【導讀】岸基供電系統是岸側向船舶供電的電源系統的簡稱，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、變頻與船舶受電系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系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系統中重要的一環——岸基供電系統。
岸基供電系統
岸基供電系統是岸側向船舶供電的電源系統的簡稱，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、變頻與船舶受電系統不間斷供電切換等功能。
典型岸基供電系統主要由進線開關柜、岸基變頻電源、變壓器、出線開關柜組成。
岸基供電系統放置于碼頭變電站，或以集裝箱的型式置于碼頭前沿，集裝箱有固定和可移動兩種型式。建設方案應根據港口供電系統、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。
岸基供電系統依據頻率和電壓分類如下表所示：
依據供電電壓、系統容量，將船岸電氣一體化岸基供電系統分為高壓岸基供電系統、低壓岸基供電系統、低壓小容量岸基供電系統三種類型。適用情況如下表所示：
我國電力網為 50Hz 工頻電制，而國際航運船舶電力系統多為60Hz 的交流電，“變頻技術”是船岸電氣一體化岸基供電系統中的核心技術。
為保障靠港船舶安全可靠、經濟實用的使用岸基電源，岸基供電系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系統核心技術和岸基供電方案。
變頻技術
根據船舶電制、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沖，逆變部分采用三相IGBT橋式逆變，以改變調制比來實現輸出電壓幅值、頻率的穩定，輸出PWM電壓波形，經變頻后端的濾波電路，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 個功率單元串聯后相電壓最大可達 4140V，線電壓可達到 7170V，因此對于 6.6kV 的輸出有很大的調節裕度。結構原理如下圖所示：
正泰典型岸基供電系統方案
根據供電電壓等級不同，典型岸基供電系統分為低壓岸基供電系統和高壓岸基供電系統兩種。
低壓岸基供電系統
低壓岸基供電系統采用低壓變頻技術，主要由輸入開關柜、變頻電源、隔離變壓器、輸出開關柜等組成。
低壓岸基供電系統主要特點：
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分離控制：V/F分離控制技術，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
實時電壓閉環控制：實時電壓閉環控制，使船舶獲得恒定的電壓輸出
系統保護功能全：全面的系統保護功能，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，自動并網
高壓岸基供電系統
高壓岸基供電系統采用IGBT串聯多電平高壓變頻器，主要由高壓輸入開關柜、移相變壓器、功率單元柜、正弦濾波單元、隔離變壓器、輸出開關柜等組成。
高壓岸基供電系統主要特點：
諧波污染小：采用移相變壓器，降低岸基電源設備對電網的諧波污染
V/F分離控制：V/F分離控制技術，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
實時電壓閉環控制：實時電壓閉環控制，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
多機并聯：支持多機并聯應用，方便擴容建設
系統保護功能全：全面的系統保護功能,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，自動并網
依托核心技術確保岸基供電系統可靠運行
寧波港船岸電氣一體化高壓供電項目
設備選用：高壓配電柜、高壓變頻電源、SVG 靜態無功裝置、船岸電氣一體化監測系統等。
項目成效：有效治理了電源諧波污染，避免了逆功率對岸基變頻電源和船側發電機組的正常運行造成影響，保障了船岸電氣一體化系統在使用過程中的穩定性和可靠性。
太倉正合興港船岸電氣一體化項目
設備選用：整套岸基供電系統、岸基接電箱、本地及遠程監測系統等。
項目成效：具備船岸供電系統同步并網、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并網、解列過程中實現無縫切換。
正泰基于產業鏈優勢以及在岸基供電系統項目中的設計和運行經驗，可根據客戶需求量身定制岸基供電系統解決方案。
正泰為船岸電氣一體化系統提供高壓設備、變壓器、變頻電源、控制設備和輸出開關設備、電纜等軟硬件集成服務，使岸基供電系統及設備實現正泰品牌系列化供應，從而具有系統集成度高、上下級匹配性優、維護成本低等特點，使岸基供電系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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