Research on Comprehensive Control of Power Quality of Port Distribution Network Considering Large-Scale Access of Shore Power Load

In view of the problem of power quality degradation of port distribution network after the large-scale application of shore power load,a method of power quality management of port distribution network is proposed.Based on the objective function of the best power quality management effect and the smallest investment cost of the management device,the optimization model of power quality management in the distribution network after the large-scale application of large-capacity shore power is constructed.Based on the balance between the economic demand of distribution network resources optimization and power quality management capability,the power quality of distribution network is considered comprehensively.The proposed optimization algorithm for power quality management based on Matlab and OpenDSS is proposed and analyzed for port distribution networks.The simulation results show that the proposed optimizationmethod can maximize the power qualitymanagement capability of the port distribution network,and the proposed optimization algorithm has good convergence and global optimization finding capability.

基于多源融合的船岸供电系统协调运行优化策略

针对岸电系统供电模式由单一电网侧供电变成由风、光、网、储等多源供电,所带来的新能源出力波动,消纳率降低等问题。通过构建基于移动储能装置的多源融合岸电协调运行模型,将岸电子系统通过公共母线互联实现闭环运行。提出了岸电分层分布式运行优化策略,通过边缘计算技术实现对各分布式子系统的实时就地协调,减小因预测误差,出力波动性带来的弃风弃光问题。基于电网的分时电价机制,通过移动储能的“谷充峰放”和“转移消纳”的工作模式实现岸电能源的优化调配技术,达到平抑分布式能源出力波动,提高岸电系统的经济性与可再生能源消纳率的效果。同时也为建立港口岸电系统互联运营的优化平台打下良好的基础。

船舶岸电政策下港航企业低碳行为演化研究

为探究港航企业在船舶岸电政策下推进岸电应用的低碳行为演化路径,构建政府、港口企业、航运公司三方参与的演化博弈模型,判断在有限理性条件下各主体决策选择行为的稳定性状态,并通过MATLAB数值仿真分析政策变化对系统演化路径的影响。研究表明:系统存在3个稳定均衡点,分别对应船舶岸电发展过程中的三个阶段,初期、中期、成熟期;政府在推进船舶岸电发展中起主导作用,其积极制定并落实相关政策可促进港航企业选择使用岸电。针对货运码头岸电使用率较低的现状,补贴力度比监管力度作用更强,后期政府应加大对岸电使用的系列补贴。

船舶岸电系统在粮食码头上的应用与发展

本文介绍了绿色港口建设中逐步推广应用的船舶岸电系统,简述了其相关功能、优势及连船操作步骤,并通过实际施工建设案例,重点分析了施工关键节点及注意事项,提出了船舶岸电系统后续发展建议。

82300 DWT多用途船混合电力系统设计应用

针对配置有高压岸电系统、储能系统、轴带发电机以及储能系统等多种能源运行模式复杂实船设计及应用情况,以82300多用途船作为研究对象,研究储能系统、高压岸电系统组成、设备配置、系统运行模式要求等方面的内容,同时结合本船甲板的四台吊机的操作负荷情况,通过合理的设置,使其达到最优负荷分配,结果表明,通过合理系统设计、配置,可以满足多种供电设备协调工作,使船舶处于最优供电情况,以减少船舶的排放和能耗损失。

船载高压岸电系统的应用与设计要素分析

船舶靠港期间使用岸电供电可以减少污染气体排放、降低噪声、提高作业效率。高压岸电系统用来实现装卸货等大型作业从港口向船舶提供电力,高压岸电使用过程中对系统的安全性和可靠性要求严格。文章研究船载高压岸电系统组成及主要设计要素,从系统安全性和可靠性的方向重点分析,为后续船舶设计提供参考。

面向内河码头的低压标准化岸电管理系统

针对内河码头数量多、分布广的特点,采用低压标准化岸电管理系统,解决设备规格不统一、用户操作不方便、数据采集不规范等问题,有助于提高港口岸电设备的使用率,从而实现环境污染、噪声污染的减少。基于低压标准化岸电管理系统结构,从管理平台、智能控制单元、岸电设备等方面展开探究,搭建了适用于内河码头的低压岸电设备的综合管理平台,并在上海港大范围推广应用,推进低压标准化岸电的建设及使用。

多通道并联无线岸电系统扰动抑制技术研究

输入输出均并联型多通道无线岸电系统可通过模块化叠加实现舰船岸电大功率传输,解决单通道功率受限问题.但在模块生产、安装及运行过程中难免产生参数差异和扰动,进而将引起岸电输出电压不稳定,影响无线岸电系统可靠运行.为此,首先给出多通道并联无线岸电系统电路拓扑,建立了以逆变器移相角为输入、目标负载功率为输出的多通道并联无线岸电系统模型,采用能量-相角的方法降低系统阶数,建立系统小信号模型,基于Trapezoidal阶梯双线性逼近法设计了系统控制器,分别研究通道耦合器参数差异、系统直流输入电压扰动、负载扰动三种工况,通过Matlab仿真和实验验证了参数差异及参数扰动下控制器效果,结果表明控制器在三种扰动工况下均有较好的控制效果,保证了多通道岸电系统的稳定运行,该技术对大功率无线岸电系统的设计与应用提供了技术支撑.

基于虚拟同步发电机的岸电并网控制策略

在船舶岸电系统中,当船岸并网预同步切换或负载功率变化时,冲击电压、冲击电流及频率扰动等因素直接影响并网后的系统稳定性。针对此问题,研究一种虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)的岸电电源逆变器控制策略,在传统控制算法中,增加转动惯量控制和阻尼控制以抑制频率变化,用下垂特性模拟同发电机的调速控制和励磁控制,从而实现并网过程的平滑切换。通过对低压船舶岸电并网控制系统的仿真实验分析,结果表明所研究的VSG控制策略能有效抑制并离网过程和负载突变时的电压和电流突变,提高了岸电系统的稳定性。

基于智能自学习控制的船舶微电网预同步控制策略

针对船舶靠港期间微电网并网预同步控制过程的频率偏移越限问题,提出一种基于智能自学习控制的船舶微电网预同步控制策略。首先,通过利用已知虚拟同步发电机输出相角计算船舶微电网与船舶主电网之间的相位差。然后,基于改进的动态线性化方法将离散后相位差非线性系统转化为紧格式局部线性化数据模型。之后,根据数据模型设计智能自学习虚拟同步发电机预同步控制算法。最后,通过船舶虚拟同步发电机预同步过程中功频下垂系数的自适应调整避免船舶微电网输出频率的偏移越限。通过对比仿真实验,所提控制策略可实现快速平滑的并网预同步控制并有效规避了频率越限,实现了船舶本地异步电机负载的正常稳定工作,验证了该控制策略应用于靠港船舶微电网的优越性和精确性。

新能源接入港口岸电系统设计与仿真

港口再生资源丰富,新能源接入港口岸电系统的研究对于响应“绿色港口”建设和提高新能源消纳比例具有重要意义。为此,文中提出一种直流微网式新能源港口岸电系统。首先,分别建立光伏发电系统、风力发电系统、储能系统和市电系统仿真模型,并详细介绍各系统的工作原理与控制方法;然后,为提高新能源进入港口岸电系统比例,提出一种新能源岸电系统能量调控策略;最后,通过仿真验证其在孤岛模式与并网模式下的功能。结果表明,所提系统具有较强的动静态性能,能够满足船舶负载的功率需求。

适用于岸电系统的逆功率及故障控制策略

为抑制岸电系统中并网时由于岸船两侧电压幅值、频率差引起逆功率现象,以及防止故障时由于电压跌落导致的船舶脱网,文章提出基于岸电系统的运行特点的逆功率保护控制策略与故障控制策略。通过分析不同逆功率现象产生的原因,结合岸电系统的预同步控制与下垂控制策略,调整岸侧变频电源幅值、频率,以完成对逆功率的快速抑制;根据故障时的电压跌落程度,调整岸侧变频电源中电流内环控制的电流参考值,增加岸侧输出的无功功率,以支撑合闸点电压恢复,快速恢复对船侧负荷的供电。通过Simulink平台搭建岸电系统进行仿真,仿真结果表明了上述两种故障控制策略的正确性,能够有效地抑制合闸时的逆功率现象以及故障后快速恢复对船侧负荷的供电,实现岸电系统的稳定、安全运行。

船舶岸电系统改造中船岸设备连接方式探讨

为更好地处理船舶在靠泊码头期间带来的大气污染问题,船舶岸电系统改造技术应运而生,电缆作为连接岸电和船电系统的重要设备其作用尤为突出。本文通过比较岸电接用技术中电缆及辅助设备不同安装位置的特点,从电缆选择及岸基辅助设备布置两个方面提出最优方式,既节省了船舶岸电改造费用,又能提高岸电设备的使用效率及安全性能,解决船舶靠泊码头带来的大气污染问题。

国内外码头岸电系统技术应用及发展

从2000年开始,欧美等发达国家就将码头岸电系统技术应用在各种类型的港口码头,甚至与混合动力船舶联合使用。我国2009年才首次采用岸电系统,随着岸电系统写入“十二五”规划,并作为防治城市大气污染的措施之一,码头岸电系统成为建设绿色、智慧港口的重要组成部分。如今,船舶在港口建设进程中发挥关键作用。为了推动船舶港口的发展,促进节能减排,本文对国内外码头岸电系统的技术应用和开发进行了研究分析,以供参考。

基于改进NLM的模块化多电平变换器在船舶岸电系统中的应用

随着船舶功率需求的不断增加,船舶岸电系统也从低压岸电系统向高压岸电系统发展,基于模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)设计6.6 kV/60 Hz的船舶高压岸电系统。针对传统最近电平逼近调制(nearest level modulation,NLM)策略下MMC输出电压质量低、环流谐波含量大及船舶岸电系统稳定性差的问题,提出采用改进NLM策略、无差拍环流抑制策略和虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制技术相结合的新型控制方法。对所设计的MMC-VSG船舶岸电系统模型和控制方法进行仿真。仿真结果表明,所提出的控制方法能有效提高船舶岸电系统的电能质量,且系统稳态性能和动态性能良好,可为船舶高压岸电系统的设计提供一定的参考。

深圳蛇口邮轮中心

深圳蛇口邮轮中心造型独特,结构复杂;层高受限,设备管线错综复杂;功能众多,用户需求不一。经电气及智能化设计团队与与用户反复协商,逐步落实功能需求,结合供电、通信和相关专业技术条件,完成供配电、照明、防雷、火灾自动报警和智能化等系统设计工作。项目于2016年10月竣工,11月开港运行,标志着深圳正式跨进邮轮时代。

船舶岸电监控系统设计与研究

随着我国航运业的蓬勃发展,为落实“双碳”目标,减少港区船舶污染,船舶岸电技术成为了船舶减排的发展趋势。通过以岸电技术在大型滚装船上应用为例,对船舶岸电并联运行过程进行研究探讨,基于PLC对船舶靠港岸电监控系统进行设计与研究,实现船舶岸电无缝并网、自动切换,通过WinCC组态软件设计了系统人机交互界面,有助于提高船舶船电、岸电转换过程的可靠性和安全性,该系统具有一定的指导意义。

简论危险品码头岸电系统安全设计要点

使用自己的辅助发动机发电的船只将产生严重的污染。推动船舶使用沿海电力技术,可以起到环境保护、节能减排的作用,同时因其具有绿色经济的特点,能为社会层面带来巨大的经济效益。油轮和石化等危险品码头必须注意生产安全,同时高度重视环境保护。本文重点分析了与保持船舶在任何时候的自推进能力、装卸、码头电气设备的处理、防静电和船舶紧急脱离有关的安全关键技术。在工程设计中,合理有效地处理上述问题,对危险品码头的建设和安全生产,将起到至关重要的作用。

一种高低压兼容的新型岸基供电系统设计与研究

主要介绍了一种高低压兼容的新型岸基供电系统,创造性地将高压岸电系统与低压岸电系统有效整合,在共用一套高压变频电源的情况下,实现了电能的稳定有效输出。通过对比国内外岸电系统的优缺点,采用RHVC船舶岸基变频供电电源,并介绍了岸电储能系统、岸电监控系统等关键技术的应用,新型岸电系统相比传统高低压分离岸电系统,以最少的投资获取了最优的经济和社会效益。

船舶岸电系统短路电流计算方法

船舶电力系统短路电流计算是船舶电气设计中的关键技术。针对船舶岸电系统与船载发电机短时并网运行转移负载的工况,分析国际电工委员会(International Electrotechnical Commission,IEC)推荐的不同短路电流计算标准的适用性,提出基于叠加原理的短路电流计算方法。以某典型船舶岸电系统为研究对象,明确其最大短路电流的计算步骤,提高岸电系统短路电流计算的准确性,为船舶电力系统和岸电系统的电流容量设计及保护装置选型提供设计依据。