（2016-2017工業自動化及智能化年度評選-智造示范獎）

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

關鍵詞: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電機發電，以滿足船用電氣設備用電需求。因其燃油消耗量大且油品質量較低（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源。船舶岸電是指船舶在靠泊期間停止使用船上燃油發電機，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、提高能效等優點，是實現港口節能減排的重要技術。是建設“綠色港口”和提高碼頭競爭力的有效措施。

圖一 廈門遠海集裝箱碼頭

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

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1、電屬清潔能源，減少對大氣的污染；

2、供電網絡更加穩定，提高供電質量；

3、用電與燃油相比，更加經濟合理。

二、希望森蘭科技股份有限公司簡介

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年開始從事變頻器及相關電力電子產品的研發、生產和銷售及應用，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”的理念，全面實行ERP信息化管理，擁有數十項專利、專有技術構成的自主知識產權體系。

在結合岸電電源使用特點，全新開發的VFPS系列岸電電源系統采用多種控制技術，革新生產制造工藝，并嚴格把控出廠測試環節。確保岸電電源系統可靠性。

三、政策背景介紹

交通運輸部2015年發布的《船舶與港口污染防治專項行動實施方案（2015-2020）》要求到2020年，主要港口90%的港作船舶、公務船舶靠泊使用岸電，50%的集裝箱、客滾和郵輪專業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的首套高壓岸電電源產品就應用于中國（福建）自由貿易試驗區廈門遠海集裝箱碼頭，這也是福建省首套高壓船舶岸電。項目一開始便受到了福建省各級相關單位領導的高度重視。

圖四 中國（福建）自由貿易試驗區地理位置

廈門遠海集裝箱碼頭是福建地區規模最大、設備最精良、政策開放度最高的集裝箱及散貨碼頭作業區。其中，14#泊位經過改造已成為全球第一個第四代全自動化集裝箱碼頭。使用了全電力裝卸系統、全自動接箱平臺、全鋰電池驅動自動導航小車AGV等最新技術，加上高壓船舶岸電的投運，遠海碼頭將成為國內第一個真正意義上的全電動、零排放、全自動碼頭，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，具有顯著的示范意義。

圖五 廈門遠海自動化碼頭

四、系統一次方案及系統構成簡介

圖六 森蘭VFPS系列岸電電源系統一次圖

我國供電電網送到用戶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面

系統通過岸邊接電箱及柔性電纜將電源送至船舶接電裝置。最后通過船上的并網裝置實現與船舶輔機的并網，接入船用電系統供全船設備使用。當并網成功后，船舶輔機與岸電電源將自動實現負載轉移，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、產品特點

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

l  一鍵啟動功能，簡化操作流程。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，能有效防止并網過程中產生的逆功率。確保一次并網成功；

l  輸入端增加高壓防勵磁涌流柜，真正做到無沖擊合閘；

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，當一個單元發生故障時，能夠快速動作并自動調整算法旁路運行，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門智能化散熱控制系統，對每個風機電流和工作狀態進行檢測。能夠提前預判故障，進一步提高可靠性；

l  無變壓器底部軸流風機設計，系統真正實現免維護，可靠性更高；

l  遠程物聯網云端服務器，利用大數據分析系統狀態提供運營指導數據；

l  專用滿載試驗臺，出廠前需要進行100%滿載試驗。