“靠岸只能外接岸電，柴油發(fā)電機(jī)一停，船東就擔(dān)心推進(jìn)電機(jī)突然失電，這風(fēng)險誰敢擔(dān)？”  

這是郵輪電氣經(jīng)理最頭疼的場景。大型船舶推進(jìn)功率動輒 6 MW，傳統(tǒng)岸電容量不足，必須讓柴油機(jī)組半載運(yùn)行“兜底”。移相整流變壓器配合儲能直流母線，被寄望于實(shí)現(xiàn)“零柴油”靠泊。理想很豐滿，可實(shí)際落地時，客戶仍會遇到三大攔路虎：功率突降、直流紋波超標(biāo)、系統(tǒng)通訊失步。華興變壓器在三條郵輪改裝項(xiàng)目中給出的解決辦法，值得參考。

移相整流變壓器

一、客戶的真實(shí)顧慮  

1. 功率突降  

郵輪靠港時，空調(diào)全開功率可達(dá) 3 MW，岸電切換瞬間如果母線電壓掉 10 %，變頻器會立即封鎖脈沖，推進(jìn)電機(jī)慣性停機(jī)。  

2. 直流紋波  

儲能電池對直流紋波電流敏感，超過 5 % 就會觸發(fā) BMS 保護(hù)。12 脈波方案在 50 % 負(fù)載時紋波 7 %，剛好踩線。  

3. 通訊延遲  

整流單元、儲能變流器、EMS 之間用 CAN 總線，理論延遲 10 ms，可實(shí)際布線 120 m 后信號衰減，延遲飆到 40 ms，導(dǎo)致能量管理算法失效。

二、華興變壓器的針對性設(shè)計  

1. 動態(tài)阻抗匹配  

華興在二次側(cè)增設(shè)“可調(diào)漏抗繞組”，在岸電切入 200 ms 內(nèi)把短路阻抗從 6 % 抬到 12 %，限制沖擊電流 40 %，母線電壓跌落控制在 3 % 以內(nèi)。  

2. 24 脈波+交錯磁路  

通過兩組 12 脈波繞組交錯 15°，紋波電流降至 2.8 %（50 % 負(fù)載），遠(yuǎn)低于電池閾值。實(shí)測 2 h 內(nèi)電池 SOC 誤差小于 0.5 %。  

3. 光纖環(huán)網(wǎng)  

把 CAN 總線改成光纖環(huán)網(wǎng)，延遲降到 4 ms，EMS 能量調(diào)度周期從 100 ms 縮短到 20 ms，岸電、儲能、負(fù)載切換平滑無感。

三、實(shí)測數(shù)據(jù)  

2024 年 7 月，上海某 13.5 萬噸郵輪改裝后首次靠泊洋山港：  

· 岸電容量 11 MW，船舶峰值負(fù)荷 9.4 MW；  

· 柴油機(jī)組全程停機(jī)，尾氣硫氧化物排放直接歸零；  

· 推進(jìn)電機(jī)零速保持 90 min，直流母線紋波 2.1 %，電池溫度 38 ℃；  

· 岸電切換瞬態(tài)電壓跌落 2.7 %，郵輪旅客未感到燈光閃爍。

四、經(jīng)驗(yàn)小結(jié)  

1. 設(shè)計階段就把“可調(diào)漏抗”寫進(jìn)技術(shù)協(xié)議，華興可提前在工廠完成抽頭與短路試驗(yàn)，現(xiàn)場不動一根銅排；  

2. 光纖環(huán)網(wǎng)布線需要專用托架，船廠在分段階段就預(yù)留 80 mm 線槽，后期施工量降低 60 %；  

3. 讓華興提供“岸電–儲能–負(fù)載”聯(lián)合調(diào)試腳本，把每一步的電壓、電流、SOC 閾值寫在一張 A3 紙上，現(xiàn)場對照執(zhí)行即可。

岸電容量越來越大，下一艘郵輪，你敢讓柴油發(fā)電機(jī)徹底熄火嗎？