基于用電信息采集系統(tǒng)的港口岸電技術

戴忠+趙雪婷+林士明+劉少華+張光亞+侯紅麗

摘 要：國內(nèi)傳統(tǒng)港口岸電技術基本從電動汽車充電樁技術沿用變革而來。岸電設備本體內(nèi)部配置售電設備單元，計量和計費單元精度不高，易引起購售雙方價費糾紛，且岸電項目初始投資大，項目投資期長，不利于大規(guī)模推廣應用。為此，該文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。基于電網(wǎng)現(xiàn)有營銷業(yè)務平臺，采取遠程費控策略，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)布指令實現(xiàn)對岸電終端的控制和管理，某內(nèi)陸港口的成功案例證實了該技術的可行性，與傳統(tǒng)岸電技術相比，基于用電信息采集系統(tǒng)的岸電設施投資造價大大降低，占地面積小，適用于采用低壓供電模式的內(nèi)陸港口。

關鍵詞：港口岸電 用電信息采集 遠程費控 智能電表 購售電

中圖分類號：F42 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）07（c）-0035-03

Abstract： The traditional technology of port shore electric power from the electric vehicle charging pile technology continues to change.Shore power equipment in the sale of electricity equipment configuration unit，Metering and charging unit accuracy is not high，easy to cause the buyer and seller price dispute.And the initial investment of shore power project is large， the project investment period is long， is not conducive to large-scale promotion application.Therefore， this paper proposes a port information collection system with electric power technology based on Power Grid Corp.The existing marketing service platform based on grid， take the remote control strategy， the port system into the purchase and sale of electric power information acquisition system， control and management issued instructions to achieve the shore power terminal through the scene of smart meters.A successful case of inland ports have demonstrated the feasibility of this technique.Compared with the traditional technology of shore power， shore power facilities investment cost of electricity information collection system based on the greatly reduced， small occupied area， suitable for the low-voltage power supply mode of inland port.

Key Words： Port shore power； Electric energy data acquisition； Remote cost control； Smart meter； Power purchasing and selling

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

文獻[1]主要闡述港口岸電技術的發(fā)展由來、技術核心、船舶與岸電連接需注意的因素，實施岸電對節(jié)能減排的貢獻等。文獻[2]主要描述國外目前所制定的岸電技術標準。文獻[3]主要探討了港口岸電技術的現(xiàn)狀與未來的發(fā)展方向。文獻[4-8]主要綜述岸電技術的應用、設計及面臨的問題。文獻[9]對當前供電企業(yè)遠程費控策略的研究。以上研究主要是涉及岸電連接系統(tǒng)設備本地的應用和探討，受限于港口規(guī)模、設備制造標準、費用結(jié)算、投資收益等問題，在岸電業(yè)務開展發(fā)展研究較少。

針對上述問題，該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，從供端解決需端問題，采用遠程費控策略解決現(xiàn)場終端控制和執(zhí)行問題。

1 岸電技術現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

1.1 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兩種，其中低壓岸電占比90%以上。船舶頻率有60 Hz和50 Hz兩種，國內(nèi)外大型遠洋船舶本體電氣設備工頻基本為60 Hz，岸電技術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備工頻基本為50 Hz，均采用低壓供電方式向船舶輸送電能。

1.2 設備分類

根據(jù)供電電壓等級和供電容量，岸電設備主要分為低壓岸電樁、低壓岸電箱、高壓岸電箱3種。

1.3 發(fā)展趨勢

國內(nèi)現(xiàn)有岸電技術起步較遲，技術研究水平和標準規(guī)范有待提升與完善。目前在蛇口港、連云港、寧波港等港口進行了岸電技術的初步應用，但當前仍存在電網(wǎng)頻率不統(tǒng)一、接口標準不一、計量計費系統(tǒng)不統(tǒng)一等問題，且岸電設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

以某內(nèi)陸港口低壓岸電項目為例，設計要求實現(xiàn)同時向18艘靠岸停泊船舶供電。傳統(tǒng)設計將安裝9臺岸電充電樁，充電樁內(nèi)置獨立計量計費系統(tǒng)，1臺充電樁1進2出。

該文基于用電信息采集設計思路：安裝3套低壓岸電箱裝置，每套裝置內(nèi)置6塊遠程費控電表，岸電裝置接頭1進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)設置遠程費控策略，同時實現(xiàn)本地與遠程計量計費功能。利用現(xiàn)有電網(wǎng)用電信息采集系統(tǒng)，實現(xiàn)岸電設施計量計費系統(tǒng)精準管控，裝置小型化可有效減少安全隱患，節(jié)約占地面積，有利于安裝維護并降低客戶初始投資。

岸電箱與岸邊電源點之間裝配配電柜，柜內(nèi)裝備一臺智能電表，用作港口方與電網(wǎng)計量結(jié)算表。根據(jù)現(xiàn)場負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)，所有表計均采用電能表遠程費控策略，以實現(xiàn)電網(wǎng)、港口方、船方三方購售電業(yè)務往來。

3 業(yè)務模式及效益分析

3.1 業(yè)務模式

根據(jù)售電業(yè)務模式，可將岸電業(yè)務模式區(qū)分為岸電樁“本地費控”和岸電箱“遠程費控”兩種。

本地費控通過安裝在樁內(nèi)計量計費裝置實現(xiàn)本地售電模式，如圖1所示，岸電設施內(nèi)置計量計費單元，通過內(nèi)置售電系統(tǒng)平臺實現(xiàn)計量和繳費功能，且內(nèi)置計量計費裝置未能經(jīng)第三方計量檢測機構(gòu)認證。

岸電箱“遠程費控”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，遠程費控則通過融合現(xiàn)有電網(wǎng)營銷業(yè)務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行監(jiān)控測算，并將指令發(fā)給現(xiàn)場智能電表進行控制和執(zhí)行。

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立計量計費系統(tǒng)模式投資回收期約10年，采用基于用電信息采集系統(tǒng)的岸電模式建設投資回收期約3年，投資回收期大大縮短，且設施建筑面積較原有模式縮小1/3。

通過計算，該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)擴展了電網(wǎng)售電渠道，初始投資少，現(xiàn)場終端無需安裝計量計費系統(tǒng)，避免重復建設投資，極大地提高了港口方開展岸電建設的積極性，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)《關于推進電能替代的指導意見》、交通運輸部印發(fā)《船舶與港口污染防治專項行動實施方案（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、岸電設施初始投資下降等有利因素將大力促進岸電技術的實用化。

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