CN103427470B - 核电站提供应急动力电源的方法和移动式蓄电池蓄能系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种核电站提供应急动力电源的方法和移动式蓄电池蓄能系统，其中方法包括提供蓄电池蓄能系统，连接于应急母线中，并由在线监控系统对所述蓄电池蓄能系统进行监控；在核电站的用电设备失电时，由所述在线监控系统启动所述蓄电池蓄能系统，并通过应急母线向核电站的用电设备供电，还包括提供移动式蓄电池蓄能系统，在蓄电池蓄能系统的总容量不足当前运行工况下的负荷容量时，接入至少一个移动式蓄电池蓄能系统。本发明公开的方法和系统在现有固定式蓄电池蓄能系统为核电站供电的基础上增加移动式蓄电池蓄能系统为核电站提供电能，保证核电站在面临地震叠加海啸的严重自然灾害中正常运行，进一步提高了核电站的安全性。

Description

核电站提供应急动力电源的方法和移动式蓄电池蓄能系统

技术领域

本发明属于百万千瓦级先进压水堆核电站关键技术和电池管理技术,同时涉及到百万千瓦级先进压水堆核电站关键技术和电池管理技术结合的能量系统节能综合优化技术。

背景技术

核电站（Nuclear Power Plant）是利用核裂变（Nuclear Fission）或核聚变（Nuclear Fusion）反应所释放的能量产生电能的发电厂。

为了保护核电站工作人员和核电站周围居民的健康，核电站的设计、建造和运行均采用纵深防御的原则，从设备、措施上提供多重保护，以确保核电站对反应堆的输出功率进行有效的控制；且能够在出现各种自然灾害，如地震、海啸、洪水等，或人为产生的火灾、爆炸等，也能确保对反应堆燃料组件进行充分的冷却，进而保证放射性物质不发生向环境的排放。纵深防御原则一般包括五层防线，第一层防线：精心设计、制造、施工，确保核电站有精良的硬件环境，建立完善的程序和严格的制度，对核电站工作人员有系统的教育和培训，建立完备的核安全文化；第二层防线：加强运行管理和监督，及时正确处理异常情况，排除故障；第三层防线：在严重异常情况下，反应堆的控制和保护系统能及时并有效的动作，以防止设备故障和人为差错进而发展为事故；第四层防线：在事故情况下，及时启用核电站安全保护系统，包括各种专设安全设施，用以加强事故中的电站管理，防止事故扩大，以保证核电站三道安全屏障的完整性；第五层防线：万一发生极不可能发生的事故，并伴有放射性外泄，应及时启用厂内外一切应急系统，努力减轻事故对周围居民和环境的影响。

安全保护系统均采用独立设备和冗余布置，使得安全系统可以抗地震和在其他恶劣环境中运行。

电源作为核电站运行的动力源，无论是设置上还是运行上，都应体现纵深防御的理念。为实现核电站电源系统的高可靠性，对某些特别重要的用电设备或特殊要求的设备均应备有应急电源，同时进行多重性、独立性地设置，以避免发生共模故障导致应急电源的不可用。

核电站的应急电源系统和正常电源系统一起，共同构成厂用电系统，为厂内所有的用电设备提供安全可靠的供电。应急电源必须保证在正常运行工况、事故工况期间或事故工况后为核电站的应急安全设备提供电源，以执行安全功能。由于核电站核安全的特殊性，故而其电源系统的设计要求应大大高于其他行业。

核电站设置有多道冗余电源，包括厂外主电源、厂外辅助电源和应急固定式柴油机等专用应急电源，各电源各司其职，同时又互有配合，不仅形式多样，而且层层设置，多重冗余，最大限度地为电核电站提供可靠的供电。

目前，核电站的厂用电系统运行方式如下：

1）在正常运行条件下，整个厂用设备的配电系统由机组的26KV母线经过高压厂用变压器供电；

2）当机组运行时，26KV母线由主发电机供电；

3）发电机停机时，则由400/500KV电网经过主变压器向26KV母线倒送电；

4）如果26KV母线失去电源或失去高压厂用变压器，即失去厂外主电源，则220KV电网经过辅助变压器向必须运行的安全辅助设施供电，使反应堆维持在热停堆状态；

5）如果厂外主电源和厂外辅助电源均失去供电，则由固定式柴油发电机组向应急附属设备供电，使反应堆进入冷停堆状态；

6）当核电机组的任何一台应急柴油发电机组不可用时，则由附加应急柴油机组取代，执行应急柴油发电机组的功能，为专设安全设施、反应堆芯余热排出和乏燃料水池冷却供电。

然而，固定式柴油发电机组，具有一定的局限性。这是因为，在固定式柴油机驱动发电机运转、将柴油的能量转化为电能时，必须通过在固定式柴油机汽缸内、将过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油充分混合后，推动活塞下行，各汽缸按一定顺序依次做功，从而带动曲轴旋转。再通过固定式柴油机的旋转带动发电机的转子，利用“电磁感应”原理，发电机就会输出感应电动势，经闭合的负载回路就能产生电流，从而实现发电功能。上述发电过程中，必须通过空气与高压雾化柴油的充分混合才能实现。当在洪水、海啸、泥石流等情形下时，固定式柴油机的电气系统将有可能因为水淹而失效，供油管道、压缩空气管道将有可能因为外部冲击力而断裂，柴油机本体有可能因为冲击力而结构发生变形，这些都会导致固定式柴油发电机组无法启动，进而无法提供应急电源。

因此，在其他电源失去的情况下，作为核电站最终应急电源的固定式柴油发电机组，由于其自身特点决定了其不能抵抗水淹灾害——如洪水、海啸、台风潮等，当出现超设计基准的极端自然灾害时，固定式柴油发电机组很容易失去供电，无法为核电站提供反应堆芯余热排出和乏燃料水池冷却的动力，这将导致核电站产生灾难性的后果。

目前，通过设置蓄电池蓄能系统，可抵抗核电站现有应急电源系统不能抵抗的超设计基准工况，如地震叠加海啸的严重自然灾害等。但是目前应急蓄电池蓄能系统多为固定式放置，不可根据实际工况需求任意移动，而且应急蓄电池蓄能系统的容量是有上限的，应急蓄电池蓄能系统不能一直满足核电设备的运行需求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了核电站提供应急动力电源的方法和移动式蓄电池蓄能系统，在现有固定式蓄电池蓄能系统为核电站供电的基础上增加移动式蓄电池蓄能系统为核电站提供电能，保证核电站在面临地震叠加海啸的严重自然灾害中正常运行，进一步提高了核电站的安全性。

本发明的技术方案是：核电站提供应急动力电源的方法，包括提供固定式蓄电池蓄能系统，连接于应急母线中，并由在线监控系统对所述固定式蓄电池蓄能系统进行监控；在核电站的用电设备失电时，由所述在线监控系统启动所述固定式蓄电池蓄能系统，并通过应急母线向核电站的用电设备供电，还包括提供移动式蓄电池蓄能系统，在蓄电池蓄能系统的总容量不足当前运行工况下的负荷容量时，接入至少一个移动式蓄电池蓄能系统。

进一步的，所述的核电站提供应急动力电源的方法，包括：

采集固定式蓄电池蓄能系统中电池的性能参数，根据电池的性能参数计算固定式蓄电池蓄能系统的总容量；

监测核电站的运行工况，根据核电站的运行工况计算核电站当前运行工况下的负荷容量；

判断固定式蓄电池蓄能系统的总容量是否不足于当前运行工况下的负荷容量，如果固定式蓄电池蓄能系统的总容量不足于当前运行工况下的负荷容量，接入至少一个移动式蓄电池蓄能系统。

优选地，接入所述移动式蓄电池蓄能系统之前，还包括：

检测所述移动式蓄电池蓄能系统电压是否处于正常值范围内，如果是，则接入所述移动式蓄电池蓄能系统。

优选地，接入所述移动式蓄电池蓄能系统之前，还包括：

检测所述移动式蓄电池蓄能系统接口是否可用，如果可用，则接入所述移动式蓄电池蓄能系统。

优选地，接入所述移动式蓄电池蓄能系统之前，还包括：

检测所述移动式蓄电池蓄能系统的换流设备是否可用，如果可用，则接入所述移动式蓄电池蓄能系统。

优选地，核电站提供应急动力电源的方法，还包括步骤：

采集固定式蓄电池蓄能系统中电池的电压，如果固定式蓄电池蓄能系统中电池的电压小于移动式蓄电池蓄能系统的电压，则使用所述移动式蓄电池蓄能系统给固定式蓄电池蓄能系统充电。

具体地，接入所述移动式蓄电池蓄能系统后，检测汇流母线的供电参数，判断供电参数是否满足当前运行工况下的负荷容量，如果不满足，则继续接入至少一个移动式蓄电池蓄能系统。

所述移动式蓄电池蓄能系统配置有可实时监测移动式蓄电池蓄能系统的电池模组监控器，移动式蓄电池蓄能系统接入应急母线后，电池模组监控器检测所述移动式蓄电池蓄能系统的工作电压，如果移动式蓄电池蓄能系统的工作电压达到截止电压，则产生将所述移动式蓄电池蓄能系统切换出去的信号。

本发明同时还公开了一种移动式蓄电池蓄能系统，所述移动式蓄电池蓄能系统在固定式蓄电池蓄能系统的总容量不足当前运行工况下的负荷容量时，连接到应急母线，通过应急母线向核电站的用电设备供电。

具体地，所述的移动式蓄电池蓄能系统，包括一个或多个车载式蓄能系统模块，所述车载式蓄能系统模块包括蓄能电池模块和可移动车载式载体。

具体地，所述可移动车载式载体包括车载式外壳、固定在所述车载式外壳上的电池放置仓以及设置在车载式外壳底部的至少两个滚轮或者滚轴。

具体地，所述车载式蓄能系统模块包括换流设备和电池阵列，电池阵列通过换流设备连接于汇流母线上，所述电池阵列包括多个电池模组，所述多个电池模组并联于所述换流设备上以增加电池阵列的容量，所述电池模组由多个单体电池串或/和并联而成以增加电池模组的电压/电流。

具体地，所述换流设备包括：

多路换流单元、多个内置控制器、多个交流滤波单元、多个直流滤波单元、交流侧采样单元、直流侧采样单元和中央控制器，其中每一路换流单元为双向换流器，每一路双向换流器的交流侧通过一个交流滤波单元接汇流母线，直流侧通过一个直流流滤波单元接直流母线；交流侧采样单元分别与每一路双向换流器的交流侧连接，直流侧采样单元分别与每一路双向换流器的直流侧连接；每一路双向换流器连接一个内置控制器，多个内置控制器用于分别控制多路双向换流器的IGBT开关的导通和关断时间完全同步，使多路双向换流器均流、稳压同步工作；所述中央控制器分别与交流侧采样单元、直流侧采样单元以及多个内置控制器连接，用于根据交流侧采样单元采集的电信号和直流侧采样单元采集的电信号，对多个内置控制器的工作进行控制。

具体地，所述移动式蓄电池蓄能系统与汇流母线之间设置第一开关控制单元，所述第一开关控制单元与在线监控系统之间连接，由所述在线监控系统控制所述第一开关控制单元；

所述移动式蓄电池蓄能系统和换流设备之间设置第二开关控制单元，第二开关控制单元与所述在线监控系统之间连接，由在线监控系统控制所述第二开关控制单元。

具体地，所述移动式蓄电池蓄能系统包括可实时监测移动式蓄电池蓄能系统的电池模组监控器，所述电池模组监控器实时检测所述移动式蓄电池蓄能系统的工作电压，如果移动式蓄电池蓄能系统的工作电压达到截止电压，则产生将所述移动式蓄电池蓄能系统切换出去的信号。

本发明提供的核电站提供应急动力电源的方法和移动式蓄电池蓄能系统，在现有固定式蓄电池蓄能系统为核电站供电的基础上增加移动式蓄电池蓄能系统为核电站提供电能，保证核电站在面临地震叠加海啸的严重自然灾害中正常运行，进一步提高了核电站的安全性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的带有移动式蓄电池蓄能系统的核电站供电系统示意图；

图2是本发明实施例提供的核电站供电系统总体示意图；

图3是本发明实施例提供的一种核电站提供应急动力电源的方法流程图；

图4是本发明实施例提供的一种移动式蓄电池蓄能系统接入过程图；

图5是本发明实施例提供的一种管理移动式蓄电池蓄能系统的方法流程图；

图6是本发明实施例提供的核电站提供应急动力电源的系统的移动式蓄电池蓄能系统接线示意图；

图7是本发明实施例提供的核电站提供应急动力电源的系统的移动式蓄电池蓄能系统接线示意图；

图8是本发明实施例提供的核电站提供应急动力电源的系统的移动式蓄电池蓄能系统模块示意图；

图9是本发明一实施例提供的换流设备的结构图；

图10是本发明一实施例提供的换流设备的内置控制器的结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，核电站提供应急动力电源的方法，包括提供蓄电池蓄能系统，连接于应急母线中，并由在线监控系统对所述蓄电池蓄能系统进行监控；在核电站的用电设备失电时，由所述在线监控系统启动所述蓄电池蓄能系统,并通过应急母线向核电站的用电设备供电，本实施例中还包括提供移动式蓄电池蓄能系统，在蓄电池蓄能系统的总容量不足当前运行工况下的负荷容量时，接入至少一个移动式蓄电池蓄能系统。

这样，核电站供电系统就如图2所示，除了传统的柴油机、汽轮机以及固定式蓄电池蓄能系统提供电能外，还具有移动式蓄电池蓄能系统，有力保证核电站在面临地震叠加海啸的严重自然灾害中正常运行，进一步提高了核电站的安全性。

蓄电池蓄能系统的总容量不足包括失电、故障导致的容量不足以及部分单元试验、检修等临时切换出去导致的总容量不足。

具体的，如图3所示，一种核电站提供应急动力电源的方法，包括以下步骤：

S301：采集蓄电池蓄能系统中电池的性能参数，根据电池的性能参数计算蓄电池蓄能系统的总容量。

S302：监测核电站的运行工况，根据核电站的运行工况计算核电站当前运行工况下的负荷容量；

S303：判断蓄电池蓄能系统的总容量是否不足于当前运行工况下的负荷容量，

S304：如果蓄电池蓄能系统的总容量不足于当前运行工况下的负荷容量，接入至少一个移动式蓄电池蓄能系统。

如图4所示，本实施例中，在接入一个移动式蓄电池蓄能系统之间，还需要检测所述移动式蓄电池蓄能系统电压是否处于正常值范围内，如果是，则进一步检测所述移动式蓄电池蓄能系统接口是否可用，如果可用，则进一步检测所述移动式蓄电池蓄能系统的换流设备是否可用，如果可用，则接入所述移动式蓄电池蓄能系统。

接入一个移动式蓄电池蓄能系统后，检测汇流母线的供电参数，判断供电参数是否满足当前运行工况下的负荷容量，如果不满足，则继续接入至少一个移动式蓄电池蓄能系统。

移动式蓄电池蓄能系统配置有可实时监测移动式蓄电池蓄能系统的电池模组监控器，移动式蓄电池蓄能系统接入应急母线后，电池模组监控器检测所述移动式蓄电池蓄能系统的工作电压，如果移动式蓄电池蓄能系统的工作电压达到截止电压，则产生将所述移动式蓄电池蓄能系统切换出去的信号，如图5所示。

本发明实施例还公开了一种移动式蓄电池蓄能系统，移动式蓄电池蓄能系统在固定式蓄电池蓄能系统的总容量不足当前运行工况下的负荷容量时，连接到应急母线，通过应急母线向核电站的用电设备供电。

具体的，移动式蓄电池蓄能系统包括一个或多个车载式蓄能系统模块，所述车载式蓄能系统模块包括蓄能电池模块和可移动车载式载体。可移动车载式载体包括车载式外壳、固定在所述车载式外壳上的电池放置仓以及设置在车载式外壳底部的至少两个滚轮或者滚轴。

如图6所示，移动式蓄电池蓄能系统2100包括多个并联的蓄能系统模块2110，蓄能系统模块2110通过汇流母线2920连接至应急母线2910上。本实施例中，蓄能系统模块2110均并联于汇流母线2920上。具体应用中，可根据蓄电池蓄能系统2100设计的续航时间等实际情况，以选择相应数量的蓄能系统模块2110，蓄电池蓄能系统2100设计的容量大于实际所需容量，即使部分蓄能系统模块2110出现故障或损毁，可通过在线监控系统将其从汇流母线2920上断开，剩余的蓄能系统模块2110也可以可靠地运行并满足实际需求，保证了蓄电池蓄能系统2100的可靠性，保证了紧急情况下的供电的可靠性，从而达到提高核电站安全性的设计目的。

而且由于蓄能系统模块2110形成了模块化的设计，可以很方便地在汇流母线2920上增加蓄能系统模块2110的数量，从而提高了系统的容量并延长了系统的工作时间。具体应用中，可在汇流母线2920预留相应的接口和布线，以便于将蓄能系统模块2110增加至蓄电池蓄能系统2100中。通过这种模块化的设计，可将合适数量的蓄能系统模块2110连接于汇流母线2920上，一方面可以根据负载的不同等实际情况，以灵活地将蓄电池蓄能系统2100设计为适应于不同功率和容量的要求，另一方面可以方便地按照核电站的冗余设计要求进行设计，可以十分方便地根据实际情况增加蓄能系统模块2110的数量，只需将蓄能系统模块2110连接于汇流母线2920上即可，对蓄电池蓄能系统2100进行扩容升级、使用、维护、都十分方便。

如图6、图7和图8所示，蓄能系统模块2110包括换流设备2111和电池阵列，将电池阵列通过换流设备2111连接于汇流母线2920上，电池阵列包括多个电池模组2101，多个电池模组2101并联于换流设备2111上以增加电池阵列的容量，所述电池模组2101由多个单体电池串或/和并联而成以增加电池模组的电压/电流。电池阵列可形成模块化的设计，通过这种模块化的设计，可将合适数量的电池模组2101连接于直流母线2930上，一方面可以根据负载的不同等实际情况，以灵活地将电池阵列、蓄电池蓄能系统2100设计为适应于不同功率和容量的要求，另一方面可以方便地按照核电站的冗余设计要求进行设计，可以十分方便地根据实际情况增加电池模组2101的数量，只需将电池模组2101连接于直流母线上即可，对蓄电池蓄能系统2100进行扩容升级、使用、维护、都十分方便。

如图6和图7所示，蓄能系统模块2110与汇流母线2920之间设置第一开关控制单元2160，所述第一开关控制单元2160与在线监控系统之间连接，由所述在线监控系统控制所述第一开关控制单元2160；于所述电池模组和换流设备之间设置第二开关控制单元2150，第二开关控制单元2150与所述在线监控系统之间连接，由在线监控系统控制所述第二开关控制单元2150。通过这样的设计，每一电池模组与换流设备之间均设置有开关，开关可由在线监控系统控制，一旦在线监控系统检测到某一电池模组的电压、电流、容量或温度处于设定的范围以外时，便可及时控制第二开关控制单元2150使该电池模组从换流设备上断开，并将另一处于备用状态下的电池模组并至直流母线上，系统可靠性高。

电池阵列2112包括直流母线2930和电池模组2101，电池模组2101设置有多组，其可通过一直流汇流柜和直流母线2930连接于换流设备2111上，所述电池模组2101并联于所述直流母线2930上，所述直流母线2930连接于所述换流设备2111上。每一条直流母线2930中，设计至少一备用的电池模组2101，即使其中某一电池模组2101产生故障时，由于设置了额外备用的电池模组2101，也不会影响电池阵列2112的正常供电，进一步提高了核电站运行安全性。这样电池模组2101形成也形成了模块化的设置，通过这种模块化的布置，即使电池模组2101出现故障，也可以很方便地将其从直流母线2930上切除并进行将其余处于正常状态的电池模组2101并至直流母线2930上，不影响电池阵列2112的正常工作。

移动式蓄电池蓄能系统包括可实时监测移动式蓄电池蓄能系统的电池模组监控器，电池模组监控器实时检测所述移动式蓄电池蓄能系统的工作电压，如果移动式蓄电池蓄能系统的工作电压达到截止电压，则产生将移动式蓄电池蓄能系统切换出去的信号，并送至开关柜切除该模块，并重新接入可用的备用车载式移动蓄能系统模块。已切除的车载式移动蓄能系统模块到达就近的充电站进行充电操作，充电结束后再返回到固定式蓄能系统继续作为其他已投运的车载式移动蓄能系统模块的备用模块。

如图9所示，本实施例中移动式蓄电池蓄能系统的换流设备包括多路换流单元、多个内置控制器5400、多个交流滤波单元5600、多个直流滤波单元5700、交流侧采样单元5200、直流侧采样单元5300和中央控制器5500。其中每一路换流单元为双向换流器5100，每一路双向换流器5100的交流侧通过一个交流滤波单元5600接汇流母线，直流侧通过一个直流流滤波单元5700接直流母线。交流侧采样单元5200分别与每一路双向换流器5100的交流侧连接，直流侧采样单元5300分别与每一路双向换流器5100的直流侧连接。每一路双向换流器5100连接一个内置控制器5400，多个内置控制器5400用于分别控制多路双向换流器5100的IGBT开关的导通和关断时间完全同步，使多路双向换流器5100均流、稳压同步工作。中央控制器5500分别与交流侧采样单元5200、直流侧采样单元5300以及多个内置控制器5400连接，用于根据交流侧采样单元5200采集的电信号，例如交流电压、交流电流或相角，和直流侧采样单元5300采集的电信号，例如直流电压或直流电流，对多个内置控制器5400的工作进行控制。中央控制器可采用DSP或可编程先进控制器。在一种实施方式中，中央控制器分别通过双线串行通信的CAN-BUS总线与多个内置控制器连接。

如图10所示，在一种实施方式中，内置控制器5400包括：与一路双向换流器的交流侧连接的交流侧采样模块54001，与该双向换流器的直流侧连接的直流侧采样模块54002，以及分别与交流侧采样模块54001、直流侧采样模块54002、中央控制器5500和该双向换流器连接的控制模块54003，控制模块54003用于根据交流侧采样模块54001和直流侧采样模块54002采集的电信号以及中央控制器5500的控制信号，使该双向换流器输出的电信号值与预设电信号值相同。

在一种实施方式中，换流设备的同步工作控制方法流程如下：多个内置控制器分别采集多路换流单元输出的电信号值；中央控制器根据多个内置控制器采集的电信号值，计算出电信号平均值；采样单元采集多路换流单元输出的电信号数值的实时并列电信号平均值；中央控制器根据计算出的电信号平均值和采样单元采集的实时并列电信号平均值，计算电信号平均差值，并对电信号平均差值进行分解，得到补偿值；多个内置控制器得到补偿值，并控制与相对应的换流单元输出的电信号，使多路换流单元输出的电信号同步。

在一种实施方式中，换流设备的工作模式分为两种：一种是将交流电变为直流电；另一种是将直流电变为交流电。工作模式的选择由工作模式选择器来控制，工作模式选择器可通过自动检测，或接受来自在线监控系统的信号，或根据手动信号来决定双向换流设备的工作模式。

需要说明的是，电池的性能参数为单体电池的性能参数、电池模组的性能参数和电池阵列的性能参数中的至少一个。单体电池的性能参数包括但不限于单体电池的容量、电压、电流、温度、内阻等。电池模组的性能参数包括但不限于电池模组的容量、电压、电流、温度、内阻等。电池阵列的性能参数包括但不限于电池阵列的容量、电压、电流、温度、内阻等。

当超设计基准的极端自然灾害发生时，核反应堆很可能将全部停止运行而失去厂用电，而连接于外部电网的输电线也很可能由于地震、台风等灾害而使电线杆倒塌、输电线路中断，外部输入的应急电源也无法工作；而作为目前最终应急电源的固定式柴油发电机组，由于内燃机工作时需要空气，其无法与外部完全隔绝。如超设计基准灾害中地震叠加海啸同时发生的自然灾害，柴油发电机房被海水淹没而使柴油发电机失效，相关用电设备得不到及时供电，冷却系统无法正常工作，核电站中反应堆的余热不能排出，导致了严重的灾难性后果。本发明实施例所提供的核电站提供应急动力电源的系统便可解决上述的技术问题。

移动式蓄电池蓄能系统2100与柴油机等相比，其具有柴油机无法比拟的优势：首先，柴油机工作时需要消耗空气，其根本无法与外部进行密封隔绝，一旦产生海啸、洪水等超设计基准的灾害，水流将直接冲击并淹没柴油机，柴油机组将无法工作，作为目前核电站的最后一道应急电源，其可靠性低；而本发明实施例所提供的核电站提供应急动力电源的系统，其内的蓄电池工作时可处于完全隔绝的空间内，考虑到蓄电池充放电时将产生一定的热量，可通过空调设备或热管散热器或热板散热器将热量排出。具体地，可将热管或热板的蒸发端贴紧于蓄电池或合适的位置，再将冷凝端放置于隔绝空间外侧，热管或热板穿设于隔绝空间的墙体并设置成密封。蓄电池产生的热量通过蒸发端将热管或热板内液体蒸发，然后在冷凝端液化，将蓄电池充放电时产生的热量带出，达到散热的目的，冷凝端的液体再沿热管内的毛细管回流至蒸发端，形成散热循环。以使蓄电池的工作温度维持在合理的范围内，从而使本发明实施提供的核电站提供应急动力电源的系统可以正常可靠地运行，且有利于延长蓄电池的使用寿命。另外，也可用空调、水冷装置对蓄电池蓄能系统2100进行冷却。另外，柴油机组作为一种复杂的机械设备，其由数千个以上的零件构成，故障点多且不易排除，一旦柴油机组产生机械故障，其将无法可靠地运行，而本发明实施例提供的核电站提供应急动力电源的系统，其通过模块化的设计方式，可以很方便地将蓄能系统模块2110增加至蓄电池蓄能系统2100内或直接取代有故障的蓄能系统模块2110，具体应用中，可设置多个备用蓄能系统模块2110，平时这些蓄能系统模块2110处于备用状态，一旦系统中有蓄能系统模块2110损坏，可将损坏的蓄能系统模块2110从系统中断开，并将备用的蓄能系统模块2110并至系统中，保证系统在最恶劣的情况下仍然可以可靠的运行。另外，柴油机组的工作需要柴油，柴油作为一种易燃物，其存放要求高，不仅要防火防燃，而且需防范一些其余的意外事件，危险系数高，而本发明实施例所提供的核电站提供应急动力电源的系统，其不存在这些问题，可靠性高。最后，柴油机组启动和建立功率所需的时间较长，而本发明实施例所提供的核电站提供应急动力电源的系统，其蓄电池提供电源几乎是瞬时的，不存在时间差，对于有不间断要求的厂用应急设备来说有着重要的意义。

移动式蓄电池蓄能系统2100优先选用锂电池作为储能的最小单元，目前，国内先进的成熟锂电池储能密度已达到140KWH/T，预计不久可以生产出超过1200KWH/T的超高储能密度的电池；已初步满足大容量储能系统的储能需求。先进的成熟锂电池的使用寿命长，可以循环充放电6000～10000次，可以满足核电站使用寿期内的使用需求。与铅酸电能池相比，具有体积小，重量轻，维护周期长、可靠性高、使用寿命长等优点。锂电池与燃料电池相比，具有安全性佳，结构简单等优点，无需设置氢气、氧气等供气装置，而且燃料电池启动和建立功率所需的时间长，无法及时提供应急供电，另外，燃料电池工作时温度高，其可靠性差，故本发明实施例所提供的移动式蓄电池蓄能系统，不选用铅酸蓄电池和燃料电池，而是选用结构、原理均不同于铅酸蓄电池和燃料电池的锂电池等合适类型的蓄电池，其可靠性高。

通过采用上述锂电池等安全性能佳的电池，该电池在挤压、针刺、过充、高温试验条件可做到不起火、不冒烟、不爆炸。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.核电站提供应急动力电源的方法，包括提供固定式蓄电池蓄能系统，连接于应急母线中，并由在线监控系统对所述固定式蓄电池蓄能系统进行监控；在核电站的用电设备失电时，由所述在线监控系统启动所述固定式蓄电池蓄能系统，并通过应急母线向核电站的用电设备供电，其特征在于，还包括提供移动式蓄电池蓄能系统，在蓄电池蓄能系统的总容量不足当前运行工况下的负荷容量时，接入至少一个移动式蓄电池蓄能系统：

采集固定式蓄电池蓄能系统中电池的性能参数，根据电池的性能参数计算固定式蓄电池蓄能系统的总容量；

监测核电站的运行工况，根据核电站的运行工况计算核电站当前运行工况下的负荷容量；

判断固定式蓄电池蓄能系统的总容量是否不足于当前运行工况下的负荷容量，如果固定式蓄电池蓄能系统的总容量不足于当前运行工况下的负荷容量，接入至少一个移动式蓄电池蓄能系统。

2.如权利要求1所述的核电站提供应急动力电源的方法，其特征在于，接入所述移动式蓄电池蓄能系统之前，还包括：

检测所述移动式蓄电池蓄能系统电压是否处于正常值范围内，如果是，则接入所述移动式蓄电池蓄能系统。

3.如权利要求2所述的核电站提供应急动力电源的方法，其特征在于，接入所述移动式蓄电池蓄能系统之前，还包括：

检测所述移动式蓄电池蓄能系统接口是否可用，如果可用，则接入所述移动式蓄电池蓄能系统。

4.如权利要求3所述的核电站提供应急动力电源的方法，其特征在于，

检测所述移动式蓄电池蓄能系统的换流设备是否可用，如果可用，则接入所述移动式蓄电池蓄能系统。

5.如权利要求1所述的核电站提供应急动力电源的方法，其特征在于，还包括步骤：

采集固定式蓄电池蓄能系统中电池的电压，如果固定式蓄电池蓄能系统中电池的电压小于移动式蓄电池蓄能系统的电压，则使用所述移动式蓄电池蓄能系统给固定式蓄电池蓄能系统充电。

6.如权利要求1所述的核电站提供应急动力电源的方法，其特征在于，接入所述移动式蓄电池蓄能系统后，检测汇流母线的供电参数，判断供电参数是否满足当前运行工况下的负荷容量，如果不满足，则继续接入至少一个移动式蓄电池蓄能系统。

7.如权利要求1所述的核电站提供应急动力电源的方法，其特征在于，所述移动式蓄电池蓄能系统配置有可实时监测移动式蓄电池蓄能系统的电池模组监控器，移动式蓄电池蓄能系统接入应急母线后，电池模组监控器检测所述移动式蓄电池蓄能系统的工作电压，如果移动式蓄电池蓄能系统的工作电压达到截止电压，则产生将所述移动式蓄电池蓄能系统切换出去的信号。