CN217692682U - 一种用于钻井平台供电的可移动并网储能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于钻井平台技术领域，公开了一种用于钻井平台供电的可移动并网储能系统，包括：移动储能车，储能电池一路通过直流转换器连接至直流输出插接口，另一路通过交流转换器连接至交流输出插接口；储能直流开关柜，置于钻井平台处，出口端连接至钻井平台柴油发电供电系统的直流母线上，入口端通过直流插接线路连接至直流输出插接口；储能交流开关柜，置于钻井平台处，出口端连接至钻井平台柴油发电供电系统的交流母线上，入口端通过交流插接线路连接至交流输出插接口。本实用新型减少柴油的使用，节能减排；实现紧急用电；改善柴发的运行效率；回收钻井平台势能；能够适应钻井平台供电系统中具有多种电压等级和交直流供电方式。

Description

一种用于钻井平台供电的可移动并网储能系统

技术领域

本实用新型属于钻井平台技术领域，尤其涉及一种用于钻井平台供电的可移动并网储能系统。

背景技术

目前在钻井平台中采用柴油发电机组作为动力电源，柴油发电机通过整流和逆变调整成相应的电压等级输送给钻井平台中各用电设备进行供电。柴油消耗量大，随着油价攀升，使得钻井作业成本越来越高，且污染环境。

以柴油发电机作为动力电源的钻井平台，加入静止的储能装置后，可以调节柴油发电机的输出功率，实现降低单位油耗的目的，能一定程度上减少柴油的使用，但减少的柴油使用量有待进一步提高。并且钻井平台供电系统中具有多种电压等级和交直流供电方式，常规的储能系统在接入钻井平台时仅能够接入其中一个点，放电方式单一，无法有效为钻井平台中各类负载有效供电，极大限制了储能装置的使用适用性；并且常规的储能装置线路直接固定接入供电系统，无法实现接入处的快速调整。

实用新型内容

为了克服现有技术方法的不足，本实用新型的目的在于提出一种用于钻井平台供电的可移动并网储能系统，利用车载储能，通过市电充电，运到钻井平台放电；进一步减少柴油的使用，节约成本，减少碳排放；提供钻井平台紧急用电；调节柴发输出功率的目的，改善柴发的运行效率，降低柴发的单位油耗；储能车还可以回收钻井平台势能；能够适应钻井平台供电系统中具有多种电压等级和交直流供电方式，提高储能利用率，有效为钻井平台中各类负载有效供电。

为实现以上目的，本实用新型采用技术方案是：一种用于钻井平台供电的可移动并网储能系统，包括：

移动储能车，具有储能电池的车辆，储能电池分为两路输出，一路通过直流转换器连接至直流输出插接口，另一路通过交流转换器连接至交流输出插接口；

储能直流开关柜，置于钻井平台处，出口端连接至钻井平台柴油发电供电系统的直流母线上，入口端通过直流插接线路连接至直流输出插接口；

和储能交流开关柜，置于钻井平台处，出口端连接至钻井平台柴油发电供电系统的交流母线上，入口端通过交流插接线路连接至交流输出插接口。

进一步的是，所述移动储能车包括：电池簇、双向DC-AC变换器、双向DC-DC变换器、第一直流断路器、第二直流断路器、交流断路器、旁路开关和变压器；从所述电池簇接口引出两条支路，两条支路分别为交流支路和直流支路；

所述直流支路，依次通过双向DC-DC变换器和第一直流断路器后连接至储能直流开关柜；在双向DC-DC变换器和第一直流断路器两端跨接有第二直流断路器；

所述交流支路，依次通过双向DC-AC变换器、变压器和交流断路器连接至储能交流开关柜；变压器和交流断路器两端跨接有旁路开关。

进一步的是，所述储能直流开关柜包括：直流柜体、直流开关和直流插头，在所述直流柜体内设置直流开关，直流开关的一端连接至钻井平台柴油发电供电系统的直流母线上，直流开关的另一端连接直流插头，直流插头与移动储能车的直流输出插接口插接。

进一步的是，所述储能交流开关柜包括：交流柜体、交流开关和交流插头，在所述交流柜体内设置交流开关，交流开关的一端连接至钻井平台柴油发电供电系统的交流母线上，交流开关的另一端连接交流插头，交流插头与移动储能车的交流输出插接口插接。

进一步的是，钻井平台柴油发电供电系统包括：

柴油发电集装箱，具有多组柴油发电机；

配电集装箱，具有对应于各组柴油发电机的出口开关，各出口开关的前端分别连接各自相应的柴油发电机，各出口开关的后端汇合连接后作为交流母线，交流母线连接至后端变频器集装箱；

和变频器集装箱，连接配电集装箱的输出端，经过转换后向钻井平台中各用电设备供电，在变频器集装箱中先通过整流器完成整流后通向直流母线，再由直流母线通过多个并列逆变器通向钻井平台中各个用电设备供电。

采用本技术方案的有益效果：

本实用新型储能车可以移动，将市电转移到钻井平台使用，减少柴油的使用，节能，提高经济效益。通过改进储能装置的整流逆变结构，可实现交直流混用，能进一步提高节能效果，拓宽应用场景。

本实用新型中：利用车载储能，通过市电充电后将储能装置运到钻井平台放电。一方面，充电单价远小于柴油发电单价，减少柴油的使用，节约成本，减少碳排放。另一方面，储能车可提供钻井平台紧急用电，可在柴油发电机或市电故障时，确保平台重要设备安全停运，避免因突然失电，造成重大设备损失或人员伤亡。其次，储能车的接入，还能达到调节柴发输出功率的目的，改善柴发的运行效率，降低柴发的单位油耗。储能车还可以回收钻井平台绞车在下钻时的势能，进一步到达节能的目的。

本实用新型能够适应钻井平台供电系统中具有多种电压等级和交直流供电方式，提高储能利用率，有效为钻井平台中各类负载有效供电。在整流逆变的交流侧，通过升压变、旁路开关，可实现储能装置交流380V和600V的充放电，解决了原单一电压的使用场景限制；增加DC/DC双向变换装置，一方面可以回收钻井平台在下钻等工况下的势能，另一方面可直接向钻井平台直流母线供电，确保绞车等设备在交流电源故障的情况下，安全停运。总之，储能车带双向AC/DC和DC/DC的整流逆变结构，能解决充电电源单一、无法进行交直流混用等问题。

附图说明

图1 为本实用新型的一种用于钻井平台供电的可移动并网储能系统的结构示意图；

图2 为本实用新型实施例中移动储能车的连接结构示意图；

其中，1是储能直流开关柜，2是储能交流开关柜，3是直流输出插接口，4是交流输出插接口，5是交流母线，6是直流母线；7是电池簇，8是双向DC-AC变换器，9是双向DC-DC变换器，10是第一直流断路器，11是第二直流断路器，12是交流断路器，13是旁路开关，14是变压器。

具体实施方式

为了使实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型作进一步阐述。

在本实施例中，参见图1和图2所示，一种用于钻井平台供电的可移动并网储能系统，包括：

移动储能车，具有储能电池的车辆，储能电池分为两路输出，一路通过直流转换器连接至直流输出插接口3，另一路通过交流转换器连接至交流输出插接口4；

储能直流开关柜1，置于钻井平台处，出口端连接至钻井平台柴油发电供电系统的直流母线6上，入口端通过直流插接线路连接至直流输出插接口3；

和储能交流开关柜2，置于钻井平台处，出口端连接至钻井平台柴油发电供电系统的交流母线5上，入口端通过交流插接线路连接至交流输出插接口4。

作为上述实施例的优化方案，所述移动储能车包括：电池簇7、双向DC-AC变换器8、双向DC-DC变换器9、第一直流断路器10、第二直流断路器11、交流断路器12、旁路开关13和变压器14；从所述电池簇7接口引出两条支路，两条支路分别为交流支路和直流支路；

所述直流支路，依次通过双向DC-DC变换器9和第一直流断路器10后连接至储能直流开关柜1；在双向DC-DC变换器9和第一直流断路器10两端跨接有第二直流断路器11；利用双向DC-DC变换器9调节电压等级，通过第一直流断路器10和第二直流断路器11完成工况切换；

所述交流支路，依次通过双向DC-AC变换器8、变压器14和交流断路器12连接至储能交流开关柜2；变压器14和交流断路器12两端跨接有旁路开关13；利用双向DC-AC变换器8进行交直流转换，利用变压器14调节电压等级，通过交流断路器12和旁路开关13完成工况切换。

作为上述实施例的优化方案，所述储能直流开关柜1包括：直流柜体、直流开关和直流插头，在所述直流柜体内设置直流开关，直流开关的一端连接至钻井平台柴油发电供电系统的直流母线6上，直流开关的另一端连接直流插头，直流插头与移动储能车的直流输出插接口3插接。

作为上述实施例的优化方案，所述储能交流开关柜2包括：交流柜体、交流开关和交流插头，在所述交流柜体内设置交流开关，交流开关的一端连接至钻井平台柴油发电供电系统的交流母线5上，交流开关的另一端连接交流插头，交流插头与移动储能车的交流输出插接口4插接。

作为上述实施例的优化方案，钻井平台柴油发电供电系统包括：

柴油发电集装箱，具有多组柴油发电机；

配电集装箱，具有对应于各组柴油发电机的出口开关，各出口开关的前端分别连接各自相应的柴油发电机，各出口开关的后端汇合连接后作为交流母线5，交流母线5连接后端变频器集装箱；

和变频器集装箱，连接配电集装箱的输出端，经过转换后向钻井平台中各用电设备供电，在变频器集装箱中先通过整流器完成整流后通向直流母线，再由直流母线6通过多个并列逆变器通向钻井平台中各个用电设备供电。

为了更好的理解本实用新型，下面对本实用新型的工作原理作一次完整的描述：

移动储能车通过市电充电，充满电后移动至钻井平台放电。在钻井平台处，设置储能直流开关柜1和储能交流开关柜2，并利用储能直流开关柜1和储能交流开关柜2，通过直流插接线路连接至直流输出插接口3，交流插接线路连接至交流输出插接口4，便于移动储能车的随时接入和切出，不对钻井平台本身产生影响。

储能电池分为两路输出，一路通过直流转换器连接至直流输出插接口3，另一路通过交流转换器连接至交流输出插接口4，分别为直流母线6和交流母线5提供电能。使本实用新型能够适应钻井平台供电系统中具有多种电压等级和交直流供电方式，提高储能利用率，有效为钻井平台中各类负载供电。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种用于钻井平台供电的可移动并网储能系统，其特征在于，包括：

移动储能车，具有储能电池的车辆，储能电池分为两路输出，一路通过直流转换器连接至直流输出插接口（3），另一路通过交流转换器连接至交流输出插接口（4）；

储能直流开关柜（1），置于钻井平台处，出口端连接至钻井平台柴油发电供电系统的直流母线（6）上，入口端通过直流插接线路连接至直流输出插接口（3）；

和储能交流开关柜（2），置于钻井平台处，出口端连接至钻井平台柴油发电供电系统的交流母线（5）上，入口端通过交流插接线路连接至交流输出插接口（4）。

2.根据权利要求1所述的一种用于钻井平台供电的可移动并网储能系统，其特征在于，所述移动储能车包括：电池簇（7）、双向DC-AC变换器（8）、双向DC-DC变换器（9）、第一直流断路器（10）、第二直流断路器（11）、交流断路器（12）、旁路开关（13）和变压器（14）；从所述电池簇（7）接口引出两条支路，两条支路分别为交流支路和直流支路；

所述直流支路，依次通过双向DC-DC变换器（9）和第一直流断路器（10）后连接至储能直流开关柜（1）；在双向DC-DC变换器（9）和第一直流断路器（10）两端跨接有第二直流断路器（11）；

所述交流支路，依次通过双向DC-AC变换器（8）、变压器（14）和交流断路器（12）连接至储能交流开关柜（2）；变压器（14）和交流断路器（12）两端跨接有旁路开关（13）。

3.根据权利要求1所述的一种用于钻井平台供电的可移动并网储能系统，其特征在于，所述储能直流开关柜（1）包括：直流柜体、直流开关和直流插头，在所述直流柜体内设置直流开关，直流开关的一端连接至钻井平台柴油发电供电系统的直流母线（6）上，直流开关的另一端连接直流插头，直流插头与移动储能车的直流输出插接口（3）插接。

4.根据权利要求1所述的一种用于钻井平台供电的可移动并网储能系统，其特征在于，所述储能交流开关柜（2）包括：交流柜体、交流开关和交流插头，在所述交流柜体内设置交流开关，交流开关的一端连接至钻井平台柴油发电供电系统的交流母线（5）上，交流开关的另一端连接交流插头，交流插头与移动储能车的交流输出插接口（4）插接。

5.根据权利要求1所述的一种用于钻井平台供电的可移动并网储能系统，其特征在于，钻井平台柴油发电供电系统包括：

柴油发电集装箱，具有多组柴油发电机；

配电集装箱，具有对应于各组柴油发电机的出口开关，各出口开关的前端分别连接各自相应的柴油发电机，各出口开关的后端汇合连接后作为交流母线（5），交流母线（5）连接至后端变频器集装箱；

和变频器集装箱，连接配电集装箱的输出端，经过转换后向钻井平台中各用电设备供电，在变频器集装箱中先通过整流器完成整流后通向直流母线，再由直流母线（6）通过多个并列逆变器通向钻井平台中各个用电设备。

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