岸基供电系统 | 正泰全产业链开启船岸电气一体化新模式

看过上一期《 正泰全产业链开启船岸电气一体化新模式》的朋友们，一定都知道，在我国建设船岸电气系统需要解决的核心问题之一是：实现50/60Hz双频供电。

本期“船岸电气一体化”专栏，带大家走进船岸电气一体化系统中重要的一环——岸基供电系统。

岸基供电系统

岸基供电系统是岸侧向船舶供电的电源系统的简称，它使电力从高压变电站，供应到靠近船舶的连接点（如岸基接电箱），以实现电压等级变换、变频与船舶受电系统不间断供电切换等功能。

典型岸基供电系统主要由进线开关柜、岸基变频电源、变压器、出线开关柜组成。 

岸基供电系统放置于码头变电站，或以集装箱的型式置于码头前沿，集装箱有固定和可移动两种型式。建设方案应根据港口供电系统、船舶吨级、供电距离、工程投资、联船便利性、码头生产和船舶作业等因素综合考虑。

岸基供电系统依据频率和电压分类如下表所示：

依据供电电压、系统容量，将船岸电气一体化岸基供电系统分为高压岸基供电系统、低压岸基供电系统、低压小容量岸基供电系统三种类型。适用情况如下表所示：

我国电力网为 50Hz 工频电制，而国际航运船舶电力系统多为60Hz 的交流电，“变频技术”是船岸电气一体化岸基供电系统中的核心技术。 

为保障靠港船舶安全可靠、经济实用的使用岸基电源，岸基供电系统方案设计的合理性尤为重要，让我们进一步了解岸基供电系统核心技术和岸基供电方案。

变频技术

根据船舶电制、电压等级不同，岸基电源变频技术分为低压变频技术和高压变频技术。

低压变频技术

低压变频技术采用IGBT电压源型低压变频电路，其由整流、中间直流环节、逆变三部分组成。整流部分采用三相桥式整流，中间直流环节为滤波，直流储能和无功功率缓冲，逆变部分采用三相IGBT桥式逆变，以改变调制比来实现输出电压幅值、频率的稳定，输出PWM电压波形，经变频后端的滤波电路，转化为平滑的正弦波，使岸基变频电源输出的电能满足船舶电网的使用需求，结构原理如下图所示：

高压变频技术

高压变频技术采用 IGBT 串联多电平高压变频器，其由进线开关、移相变压器、低压功率单元组成，每相采用多组低压变频功率单元进行串联。

以 6.6kV 输出电压等级，18 个功率单元为例，每相使用 6 个低压功率单元串联，形成 36 脉波整流和 13 电平相电压输出。每相 6 个功率单元串联后相电压最大可达 4140V，线电压可达到 7170V，因此对于 6.6kV 的输出有很大的调节裕度。结构原理如下图所示：

正泰典型岸基供电系统方案

根据供电电压等级不同，典型岸基供电系统分为低压岸基供电系统和高压岸基供电系统两种。

低压岸基供电系统

低压岸基供电系统采用低压变频技术，主要由输入开关柜、变频电源、隔离变压器、输出开关柜等组成。

低压岸基供电系统主要特点：

谐波电流影响小采用可控整流方式，降低谐波电流对电网的影响

V/F分离控制V/F分离控制技术，实现电压、频率单独可调

负荷带电切换        配置同期装置，实现靠港船舶的负荷带电切换

实时电压闭环控制       实时电压闭环控制，使船舶获得恒定的电压输出

系统保护功能全全面的系统保护功能，提供短路、过压、过载、欠压、缺相、过热等保护功能

操作便捷        一键启动，自动并网

高压岸基供电系统

高压岸基供电系统采用IGBT串联多电平高压变频器，主要由高压输入开关柜、移相变压器、功率单元柜、正弦滤波单元、隔离变压器、输出开关柜等组成。

高压岸基供电系统主要特点：

谐波污染小采用移相变压器，降低岸基电源设备对电网的谐波污染

V/F分离控制V/F分离控制技术，实现电压、频率单独可调

负荷带电切换        配置同期装置，实现靠港船舶的负荷带电切换

实时电压闭环控制        实时电压闭环控制，使船舶获得恒定的电压输出

高绝缘性能变压器H级绝缘，可靠性高

多机并联        支持多机并联应用，方便扩容建设

系统保护功能全全面的系统保护功能,提供过电流、过电压、欠压、CPU故障、冷却风机异常等保护功能

操作便捷       一键启动，自动并网

依托核心技术 确保岸基供电系统可靠运行

宁波港船岸电气一体化高压供电项目

设备选用：高压配电柜、高压变频电源、SVG 静态无功装置、船岸电气一体化监测系统等。 

项目成效：有效治理了电源谐波污染，避免了逆功率对岸基变频电源和船侧发电机组的正常运行造成影响，保障了船岸电气一体化系统在使用过程中的稳定性和可靠性。

太仓正合兴港船岸电气一体化项目

设备选用：整套岸基供电系统、岸基接电箱、本地及远程监测系统等。 

项目成效：具备船岸供电系统同步并网、监控、保护、通信等功能，进行当地和远程监控管理，岸基电源在与船舶电源并网、解列过程中实现无缝切换。 

正泰基于产业链优势以及在岸基供电系统项目中的设计和运行经验，可根据客户需求量身定制岸基供电系统解决方案。 

正泰为船岸电气一体化系统提供高压设备、变压器、变频电源、控制设备和输出开关设备、电缆等软硬件集成服务，使岸基供电系统及设备实现正泰品牌系列化供应，从而具有系统集成度高、上下级匹配性优、维护成本低等特点，使岸基供电系统在兼具功能性及技术先进性的同时，也满足经济性的要求，为靠港船舶提供安全可靠、经济实用的岸基电源。