HIL based LNGC PMS Simulator's Performance Verification

HIL 기반 LNGC PMS 시뮬레이터의 성능 검증

A power management system (PMS) has been an important part in a ship integrated control system. To evaluate a PMS for a liquefied natural gas carrier (LNGC), this research proposes a real-time hardware-in-the-loop simulation (HILS), which is composed of major component models such as turbine generator, diesel generator, governor, circuit breaker, and 3-phase loads on MATLAB/Simulink. In addition, FPGA based control console and main switchboard (MSBD) are constructed in order to develop an efficient control and a similar real environment in an LNGC PMS. A comparative study on the performance evaluation of PMS functions is conducted using two test cases for sharing electric power to consumers in an LNGC. The result shows that the proposed system has a high verification capability for the operating function and failure insertion evaluation as a PMS simulator.

전력 관리 시스템인 PMS는 선박 통합 제어 시스템에서 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 액화 천연가스선의 PMS를 검증하기 위해서 실시간 HIL 시뮬레이션을 구현한다. 시뮬레이터는 터빈 발전기 디젤발전기, 차단기, 주요 3상 부하로 구성되고, 이들 모델은 MATLAB/Simulink로 구현한다. 더불어 FPGA 기반 제어 콘솔과 메인 스위치보드를 구축하여 선박에 탑재 되어 있는 LNGC PMS 제어 환경을 모사 한다. PMS 기능 검증을 위해 LNGC 내 주요 전력소모원 대비 두 가지 전력 분배 모드를 테스트 케이스로 수행한다. 그 결과 본 연구에서 제안한 시스템은 PMS 시뮬레이터로써 시운전 테스트뿐만 아니라 오류 주입 검증용으로 사용될 것이다.