IECIEEE 80005-12019AMD22023 修改件2.港口公用设施连接.第1部分高压岸上连接（HVSC）系统.一般要求标准立项发展报告

港口公用设施连接高压岸上连接（HVSC）系统一般要求标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Amendment2-UtilityConnectionsinPort-Part1:HighVoltageShoreConnection(HVSC)Systems-GeneralRequirements摘要随着全球航运业对节能减排要求的日益严格和国际海事组织（IMO）温室气体减排战略的深入推进，港口岸电技术作为船舶靠港期间替代辅助发电机组供电的关键手段，已成为全球港口绿色化建设的重要方向。高压岸上连接（HighVoltageShoreConnection,HVSC）系统作为岸电技术的核心基础设施，其标准化工作直接关系到港口与船舶之间的电气接口兼容性、操作安全性和全球通用性。本报告针对国际电工委员会（IEC）发布的IEC/IEEE80005-1:2019/AMD2:2023《修改件2.港口公用设施连接第1部分：高压岸上连接（HVSC）系统一般要求》标准进行研究与分析，系统梳理了该标准的修订背景、技术内容、主要变化及其对全球航运业和港口建设的影响。该修改件于2023年8月31日正式发布，进一步完善了HVSC系统在安全防护、设备兼容性、操作程序等方面的技术要求，对推动全球岸电设施统一化建设、降低船舶靠港排放、促进绿色港口发展具有重要的技术支撑和标准引领作用。关键词：高压岸上连接系统；港口公用设施；岸电技术；国际标准；IEC/IEEE80005；船舶减排；绿色港口；标准化Keywords:HighVoltageShoreConnectionSystem;UtilityConnectionsinPort;ShorePowerTechnology;InternationalStandard;IEC/IEEE80005;ShipEmissionReduction;GreenPort;Standardization一、引言1.1研究背景全球贸易的90%通过海运完成，港口作为海运物流网络的核心节点，承担着货物集疏运和船舶停靠的重要功能。然而，船舶在靠港期间为维持装卸作业、冷藏集装箱供电、生活用电等需求，通常需要持续运行辅助发电机组（辅机），由此产生大量的废气排放和噪声污染。据统计，船舶靠港期间辅机运行所产生的二氧化碳排放约占船舶总排放的3%至5%，而氮氧化物、硫氧化物和颗粒物的排放比例则相对更高，对港口周边城市空气质量造成严重影响。为应对这一挑战，国际海事组织（IMO）于2018年通过了《船舶温室气体减排初步战略》，明确提出到2050年将国际航运温室气体排放总量比2008年减少50%的目标。在此背景下，岸电技术（ShorePower/ColdIroning）作为船舶靠港期间使用陆地电源替代船舶辅机供电的有效措施，受到全球港口和航运企业的高度重视。高压岸上连接（HVSC）系统通常指为1kV以上至15kV的船舶高压电力系统提供岸基电源接入的技术方案，适用于大型集装箱船、邮轮、滚装船等高电力需求船型。1.2标准立项意义IEC/IEEE80005-1系列标准是国际上关于高压岸上连接系统的核心标准，由国际电工委员会（IEC）和美国电气与电子工程师协会（IEEE）联合制定。该标准的制定与持续修订，对于实现全球范围内港口岸电设施和船舶受电设备之间的互联互通、确保岸电系统安全可靠运行、规范岸电操作程序和安全管理等方面具有不可替代的作用。本次发布的IEC/IEEE80005-1:2019/AMD2:2023修改件是该标准的第二次修改，针对标准发布以来在实施过程中发现的技术问题和行业发展新需求，进行了针对性的修订和完善，体现了标准化工作与时俱进、持续改进的原则。二、标准概况2.1标准基本信息IEC/IEEE80005-1:2019/AMD2:2023《修改件2.港口公用设施连接第1部分：高压岸上连接（HVSC）系统一般要求》由国际电工委员会（IEC）发布，发布日期为2023年8月31日，标准状态为现行有效。该标准为IEC/IEEE80005-1:2019的第二次修改件（Amendment2），分类归属于船舶和海上构筑物用电气设备领域。2.2标准体系定位IEC/IEEE80005系列标准总体框架如下：-IEC/IEEE80005-1：《港口公用设施连接第1部分：高压岸上连接（HVSC）系统一般要求》——规定高压岸电系统的总体架构、技术要求、安全规范等通用性内容。-IEC/IEEE80005-2：《港口公用设施连接第2部分：高压岸上连接（HVSC）系统数据传输通信》——针对岸电连接中数据传输与通信协议进行规范，主要涉及船舶与岸基之间的信息交互、控制信号传输、通信接口等技术要求。-IEC/IEEE80005-3：《港口公用设施连接第3部分：低压岸上连接（LVSC）系统一般要求》——适用于1kV及以下低压岸电系统的技术要求。其中，第1部分是整个标准体系的基础和核心，其修订直接影响着后续部分和各国岸电标准的制定与实施。本次发布的修改件2是在2019版基础上的技术更新，旨在响应近年来岸电技术快速发展的需求和行业实践经验反馈。2.3标准适用范围该标准适用于额定电压1kV以上、15kV以下的高压岸上连接（HVSC）系统，涵盖船舶靠港期间的岸基供电连接系统，包括：-岸侧供电设施：包括高压变电站、岸电配电柜、电缆管理系统等；-船侧受电设备：包括船舶高压配电板、变压器、保护装置等；-连接系统：包括电缆连接装置、插头插座系统、通信接口等；-控制系统：包括安全联锁、接地检测、同步控制等辅助系统。该标准适用于商用船舶（100总吨及以上）、客船及邮轮、工作船、军用辅助舰船等各类需要高压岸电接入的船舶类型。三、标准修订背景与技术演进3.1国际法规与政策驱动力近年来，多个国际组织和区域经济体相继出台鼓励岸电应用的政策法规，为HVSC系统标准的更新提供了强大的外部驱动力：-国际海事组织（IMO）：2021年6月，IMO海洋环境保护委员会（MEPC）第76届会议通过了《关于减少国际航运碳排放的新措施》，进一步强化了船舶能效指数（EEXI）和碳强度指标（CII）的要求。岸电作为船舶靠港期间降低碳排放的重要措施之一，被纳入IMO的减排技术清单。-欧盟：欧盟委员会2021年7月提出了"Fitfor55"一揽子气候立法提案，其中明确提出到2030年欧盟港口需为集装箱船和客船提供岸电设施的要求。2023年修订的欧盟替代燃料基础设施法规（AFIR）进一步强化了对岸电设施建设的强制性要求。-国际标准化合作：IEC与IEEE在此标准上的深度合作，体现了国际标准化组织之间的协同效应，确保标准在全球范围内的广泛适用性。这一合作模式也促进了欧美主要港口岸电标准的协调统一。-中国：交通运输部、国家发展改革委、国家能源局等部门陆续出台《关于进一步推动靠港船舶使用岸电工作的通知》《港口岸电布局方案》等政策文件，明确港口岸电设施建设目标和船舶受电设施改造要求，并将岸电纳入绿色交通发展重点领域。3.2技术发展驱动自IEC/IEEE80005-1:2019发布以来，HVSC技术领域出现了多项新的技术发展和应用需求：1.大功率岸电系统需求增长：新一代超大型集装箱船（单船容量达24000TEU）和大型邮轮的电力需求持续攀升，部分船型的靠港电力需求已超过20MVA，对岸电系统的功率等级和容量提出了更高要求。修改件2对高功率等级下的系统设计和设备选型进行了补充规定。2.智能化与数字化趋势：工业物联网（IIoT）、数字孪生、人工智能（AI）等新一代信息技术在港口电气系统中的应用日益广泛，HVSC系统的智能监控、远程运维、预测性维护等功能需求不断涌现。修改件2引入了智能监测和通信接口的相关要求，为岸电系统数字化升级提供标准支撑。3.安全标准升级：随着HVSC系统在全球范围内的推广应用，对系统安全性、可靠性和故障防护能力的要求也在不断提升。修改件2针对实际操作中发现的电弧故障、绝缘老化、电缆损伤等典型安全问题，完善了安全联锁和保护机制的技术要求，并对新型保护电器的应用条件予以明确。4.多标准协调需求：HVSC系统涉及船舶电气、港口供配电、通信协议、安全规范等多个技术领域，需要与IEC60092系列（船舶电气装置）、IEC61851（电动汽车传导充电系统）、IEEE1547（分布式资源并网）等相关标准进行有效协调。修改件2加强了与上述标准的衔接和引用一致性。3.3本次修改件2的主要修订内容IEC/IEEE80005-1:2019/AMD2:2023修改件2在保持原标准总体架构的基础上，重点对以下技术内容进行了修订和补充：1.安全保护要求的强化与更新：-完善了接地故障保护的技术要求，明确了不同接地方式下的保护配置方案，补充了对中性点接地电阻（NER）和接地故障电流限制的细化规定；-增加了对电弧故障保护装置（AFDD）的应用指导，明确了在HVSC系统哪些场景应配置电弧故障保护，以及选型和配合要求；-更新了保护协调（ProtectionCoordination）的相关要求，要求岸电系统与船舶电力系统之间实现更为可靠的选择性保护配合。2.设备兼容性要求的细化：-对连接器的机械强度和电气性能提出了更详细的测试要求，并对不同额定电流下的连接器选型给出了应用导则；-明确了电缆管理系统（CMS）在不同岸电场景下的配置要求和操作限制，包括电缆盘选型、电缆弯曲半径控制及张力监测等技术指标；-补充了对岸侧和船侧接地开关配置及联动联锁的技术要求，进一步降低误操作风险。3.操作程序的补充与完善：-增加了对岸电连接和断开操作中的通信确认和操作许可（PermittoWork）程序的具体建议，明确了操作中不同岗位和角色的职责；-完善了紧急断开（EmergencyDisconnection）情况下的系统响应要求和安全处理程序，包括紧急断开后的设备检查要求与复位流程。4.测试与验证要求的更新：-增加了部分型式试验和出厂试验项目，细化了对HVSC系统整体联调测试的方法和验收准则；-明确了现场验收测试（SiteAcceptanceTest,SAT）的具体项目清单和合格判据，为岸电项目的验收交付提供更清晰的依据。四、标准主要技术内容分析4.1HVSC系统总体架构IEC/IEEE80005-1:2019/AMD2:2023规定了HVSC系统的基本组成和架构要求，主要包括以下几个方面：（1）岸侧供电系统：包括中压/高压变电站、岸电变压器、岸电开关柜、保护装置、计量装置、电缆管理系统（CableManagementSystem,CMS）等组成。修改件2强调了岸侧供电系统的容量裕度设计和冗余配置要求，确保在单台设备故障时系统仍具备基本供电能力。（2）船侧受电系统：包括船舶高压配电板、受电变压器、保护装置、岸电接入柜等。修改件2明确了船侧系统与船舶自身发电系统之间的切换逻辑和互锁要求，防止岸电与船电并列运行或误并列。（3）连接系统：包括高压电缆、电缆连接器（插头和插座）、电缆管理系统和控制电缆等。修改件2对连接器的插拔操作力、机械锁紧装置、防误插结构等提出了更详细的技术要求。（4）控制系统：包括安全联锁系统、监测系统、通信系统等。修改件2补充了对控制系统自诊断功能和故障记录能力的要求，便于运维人员快速定位故障源。4.2关键安全技术要求修改件2在安全技术方面重点强化了以下内容：（1）接地保护：HVSC系统的接地方式直接影响供电安全性和设备兼容性。标准明确了IT系统（不接地系统）和TN系统（接地系统）的适用条件，要求岸电系统在设计阶段充分考虑船舶电力系统的接地特性，并配置相应的接地检测和保护装置。修改件2进一步补充了对地电压异常升高时的保护动作边界条件和响应时间要求。（2）联锁保护：标准规定了完善的安全联锁逻辑，包括以下关键联锁条件：-电缆连接器未完全插合到位时，禁止合闸送电；-接地开关未分闸时，禁止闭合主断路器；-船侧主配电板未切换到岸电模式时，禁止岸电合闸；-紧急停止按钮触发后，系统需经过明确的安全复位流程方可重新启动。修改件2增加了联锁逻辑的定期巡检和功能验证要求，明确提出系统每次投运前应完成联锁功能自检并将结果存档备查。（3）绝缘监测：高压系统的绝缘状态直接关系到运行安全和设备寿命。标准要求HVSC系统应配置连续工作的绝缘监测装置（IMD），能够在绝缘电阻低于设定阈值时发出报警信号，必要时自动切断电源。修改件2对绝缘监测装置的响应时间、报警设定值和故障定位能力提出了更细化的要求。（4）电弧防护：针对中压系统中可能发生的电弧故障风险，修改件2增加了电弧防护的相关要求，包括：-开关柜应满足IEC62271-200的内部电弧等级要求；-宜配置电弧光保护系统（ArcFlashProtection），缩短故障切除时间；-作业人员操作时应按照标准规定的安全距离和防护装备要求执行。4.3系统兼容性与接口要求确保岸电系统与不同国家、不同船型的船舶电气系统之间的兼容性，是HVSC标准的核心目标之一。修改件2重点关注以下兼容性要求：（1）电压和频率兼容：HVSC系统应支持50Hz和60Hz两种频率的供电能力，或明确限定适用频率范围。标准推荐采用变压器实现电压等级和频率的灵活适配，以满足不同船籍国和不同电气标准船舶的需求。修改件2特别补充了变频变压（VariableFrequencyandVoltage）供电场景下的系统设计指导，为未来绿色能源港口岸电系统提供了参考框架。（2）连接器标准化：IEC/IEEE80005-1规定了高压岸电连接器的标准化尺寸和电气参数，确保不同制造商的岸侧和船侧设备可以互相插接。修改件2对连接器的耐压等级、额定电流、防护等级（IP等级）、锁紧机构形式等进行了复核和必要修订，增强了与IEC60309系列工业插头插座标准的衔接。（3）通信协议兼容：岸电连接过程中的控制、监测和数据传输需要船岸双方通信系统的高度协调。标准引用了IEC/IEEE80005-2关于数据传输通信的技术要求，明确了通信接口、协议栈和数据对象模型。修改件2调整了部分协议参数以与最新版IEC61850通信标准保持兼容性，为智能港口岸电管理一体化建设创造了条件。4.4测试与认证要求修改件2对HVSC系统的测试和认证提出了系统性的要求，主要包括三个层级：（1）型式试验（TypeTest）：对新设计的HVSC设备进行的全面性能验证，包括绝缘试验、温升试验、机械操作试验、短路耐受试验、防护等级试验等。修改件2增加了部分试验项目的试验方法和判定准则，完善了连接器在模拟实际工况下的耐久性试验要求。（2）出厂试验（RoutineTest）：对每台出厂设备进行的基本功能和绝缘性能检测，确保产品质量的一致性和稳定性。修改件2调整了部分出厂试验项目的抽样比和判定标准，在保证质量的前提下兼顾了制造效率。（3）现场验收试验（SiteAcceptanceTest）：HVSC系统安装完成后，在正式投入运行前应进行的现场测试和验证，包括绝缘电阻测试、保护装置动作试验、联锁逻辑验证、满载运行试验等。修改件2新增了对系统通信功能、远程监控功能和故障录波功能的现场测试要求。五、主要参与单位介绍5.1国际电工委员会（IEC）国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission，IEC）成立于1906年，是世界上成立最早的国际性电工标准化机构，总部位于瑞士日内瓦，现有83个正式成员国和86个联系国成员，负责有关电气工程和电子工程领域的国际标准化工作，其成员覆盖了全球约97%的人口和99%以上的GDP总量。IEC的工作范围涵盖电力生产、输配电、电气设备、电子产品、电磁兼容、新能源等多个技术领域，其发