（2016-2017工業(yè)自動(dòng)化及智能化年度評選-智造示范獎）

項目簡(jiǎn)介：本文主要介紹了森蘭VFPS系列岸電電源在廈門(mén)遠海集裝箱碼頭的應用，并從系統原理、性能、特點(diǎn)等方面做了總結。希望森蘭VFPS系列岸電電源在產(chǎn)品性能、設計理念等方面均處于國內領(lǐng)先水平。為今后港口實(shí)現常態(tài)化聯(lián)船提供了有力的支持。

關(guān)鍵詞:船舶岸電、變頻電源、清潔能源、高效可靠

一、船舶岸電介紹

船舶靠港期間一般依靠船用燃油發(fā)電機發(fā)電，以滿(mǎn)足船用電氣設備用電需求。因其燃油消耗量大且油品質(zhì)量較低（船用重油含硫率為國Ⅳ柴油的700倍以上）已成為港區內廢氣排放的主要來(lái)源。船舶岸電是指船舶在靠泊期間停止使用船上燃油發(fā)電機，改用碼頭提供的供電系統為其供電。船舶岸電具有控制排放、減小噪音、提高能效等優(yōu)點(diǎn)，是實(shí)現港口節能減排的重要技術(shù)。是建設“綠色港口”和提高碼頭競爭力的有效措施。

圖一 廈門(mén)遠海集裝箱碼頭

根據不同港口的類(lèi)型特點(diǎn)和靠泊船只的用電需求，船舶岸電主要分為高壓、低壓兩種供電類(lèi)型，容量等級跨度也很大。

港口?？看皇褂冒峨婋娫垂╇?，具有三大優(yōu)點(diǎn)：

1、電屬清潔能源，減少對大氣的污染；

2、供電網(wǎng)絡(luò )更加穩定，提高供電質(zhì)量；

3、用電與燃油相比，更加經(jīng)濟合理。

二、希望森蘭科技股份有限公司簡(jiǎn)介

圖二 希望森蘭科技股份有限公司

希望森蘭科技股份有限公司于1995年開(kāi)始從事變頻器及相關(guān)電力電子產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售及應用，為大陸希望集團的全資子公司。公司從成立伊始就堅持“科技立業(yè)”的理念，全面實(shí)行ERP信息化管理，擁有數十項專(zhuān)利、專(zhuān)有技術(shù)構成的自主知識產(chǎn)權體系。

在結合岸電電源使用特點(diǎn)，全新開(kāi)發(fā)的VFPS系列岸電電源系統采用多種控制技術(shù)，革新生產(chǎn)制造工藝，并嚴格把控出廠(chǎng)測試環(huán)節。確保岸電電源系統可靠性。

三、政策背景介紹

交通運輸部2015年發(fā)布的《船舶與港口污染防治專(zhuān)項行動(dòng)實(shí)施方案（2015-2020）》要求到2020年，主要港口90%的港作船舶、公務(wù)船舶靠泊使用岸電，50%的集裝箱、客滾和郵輪專(zhuān)業(yè)化碼頭具備向船舶供應岸電的能力。

圖三 希望森蘭VFPS系列岸電電源 采用集裝箱式結構設計

希望森蘭科技股份有限公司生產(chǎn)的首套高壓岸電電源產(chǎn)品就應用于中國（福建）自由貿易試驗區廈門(mén)遠海集裝箱碼頭，這也是福建省首套高壓船舶岸電。項目一開(kāi)始便受到了福建省各級相關(guān)單位領(lǐng)導的高度重視。

圖四 中國（福建）自由貿易試驗區地理位置

廈門(mén)遠海集裝箱碼頭是福建地區規模最大、設備最精良、政策開(kāi)放度最高的集裝箱及散貨碼頭作業(yè)區。其中，14#泊位經(jīng)過(guò)改造已成為全球第一個(gè)第四代全自動(dòng)化集裝箱碼頭。使用了全電力裝卸系統、全自動(dòng)接箱平臺、全鋰電池驅動(dòng)自動(dòng)導航小車(chē)AGV等最新技術(shù)，加上高壓船舶岸電的投運，遠海碼頭將成為國內第一個(gè)真正意義上的全電動(dòng)、零排放、全自動(dòng)碼頭，不僅徹底解決了噪音大、污染重的頑疾，而且與同規模傳統集裝箱碼頭相比，將減少20%以上綜合碳排放量，降低20%以上直接成本，具有顯著(zhù)的示范意義。

圖五 廈門(mén)遠海自動(dòng)化碼頭

四、系統一次方案及系統構成簡(jiǎn)介

圖六 森蘭VFPS系列岸電電源系統一次圖

我國供電電網(wǎng)送到用戶(hù)端的電源電壓等級一般為10kV，50Hz的高壓電，電源送入森蘭VFPS系列岸電電源系統后，經(jīng)高壓變頻裝置轉換為6kV 50Hz 或6.6kV，60Hz的船用電直接輸出。

圖七 森蘭VFPS系列岸電電源系統監視畫(huà)面

系統通過(guò)岸邊接電箱及柔性電纜將電源送至船舶接電裝置。最后通過(guò)船上的并網(wǎng)裝置實(shí)現與船舶輔機的并網(wǎng)，接入船用電系統供全船設備使用。當并網(wǎng)成功后，船舶輔機與岸電電源將自動(dòng)實(shí)現負載轉移，最終船舶輔機停運、船用電氣設備完全由岸電電源供電。

圖八 岸電電源系統構成圖

五、產(chǎn)品特點(diǎn)

l  希望森蘭VFPS系列岸電電源系統，基于20年電力電子技術(shù)積累的基礎上，針對岸電供電系統特點(diǎn)，定制研發(fā)。具有以下特點(diǎn)：

l  一鍵啟動(dòng)功能，簡(jiǎn)化操作流程。徹底杜絕誤操作事件，確保操作安全性；

l  多種冗余設計方案，確保系統可靠性和供電安全性；

l  逆功率抑制功能，能有效防止并網(wǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的逆功率。確保一次并網(wǎng)成功；

l  輸入端增加高壓防勵磁涌流柜，真正做到無(wú)沖擊合閘；

l  移相變壓器與隔離變采用高效材料，效率達到98%以上，溫升低，損耗小。

l  功率單元模塊化設計，所有模塊可以互換。采用防屏蔽設計，控制板單獨設計屏蔽盒，抗干擾性能好。

l  功率單元具有獨立電子模塊旁路功能，當一個(gè)單元發(fā)生故障時(shí)，能夠快速動(dòng)作并自動(dòng)調整算法旁路運行，保證不停機；

l  多重保護設計，確保在各種復雜工況下岸電系統安全性；

l  岸電電源散熱系統采用專(zhuān)門(mén)智能化散熱控制系統，對每個(gè)風(fēng)機電流和工作狀態(tài)進(jìn)行檢測。能夠提前預判故障，進(jìn)一步提高可靠性；

l  無(wú)變壓器底部軸流風(fēng)機設計，系統真正實(shí)現免維護，可靠性更高；

l  遠程物聯(lián)網(wǎng)云端服務(wù)器，利用大數據分析系統狀態(tài)提供運營(yíng)指導數據；

l  專(zhuān)用滿(mǎn)載試驗臺，出廠(chǎng)前需要進(jìn)行100%滿(mǎn)載試驗。