岸基供電係統 | 正泰全產業鏈開啟船岸電氣一體化新模式
發布時間:2020-10-27 責任編輯:lina
【導讀】岸基供電係統是岸側向船舶供電的電源係統的簡稱,它使電力從高壓變電站,供應到靠近船舶的連接點(如岸基接電箱),以實現電壓等級變換、變頻與船舶受電係統不間斷供電切換等功能。
看過上一期《 正泰全產業鏈開啟船岸電氣一體化新模式》的朋友們,一定都知道,在我國建設船岸電氣係統需要解決的核心問題之一是:實現50/60Hz雙頻供電。
本期“船岸電氣一體化”專欄,帶大家走進船岸電氣一體化係統中重要的一環——岸基供電係統。
岸基供電係統
岸基供電係統是岸側向船舶供電的電源係統的簡稱,它使電力從高壓變電站,供應到靠近船舶的連接點(如岸基接電箱),以實現電壓等級變換、變頻與船舶受電係統不間斷供電切換等功能。

典型岸基供電係統主要由進線開關櫃、岸基變頻電源、變壓器、出線開關櫃組成。
岸基供電係統放置於碼頭變電站,或以集裝箱的型式置於碼頭前沿,集裝箱有固定和可移動兩種型式。建設方案應根據港口供電係統、船舶噸級、供電距離、工程投資、聯船便利性、碼頭生產和船舶作業等因素綜合考慮。
岸基供電係統依據頻率和電壓分類如下表所示:

依據供電電壓、係統容量,將船岸電氣一體化岸基供電係統分為高壓岸基供電係統、低壓岸基供電係統、低壓小容量岸基供電係統三種類型。適用情況如下表所示:

我國電力網為 50Hz 工頻電製,而國際航運船舶電力係統多為60Hz 的交流電,“變頻技術”是船岸電氣一體化岸基供電係統中的核心技術。
為保障靠港船舶安全可靠、經濟實用的使用岸基電源,岸基供電係統方案設計的合理性尤為重要,讓我們進一步了解岸基供電係統核心技術和岸基供電方案。
變頻技術
根據船舶電製、電壓等級不同,岸基電源變頻技術分為低壓變頻技術和高壓變頻技術。
低壓變頻技術
低壓變頻技術采用IGBT電壓源型低壓變頻電路,其由整流、中間直流環節、逆變三部分組成。整流部分采用三相橋式整流,中間直流環節為濾波,直流儲能和無功功率緩衝,逆變部分采用三相IGBT橋式逆變,以改變調製比來實現輸出電壓幅值、頻率的穩定,輸出PWM電壓波形,經變頻後端的濾波電路,轉化為平滑的正弦波,使岸基變頻電源輸出的電能滿足船舶電網的使用需求,結構原理如下圖所示:

高壓變頻技術
高壓變頻技術采用 IGBT 串聯多電平高壓變頻器,其由進線開關、移相變壓器、低壓功率單元組成,每相采用多組低壓變頻功率單元進行串聯。
以 6.6kV 輸出電壓等級,18 個功率單元為例,每相使用 6 個低壓功率單元串聯,形成 36 脈波整流和 13 電平相電壓輸出。每相 6 個功率單元串聯後相電壓最大可達 4140V,線電壓可達到 7170V,因此對於 6.6kV 的輸出有很大的調節裕度。結構原理如下圖所示:

正泰典型岸基供電係統方案
根據供電電壓等級不同,典型岸基供電係統分為低壓岸基供電係統和高壓岸基供電係統兩種。
低壓岸基供電係統
低壓岸基供電係統采用低壓變頻技術,主要由輸入開關櫃、變頻電源、隔離變壓器、輸出開關櫃等組成。

低壓岸基供電係統主要特點:
諧波電流影響小:采用可控整流方式,降低諧波電流對電網的影響
V/F分離控製:V/F分離控製技術,實現電壓、頻率單獨可調
負荷帶電切換:配置同期裝置,實現靠港船舶的負荷帶電切換
實時電壓閉環控製:實時電壓閉環控製,使船舶獲得恒定的電壓輸出
係統保護功能全:全麵的係統保護功能,提供短路、過壓、過載、欠壓、缺相、過熱等保護功能
操作便捷: 一鍵啟動,自動並網
高壓岸基供電係統
高壓岸基供電係統采用IGBT串聯多電平高壓變頻器,主要由高壓輸入開關櫃、移相變壓器、功率單元櫃、正弦濾波單元、隔離變壓器、輸出開關櫃等組成。

高壓岸基供電係統主要特點:
諧波汙染小:采用移相變壓器,降低岸基電源設備對電網的諧波汙染
V/F分離控製:V/F分離控製技術,實現電壓、頻率單獨可調
負荷帶電切換 :配置同期裝置,實現靠港船舶的負荷帶電切換
實時電壓閉環控製:實時電壓閉環控製,使船舶獲得恒定的電壓輸出
高絕緣性能:變壓器H級絕緣,可靠性高
多機並聯:支持多機並聯應用,方便擴容建設
係統保護功能全:全麵的係統保護功能,提供過電流、過電壓、欠壓、CPU故障、冷卻風機異常等保護功能
操作便捷 : 一鍵啟動,自動並網
依托核心技術確保岸基供電係統可靠運行
寧波港船岸電氣一體化高壓供電項目
設備選用:高壓配電櫃、高壓變頻電源、SVG 靜態無功裝置、船岸電氣一體化監測係統等。
項目成效:有you效xiao治zhi理li了le電dian源yuan諧xie波bo汙wu染ran,避bi免mian了le逆ni功gong率lv對dui岸an基ji變bian頻pin電dian源yuan和he船chuan側ce發fa電dian機ji組zu的de正zheng常chang運yun行xing造zao成cheng影ying響xiang,保bao障zhang了le船chuan岸an電dian氣qi一yi體ti化hua係xi統tong在zai使shi用yong過guo程cheng中zhong的de穩wen定ding性xing和he可ke靠kao性xing。
太倉正合興港船岸電氣一體化項目
設備選用:整套岸基供電係統、岸基接電箱、本地及遠程監測係統等。
項目成效:具備船岸供電係統同步並網、監控、保護、通信等功能,進行當地和遠程監控管理,岸基電源在與船舶電源並網、解列過程中實現無縫切換。

正泰基於產業鏈優勢以及在岸基供電係統項目中的設計和運行經驗,可根據客戶需求量身定製岸基供電係統解決方案。
正泰為船岸電氣一體化係統提供高壓設備、變壓器、變頻電源、控製設備和輸出開關設備、電纜等軟硬件集成服務,使岸基供電係統及設備實現正泰品牌係列化供應,從而具有係統集成度高、上下級匹配性優、維護成本低等特點,使岸基供電係統在兼具功能性及技術先進性的同時,也滿足經濟性的要求,為靠港船舶提供安全可靠、經濟實用的岸基電源。
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