RU97120229A - Способ и устройство для покрытия пикового потребления энергии в сетях переменного или трехфазного тока - Google Patents

Claims (27)

1. Способ для покрытия пикового потребления энергии в электрических сетях переменного или трехфазного тока с множеством потребителей (11, 12), из которых, по меньшей мере, часть (11) снабжена аварийным снабжением электроэнергией, содержащим аккумуляторы (13) и питаемые от сети (14) выпрямители (15), отличающийся тем, что при возникновении кратковременной пиковой нагрузки в сети (14) часть энергии из аккумуляторов (13) индивидуальных, децентрализованных сетей (23) аварийного электроснабжения через инверторы (16) отдают в сеть (14) так долго, пока существует пиковая нагрузка и в аккумуляторах (15) еще имеется достаточно энергии для аварийного электроснабжения.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что из аккумуляторов (13) для покрытия пиковой нагрузки сети (14) отбирают только столько энергии, что количество энергии в сетях аварийного электроснабжения падает максимально на 50%, предпочтительно, максимально на 30-40% и, в частности, максимально на 20% от максимального количества энергии.

3. Способ по пп.1 или 2, отличающийся тем, что энергию сетей (23) аварийного электроснабжения предоставляют в распоряжение через несколько миллисекунд.

4. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что из аккумуляторов (13) в режиме отдачи энергии для покрытия пиковой нагрузки отбирают ток такой величины, что аккумуляторы (13) при поддержании достаточного для работы инверторов (16) напряжения могут отдать только часть их емкости.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что эта часть составляет 10-50%, предпочтительно, 20-40% и, в частности, 30%.

6. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что энергию из аккумуляторов (13) для покрытия пиковой нагрузки предоставляют в распоряжение только на несколько ми- нут, предпочтительно, на 1-20 минут и, в частности, на 2-10 минут.

7. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что из аккумуляторов (13) в режиме отдачи энергии для покрытия пиковой нагрузки отбирают ток величиной, составляющей, в основном, 100% часовой емкости, в режиме аварийного электроснабжения отбирают ток величиной максимально до 20%, в частности, порядка 10% часовой емкости.

8. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что напряжение сети (23) аварийного электроснабжения с помощью прибора (29) регулирования постоянного напряжения поддерживают на, по меньшей мере в основном, постоянном заданном значении.

9. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что из аккумуляторов (13) в режиме отдачи энергии для покрытия пиковой нагрузки в течение короткого времени отбирают энергию с такой интенсивностью, что напряжение аккумуляторов (13) падает явно ниже предусмотренного для работы сети (23) аварийного электроснабжения номинального значения.

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что из аккумуляторов (13) в режиме отдачи энергии для покрытия пиковой нагрузки в течение короткого времени отбирают энергию с такой интенсивностью, что напряжение аккумуляторов (13) падает на 10-30%, в частности, на 20% ниже предусмотренного для работы сети (23) аварийного электроснабжения номинального значения или напряжения полного заряда аккумуляторов.

11. Способ по п.10 с, по меньшей мере, одним набором аккумуляторов (13), поставляющих постоянное напряжение, в основном, 220 В, отличающийся тем, что отбор энергии из аккумуляторов (13) в режиме отдачи энергии для покрытия пиковой нагрузки производят в течение короткого времени до падения постоянного напряжения аккумуляторов (13) до 170-190 В, в частности, до 180 В.

12. Способ по одному из пп.8-11, отличающийся тем, что параллельно прибору (29) регулирования постоянного напряжения подключают выпрямительное устройство (30) в направлении пропускания тока, которое при потреблении тока аварийного электроснабжения, превышающего максимальный ток прибора (29) регулирования постоянного напряжения, обеспечивает полностью или частично подвод постоянного тока.

13. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что емкость аккумуляторов (13) увеличивают в 2-10 раз, предпочтительно, в 4-8 раз и, в частности, примерно, в 6 раз по сравнению с нормальной емкостью, предусмотренной для сети (23) аварийного электроснабжения.

14. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что потребитель (11) представляет собой уровень низкого напряжения величиной, например, 400 В в трансформаторной подстанции.

15. Устройство для покрытия пикового потребления энергии в электрических сетях переменного или, трехфазного тока с множеством потребителей (11, 12), из которых, по меньшей мере, часть (11) снабжена аварийным снабжением электроэнергией, содержащим аккумуляторы (13) и служащие для их зарядки, питаемые от сети (14) выпрямители (15), в частности, для осуществления способа по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что, по меньшей мере, значительная часть всех имеющих сеть (23) аварийного электроснабжения потребителей (11) дополнительно оснащена, по меньшей мере, одним питаемым от аккумуляторов (13) инвертором (16), который выполнен с возможностью подключения с помощью управляющего прибора (18) вместо выпрямителя (15) сети (14) и имеет такую пропускную емкость по току, что аккумуляторы (13) при подключении инверторов (16) к сети в течение короткого времени, равного нескольким минутам, предпочтительно, 1-20 минутам и, в частности, 2-10 минутам, выполнены с возможностью отдачи значительной части своей энергии, предпочтительно, 10-50%, целесообразно 20-40%, в частности, 30% в сеть (14).

16. Устройство по п.15, отличающееся тем, что управляющий прибор (18) управляющими линиями (20, 24) соединен с центральной станцией управления (19) сети или с аккумуляторами (13), а другой управляющей линией (25) соединяет инвертор с сетью (14), если - необходимо покрыть кратковременную пиковую нагрузку сети (14) и - состояние заряда соответствующих накопителей электрической энергии, в частности, аккумуляторов (13), это позволяет, и отсоединяет от сети (14), если одно из вышеуказанных условий больше не выполняется.

17. Устройство по п.15 или 16, отличающееся тем, что инвертор (16) выполнен с возможностью соединения с сетью (14) вместо выпрямителя (15) с помощью приведения в действие уп- равляемого переключателя (17).

18. Устройство по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что выпрямитель (15) и инвертор (16) объединены в реверсивный преобразователь (21), который выполнен с возможностью включения с помощью управляющего прибора (18) через управляющую линию (25) в качестве выпрямителя (15) или инвертора (16).

19. Устройство по одному из пп.15-18, отличающееся тем, что сеть (14) является трехфазной сетью среднего напряжения, например, 20 кВ, к которой потребители (11, 12) подключены через трансформаторы (22), подающие низкое переменное или трехфазное напряжение, например, 400 В.

20. Устройство по п.19, отличающееся тем, что накопители электрической энергии, в частности, аккумуляторы (13) подают в сеть (23) аварийного электроснабжения низкое постоянное напряжение, например, 220 В.

21. Устройство по одному из пп.15-20, отличающееся тем, что между аккумуляторами (13) и потребителями (31) аварийного электроснабжения включен прибор (29) регулирования постоянного напряжения, который поддерживает подаваемое к потребителям (31) аварийного электроснабжения напряжение до заданного падения напряжения аккумуляторов (13), по меньшей мере в основном, постоянным.

22. Устройство по п.21, отличающееся тем, что прибор регулирования постоянного напряжения является повышающим регулятором (29).

23. Устройство по п.21 или 22, отличающееся тем, что прибор (29) регулирования постоянного напряжения поддерживает подаваемое к потребителям (31) аварийного электроснабжения напряжение, по меньшей мере, в основном, постоянным до падения напряжения аккумуляторов на 10-30%, в частности, примерно, на 20% ниже величины, соответствующей полному заряду.

24. Устройство по одному из пп.21-23 с, по меньшей мере, одним набором аккумуляторов (13), поставляющим постоянное напряжение, в основном, 220 В, отличающееся тем, что прибор (29) для регулирования постоянного напряжения выполнен так, что отбор энергии из аккумуляторов (13) в режиме покрытия пиковой нагрузки происходит до падения напряжения аккумуляторов (13) до 170-190 В, в частности, примерно, до 180 В.

25. Устройство по одному из пп.21-24, отличающееся тем, что параллельно прибору (29) регулирования постоянного напряжения подключено выпрямительное устройство (30) в направлении пропускания тока, которое при потреблении тока аварийного электроснабжения, превышающего максимальный ток прибора (29) регулирования постоянного напряжения, обеспечивает полностью или частично подвод постоянного тока.

26. Устройство по одному из пп.15-25, отличающееся тем, что емкость аккумуляторов (13) увеличена в 2-10 раз, предпочтительно, в 4-8 раз и, в частности, примерно в 6 раз по сравнению с нормальной емкостью, предусмотренной для сети (23) аварийного электроснабжения.

27. Устройство по одному из пп.15-26, отличающееся тем, что потребитель (11) представляет собой уровень низкого напряжения величиной, например, 400 В в трансформаторной подстанции.