CN106329707A - 一种海上平台应急电力系统 - Google Patents

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周新刚
马金喜
杜夏英
陈丰波
高阳
刘进辉
尚洁
高国强
封园
刘春雨
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China National Offshore Oil Corp CNOOC
CNOOC China Ltd Tianjin Branch
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China National Offshore Oil Corp CNOOC
CNOOC China Ltd Tianjin Branch
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/061—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for DC powered loads

Abstract

本发明公开了一种海上平台应急电力系统。该系统包括撬装箱体以及集成在该撬装箱体中的应急供电设备和应急配电设备。其中，应急配电设备与应急供电设备相连接。该应急电力系统将平台的供电系统和配电系统一体化设计，同时统筹考虑平台UPS系统，使三部分功能集成在一个撬装箱体内。撬装箱体中的应急供电设备包括多个独立的电池组，还包括电池架、双向变流器装置和电池管理系统；撬装箱体中的应急配电设备包括配电柜和变压器，实现对应急电伴热系统、应急照明系统、以及UPS等系统的配电功能；撬装箱体中的电池组可分区设计，统筹考虑UPS系统功能。该应急电力系统完整地解决了平台应急供配电的问题，并对平台UPS系统进行统筹考虑。

Description

一种海上平台应急电力系统
技术领域
本发明涉及一种海上平台电力系统，尤其涉及一种海上平台应急电力系统。
背景技术
海上平台作为海上生产最重要的建筑，其运用的机械自动化设备较多，一旦发生断电现象，就会直接影响到生产的顺利进行及工作人员的生活和安全。根据《海上固定(移动)平台入级与建造规范》的规定，每一平台均应设有独立的应急电源。应急电站在海上油气田开发过程中起着非常重要的作用，当平台发生火灾，或其他灾害引起主电源失效时，为消防、救生、紧急关断和通讯等设备提供必要的电力。
常规生产平台都配有应急电系统，目前平台应急电系统的通常做法是，设置独立的应急供电系统和独立的应急配电系统，二者是分开独立的，各自占用平台的一个房间。由于平台应急电系统的通常做法占用平台空间较大，不便于拆卸、维护，不便于重复使用，工程投资大，所以在一些无人平台，考虑到占用空间及工程投资等因素，并没有设置应急电源，一旦与无人平台连接的主平台断电，势必会影响无人平台的正常生产，甚至可能导致严重事故。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对无人平台的平台规模小、应急负荷小的特点，提供一种高效储能电池式的海上平台应急电力系统。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
提出一种海上平台应急电力系统。该系统包括撬装箱体以及集成在该撬装箱体中的应急供电设备和应急配电设备，其中，应急配电设备与应急供电设备相连接。
上述海上平台应急电力系统还包括集成在撬装箱体中的不间断电源设备，其中，不间断电源设备与应急配电设备相连。
对于上述海上平台应急电力系统，应急供电设备包括多个独立的电池组。
对于上述海上平台应急电力系统，应急供电设备中的电池组提供一部分电池容量供不间断电源设备使用。
对于上述海上平台应急电力系统，电池组包括多个高效储能电池。
对于上述海上平台应急电力系统，高效储能电池是锂离子电池。
对于上述海上平台应急电力系统，应急供电设备包括电池管理系统、中控柜、储能双向变流器、和/或电池架。
对于上述海上平台应急电力系统，应急配电设备包括开关柜、变压器和/或配电盘。
上述海上平台应急电力系统还包括集成在撬装箱体中的空调系统。
对于上述海上平台应急电力系统，撬装箱体侧壁上设有检修门。
与现有技术相比，本发明技术方案主要的优点如下：
本发明的高效储能电池式海上平台应急电力系统为一撬装集成箱体，撬装箱体集成了平台应急电源系统功能及应急配电系统功能，满足了海上平台应急供电及配电的各项指标要求，完整地解决了海上平台应急供配电问题，每组电池均可实现对负荷的单独供电，可实现分区供电，同时将海上平台UPS系统进行统筹考虑，与常规的应急电源及配电相比，一体化、集成化的设计大大节省了平台空间，便于吊装拆卸及维护，可在海上平台间重复循环使用，从而减少海洋平台工程投资。
下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图做简单介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些图获得其它的附图。
图1是本发明一个实施例所述的海上平台应急电力系统的结构布置俯视图；
图2是图1中所示的海上平台应急电力系统的结构布置侧视图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明实施方式做进一步详细描述。
根据无人平台规模小、应急负荷小的特点，本发明提出了一种高效储能电池式海上平台应急电力系统，该应急电力系统将电源设备和配电设备一体化集成在一个成撬箱体内，完整地解决了平台应急电的问题。
如图1所示，本发明一个实施例所述的海上平台应急电力系统包括撬装箱体以及集成封装在该撬装箱体中的应急供电设备、应急配电设备和不间断电源(UPS)设备。其中，应急配电设备与应急供电设备连接并而且与UPS设备连接。优选地，撬装箱体侧壁设有检修门，如图1和图2所示，便于对应急电力系统进行维护，并且保证发生紧急情况时工作人员能够快速逃离。优选地，撬装箱体采用钢制非标准型集装箱，材质达到“海上三防”要求，内壁设有隔热且阻燃材料，内层为玻璃纤维棉，外层覆盖铝合金穿孔板，系统噪声不大于90dBA/1m，并且达到A0级防火等级。
如图1所示，撬装箱体中的应急供电设备为高效储能电池系统，优选地包括多个电池组，例如图1中所示的电池组11-1、电池组11-2、电池组11-3、电池组11-4以及电池组11-5，这些电池组可以是锂离子电池组或其他高效储能电池组。其中，每个电池组是独立电池组，每组电池均可实现对负荷的单独供电，不受其他电池组的影响，可实现电池组分组(分区)供电，达到高效储能电池系统配置的最优化。高效储能电池组可根据用电负荷(生产负荷、仪控系统用电负荷、电气开关柜控制电源负荷、通讯导航系统负荷等)实际需求进行蓄电池组分组设计，包括不间断电源(UPS)功能。优选地，撬装箱体中的应急供电设备还包括电池管理系统(BMS)，有效地监测电池电压、电池电流、电池绝缘状态、电池组及单体状态，对充放电过程进行安全管理，对可能出现的故障进行报警和应急保护处理，对电池组的运行进行安全和优化控制，保证电池安全、可靠、稳定的运行。在该实施例中，撬装箱体中的应急供电设备还包括中控柜12，也称为电池组控制柜及配电柜，中控柜12包括直流汇流部分、通信管理部分、低压直流配电部分。在该实施例中，撬装箱体中的应急供电设备还包括储能双向变流器(PCS)13，实现交流和直流电能相互转换。撬装箱体中的应急电源设备还包括电池架，用于放置电池组。
撬装箱体中的应急配电设备包括开关柜、变压器和/或配电盘，实现对平台应急生产负荷、应急电伴热系统、应急照明系统、以及UPS等系统的配电功能。其中，变压器和配电盘的防护等级不低于IP23。如图1所示，撬装箱体中的配电设备包括应急电低电压开关柜与电机控制中心(EMER.LOWVOLTAGE SWITCHGEAR&MCC(0.4kV))21、应急照明及小功率变压器(EMER.LIGHTING&SMALL POWER TRANSFORMER(0.4KV/0.23KV))22、应急电伴热变压器(EMER.HEAT TRACING TRANSFORMER(0.4kV/0.23kV))23、和应急照明及小功率及伴热配电盘(④为EMER.LINGHTING&SMALL POWER&HEAT TRACING DISTRIBUTION PANEL(0.23KV))24。其中，应急电低电压开关柜与电机控制中心21包括万能式(框架式)断路器ACB和塑壳断路器MCCB,应急电低电压开关柜与电机控制中心21与应急照明及小功率变压器22相连而且与应急电伴热变压器23相连，应急照明及小功率变压器22和应急电伴热变压器23又分别与应急照明及小功率及伴热配电盘24相连。
撬装箱体中统筹考虑UPS系统功能，替代海上平台现有的UPS系统。应急供电设备中的电池组可以提供一部分电池容量供UPS设备使用，UPS设备相关电气设备防护等级不低于IP23。
优选地，海上平台应急电力系统还包括集成封装在该撬装箱体中的空调设备，保证电气设备能够在允许的运行环境温度内安全运行。
本发明的海上平台应急电力系统将平台的供电设备和配电设备一体化设计，还可以同时实现不间断电源(UPS)系统的功能，使三个系统成撬集成在一个箱体内，满足运输要求，从而完整地解决了平台应急供配电的问题。该发明简化了供电系统、配电系统及UPS系统，节省了占地空间，对供电系统、配电系统及UPS系统进行统一考虑，便于拆卸维护，可整体吊装，增强了应急电力系统的可重复使用性，大大节省工程投资。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改、等同替换、改进，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种海上平台应急电力系统，该海上平台应急电力系统包括撬装箱体，其特征在于，该系统还包括集成在该撬装箱体中的应急供电设备和应急配电设备，其中，应急配电设备与应急供电设备相连接。
2.根据权利要求1所述的海上平台应急电力系统，其特征在于，还包括集成在撬装箱体中的不间断电源设备，其中，不间断电源设备与应急配电设备相连。
3.根据权利要求1或2所述的海上平台应急电力系统，其特征在于，应急供电设备包括多个独立的电池组。
4.根据权利要求3所述的海上平台应急电力系统，其特征在于，应急供电设备中的电池组提供一部分电池容量供不间断电源设备使用。
5.根据权利要求3所述的海上平台应急电力系统，其特征在于，电池组包括多个高效储能电池。
6.根据权利要求5所述的海上平台应急电力系统，其特征在于，高效储能电池是锂离子电池。
7.根据权利要求1所述的海上平台应急电力系统，其特征在于，应急供电设备包括电池管理系统、中控柜(12)、储能双向变流器(13)、和/或电池架。
8.根据权利要求1所述的海上平台应急电力系统，其特征在于，应急配电设备包括开关柜、变压器和/或配电盘。
9.根据权利要求1所述的海上平台应急电力系统，其特征在于，还包括集成在撬装箱体中的空调系统。
10.根据权利要求1所述的海上平台应急电力系统，其特征在于，撬装箱体侧壁上设有检修门。
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