CN109300561B - 一种与新能源相结合的海上浮动核电站的电力系统结构 - Google Patents

Abstract

本发明属于电力系统研究领域，具体涉及一种与新能源相结合的海上浮动核电站的电力系统结构，由新能源发电系统、汽轮发电机组组成，新能源发电系统包括光伏发电系统、风力发电系统与水力发电系统，光伏发电系统通过DC‑DC变换器和开关K1与第一蓄电池组相连接，光伏发电系统通过DC‑AC变换器与海岛或海洋平台供电系统相连接，风力发电系统与水力发电系统通过AC‑DC变换器和开关K2与第一蓄电池组相连接，风力发电系统与水力发电系统通过DC‑AC变换器与海岛或海洋平台供电系统相连接。新能源发电与核电站相结合，使得发电量更充足，为海岛或海洋平台提供了充足可靠的电源。新能源发电与核电站直流系统共连一组蓄电池，延长了蓄电池的持续供电时间，提高了核安全防御。

Description

一种与新能源相结合的海上浮动核电站的电力系统结构

技术领域

本发明属于电力系统研究领域，具体涉及一种与新能源相结合的海上浮动核电站的电力系统结构。

背景技术

2011年日本福岛核事故引发了国内和国际社会对核安全机制的深刻反思,在这次事故中应急电源的失效是导致福岛核电站发生核泄露的重要原因之一。地震的发生使核电站失去了外部电源的支持，欲完成整个停机程序并保持在安定的停机状态只能靠自身的设备能力，在此期间，并不是仅仅停堆，堆芯大量的反应热聚集在反应堆中仍然需要及时排出。正常情况下，从停止裂变反应，到过渡到安定的停机状态需要20个小时左右。福岛核电站启动了紧急用柴油发电机组用来维持冷却用电，然而柴油发电机组因海啸袭击而发生故障停机，紧急用蓄电池组等设备也无法发挥作用，导致福岛核电站处于“全站断电”状态，最终导致了重大核事故发生。因此，在核电领域必须要进一步提高核电站供电系统的安全可靠性。

在核电站中，核电站厂用电是为核电站设施提供安全可靠的电源，核电站供电安全对核安全至关重要。正常运行条件下，所有附属设备配电系统由机组母线经过厂用变压器供电。该母线在机组运行时，由核电站发电机供电；当发电机停运时，则由超高压电网经过主变压器降压供电。如果母线失去电源或者失去厂用变压器，则由电网辅助电源经辅助变压器向核电站供电。如果主电源和辅助电源均失去，即丧失全部场外电时，则由应急柴油发电机组向核安全相关系统供电。应急柴油发电机组属于1E级设备，所带系统设备大多属安全级设备，若应急柴油发电机组也失效，则核电站进入全厂断电事故状态。与此同时，机组控制，监控系统对供电可靠性提出了很高要求，特别是在核岛内，部分电动阀、仪控设备以及主控室照明都需要可靠稳定的电源，要求无论机组厂用电中断还是电网故障，都不应中断供电。一旦这些装置失电，将使机组失去必要的监视和调节手段，严重威胁机组的安全稳定运行，严重的会导致机组停运，循环散热系统停止工作，最终导致核反应堆熔堆，发生严重的核泄漏及核污染事故。平时有交流电通过充电机向蓄电池充电，当系统发生故障失去交流电时通过蓄电池向重要设备提供直流电，能够在一定时间内保证设备正常运行及进行事故处理。因此，提高蓄电池组供电的持续能力，可以进一步提高核电站的安全可靠性。

近几年，国际上开始关注海上浮动核电站的开发和建设，世界上首座海上浮动核电站—俄罗斯“罗蒙诺索夫院士”号已经正式投入使用。浮动核电站既可为偏远岛屿供应安全、有效的能源供给，也可为远洋作业的海上石油、天然气开采平台提供电力、热力和淡水资源。它像一个续航极强的移动充电宝，哪里需要去哪里，省去漫长的输电线路和与建筑占地相关的巨大损耗和政治阻力。但同时，海上浮动核电站的安全显得尤其重要，一座浮动核电站就像一颗定时炸弹，一旦发生核泄漏，大量放射性元素流进海域，海水污染带来的恶劣影响范围更为广泛且消除速度缓慢，后果不堪设想。因此，对海上浮动核电站的安全性要求更为严格，与陆上大型核电站相比，更应提高应急发电系统和蓄电池组持续供电能力。

另外，海洋蕴藏着丰富可再生能源，海上可再生能源利用技术的研究也如火如荼，如果把浮动核电站和海上可再生能源结合起来，将会产生什么样的效果，这也是本课题组正在思考和研究的问题。根据浮动核电站船体结构，可以安装海上新能源装置，如专利号为ZL201510676578.3的发明专利“一种综合利用可再生能源的发电船”，提出了一种综合利用可再生能源的发电船，光伏电池板组设置在船体甲板上，风轮机通过升降平台安装在船体上，并随升降平台升至甲板以上或降到甲板以下，水力发电机组在船体左右两侧对称布置，在发电效率较低时可收回到回收舱中。这三种发电装置既可以单独发电也可以并网发电，新能源是主要发电形式，柴油发电机起辅助发电的作用。专利号为201310462964.3的发明专利提出一种海上浪、风、光综合发电船。在船体两侧分别安装浮子，浮子在波浪的作用下将波浪能转化为机械能，再通过液压转换系统转化成液压油的高压能；船体的甲板上安装垂直轴风力机，在风的作用下将风能转换为机械能，再通过液压转换系统转化成液压油的高压能；液压油通过冲击液压马达做功，带动直驱发电机发电；在船体甲板上安装光伏电池方阵，吸收太阳能转化成电能。专利号为201720931015.9的发明专利提出一种利用风能和太阳能的海水抽水蓄能发电船。平台、风力发电机和太阳能板设于船体上方，水箱设于平台上方，平台内设有进、出水管，进、出水管顶端与水箱相连，底端与船体底部相连，进水管内设有抽水泵，出水管内设有水轮发电机，船体设有蓄电池，太阳能板和风力发电机与蓄电池连接，蓄电池与中央处理器、电动阀和抽水泵连接。这些发明专利都提出新能源发电船，发电量以及发电质量很大程度上取决于天气状况，并没有提到将新能源发电与浮动核电站相结合。

专利号为201410580910.1的发明专利提出穿浪型船体式浮动核电站，船体利用左右两边浮体的浮力保证平衡性，核电站固定在浮动式船体上,采用双堆设置,在一个堆出现问题或需要较长时间停堆时,利用另一个反应堆可以持续供应。专利号为201420265666.5的发明专利提出一种移动平台式浮动核电站，核电站固定在海底基岩上,核岛厂房和常规岛厂房通过可拆卸连接固定在平台上,使得核岛厂房和常规岛厂房能够被整体拆下；核岛厂房和常规岛厂房部分位于海面以下,够使海水进入核岛厂房和常规岛厂作为最终热阱；核反应堆整体位于海面以下,保证事故后海水能够完全覆盖核反应堆。

综上所述，现有技术还未出现将新能源与浮动核电站相结合的发明，因在浮动核电站的船体上安装海上新能源发电装置具有可行性，若结合起海上风能、光能、水流能，来提升发电量，并改善促进核安全防御，因此，现在迫切需要一种与新能源相结合的海上浮动核电站电力系统结构，来实现结合后的有益效果，提高新能源的利用，进一步提高浮动核电站的安全性。

发明内容

本发明提出一种与新能源相结合的海上浮动核电站的电力系统结构，新能源发电系统作为浮动核电站的应急支撑，在应急柴油发电机启动之前接通，加强核安全防御。新能源发电系统与浮动核电站共用一组蓄电池，由新能源发电系统为蓄电池充电，再由蓄电池为核电站直流系统供电，延长核电站直流系统蓄电池的供电时间，使得整个浮动核电站更加安全。

一种与新能源相结合的海上浮动核电站的电力系统结构，由新能源发电系统、汽轮发电机组组成，新能源发电系统包括光伏发电系统、风力发电系统与水力发电系统，光伏发电系统通过DC-DC变换器和开关K1与第一蓄电池组相连接，光伏发电系统通过DC-AC变换器与海岛或海洋平台供电系统相连接，风力发电系统与水力发电系统通过AC-DC变换器和开关K2与第一蓄电池组相连接，风力发电系统与水力发电系统通过DC-AC变换器与海岛或海洋平台供电系统相连接，汽轮发电机组通过变压器与海岛或海洋平台供电系统相连接，汽轮发电机组通过变频调速模块与推进电机连接，推进电机再与螺旋桨连接，汽轮发电机组与日常用电系统相连接。

所述第一蓄电池组通过开关K3与核电站直流系统连接，所述第一蓄电池组配备充放电控制模块。

所述新能源发电系统向海岛或海洋平台供电系统供电的输电端设置一个电源出口，通过断路器K4与变压器，连接到核电站中压应急配电系统，且核电站中压应急配电系统与应急发电机组相连接。

所述核电站直流系统配有第二蓄电池组，第二蓄电池组通过开关K5与直流配电母线连接，主充电器通过第一输出控制模块和开关K6与直流配电母线连接，备用充电器通过第二输出控制模块和开关K7与直流配电母线连接。

本发明的有益效果在于：

(1)新能源发电与核电站相结合，使得发电量更为充足，为海岛或海洋平台提供了充足可靠的电源。

(2)新能源发电与核电站直流系统共连一组蓄电池，延长了核电站蓄电池的持续供电时间，提高了核安全防御，同时也节省了空间。

(3)利用新能源发电系统为核电站中压应急配电系统供电，加强了核电安全防御。

附图说明

图1是与新能源相结合的海上浮动核电站电力系统结构图；

图2是蓄电池为浮动核电站直流负荷供电具体示意图；

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

本发明涉及一种海上浮动核电站电力系统结构，特别是涉及一种与新能源相结合的海上浮动核电站电力系统结构。

2011年日本福岛核事故引发了国内和国际社会对核安全机制的深刻反思,在这次事故中应急电源的失效是导致福岛核电站发生核泄露的重要原因之一。地震的发生使核电站失去了外部电源的支持，欲完成整个停机程序并保持在安定的停机状态只能靠自身的设备能力，在此期间，并不是仅仅停堆，堆芯大量的反应热聚集在反应堆中仍然需要及时排出。正常情况下，从停止裂变反应，到过渡到安定的停机状态需要20个小时左右。福岛核电站启动了紧急用柴油发电机组用来维持冷却用电，然而柴油发电机组因海啸袭击而发生故障停机，紧急用蓄电池组等设备也无法发挥作用，导致福岛核电站处于“全站断电”状态，最终导致了重大核事故发生。因此，在核电领域必须要进一步提高核电站供电系统的安全可靠性。

在核电站中，核电站厂用电是为核电站设施提供安全可靠的电源，核电站供电安全对核安全至关重要。正常运行条件下，所有附属设备配电系统由机组母线经过厂用变压器供电。该母线在机组运行时，由核电站发电机供电；当发电机停运时，则由超高压电网经过主变压器降压供电。如果母线失去电源或者失去厂用变压器，则由电网辅助电源经辅助变压器向核电站供电。如果主电源和辅助电源均失去，即丧失全部场外电时，则由应急柴油发电机组向核安全相关系统供电。应急柴油发电机组属于1E级设备，所带系统设备大多属安全级设备，若应急柴油发电机组也失效，则核电站进入全厂断电事故状态。与此同时，机组控制，监控系统对供电可靠性提出了很高要求，特别是在核岛内，部分电动阀、仪控设备以及主控室照明都需要可靠稳定的电源，要求无论机组厂用电中断还是电网故障，都不应中断供电。一旦这些装置失电，将使机组失去必要的监视和调节手段，严重威胁机组的安全稳定运行，严重的会导致机组停运，循环散热系统停止工作，最终导致核反应堆熔堆，发生严重的核泄漏及核污染事故。平时有交流电通过充电机向蓄电池充电，当系统发生故障失去交流电时通过蓄电池向重要设备提供直流电，能够在一定时间内保证设备正常运行及进行事故处理。因此，提高蓄电池组供电的持续能力，可以进一步提高核电站的安全可靠性。

近几年，国际上开始关注海上浮动核电站的开发和建设，世界上首座海上浮动核电站—俄罗斯“罗蒙诺索夫院士”号已经正式投入使用。浮动核电站既可为偏远岛屿供应安全、有效的能源供给，也可为远洋作业的海上石油、天然气开采平台提供电力、热力和淡水资源。它像一个续航极强的移动充电宝，哪里需要去哪里，省去漫长的输电线路和与建筑占地相关的巨大损耗和政治阻力。但同时，海上浮动核电站的安全显得尤其重要，一座浮动核电站就像一颗定时炸弹，一旦发生核泄漏，大量放射性元素流进海域，海水污染带来的恶劣影响范围更为广泛且消除速度缓慢，后果不堪设想。因此，对海上浮动核电站的安全性要求更为严格，与陆上大型核电站相比，更应提高应急发电系统和蓄电池组持续供电能力。

另外，海洋蕴藏着丰富可再生能源，海上可再生能源利用技术的研究也如火如荼，如果把浮动核电站和海上可再生能源结合起来，将会产生什么样的效果，这也是本课题组正在思考和研究的问题。根据浮动核电站船体结构，可以安装海上新能源装置，如专利号为ZL201510676578.3的发明专利“一种综合利用可再生能源的发电船”，提出了一种综合利用可再生能源的发电船，光伏电池板组设置在船体甲板上，风轮机通过升降平台安装在船体上，并随升降平台升至甲板以上或降到甲板以下，水力发电机组在船体左右两侧对称布置，在发电效率较低时可收回到回收舱中。这三种发电装置既可以单独发电也可以并网发电，新能源是主要发电形式，柴油发电机起辅助发电的作用。专利号为201310462964.3的发明专利提出一种海上浪、风、光综合发电船。在船体两侧分别安装浮子，浮子在波浪的作用下将波浪能转化为机械能，再通过液压转换系统转化成液压油的高压能；船体的甲板上安装垂直轴风力机，在风的作用下将风能转换为机械能，再通过液压转换系统转化成液压油的高压能；液压油通过冲击液压马达做功，带动直驱发电机发电；在船体甲板上安装光伏电池方阵，吸收太阳能转化成电能。专利号为201720931015.9的发明专利提出一种利用风能和太阳能的海水抽水蓄能发电船。平台、风力发电机和太阳能板设于船体上方，水箱设于平台上方，平台内设有进、出水管，进、出水管顶端与水箱相连，底端与船体底部相连，进水管内设有抽水泵，出水管内设有水轮发电机，船体设有蓄电池，太阳能板和风力发电机与蓄电池连接，蓄电池与中央处理器、电动阀和抽水泵连接。这些发明专利都提出新能源发电船，发电量以及发电质量很大程度上取决于天气状况，并没有提到将新能源发电与浮动核电站相结合。

专利号为201410580910.1的发明专利提出穿浪型船体式浮动核电站，船体利用左右两边浮体的浮力保证平衡性，核电站固定在浮动式船体上,采用双堆设置,在一个堆出现问题或需要较长时间停堆时,利用另一个反应堆可以持续供应。专利号为201420265666.5的发明专利提出一种移动平台式浮动核电站，核电站固定在海底基岩上,核岛厂房和常规岛厂房通过可拆卸连接固定在平台上,使得核岛厂房和常规岛厂房能够被整体拆下；核岛厂房和常规岛厂房部分位于海面以下,够使海水进入核岛厂房和常规岛厂作为最终热阱；核反应堆整体位于海面以下,保证事故后海水能够完全覆盖核反应堆。

海上浮动核电站发电形式单一，目前还未出现将新能源与浮动核电站相结合的发明，因在浮动核电站的船体上安装海上新能源发电装置具有可行性，若结合起海上风能、光能、水流能，来提升发电量，并改善促进核安全防御，因此，现在迫切需要一种与新能源相结合的海上浮动核电站电力系统结构，来实现结合后的有益效果，提高新能源的利用，进一步提高浮动核电站的安全性。

本发明的目的是将海上浮动核电站与新能源发电相结合，充分利用海上能源，使整个电站发电充足且可靠。在核电站全厂断电情况下，利用新能源发电接入应急系统，加强了核安全，并利用新能源为蓄电池不间断充电，可以无限制地延长蓄电池供电时间，加强核电站安全防御。

本发明提出一种与新能源相结合的海上浮动核电站的电力系统结构，新能源发电系统作为浮动核电站的应急支撑，在应急柴油发电机启动之前接通，加强核安全防御。新能源发电系统与浮动核电站共用一组蓄电池，由新能源发电系统为蓄电池充电，再由蓄电池为核电站直流系统供电，延长核电站直流系统蓄电池的供电时间，使得整个浮动核电站更加安全。

图1为与新能源相结合的海上浮动核电站电力系统结构。光伏发电系统经过DC-DC变换器转变为可以存储在蓄电池中的直流电，也可以直接经过DC-AC变换器转变为交流电为海岛或海洋平台供电。风力发电系统与水力发电系统通过AC-DC变换器转变为同一电压等级的可以存储在蓄电池中的直流电，也可以直接通过DC-AC变换器转变为交流电为海岛或海洋平台供电。风力发电系统与水力发电系统既可以经过同一个AC-DC变换器，也可以各自分别连接AC-DC变换器，需要视实际情况而定，后面连接的DC-AC变换器同理。核电站汽轮发电机组发出电能经过变压器转变为所需电压大小为海岛或者海洋平台供电，同时，经过变频调速模块与推进电机连接，再驱动螺旋桨使浮动核电站航行，另外一部分电能为日常用电和厂用电。对于海岛或海洋平台用电以核电站汽轮发电系统为主，新能源发电系统为辅。

蓄电池组1通过开关K1与光伏发电系统连接，蓄电池组1通过开关K2与风力发电系统与水力发电系统连接，蓄电池组1通过开关K3与核电站直流系统连接，使蓄电池组1在核电站直流系统供电异常或电网停止供电时为直流负荷供电。蓄电池组1配备充放电控制模块，用于实时监测核电站直流系统是否供电异常，从而控制相应开关动作。正常运行时,开关K1、K2闭合,开关K3断开，此时新能源发电系统为蓄电池组1充电，在蓄电池组1为满充条件下为海岛或海洋平台供电。当蓄电池组1的充放电控制模块检测到核电站直流系统供电异常或者电网停止供电，充放电控制模块将闭合开关K3，断开开关K1、K2，由蓄电池组1为核电站直流负荷持续供电。当核电站直流系统供电恢复正常时，断开开关K3，闭合开关K1、K2，由新能源发电系统继续为蓄电池组1充电。在核电站直流系统本身配备的蓄电池组2放电完毕之后，蓄电池组1可以持续向照明系统、仪控设备、合闸操作、电动阀门等供电，提高了核安全防御。

在新能源发电系统向海岛或海洋平台供电的输电端设置一个电源出口，通过断路器K4与变压器，连接到核电站中压应急配电系统，作为核电站断电应急支撑。一般情况下，传统核电站由应急柴油发电机组为核电站中压应急配电系统提供电力，在核电站的厂用工作电源和辅助电源同时发生故障时，为确保机组安全停堆，堆芯余热及时导出和防止关键设备损坏，需要启动应急柴油发电机组，为应急中压配电系统提供电力。应急柴油发电机组作为核电站最后一道应急电源，但也不能排除特殊事故发生，例如福岛核电站事故中因应急柴油发电机无法发挥作用带来一系列严重后果。现将新能源发电系统发出的电能引到核电站中压应急配电系统，发挥与应急柴油发电机组同等的作用，在全站断电事故情况下闭合断路器K4，变压器的作用是将新能源发电系统的电压转变为需要的电压大小，由新能源发电系统支撑核电站堆芯应急冷却系统，反应堆安全壳冷却系统以及辅助给水系统。在新能源发电系统不再能提供电力之后启动应急发电机组，不仅为核电安全增加了一层防御，而且操作简单。

图2为蓄电池组为浮动核电站直流负荷供电具体示意图。在核电站直流系统中，蓄电池组2通过开关K5与直流配电母线连接，主充电通道包括主充电器、输出控制模块1和开关K6，备用充电通道包括备用充电器、输出控制模块2和开关K7。输出控制模块用于实时监测各自充电通道供电状态，异常时控制相应开关动作。正常情况下由交流电通过主充电通道为直流负荷供电，蓄电池组2处于浮充状态。当主充电通道输出控制模块1检测到主充电通道故障，控制开关K7闭合，由备用充电通道为直流负荷供电。当备用充电通道输出控制模块2检测到备用充电通道故障，控制开关K5闭合，由蓄电池组2为直流负荷持续供电。当蓄电池组1所配备的充放电控制模块检测到直流系统供电异常或电网停止供电，如蓄电池组2放电即将达到上限，控制开关K3闭合，开关K1、K2断开，由蓄电池组1持续为直流负荷供电，延长蓄电池组的供电时间；当输出控制模块检测到系统恢复供电，控制模块控制开关K1、K2闭合，开关K3断开，由新能源发电系统继续为蓄电池组1充电。

有益效果：

(1)新能源发电与核电站相结合，使得发电量更为充足，为海岛或海洋平台提供了充足可靠的电源。

(2)新能源发电与核电站直流系统共连一组蓄电池，延长了核电站蓄电池的持续供电时间，提高了核安全防御，同时也节省了空间。

(3)利用新能源发电系统为核电站中压应急配电系统供电，加强了核电安全防御。

具体实施方式参见图1和图2。

图1是与新能源相结合的海上浮动核电站电力系统结构。光伏发电系统经过DC-DC变换器转变为可以存储在蓄电池中的直流电，也可以直接经过DC-AC变换器转变为交流电为海岛或海洋平台供电。风力发电系统与水力发电系统共同或分别经过AC-DC变换器转变为可以存储在蓄电池中的直流电，也可以接入DC-AC变换器转变为交流电为海岛或海洋平台供电。AC-DC变换器可以是与光伏发电系统共用，也可以各自分别连接，视实际情况而定。核电站汽轮发电机组除了为浮动核电站日常用电、厂用电和浮动核电站的航行提供电力外，其余的电能为海岛或海洋平台供电。其中，汽轮机发电机组先通过变频调速模块连接到推进电机，由推进电机驱动螺旋桨使浮动核电站移动；汽轮机发电机组经过变压器转变为所需的电压大小为海岛或海洋平台供电。

蓄电池组1通过开关K1、K2与新能源发电系统连接，开关K1用于控制蓄电池组1是否与光伏发电系统接通，使光伏发电系统为蓄电池组1充电，开关K2用于控制蓄电池组1是否与风力发电系统和水力发电系统接通，使风力发电系统和水力发电系统为蓄电池组1充电。蓄电池组1通过开关K3与核电站直流系统连接，开关K3用于控制蓄电池组1是否与直流系统接通，使蓄电池组1在核电站直流系统供电异常时为直流负荷供电。蓄电池组1配备充放电控制模块，充放电控制模块用于实时检测核电站直流系统供电状态，根据供电状态控制开关操作。正常运行情况下，开关K1、K2闭合，开关K3断开，此时光伏发电系统、风力发电系统、水力机发电系统为蓄电池组1充电，满足蓄电池组1为满充后为海岛或海洋平台供电。当充放电控制模块检测到浮动核电站直流系统供电异常或者电网停止供电，则充放电控制模块控制开关K3闭合，开关K1、K2断开，由蓄电池组1持续为直流负荷供电。当充放电控制模块检测到核电站直流系统恢复供电，则控制开关K1、K2闭合，开关K3断开，继续由新能源为蓄电池组1充电。

在新能源发电系统向海岛或海洋平台输电的输电端增设一个电源出口，核电站中压应急配电系统的应急母线上增设一个电源接口，新能源发电系统输电端通过断路器K4和变压器与核电站中压应急配电系统连接。变压器的作用是将新能源发电系统出口端电压转变成需要的电压大小，一般情况下，断路器K4处于断开状态。核电站正常运行期间其厂用交流电源由主发电机供电，当主发电机发生故障，发电机出口断路器跳闸，厂用交流电源由厂外主电源经主变压器提供。当同时失去发电机电源及厂外主电源时，厂用交流电源通过切换装置切换到厂外辅助电源经辅助变压器供电。当发生上述厂外电源均不可用的工况时，接通新能源发电系统，闭合断路器K4，由新能源发电系统经过变压器向应急厂用设备供电。一旦新能源发电系统不再提供电能，立即启动应急柴油发电机组，以确保安全相关系统和设备能够正常运行，提高了浮动核电站的安全水平。

图2是蓄电池为浮动核电站直流负荷供电具体示意图。主充电通道包括主充电器、输出控制模块1和开关K6。主充电器通过开关K6与直流配电母线连接。备用充电通道包括备用充电器、输出控制模块2和开关K7。备用充电器通过开关K7与直流配电母线连接。蓄电池组2包含蓄电池组与直流配电母线连接的开关K5。电网一般提供交流电源,直流配电母线与各个直流负荷连接，以分别对各个直流负荷供电。在电网和充电通道正常运行时,电网交流电通过主充电通道为直流负荷供电，蓄电池组2处于浮充状态。当输出控制模块1检测到主充电通道故障时，启动备用充电通道，即闭合备用充电通道连接的开关K7，由备用充电通道对直流负荷进行供电。在主充电通道故障，启动备用充电通道后，当输出控制模块2检测到备用充电通道故障时，启动蓄电池组2，即闭合蓄电池组2连接的开关K5，由蓄电池组2作为备用电源为直流负荷供电。在备用充电通道故障，启用蓄电池组2进行供电后，蓄电池组1所配备的充放电控制模块检测到直流系统供电异常或者电网停止供电，比如蓄电池组2即将达到放电上限时,立即控制开关K3闭合，开关K1、K2断开，此时由蓄电池组1继续为核电站直流负荷提供电力。当检测到核电站直流系统恢复供电时，蓄电池组1所配备的输出控制模块控制开关K3断开，开关K1、K2闭合，由新能源发电系统为蓄电池组1继续充电。

Claims (1)

1.一种与新能源相结合的海上浮动核电站的电力系统结构，由新能源发电系统、汽轮发电机组组成，其特征在于：新能源发电系统包括光伏发电系统、风力发电系统与水力发电系统，光伏发电系统通过DC-DC变换器和开关K1与第一蓄电池组相连接，光伏发电系统通过DC-AC变换器与海岛或海洋平台供电系统相连接，风力发电系统与水力发电系统通过AC-DC变换器和开关K2与第一蓄电池组相连接，风力发电系统与水力发电系统通过DC-AC变换器与海岛或海洋平台供电系统相连接，汽轮发电机组通过变压器与海岛或海洋平台供电系统相连接，汽轮发电机组通过变频调速模块与推进电机连接，推进电机再与螺旋桨连接，汽轮发电机组与日常用电系统相连接；所述第一蓄电池组通过开关K3与核电站直流系统连接，所述第一蓄电池组配备充放电控制模块；所述新能源发电系统向海岛或海洋平台供电系统供电的输电端设置一个电源出口，通过断路器K4与变压器，连接到核电站中压应急配电系统，且核电站中压应急配电系统与应急发电机组相连接；所述核电站直流系统配有第二蓄电池组，第二蓄电池组通过开关K5与直流配电母线连接，主充电器通过第一输出控制模块和开关K6与直流配电母线连接，备用充电器通过第二输出控制模块和开关K7与直流配电母线连接。

Images