船舶在靠港停泊期間，關(guān)閉自身的柴油發(fā)電機(jī)組，使用岸基供電系統(tǒng)為其提供電力供應(yīng)，不僅可以消除自身機(jī)組運(yùn)行帶來的噪聲，也能在很大程度上減少?gòu)U氣的排放，無論對(duì)港口的可持續(xù)發(fā)展還是節(jié)能減排都具有重要的意義。然而，大量的外籍船只采用60Hz供電制式，與我國(guó)電網(wǎng)固定的50Hz供電制式不能直接連接，因此，采用變頻電源來解決岸基供電系統(tǒng)與船用電網(wǎng)之間的供電制式匹配問題，成為有效的，也是目前主流的實(shí)現(xiàn)途徑。
變頻電源是岸基供電系統(tǒng)的核心組成部分，上海能傳電氣有限公司的岸電電源按照變頻電源自身電壓等級(jí)的不同，分為高壓岸電電源NC AMP H系列和低壓岸電電源NC AMP L系列兩大類。NC AMP H系列高壓岸電電源的電壓等級(jí)為6kV/6.6kV，NC AMP L系列低壓岸電電源的電壓等級(jí)為400V/690V。本文主要介紹NC AMP L系列低壓岸電電源的特點(diǎn)及其應(yīng)用。
上海能傳電氣有限公司生產(chǎn)的NC AMP L系列低壓岸電電源產(chǎn)品應(yīng)用于福建莆田港東吳港區(qū)羅嶼作業(yè)區(qū)9#、10#泊位。本項(xiàng)目岸電采用高壓上船方式，系統(tǒng)采用高-低-高方案，變頻器電源型號(hào)為NC AMP L 690/600-5000,電壓等級(jí)690V，額定容量5000kVA，且可長(zhǎng)期1.1倍過載運(yùn)行。變頻電源輸入采用IGBT PWM整流+LCL濾波器，輸出配置正弦波濾波器，整套變頻電源系統(tǒng)的輸入、輸出都能夠符合IEEE 519-1992及中國(guó)供電部門對(duì)電壓失真和電流失真嚴(yán)格的要求，并高于國(guó)標(biāo)GB14549-93對(duì)諧波失真的要求。
此外，考慮到不同船舶所需電源功率大小的不同，為了提高岸基供電系統(tǒng)的運(yùn)行效率和靈活性，該岸電電源的輸出分為7組720kVA的獨(dú)立變頻電源，該7組電源可同時(shí)輸出，也可任選某幾組輸出。對(duì)于電源容量需求小的船舶，可選擇只開啟部分輸出逆變模塊，大大增加了系統(tǒng)的可靠性和靈活性。
系統(tǒng)一次方案圖如下：
莆田港碼頭5MVA岸電系統(tǒng)一次方案圖
由圖6可見，變頻電源輸入側(cè)采用10個(gè)IGBT PWM整流模塊并聯(lián)，每個(gè)模塊額定電流440A，每?jī)蓚€(gè)整流模塊并聯(lián)后配置一個(gè)LCL濾波器與電網(wǎng)連接；變頻電源輸出采用14個(gè)逆變模塊并聯(lián)，每個(gè)模塊額定電流440A，每個(gè)逆變模塊的直流側(cè)通過快速熔斷器并聯(lián)連接在直流母線上，14個(gè)逆變模塊的輸出每2個(gè)一組并聯(lián)后通過正弦波濾波器連接至切換柜，即分為7組獨(dú)立的逆變電源，通過切換柜選擇其中的任意1組或幾組輸出。
莆田港碼頭5MVA岸電電源現(xiàn)場(chǎng)照片
NC AMP L系列低壓岸電電源采用模塊化設(shè)計(jì)，多種整流模塊可選，具有豐富的逆功率抑制技術(shù)方案，具有獨(dú)立供電模式，主動(dòng)并網(wǎng)模式及被動(dòng)并網(wǎng)模式多種工作模式可選，可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況靈活配置。具有脈沖同步功能，模塊無需配置電抗器即可直接并聯(lián)，模塊故障冗余功能也無需為每個(gè)模塊配置切換開關(guān)，大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)拓?fù)?，提高了系統(tǒng)的可靠性和實(shí)用性，后續(xù)可以在港口，碼頭的岸電系統(tǒng)中大力推廣應(yīng)用。
