首页 > 文章中心 > 供电技术

供电技术

供电技术

供电技术范文第1篇

【关键词】无线供电;磁耦合共振;实验

随着科学技术的发展,人们日常生活中有了许许多多的电子电器设备,它们都附带有电源线、充电器,而且各种充电器规格不一不能通用,这些电源线和充电器充斥了我们的生活,成了我们生活中无法抛弃的羁绊,我们有没有可能彻底甩掉这些小尾巴?答案是肯定的,我们可以应用无线供电技术。海尔已经推出了“无尾电视”概念机,不需要电源线、信号线和网线。

无线电力传输是一种区别于有线传输的特殊供电方式。无线供电技术其实在很多年前就有概念,特拉斯在发明了交流电并构建交流供电体系后开始构想无线输电方案,同时进行了实践。

目前,无线供电技术有以下三种方法:

第一,电磁耦合。最早应用的无线供电技术是1885年研制成功至今仍在广泛应用的变压器,它是典型的电磁耦合无线供电例子,其基本原理是法拉第的电磁感应理论,两组导线绕在铁制框架上,两者没有直接连接,完全靠电磁感应传递能量。在现代社会生活中,这种电磁感应式的无线供电系统已得到了较为广泛地应用,其中一个例子是电动牙刷。电动牙刷经常接触水,无法采用直接充电方式,研究者采用电磁耦合无线充电技术,在充电座和牙刷中各有一个线圈,当牙刷放在充电座上时就有磁耦合作用,类似一个变压器,感应电压整流后就可对镍镉电池充电;另一个应用更加广泛的例子是我们使用的各种智能卡片,如公交卡,第二代身份证和很多可以记录信息的卡片,他们都采用了无线供电技术,这些卡片的内部结构相似,由一小块芯片和一个线圈组成。在卡片中的电路中没有供电模块,当卡片在读卡机边晃动时,读卡机周围形成一个快速变化的磁场,卡片中的线圈产生感应电流,感应电流给内部的芯片供电,芯片对外发射信号,将自身的信息发送给读卡器,接下来读卡器就可以判断出目前卡中有多少余额,并完成扣款操作。这就是非接触IC卡的原理,实质已应用了无线供电技术。虽然电磁感应无线供电技术比较成熟,但这种供电技术会受到很多限制,其中最大的问题就是低频磁场会随着距离的增加而快速衰减,如果实际应用要增加供电距离,只能根据需要加大磁场强度,但磁场强度加大不仅增加电能的消耗,还会造成近距离的磁信号记录设备失效,例如银行卡上的磁条在强磁场下会去磁损坏。另外,电磁感应无线供电技术是直接以电磁波形式进行1cm以下的较近距离的发射和接收,电磁波向四面辐射,能量大量浪费,效率较低,通常它只适合相互“贴着”的小功率电子产品。

第二,光电耦合。光电耦合无线供电技术就是把电能转化为光能,比如激光,通过光将能量传递到目的地再转化为电能。光电耦合无线供电技术比较直观,而且光电转换技术也较成熟且应用广泛。但我们知道光的传递路径中不能有障碍物。所以光电耦合无线供电技术有很大的应用障碍。

第三,电磁共振。电磁共振其原理类似声波共振的原理,两种介质具有相同的共振频率,就可以用来传递能量,称之为非辐射性电磁共振。美国麻省理工学院的科学家正在开发一种使用非辐射性的无线能量传输方式来驱动电器,无论是手机,笔记本电脑还是数码相机,如果这项研究获得成功,它们的充电器都可以退休了。特定频率的电磁波能引起物体的振动,如果两个物体固有频率相同,就可以传递这种振动,也就是传递能,研究人员让一个天线发射电磁波,让接收器来接收,转化为能量,这是电磁共振无线供电技术的基本原理。按照这一原理所有使用电池的电器都可以换用电磁共振无线供电技术供电。将来电磁共振无线供电技术将会有很大的应用空间,比如在地下铺设线路后,我们随时可以为手机,甚至开行中的汽车充电。

根据以上分析,我们认为磁耦合共振无线供电技术是最有可能广泛应用的技术。无线供电技术(无线充电)可以让电能隔着空气、塑料外壳实现传输,大大方便了应用。

无线电能传输方案如图1。

图1 无线电能传输方案原理框图

采用磁耦合共振所消耗的电能只有传统电磁感应供电技术的百万分之一,当发射端通电时,它并不向外界发射电磁波,而只是在周围形成一个非辐射磁场,这个磁场用了和接收端联络,激发接收端共振,从而已很小的消耗代价来传输能量。这项技术中,磁场的强度和地球的强度相似,人们不用担心对自己身体和其它设备产生不良影响。

采用芯可泰XKT801芯片,我们进行了以下无线供电实验。

无线供电模块有振荡电路、整形电路、检测电路、频率干扰抑制电路、电流自动控制、无线功率发射电路等组成。

图2 无线供电模块电路组成

供电技术范文第2篇

关键词:电力电子技术;电力系统;输电应用环节分析

中图分类号:TM72 文献标识码:A

一、关于电力电子技术的运行特性分析

1 在电力电子技术的应用过程中,其通过晶闸管整流自并励的手段,进行静止励磁,该方式具备良好的应用性能,比如良好的结构性,具备良好的可靠性,其造价的水平也比较低,被世界各个电力系统所广泛的应用,通过对中间惯性环节的省去,其具备良好的快速性调节性,有利于进行先进控制规律的应用,并且产于良好的控制效果。

在实际应用中,水利发电的有效率,与水头的压力及其流量息息相关,如果水头出现较大的变化幅度,它的机组的转速也会产生变化。也就是风速的变化,会影响风力发电的效益。为了实现做大功率,保证机组的快速运行,需要进行励磁电流频率的改变,从而更有利于进行转子转速的叠加,更有利于进行输出频率的控制,这项技术需要应用到变频电源模块。

在日常发电过程中,工厂的用电效率是比较低的,风机水泵的耗电量也是比较大的,占据火电设备相当大的比例,并且综合来看,其运行的效率也是比较低。这就需要进行高压变频器的应用,进一步的进行风机水泵的变频调速控制,更好的进行节能的控制。目前来说,我国的低压变频器技术体系是比较完善的,但是目前来说,进行高压大容量变频器完整生产的厂家比较少,需要抓紧进行联合开发。

2 通过对新型能源,太阳能的开发利用,可以更好的进行未来能源结构的调整。在大功率太阳能的发电过程中,无论是并网系统还是独立系统,都需要进行太阳能电池阵列的控制,从而保证直流电的转换,保证其逆变器的系统应用,这也可以进行并网发电系统的应用,更好的进行送配电。

二、关于输电应用环节的分析

1目前来说,柔流输电技术体系是非常普遍的应用技术,电子技术与现代控制技术的相结合,更有利于进行电力系统的各个要素的控制,比如进行相位角,参数、功率潮流等的连续式的控制,更有利于进行线路输送能力的提升,更有利于保证电力系统的整体稳定性的提升,更有利于进行输电损耗的控制。随着电力电子技术的不断发展,新型的电力电子器件不断出现,更有利于实现交流输电技术的灵活性。

直流输电技术是比较常见的,在长距离架空输电及其电缆输电模块中,经常可以看到它的影子,这种主流输电技术,具备良好灵活性、可靠性,具备良好的损耗控制,能够进行不同频率网络的相互连接。世界上第一项晶闸管换流阀试验在瑞典完成,其进行了原有换流器的改变,从而更有利于进行电力电子技术的输电应用,让中短距离的直流输电工程具备更好的效益,具备更好的市场竞争力。

2 SVC进行了固态开关的应用看,其取代了传统的电气开关模式,实现了电抗器的控制模块及其电容器方式的优化。这种模式内部有很多的回路结构,并且按照其控制的方式及其对象的差异,可以分为许多的电抗器类型。目前来说,我国的输电系统所用的设备是进口设备,这套系统的一些设备是国产设备,但是这些国产设备却不能代替进口核心设备,一直影响着我国输变电系统的正常运行,这就需要进行国产电力设备的更新,以满足工作的需要。

在实际工作过程中,为了更好的进行供电可靠性及其电能质量的提升,需要进行电压、频率、谐波情况的分析,更好的进行各种瞬态波动及其干扰的抵制,这就需要进行电力电子技术及其现代控制技术的应用,更好的满足配电系工作的需要。在实际工作环节中,用户电力技术及其FACTS技术是比较流行的电力电子技术。通过对FACTS技术的应用,可以进行交流输电系统控制性及其传属性的优化。通过对CP的发展,更好的进行供电可靠性及其供电质量的提升。这些模块的实现都需要进行电子电力技术的应用,进行控制器的结构及其功能模块上的优化。这就需要针对其额定电气值进行分析,保证这几者的相互融合。

在工作环节中,需要做好同步开断的相关工作,这就需要进行电子开关的应用,比如可以应用洗过的固态开关系统,可以在日常的变电站系统中应用,更好的进行GTO时间的控制,将其时间缩短在一定的限度内。通过对该方法的应用,可以突破传统机械开关的应用弊端。目前来说,由固态开关构成的电容器组的配电系统也不断得到应用,这是非常常见的应用策略。

3在负载模块中进行直流电源的应用是必要的,这就需要进行发电总量的直流电形式的分析。因为工作反应中的电解、电镀等都需要进行大容量可控整流电源的应用,从而更好的进行产品质量的提升。为了更好的进行产品质量的提升,可以进行直流电源的应用,比如应用到直流的电焊机。在直流焊机的应用过程中,其改变了传统的供电电源模式。在以往的直接电焊供电模块中,其特殊构造可以实现电流的陡降情况,但它的效率只有30%,重200―300kg,以后晶闸管供电的直流焊机效率可达75%重在100kg左右,而采用IGBT高频逆变的直流焊机,效率在85%以上,重量只有20―30kg,且其控制特征好,可以实现恒流、恒压焊接,脉冲焊接等工艺要求,保证了焊接质量。

在开关电源的应用模块中,可以看到程控交换站的应用范围是非常光放的,比较常见的就是计算机系统、电视系统、医疗设备系统、航天系统等都可以看到他的影响,这些开关电源都进行了高频化技术的应用。使其体积重量大大减小,能耗和材料也大为降低。为提高电源的单位功率密度,开关电源高频化是发展的方向。为减少由于频率提高而使开关损耗增加的问题,从而发展了各种软开关技术。

结语

在实际工作模块中,电力电子技术的应用范围是非常广泛的,其对于电力电子技术的供配电模块起到了非常必要的作用,为了更好的进行电力电子技术的工作,需要掌握该技术的供配电系统的应用模式,从而解决实际问题。

参考文献

[1]吴晓兵,郑建立.论电力电子技术在绿色照明中的应用[J].科技资讯,2010(19).

供电技术范文第3篇

供用电 防窃电 技术措施在电力企业供用电生产运行过程中,窃电现象屡禁不止,窃电手段层出不穷,严重扰乱了供用电秩序。通过日常运行管理发现,窃电问题主要表现为少计量、不计量,主要方法是采用改变计量回路二次接线的办法,有的是采用失压窃电,改变电能计量表的电压回路正常接线,故意造成计量电压回路开路。有的通过欠压窃电,有的通过CT短接,有的是通过分流,还有的则是通过相序错接线或者改变表计变速比、卡死表盘等。因此,要加强对窃电问题的管理与研究,采取针对性的防窃电技术措施,从根本上改变窃电现象的发生。

一、采用专用计量箱防窃电技术措施采用专用计量箱及防窃电铅封技术对于欠压窃电、欠流窃电、移相法窃电等常见的窃电手法具有直接有效的预防作用,而且适应范围广,对各种供电用户均可采取这种方法,也是目前最为有效的防窃电措施之一。一是采用专用计量箱。采用专用计量箱防窃电就是根据用户的计量方式采取相应的技术对策,如对高供高计用户采取高压计量箱,高供低计用户采用专用计量箱,这是一种集计量、防窃电于一体的分体计量箱,如FQQ-1型玻璃钢配变防窃电箱就是典型的一种,它分为配电防窃箱和电力计量箱。对低压用户中的变通碱相用户采用独立电表箱,单相居民用电采用集中电表箱,对于比较分散的公用变用户,可以根据实际情况进行计量方案设计,定期集中抄表。这些技术措施都有比较有针对性地解决窃电问题,避免造成管理盲区,堵塞技术漏洞。一般来说,窃电者要想实现窃电目的,都难免要通过接触计量装置的一次或者二次设备才能实现,所以采用有针对性地防窃电专用计量箱的目的就是要防止和避免窃电者接触到计量装置,因此,要在采取防窍电专用计量箱安装的基础上,重点加大防改变、防破坏的技术应用,确保专用计量箱有效发挥作用。二是要采取防破坏技术措施。常用的防破坏措施主要有三种,如专用计量箱加封印、专用计量箱加防盗锁、专用计量箱全封闭。专用计量箱加封印。这种方法主要是指在专用计量箱制作时就对箱门设计为能安装专用防撬铅封,使窍电者开启箱门时就会留下痕迹,这主要是针对易于管理的区域,比较方便可行,但这种方法耐破坏能力差。专用计量箱加防盗锁。这种方法主要是加比普通锁更加复杂的防盗锁,开锁难度大,如果窍电者强行开箱,就会对专用计量箱门造成难以修复的破坏,很容易留下窍电证据,这种装置对于正常不会影响,也比较适应用一般用户,但对精于开锁者或者故意破坏者无济于事。专用计量箱全封闭。这种方法是对那些疯狂的窃电者采取的迫不得已的办法,这种方法比较可靠,但不利于日常维护,而且,一旦破坏,维修极为不便,成本较高。

二、采用封闭变压器低压输出端至计量装置导体技术措施采用封闭变压器低压输出端至计量装置导体主要是用于防止无表窃电,同时对通过二次线采用欠压法、欠流法、移相法窃电具有比较好的防范作用,一般适用于高供低计用户。一是对于配变容量较大采用低压计量柜屏的,计量TV、TA和电表全部装于柜屏内,需要封闭的导体是配变的低压出线端子和配变至计量柜屏的一次导体。变压器的低压出线端子至计量柜屏的距离应尽管缩短,其联接导体宜用电缆,并用塑料管或者金属套住,当配变容量较大需要铜排或者铝排作为联接导体内时,可用金属线槽或者塑料管以及金属管套住;当配变容量较大需要用铜排或者铝排作为主联接导体时,可用金属线槽或者塑料槽将其密封于槽内,出线疯子和引出线的接头要压接牢固,以确保接触良好。同时,铁箱应设置箱门,并在门上留有玻璃窗以便观察箱内情况,箱门的防橇可参照计量箱的做法。二是对于配变容量较小采用专用计量箱的,计量互感器和电表共有一箱的,可参照上述采用计量柜时的做法来进行,计量互感器和电表不同箱的,计量用互感器可与低压端子合用一个铁箱加封,电表箱按前面介绍的做法来处理,而互感器至电表的二次线可采用铠装电缆,或者采用普通塑料、橡胶绝缘电缆并穿管。为了方便查电,从低压出线至计量装置的走线应当清晰明了,尽量采用架空敷设,不要暗线穿墙或者经过电缆沟。

三、采用手提式带电校验仪测试技术防窃电措施方法是在电力计量箱内加装用电检查测试装置,与手提式现场校验仪配合使用。在不需要对用户停电的情况下,可对计量装置带电、带负荷测试。测试方法十分简便,用电流测试线钳子夹上三相电流线,用电压测试线插头插入插座,立即可得到客户用电的二次电流、电压、有功、无功、功率因数、向量图等检查信息。通过对向量图等信息的分析,可当场判定用户是否窃电,进行处理,减少电量的流失。可以通过现场校验仪和钳形电流表配合使用,可以很容易地测得用户的CT变化,防止用户利用扩大CT的倍率来进行窃电。

供电技术范文第4篇

[关键词]地铁 供电 环网供电技术 应用

中图分类号:U231.8 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)02-0388-01

城市化进程的不断加快,城市的发展速度的提升,城市中人口的总数越来越多,交通拥堵现象愈加严重。而为了更好的解决这一问题,各城市都在大力的开展以地铁为基点的公共交通事业建设。该文主要就地铁供电系统中存在的一些关于环网供电技术的应用问题进行一些讨论,并提出了一些自己的意见和建议,旨在为地铁环网供电技术的实际应用提供一些参考。

1 环网供电概述

(1)环网供电的概念。城市的地铁主干线一般采用环形线路,这种线路是一个连续的配电线路,能够形成闭合的环形电路,它的起点和终点是在同一组母线上连接的,而为了增加运行过程中的灵活性,往往在每个区段内都会设置各自的断路器,通常情况下,我们采用分段断路器将母线分为两段,再将两个端口连接在线路保护器的两端,线路保护器是一种纵差保护电路,这种保护器在线路发生故障时,能够通过保护器将故障电路从主线路中隔离出来,而不会影响到其他正常部分的电路工作。(2)供电方式。环形电网可以划分为两种运行形式,即开环运行和闭环运行,而地铁中的供电系统主要是以闭环运行来展开的。这样可以将闭环供电不间断供电的特性发挥出来。而对于继电保护装置来说,由于其在装置的整定方面存在较大的困难,所以通常采用开环运行。如果严格按照规定,对于开环点的选取是要经过一系列的计算和设计之后才能够确定的,但是在实际的工作过程中,我们是选取环网干线的中间位置来展开开环点的设置,如此一来,开环点就可以很好地将故障点隔离开来,现如今,我们国内的中压(10~35kV)环形电网都采用的是开环的运行模式。

2 常见的地铁供电方式

(1)采用集中式的供电方式。由于地铁线的长度过长,而电容量又受到限制,所以就必须在地铁站内建立专门的供电站,这一供电站要承担向地铁中的中压环形电网供电的责任。这种供电方式的好处是:供电不容易受到外界因素的影响,具有较高的可靠性;供电站内有专用的载调压变压器,能够为一些专用电路进行供电,供电的质量比较好;进行调度管理时,具有较强的自由度,当具有了优良的调度管理体系之后,地铁供电站所具有的高效性和可靠性的效能就可以最大的发挥出来;该供电方式的检修工作相来说比较简单,所涉及到的建设工程量比较小,比较容易实现。而缺点在于:投入的资金量比较大,对于整个地铁站内供电系统的调度统筹要求比较高。(2)采用分散式的供电方式。由于地铁沿线所引入的城市电网电源比较多,而区域内的变电所对地铁车站内采用直接降压的方式来完成供电的供电方式。这种供电方式的优点:投入的资金数量比较少,能够方便的实现城市电网的同意规划和管理。而所存在的缺陷就是:正常的供电过程容易受到其他的外界因素影响。由于与城市电网的连接较多,这就加大了城市电网统一规划和管理的难度,如果出现供电故障则难以获取较为合适的解决办法;而整流机在工作的时候会产生大量的告辞谐波,这也会对城市电网的正常运行产生较大的影响。(3)采用混合式供电方式。将集中式和分散式的供电方式进行有效的结合所形成的一种全新的供电方式。其主要有两种形式:①将集中式和分散式的供电方式进行并联,然后在整个地铁环线的供电网中,一部分采用集中式供电,另一部分采用分散式供电;②对地铁站的中压环线中主要采用集中供电的办法进行供电,而将集中供电站变为分散供电站的取电点,从而建立起分散式供电站的完整体系。

3 环网供电技术在地铁供电系统中的应用

3.1 环网接线

我们常说的“N-1安全原则”是电网在供电过程中必须满足的一个基本原则,并且在实际工作中我们是通过对电网的接线方式和设备的运行率的调整来完成电网的安全运行的。传统的电网接线方式是单环网的接线方式,这种方式的供电网络,一旦出现线路故障,就必须花费大量的时间和经济,进行人工倒闸、维修,然后才能够恢复供电,基于此,我们可以发现这种方式的供电手段的稳定性相对来说较差,根本不能满足现阶段铁路运行的基本需求。而在地铁供电系统采用了双环形的供电网络之后,由于有两个独立的平行电源,即便是一个电源出现了问题,也不会影响到另一个备用电源的正常供电,这种采用并联的方式将两个电源或者一个电源的不同母线连接起来的接线方法可以很好的保证地铁供电系统的稳定性。当整个供电系统正常工作时,所有的开关都处于打开的状态,而当某一路段的供电线路出现问题时,即刻通过开关的转换,将线路负荷转移到另外一个供电线路上,以保证地铁供电系统的正常。由此可见,利用合并开关的方式,将线路的故障控制在某一个封闭的单元内部,而不影响其他路段的正常供电,这种方式可以极大地提升供电的可靠性。这种始终留有备用线路的接线方式可以保证,当工作线路出现问题时,可以采用备用线路完成正常的供电任务,如此一来,将地铁供电的可靠性提升到了一个全新的层面之上,更提升了线路的综合利用率。

3.2 地铁中压交流环网系统

为了达到调度方便,运行稳定的目的,在设计供电网络时应当做到以下几点:(1)线路的连接一定要尽可能的简单,运行过程要尽量灵活可靠,并具有较高的经济性;(2)对于供电网络的线路容量设计时,应当留有一定的容量空间;(3)地铁供电系统的线路应当按照最高标准来设计,而且要留有备用线路;(4)当电网中的负荷达到了最大值时,必须保证所有的设备能够正常工作,而当某一条线路发生故障,并且在备用线路承载了最大负荷的情况下,供电系统也要能够正常工作。一般来说,当牵引变电所出现故障时,由主变电所来完成整个电网的供电任务,同样的,当主供电所出现故障时,有牵引变电站完成供电。而如果牵引变电所或者主变电所同时发生故障,也要保证地铁供电系统的正常供电。

4 结语

在整个地铁环网供电系统中,每一个用电点都有两路和电源连接,从而形成环形电网,提升了供电的可靠性,有助于改善电压的超负荷情况,减少电路出现的损失。而当前,必须提升相关产品的制造水准,开发出多种产品,在设计中留有较大的改造余地,从而促进整个环网技术在地铁供电系统中的发展和普及应用。

参考文献

[1] 曾德容,赵华华,何正友.一种地铁综合监控系统安全性分析方法研究[J].中国安全科学学报,2009(12).

[2] 王靖满,黄书明.城市轨道交通供电系统技术[M].上海:上海科学普及出版社,2011.

供电技术范文第5篇

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)