RU2410816C2 - Устройство гарантированного электроснабжения ответственных потребителей - Google Patents
Устройство гарантированного электроснабжения ответственных потребителей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2410816C2 RU2410816C2 RU2009108826/07A RU2009108826A RU2410816C2 RU 2410816 C2 RU2410816 C2 RU 2410816C2 RU 2009108826/07 A RU2009108826/07 A RU 2009108826/07A RU 2009108826 A RU2009108826 A RU 2009108826A RU 2410816 C2 RU2410816 C2 RU 2410816C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- power supply
- power
- consumers
- diesel generator
- bus
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
- Y04S20/20—End-user application control systems
Abstract
Изобретение относится к области электроэнергетики и может быть использовано для гарантированного электроснабжения ответственных потребителей. Техническим результатом заявленного изобретения является упрощение схемы устройства бесперебойного питания ответственных потребителей; удешевление устройства при сохранении надежности и стабильности. Заявленное устройство, подключенное к газопоршневой автономной электростанции, содержит резервный дизель-генератор, блок развязки с энергосистемой, состоящей из выпрямителя, соединенного через шины постоянного тока с инвертором, источника бесперебойного питания или аккумуляторной батареи, и выключатель, использующийся для подключения автономной электростанции или аккумуляторной батареи к шине переменного тока; выключатель, использующийся для подключения дизель-генератора, средства автоматического отключения отключаемых потребителей электроснабжения различной степени ответственности и напрямую ответственных потребителей и систему управления, предназначенную для согласования работы газопоршневой электростанции, дизель-генератора и источника бесперебойного питания, которая своими управляющими действиями воздействует на источник бесперебойного питания, и дизель-генератор. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области электроэнергетики и может быть использовано для гарантированного электроснабжения ответственных потребителей.
Известна система бесперебойного электроснабжения (Зиберман В.А. «Релейная защита сети собственных нужд атомных электростанций», М.: Энергоатомиздат, 1992, с.10, рис.2), содержащая шины постоянного тока, к которым попеременно подключены трехфазная сеть и дизель-генераторный агрегат через трехфазный выпрямитель, аккумуляторная батарея и два инвертора, к выходам которых через тиристорные ключи подсоединены шины переменного тока. Данная система отличается высоким быстродействием (все ключи выполнены электронными) и бесперебойностью электроснабжения потребителей постоянного и переменного тока.
Однако описываемая система имеет низкую надежность, так как при двух источниках переменного напряжения установлен один трехфазный выпрямитель. Кроме того, наличие тиристорных ключей требует усложнения схемы системы, а отсутствие стабилизаторов приводит к нестабильности напряжения на шинах.
Данная вышеописанная система бесперебойного электроснабжения достаточно сложна, содержит много сложных дорогостоящих элементов - два выпрямителя, два инвертора, несколько ключей, реле и пр.
Известно устройство бесперебойного питания ответственных потребителей (патент РФ №2321936, кл. H02J 9/06, пр. 20.11.2006 г., опубл. 10.04.2008 г.), подключенное к трехфазной сети, содержащее генератор, трехфазный выпрямитель, инвертор, шины постоянного и переменного тока. Выпрямитель и инвертор последовательно соединены через шины постоянного тока и образуют блок развязки с энергосистемой, который своим выходом параллельно с генератором подключен к шине переменного тока, от которой запитаны через средства автоматического отключения неответственные и напрямую ответственные потребители электроснабжения. Мощность ответственных потребителей не должна превышать мощность генератора, суммарная мощность всех потребителей не должна превышать мощность генератора, а мощности выпрямителя и инвертора должны быть не ниже мощности ответственных потребителей, при этом средства автоматического отключения неответственных потребителей образуют несколько ступеней частотной разгрузки.
Известное устройство бесперебойного питания ответственных потребителей обладает рядом недостатков: наличие зависимости от внешнего электроснабжения, резервный дизель-генератор работает непрерывно, тем самым снижая экономические показатели системы.
Техническим результатом изобретения является упрощение схемы устройства бесперебойного питания ответственных потребителей, удешевление устройства при сохранении надежности и стабильности.
Технический результат достигается тем, что устройство гарантированного электроснабжения ответственных потребителей, содержащее резервный дизель-генератор, трехфазный выпрямитель, инвертор, шины постоянного и переменного тока, отличающееся тем, что газопоршневая автономная электростанция, состоящая из трех агрегатов (рабочего, резервного, ремонтного), каждый из которых способен обеспечить потребителя необходимой мощностью электроснабжения в нормальном режиме работы, подключена к шине переменного тока через блок развязки с энергосистемой, а также тем, что подключенные к шине постоянного тока, расположенный между выходом выпрямителя и входом инвертора, источник бесперебойного питания или аккумуляторная батарея, принимающие на себя мощность ответственных потребителей (неотключаемых) с момента отключения газопоршневой автономной электростанции до момента запуска резервного дизель-генератора с образованием при этом блока развязки с энергосистемой, который своим выходом параллельно с генератором подключен к шине переменного тока, от которой запитаны через средства автоматического отключения неответственные и напрямую ответственные потребители электроснабжения, при этом мощность ответственных (неотключаемых) потребителей не должна превышать мощность резервного дизель-генератора, суммарная мощность всех потребителей не должна превышать мощность резервного дизель-генератора, а мощности выпрямителя и инвертора должны быть не ниже мощности ответственных потребителей, при этом средства автоматического отключения неответственных потребителей состоят из нескольких ступеней частотной разгрузки.
В устройстве имеется система управления, предназначенная для согласования работы газопоршневой электростанции, дизель-генератора и источника бесперебойного питания, которая своими управляющими действиями воздействует на источник бесперебойного питания и дизель-генератор, включая их при отключении газопоршневой электростанции; воздействует на источник бесперебойного питания, отключая его при полном запуске дизель-генератора и способности последнего принять нагрузку; воздействует на дизель-генератор, отключая его при включении газопоршневой электростанции и способности последней принять нагрузку.
Новым в предлагаемом техническом решении является то, что электроснабжение в нормальном режиме работы осуществляется не от центральной энергосистемы, а от газопоршневой автономной электростанции, а также то, что подключенный к шине постоянного тока, расположенной между выходом выпрямителя и входом инвертора, источник бесперебойного питания или аккумуляторная батарея принимает на себя мощность ответственных потребителей (неотключаемых) с момента отключения газопоршневой автономной электростанции до момента запуска резервного дизель-генератора с образованием при этом блока развязки с энергосистемой, который своим выходом параллельно с генератором подключен к шине переменного тока, от которой запитаны через средства автоматического отключения неответственные и напрямую ответственные потребители электроснабжения, при этом мощность ответственных (неотключаемых) потребителей не должна превышать мощность резервного дизель-генератора, суммарная мощность всех потребителей не должна превышать мощность резервного дизель-генератора, а мощности выпрямителя и инвертора должны быть не ниже мощности ответственных потребителей, при этом средства автоматического отключения неответственных потребителей состоят из нескольких ступеней частотной разгрузки. И система управления, предназначенная для согласования работы газопоршневой электростанции, дизель-генератора и источника бесперебойного питания.
Как видно, применение подключенного к шине постоянного тока источника бесперебойного питания или аккумуляторной батарее позволяет принимать на себя мощность ответственных потребителей (неотключаемых) с момента отключения газопоршневой автономной электростанции до момента запуска резервного дизель-генератора, что дает возможность держать резервный дизель-генератор в холодном резерве. Выполнение схемы устройства обеспечивает бесперебойное электроснабжение ответственных потребителей и имеет лучшие экономические показатели. На чертеже (фиг.1) представлена принципиальная электрическая схема устройства бесперебойного электроснабжения ответственных потребителей, на котором:
1 - газопоршневая автономная электростанция,
2 - резервный дизель-генератор,
3 - блок развязки с энергосистемой,
4 - шины переменного тока,
5 - инвертор,
6 - шины постоянного тока,
7 - выпрямитель,
8 - источник бесперебойного питания или аккумулятор,
9 - ответственные потребители (неотключаемые),
10 - частично отключаемые потребители (вторая ступень автоматической разгрузки),
11 - полностью отключаемые потребители (первая ступень автоматической разгрузки),
12 - выключатель, использующийся для подключения автономной электростанции или аккумуляторной батареи к шине переменного тока,
13 - выключатель, использующийся для подключения дизель-генератора,
14 - средства автоматического отключения частично отключаемых потребителей,
15 - средства автоматического отключения полностью отключаемых потребителей,
16 - система управления.
Устройство бесперебойного электроснабжения ответственных потребителей, подключенное к газопоршневой автономной электростанции 1, содержит блок развязки с энергосистемой 3, состоящей из выпрямителя 7, соединенного последовательно через шины 6 постоянного тока с инвертором 5. К шине постоянного тока подключен источник бесперебойного питания или аккумуляторная батарея, принимающая на себя мощность ответственных потребителей (неотключаемых) с момента отключения газопоршневой автономной электростанции до момента запуска резервного дизель-генератора. Выход выпрямителя 7 соединен со входом инвертора 5. Блок развязки с энергосистемой 3 параллельно с резервным дизель-генератором 2 подключен к шине 4 переменного тока, от которой запитаны через средства автоматического отключения 14, 15 потребители энергоснабжения 10, 11 различной степени ответственности и напрямую ответственные потребители 9. Система управления 16 подключена к газопоршневой электростанции, дизель-генератору и источнику бесперебойного питания. Предлагаемое устройство бесперебойного электроснабжения ответственных потребителей работает следующим образом.
Устройство обеспечивает электроснабжением следующие виды потребителей: ответственные потребители 9 (гарантированного электроснабжения, не должны отключаться ни при каких обстоятельствах), потребители 10 частично гарантированного электроснабжения и потребители 11 полностью отключаемые.
В штатной ситуации необходимая потребителям мощность обеспечивается газопоршневой автономной электростанцией 1 через выпрямитель 7 и инвертор 5.
В случае аварийного отключения газопоршневой автономной электростанции 1 и до момента запуска резервного дизель-генератора 2 нагрузку ответственных потребителей (неотключаемых) принимает на себя источник бесперебойного питания или аккумуляторная батарея. После запуска резервный дизель-генератор начинает работать в возможном режиме дефицита мощности, при этом происходит медленное снижение частоты вращения резервного дизель-генератора 2 (скорость падения частоты вращения тем выше, чем больше дефицит мощности). Для восстановления номинальной частоты вращения и напряжения резервного дизель-генератора срабатывает первая ступень частотной разгрузки средств автоматического отключения потребителей 15. При этом отключаются неответственные потребители 11 и дефицит мощности уменьшается. Если отключения данных потребителей окажется недостаточо и будет продолжаться снижение частоты, то отключается следующая ступень частотной разгрузки. Число ступеней частотной разгрузки определяется в каждом конкретном случае по необходимости. Алгоритм переключений между тремя источниками электроснабжения заложен в системе управления, которая предназначена для согласования работы газопоршневой электростанции, дизель-генератора и источника бесперебойного питания.
Поскольку мощность резервного дизель-генератора не ниже мощности ответственных потребителей, они при данном режиме получают гарантированное электроснабжение без больших провалов частоты и напряжения.
Известные и необходимые для подобных систем устройства, такие как защита от коротких замыканий, синхронизации, защита от повторного включения после сбоя в энергосистеме и т.п., используются традиционно по своему прямому назначению. Поэтому на схеме не указаны и в описании не рассматриваются.
Процент превышения мощности потребителей над мощностью генератора определяется характеристиками допустимых режимов самого генератора.
Таким образом, предлагаемое устройство гарантированного электроснабжения ответственных потребителей значительно проще известных и обеспечивает решение поставленной задачи.
Claims (1)
- Устройство гарантированного электроснабжения ответственных потребителей, подключенное к газопоршневой автономной электростанции, содержащее резервный дизель-генератор; блок развязки с энергосистемой, состоящей из выпрямителя, соединенного последовательно через шины постоянного тока с инвертором и подключенный к шине постоянного тока источник бесперебойного питания или аккумуляторную батарею, принимающую на себя мощность ответственных потребителей (неотключаемых) с момента отключения газопоршневой автономной электростанции до момента запуска резервного дизель-генератора; выключатель, использующийся для подключения автономной электростанции или аккумуляторной батареи к шине переменного тока; выключатель, использующийся для подключения дизель-генератора; средства автоматического отключения полностью отключаемых потребителей электроснабжения различной степени ответственности и напрямую ответственных потребителей; систему управления, подключенную к газопоршневой электростанции, дизель-генератору и источнику бесперебойного питания; шину переменного тока, от которой запитаны через средства автоматического отключения электроснабжения потребителей различной степени ответственности и напрямую ответственные потребители, отличающееся тем, что газопоршневая автономная электростанция подключена к шине переменного тока через блок развязки с энергосистемой, а источник бесперебойного питания или аккумуляторная батарея подключены к шине постоянного тока, расположенной между выходом выпрямителя и входом инвертора.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009108826/07A RU2410816C2 (ru) | 2009-03-10 | 2009-03-10 | Устройство гарантированного электроснабжения ответственных потребителей |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009108826/07A RU2410816C2 (ru) | 2009-03-10 | 2009-03-10 | Устройство гарантированного электроснабжения ответственных потребителей |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009108826A RU2009108826A (ru) | 2010-09-20 |
| RU2410816C2 true RU2410816C2 (ru) | 2011-01-27 |
Family
ID=42938759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009108826/07A RU2410816C2 (ru) | 2009-03-10 | 2009-03-10 | Устройство гарантированного электроснабжения ответственных потребителей |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2410816C2 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2457598C1 (ru) * | 2011-06-07 | 2012-07-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" | Устройство бесперебойного электроснабжения |
| RU2481688C1 (ru) * | 2012-02-13 | 2013-05-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" | Устройство гарантированного электроснабжения |
| RU2678820C1 (ru) * | 2017-12-07 | 2019-02-04 | Акционерное общество "Системный оператор Единой энергетической системы" | Система автономного резервного электроснабжения на базе дистанционно управляемой дизель-генераторной установки |
| RU220214U1 (ru) * | 2023-04-20 | 2023-09-01 | Общество с ограниченной ответственностью "Алтайские моторы" | Устройство управления дизель-генераторной установкой на базе синхронного генератора и силового агрегата |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113866633B (zh) * | 2021-09-18 | 2024-01-19 | 西安热工研究院有限公司 | 发电厂保安电源系统柴油发电机进行带负载试验的方法 |
-
2009
- 2009-03-10 RU RU2009108826/07A patent/RU2410816C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2457598C1 (ru) * | 2011-06-07 | 2012-07-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" | Устройство бесперебойного электроснабжения |
| RU2481688C1 (ru) * | 2012-02-13 | 2013-05-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" | Устройство гарантированного электроснабжения |
| RU2678820C1 (ru) * | 2017-12-07 | 2019-02-04 | Акционерное общество "Системный оператор Единой энергетической системы" | Система автономного резервного электроснабжения на базе дистанционно управляемой дизель-генераторной установки |
| RU220214U1 (ru) * | 2023-04-20 | 2023-09-01 | Общество с ограниченной ответственностью "Алтайские моторы" | Устройство управления дизель-генераторной установкой на базе синхронного генератора и силового агрегата |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2009108826A (ru) | 2010-09-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11073807B2 (en) | Method and apparatus for activation and de-activation of power conditioners in distributed resource island systems using low voltage AC | |
| KR100997314B1 (ko) | 백업 전원시스템 | |
| US6559559B2 (en) | Power system utilizing a DC bus | |
| AU2018227610B2 (en) | Extending black-start availability using energy storage systems | |
| KR20010071284A (ko) | 파워시스템 | |
| RU2503114C1 (ru) | Устройство бесперебойного автоматического включения резерва | |
| CN101390268A (zh) | 使用了燃料电池的备用电源系统 | |
| AU2016101769B4 (en) | Power system and method | |
| KR101805273B1 (ko) | 온라인 ups 기능이 내장된 에너지 저장 시스템 및 그 동작 방법 | |
| RU2410816C2 (ru) | Устройство гарантированного электроснабжения ответственных потребителей | |
| US9614400B2 (en) | DC energy store systems and methods of operating the same | |
| CN104578154A (zh) | 一种给煤机低电压穿越的方法 | |
| KR20140087930A (ko) | 배터리 에너지 저장 시스템 및 그의 제어 방법 | |
| JP2017055508A (ja) | 系統連系装置 | |
| RU2321936C1 (ru) | Устройство бесперебойного питания ответственных потребителей | |
| JP2012253842A (ja) | 電力供給システム | |
| RU2481688C1 (ru) | Устройство гарантированного электроснабжения | |
| RU2576664C1 (ru) | Устройство бесперебойного электроснабжения | |
| CN204349463U (zh) | 一种给煤机低电压穿越的装置 | |
| JP2006246648A (ja) | 電源系統連系システム | |
| RU148724U1 (ru) | Устройство бесперебойного питания с автоматическим включением резервного питания | |
| KR101707726B1 (ko) | 다수의 에너지 저장 장치의 계통 분리 제어 시스템 및 방법 | |
| KR101081583B1 (ko) | 단일 정류부를 이용한 듀얼인버터 방식의 선택적 부하 이중화 방식의 무정전 전원장치 | |
| JP2012055033A (ja) | 分散電源設備の系統連系復旧装置及び方法 | |
| CN209029976U (zh) | 具有监控功能的不间断电源系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110311 |