戴 忠 林士明 劉少華 張光亞

國網(wǎng)安徽省電力公司電力科學(xué)研究院

基于用電信息采集系統(tǒng)的港口岸電技術(shù)

戴 忠 林士明 劉少華 張光亞

國網(wǎng)安徽省電力公司電力科學(xué)研究院

提出了一種基于電網(wǎng)公司用電信息采集系統(tǒng)的港口岸電技術(shù)。基于電網(wǎng)現(xiàn)有營銷業(yè)務(wù)平臺，采取遠(yuǎn)程費(fèi)控策略，將港口購售電系統(tǒng)融入用電信息采集系統(tǒng)，通過現(xiàn)場智能電表發(fā)布指令實(shí)現(xiàn)對岸電終端的控制和管理。

港口岸電；用電信息采集；遠(yuǎn)程費(fèi)控；智能電表；購售電

港口岸電，顧名思義是指從岸邊陸地電源點(diǎn)向靠港船舶供電，技術(shù)最早起源于歐美，現(xiàn)在國內(nèi)逐步推廣使用。1988年港口岸電技術(shù)首次在瑞典斯德哥爾摩港實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，此后在歐洲、美洲海岸沿線港口等到廣泛應(yīng)用。國內(nèi)在深圳蛇口港、連云港等港口碼頭也陸續(xù)開展了岸電技術(shù)的初步應(yīng)用，但由于岸電接口標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、設(shè)施初始投資大等問題延緩了岸電技術(shù)在國內(nèi)的大規(guī)模推廣實(shí)施。

文獻(xiàn)[1]主要闡述港口岸電技術(shù)的發(fā)展由來、技術(shù)核心、船舶與岸電連接需注意的因素，實(shí)施岸電對節(jié)能減排的貢獻(xiàn)等。文獻(xiàn)[2]主要描述國外目前所制定的岸電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。文獻(xiàn)[3]主要探討了港口岸電技術(shù)的現(xiàn)狀與未來的發(fā)展方向。文獻(xiàn)[4]～文獻(xiàn)[8]主要綜述岸電技術(shù)的應(yīng)用、設(shè)計(jì)及面臨的問題。文獻(xiàn)[9]對當(dāng)前供電企業(yè)遠(yuǎn)程費(fèi)控策略的研究。以上研究主要是涉及岸電連接系統(tǒng)設(shè)備本地的應(yīng)用和探討，受限于港口規(guī)模、設(shè)備制造標(biāo)準(zhǔn)、費(fèi)用結(jié)算、投資收益等問題，在岸電業(yè)務(wù)開展發(fā)展研究較少。

針對上述問題，本文提出在電源端利用電網(wǎng)用電信息采集平臺開展岸電業(yè)務(wù)，從供端解決需端問題，采用遠(yuǎn)程費(fèi)控策略解決現(xiàn)場終端控制和執(zhí)行問題。

1 岸電技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

（1）供電方式

目前岸電供電方式為港口電網(wǎng)向船舶同頻率供電，主要有高壓岸電和低壓岸電，其中低壓岸電占比90%以上。船舶頻率有60 Hz和50 Hz，國內(nèi)外大型遠(yuǎn)洋船舶本體電氣設(shè)備工頻基本為60Hz，岸電技術(shù)均采用高壓變頻模式向船舶供電。內(nèi)河流域船舶本體電氣設(shè)備工頻基本為50 Hz，均采用低壓供電方式向船舶輸送電能。

（2）設(shè)備分類

根據(jù)供電電壓等級和供電容量，岸電設(shè)備主要分為低壓岸電樁、低壓岸電箱、高壓岸電箱三種。

（3）發(fā)展趨勢

國內(nèi)現(xiàn)有岸電技術(shù)起步較遲，技術(shù)研究水平和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范有待提升完善。目前在蛇口港、連云港、寧波港等港口進(jìn)行了岸電技術(shù)的初步應(yīng)用，但當(dāng)前仍存在電網(wǎng)頻率不統(tǒng)一、接口標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、計(jì)量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)不統(tǒng)一等問題。且岸電設(shè)施初始投資大也在客觀上影響了客戶的使用意愿。

2 基于用電信息采集系統(tǒng)的岸電技術(shù)

以某內(nèi)陸港口低壓岸電項(xiàng)目為例，設(shè)計(jì)要求實(shí)現(xiàn)同時向18艘靠岸停泊船舶供電。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)將安裝9臺岸電充電樁，充電樁內(nèi)置獨(dú)立計(jì)量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)，1臺充電樁1進(jìn)2出。

本文基于用電信息采集設(shè)計(jì)思路：安裝3套低壓岸電箱裝置，每套裝置內(nèi)置6塊遠(yuǎn)程費(fèi)控電表，岸電裝置接頭1進(jìn)6出，可同時給18條船舶供電，在電網(wǎng)用電信息采集系統(tǒng)設(shè)置遠(yuǎn)程費(fèi)控策略，同時實(shí)現(xiàn)本地與遠(yuǎn)程計(jì)量計(jì)費(fèi)功能。利用現(xiàn)有電網(wǎng)用電信息采集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)岸電設(shè)施計(jì)量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)精準(zhǔn)管控，裝置小型化可有效減少安全隱患，節(jié)約占地面積，利于安裝維護(hù)并降低客戶初始投資。

岸電箱與岸邊電源點(diǎn)之間裝配配電柜，柜內(nèi)裝備一臺智能電表，用作港口方與電網(wǎng)計(jì)量結(jié)算表。根據(jù)現(xiàn)場負(fù)載容量合理配置智能電表，并將其裝配在岸電箱內(nèi)，用于港口方月船方之間的分路結(jié)算表。將以上總表及分表統(tǒng)一納入電網(wǎng)用電信息采集系統(tǒng)內(nèi)，所有表計(jì)均采用電能表遠(yuǎn)程費(fèi)控策略，以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)、港口方、船方3方購售電業(yè)務(wù)往來。

3 業(yè)務(wù)模式及效益分析

3.1 業(yè)務(wù)模式

根據(jù)售電業(yè)務(wù)模式，可將岸電業(yè)務(wù)模式區(qū)分為岸電樁“本地費(fèi)控”和岸電箱“遠(yuǎn)程費(fèi)控”兩種。

本地費(fèi)控通過安裝在樁內(nèi)計(jì)量計(jì)費(fèi)裝置實(shí)現(xiàn)本地售電模式。如圖1所示，岸電設(shè)施內(nèi)置計(jì)量計(jì)費(fèi)單元，通過內(nèi)置售電系統(tǒng)平臺實(shí)現(xiàn)計(jì)量和繳費(fèi)功能，且內(nèi)置計(jì)量計(jì)費(fèi)裝置未能經(jīng)第3方計(jì)量檢測機(jī)構(gòu)認(rèn)證。

岸電箱“遠(yuǎn)程費(fèi)控”則是通過用電信息采集平臺將數(shù)據(jù)和指令下發(fā)至現(xiàn)場智能電表終端完成。如圖2所示，遠(yuǎn)程費(fèi)控則通過融合現(xiàn)有電網(wǎng)營銷業(yè)務(wù)平臺建立了一種新型售電渠道，通過電網(wǎng)用電信息采集平臺對港口船舶方所購電量進(jìn)行監(jiān)控測算，并將指令發(fā)給現(xiàn)場智能電表進(jìn)行控制和執(zhí)行。

圖1 岸電“本地費(fèi)控”

圖2 岸電“遠(yuǎn)程費(fèi)控”

3.2 效益分析

以上述港口為例，港口方通過賺取購售電價差每年產(chǎn)生約3萬元售電收益。采用岸電充電樁加獨(dú)立計(jì)量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)模式投資回收期約10 a，采用基于用電信息采集系統(tǒng)的岸電模式建設(shè)投資回收期約3 a，投資回收期大大縮短，且設(shè)施建筑面積較原有模式縮小1/3。

通過計(jì)算，本文所舉港口可減排柴油99.54 t/a，減排二氧化碳314.59 t/a，社會效益顯著，并極大節(jié)約港口方和船方的能源支出。

4 結(jié)語

綜上所述，基于用電信息采集系統(tǒng)的港口岸電系統(tǒng)擴(kuò)展了電網(wǎng)售電渠道，初始投資少，現(xiàn)場終端無需安裝計(jì)量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)，避免重復(fù)建設(shè)投資，極大的提高了港口方開展岸電建設(shè)的積極性，并利于港口方對船舶方開展購售電管理。

隨著國家發(fā)改委等八部委印發(fā)《關(guān)于推進(jìn)電能替代的指導(dǎo)意見》、交通運(yùn)輸部印發(fā)《船舶與港口污染防治專項(xiàng)行動實(shí)施方案（2015～2020年）》等支持政策的出臺，利用港口岸電減少污染排放，降低能源費(fèi)用勢必是未來發(fā)展主要方向，通航沿線互聯(lián)互通、岸電設(shè)施初始投資下降等有利因素將大力促進(jìn)岸電技術(shù)的實(shí)用化。

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Port Shore Power Supply Technology Based on Electric Power Consumption Information Acquisition System

Dai Zhong, Lin Shiming, Liu Shaohua, Zhang Guangya
State Grid Anhui Province Electric Power Company Electric Power Science Research Institute

The author puts forward one kind of port shore power supply technology based on state grid electric power consumption information acquisition system. Based on current marketing platform of state grid applying remote electric power fee control strategy to integrate port purchase and sale electric power system into electric power consumption acquisition system to realize shore power terminal control and management through on-spot intelligent watt-hour meter instructions.

Port Shore Power Supply, Electric Power Consumption Information Acquisition, Remote Electric Power Fee Control, Intelligent Watt-Hour Meter, Purchase and Sale Electric Power

10.13770/j.cnki.issn2095-705x.2017.06.009

戴忠：（1968）男，碩士，高級工程師，主要研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)自動化、電力營銷及節(jié)能技術(shù)。

林士明：（1981）男，本科，工程師，主要研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)自動化、電力營銷及節(jié)能技術(shù)。

劉少華：（1976）男，碩士，高級工程師，主要研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)自動化、電力營銷及節(jié)能技術(shù)。

張光亞：（1981）男，本科，工程師，主要研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)自動化、電力營銷及節(jié)能技術(shù)。