探析交通運輸行業港口船舶岸電系統的標準化建設

吳應勇

摘要：針對交通運輸行業港口船舶岸電系統的標準化建設進行分析，分析了交通運輸行業港口船舶岸電系統的標準化建設必要性，同時介紹了交通運輸行業船舶岸電系統。最后總結了交通運輸行業港口船舶岸電系統的標準化建設。

關鍵詞：交通運輸；港口；船舶岸電系統；標準化

船舶岸電系統主要是指船舶、港、靠港后，將船舶自身的發電機組關閉，開始對碼頭的陸上電力系統進行應用。對船舶岸電系統進行標準化建設，能夠確保船舶靠岸之后的用電可靠性。

一、交通運輸行業港口船舶岸電系統的標準化建設必要性

對于港口船舶岸電系統技術標準體系而言，在對岸電應用領域中，存在內在聯系的一系列標準組成科學有機整體，該內容是港口技術標準的重要組成部分，同時也是交通行業當中標準體系的末端子集，該系統當中存在岸電設計、建設、使用、維護以及具體檢測過程中的現行標準、計劃制修訂標準等。要想形成一個先進、協調的系統，標準體系框架的構建十分必要。

二、交通運輸行業船舶岸電系統

船舶岸電系統也就是船舶停靠在碼頭期間，不再對船舶上輔助發電機進行應用，開始對陸地電源進行應用的船載系統供電。船舶岸電系統能夠確保船靠近港口之后，進一步為船上的生產、生活等用電提供保障，同時也為輔助設備的連續運行提供保障。

三、交通運輸行業港口船舶岸電系統的標準化建設

（一）船舶岸電系統供電并網切換處理

岸電和船舶輔機并網，其中船舶不停電，從而實現無縫切換，其中變頻電源可以實現主動切換和被動切換兩種方式，主要內容如下所示：

1.主動并網切換。

變頻電源也是整個電網切換過程中的主體變頻，以采集到的船舶上的主機向外發出相應電源信息，其中有電壓和電流。電壓信號被應用在變頻輸出電壓的標準，而變頻輸出繁瑣相，這就促使輸出的電源相位、頻率以及幅值等均和船舶上的相一致。

電流信息被作用在變頻控制器上，獲取當前的發電機輸出的功率，促使輸出功率逐漸增大，直至將發電機上所帶負載完全轉變成變頻電源進行供電。而對于主動切換方試而言，當前應用相對較少，該技術優勢在于能夠促使整個切換過程變得智能化，例如一鍵切換，而中間的全部過程均可以實現自動轉換。其缺點在于要求船方配合做出相應改造，否則是難以了解到發電機的電壓的，同時也不能獲取相應的電流信息，系統缺乏通用性。

2.被動并網切換。

對于變頻電源來說，其屬于一種穩壓電源，結合所需輸出的電壓和相應頻率，促使全部電網之間切換均可以將船上的同期柜作為依靠，具體方式如下：

其中的變頻主要是將命令需求輸出電壓和頻率，電源主要是借助輸出濾波、隔離變、接口箱、船上進線柜等，直接傳送到船載變頻電源并網柜，此時并網柜需結合所采集的信息，對電源的相序、頻率、幅值和相位等信息進行顯示，從而針對是否具有并網條件作出自動判斷，對發電機的發電信息進行適當的調整，直到符合并網條件之后再對變頻電源進行接入處理。并網操作完成之后，發電機需要適當的減小輸出功率，其中負載自動向岸用電源供電方向轉移，當切換完成之后， 再進行發電機推出工作。

3.并網負載轉移方式。

對于不同船舶來說，其主配電板存在不同之處，這也就促使并網的切換方式存在不同之處。以某集團的船舶為例，其采用的并網負載轉移方式主要是根據時間作為轉移的依據，當并網5s之后，船舶的柴油發電機將會退出，而負載直接被突加到岸電。

（二）逆功率處理

當對岸電系統進行檢測后發現存在逆功率，變頻電源對輸出頻率和輸出相位進行主動調節，然后使用軟件算法促使逆功率問題得到有效解決，這時產生主動比逆制功率。此后借助四象變頻器，如果產生逆功率后，則可以借助回饋的方式對其進行解決。采用自動電阻吸收方式進行處理，主要是借助制動電阻對其中所產生的能量進行吸收。

因為對逆功率進行具體控制過程中，僅應用在并網瞬間，也就是解列過程，這一過程所需時間大約為幾秒鐘，采用不同控制方式，所產生的實際效果也有所不同：若使用四象限方案，可靠性居中，整流主要使用的是IGBT，因此故障率比整流橋高。 控制邏輯也處于居中級別，AFE整流控制較為復雜。該技術硬件成本相對較高。采用電阻吸收方案，可靠性不高，控制邏輯較為復雜，控制效果不高，但是硬件成本是中等。變頻調節方案的應用，不能增加硬件設備，其整流屬于二極管整流，具有較高可靠性。其控制邏輯中等，控制效果較好。

（三）岸船連接段系統降壓解解決措施

1.隔離變壓器降壓。

當負載不同情況下，隔離變壓器的降壓有所不同，負載越重，降壓程度就越大。對于這一內容而言，可以采用下列兩種解決方案，第一種是使用變頻電源，對隔離變壓器的輸出側電壓進行采集，然后對信號進行傳輸，將其傳輸到變頻主控系統當中去，通過主控系統對閉環進行有效控制，對隔離變壓器進行穩定控制，針對這一方案來說，控制較為精確。第二種是結合隔離變壓器阻抗值，對阻抗值輸入變頻控制算法中，借助變頻針對壓降做出適當的補償，該種方式比較簡單。

2.輸出電纜壓降問題。

結合不同長度輸出電纜，若降壓不同，其總體壓降不多，對于這種壓降而言，可以通過電壓微調的形式，在對電壓進行微調過程中，可以借助觸摸屏進行修改。

（四）三相輸出電壓平衡控制技術

對于變頻電源負載而言，和變頻器電機類負載有一定差別，在船上對單項負載進行應用，會促使三相間負載分配難以達到絕對平衡狀態，促使不同相之間壓降均呈現出不同狀態。借助三相輸電壓平衡控制技術，針對三相輸出電壓進行閉環控制。

四、結束語

在對交通運輸行業港口船舶岸電系統的標準化建設過程中，需借助法律、技術以及必要的行政手段，對相關企業積極性進行進一步調動，電力企業、地方政府以及相關碼頭公司等共同參與到其中，最終促使港口更低碳環保。

參考文獻

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