CN216904399U - 移动式中低压不停电临时供电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种移动式中低压不停电临时供电系统，包括柴油发电车、可拖挂式车厢，以及安装于可拖挂式车厢的并离网切换柜、双向隔离型PCS、储能系统、快速插接装置，所述并离网切换柜与主电网、双向隔离型PCS以及快速插接装置连接，所述双向隔离型PCS与储能系统连接，所述快速接插装置与柴油发电车连接；通过并离网切换柜实现主电网、储能系统以及柴油发电车对负载供电的切换。本实用新型实现市电和发电车，在用户零感知的情况下不间断切换和长时间供电，将应急供电设备集成在可拖挂式车厢，利用现有车辆实现其便捷、高效的转场移动，通过快速接插装置能够实现即插即用，极大的减少现场操作人员的工作量。

Description

移动式中低压不停电临时供电系统

技术领域

本实用新型涉及应急供电技术，具体涉及应急电源。

背景技术

随着现代经济的高速发展,连续供电也逐渐成为各级电力用户关心的问题之一。一方面一些重要的场合如重要机构、大型医院、会议、赛事等对供电连续性有着极高的要求,这些地方一旦发生停电事故,后果将不堪设想。另一方面配网线路在检修、处理故障缺陷等操作时,通常采用的是先停电后倒电的方法,会造成长时间停电,严重影响所涉及企业、用户正常生产生活。同时对于发生自然灾害时,电网连续供电能力也会受到挑战,尤其是我国南方地区时常发生台风自然灾害天气,局部地区地震现象。以上电力供应如果没有应急电源作为保障,瞬间或长时间的停电会给社会、个人带来很大的经济损失。综合上述分析,应急保供电技术对电网安全运行具有重要意义。

在配网不停电作业的大背景下，针对高可靠性保供电场合，如市电发生意外停电，要实现市电和发电车等外部备用电源不间断切换，以达到停电零感知的高可靠性要求。目前市场上的应急电源主要有几种：柴油发电机、飞轮储能以及铅酸电池储能作为备用电源装置等。这些应急电源都有相应的优缺点：

以上几种应急电源主要性能对比如表1所示：

表1：四种不同应急电源性能对比表

从表1中可以看出，柴油发电机供电时间长，价格适中但是无法做到不间断供电，供电前需较长准备时间；飞轮储能应急电源采用的是机械方式储能，不能提供较长时间的应急电力，且制造成本昂贵技术方案尚处于试验阶段；UPS在市电失电时切换电源时间方面具有很大优势，但由于UPS负载性质差别较小，功率因数高，对工作环境要求苛刻，目前主要服务于计算机、网络系统等中小功率场所，在电力保障方面应用作用较小；EPS应急切换时间长，提供的电能质量受市电影响较大。综合比较以上四种应急电源方案无法满足国家电网在重大保供电工作中的临时性、突发性的应急电源接入的需求。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题就是提供一种移动式中低压不停电临时供电系统，实现市电和发电车等外部备用电源，在用户零感知的情况下不间断切换和长时间供电。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：移动式中低压不停电临时供电系统，包括柴油发电车、可拖挂式车厢，以及安装于可拖挂式车厢的并离网切换柜、双向隔离型PCS、储能系统、快速插接装置，所述并离网切换柜与主电网、双向隔离型PCS以及快速插接装置连接，所述双向隔离型PCS与储能系统连接，所述快速接插装置与柴油发电车连接；通过并离网切换柜实现主电网、储能系统以及柴油发电车对负载供电的切换。

优选的，所述可拖挂式车厢的前部设有设备室,所述并离网切换柜、双向隔离型PCS、储能系统、快速插接装置安装于设备室。

优选的，所述可拖挂式车厢的后部设有电缆室，所述电缆室内安装有电缆绞盘及电缆。

优选的，所述可拖挂式车厢的厢体为钢骨架且内侧设有内板、外侧设有外板,其中外板采用冷轧钢板，内、外板之间的形腔内填充喷凃阻燃微孔型聚氨酯及吸音减震隔离材料。

优选的，所述可拖挂式车厢的厢体内部地面铺设绝缘橡胶板,并设有电缆走线槽道,电缆走线槽道装有可拆卸的槽盖。

优选的，所述可拖挂式车厢的前侧开有工作门,并且安装用于维修顶部的工作梯。

优选的，所述可拖挂式车厢在设备室顶部设有排风风道，并且安装有轴流风机，所述可拖挂式车厢的前侧设有与排风通道连通的排风口，并且安装有排风机。

优选的，所述可拖挂式车厢在设备室安装有空调构成通风散热系统。

本实用新型采用的技术方案，由电池储能系统、并离网切换柜和柴油发电车组成移动式高可靠性停电零感知不间断切换系统，实现市电和发电车，在用户零感知的情况下不间断切换和长时间供电。由于能够在不间断供电的情况下实现系统的接入和退出，减少保电过程中对用户的影响。通过将上述应急供电设备集成在可拖挂式车厢，利用现有车辆实现其便捷、高效的转场移动。并且通过快速接插装置能够实现即插即用，极大的减少现场操作人员的工作量。

本实用新型采用的具体技术方案及其带来的有益效果将会在下面的具体实施方式中结合附图中予以详细的揭露。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型移动式中低压不停电临时供电系统的拓扑结构图；

图2为本实用新型系统现场运行结构示意图；

图3为可拖挂式车厢内的设备安装结构示意图；

图4为并离网切换柜的并离网切换电路原理图。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例的附图对本实用新型实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

本领域技术人员可以理解的是，在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。

如图1至图4所示，移动式中低压不停电临时供电系统，包括柴油发电车、可拖挂式车厢1，以及安装于可拖挂式车厢的并离网切换柜11、双向隔离型PCS12、储能系统14、快速插接装置13，所述并离网切换柜与主电网、双向隔离型PCS以及快速插接装置连接，所述双向隔离型PCS与储能系统连接，所述快速接插装置与柴油发电车连接；通过并离网切换柜实现主电网、储能系统以及柴油发电车对负载供电的切换。

如图1和图4所示，市电侧出现临时性停电时，并离网切换柜会快速切断与主电网的连接，储能变流器工作于V/F模式，快速建立电压源，运行于离网模式，给负载供电，柴油发电机启动后，运行于并网模式，共同给负载供电后，储能系统慢慢退出。

储能系统、双向隔离型PCS、并离网切换柜，将以上三部分进行整体电路结构设计使其满足在紧急停电情况下20ms内由市电切换至系统。在用户零感知的情况下不间断切换和长时间供电。

可拖挂式车厢1可由现有的皮卡车作为牵引动力，实现快速转场移动。

其中，所述可拖挂式车厢的前部设有设备室,所述并离网切换柜、双向隔离型PCS、储能系统、快速插接装置安装于设备室。

并离网切换柜选择基本要求是切换速度要求在<20ms完成系统与电网之间的切换，采用晶闸管切换方案，如图4所示。

为实现系统能够根据不同的现场环境与条件调配不同的柴油发电机(车)并能快速、安全的与拖车线路进行连接，实现多种不同模式下的保供电。拖车上设置快速插接装置。装置内配置:面板插座安全等级I P65(耦合器在插合状态下)快接单元连接器,负荷隔离开关、电源指示灯等，其他附件如连接铜排,转换开关等满足行业标准。釆用快速面板插座,发电车快速插头匹配使用。单极,色环标识,具有机械与电气互锁功能,保证正确插入,防止带电断开连接；触摸保护,巧妙的设计,手指触摸不到带电部分。卡栓锁紧系统,插头和插座之间采用卡栓锁紧结构,防止连接器的意外断开连接。防水设计P65,接合后不渗水。开关箱插座保护盖分黄、绿、红、蓝4种颜色,方便识别。

所述可拖挂式车厢的后部设有电缆室17，所述电缆室内安装有电缆绞盘及电缆。收放电缆的工作在车厢尾部操作,操作便捷。如图2所示，在现场运行时，电缆连接快速接插箱，快速接插箱连接JP柜。采用内藏式电动/手动电缆绞盘是专为移动发电车电缆收放的一种专用驱动装置。该装置具有传动比大、易保养等优点,同时利用效率高、使用寿命长。内藏式电缆盘可满足不同类型的电缆盘绕,采用变频器驱动的方式,可以实现快速的电缆收放,同时可以根据作业实际情况调节收放速度,另外,当变频器岀现故障的情况下,可切换至手动作业的模式继续进行电缆收放作业,减少对外接电源的依赖。

进一步的，所述可拖挂式车厢的厢体为钢骨架且内侧设有内板、外侧设有外板,其中外板采用冷轧钢板，内、外板之间的形腔内填充喷凃阻燃微孔型聚氨酯及吸音减震隔离材料。

所述可拖挂式车厢的厢体内部地面铺设绝缘橡胶板,并设有电缆走线槽道,电缆走线槽道装有可拆卸的槽盖。通过这种形式，以便于走线和线缆安全检修。

所述可拖挂式车厢的前侧开有工作门,并且安装用于维修顶部的工作梯。方便工作人员上车检修、操作。

所述可拖挂式车厢在设备室顶部设有排风风道，并且安装有轴流风机，所述可拖挂式车厢的前侧设有与排风通道连通的排风口，并且安装有排风机15。厢体进排风系统采用活动百页窗结构,进排风口加装防鼠网,运行、停放时可使厢体密闭,防止杂物进入厢体。

所述可拖挂式车厢在设备室安装有空调16，构成通风散热系统。

另外，可拖挂式车厢配有4支液压支撑腿,重心稳定。设备室、电缆室内均设有交、直流照明系统、设备室出口处安装应急照明灯,在厢内备有交流插座。设备室、电缆室各配备干粉灭火器2只,设备室独立安装1套智能灭火系统,具有烟雾、温感报警功能。

所述储能系统设有两组电池组以及电池管理系统，电池组中的电池单体采用磷酸铁锂电池。参考现有技术，电池管控系统完成储能电池系统的监测、评估和保护,实时监测电池系统的电压、温度、电流等运行状态,分析评估电池的容量、S○C状态及故障诊断,可进行均衡管理功能,同时做到与变流器和就地监控装置之间的通讯互动。具备的主要功能如下:

1)测量功能:包括单体电池和电池组的电压电阻等参数的实时测量,计算电池SOC,预测电池SOH等参数。

2)报警功能:电池系统运行时出现通信异常状态时,显示并上报告警信息。

3)保护功能:当电池单体及模组出现电压、电流、温度等超过安全保护门限的情况,可以将问题电池组退出运行同时上报保护信息,同时能够实现就地故障切断。

4)均衡功能:具有2A的主动均衡产品和方案,当电池离散型比较大时候BMS系统自动启动均衡。

5)参数设定功能:可以在电池管理系统或者本地的站端监控系统修改电池管理系统的各项运行参数。

6)电池运行状态显示功能:能够显示电池组系统的状态、报警和保护信息等各项运行状态。

7)数据记录功能:定量存储各项事件及历史数据。

本实用新型具有如下效果：

(1)提高用户供电服务满意度

移动式高可靠性停电零感知不间断切换系统在配电网应用中通过对移动式储能设备的优化配置和灵活管理,特别是重大保电、抢险救灾、重大会议、体育赛事等需要确保电力系统稳定运行的场合,提高配电网和电力设备运行的整体可靠性,避免该类用户用电故障的发生。

(2)拓展能源服务范围

通过灵活的运营模式扩充了移动式储能设备的应用场景,为广大用户提供应急供电、电源备用、移动用电等用电增值服务,以及移动电源租赁服务,为企业增加经济收入。

本实用新型能够在不间断供电的情况下实现系统的接入和退出，减少保电过程中对用户的影响。可应用于重大体育赛事、重要会议、特殊场景保电等多方面，据不完全统计浙江省每年仅重要体育赛事就有近200余项，各类重大会议和活动频繁举行，对于系统的应用市场需求较大，该研究成果可适应不同场地、不同环境，具有便捷转场等特性，建议设立专门部门，建立服务中心，为省内其他市县供电公司相关保供电需求提供租赁服务或者成套产品。

除本地区自身保供电需求外，可通过向外地区租赁方式或服务费方式实现直接经济效益。初步测算见表2：

表2

另外，还能产生多种间接效益：

(1)高可靠性保供电场合，往往有重大的重大影响和社会影响，确保用电万无一失，赛事、会议等顺利进行，社会效益明显。

(2)有高可靠性保供电的需求的企业，产品价值很高，确保特殊时期高可靠性用电，将减少企业因突发停电造成的经济损失。

(3)将拥有更高级别的保供电能力，对政府、企业、居民用户提出的高可靠性、零闪动、停电零感知需求，将高质量的给予满足。客户的高满意度，将极大提升电网公司和三产企业的美誉度，树立大国重器的社会形象。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本实用新型包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本实用新型的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (8)

1.移动式中低压不停电临时供电系统，其特征在于，包括柴油发电车、可拖挂式车厢，以及安装于可拖挂式车厢的并离网切换柜、双向隔离型PCS、储能系统、快速插接装置，所述并离网切换柜与主电网、双向隔离型PCS以及快速插接装置连接，所述双向隔离型PCS与储能系统连接，所述快速插接装置与柴油发电车连接；通过并离网切换柜实现主电网、储能系统以及柴油发电车对负载供电的切换。

2.根据权利要求1所述的移动式中低压不停电临时供电系统，其特征在于：所述可拖挂式车厢的前部设有设备室,所述并离网切换柜、双向隔离型PCS、储能系统、快速插接装置安装于设备室。

3.根据权利要求2所述的移动式中低压不停电临时供电系统，其特征在于：所述可拖挂式车厢的后部设有电缆室，所述电缆室内安装有电缆绞盘及电缆。

4.根据权利要求1所述的移动式中低压不停电临时供电系统，其特征在于：所述可拖挂式车厢的厢体为钢骨架且内侧设有内板、外侧设有外板,其中外板采用冷轧钢板，内、外板之间的形腔内填充喷凃阻燃微孔型聚氨酯及吸音减震隔离材料。

5.根据权利要求1所述的移动式中低压不停电临时供电系统，其特征在于：所述可拖挂式车厢的厢体内部地面铺设绝缘橡胶板,并设有电缆走线槽道,电缆走线槽道装有可拆卸的槽盖。

6.根据权利要求1所述的移动式中低压不停电临时供电系统，其特征在于：所述可拖挂式车厢的前侧开有工作门,并且安装用于维修顶部的工作梯。

7.根据权利要求1所述的移动式中低压不停电临时供电系统，其特征在于：所述可拖挂式车厢在设备室顶部设有排风风道，并且安装有轴流风机，所述可拖挂式车厢的前侧设有与排风通道连通的排风口，并且安装有排风机。

8.根据权利要求1所述的移动式中低压不停电临时供电系统，其特征在于：所述可拖挂式车厢在设备室安装有空调构成通风散热系统。

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