240.

VMS(210)가 발전기의 생산 전력 및 해양플랜트 내의 소비 전력을 비교하여 소비 전력이 생산 전력의 90%를 넘으면 드릴링 장비에 대한 전력 제한 신호를 센터 VFD(230)로 전송한다. 그러면, 센터 VFD(230)는 센터 VFD(230)에 연결된 드릴링 장비들에 대해 전력 제한을 걸어 드릴링 장비들의 소비 전력을 더 이상 증가시키지 않는다. 그리고, 센터 VFD(230)는 VMS(210)로부터 수신한 전력 제한 신호를 좌현 VFD(220), 및 우현 VFD(240)로 전달한다. 그러면, 좌현 VFD(220)는 좌현 VFD(220)에 연결된 드릴링 장비들에 대해 전력 제한을 걸어 드릴링 장비들의 소비 전력을 더 이상 증가시키지 않고, 우현 VFD(240)는 우현 VFD(240)에 연결된 드릴링 장비들에 대해 전력 제한을 걸어 드릴링 장비들의 소비 전력을 더 이상 증가시키지 않는다. 그리고, 추가적으로 발전기를 돌려 생산 전력을 늘리고, 생산 전력이 늘어나면 전력 제한을 해제한다.When the VMS 210 compares the generated power of the generator and the power consumed in the offshore plant and the power consumption exceeds 90% of the generated power, the power limit signal for the drilling equipment is transmitted to the center VFD 230. Then, the center VFD 230 does not increase the power consumption of the drilling equipment by imposing a power limitation on the drilling equipment connected to the center VFD 230. The center VFD 230 transmits the power limitation signal received from the VMS 210 to the port VFD 220 and the starboard VFD 240. Then, the port VFD 220 does not further increase the power consumption of the drilling equipment by imposing a power restriction on the drilling equipment connected to the port VFD 220, and the starboard VFD 240 is not subjected to drilling It does not increase the power consumption of drilling equipment anymore by imposing power limit on equipment. Further, the generator is turned to increase the production power, and when the production power increases, the power limitation is canceled.

종래 기술은 쓰러스터에 우선 순위를 두어 소비 전력이 생산 전력의 90%를 넘으면 드릴링 장비들이 소비 전력을 더 이상 늘릴 수 없도록 하고, 남는 10%의 전력은 쓰러스터를 위해 남겨두는 것이다. 그런데, 드로워크스의 모터들 및 탑드라이브의 모터들은 운전의 특성상 소비 전력이 급변한다. 따라서, 종래 기술에 따르면 드릴링 장비의 소비 전력이 순간적으로 커지는 일시적 전력 부족 상황에서도 전력 제한이 걸려서, 드릴링 작업 중 수시로 전력 제한이 걸리는 문제점이 있다. 특히, 10%의 전력이 남아 있음에도 불구하고, 드릴링 장비들에 대해 전력 제한이 걸려 전력을 효율적으로 사용하지 못한다는 문제점이 있다. 그리고, 유휴 상태이던 발전기가 작동되어 전력을 생산하는 상태가 되는데는 시간이 소요되므로, 추가 발전기가 전력이 생산할 때는 이미 드릴링 장비의 소비 전력이 감소된 상태일 수 있다. 따라서, 불필요하게 추가 발전기가 동작하게 되는 문제점도 있다. The prior art prioritizes the thruster so that when the power consumption exceeds 90% of the production power, the drilling equipment can not increase the power consumption anymore, and the remaining 10% is reserved for the thruster. However, the drawers' motors and the motors of the top drive suddenly change power consumption due to the nature of operation. Therefore, according to the related art, there is a problem that the electric power is limited even in the temporary power shortage condition where the power consumption of the drilling equipment instantaneously increases, so that the electric power is limited at times during the drilling operation. Particularly, there is a problem that the power is limited to the drilling equipment and the power can not be efficiently used even though the power of 10% remains. In addition, since it takes time for the idle generator to operate and generate power, the power consumption of the drilling equipment may have already been reduced when the additional generator is generating power. Therefore, there is a problem that the additional generator is unnecessarily operated.

선행기술 : 일본 공개 번호 2006-117179호(2006.05.11 공개)Prior Art: Japanese Publication No. 2006-117179 (Published May 5, 2006)

본 발명의 목적은 드릴링 장비들로 충분한 전력을 공급하여 드릴링 작업이 안정적으로 이루어질 수 있고, 전력을 효율적으로 사용할 수 있는 해양플랜트의 전력 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a power control apparatus and method of an offshore plant that can supply a sufficient amount of electric power to drilling equipment and can stably perform a drilling operation and can efficiently use electric power.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 해양플랜트의 전력 제어 장치에 있어서, 상기 해양플랜트의 현재 생산 전력의 양 및 현재 소비 전력의 양을 이용하여 드릴링 장비의 복수의 모터들 각각에 대한 전력 리미트(power limit)를 계산하는 VMS; 상기 VMS로부터 상기 복수의 모터들 각각에 대한 전력 리미트를 수신하여 드릴링 장비 제어기로 전송하는 DCS(drilling control system) 전체 제어부; 및 상기 DCS 전체 제어부로부터 상기 복수의 모터들 각각에 대한 전력 리미트를 수신하여 상기 수신된 전력 리미트에 따라 전력 제한을 수행하는 드릴링 장비 제어기를 포함하고, 상기 DCS 전체 제어부는 상기 드릴링 장비가 정상적으로 작동하지 않는 경우 상기 VMS로부터 수신한 상기 복수의 모터들 각각에 대한 전력 리미트에 따라 전력 제한을 수행하는, 해양플랜트의 전력 제어 장치가 제공된다. According to an aspect of the present invention, there is provided a power control apparatus for an offshore plant, comprising: a plurality of motors of a drilling machine, A VMS for calculating a power limit for the power supply; A DCS (Drilling Control System) overall control unit for receiving a power limit for each of the plurality of motors from the VMS and transmitting the power limit to the drilling equipment controller; And a drilling equipment controller for receiving a power limit for each of the plurality of motors from the DCS overall control unit and performing a power limitation according to the received power limit, wherein the DCS overall control unit controls the drilling equipment to operate normally And performs power limitation according to a power limit for each of the plurality of motors received from the VMS when the power control is not performed.

특히, 상기 드릴링 장비가 정상적으로 작동하지 않는 경우, 상기 DCS 전체 제어부는 작업자로부터 상기 드릴링 장비에 대한 명령을 입력받아 상기 VMS로부터 수신한 상기 복수의 모터들 각각에 대한 전력 리미트 및 상기 입력된 명령에 따라 전력 제한 신호를 VFD로 전송할 수 있다. In particular, when the drilling equipment does not operate normally, the DCS overall control unit receives a command for the drilling equipment from an operator, calculates a power limit for each of the plurality of motors received from the VMS, The power limit signal can be transmitted to the VFD.

또한, 상기 드릴링 장비 제어기는 상기 작업자로부터 상기 드릴링 장비에 대한 명령을 입력받아, 상기 DCS 전체 제어부로부터 수신한 전력 리미트 및 상기 입력된 명령에 따라 전력 제한 신호를 VFD로 전송할 수 있다. In addition, the drilling equipment controller may receive a command for the drilling equipment from the operator, and transmit the power limit signal to the VFD according to the power limit received from the DCS overall control unit and the input command.

또한, 상기 드릴링 장비 제어기는 상기 명령을 수행하기 위해서는 상기 복수의 모터들 중 적어도 하나의 모터가 자신에게 할당된 전력 리미트를 초과하는 소비 전력이 필요한 경우에 상기 VFD로 전력 제한 신호를 전송할 수 있다. In addition, the drilling equipment controller may transmit the power restriction signal to the VFD when at least one of the plurality of motors requires power consumption exceeding the power limit allocated thereto, in order to execute the command.

또한, 상기 VFD는 상기 전력 제한 신호를 수신하면 상기 적어도 하나의 모터의 소비 전력이 상기 자신에게 할당된 전력 리미트를 초과하지 못하도록 상기 적어도 하나의 모터를 제어할 수 있다. In addition, the VFD may control the at least one motor so that the power consumption of the at least one motor does not exceed a power limit assigned to the at least one motor when the power limit signal is received.

또한, 상기 VMS는 스위치 보드로부터 상기 현재 생산 전력의 양을 수신하고 상기 VFD로부터 상기 현재 소비 전력의 양을 수신하여, 상기 현재 생산 전력의 양 및 상기 현재 소비 전력의 양을 이용하여 사용가능한 전력의 양을 계산하는 전력 관리 모듈을 포함할 수 있다. The VMS also receives the amount of the current production power from the switchboard and receives the amount of the current power consumption from the VFD, and calculates the amount of available power by using the amount of the current production power and the amount of the current power consumption. And a power management module for calculating the amount.

또한, 상기 VMS는 상기 VFD로부터 상기 드릴링 장비의 복수의 모터들 각각의 현재 소비전력의 양을 수신하고, 상기 VMS는 상기 사용가능한 전력의 양 및 상기 드릴링 장비의 복수의 모터들 각각의 현재 소비 전력의 양을 이용하여 상기 드릴링 장비의 복수의 모터들 각각에 대한 전력 리미트를 계산하여 상기 드릴링 장비 제어기로 전송하는 전력 리미트 계산 모듈을 더 포함할 수 있다. The VMS also receives from the VFD an amount of current power consumption of each of a plurality of motors of the drilling machine, the VMS being operable to calculate a current amount of power available and a current power consumption of each of a plurality of motors of the drilling machine And calculating a power limit for each of the plurality of motors of the drilling machine using the amount of the power limit calculated by the power limit calculation module.

또한, 상기 드릴링 장비 제어기는 드로워크스 제어기일 수 있다. Further, the drilling equipment controller may be a draw work controller.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 해양플랜트의 전력 제어 방법에 있어서, VMS가 상기 해양플랜트의 현재 생산 전력의 양 및 현재 소비 전력의 양을 이용하여 드릴링 장비의 복수의 모터들 각각에 대한 전력 리미트(power limit)를 계산하는 단계; 상기 VMS가 상기 복수의 모터들 각각에 대한 전력 리미트를 DCS(drilling control system) 전체 제어부로 전송하는 단계; DCS 전체 제어부가 드릴링 장비 제어기가 정상적으로 작동하는지 여부를 판단하는 단계; 상기 드릴링 장비 제어기가 정상적으로 작동하면, 상기 DCS 전체 제어부가 상기 복수의 모터들 각각에 대한 전력 리미트를 상기 드릴링 장비 제어기로 전송하고, 상기 복수의 모터들 각각에 대한 전력 리미트에 따라 상기 드릴링 장비 제어기가 전력 제한을 수행하는 단계; 및 상기 드릴링 장비 제어기가 정상적으로 작동하지 않으면, 상기 복수의 모터들 각각에 대한 전력 리미트에 따라 상기 DCS 전체 제어부가 전력 제한을 수행하는 단계를 포함하는 해양플랜트의 전력 제어 방법이 제공된다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling power of an offshore plant, the method comprising the steps of: Calculating a power limit for each of the plurality of power amplifiers; The VMS sending a power limit for each of the plurality of motors to a DCS (drilling control system) overall controller; Determining whether the DCS overall control unit is operating normally; Wherein the DCS overall control sends a power limit for each of the plurality of motors to the drilling equipment controller when the drilling equipment controller is operating normally and the drilling equipment controller Performing a power limitation; And if the drilling equipment controller does not operate normally, the DCS overall controller performs power limitation according to the power limit for each of the plurality of motors.

특히, 상기 DCS 전체 제어부가 전력 제한을 수행하는 단계는 상기 DCS 전체 제어부가 작업자로부터 상기 드릴링 장비에 대한 명령을 입력받는 단계; 및 상기 DCS 전체 제어부가 상기 복수의 모터들 각각에 대한 전력 리미트 및 상기 입력된 명령에 따라 전력 제한 신호를 VFD로 전송하는 단계를 포함할 수 있다. In particular, the step of the DCS overall controller performing the power limitation may include: receiving a command for the drilling equipment from the worker by the DCS overall controller; And transmitting the power limit signal to the VFD according to the power limit for each of the plurality of motors and the input command, by the DCS overall controller.

또한, 상기 드릴링 장비 제어기가 전력 제한을 수행하는 단계는 상기 드릴링 장비 제어기가 작업자로부터 상기 드릴링 장비에 대한 명령을 입력받는 단계; 및 상기 드릴링 장비 제어기가 상기 복수의 모터들 각각에 대한 전력 리미트 및 상기 입력된 명령에 따라 전력 제한 신호를 VFD로 전송하는 단계를 포함할 수 있다. In addition, the step of the drilling equipment controller performing the power limitation may include the steps of the drilling equipment controller receiving a command for the drilling equipment from an operator; And the drilling equipment controller sending a power limit signal to the VFD in accordance with a power limit for each of the plurality of motors and the input command.

또한, 상기 계산하는 단계는 상기 VMS가 상기 해양 플랜트의 현재 생산 전력의 양 및 현재 소비 전력의 양을 이용하여 사용가능한 전력의 양을 계산하는 단계; 및 상기 VMS는 상기 사용가능한 전력의 양 및 상기 드릴링 장비의 복수의 모터들 각각의 현재 소비 전력의 양을 이용하여 상기 드릴링 장비의 복수의 모터들 각각에 대한 전력 리미트(power limit)를 계산하는 단계를 포함할 수 있다. In addition, the calculating may include calculating the amount of power available to the VMS using the amount of current production power and the current consumption power of the offshore plant; And the VMS calculating a power limit for each of the plurality of motors of the drilling rig using the amount of available power and the current amount of power consumed by each of the plurality of motors of the drilling rig . ≪ / RTI >

또한, 상기 드릴링 장비 제어기는 드로워크스 제어기일 수 있다. Further, the drilling equipment controller may be a draw work controller.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 해양플랜트의 전력 제어 장치에 있어서, 상기 해양플랜트의 좌현, 센터 및 우현 각각의 현재 생산 전력의 양 및 상기 좌현, 상기 센터 및 상기 우현 각각의 현재 소비 전력의 양을 이용하여 드릴링 장비의 복수의 모터들 각각에 대한 전력 리미트(power limit)를 계산하는 VMS; 상기 VMS로부터 상기 복수의 모터들 각각에 대한 전력 리미트를 수신하여 드릴링 장비 제어기로 전송하는 DCS(drilling control system) 전체 제어부; 및 상기 DCS 전체 제어부로부터 상기 복수의 모터들 각각에 대한 전력 리미트를 수신하여, 상기 수신된 전력 리미트에 따라 전력 제한을 수행하는 드릴링 장비 제어기를 포함하고, 상기 DCS 전체 제어부는 상기 드릴링 장비가 정상적으로 작동하지 않는 경우 상기 VMS로부터 수신한 상기 복수의 모터들 각각에 대한 전력 리미트에 따라 전력 제한을 수행하는, 해양플랜트의 전력 제어 장치가 제공된다. According to another aspect of the present invention, there is provided a power control apparatus for an offshore plant, the power control apparatus for an offshore plant including: A VMS for calculating a power limit for each of the plurality of motors of the drilling machine using the amount of each current power consumption; A DCS (Drilling Control System) overall control unit for receiving a power limit for each of the plurality of motors from the VMS and transmitting the power limit to the drilling equipment controller; And a drilling equipment controller for receiving a power limit for each of the plurality of motors from the DCS overall control unit and for performing a power limitation according to the received power limit, wherein the DCS overall control unit The power limitation is performed according to the power limit for each of the plurality of motors received from the VMS.

특히, 상기 드릴링 장비가 정상적으로 작동하지 않는 경우, 상기 DCS 전체 제어부는 작업자로부터 상기 드릴링 장비에 대한 명령을 입력받아 상기 VMS로부터 수신한 상기 복수의 모터들 각각에 대한 전력 리미트 및 상기 입력된 명령에 따라 전력 제한 신호를 좌현 VFD, 센터 VFD 및 우현 VFD 중 적어도 하나로 전송할 수 있다. In particular, when the drilling equipment does not operate normally, the DCS overall control unit receives a command for the drilling equipment from an operator, calculates a power limit for each of the plurality of motors received from the VMS, Power limit signal to at least one of port VFD, center VFD, and starboard VFD.

또한, 상기 드릴링 장비 제어기는 상기 작업자로부터 상기 드릴링 장비에 대한 명령을 입력받아, 상기 DCS 전체 제어부로부터 수신한 전력 리미트 및 상기 입력된 명령에 따라 전력 제한 신호를 좌현 VFD, 센터 VFD 및 우현 VFD 중 적어도 하나로 전송할 수 있다. In addition, the drilling equipment controller receives a command for the drilling equipment from the operator, and receives a power limit signal received from the DCS overall control unit and a power limit signal according to the inputted command as at least a port VFD, a center VFD, and a starboard VFD Can be transmitted to one.

또한, 상기 VMS는 상기 좌현, 상기 센터 및 상기 우현 각각의 현재 생산 전력의 양 및 상기 좌현, 상기 센터 및 상기 우현 각각의 현재 소비 전력의 양을 이용하여 상기 좌현, 상기 센터 및 상기 우현 각각의 사용가능한 전력의 양을 계산하는 전력 관리 모듈을 포함할 수 있다. Also, the VMS may use the current output of each of the port, the center, and the starboard and the current consumption of each of the port, the center, and the starboard, And a power management module that calculates the amount of power available.

또한, 상기 VMS는 상기 좌현 VFD, 상기 센터 VFD 및 상기 우현 VFD 각각으로부터 상기 좌현 VFD, 상기 센터 VFD 및 상기 우현 VFD 각각에 연결된 상기 드릴링 장비의 복수의 모터들 각각의 현재 소비전력의 양을 수신하고, 상기 VMS는 상기 좌현, 상기 센터 및 상기 우현 각각의 사용가능한 전력의 양 및 상기 좌현, 상기 센터 및 상기 우현 각각에 연결된 상기 드릴링 장비의 복수의 모터들 각각의 현재 소비 전력의 양을 이용하여 상기 드릴링 장비의 복수의 모터들 각각에 대한 전력 리미트를 계산하여 상기 드릴링 장비 제어기로 전송하는 전력 리미트 계산 모듈을 더 포함할 수 있다 Further, the VMS receives the current power consumption amount of each of the plurality of motors of the drilling rig connected to the port VFD, the center VFD and the starboard VFD from the port VFD, the center VFD and the starboard VFD, respectively , The VMS calculates the amount of available power of each of the port, the center and the starboard and the amount of current consumption of each of the plurality of motors of the drilling rig connected to the port, the center, And a power limit calculation module for calculating a power limit for each of the plurality of motors of the drilling machine and transmitting the calculated power limit to the drilling machine controller

또한, 상기 드릴링 장비 제어기는 드로워크스 제어기일 수 있다. Further, the drilling equipment controller may be a draw work controller.

본 발명의 실시예에 따르면, 남는 전력의 일정부분을 드릴링 장비에 분배하고, VMS가 전력 리미트를 DCS로 전송하고, DCS가 전력 리미트에 따라 전력 제한을 수행함으로써 드릴링 장비에게 충분한 전력을 공급할 수 있어서 드릴링 작업이 안정적으로 이루어질 수 있고, 전력을 효율적으로 사용할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a portion of the remaining power may be distributed to drilling equipment, the VMS may transmit power limits to the DCS, and the DCS may provide sufficient power to the drilling rig by performing power limits in accordance with the power limit The drilling operation can be performed stably and the electric power can be used efficiently.

그리고, 드릴링 장비 제어기가 고장난 경우에는 DCS 전체 제어부가 직접 전력 제한을 수행함으로써, 드릴링 장비 제어기가 고장난 경우에도 전력 제한이 정상적으로 수행될 수 있다. When the drilling machine controller fails, the DCS overall controller performs the power limitation directly, so that the power limitation can be normally performed even if the drilling machine controller fails.

도 1은 종래 기술에 따른 해양플랜트의 전력 공급 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 종래 기술에 따른 해양 플랜트의 전력 제어 장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 해양플랜트의 전력 공급 시스템을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3에서 A 부분을 자세히 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 해양 플랜트의 전력 제어 장치를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 해양 플랜트의 전력 제어 방법을 나타낸 흐름도이다. 1 shows a power supply system of an offshore plant according to the prior art.
2 is a view showing a power control apparatus of a marine plant according to the prior art.
3 is a diagram illustrating a power supply system of an offshore plant according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a detailed view of the portion A in FIG.
5 is a diagram illustrating a power control apparatus of a marine plant according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a power control method of a marine plant according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

먼저, 도 3 및 4를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 해양플랜트의 전력 공급 시스템을 설명한다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 해양플랜트의 전력 공급 시스템을 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3에서 A 부분을 자세히 나타낸 도면이다. First, referring to Figs. 3 and 4, a power supply system of an offshore plant according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a view showing a power supply system of a marine plant according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a detailed view of a portion A in FIG.

도 3에 도시된 바와 같이, 해양플랜트는 3 개의 구역, 즉, 좌현, 센터 및 우현으로 나눠질 수 있고, 각 구역에 발전기, 스위치 보드 및 VFD가 설치될 수 있다. 도 3에서는 좌현, 센터 및 우현 각각에 2 개의 발전기 및 1 개의 VFD가 설치된 경우를 예시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 다양한 개수의 발전기 및 VFD가 설치될 수 있다. As shown in FIG. 3, the offshore plant can be divided into three zones: port, center, and starboard, and a generator, switchboard, and VFD can be installed in each zone. In FIG. 3, two generators and one VFD are installed in the port, center, and starboard, respectively. However, the present invention is not limited to this, and various numbers of generators and VFDs may be installed.

각 구역에서, 발전기가 생산한 전력은 AC 버스로 공급되고, AC 버스에는 쓰러스터 모터 및 VFD로 전력을 공급한다. VFD의 DC 버스에는 드릴링 장비의 모터들이 연결되어 있어서, DC 버스는 드릴링 장비의 모터들로 전력을 공급한다. In each zone, the power produced by the generator is supplied to the AC bus, and the AC bus is powered by the thruster motor and VFD. The DC bus of the VFD is connected to the motors of the drilling rig, so that the DC bus powers the motors of the drilling rig.

도 4를 참조하여, 좌현의 전력 공급 방법을 예시적으로 설명한다. 센터 및 우현도 좌현과 유사한 방식으로 전력이 공급된다.With reference to Fig. 4, a method of supplying power to the port will be described by way of example. The center and starboard are powered in a similar manner to the port.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전력 공급 시스템은 발전기(310), AC/DC 변환기(320), DC 버스(bus)(321), VFD(variable frequency drive) 제어부(330), DC/DC 변환기(351 내지 353), DC/AC 변환기(340 내지 349), 전력 부하(360 내지 369), 전력 저장부(371 내지 373) 및 저항부(381 내지 383)를 포함한다. 4, the power supply system according to the embodiment of the present invention includes a generator 310, an AC / DC converter 320, a DC bus 321, a variable frequency drive (VFD) controller 330 DC / DC converters 351 to 353, DC / AC converters 340 to 349, power loads 360 to 369, power storage units 371 to 373, and resistance units 381 to 383.

발전기(310)는 해양플랜트에서 필요한 전력을 생산하는 장치로서, AC 버스를 통해 AC/DC 변환기(320)로 연결된다. 발전기(310)에서 생산된 전력은 변압기에서 전력 부하들에서 사용하기 적절한 전압으로 변경된 후, AC/DC 변환기(320)로 공급될 수 있다. 발전기(310)는 교류 발전기로서 교류 전력을 생산할 수 있다.The generator 310 is a device that produces the necessary power in an offshore plant and is connected to an AC / DC converter 320 via an AC bus. The power produced by the generator 310 may be supplied to the AC / DC converter 320 after the transformer is changed to a voltage suitable for use in the power loads. The generator 310 may produce AC power as an alternator.

AC/DC 변환기(320)는 발전기(310)에서 생산된 교류 전력을 직류로 변환하여 DC 버스(321)로 공급한다. The AC / DC converter 320 converts the AC power produced by the generator 310 into DC power and supplies the DC power to the DC bus 321.

DC 버스(321)는 DC 버스(321)에 연결되어 있는 전력 부하로 전력을 공급한다. 직류 전력을 이용하는 전력 부하는 DC 버스(321)에 바로 연결될 수 있고, 교류 전력을 이용하는 전력 부하는 DC/AC 변환기(340 내지 349)를 통해 DC 버스(321)에 연결될 수 있다. The DC bus 321 supplies power to the power load connected to the DC bus 321. A power load using direct current power can be directly connected to the DC bus 321 and a power load using AC power can be connected to the DC bus 321 through DC / AC converters 340 to 349.

도 4에 도시된 전력 부하들(360 내지 369)은 교류 전력을 이용하는 전력 부하들로서, DC/AC 변환기(340 내지 349)를 통해 DC 버스(321)에 연결되어 있다. DC/AC 변환기(340 내지 349)는 DC 버스(321)로부터 공급받은 직류를 교류로 변환하여 전력 부하(360 내지 369)로 공급한다. The power loads 360 to 369 shown in FIG. 4 are power loads using AC power and are connected to the DC bus 321 through DC / AC converters 340 to 349. The DC / AC converters 340 to 349 convert the DC supplied from the DC bus 321 to AC and supply the AC to the power loads 360 to 369.

전력 부하들(360 내지 369) 각각은 드로워크스 모터, 탑드라이브 모터, 머드 펌프 모터 및 시멘트 펌프 모터 중 하나일 수 있다. 도 3과 같이, 해양플랜트에는 2 개의 드로워크스, 2 개의 탑드라이브, 4 개의 머드펌프 및 2 개의 시멘트 펌프가 설치될 수 있고, 2개의 드로워크스들 각각은 7개의 모터에 연결되고, 2개의 탑드라이브들 각각은 2 개의 모터에 연결되고, 4 개의 머드 펌프들 각각은 2 개의 모터에 연결되고, 2개의 시멘트 펌프들 중 하나는 2 개의 모터와 연결되고, 다른 하나는 1 개의 모터와 연결될 수 있다. 드로워크스, 탑드라이브, 머드 펌프 및 시멘트 펌프의 개수 및 드로워크스 모터, 탑드라이브 모터, 머드 펌프 모터 및 시멘트 펌프 모터의 개수는 예시적인 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. Each of the power loads 360 to 369 may be one of a draw work motor, a top drive motor, a mud pump motor, and a cement pump motor. As shown in FIG. 3, the marine plant may be provided with two drawworks, two tower drives, four mud pumps, and two cement pumps, each of which is connected to seven motors, Each of the top drives is connected to two motors, each of the four mud pumps is connected to two motors, one of the two cement pumps is connected to two motors, and the other is connected to one motor . The number of drawways, top drives, mud pumps and cement pumps, and the number of draw walk motors, top drive motors, mud pump motors, and cement pump motors are exemplary and the present invention is not limited thereto.

도 3 및 4에는, 좌현 VFD의 DC 버스(321)에는 전력 부하로서 메인 드로워크스의 모터 3 대(360 내지 362), 탑드라이브 모터 2대 (363 내지 364), 머드펌프 모터 2 대(365 내지 366), 시멘트 펌프 모터 1대(367), 보조 드로워크스 모터 2대(368 내지 369)가 연결되어 있고, 센터 VFD의 DC 버스에는 전력 부하로서 메인 드로워크스의 모터 2 개, 머드펌프 모터 4 개, 시멘트 펌프 모터 1 개, 보조 드로워크스 모터 2 개가 연결되어 있고, 우현 VFD의 DC 버스에는 전력 부하로서 메인 드로워크스의 모터 2 개, 보조 드로워크스의 모터 3 개, 탑드라이브 모터 2 개, 머드펌프 모터 2 개, 시멘트 펌프 모터 1 개가 연결되어 있다. 3 and 4, the DC bus 321 of the port VFD is provided with three motors 360 to 362 of the main draw work as power loads, two top drive motors 363 to 364, two mud pump motors 365 366, 369, 368, 369, 368, and 369. The DC bus of the center VFD is connected to two motors of the main draw work as a power load, There are four motors, one cement pump motor and two auxiliary draw work motors. The DC bus of starboard VFD has two motors of main draw work as power load, three motors of auxiliary draw work, Two motors, two mud pump motors and one cement pump motor are connected.

드로워크스는 드릴 파이프 등의 시추 장비를 올리고 내리는 동작을 반복하므로, 드로워크스의 모터는 정격으로 회전하다가 회전을 갑자기 멈추거나 반대방향으로 회전하는 등 제동이 자주 발생하는 운전 특성상, 드로워크스의 모터에서는 회생 전력이 발생한다. Since the drill works are repeatedly moving up and down drilling equipment such as drill pipes, the drill works' motor rotates at the rated speed and suddenly stops rotating or rotates in the opposite direction. Regenerative power is generated in the motor.

탑드라이브는 시추 작업에서 시추 및 파이프 체결을 위한 동력을 제공하는 장비로서, 탑드라이브의 모터도 정격으로 회전하다가 회전을 갑자기 멈추거나 반대방향으로 회전하는 등 제동이 자주 발생하여 회생 전력이 발생한다. The Top Drive is a device that provides power for drilling and piping in drilling operations. The motor of the top drive also rotates at rated speed and suddenly stops rotation or rotates in the opposite direction. Frequent braking occurs and regenerative power is generated.

전력 저장부(371 내지 373)는 DC 버스(321)의 전압이 제1 시간 동안 제1 임계치 이상을 유지하면 DC 버스(321)로부터 전력을 공급받아 전력을 저장하고, DC 버스(321)의 전압이 제2 시간 동안 제2 임계치 이하를 유지하면 DC 버스(321)로 전력을 공급한다. 예를 들어, DC 버스(321)가 720 V용이고 750 V 이상이 되면 트립된다고 가정하면, 제1 임계치는 740 V로 설정될 수 있다.The power storage units 371 to 373 receive power from the DC bus 321 to store power when the voltage of the DC bus 321 is maintained over the first threshold value for the first time, And maintains the second threshold value or less for the second time, the power is supplied to the DC bus 321. For example, assuming that the DC bus 321 is for 720 V and trips when it is 750 V or more, the first threshold may be set to 740 V. [

DC/DC 변환기(351 내지 353)는 DC 버스(321)의 전압을 측정하다가 제1 시간 동안 제1 임계치 이상을 유지하면 DC 버스(321)로부터 전력 저장부(371 내지 373)로 전력을 공급하여 전력 저장부(371 내지 373)에 전력이 저장되도록 하고, DC 버스(321)의 전압이 제2 시간 동안 제2 임계치 이하를 유지하면 전력 저장부(371 내지 373)로부터 DC 버스(321)로 전력이 흐르게 하여 전력 저장부(371 내지 373)로부터 DC 버스(321)로 전력이 공급되도록 한다. The DC / DC converters 351 to 353 measure the voltage of the DC bus 321 and supply power from the DC bus 321 to the power storage units 371 to 373 when the voltage is maintained over the first threshold value for the first time Power is stored in the power storage units 371 to 373 and power is supplied from the power storage units 371 to 373 to the DC bus 321 when the voltage of the DC bus 321 is maintained below the second threshold value for the second time So that power is supplied from the power storage units 371 to 373 to the DC bus 321. [

전력 부하(360 내지 364, 368 내지 369)에서 회생 전력이 발생하면 DC 버스(321)의 전압이 올라가고, 전력 부하(360 내지 364, 368 내지 369)의 소비전력이 갑자기 올라가면 DC 버스(321)의 전압이 떨어진다. When the regenerative power is generated in the power loads 360 to 364 and 368 to 369, the voltage of the DC bus 321 rises, and when the power consumption of the power loads 360 to 364 and 368 to 369 suddenly rises, Voltage drops.

즉, 전력 부하(360 내지 364, 368 내지 369)에서 회생 전력이 발생하면 DC 버스(321)의 전압이 올라가고, DC 버스(321)의 전압이 제1 시간 동안 제1 임계치 이상을 유지하면 DC/DC 변환기(351 내지 353)가 전력 저장부(371 내지 373)로 전력을 공급하여 전력 저장부(371 내지 373)에 전력이 저장되도록 함으로써 전력 부하(360 내지 364, 368 내지 369)에서 발생된 회생 전력이 전력 저장부(371 내지 373)에 저장되게 된다.That is, when the regenerative power is generated in the power load (360 to 364, 368 to 369), the voltage of the DC bus 321 rises, and when the voltage of the DC bus 321 maintains the first threshold or more for the first time, DC converters 351 to 353 supply power to the power storage units 371 to 373 so that power is stored in the power storage units 371 to 373 so that the regenerated power generated in the power loads 360 to 364 and 368 to 369 Power is stored in the power storage units 371 to 373.

그리고, 전력 부하(360 내지 364, 368 내지 369)의 소비전력이 갑자기 올라가면 DC 버스(321)의 전압이 내려가고, DC 버스(321)의 전압이 제2 시간 동안 제2 임계치 이하를 유지하면 DC/DC 변환기(351 내지 353)가 전력 저장부(371 내지 373)로부터 DC 버스(321)로 전력이 흐르게 하여 전력 저장부(371 내지 373)로부터 DC 버스(321)로 전력이 공급되도록 한다. 전력 저장부(371 내지 373)는 울트라 캐패시터, 캐패시터, 배터리 및 플라이휠(fly wheel) 중 적어도 하나일 수 있다. 특히, 전력 저장부(371 내지 373)가 울트라 캐패시터인 경우, 울트라 캐패시터는 반응속도가 발전기(310)보다 빨라서 전력 부하(360 내지 364, 368 내지 369)의 소비전력이 갑자기 올라갈 때, 전력 부하(360 내지 364, 368 내지 369)에 빠르게 전력을 공급할 수 있다. When the power consumption of the power loads 360 to 364 and 368 to 369 suddenly rises and the voltage of the DC bus 321 decreases and the voltage of the DC bus 321 keeps below the second threshold value for the second time, DC converters 351 to 353 cause electric power to flow from the power storage units 371 to 373 to the DC bus 321 to supply power from the power storage units 371 to 373 to the DC bus 321. [ The power storage units 371 to 373 may be at least one of an ultracapacitor, a capacitor, a battery, and a fly wheel. Particularly, when the power storage units 371 to 373 are ultracapacitors, the ultracapacitors are operated in such a manner that when the reaction speed is faster than the generator 310 and the power consumption of the power loads 360 to 364 and 368 to 369 suddenly rises, 360 to 364, and 368 to 369, respectively.

또한, 전력 저장부(371 내지 373)는 과도 상태 또는 정전 발생 시에도 DC 버스(321)로 전력을 공급한다. 과도 상태 또는 정전 발생을 감지하는 센서(391)가 과도 상태 또는 정전을 감지하면 감지신호를 DC/DC 변환기(351 내지 353)로 전송하고 DC/DC 변환기(351 내지 353)가 전력 저장부(371 내지 373)로부터 DC 버스(321)로 전력이 공급되도록 한다. In addition, the power storage units 371 to 373 supply power to the DC bus 321 even when a transient state or a power failure occurs. DC / DC converters 351 to 353 transmit detection signals to the DC / DC converters 351 to 353 when the sensor 391 detecting a transient state or occurrence of a power failure senses a transient state or a power failure, To 373) to the DC bus 321. The DC bus < RTI ID = 0.0 > 321 < / RTI >

센서(391)는 스위치 보드 및 DC 버스(321) 중 적어도 한 곳에 설치될 수 있다. The sensor 391 may be installed in at least one of the switch board and the DC bus 321.

드로워크스 및 탑드라이브와 같은 드릴링 장비의 경우 갑작스럽게 전력 공급이 중단되는 경우 위험한 상황이 초래될 수 있다. 따라서, 과도 상태 또는 정전 발생 시 전력 저장부(371 내지 373)가 DC 버스(321)로 전력을 공급함으로써 드릴링 장비가 안전하게 셧다운(shutdown)할 수 있다. For drilling equipment such as drawways and top drives, sudden power outages can lead to dangerous situations. Thus, the power storage units 371 to 373 can supply power to the DC bus 321 in the event of a transient or outage, so that the drilling equipment can safely shut down.

저항부(381 내지 383)는 DC 버스(321)의 전압이 제3 시간 동안 제1 임계치 이상을 유지하면 전력을 소모한다. 이때, 제3 시간은 제1 시간보다 더 긴 시간이다. The resistive portions 381 to 383 consume power when the voltage of the DC bus 321 is maintained above the first threshold value for the third time. At this time, the third time is longer than the first time.

전력 부하(360 내지 364, 368 내지 369)에서 회생 전력이 발생하면 DC 버스(321)의 전압이 올라가고 제1 시간 동안 제1 임계치 이상을 유지하면 전력 저장부(371 내지 373)가 전력을 저장한다. 그리고, 전력 저장부(371 내지 373)의 용량이 다 찬 경우에는 DC 버스(321)의 전압이 떨어지지 않고 계속 제1 임계치 이상을 유지하게 된다. 따라서 DC 버스(321)의 전압이 제3 시간 동안 제1 임계치 이상을 유지한다는 것은 전력 저장부(371 내지 373)의 용량이 다 찬 것으로 판단될 수 있다. 그런데, 전력 저장부(371 내지 373)의 용량이 다 찬 상태에서 회생 전력이 계속 발생하면 DC 버스(321)의 전압이 계속 올라가서 DC 버스(321)가 트립될 수 있다. 따라서, DC 버스(321)의 전압이 제3 시간 동안 제1 임계치 이상을 유지하면 DC/DC 변환기(351 내지 353)는 저항부(381 내지 383)가 전력을 소모하도록 한다. When the regenerative power is generated in the power loads 360 to 364 and 368 to 369, the power storage units 371 to 373 store the power when the voltage of the DC bus 321 rises and maintains the first threshold value or more for the first time . When the capacities of the power storage units 371 to 373 are full, the voltage of the DC bus 321 does not drop and continues to be maintained above the first threshold value. Therefore, it can be determined that the capacity of the power storage units 371 to 373 is sufficient that the voltage of the DC bus 321 is maintained above the first threshold value for the third time. If the regenerative power continues to be generated when the capacities of the power storage units 371 to 373 are full, the voltage of the DC bus 321 continues to rise and the DC bus 321 can be tripped. Therefore, when the voltage of the DC bus 321 is maintained above the first threshold value for the third time, the DC / DC converters 351 to 353 cause the resistance portions 381 to 383 to consume power.

도 3에는 3 개의 전력 저장부(371 내지 373) 및 3 개의 저항부(381 내지 383)가 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 다양한 개수의 전력 저장부와 저항부를 포함할 수 있다. Although three power storage units 371 to 373 and three resistance units 381 to 383 are illustrated in FIG. 3, the present invention is not limited thereto and may include various numbers of power storage units and resistor units.

다음으로, 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 해양 플랜트의 전력 제어 장치를 설명한다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 해양 플랜트의 전력 제어 장치를 나타낸 도면이다. Next, a power control apparatus for an offshore plant according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5 is a diagram illustrating a power control apparatus of a marine plant according to an embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 해양 플랜트의 전력 제어 장치는 VMS(510), DCS(drilling control system) 전체 제어부(560), 드릴링 장비 제어기(520), 좌현 VFD(530), 센터 VFD(540) 및 우현 VFD(550)를 포함한다. 5, a power control apparatus for a marine plant according to an embodiment of the present invention includes a VMS 510, a drilling control system (DCS) overall control unit 560, a drilling equipment controller 520, a port VFD 530 ), A center VFD 540, and a starboard VFD 550.

VMS(510)는 해양 플랜트의 현재 생산 전력의 양 및 현재 소비 전력의 양을 고려하여 복수의 드릴링 장비들 각각의 복수의 모터들 각각에 대한 전력 리미트(power limit)를 계산하여 DCS 전체 제어부(560)로 전송한다. The VMS 510 calculates a power limit for each of the plurality of motors of each of the plurality of drilling equipments in consideration of the amount of current production power of the offshore plant and the amount of current power consumption, ).

이때, VMS(510)는 해양 플랜트의 구역들, 예를 들어, 좌현, 센터 및 우현 각각의 현재 생산 전력의 양 및 현재 소비 전력의 양을 고려하여 좌현, 센터 및 우현 각각의 VFD에 연결된 복수의 모터들 각각에 대한 전력 리미트를 계산하여 DCS 전체 제어부(560)로 전송할 수 있다. 즉, 도 3과 같은 시스템을 예로 들어 설명하면, VMS(510)는 좌현의 현재 생산 전력의 양과 좌현의 현재 소비 전력의 양을 고려하여 좌현의 VFD에 연결된 메인 드로워크스의 3 개의 모터들, 보조 드로워크스의 2 개의 모터들, 메인 탑드라이브의 모터, 보조 탑드라이브의 모터, 제2 머드 펌프의 2 개의 모터들, 제1 시멘트 펌프의 모터 각각에 대한 전력 리미트를 계산한다. At this time, the VMS 510 determines a plurality of VFDs connected to the respective VFDs of the port, center, and star, taking into consideration the current production power amount and the current power consumption of each of the zones of the offshore plant, The power limit for each of the motors may be calculated and transmitted to the DCS overall controller 560. [ 3, the VMS 510 includes three motors of the main drawways connected to the VFD of the port in consideration of the amount of the current output power of the port and the current power consumption of the port, The power limit for the two motors of the auxiliary draw work, the motor of the main top drive, the motor of the auxiliary top drive, the two motors of the second mud pump, and the motor of the first cement pump are calculated.

도 5에 도시된 바와 같이, VMS(510)는 전력 관리 모듈(511) 및 전력 리미트 계산 모듈(512)을 포함한다. As shown in FIG. 5, the VMS 510 includes a power management module 511 and a power limit calculation module 512.

전력 관리 모듈(511)은 스위치 보드로부터 현재 생산 전력의 양을 수신하고, VFD로부터 현재 소비 전력의 양을 수신하여, 현재 생산 전력의 양 및 현재 소비 전력의 양을 이용하여 사용가능한 전력의 양을 계산하여, 전력 리미트 계산 모듈(512)로 전송한다. 이때, 전력 관리 모듈(511)은 VFD의 VFD 제어부로부터 VFD에 연결된 모터들 각각의 현재 소비 전력의 양을 수신할 수 있다. The power management module 511 receives the current amount of production power from the switchboard, receives the current amount of power consumption from the VFD, and calculates the amount of available power using the amount of current production power and the current amount of power consumption And transmits it to the power limit calculation module 512. At this time, the power management module 511 can receive the current power consumption amount of each of the motors connected to the VFD from the VFD control unit of the VFD.

전력 관리 모듈(511)은 좌현, 센터 및 우현 각각의 스위치 보드로부터 좌현, 센터 및 우현 각각의 현재 생산 전력의 양을 수신하고, 좌현, 센터 및 우현 각각의 VFD로부터 좌현, 센터 및 우현 각각의 VFD에 연결된 복수의 드릴링 장비들의 모터들 각각의 현재 소비 전력의 양을 수신하여, 좌현, 센터 및 우현 각각의 사용가능한 전력의 양을 계산할 수 있다. 이때, 전력 관리 모듈(511)은 좌현, 센터 및 우현 각각의 현재 생산 전력의 양으로부터 좌현, 센터 및 우현 각각의 VFD에 연결된 복수의 드릴링 장비의 모터들 각각의 현재 소비 전력의 합, 즉, 좌현, 센터 및 우현 각각의 현재 소비 전력의 양을 감산하여 좌현, 센터 및 우현 각각의 사용가능한 전력의 양을 계산할 수 있다. 전력 관리 모듈(511)은 좌현, 센터 및 우현 각각의 사용가능한 전력의 양을 전력 리미트 계산 모듈(512)로 전송할 수 있다. The power management module 511 receives the amount of current production power of each of the port, center, and star from each switchboard of the port, center, and star, and calculates the VFD of each port, center, The amount of current power of each of the motors of the plurality of drilling rigs connected to the power plant can be received and the amount of available power of each port, center, and starboard can be calculated. At this time, the power management module 511 calculates the sum of the current power consumption of each of the motors of the plurality of drilling equipments connected to the VFD of the port, center, and star, respectively, from the current production power of each of the port, The center, and the star, respectively, to calculate the amount of available power for each port, center, and star. The power management module 511 may transmit the amount of available power of each port, center, and starboard to the power limit calculation module 512.

전력 리미트 계산 모듈(512)은 사용가능한 전력의 양 및 복수의 드릴링 장비들의 모터들 각각의 현재 소비 전력의 양을 고려하여 복수의 드릴링 장비들의 모터들 각각에 대한 전력 리미트(power limit)를 계산하여 DCS 전체 제어부(560)로 전송한다.The power limit calculation module 512 calculates the power limit for each of the motors of the plurality of drilling rigs taking into account the amount of power available and the current amount of power consumed by each of the motors of the plurality of drilling rigs DCS total control unit 560. [

이때, 전력 리미트 계산 모듈(512)은 좌현, 센터 및 우현 각각의 사용가능한 전력의 양 및 좌현, 센터 및 우현 각각의 VFD에 연결된 복수의 드릴링 장비들의 모터들 각각의 현재 소비 전력의 양을 이용하여 복수의 드릴링 장비들 각각의 복수의 모터들 각각에 대한 전력 리미트(power limit)를 계산하여, DCS 전체 제어부(560)로 전송할 수 있다. At this time, the power limit calculation module 512 uses the current power consumption amount of each of the motors of the plurality of drilling equipment connected to the VFD of each of the port, center, and star, respectively, The power limit for each of the plurality of motors of each of the plurality of drilling equipments can be calculated and transmitted to the DCS overall controller 560. [

전력 리미트 계산 모듈(512)은 좌현, 센터 및 우현 각각의 사용가능한 전력의 양을 좌현, 센터 및 우현 각각의 VFD에 연결된 복수의 드릴링 장비들의 모터들의 개수로 나눈 값을 좌현, 센터 및 우현 각각의 VFD에 연결된 복수의 드릴링 장비들의 모터들 각각의 현재 소비 전력의 양과 합산하여 복수의 드릴링 장비들의 모터들 각각에 대한 전력 리미트를 계산할 수 있다. 예를 들어, 도 3에서, 좌현의 사용가능한 전력의 양을 A라고 하면, 좌현의 VFD에는 10개의 모터가 연결되어 있으므로, 전력 리미트 계산 모듈(512)은 좌현의 VFD에 연결된 모터들 각각의 현재 소비전력의 양과 A/10의 합을 좌현의 VFD에 연결된 모터들 각각에 대한 전력 리미트로 결정할 수 있다. The power limit calculation module 512 divides the amount of usable power of each of the port, center and star by the number of motors of a plurality of drilling equipments connected to the VFD of the port, center, and star, respectively, The power limit for each of the motors of the plurality of drilling rigs can be calculated by summing with the current power consumption of each of the motors of the plurality of drilling rigs connected to the VFD. For example, in FIG. 3, assuming that the amount of usable power of the port is A, ten motors are connected to the port VFD, so that the power limit calculation module 512 calculates the current of each of the motors connected to the port VFD The amount of power consumption and the sum of A / 10 can be determined by the power limit for each of the motors connected to the VFD of the port.

또는, 전력 리미트 계산 모듈(512)은 좌현, 센터 및 우현 각각의 사용가능한 전력의 양을 좌현, 센터 및 우현 각각의 VFD에 연결된 복수의 드릴링 장비들의 모터들 중 동작중인 모터들의 개수로 나눈 값을 좌현, 센터 및 우현 각각의 VFD에 연결된 복수의 드릴링 장비들의 모터들 각각의 현재 소비 전력과 합산하여 복수의 드릴링 장비들의 모터들 각각에 대한 전력 리미트를 계산할 수 있다. 예를 들어, 도 3에서, 좌현의 사용가능한 전력의 양을 A라고 하고, 좌현의 VFD에 연결된 10개의 모터 중 4개의 모터들이 동작중이라면, 전력 리미트 계산 모듈(512)은 좌현의 VFD에 연결된 모터들 각각의 현재 소비전력과 A/4의 합을 좌현의 VFD에 연결된 모터들 각각에 대한 전력 리미트로 결정할 수 있다. Alternatively, the power limit calculation module 512 may divide the amount of available power of each of the port, center, and starboards by the number of motors in operation among the motors of the plurality of drilling rigs connected to the VFDs of the port, center, The power limit for each of the motors of the plurality of drilling rigs can be calculated by summing with the current power consumption of each of the motors of the plurality of drilling rigs coupled to the VFD of each port, center, and star. For example, in FIG. 3, if the amount of available power at the port is A and the four motors out of the ten motors connected to the port VFD are in operation, the power limit calculation module 512 is connected to the VFD at the port The sum of the current power and the A / 4 of each of the motors can be determined by the power limit for each of the motors connected to the port's VFD.

드릴링 장비 제어기(520)는 드릴링에 관련된 장비를 제어한다. 드릴링은 자원을 채취하기 위해 해저에 구멍을 뚫는 작업이고, 드릴링에 관련된 장비에는 드로워크스, 탑드라이브, 머드 펌프, 시멘트 펌프 등이 있다. 따라서, 드릴링 장비 제어기(520)는 드로워크스 제어기, 탑드라이브 제어기, 머드 펌프 제어기, 시멘트 펌프 제어기일 수 있다. Drilling machine controller 520 controls the equipment involved in drilling. Drilling is a drilling operation in the seabed to collect resources. Drilling equipment includes drill works, top drives, mud pumps, and cement pumps. Thus, the drilling rig controller 520 may be a draw walk controller, a top drive controller, a mud pump controller, or a cement pump controller.

드로워크스는 드로워크스 모터에 의해 구동되고, 탑드라이브는 탑드라이브 모터에 의해 구동되고, 머드 펌프는 머드 펌프 모터에 의해 구동되고, 세멘트 펌프는 시멘트 펌프 모터에 의해 구동된다.The draw work is driven by a draw work motor, the top drive is driven by a top drive motor, the mud pump is driven by a mud pump motor, and the cement pump is driven by a cement pump motor.

드로워크스 제어기는 드로워크스 모터와 같은 드로워크스 관련 장비들을 제어하고, 탑드라이브 제어기는 탑드라이브 모터와 같은 탑드라이브 관련 장비들을 제어하고, 머드 펌프 제어기는 머드 펌프 모터와 같은 머드 펌프 관련 장비들을 제어하고, 시멘트 펌프 제어기는 시멘트 펌프 모터와 같은 시멘트 펌프 관련 장비들을 제어한다. 드로워크스 제어기, 탑드라이브 제어기, 머드 펌프 제어기, 시멘트 펌프 제어기는 드릴링 제어 시스템(DCS, drilling control system)을 구성할 수 있다. The draw-work controller controls draw-related equipment such as draw work motors. The top drive controller controls top-drive related equipment such as top drive motors. The mud pump controller controls the mud pump related equipment And the cement pump controller controls the cement pump related equipment such as the cement pump motor. The draw work controller, the top drive controller, the mud pump controller, and the cement pump controller can constitute a drilling control system (DCS).

DCS 전체 제어부(560)는 DCS를 전체적으로 제어하는 부분으로서, 드릴링 장비 제어기(520)들, 즉, 드로워크스 제어기, 탑드라이브 제어기, 머드 펌프 제어기, 시멘트 펌프 제어기를 모니터링하고 제어한다. The DCS overall control unit 560 is a part that controls the DCS as a whole and monitors and controls the drilling equipment controllers 520, i.e., the draw work controller, the top drive controller, the mud pump controller, and the cement pump controller.

DCS 전체 제어부(560)는 VMS(510)로부터 드릴링 장비들의 모터들 각각에 대한 전력 리미트를 수신하여 해당 드릴링 장비 제어기(520)로 전송한다. 도 5에는 하나의 드릴링 장비 제어기가 도시되어 있으나, 이는 도시의 편의상 하나의 드릴링 장비를 도시한 것이고, DCS 전체 제어부(560)는 복수의 드릴링 장비 제어기들 각각(520)으로 해당 드릴링 장비의 모터들에 대한 전력 리미트를 전송할 수 있다. The DCS overall control unit 560 receives the power limit for each of the motors of the drilling equipment from the VMS 510 and transmits the power limit to the drilling equipment controller 520. 5 illustrates one drilling rig for convenience of illustration, and the DCS overall controller 560 controls each of the plurality of drilling rig controllers 520 with motors < RTI ID = 0.0 >Lt; / RTI > can be transmitted.

드릴링 장비 제어기(520)는 DCS 전체 제어부(560)로부터 자신이 제어하는 드릴링 장비의 모터들 각각에 대한 전력 리미트(power limit)를 수신하고, 수신된 전력 리미트에 따라 전력 제한을 수행한다. 즉, 작업자로부터 드릴링 장비에 대한 명령을 입력받아, 수신된 전력 리미트 및 입력된 명령에 따라 VFD로 전력 제한 신호를 전송한다. 이때, 드릴링 장비 제어기(520)는 입력된 명령을 수행하기 위해서는 드릴링 장비의 모터들 중 적어도 하나의 모터가 자신에게 할당된 전력 리미트를 초과하는 소비 전력이 필요한 경우에 상기 적어도 하나의 모터가 연결된 VFD로 전력 제한 신호를 전송할 수 있다. The drilling rig controller 520 receives a power limit for each of the motors of the drilling rig that it controls from the DCS overall controller 560 and performs a power limit according to the received power limit. That is, a command for the drilling equipment is input from the operator, and the power limit signal is transmitted to the VFD according to the received power limit and the inputted command. At this time, when the drilling machine controller 520 determines that at least one of the motors of the drilling machine needs power consumption exceeding the power limit allocated thereto, Lt; / RTI >

DCS 전체 제어부(560)는 드릴링 장비 제어기(520)가 정상적으로 작동하지 않는 경우에는 드릴링 장비 제어기(520)로 전력 리미트를 전송하지 않고, 전력 리미트에 따라 전력 제한을 수행한다. 즉, 작업자로부터 드릴링 장비에 대한 명령을 입력받아, 전력 리미트 및 입력된 명령에 따라 VFD로 전력 제한 신호를 전송한다. 이때, DCS 전체 제어부(560)는 입력된 명령을 수행하기 위해서는 드릴링 장비의 모터들 중 적어도 하나의 모터가 자신에게 할당된 전력 리미트를 초과하는 소비 전력이 필요한 경우에 상기 적어도 하나의 모터가 연결된 VFD로 전력 제한 신호를 전송할 수 있다. The DCS overall control unit 560 performs power limitation according to the power limit without transmitting the power limit to the drilling equipment controller 520 when the drilling equipment controller 520 is not operating normally. That is, a command for the drilling equipment is inputted from the operator, and the power limit signal is transmitted to the VFD according to the power limit and the inputted command. If at least one of the motors of the drilling machine requires power consumption exceeding the power limit allocated thereto, the DCS overall controller 560 may control the VFD Lt; / RTI >

좌현 VFD(530), 센터 VFD(540) 및 우현 VFD(550)는 전력 제한 신호를 수신하면 수신된 전력 제한 신호가 전력 제한을 요청하는 모터의 소비 전력이 자신의 전력 리미트를 초과하지 못하도록 해당 모터를 제어한다. The port VFD 530, the center VFD 540, and the starboard VFD 550 receive a power limit signal so that the received power limit signal does not exceed the power limit of the motor, .

다음으로, 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 해양 플랜트의 전력 제어 방법을 설명한다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 해양 플랜트의 전력 제어 방법을 나타낸 흐름도이다. Next, a power control method of an offshore plant according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6 is a flowchart illustrating a power control method of a marine plant according to an embodiment of the present invention.

전력 관리 모듈(511)은 스위치 보드로부터 현재 생산 전력의 양을 수신하고(S610), VFD로부터 현재 소비 전력의 양을 수신하여(S620), 현재 생산 전력의 양 및 현재 소비 전력의 양을 이용하여 사용가능한 전력의 양을 계산하여 전력 리미트 계산 모듈(512)로 전송한다(S630).The power management module 511 receives the current amount of production power from the switchboard (S610), receives the amount of current power consumption from the VFD (S620), and uses the amount of current production power and the amount of current power consumption Calculates the amount of available power and transmits it to the power limit calculation module 512 (S630).

전력 리미트 계산 모듈(512)은 사용가능한 전력의 양 및 드릴링 장비의 모터들 각각의 현재 소비 전력의 양을 이용하여 드릴링 장비의 모터들 각각에 대한 전력 리미트를 계산하여 DCS 전체제어부(560)로 전송한다(S640).The power limit calculation module 512 calculates the power limit for each of the motors of the drilling machine using the amount of available power and the current amount of power consumed by each of the motors of the drilling machine and sends the calculated power limit to the DCS overall controller 560 (S640).

DCS 전체제어부(560)는 드릴링 장비 제어기(520)를 모니터링하여 드릴링 장비 제어기(520)가 정상적으로 작동하는지 여부를 판단한다(S650).The DCS overall control unit 560 monitors the drilling equipment controller 520 to determine whether the drilling equipment controller 520 is operating normally (S650).

드릴링 장비 제어기(520)가 정상적으로 작동할 때는 DCS 전체제어부(560)가 드릴링 장비의 모터들 각각에 대한 전력 리미트를 드릴링 장비 제어기(520)로 전송한다(S661). 그러면, 드릴링 장비 제어기(520)는 작업자로부터 드릴링 장비에 대한 명령을 입력받아(S671), 수신된 전력 리미트 및 입력된 명령에 따라 VFD로 전력 제한 신호를 전송한다(S681). 이때, 드릴링 장비 제어기(520)는 입력된 명령을 수행하기 위해서는 드릴링 장비의 모터들 중 적어도 하나의 모터가 자신에게 할당된 전력 리미트를 초과하는 소비 전력이 필요한 경우에 상기 적어도 하나의 모터가 연결된 VFD로 전력 제한 신호를 전송할 수 있다.When the drilling machine controller 520 operates normally, the DCS overall controller 560 transmits the power limit for each of the motors of the drilling machine to the drilling machine controller 520 (S661). Then, the drilling equipment controller 520 receives a command for the drilling equipment from the operator (S671), and transmits the power restriction signal to the VFD according to the received power limit and the inputted command (S681). At this time, when the drilling machine controller 520 determines that at least one of the motors of the drilling machine needs power consumption exceeding the power limit allocated thereto, Lt; / RTI >

드릴링 장비 제어기(520)가 정상적으로 작동하지 않을 때는 DCS 전체제어부(560)가 작업자로부터 드릴링 장비에 대한 명령을 입력받아(S662), 수신된 전력 리미트 및 입력된 명령에 따라 VFD로 전력 제한 신호를 전송한다(S672). When the drilling equipment controller 520 is not operating normally, the DCS overall control unit 560 receives a command for the drilling equipment from the operator (S662), and transmits a power restriction signal to the VFD according to the received power limit and the inputted command (S672).

VFD는 전력 제한 신호를 수신하면 수신된 전력 제한 신호가 전력 제한을 요청하는 모터의 소비 전력이 자신의 전력 리미트를 초과하지 못하도록 해당 모터를 제어한다(S690).When receiving the power limit signal, the VFD controls the corresponding motor so that the received power limit signal does not exceed the power limit of the motor whose power limit is requested by the power limiter (S690).

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

310 : 발전기
320 : AC/DC 변환기
321 : DC 버스
330 : VFD 제어부
361 : 전력 부하
371 : 전력 저장부
381 : 저항부
391 : 센서
410 : 드릴링 장비 제어기
420 : DC/AC 변환기
430 : 주요 기기
440 : 주요 기기 계기
450 : MCC
460 : 보조 기기
470 : 보조 기기 계기310: generator
320: AC / DC converter
321: DC bus
330: VFD control unit
361: Power load
371: Power storage unit
381:
391: Sensor
410: Drilling equipment controller
420: DC / AC converter
430: Major equipment
440: Main instrument instrument
450: MCC
460: Ancillary equipment
470: Auxiliary equipment

Claims (19)

해양플랜트의 전력 제어 장치에 있어서,
전력 관리 모듈과 전력 리미트 모듈을 포함하는 VMS;
다수개의 드릴링 장비를 각각 제어하는 다수개의 드릴링 장비 제어기; 및
상기 다수개의 드릴링 장비 제어기를 전체적으로 제어하는 DCS 전체 제어부;를 포함하고,
상기 전력 관리 모듈은, 상기 해양 플랜트의 "현재의 전체 생산 전력량" 및 "현재의 전체 소비 전력량"을 이용하여, "사용 가능한 전체 전력량"을 계산하고,
상기 전력 리미트 계산 모듈은, 상기 "사용 가능한 전체 전력량" 및 상기 다수개의 드릴링 장비 각각의 "개별 현재 소비 전력량"을 이용하여, 상기 다수개의 드릴링 장비 각각에 대한 "개별 전력 리미트"를 계산하고,
상기 DCS 전체 제어부는, 상기 "개별 전력 리미트"를, 대응하는 드릴링 장비에 대한 상기 드릴링 장비 제어기에 각각 전송하고,
상기 드릴링 장비 제어기는, 자신이 제어하는 드릴링 장비의 필요 전력이 상기 "개별 전력 리미트"를 초과하면, 전력 제한 신호를 VFD로 전송하고,
상기 VFD는 상기 드릴링 장비의 전력을 제한하는, 해양플랜트의 전력 제어 장치.A power control apparatus of an offshore plant,
A VMS including a power management module and a power limit module;
A plurality of drilling rig controllers each for controlling a plurality of drilling rigs; And
And a DCS overall control unit for controlling the plurality of drilling equipment controllers as a whole,
The power management module calculates the "total available power amount" by using the " current total production power amount "and the"
The power limit calculation module calculates an "individual power limit" for each of the plurality of drilling equipment using the "total available power amount" and the "individual current power consumption amount &
The DCS overall control unit transmits the "individual power limit" to the drilling equipment controller for the corresponding drilling equipment,
The drilling equipment controller sends a power limit signal to the VFD when the required power of the drilling equipment it controls exceeds the "individual power limit"
Wherein the VFD limits the power of the drilling equipment. 청구항 1에 있어서,
상기 드릴링 장비 제어기가 정상적으로 작동하지 않는 경우,
상기 DCS 전체 제어부는, 작업자로부터 상기 드릴링 장비에 대한 명령을 입력받아, 상기 "개별 전력 리미트" 및 상기 입력된 명령에 따라 전력 제한 신호를 상기 VFD로 전송하는, 해양플랜트의 전력 제어 장치.The method according to claim 1,
If the drilling equipment controller is not operating normally,
Wherein the DCS overall control unit receives a command for the drilling equipment from an operator and transmits the power limit signal to the VFD according to the "individual power limit" and the input command. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 드릴링 장비 제어기는, 한 대가 다수개의 드릴링 장비를 제어하고,
상기 VFD는 상기 드릴링 장비 제어기가 제어하는 상기 다수개의 드릴링 장비와 연결되고,
상기 드릴링 장비는, 자신이 제어하는 다수개의 드릴링 장비 중 적어도 한대라도 필요 전력이 상기 "개별 전력 리미트"를 초과하면, VFD로 전력 제한 신호를 전송하는, 해양플랜트의 전력 제어 장치.The method according to claim 1,
Wherein the drilling machine controller controls one of a plurality of drilling rigs,
Wherein the VFD is coupled to the plurality of drilling rigs controlled by the drilling rig controller,
Wherein the drilling equipment transmits a power limit signal to the VFD if at least one of the plurality of drilling equipment it controls exceeds the "individual power limit" requirement. 청구항 1에 있어서,
상기 VFD는 우현 VFD, 센터 VFD, 및 좌현 VFD를 포함하는, 해양플랜트의 전력 제어 장치.The method according to claim 1,
Wherein the VFD includes a star VFD, a center VFD, and a port VFD. 청구항 1에 있어서,
상기 전력 관리 모듈은, 스위치 보드로부터 상기 "현재의 전체 생산 전력량"을 수신하고 상기 VFD로부터 상기 "현재의 전체 소비 전력량"을 수신하는, 해양플랜트의 전력 제어 장치.The method according to claim 1,
Wherein the power management module receives the "current total production power" from the switchboard and receives the "current total power consumption" from the VFD. 청구항 1에 있어서,
상기 전력 리미트 계산 모듈은, 상기 VFD로부터 상기 "개별 현재 소비 전력량"을 수신하는, 해양플랜트의 전력 제어 장치.The method according to claim 1,
Wherein the power limit calculation module receives the "individual current power consumption amount" from the VFD. 청구항 1에 있어서,
상기 드릴링 장비 제어기는 드로워크스 제어기인, 해양플랜트의 전력 제어 장치.The method according to claim 1,
Wherein the drilling equipment controller is a draw walk controller. 해양플랜트의 전력 제어 방법에 있어서,
상기 해양플랜트의 "현재의 전체 생산 전력량" 및 "현재의 전체 소비 전력량"을 이용하여, "사용 가능한 전체 전력량"을 계산하고,
상기 "사용 가능한 전체 전력량" 및 다수개의 장비 각각의 "개별 현재 소비 전력량"을 이용하여, 상기 다수개 장비 각각에 대한 "개별 전력 리미트"를 계산하고,
상기 다수개의 장비마다 각각, 필요 전력과 상기 "개별 전력 리미트"를 비교하여, 필요 전력이 상기 "개별 전력 리미트"를 초과하면 상기 장비의 전력을 제한하는, 해양플랜트의 전력 제어 방법.In a power control method for an offshore plant,
Calculates the "total usable power amount" using the "current total production power amount" and the "
Calculating an "individual power limit" for each of the plurality of devices using the "total available power amount" and the "individual current power consumption amount &
And comparing the required power with the "individual power limit ", respectively, for each of the plurality of devices to limit the power of the equipment when the required power exceeds the" individual power limit ". 청구항 9에 있어서,
상기 다수개의 장비 각각의 필요 전력은, 작업자로부터 입력받은 상기 장비에 대한 명령에 의해 결정되는, 해양플랜트의 전력 제어 방법.The method of claim 9,
Wherein power required for each of the plurality of equipment is determined by an instruction to the equipment inputted from an operator. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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