Pierwszenstwo: 18.10.1971 (P. 151076) Zgloszenie ogloszono: 30.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 22.04.1974 70150 KI. 21d2,47/01 MKP MKP H02J3/32 Al^LiOTEKA Un*4' Pa**** Twórcywynalazku: Boleslaw Bartoszek, Marek Jaczewski, Andrzej Kmiec Uprawniony z patentu tymczasowego: Instytut Energetyki, Warszawa (Polska) Uklad do pokrywania szczytowych obciazen systemów elektroenergetycznych pradu przemiennego przy uzyciu baterii akumulatorów Przedmiotem wynalazku jest uklad do pokrywania szczytowych obciazen systemów elektroenergetycznych pradu przemiennego przy uzyciu baterii akumulatorów.Obecnie zmiany obciazenia w systemie energetycznym dokonuje sie czesciowo droga regulacji obciazenia jednostek pradotwórczych, a czesciowo przez zatrzymywanie i uruchamianie jednostek uzytkowanych tylko w okresie tak zwanych szczytów obciazenia. Dla pokrycia szczytu akumulowanie energii w systemie energetycz¬ nym jest stosowane tylko posrednio w formie tak zwanych wodnych elektrowni pompowych.Pokrywanie zapotrzebowania na energie elektryczna w okresie szczytu jest klopotliwe poniewaz eksploato¬ wane wielkie bloki w elektrowniach cieplnych dopuszczaja zmiany obciazenia tylko w niewielkich granicach i bardzo powoli ze wzgledu na wielkie rozmiary tych jednostek. Dla pokrycia niedoboru energii w okresie szczytu stosuje sie zatem dodatkowo elektrownie szczytowe cieplne oraz elektrownie wodne pompowe. W elektrowniach szczytowych cieplnych koszt kilowatogodziny jest duzo wyzszy niz w elektrowniach wyposazonych w wielkie bloki, natomiast stosowanie elektrowni wodnych pompowych ograniczone jest struktura geograficzna kraju.Koszt budowy takich elektrowni jest bardzo wysoki. We wszystkich przypadkach wspólpraca tych jednostek z systemem energetycznym wymaga uciazliwych manipulacji.Istnieje mozliwosc zastosowania baterii akumulatorów do wyrównywania obciazen systemu elektroenerge¬ tycznego. Dotychczas jednak tego rodzaju uklady nie byly stosowane w sieciach elektroenergetycznych. Znane rozwiazania ukladów akumulujacych energie z bateriami akumulatorów stosowane np. w samochodach, w trak- qi, w centralach telefonicznych, badz uklady przesylu energii elektrycznej pradem stalym nie znajduja zastoso¬ wania w przypdku akumulowania energii dla celów wyrównywania obciazen w systemie elektroenergetycznym.Zasadnicza róznica polega na tym, ze w systemach elektroenergetycznych energia pobierana lub dostarczona do akumulatorów scisle zalezy od stanu obciazenia systemu, poziomu napiec itd. znacznie rózniacych sie w ciagu doby. Trudnosci rozwiazania tego zagadnienia wiaza sie z tym, ze istnieje ponadto koniecznosc przeksztalcenia energii pradu zmiennego na staly badz odwrotnie, przy czym zmiana stanu pracy ukladu powinna odbywac sie automatycznie.Celem wynalazku jest rozwiazanie ukladu z bateria akumulatorów do wyrównywania szczytowych obciazen w systemach elektroenergetycznych spelniajacego omówione wyzej wymagania. Cel wynalazku zostal2 70150 osiagniety w ten sposób, ze bateria akumulatorów jest przylaczona do systemu elektroenergetycznego poprzez wylacznik wysokiego napiecia, transformator i przeksztaltniki, których obwody sterujace sa polaczone z obwo¬ dami wtórnymi przekladników napieciowych i pradowych systemu elektroenergetycznego poprzez uklad ko¬ menderujacy. W obwodzie baterii znajduje sie czlon zabezpieczajacy polaczony przez zabezpieczenia posred¬ niczace z obwodem sterowania wylacznika wysokiego napiecia po stronie pradu przemiennego i z ukladem komenderujacym.Sekcje baterii akumulatorów wyposazone sa w grupy laczników z wzajemna blokada miedzy grupami.Grupy laczników sluza do laczenia sekcji baterii szeregowo badz w uklad galezi równoleglych uziemianych z jednej strony.Wynalazek moze byc stosowany glównie przy duzychjednostkach pradotwórczych 100-500 MW. Pozwala on sztucznie podwyzszyc znamionowa moc jednostki pradotwórczej w okresie szczytów obciazenia przy czym zapewnia ekonomiczna prace konwencjonalnych bloków przy prawie stalych i optymalnych parametrach.Przyklad zastosowania wynalazku zobrazowano na rysunku na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy ukladu przylaczenia baterii akumulatorów w elektrowni, fig. 2 — uproszczony schemat przeksztaltnika w ukla¬ dzie i fig. 3 — schemat polaczen baterii akumulatorów w ukladzie.Bateria akumulatorów 1 przylaczona jest do systemu energetycznego poprzez wylacznik 2, transformator 3 i przeksztaltniki 4. Obwody sterujace 5 przeksztaltników 4 zestawionych przykladowo z tyrystorów, sa pola¬ czone poprzez uklad komenderujacy 6 z obwodami przekladników pradowych i napieciowych 7 systemu elek¬ troenergetycznego.W obwodzie pradu stalego baterii znajduje sie czlon zabezpieczajacy od zwarc w obwodzie baterii 1 polaczony przez zabezpieczenia posredniczace 9 z obwodem sterowania wylacznika 2. W okresie doliny obciaze¬ nia uklad komenderujacy 6 sterowany przekladnikami pradowymi i napieciowymi 7 wprowadza przeksztaltniki 4 w stan pracy prostownikowej i powoduje ladowanie sie baterii 1. Prad ladowania baterii w czasie normalnej pracy jest regulowany zgodnie z ustalonym programem zaleznie od pradów i napiec przekladników 7.W miare wzrostu obciazenia w systemie prad ladowania baterii 1 maleje i przy okreslonym poziomie obcia¬ zenia uklad komenderujacy 6 wprowadza przeksztaltniki 4 w stan pracy inwertorowej. Bateria 1 oddaje wówczas energie do systemu elektroenergetycznego. Prad rozladowania baterii 1 w stanie normalnej pracyjest regulowany podobnie jak w dolinie obciazenia. W przypadku zwarc w baterii 1 czlon zabezpieczajacy 8 pobudza zabezpiecze¬ nie posredniczace 9, którego impulsy powoduja wylaczenie baterii 1 i transformatora 3 przez wylacznik 2 praz zablokowanie obwodów sterujacych 5 przeksztaltników 4.Dla zapewnienia bezpieczenstwa obslugi w czasie prac konserwacyjnych oraz przegladów bateria 1 jest podzielona na sekcje polaczone ze soba za pomoca grup laczników 10 i 11 z wzajemna blokada. Grupa laczni¬ ków 10 umozliwia polaczenie sekcji baterii w uklad galezi równoleglych uziemianych z jednej strony. Zamknie¬ cie laczników 10 obniza napiecie wszystkich sekcji baterii 1 do wartosci bezpiecznej dla obslugi. Zamkniecie grupy laczników 11 powiduje polaczenie szeregowo wszystkich sekcji baterii 1 do jej normalnej eksploatagi. PL