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摘要：近年来，随着经济的全球化趋势愈加明显，物资流动速度越来越快，航空运输的压力慢慢增长；与此同时，海运凭借货物运输量大、运费低的特点正在快速的发展。航空运输有自己的航空港，那么海上运输也有自己的港口，港口是海运运输系统中重要的组成部分，更是船舶有序进出的枢纽。船舶在港口停泊时，港口供电系统提供足够的电能供给码头机械设备装卸船作业，而船舶本身仍然是燃油驱动，所以，对港口船舶岸电供电技术以及国内外各种船舶对我国港口岸电供电技术要求进行研究，分析、探讨靠岸船舶在供电时对港口岸电供电网络的环境污染等问题具有重要意义。
关键词：港口；船舶岸电供电技术；研究；应用
1、港口船舶岸电供电技术应用的现状
港口船舶岸电供电技术指的是当船舶在港口靠岸停泊期间，关闭船舶上的发电设施和设备停止发电，而是由港口的岸电供电系统通过输电线路对船舶上的各种设施和设备进行供电的技术。所以说，研究和分析港口船舶岸电供电技术对节约电能、降低污染以及创建环保型港口有相当重要的作用和意义；在某种程度上可以很好的处理港口靠岸船舶因为发电带来的污染问题。当前全世界范围内港口船舶岸电供电的交流电的频率一般有50HZ、60HZ两种，船舶停靠港口时，港口供电系统直接对50HZ以及60HZ船舶供电，这个过程中没有用到相关的变频技术。在我国，港口电网应用的电压为380V，港口电网的频率为50HZ；但是，绝大多数船舶应用的电压为440V以及频率为60HZ，在这种情况下，一旦将频率为50HZ的电源接入到船舶的设施和设备上就会极大的降低船舶设备设施的使用效率。所以说，目前我国港口船舶岸电供电系统多采用的是60HZ的供电电源。
2、变频电源在港口船舶岸电供电技术的应用
变频电源指的是输电电流在传输过程中通过两次变化，即先由交流电转变为直流电，再由直流电转变为交流电的可变电源。港口船舶岸电供电中采用变频电源的有利之处是可以作为标准电源给船舶提供稳定的供电环境，通过变频电源将交流电网的电源频率转换成靠岸船舶需要的频率。一般情况下，港口船舶岸电供电采用变频电源供电，变频电源中的变频器是逆变和整流环节，再通过事先分离的变压器的升压环节，使得具有许多优良的特性：
2.1、港口船舶岸电供电技术运用变频电源设备，主要是通过干式隔离变压器，它的作用是能很好的防止港口岸电供电传输网络与船舶上面负载供电传输网络之间的互相干扰，更重要的是能高效的预防港口船舶岸电供电过程中因为变频电源设备过载而产生的破坏。另外，港口船舶岸电供电系统中的变频电源核心组件是变频器。在国内，由于对变频器的需求量很大，使得它的生产规模很大、售后服务以及备件充分，更使得供电系统能够可靠的运行。
2.2、港口船舶岸电供电系统中采用变频电源，主要是因为变频电源用的零部件在设计、制作过程中都是非常成熟的产品，利用率以及可靠性都相当的高；并且采用变频电源使得供电系统的线路更加清晰明了、结构更加简洁，极大的缩短了设备设施的维修以及诊断时间，同时节约了大量的经费。
2.3、港口船舶岸电供电系统采用变频电源设备，它的输出电压、输出频率可以在限定的范围内进行调节，尤其是在港口停靠的船舶过多导致岸电供电系统供电不足时，通过调节变频电压的频率或者是提高电压对供电系统的电量进行补充，这在一定程度上简化了岸电供电系统的程序，极大的提高了供电系统的效率。
3、港口船舶岸电供电系统中对变频电源技术的研究
3.1、港口船舶岸电供电系统中对变频电源技术的设计原理
港口船舶岸电供电系统中运用的变频电源核心组件是变频器，经过编程变频电源的变频器，使变频器发挥它的变频功能；与此同时，变频电源在使用过程中应该配备相应地输出变压器以便将港口船舶岸电供电的电流频率由50HZ转换成60HZ、电压由380V转换成440V，进而对港口船舶进行供电。值得注意的是，在港口船舶岸电供电中对变频电源的运用中，一般较为完整的变频电源的变频器由变频器柜、输入进线开关柜、输出隔离变压器柜以及输出开关柜等部分构成；变频器不包括在内，剩余的部件运用的是无源器件，在一定程度上更加稳定、可靠。目前，我国有两种岸电技术，低压变频岸电技术和高压变频岸电技术。我港采用的是高压变频岸电技术，在全国取得了技术领先的地位，为我港建立低碳环保型港口奠定了基础。
3.2、港口船舶岸电供电系统中变频电源的关键技术
港口船舶岸电供电系统中采用变频电源，而变频电源的核心组件是变频器，变频器在工作时会产生一定的谐波；变频电源在港口船舶岸电供电系统中当作标准电源，但是产生的谐波会严重的影响电源的电能效率，从而对船舶设备的使用寿命以及能否安全、稳定的使用有负面的影响。所以，港口船舶岸电供电过程中运用变频电源首先要做的就是消除或者是尽可能的减少谐波的影响，可以运用以下的方法：
3.2.1、在输入开关柜的一侧接滤波器，使得变频电源的变频器能够保障输入电能的质量，并且能够最大限度的把变频电源的功率输送到船舶设备设施上。与此同时，接入的变频电源的滤波器能够避免船舶上设备设施自身产生的电磁信号影响港口船舶岸电供电系统。
3.2.2、在输入开关柜的一侧还应该连接交流限流电抗器，它能有效的改变变频电源中变频器输入电流的波形，并且在一定范围内极大的阻止变频电源内部对输出电源的扰动，基于交流限流电抗器的这种优点，使得港口船舶岸电供给技术更加成熟。
3.2.3、港口船舶岸电供电系统中变频电源输出的一侧应该运用无源正弦滤波器，目的是变频电源在电源输出时转换变频器的输出波形，使更加接近于正弦波的形状。
3.2.4、控制与切换技术的应用
船舶岸电技术，在电源切换前要对靠泊的船型进行数据采集，确保供电功率、电压等级，频率、相位等的匹配，控制器分析计算后控制和调整输出，满足船舶的用电需求。
4、港口船舶岸电供电中环境、经济效益分析
船舶岸电供电系统对于港口的环境贡献主要是降低废气的排出，经济贡献主要是减少了船舶的柴油消耗，节约资金，因此具有经济和社会双重效益。近年来，节能减排的目标一直以来是全面加快建设节约型社会的基础，港口船舶岸电供电过程中更应该注重资源节约型以及环境友好型；船舶进入港口停泊时，关闭主发动机的同时更要关闭副发动机，港口岸电供电系统会全面的为船舶提供电能。相比于大型船舶，尤其是集装箱船、油船在停靠港口时使用燃油大多是柴油、重油，并且通过柴油和重油进行发电供给船舶用电，柴油和重油在发电过程中产生的氮氧化物、硫化物会对周边环境有很大的破坏，甚至污染港口环境。另外，停靠港口的船舶在发电过程中柴油发电机的噪声对周围也有一定的影响。
5、结束语
面对港口船舶岸电供电的技术问题，在岸电供电系统中运用变频电源，使得供电系统将交流电的频率由50HZ转换成60HZ，更加适合港口船舶岸电供电；并在船舶岸电供电过程中处理了谐波的问题以及改进港口船舶停靠时岸电供电技术，同时探讨了港口船舶岸电供电过程中的经济效益、环境效益，对进一步加强港口船舶岸电供电系统的推广应用有重要的意义。
由于我国当前的船型未采用岸电技术，需要进行投资改造，新船型尚未投入使用，船舶和码头的投资利用率很低，因此在目前的推广阶段，港口和船舶公司投资积极性还不高，大量的推广应用尚需时日。
参考文献：
[1] 吴振飞；叶小松；邢鸣.浅谈船舶岸电关键技术[J].电气应用.2013（06
[2] 卢明超；刘汝梅；石强；李强.国、内外港口船舶岸电技术的发展和应用现状[J].港工技术.2012（03）
[3] 李恒焕.大型船舶靠港使用岸电的研究[J].上海造船.2011（02）
[4] 李建科；王金全；金伟一；马涛.船舶岸电系统研究综述[J].船电技术.2010（10）
[5] 郑永高.港口码头岸电系统设计探讨[J].建筑电气.2010（01）
[6] 黄细霞；包起帆；葛中雄；江霞；顾伟.典型港口岸电比较及对中国港口岸电的启示[J].交通节能与环保.2009（04）
关键词：港口；船舶岸电供电技术；研究；应用
1、港口船舶岸电供电技术应用的现状
港口船舶岸电供电技术指的是当船舶在港口靠岸停泊期间，关闭船舶上的发电设施和设备停止发电，而是由港口的岸电供电系统通过输电线路对船舶上的各种设施和设备进行供电的技术。所以说，研究和分析港口船舶岸电供电技术对节约电能、降低污染以及创建环保型港口有相当重要的作用和意义；在某种程度上可以很好的处理港口靠岸船舶因为发电带来的污染问题。当前全世界范围内港口船舶岸电供电的交流电的频率一般有50HZ、60HZ两种，船舶停靠港口时，港口供电系统直接对50HZ以及60HZ船舶供电，这个过程中没有用到相关的变频技术。在我国，港口电网应用的电压为380V，港口电网的频率为50HZ；但是，绝大多数船舶应用的电压为440V以及频率为60HZ，在这种情况下，一旦将频率为50HZ的电源接入到船舶的设施和设备上就会极大的降低船舶设备设施的使用效率。所以说，目前我国港口船舶岸电供电系统多采用的是60HZ的供电电源。
2、变频电源在港口船舶岸电供电技术的应用
变频电源指的是输电电流在传输过程中通过两次变化，即先由交流电转变为直流电，再由直流电转变为交流电的可变电源。港口船舶岸电供电中采用变频电源的有利之处是可以作为标准电源给船舶提供稳定的供电环境，通过变频电源将交流电网的电源频率转换成靠岸船舶需要的频率。一般情况下，港口船舶岸电供电采用变频电源供电，变频电源中的变频器是逆变和整流环节，再通过事先分离的变压器的升压环节，使得具有许多优良的特性：
2.1、港口船舶岸电供电技术运用变频电源设备，主要是通过干式隔离变压器，它的作用是能很好的防止港口岸电供电传输网络与船舶上面负载供电传输网络之间的互相干扰，更重要的是能高效的预防港口船舶岸电供电过程中因为变频电源设备过载而产生的破坏。另外，港口船舶岸电供电系统中的变频电源核心组件是变频器。在国内，由于对变频器的需求量很大，使得它的生产规模很大、售后服务以及备件充分，更使得供电系统能够可靠的运行。
2.2、港口船舶岸电供电系统中采用变频电源，主要是因为变频电源用的零部件在设计、制作过程中都是非常成熟的产品，利用率以及可靠性都相当的高；并且采用变频电源使得供电系统的线路更加清晰明了、结构更加简洁，极大的缩短了设备设施的维修以及诊断时间，同时节约了大量的经费。
2.3、港口船舶岸电供电系统采用变频电源设备，它的输出电压、输出频率可以在限定的范围内进行调节，尤其是在港口停靠的船舶过多导致岸电供电系统供电不足时，通过调节变频电压的频率或者是提高电压对供电系统的电量进行补充，这在一定程度上简化了岸电供电系统的程序，极大的提高了供电系统的效率。
3、港口船舶岸电供电系统中对变频电源技术的研究
3.1、港口船舶岸电供电系统中对变频电源技术的设计原理
港口船舶岸电供电系统中运用的变频电源核心组件是变频器，经过编程变频电源的变频器，使变频器发挥它的变频功能；与此同时，变频电源在使用过程中应该配备相应地输出变压器以便将港口船舶岸电供电的电流频率由50HZ转换成60HZ、电压由380V转换成440V，进而对港口船舶进行供电。值得注意的是，在港口船舶岸电供电中对变频电源的运用中，一般较为完整的变频电源的变频器由变频器柜、输入进线开关柜、输出隔离变压器柜以及输出开关柜等部分构成；变频器不包括在内，剩余的部件运用的是无源器件，在一定程度上更加稳定、可靠。目前，我国有两种岸电技术，低压变频岸电技术和高压变频岸电技术。我港采用的是高压变频岸电技术，在全国取得了技术领先的地位，为我港建立低碳环保型港口奠定了基础。
3.2、港口船舶岸电供电系统中变频电源的关键技术
港口船舶岸电供电系统中采用变频电源，而变频电源的核心组件是变频器，变频器在工作时会产生一定的谐波；变频电源在港口船舶岸电供电系统中当作标准电源，但是产生的谐波会严重的影响电源的电能效率，从而对船舶设备的使用寿命以及能否安全、稳定的使用有负面的影响。所以，港口船舶岸电供电过程中运用变频电源首先要做的就是消除或者是尽可能的减少谐波的影响，可以运用以下的方法：
3.2.1、在输入开关柜的一侧接滤波器，使得变频电源的变频器能够保障输入电能的质量，并且能够最大限度的把变频电源的功率输送到船舶设备设施上。与此同时，接入的变频电源的滤波器能够避免船舶上设备设施自身产生的电磁信号影响港口船舶岸电供电系统。
3.2.2、在输入开关柜的一侧还应该连接交流限流电抗器，它能有效的改变变频电源中变频器输入电流的波形，并且在一定范围内极大的阻止变频电源内部对输出电源的扰动，基于交流限流电抗器的这种优点，使得港口船舶岸电供给技术更加成熟。
3.2.3、港口船舶岸电供电系统中变频电源输出的一侧应该运用无源正弦滤波器，目的是变频电源在电源输出时转换变频器的输出波形，使更加接近于正弦波的形状。
3.2.4、控制与切换技术的应用
船舶岸电技术，在电源切换前要对靠泊的船型进行数据采集，确保供电功率、电压等级，频率、相位等的匹配，控制器分析计算后控制和调整输出，满足船舶的用电需求。
4、港口船舶岸电供电中环境、经济效益分析
船舶岸电供电系统对于港口的环境贡献主要是降低废气的排出，经济贡献主要是减少了船舶的柴油消耗，节约资金，因此具有经济和社会双重效益。近年来，节能减排的目标一直以来是全面加快建设节约型社会的基础，港口船舶岸电供电过程中更应该注重资源节约型以及环境友好型；船舶进入港口停泊时，关闭主发动机的同时更要关闭副发动机，港口岸电供电系统会全面的为船舶提供电能。相比于大型船舶，尤其是集装箱船、油船在停靠港口时使用燃油大多是柴油、重油，并且通过柴油和重油进行发电供给船舶用电，柴油和重油在发电过程中产生的氮氧化物、硫化物会对周边环境有很大的破坏，甚至污染港口环境。另外，停靠港口的船舶在发电过程中柴油发电机的噪声对周围也有一定的影响。
5、结束语
面对港口船舶岸电供电的技术问题，在岸电供电系统中运用变频电源，使得供电系统将交流电的频率由50HZ转换成60HZ，更加适合港口船舶岸电供电；并在船舶岸电供电过程中处理了谐波的问题以及改进港口船舶停靠时岸电供电技术，同时探讨了港口船舶岸电供电过程中的经济效益、环境效益，对进一步加强港口船舶岸电供电系统的推广应用有重要的意义。
由于我国当前的船型未采用岸电技术，需要进行投资改造，新船型尚未投入使用，船舶和码头的投资利用率很低，因此在目前的推广阶段，港口和船舶公司投资积极性还不高，大量的推广应用尚需时日。
参考文献：
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[2] 卢明超；刘汝梅；石强；李强.国、内外港口船舶岸电技术的发展和应用现状[J].港工技术.2012（03）
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[6] 黄细霞；包起帆；葛中雄；江霞；顾伟.典型港口岸电比较及对中国港口岸电的启示[J].交通节能与环保.2009（04）