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应用案例
希望森兰VFPS系列岸电电源在厦门远海集装箱码头的应用
2016-12-30 浏览量:1606

(2016-2017工业自动化及智能化年度评选-智造示范奖)

项目简介:本文主要介绍了森兰VFPS系列岸电电源在厦门远海集装箱码头的应用,并从系统原理、性能、特点等方面做了总结。希望森兰VFPS系列岸电电源在产品性能、设计理念等方面均处于国内领先水平。为今后港口实现常态化联船提供了有力的支持。

关键词:船舶岸电、变频电源、清洁能源、高效可靠

一、船舶岸电介绍

船舶靠港期间一般依靠船用燃油发电机发电,以满足船用电气设备用电需求。因其燃油消耗量大且油品质量较低(船用重油含硫率为国Ⅳ柴油的700倍以上)已成为港区内废气排放的主要来源。船舶岸电是指船舶在靠泊期间停止使用船上燃油发电机,改用码头提供的供电系统为其供电。船舶岸电具有控制排放、减小噪音、提高能效等优点,是实现港口节能减排的重要技术。是建设“绿色港口”和提高码头竞争力的有效措施。

图一 厦门远海集装箱码头

根据不同港口的类型特点和靠泊船只的用电需求,船舶岸电主要分为高压、低压两种供电类型,容量等级跨度也很大。

港口停靠船只使用岸电电源供电,具有三大优点:

1、电属清洁能源,减少对大气的污染;

2、供电网络更加稳定,提高供电质量;

3、用电与燃油相比,更加经济合理。

二、希望森兰科技股份有限公司简介


图二 希望森兰科技股份有限公司

希望森兰科技股份有限公司于1995年开始从事变频器及相关电力电子产品的研发、生产和销售及应用,为大陆希望集团的全资子公司。公司从成立伊始就坚持“科技立业”的理念,全面实行ERP信息化管理,拥有数十项专利、专有技术构成的自主知识产权体系。

在结合岸电电源使用特点,全新开发的VFPS系列岸电电源系统采用多种控制技术,革新生产制造工艺,并严格把控出厂测试环节。确保岸电电源系统可靠性。

、政策背景介绍

交通运输部2015年发布的《船舶与港口污染防治专项行动实施方案(2015-2020)》要求到2020年,主要港口90%的港作船舶、公务船舶靠泊使用岸电,50%的集装箱、客滚和邮轮专业化码头具备向船舶供应岸电的能力。


图三 希望森兰VFPS系列岸电电源 采用集装箱式结构设计

希望森兰科技股份有限公司生产的首套高压岸电电源产品就应用于中国(福建)自由贸易试验区厦门远海集装箱码头,这也是福建省首套高压船舶岸电。项目一开始便受到了福建省各级相关单位领导的高度重视。


图四 中国(福建)自由贸易试验区地理位置

厦门远海集装箱码头是福建地区规模最大、设备最精良、政策开放度最高的集装箱及散货码头作业区。其中,14#泊位经过改造已成为全球第一个第四代全自动化集装箱码头。使用了全电力装卸系统、全自动接箱平台、全锂电池驱动自动导航小车AGV等最新技术,加上高压船舶岸电的投运,远海码头将成为国内第一个真正意义上的全电动、零排放、全自动码头,不仅彻底解决了噪音大、污染重的顽疾,而且与同规模传统集装箱码头相比,将减少20%以上综合碳排放量,降低20%以上直接成本,具有显著的示范意义。


图五 厦门远海自动化码头

、系统一次方案及系统构成简介


图六 森兰VFPS系列岸电电源系统一次图

我国供电电网送到用户端的电源电压等级一般为10kV,50Hz的高压电,电源送入森兰VFPS系列岸电电源系统后,经高压变频装置转换为6kV 50Hz 或6.6kV,60Hz的船用电直接输出。


图七 森兰VFPS系列岸电电源系统监视画面

系统通过岸边接电箱及柔性电缆将电源送至船舶接电装置。最后通过船上的并网装置实现与船舶辅机的并网,接入船用电系统供全船设备使用。当并网成功后,船舶辅机与岸电电源将自动实现负载转移,最终船舶辅机停运、船用电气设备完全由岸电电源供电。


图八 岸电电源系统构成图

、产品特点

l  希望森兰VFPS系列岸电电源系统,基于20年电力电子技术积累的基础上,针对岸电供电系统特点,定制研发。具有以下特点:

l  一键启动功能,简化操作流程。彻底杜绝误操作事件,确保操作安全性;

l  多种冗余设计方案,确保系统可靠性和供电安全性;

l  逆功率抑制功能,能有效防止并网过程中产生的逆功率。确保一次并网成功;

l  输入端增加高压防励磁涌流柜,真正做到无冲击合闸;

l  移相变压器与隔离变采用高效材料,效率达到98%以上,温升低,损耗小。

l  功率单元模块化设计,所有模块可以互换。采用防屏蔽设计,控制板单独设计屏蔽盒,抗干扰性能好。

l  功率单元具有独立电子模块旁路功能,当一个单元发生故障时,能够快速动作并自动调整算法旁路运行,保证不停机;

l  多重保护设计,确保在各种复杂工况下岸电系统安全性;

l  岸电电源散热系统采用专门智能化散热控制系统,对每个风机电流和工作状态进行检测。能够提前预判故障,进一步提高可靠性;

l  无变压器底部轴流风机设计,系统真正实现免维护,可靠性更高;

l  远程物联网云端服务器,利用大数据分析系统状态提供运营指导数据;

l  专用满载试验台,出厂前需要进行100%满载试验。


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