港航节能和智能系统解决方案

SOLUTION





方案概述

CRH7111系列储能式门机节能系统,是由双向DC/DC变换器和超级电容构成的储能系统。储能式门机节能系统输出直流母线与门机变频器直流母线相连,当吊斗空载或者带载下降时,重力势能将转化为电能回馈到变频器直流母线,储能式门机节能系统将直流母线抬升的多余能量存储到超级电容。



方案优势

1)利用超级电容功率密度高特性,能够快速充放电,能量回收速度快、效率高。

2)能量在起重设备系统内部循环,通过连接物联网接口实时监控节电数据,起重设备系统耗能明显减少。

3)装置与起重设备系统控制柜直流母线相连,简易方便。

4)具有旁路保护、高压侧过压保护、超级电容过压保护、高压侧欠压保护、超级电容侧欠压保护、过热保护、过流保护等保护功能。



方案组成









方案概述

CRH7112系列电池转场系统是一种专门为轮胎吊节能降耗设计的油改电轮胎吊转场与能量回收一体化系统。在轮胎吊要转场时,通过无缝切换控制系统实现动力电池系统给轮胎吊系统供电,动力电池为轮胎吊行走提供电能,当到达指定位置后再通过同期并网连接电网;在轮胎吊正常吊运工作时,货物下降时直流变换器吸收能量,货物上升时直流变换器将能量回馈给直流母线,以达到节能的目的。该系统在提高轮胎吊转场灵活性的基础上,通过势能回收提高储能系统的经济性。


工作模式

工作原理

势能回馈模式

RTG起升机构下降时,重力势能转化成电能,由电池组吸收,实现回馈充电。

能量补偿模式

RTG起升机构上升时,将电能回馈给直流母线,降低能耗。

转场作业模式

当轮胎吊要转场时,首先切断电网电源,由轮胎吊无缝切换控制系统实现电力切换,随后转场运行,到达指定位置后切换为电网电源,完成转场过程。


方案优势

1)可通过无缝切换装置实现对轮胎吊转场作业的不断电切换,提高转场效率。

2)在电网故障时为轮胎吊提供可靠的供电,作为应急电源使用,确保设备可靠性。

3)代替转场时柴油发电机的使用,实现节能减排。

4)实现制动能量回馈,降低制动电阻的使用。

5)采用国内或国际先进电池及电池管理技术,提高储能系统的可靠性。



适应轮胎吊系统

10/16/25/40T

标称容量

10kWh~50kWh(可定制)

储能介质

三元锂/磷酸铁锂

直流侧功率

100kW ~400kW

直流侧电压

DC500V~DC800V(可设置)

交流侧电压

AC400V/AC440V (-20%~+20%)

交流侧频率

50Hz/60Hz(-10%~+10%)

交流侧功率因数

-0.99~+0.99(可调)

交流侧电压THD

<3%

交流控制方式

四象限控制

系统效率

>95%

节能率

>20%

管理系统

无缝切换管理系统

瞬时过流保护

150% (可定制)

过载能力

110%1小时,120%10分钟,150%10(可定制)

防护等级

IP20

冷却方式

强制风冷

保护功能

过载、过流、过压、欠压、过热等功能

工作温度

-20~50

环境湿度

<95%,不结露

海拔高度

<3000m

噪音

<65dB


方案组成

电池转场与能量回收一体化系统电气原理图





方案概述

澄瑞电力自主设计的CRH7114系列港作拖轮混合动力推进系统是一种综合了线性驱动装置、能量管理系统和/或能量储存装置的混合动力推进系统。

港作拖轮混合动力推进系统配置由发电机组、锂电池组、直流变换系统等组成,发电机组与锂电池组经过集中式的直流母线变频控制配电系统在直流母线进行并网。


工作模式

工作原理

常规模式

两台主机运行驱动推进器;

两台主机带动轴发向全船供电(若需要可以向电池充电);

辅助发电机停止运行。

停机模式

岸电/电池供电;

辅助发电机停止运行。

转场作业模式1

电池驱动轴带电动发电机;

主机/辅助发电机停止运行。

转场作业模式2

两台主机停止运行;

辅助发电机和电池驱动轴带电动发电机;

辅助发电机可为电池充电;

拖航模式

两台主机运行驱动推进器;

辅助发电机组和电池驱动轴带电动发电机。

单机模式

一台主机运行;

一台轴带电动发电机发电驱动另一台轴带电动发电机。


方案优势

1)节油率可达25%~40%

2)减少污染物排放,综合排放降低60%

3)增加系统动力冗余,提高系统可靠性。

4)减少主机运行时间,降低设备维护成本。

5)降低噪声,提供更健康、更安静的工作环境。


方案组成





方案概述

CRH7113系列轮胎吊混合动力系统是一种基于港机需求专门为轮胎吊节能降耗设计定制的混合动力一体化系统,该系统由模块化电池组、AC-DC变换器和控制系统等构成。当轮胎吊上升时,由锂电池组向轮胎吊各驱动装置提供能量进行工作;当轮胎吊下降时,起升电机通过锂电池组控制单元将集装箱或吊具下降时回馈的能量给锂电池组充电。该系统优化使用柴油发电机组,实现柴油机充电,电池动力运行,制动能量回馈,确保设备的稳定性和可靠性。



工作模式

工作原理

柴油机充电工作模式

当电池组SOC低于预充低值时,启动柴油发电机给电池组充电,RTG的动力需求仍由电池组供电;当电池组SOC达到预设高值时,柴油机停止充电。

电池动力工作模式

当电池组SOC达到预设高值后,柴油机停止工作,RTG工作所需能量均由电池组供给;

当电池组SOC跌至预充低值时,柴油机启动运行,给电池充电。

势能回馈工作模式

RTG起升机构下降时,重力势能转化成电能,电池组吸收能量,电池组处于能量回馈充电模式。

单柴油机工作模式

当电池组出现故障时,电池组退出运行,柴油机组作为单电源实现重载慢速下降、空载起升、小车大车移位等操作。

单电池组工作模式

当柴油机故障后,电池组的电量实现重载慢速下降、空载起升、大车小车移位等操作。



方案优势

1)柴油发电机运行在最佳节能情况下,整体节能率可达到60%以上。

2)系统配置检测电池异常气体的传感器,电池异常时可提前预警。

3)采用锂电池灭火最有效的七氟丙烷灭火装置,确保系统安全性。

4)采用国内或国际先进电池及电池管理技术,配置的电池电量充足,保证任何情况下有充足电量供给。

5)二次系统交直流双路冗余供电,具备交直流系统黑启动能力,柴油机或电池任一故障情况下仍能启动运行。

6)配置无线网络远程监测系统,可远程实时检测系统运行状态。



方案组成

适应轮胎吊系统

10/16/25/40T

标称容量

25kWh~200kWh(可定制)

储能介质

三元锂/磷酸铁锂

直流侧功率

100kW ~400kW

直流侧电压

DC500V~DC800V(可设置)

交流侧电压

AC400V/AC440V (-20%~+20%)

交流侧频率

50Hz/60Hz(-10%~+10%)

交流侧功率因数

-0.99~+0.99(可调)

交流侧电压THD

<3%

交流控制方式

四象限控制

系统效率

>90%

节能率

>60%

管理系统

远程能量调度管理系统

启动方式

交流电源启动/黑启动

瞬时过流保护

150% (可定制)

过载能力

110%1小时,120%10分钟,150%10(可定制)

防护等级

IP20

冷却方式

强制风冷

保护功能

过载、过流、过压、欠压、过热等功能

工作温度

-20~50

环境湿度

<95%,不结露

海拔高度

<3000m

噪音

<65dB