基于用電信息采集系統的港口岸電技術

戴 忠 林士明 劉少華 張光亞

國網安徽省電力公司電力科學研究院

基于用電信息采集系統的港口岸電技術

戴 忠 林士明 劉少華 張光亞

國網安徽省電力公司電力科學研究院

提出了一種基于電網公司用電信息采集系統的港口岸電技術。基于電網現有營銷業務平臺，采取遠程費控策略，將港口購售電系統融入用電信息采集系統，通過現場智能電表發布指令實現對岸電終端的控制和管理。

港口岸電；用電信息采集；遠程費控；智能電表；購售電

港口岸電，顧名思義是指從岸邊陸地電源點向靠港船舶供電，技術最早起源于歐美，現在國內逐步推廣使用。1988年港口岸電技術首次在瑞典斯德哥爾摩港實現應用，此后在歐洲、美洲海岸沿線港口等到廣泛應用。國內在深圳蛇口港、連云港等港口碼頭也陸續開展了岸電技術的初步應用，但由于岸電接口標準不統一、設施初始投資大等問題延緩了岸電技術在國內的大規模推廣實施。

文獻[1]主要闡述港口岸電技術的發展由來、技術核心、船舶與岸電連接需注意的因素，實施岸電對節能減排的貢獻等。文獻[2]主要描述國外目前所制定的岸電技術標準。文獻[3]主要探討了港口岸電技術的現狀與未來的發展方向。文獻[4]～文獻[8]主要綜述岸電技術的應用、設計及面臨的問題。文獻[9]對當前供電企業遠程費控策略的研究。以上研究主要是涉及岸電連接系統設備本地的應用和探討，受限于港口規模、設備制造標準、費用結算、投資收益等問題，在岸電業務開展發展研究較少。

針對上述問題，本文提出在電源端利用電網用電信息采集平臺開展岸電業務，從供端解決需端問題，采用遠程費控策略解決現場終端控制和執行問題。

1 岸電技術現狀和發展趨勢

（1）供電方式

目前岸電供電方式為港口電網向船舶同頻率供電，主要有高壓岸電和低壓岸電，其中低壓岸電占比90%以上。船舶頻率有60 Hz和50 Hz，國內外大型遠洋船舶本體電氣設備工頻基本為60Hz，岸電技術均采用高壓變頻模式向船舶供電。內河流域船舶本體電氣設備工頻基本為50 Hz，均采用低壓供電方式向船舶輸送電能。

（2）設備分類

根據供電電壓等級和供電容量，岸電設備主要分為低壓岸電樁、低壓岸電箱、高壓岸電箱三種。

（3）發展趨勢

國內現有岸電技術起步較遲，技術研究水平和標準規范有待提升完善。目前在蛇口港、連云港、寧波港等港口進行了岸電技術的初步應用，但當前仍存在電網頻率不統一、接口標準不統一、計量計費系統不統一等問題。且岸電設施初始投資大也在客觀上影響了客戶的使用意愿。

2 基于用電信息采集系統的岸電技術

以某內陸港口低壓岸電項目為例，設計要求實現同時向18艘靠岸停泊船舶供電。傳統設計將安裝9臺岸電充電樁，充電樁內置獨立計量計費系統，1臺充電樁1進2出。

本文基于用電信息采集設計思路：安裝3套低壓岸電箱裝置，每套裝置內置6塊遠程費控電表，岸電裝置接頭1進6出，可同時給18條船舶供電，在電網用電信息采集系統設置遠程費控策略，同時實現本地與遠程計量計費功能。利用現有電網用電信息采集系統，實現岸電設施計量計費系統精準管控，裝置小型化可有效減少安全隱患，節約占地面積，利于安裝維護并降低客戶初始投資。

岸電箱與岸邊電源點之間裝配配電柜，柜內裝備一臺智能電表，用作港口方與電網計量結算表。根據現場負載容量合理配置智能電表，并將其裝配在岸電箱內，用于港口方月船方之間的分路結算表。將以上總表及分表統一納入電網用電信息采集系統內，所有表計均采用電能表遠程費控策略，以實現電網、港口方、船方3方購售電業務往來。

3 業務模式及效益分析

3.1 業務模式

根據售電業務模式，可將岸電業務模式區分為岸電樁“本地費控”和岸電箱“遠程費控”兩種。

本地費控通過安裝在樁內計量計費裝置實現本地售電模式。如圖1所示，岸電設施內置計量計費單元，通過內置售電系統平臺實現計量和繳費功能，且內置計量計費裝置未能經第3方計量檢測機構認證。

岸電箱“遠程費控”則是通過用電信息采集平臺將數據和指令下發至現場智能電表終端完成。如圖2所示，遠程費控則通過融合現有電網營銷業務平臺建立了一種新型售電渠道，通過電網用電信息采集平臺對港口船舶方所購電量進行監控測算，并將指令發給現場智能電表進行控制和執行。

圖1 岸電“本地費控”

圖2 岸電“遠程費控”

3.2 效益分析

以上述港口為例，港口方通過賺取購售電價差每年產生約3萬元售電收益。采用岸電充電樁加獨立計量計費系統模式投資回收期約10 a，采用基于用電信息采集系統的岸電模式建設投資回收期約3 a，投資回收期大大縮短，且設施建筑面積較原有模式縮小1/3。

通過計算，本文所舉港口可減排柴油99.54 t/a，減排二氧化碳314.59 t/a，社會效益顯著，并極大節約港口方和船方的能源支出。

4 結語

綜上所述，基于用電信息采集系統的港口岸電系統擴展了電網售電渠道，初始投資少，現場終端無需安裝計量計費系統，避免重復建設投資，極大的提高了港口方開展岸電建設的積極性，并利于港口方對船舶方開展購售電管理。

隨著國家發改委等八部委印發《關于推進電能替代的指導意見》、交通運輸部印發《船舶與港口污染防治專項行動實施方案（2015～2020年）》等支持政策的出臺，利用港口岸電減少污染排放，降低能源費用勢必是未來發展主要方向，通航沿線互聯互通、岸電設施初始投資下降等有利因素將大力促進岸電技術的實用化。

[1] Korn, Milton; Martin，Michael; Wallace，Peter，Cold Iron．a maritimecontribution to our environment [C]，2006 SNAME Maritime Technology Conference and Exposition and Ship Production Symposium，2006．

[2] Peterson，KL; Ben Chavdarian，P; Islam，M; Cayanan，C. State of shore power standards for ships ，INDUSTRY APPLICATIONS SOCIETY 54TH ANNUAL PETROLEUM AND CHEMICAL INDUSTRY CONFERENCE [C], 2007．

[3] Shigematsu, J.; Suduo, S.; Shi，A (Institution of Electrical Engineers). Present conditions and future trends for AMP [J]. shikawajima-Harima Engineering Review. VL- vol.46，no.4，2006;PG- 156-60．

[4] 王金旺．船舶岸電技術應用研究[D]．北京：華北電力大學，2015．

[5]龐科旺.船舶電力系統設計[M].北京：機械工業出版社,2010.

[6]史際昌. 船舶電氣設備及系統[M].大連：大連海事大學出版社，1998.

[7] 鄭永高．港口碼頭岸電系統設計探討[J]．建筑電氣，2010 (1):15-20. [8] 張一禾．我國現階段船舶利用岸電問題探討[J]．中國水運，2010 (9):22-23．

[9] 高寧.供電企業遠程費控策略研究與應用[D].華北大學, 2015.

[10] 黃細霞, 包起帆, 葛中雄. 典型港口岸電比較及對中國港口岸電的啟示[J]. 交通節能與環保, 2009(4):2-5.

[11]王峰，周玨. 港口岸電電能替代技術與效益分析[J]. 電力需求側管理，2015，17（3）：35-37.

[12] 彭傳圣. 國外應用靠港船舶使用岸電技術的經驗分析[J].港口經濟,2012(11): 11-14.

[13]李斌.發展港口岸電系統助推全社會節能減排［J］.電力需求側管理，2015，17（4）：1-6.

[14]佟志國.天津港船舶岸電系統技術經濟研究[D].天津大學, 2013.

[15]曹勝華, 徐大可, 許高文. 靠岸船舶供電系統促進港口節能減排[C].第六屆電力工業節能減排學術研討會論文集. 2011: 4.

Port Shore Power Supply Technology Based on Electric Power Consumption Information Acquisition System

Dai Zhong, Lin Shiming, Liu Shaohua, Zhang Guangya
State Grid Anhui Province Electric Power Company Electric Power Science Research Institute

The author puts forward one kind of port shore power supply technology based on state grid electric power consumption information acquisition system. Based on current marketing platform of state grid applying remote electric power fee control strategy to integrate port purchase and sale electric power system into electric power consumption acquisition system to realize shore power terminal control and management through on-spot intelligent watt-hour meter instructions.

Port Shore Power Supply, Electric Power Consumption Information Acquisition, Remote Electric Power Fee Control, Intelligent Watt-Hour Meter, Purchase and Sale Electric Power

10.13770/j.cnki.issn2095-705x.2017.06.009

戴忠：（1968）男，碩士，高級工程師，主要研究方向為電力系統自動化、電力營銷及節能技術。

林士明：（1981）男，本科，工程師，主要研究方向為電力系統自動化、電力營銷及節能技術。

劉少華：（1976）男，碩士，高級工程師，主要研究方向為電力系統自動化、電力營銷及節能技術。

張光亞：（1981）男，本科，工程師，主要研究方向為電力系統自動化、電力營銷及節能技術。