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一、應(yīng)用背景

年末歲尾，煤礦安全生產(chǎn)工作更加容不得絲毫疏忽。電網(wǎng)供電系統(tǒng)可靠性雖然日益提升，但斷電在某種程度上無法完全規(guī)避，煤礦也可能會(huì)出現(xiàn)完全沒有電力供應(yīng)的環(huán)境，因此需要柴油發(fā)電機(jī)或儲(chǔ)能設(shè)備提供生產(chǎn)施工所需要的穩(wěn)定電力。

二、解決方案

在長(zhǎng)期負(fù)載較小的情況下，如主要負(fù)載停機(jī)，僅提供照明、空調(diào)等電源時(shí)，柴發(fā)停機(jī)，由儲(chǔ)能系統(tǒng)提供電源，減少柴發(fā)的輕載運(yùn)行時(shí)間，從而達(dá)到節(jié)能的目的；傳統(tǒng)柴發(fā)在負(fù)載啟動(dòng)過程中，沖擊電流易導(dǎo)致柴發(fā)保護(hù)停機(jī)，儲(chǔ)能系統(tǒng)配合柴發(fā)出力，提高了柴油發(fā)電機(jī)的抗沖擊能力，保證了柴油發(fā)電機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性。

對(duì)比傳統(tǒng)的發(fā)電機(jī)組臨時(shí)供電方案，儲(chǔ)能電站+柴油發(fā)電機(jī)的模式可提高發(fā)電機(jī)組燃油效率低、獨(dú)立供電帶載能力、供電可靠性。

三、典型案例

1、方案選擇

應(yīng)急電源系統(tǒng)考慮10kV電壓等級(jí)負(fù)荷為副井提升機(jī)1600kW，通風(fēng)機(jī)2×710kW，主排水泵2240kW，應(yīng)急總負(fù)荷為5260kWh。應(yīng)急負(fù)載順序?yàn)樘嵘?通風(fēng)，最后是水泵。且應(yīng)急負(fù)載在啟動(dòng)過程中存在電流沖擊。方案選擇2MW柴發(fā)加10kV 3.3MW/3.3MWh系統(tǒng)配置。

2、運(yùn)行策略

儲(chǔ)能系統(tǒng)始終并網(wǎng)運(yùn)行處于熱備用狀態(tài)，柴發(fā)處于冷備用狀態(tài)。

當(dāng)需要應(yīng)急電源使用時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)采用虛擬同步機(jī)加電流限制技術(shù)實(shí)現(xiàn)應(yīng)急負(fù)載的無沖擊空載啟動(dòng)。

儲(chǔ)能系統(tǒng)以及負(fù)載穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，給柴發(fā)系統(tǒng)發(fā)送開機(jī)命令將柴發(fā)與儲(chǔ)能并聯(lián)運(yùn)行，同時(shí)設(shè)置柴發(fā)系統(tǒng)按比例輸出功率，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

針對(duì)提升機(jī)下放能量回饋部分有儲(chǔ)能吸收，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行以及能量回收。

提升機(jī)和排水系統(tǒng)不同時(shí)帶載工作，及提升系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)和排水系統(tǒng)空載啟動(dòng)后，優(yōu)先滿足提升系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)工作需求。當(dāng)提升系統(tǒng)完成提升后，排水系統(tǒng)才能進(jìn)行排水工作。  

3、項(xiàng)目概況

本項(xiàng)目?jī)?chǔ)能系統(tǒng)建設(shè)規(guī)模為3.3MW/3.3MWh，其中3.3MW/3.3MWh一個(gè)單元，共計(jì)1個(gè)單元，儲(chǔ)能單元電池采用磷酸鐵鋰電池，系統(tǒng)采用高壓級(jí)聯(lián)直掛技術(shù)路線，儲(chǔ)能系統(tǒng)電壓為10kV。

本項(xiàng)目柴油發(fā)電機(jī)組容量為2.2MW，發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速1500r/min，額定電壓10500V，相數(shù)及接法三相三線，柴油機(jī)功率2405/2646KW，吸氣方式渦輪增壓、水空中冷，排量105.56L，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電子調(diào)速。 

四、功能優(yōu)點(diǎn)

并離網(wǎng)、四象限運(yùn)行

該產(chǎn)品具有并網(wǎng)和離網(wǎng)運(yùn)行兩種功能，并網(wǎng)時(shí)可作為儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行削峰填谷和峰谷套利，離網(wǎng)運(yùn)行時(shí)可作為應(yīng)急電源使用，滿足關(guān)鍵負(fù)荷供電。

電能質(zhì)量高

級(jí)聯(lián)產(chǎn)品采用載波移相技術(shù)可以提高電能質(zhì)量，降低電網(wǎng)公司對(duì)裝置的考核壓力。

自動(dòng)冗余

當(dāng)單元運(yùn)行故障狀態(tài)時(shí)，配合自動(dòng)旁路技術(shù)，可快速切除故障實(shí)現(xiàn)裝置自動(dòng)重啟，減少設(shè)備非正常運(yùn)行時(shí)間。

占地面積小、效率高

由于無需升壓變壓器可省去相應(yīng)占地面積，同時(shí)無升壓變壓器的損耗，可提升2%的系統(tǒng)效率。

抗沖擊能力強(qiáng)

該產(chǎn)品采用虛擬阻抗技術(shù)可輕松應(yīng)對(duì)變壓器合閘沖擊性工況，而不會(huì)導(dǎo)致裝置過流故障，提高供電可靠性。

柴發(fā)聯(lián)合運(yùn)行

該現(xiàn)場(chǎng)采用10kV3.3MW3.3MWh級(jí)聯(lián)儲(chǔ)能應(yīng)急電源與10kV2MW柴油發(fā)電機(jī)作為現(xiàn)場(chǎng)備用電源，兩臺(tái)特性不一的電壓源通過協(xié)調(diào)控制器并聯(lián)運(yùn)行，功率分配均衡滿足現(xiàn)場(chǎng)需求。

本套系統(tǒng)是梁寶寺煤礦智能安全綠色礦山建設(shè)新舉措，根據(jù)安全和綠色發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需求，創(chuàng)新采用“柴發(fā)+儲(chǔ)能”模式，為煤礦行業(yè)又樹立了一個(gè)新的標(biāo)桿案例。

下一步，新風(fēng)光將繼續(xù)用創(chuàng)新突破技術(shù)邊界，用質(zhì)量筑牢事業(yè)根基，用誠(chéng)信贏得客戶信賴，打造國(guó)際一流的“少用電、用好電、再生電、防爆電、存儲(chǔ)電”高質(zhì)優(yōu)價(jià)的全生命周期解決方案，為客戶創(chuàng)造最大價(jià)值。 

原標(biāo)題：行業(yè)新標(biāo)桿！新風(fēng)光推出“柴發(fā)+儲(chǔ)能” 應(yīng)急供電系統(tǒng)解決方案