CN108665118B - 一种港口停靠船舶使用岸电的辅助方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种港口停靠船舶使用岸电的辅助方法，通过船舶岸电数据中心与港口岸电数据中心之间的信息交互，共享船舶联接岸电的历史信息，在船舶停靠港口之前，通过自动搜索该船的历史停靠信息，指导船舶停靠方向，指导船方选择合适的岸电容量；在船岸联接前的检验工作中，能够明确指示操作人员进行安全回路的测试，避免安全回路的设计标准不统一、后期改造信息未实时更新等带来的不确定性问题，提高港口岸电服务效率。港口方通过借鉴停靠船舶的历史信息，采用加权系数法进行数据处理，配置适当的岸电容量，避免超额配置，增加投资成本。

Description

一种港口停靠船舶使用岸电的辅助方法

技术领域

本发明涉及一种港口停靠船舶使用岸电的辅助方法，属于电力系统运行控制和信息化技术领域。

背景技术

目前国家大力推广港口岸基供电的建设，要求重要港口建设岸基供电供停靠船舶使用，减少船舶燃油污染排放，鼓励港口使用岸电，提高绿色发展水平。但目前港口岸电的实际应用效果并不理想，由许多原因造成，大都是由于技术方法不当造成船岸联接时间过长，使用不方便，影响船东方的积极性，船东方积极性不高，港口方建设岸电的投资回收就会受到影响。

目前船舶岸基供电系统的标准不统一，不同船舶在停靠同一泊位使用岸电的时候会出现不同的问题，由于船舶左舷、右舷是两套不同的电力系统，停靠方向的错误，不但造成船舶岸电联接前检测试验无法进行，带来不必要的麻烦，而且船舶重新调整方向，会大大的增加船舶能耗及停靠时间，亟需研究一种指导港口来船使用岸电的正确停靠方法。

此外，不仅船舶岸基供电系统的标准不统一，而且接受岸基供电的船舶有许多都是后期改造的，船舶没有实时更新改造信息，造成接岸电前安全回路试验环节安全回路无法确认。安全回路检测试验无法进行或者要花费很长的时间去验证安全回路正常，对于接岸电效率的影响非常大。目前已有的标准对于安全回路的检测环节提出要求，但对于接驳岸电前安全回路试验指示的研究很少，即从便利使用的角度来说，缺乏这方面的研究。

最后，港口方投资建设岸电成本较高，回收困难，目前常规的设计方法都是依照《JTS 155-2012码头船舶岸电设施建设技术规范》，即按照船舶的单辅机最大功率设计，很多港口方通过多次接驳岸电的实际情况反应岸上电源的设计容量偏大，但对于采取适宜的办法有效的减少港口岸电的配置依据和方法的研究很少，即从投资建设方的角度来说，在港口岸电布置方面缺乏经济有效的处理方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种港口停靠船舶使用岸电的辅助方法，

为解决上述技术问题，本发明提供一种港口停靠船舶使用岸电的辅助方法，包括以下步骤：

1)对船舶进入港口联接岸电前进行辅导；

2)为港口设计岸电容量。

前述的步骤1)对船舶进入港口联接岸电前进行辅导，包括以下步骤：

1-1)船舶进入港口前向港口发送岸电联接请求信号；

1-2)港口接受船舶岸电联接请求信号，确认并回复，请求建立港口岸基供电数据中心与船舶岸基供电数据中心的实时交互；

1-3)船舶接受港口实时交互信号，确认并回复，船舶将停靠船舶的历史综合信息与港口方共享；

1-4)依据船舶共享的历史综合信息，港口方首先确认来船停留情况，如果该船在港口的停留次数大于零，则调用历史综合数据；根据历史综合数据港口方回复满足船舶接入岸电需求的泊位信息，船舶驶入港口指定泊位，调出船舶历史驶入接入岸电的方向，指导船舶联接岸电正确的停靠方向；如果该船在港口的停留次数为零，则将船舶信息存档，根据存档数据指导船舶联接岸电正确的停靠方向；

1-5)港口方调用船舶安全回路检测的接口信息，指导港口操作人员开展联接岸电前的试验检测工作，指引船上联接工作。

前述的步骤1-3)中，历史综合信息包括如下内容：

M_综合信息＝{a,b,c,d,e,f……}

其中，a表示船舶是否在港口使用过岸电服务，0表示没有，1表示曾经使用；b表示停靠的泊位；c表示船舶停靠港口使用岸电容量；d表示船舶使用岸电的实际功率；e表示船舶驶入接入岸电的方向，0表示左舷，1表示右舷；f表示船舶安全回路检测的接口信息，包括其位置信息、接口类型；

还包括停靠时间、船舶载重、特殊需求备注信息。

前述的步骤2)为港口设计岸电容量，包括以下步骤：

2-1)港口方总结船舶停靠泊位使用岸电的数据，形成泊位与联接岸电容量的数据矩阵，并形成典型船舶的单列矩阵：

M_ship＝[w₁ w₂ w₃ w₄ w₅ … w_N]

其中，M_port表示泊位停靠岸电的综合信息，N表示港口的泊位数量，n表示联接岸电的次数，w_ij,i＝1,2,…,N,j＝1,2,…,n表示泊位i联接岸电的次数为j时的岸基供电的实际功率；M_ship表示典型船舶联接岸电的综合信息，w_i,i＝1,2,…,N表示泊位i岸基供电的实际功率；

2-2)拟合泊位的岸基供电的功率曲线；

2-3)比较所拟合的功率曲线的峰值区间与常规设计的大小，如果相近则依据常规设计配置岸电容量，如果常规设计大，则采用加权系数的方法辅助计算岸电容量；所述相近是指所拟合的功率曲线的峰值区间与常规设计的差距在一定的范围内。

前述的步骤2-3)中采用加权字数的方法计算岸电容量的如下：

其中，W_N为泊位N的岸电容量，

为加权系数，

的取值根据w_Ni出现的频率和

计算。

前述的如果船舶岸基供电容量需求大，则将船舶的负荷划分为必要负荷L_main、次要负荷L_sec和可中断负荷L_off，其中，必要负荷为必须保持供电的最小负荷，次要负荷是通过与船东方商量能够中断的负荷，可中断负荷是能够随时切除的负荷，满足：

L_main+L_sec+L_off≥W_N

根据船舶负荷数据，当该泊位的船舶用电负荷大于岸电容量时，自动切除可中断负荷，如果岸电容量仍然不满足，则与船东方协商选择中断一些次要负荷，如果船东方供电需求强烈，则选择大一级的岸电泊位，满足船东方的需求。

本发明的有益效果在于：本发明从使用快捷方便的角度考虑能够提高船东方使用岸电的积极性，从降低建设投资成本方面考虑能够提高港口方的积极性，一举两得；从船东方的角度考虑，对于船舶驶入港口给予正确的指导措施，防止停靠方向错误导致后续联接岸电程序无法正常进行，并且对于不熟悉停靠船舶安全回路的人员可以提供明确的试验检测指导；从港口方的角度考虑，通过对停船使用岸电的历史数据分析，指导船舶停靠合适的港口泊位，指导建设合适的岸基供电容量，在满足船舶使用的情况下，减少岸基供电容量，减少投资成本。

附图说明

图1船岸联接前系统的辅助功能流程图；

图2岸基供电容量设计的辅助计算流程图。

具体实施方式

下面对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明的港口停靠船舶使用岸电的辅助方法包括两部分内容，一是船舶进入港口联接岸电前的辅助方法，一是为港口建设适当容量的岸电的辅助方法。

一、船舶进入港口联接岸电前的辅助方法。

通过船舶与港口的信息交互系统，实时发送、接受、确认岸电联接信息，辅助船舶停靠、安全检测等准备工作，避免因船岸沟通不及时、信息不对称造成停船延误、试验检测工作无法开展等问题，减少船舶岸电联接时间，特别是针对一些高效率船舶，停船时间短，对岸电联接的效率要求非常高，本发明可以减少岸电联接时间与停靠时间的比，提高船东方的满意度，船东方是指船舶资产的拥有和管理方。

具体流程如下：

如图1所示，船舶进入港口前向港口发送岸电联接请求信号，港口接受船舶岸电联接请求信号，确认并回复，请求建立港口岸基供电数据中心与船舶岸基供电数据中心的实时交互，船舶接受港口实时交互信号，确认并回复，船舶将停靠船舶的历史综合信息与港口方共享，历史综合信息包括如下内容：

M_综合信息＝{a,b,c,d,e,f……}

其中，a表示船舶是否在港口使用过岸电服务，0表示没有，1表示曾经使用；b表示停靠的泊位；c表示船舶停靠港口使用岸电容量；d表示船舶使用岸电的实际功率；e表示船舶驶入接入岸电的方向，0表示左舷，1表示右舷；f表示船舶安全回路检测的接口信息，包括其位置信息、接口类型等；还有停靠时间g、船舶载重h、特殊需求备注i等信息。

依据船舶共享的历史综合信息，港口方首先确认来船停留情况，如果该船在港口的停留次数大于零，则调用历史综合数据，根据历史综合数据港口方回复满足船舶接入岸电需求的泊位信息(容量、位置)，船舶驶入港口指定泊位，调出船舶历史驶入接入岸电的方向，指导船舶联接岸电正确的停靠方向；如果该船在港口的停留次数为零，则将船舶信息存档，根据存档数据指导船舶联接岸电正确的停靠方向。

港口方调用船舶安全回路检测的接口信息，指导港口操作人员迅速开展联接岸电前的试验检测工作，指引船上联接工作，避免因船舶设计标准不统一、后期改造信息未实时更新等带来的查找、双方多次确认等工步骤造成的时间延误，高效率完成岸电联接前的准备工作。

二、为港口建设适当容量的岸电的辅助方法。具体而言，岸电容量一般按照常规的办法，是根据相应吨位船舶的最大辅机容量来确定的。本发明通过年度、月度来船接纳岸电的信息，依据岸电的实际用电需求来计算岸电的最佳容量，避免因为少数容量偏大的需求或传统设计的局限，导致港口方选择容量较大，并且可以通过掌握的来船信息，对船上必要负荷、次要负荷和可中断负荷进行分析，优化港口的岸基供电方案。

具体流程如下：

如图2所示，港口方总结停靠使用岸电的数据，形成泊位与联接岸电容量的数据矩阵，形成典型船舶的单列矩阵。

M_ship＝[w₁ w₂ w₃ w₄ w₅ … w_N]

其中，M_port表示泊位停靠岸电的综合信息，N表示港口的泊位数量，n表示联接岸电的次数，w_Nn表示泊位N联接岸电的次数为n时的岸基供电的实际功率；M_ship表示典型船舶联接岸电的综合信息，w_N表示泊位N岸基供电的实际功率，M_port中的各元素的值和M_ship中各元素的值都是港口已知数据。

拟合泊位的岸基供电的功率曲线，比较峰值区间与常规设计的大小，与常规设计相近则依据常规设计配置岸电容量，本发明中取一定范围内的数据为与常规设计相近。如果常规设计偏大，则采用加权系数的方法，在满足岸电容量需求的基础上，辅助计算岸电容量，计算如下：

其中，W_N为泊位N的岸电容量，

为加权系数，

的取值与w_Nn出现的频率有关。一般典型船舶的岸基供电功率w_N最具有借鉴意义，可以通过M_ship数据选取主要功率的加权系数值，对于服务于一些固定船舶的港口，可通过这种方法基本确认泊位的岸电容量。

是根据港口停靠数据来获取的，这个数据是与功率数据的频率相关，可以根据功率数据出现的频率与

来计算。

对于某些特殊问题，例如船舶岸基供电容量需求偏大，可综合考虑泊位、典型船舶岸电的综合信息来解决。将船舶的负荷进行划分，主要包括必要负荷L_main、次要负荷L_sec和可中断负荷L_off，必要负荷为必须保持供电的最小负荷，次要负荷是通过与船东方商量可中断的负荷，可中断负荷是可随时切除的负荷。

L_main+L_sec+L_off≥W_N

根据船舶负荷数据，当该泊位的船舶用电负荷大于或者接近岸电容量时候，可以自动切除可中断负荷，如果岸电容量仍然不满足时，可以与船东方商量能否选择中断一些次要负荷，并主动指导切断相应的次要负荷，保证必要负荷的持续供电。如果船东方供电需求强烈，可以选择大一级的岸电泊位，满足船东方的需求。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种港口停靠船舶使用岸电的辅助方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)对船舶进入港口联接岸电前进行辅导；

2)为港口设计岸电容量，包括以下步骤：

2-1)港口方总结船舶停靠泊位使用岸电的数据，形成泊位与联接岸电容量的数据矩阵，并形成典型船舶的单列矩阵：

M_ship＝[w₁ w₂ w₃ w₄ w₅ … w_N]

其中，M_port表示泊位停靠岸电的综合信息，N表示港口的泊位数量，n表示联接岸电的次数，w_ij,i＝1,2,…,N,j＝1,2，…,n表示泊位i联接岸电的次数为j时的岸基供电的实际功率；M_ship表示典型船舶联接岸电的综合信息，w_i,i＝1,2,…,N表示泊位i岸基供电的实际功率；

2-2)拟合泊位的岸基供电的功率曲线；

2-3)比较所拟合的功率曲线的峰值区间与常规设计的大小，如果相近则依据常规设计配置岸电容量，如果常规设计大，则采用加权系数的方法辅助计算岸电容量；所述相近是指所拟合的功率曲线的峰值区间与常规设计的差距在一定的范围内。

2.根据权利要求1所述的一种港口停靠船舶使用岸电的辅助方法，其特征在于，所述对船舶进入港口联接岸电前进行辅导，包括以下步骤：

1-1)船舶进入港口前向港口发送岸电联接请求信号；

1-2)港口接受船舶岸电联接请求信号，确认并回复，请求建立港口岸基供电数据中心与船舶岸基供电数据中心的实时交互；

1-3)船舶接受港口实时交互信号，确认并回复，船舶将停靠船舶的历史综合信息与港口方共享；

1-4)依据船舶共享的历史综合信息，港口方首先确认来船停留情况，如果该船在港口的停留次数大于零，则调用历史综合数据；根据历史综合数据港口方回复满足船舶接入岸电需求的泊位信息，船舶驶入港口指定泊位，调出船舶历史驶入接入岸电的方向，指导船舶联接岸电正确的停靠方向；如果该船在港口的停留次数为零，则将船舶信息存档，根据存档数据指导船舶联接岸电正确的停靠方向；

1-5)港口方调用船舶安全回路检测的接口信息，指导港口操作人员开展联接岸电前的试验检测工作，指引船上联接工作。

3.根据权利要求2所述的一种港口停靠船舶使用岸电的辅助方法，其特征在于，所述历史综合信息包括如下内容：

M_综合信息＝{a,b,c,d,e,f……}

其中，a表示船舶是否在港口使用过岸电服务，0表示没有，1表示曾经使用；b表示停靠的泊位；c表示船舶停靠港口使用岸电容量；d表示船舶使用岸电的实际功率；e表示船舶驶入接入岸电的方向，0表示左舷，1表示右舷；f表示船舶安全回路检测的接口信息，包括其位置信息、接口类型；

还包括停靠时间、船舶载重、特殊需求备注信息。

4.根据权利要求1所述的一种港口停靠船舶使用岸电的辅助方法，其特征在于，所述采用加权系数的方法辅助计算岸电容量，如下：

其中，W_N为泊位N的岸电容量，

i＝1,2,…,n为加权系数，

的取值根据w_Ni出现的频率和

计算。

5.根据权利要求1所述的一种港口停靠船舶使用岸电的辅助方法，其特征在于，还包括，

如果船舶岸电容量需求大，则将船舶的负荷划分为必要负荷L_main、次要负荷L_sec和可中断负荷L_off，其中，必要负荷为必须保持供电的最小负荷，次要负荷是通过与船东方商量能够中断的负荷，可中断负荷是能够随时切除的负荷，满足：

L_main+L_sec+L_off≥W_N

根据船舶负荷数据，当该泊位的船舶用电负荷大于岸电容量时，自动切除可中断负荷，如果岸电容量仍然不满足，则与船东方协商选择中断一些次要负荷，如果船东方供电需求强烈，则选择大一级的岸电泊位，满足船东方的需求。

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