【導(dǎo)讀】岸基供電系統(tǒng)是岸側(cè)向船舶供電的電源系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱，它使電力從高壓變電站，供應(yīng)到靠近船舶的連接點(diǎn)（如岸基接電箱），以實(shí)現(xiàn)電壓等級(jí)變換、變頻與船舶受電系統(tǒng)不間斷供電切換等功能。
看過(guò)上一期《 正泰全產(chǎn)業(yè)鏈開(kāi)啟船岸電氣一體化新模式》的朋友們，一定都知道，在我國(guó)建設(shè)船岸電氣系統(tǒng)需要解決的核心問(wèn)題之一是：實(shí)現(xiàn)50/60Hz雙頻供電。
本期“船岸電氣一體化”專欄，帶大家走進(jìn)船岸電氣一體化系統(tǒng)中重要的一環(huán)——岸基供電系統(tǒng)。
岸基供電系統(tǒng)
岸基供電系統(tǒng)是岸側(cè)向船舶供電的電源系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱，它使電力從高壓變電站，供應(yīng)到靠近船舶的連接點(diǎn)（如岸基接電箱），以實(shí)現(xiàn)電壓等級(jí)變換、變頻與船舶受電系統(tǒng)不間斷供電切換等功能。
典型岸基供電系統(tǒng)主要由進(jìn)線開(kāi)關(guān)柜、岸基變頻電源、變壓器、出線開(kāi)關(guān)柜組成。
岸基供電系統(tǒng)放置于碼頭變電站，或以集裝箱的型式置于碼頭前沿，集裝箱有固定和可移動(dòng)兩種型式。建設(shè)方案應(yīng)根據(jù)港口供電系統(tǒng)、船舶噸級(jí)、供電距離、工程投資、聯(lián)船便利性、碼頭生產(chǎn)和船舶作業(yè)等因素綜合考慮。
岸基供電系統(tǒng)依據(jù)頻率和電壓分類如下表所示：
依據(jù)供電電壓、系統(tǒng)容量，將船岸電氣一體化岸基供電系統(tǒng)分為高壓岸基供電系統(tǒng)、低壓岸基供電系統(tǒng)、低壓小容量岸基供電系統(tǒng)三種類型。適用情況如下表所示：
我國(guó)電力網(wǎng)為 50Hz 工頻電制，而國(guó)際航運(yùn)船舶電力系統(tǒng)多為60Hz 的交流電，“變頻技術(shù)”是船岸電氣一體化岸基供電系統(tǒng)中的核心技術(shù)。
為保障靠港船舶安全可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的使用岸基電源，岸基供電系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的合理性尤為重要，讓我們進(jìn)一步了解岸基供電系統(tǒng)核心技術(shù)和岸基供電方案。
變頻技術(shù)
根據(jù)船舶電制、電壓等級(jí)不同，岸基電源變頻技術(shù)分為低壓變頻技術(shù)和高壓變頻技術(shù)。
低壓變頻技術(shù)
低壓變頻技術(shù)采用IGBT電壓源型低壓變頻電路，其由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變?nèi)糠纸M成。整流部分采用三相橋式整流，中間直流環(huán)節(jié)為濾波，直流儲(chǔ)能和無(wú)功功率緩沖，逆變部分采用三相IGBT橋式逆變，以改變調(diào)制比來(lái)實(shí)現(xiàn)輸出電壓幅值、頻率的穩(wěn)定，輸出PWM電壓波形，經(jīng)變頻后端的濾波電路，轉(zhuǎn)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(wǎng)的使用需求，結(jié)構(gòu)原理如下圖所示：
高壓變頻技術(shù)
高壓變頻技術(shù)采用 IGBT 串聯(lián)多電平高壓變頻器，其由進(jìn)線開(kāi)關(guān)、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(jìn)行串聯(lián)。
以 6.6kV 輸出電壓等級(jí)，18 個(gè)功率單元為例，每相使用 6 個(gè)低壓功率單元串聯(lián)，形成 36 脈波整流和 13 電平相電壓輸出。每相 6 個(gè)功率單元串聯(lián)后相電壓最大可達(dá) 4140V，線電壓可達(dá)到 7170V，因此對(duì)于 6.6kV 的輸出有很大的調(diào)節(jié)裕度。結(jié)構(gòu)原理如下圖所示：
正泰典型岸基供電系統(tǒng)方案
根據(jù)供電電壓等級(jí)不同，典型岸基供電系統(tǒng)分為低壓岸基供電系統(tǒng)和高壓岸基供電系統(tǒng)兩種。
低壓岸基供電系統(tǒng)
低壓岸基供電系統(tǒng)采用低壓變頻技術(shù)，主要由輸入開(kāi)關(guān)柜、變頻電源、隔離變壓器、輸出開(kāi)關(guān)柜等組成。
低壓岸基供電系統(tǒng)主要特點(diǎn)：
諧波電流影響小：采用可控整流方式，降低諧波電流對(duì)電網(wǎng)的影響
V/F分離控制：V/F分離控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電壓、頻率單獨(dú)可調(diào)
負(fù)荷帶電切換：配置同期裝置，實(shí)現(xiàn)靠港船舶的負(fù)荷帶電切換
實(shí)時(shí)電壓閉環(huán)控制：實(shí)時(shí)電壓閉環(huán)控制，使船舶獲得恒定的電壓輸出
系統(tǒng)保護(hù)功能全：全面的系統(tǒng)保護(hù)功能，提供短路、過(guò)壓、過(guò)載、欠壓、缺相、過(guò)熱等保護(hù)功能
操作便捷： 一鍵啟動(dòng)，自動(dòng)并網(wǎng)
高壓岸基供電系統(tǒng)
高壓岸基供電系統(tǒng)采用IGBT串聯(lián)多電平高壓變頻器，主要由高壓輸入開(kāi)關(guān)柜、移相變壓器、功率單元柜、正弦濾波單元、隔離變壓器、輸出開(kāi)關(guān)柜等組成。
高壓岸基供電系統(tǒng)主要特點(diǎn)：
諧波污染小：采用移相變壓器，降低岸基電源設(shè)備對(duì)電網(wǎng)的諧波污染
V/F分離控制：V/F分離控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電壓、頻率單獨(dú)可調(diào)
負(fù)荷帶電切換 ：配置同期裝置，實(shí)現(xiàn)靠港船舶的負(fù)荷帶電切換
實(shí)時(shí)電壓閉環(huán)控制：實(shí)時(shí)電壓閉環(huán)控制，使船舶獲得恒定的電壓輸出
高絕緣性能：變壓器H級(jí)絕緣，可靠性高
多機(jī)并聯(lián)：支持多機(jī)并聯(lián)應(yīng)用，方便擴(kuò)容建設(shè)
系統(tǒng)保護(hù)功能全：全面的系統(tǒng)保護(hù)功能,提供過(guò)電流、過(guò)電壓、欠壓、CPU故障、冷卻風(fēng)機(jī)異常等保護(hù)功能
操作便捷 ： 一鍵啟動(dòng)，自動(dòng)并網(wǎng)
依托核心技術(shù)確保岸基供電系統(tǒng)可靠運(yùn)行
寧波港船岸電氣一體化高壓供電項(xiàng)目
設(shè)備選用：高壓配電柜、高壓變頻電源、SVG 靜態(tài)無(wú)功裝置、船岸電氣一體化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等。
項(xiàng)目成效：有效治理了電源諧波污染，避免了逆功率對(duì)岸基變頻電源和船側(cè)發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)行造成影響，保障了船岸電氣一體化系統(tǒng)在使用過(guò)程中的穩(wěn)定性和可靠性。
太倉(cāng)正合興港船岸電氣一體化項(xiàng)目
設(shè)備選用：整套岸基供電系統(tǒng)、岸基接電箱、本地及遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等。
項(xiàng)目成效：具備船岸供電系統(tǒng)同步并網(wǎng)、監(jiān)控、保護(hù)、通信等功能，進(jìn)行當(dāng)?shù)睾瓦h(yuǎn)程監(jiān)控管理，岸基電源在與船舶電源并網(wǎng)、解列過(guò)程中實(shí)現(xiàn)無(wú)縫切換。
正泰基于產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì)以及在岸基供電系統(tǒng)項(xiàng)目中的設(shè)計(jì)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，可根據(jù)客戶需求量身定制岸基供電系統(tǒng)解決方案。
正泰為船岸電氣一體化系統(tǒng)提供高壓設(shè)備、變壓器、變頻電源、控制設(shè)備和輸出開(kāi)關(guān)設(shè)備、電纜等軟硬件集成服務(wù)，使岸基供電系統(tǒng)及設(shè)備實(shí)現(xiàn)正泰品牌系列化供應(yīng)，從而具有系統(tǒng)集成度高、上下級(jí)匹配性優(yōu)、維護(hù)成本低等特點(diǎn)，使岸基供電系統(tǒng)在兼具功能性及技術(shù)先進(jìn)性的同時(shí)，也滿足經(jīng)濟(jì)性的要求，為靠港船舶提供安全可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的岸基電源。
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