隨著我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展，港口建設(shè)的步伐不斷加速，船舶?？看a頭的數(shù)量和密度大幅增加，大多數(shù)船舶特別是油船和集裝箱船靠港時都使用燃油發(fā)電來滿足船舶的用電需求,為此需要消耗大量燃油，造成大量廢氣和顆粒物排放，從而產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境污染，具體體現(xiàn)在以下幾個方面——

燃油在燃燒中產(chǎn)生大量硫化物和氮氧化物，嚴(yán)重影響港口周圍環(huán)境

燃油發(fā)電機(jī)產(chǎn)生噪聲污染，不利于船員和港口周圍民眾的生活

船舶上安裝的發(fā)電機(jī)容量較小，效率較低，造成能源浪費(fèi)

燃油發(fā)電的成本遠(yuǎn)高于水電等其它發(fā)電方式，不利于降低船舶運(yùn)營成本

 01  岸電電源應(yīng)運(yùn)而生

基于以上弊端船用靜止式岸電電源應(yīng)運(yùn)而生。其優(yōu)勢在于——

1 在頻率適應(yīng)性上，具有 50Hz轉(zhuǎn)變成60Hz電源功能，具有更高的性價比，可向不同制式的船舶提供岸電；

2 在能耗上，與發(fā)電機(jī)比較，節(jié)能 20%以上，更省去了發(fā)電機(jī)帶來的噪聲大、運(yùn)行成本高、損耗大、有污染、維修困難、須專人管理等諸多不便；

3 在功能上，具有更強(qiáng)的適用性，可以實(shí)時監(jiān)控電源的運(yùn)行情況等優(yōu)點(diǎn)；

4 在可靠性和體積上，岸電電源比普通變頻電源標(biāo)準(zhǔn)更高，模塊組采用 IGBT 逆變技術(shù)，可靠性高，體積小，大幅度節(jié)省制造材料，重量輕，移動方便；結(jié)構(gòu)更緊湊、簡潔、美觀。

▲岸電系統(tǒng)示意圖

02  岸電電源應(yīng)運(yùn)而生

在某運(yùn)輸碼頭，其需要容量1.6MW高壓岸電電源來滿足供電需求；基于客戶的需求，英威騰為客戶提供了GD5000岸電電源方案，應(yīng)用在大連港汽車碼頭上，該方案回饋諧波小，節(jié)能優(yōu)勢明顯，占地空間小、維護(hù)方便等諸多優(yōu)點(diǎn)。

輸入電壓為10KV,要求在-10%～+10%電網(wǎng)電壓波動時必須滿載輸出。

變頻電源能對電壓瞬變進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以抑制電網(wǎng)的電壓擾動。

輸出電壓總諧波失真度THD≤3%,輸出各次諧波電流≤標(biāo)準(zhǔn)要求。

變頻電源輸出諧波電壓和諧波電流含量應(yīng)優(yōu)于GB/T14549《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》技術(shù)要求，輸出電壓總諧波失真度THD≤3%,輸出各次諧波電流≤標(biāo)準(zhǔn)要求。

保證船用電與岸電相序和線制的一致性,連船時出現(xiàn)相序不一致時，要求變頻電源具備一鍵切換相序技術(shù)。

變頻電源輸出電壓及頻率（6.6KV/60HZ、6KV/50HZ）可通過轉(zhuǎn)換開關(guān)或人機(jī)操作界面進(jìn)行選擇。

變頻電源輸出電壓閉環(huán)，必須在隔離變壓器輸出側(cè)進(jìn)行電壓閉環(huán)控制，確保輸出電壓的穩(wěn)定。

03  英威騰方案

在此方案中，高壓岸電電源包括移相變壓器、功率柜+控制柜；移相變壓器采用知名品牌，移相變壓器配置：原邊三相輸入額定電壓10kV，50HZ，帶有±5%調(diào)壓，副邊三相輸出共18組，每組額定電壓為AC 690V，輔助輸出一組三相繞組，額定電壓為AC 400V，時時檢測變壓器柜溫度，保證變壓器可靠運(yùn)行。

變壓器柜為風(fēng)冷；功率柜配置：6個功率單元串聯(lián)，每個功率單元電氣性能一致，可以互換，單元串聯(lián)輸出電壓6kV及6.6kV；

▲一次回路圖

 04   方案優(yōu)勢

輸入輸出無諧波

輸入采用干式移相變壓器進(jìn)行多脈沖整流，輸入諧波小，額定負(fù)載時，網(wǎng)側(cè)電流諧波<2%；輸出采用單元串聯(lián)多電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，移相多重化SPWM調(diào)制技術(shù)，輸出電壓波形純凈，接近正弦波，諧波含量<2%。

高效率及高功率因數(shù)

采用移相變壓器與整流二極管進(jìn)行多重化整流，系統(tǒng)滿載時功率因素大于或等于0.97；優(yōu)異的控制性能，保證了系統(tǒng)效率在滿載時大于或等于96%。

其他優(yōu)勢

① 岸電單元模塊化設(shè)計，功率密度大，成柜尺寸小；

② 岸電電源上進(jìn)上出/下進(jìn)下出進(jìn)線設(shè)計，方便接線；

③ 岸電單元通過光纖通訊由控制單元控制，強(qiáng)弱電隔離，抗干擾能力強(qiáng)；

④ 僅使用6個功率單元串聯(lián)；體積小，安裝維護(hù)方便；

⑤ 輸出諧波小含量小；我司高壓岸電采用移相多重化多電平PWM脈寬調(diào)制技術(shù)，輸出波形幾近正弦波，額定負(fù)載時輸出側(cè)的諧波<2%，加上隔離變壓器后，輸出電壓諧波含量不大于1%。

▲諧波分析

 英威騰GD5000系列高壓岸電電源采用直接高高輸出方案，系統(tǒng)效率高，輸入采用多脈沖整流輸入，輸入諧波小，功率因數(shù)高；輸出電流電壓雙閉環(huán)控制，輸出電壓波形質(zhì)量好，抗負(fù)載擾動能力強(qiáng)；先進(jìn)的逆功率抑制技術(shù)無需增加硬件投資即可實(shí)現(xiàn)逆功率抑制；是港口，碼頭的岸電系統(tǒng)的優(yōu)質(zhì)選擇。