- 產(chǎn)品簡介
儲(chǔ)能型應(yīng)急電源是基于國家儲(chǔ)能政策導(dǎo)向及市場需要而設(shè)計(jì)的新一代應(yīng)急電源解決方案。該產(chǎn)品可靠、綠色、高效，不僅能夠在工業(yè)生產(chǎn)中提供應(yīng)急電力保障，還可借助靈活的負(fù)荷管理能力，利用峰谷電價(jià)差異實(shí)現(xiàn)削峰填谷，從而幫助用戶降低用電成本。在偏遠(yuǎn)礦區(qū)、海島等無網(wǎng)或弱網(wǎng)環(huán)境下，其離網(wǎng)運(yùn)行模式可由儲(chǔ)能系統(tǒng)獨(dú)立供電，確保關(guān)鍵負(fù)荷的持續(xù)運(yùn)行。
- 產(chǎn)品特點(diǎn)
經(jīng)濟(jì)性突出：通過峰谷電價(jià)差異實(shí)現(xiàn)電費(fèi)節(jié)約，長期使用回報(bào)率高。
智能化管理：支持依據(jù)峰谷時(shí)段自動(dòng)設(shè)定充電時(shí)間，實(shí)現(xiàn)電能智能調(diào)配，并配備智能電池管理系統(tǒng)（BMS），實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障報(bào)警，做到低維護(hù)甚至免維護(hù)。
儲(chǔ)能單元先進(jìn)：采用壽命更長、支持快速充放且具備輕量化設(shè)計(jì)的儲(chǔ)能電池，兼顧高效與耐久。
5.1 低壓儲(chǔ)能型
通常指直流側(cè)電壓低于1000V的系統(tǒng)，其典型電壓范圍在48V至800V之間，交流側(cè)通常為220V/380V，它常見于分布式、小容量場景。
- 系統(tǒng)組成
功率支撐單元：由雙向變流器、隔離變壓器、高壓并網(wǎng)柜及相應(yīng)電控裝置組成，實(shí)現(xiàn)電能的變換、隔離與并網(wǎng)控制。
能量支撐單元：包含鋰電池系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)（BMS）、電池預(yù)制艙及相關(guān)電控設(shè)備，負(fù)責(zé)電能的存儲(chǔ)與管理。
電站管理系統(tǒng)：涵蓋能量管理系統(tǒng)（EMS）的軟硬件以及各類輔助子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電站整體的監(jiān)控、調(diào)度與運(yùn)行維護(hù)。
- 工作模式
- 并網(wǎng)避峰填谷模式?
在電網(wǎng)用電谷段，系統(tǒng)對能量支撐單元（電池）進(jìn)行充電；在用電峰段，電池向電網(wǎng)放電。該模式可自動(dòng)投入運(yùn)行，有助于降低礦井的綜合用電成本。
- 并網(wǎng)平滑負(fù)荷波動(dòng)模式?
在用電谷段完成充電后，除計(jì)劃性放電時(shí)段外，系統(tǒng)自動(dòng)切換至平滑負(fù)荷波動(dòng)模式，以抑制電網(wǎng)負(fù)荷的瞬時(shí)波動(dòng)，提高供電穩(wěn)定性。
- 離網(wǎng)運(yùn)行模式?
當(dāng)主通風(fēng)機(jī)雙回路電源均失電時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)為離網(wǎng)運(yùn)行，為關(guān)鍵負(fù)荷應(yīng)急供電（包括：主通風(fēng)機(jī)、排水泵、架空乘人裝置；其他輔助應(yīng)急電源；調(diào)度指揮中心應(yīng)急用電）。該系統(tǒng)具備承受一級保安負(fù)荷啟動(dòng)沖擊、變壓器投切勵(lì)磁涌流沖擊的能力，并可保障當(dāng)前所有一級保安負(fù)荷持續(xù)正常運(yùn)行2小時(shí)。
此外，系統(tǒng)在離網(wǎng)模式下具備黑啟動(dòng)能力，其配置容量不僅滿足一級保安負(fù)荷需求，還可同時(shí)支撐應(yīng)急電站系統(tǒng)自身控制、空調(diào)、消防等全部子系統(tǒng)的運(yùn)行能量需求。
- 工作原理
用電谷段及深谷時(shí)段（圖5.1-1）：
在電網(wǎng)供電正常時(shí)，切換單元將電網(wǎng)電源直接接入后端負(fù)載為其供電；同時(shí)，電網(wǎng)電源經(jīng)雙向逆變器轉(zhuǎn)換后，為蓄電池組充電。在用電谷段完成充電后，除計(jì)劃性放電時(shí)段外，系統(tǒng)自動(dòng)切換至平滑負(fù)荷波動(dòng)模式，以抑制電網(wǎng)負(fù)荷的瞬時(shí)波動(dòng)，提高供電穩(wěn)定性。
當(dāng)電網(wǎng)故障時(shí)，雙向逆變器從充電模式轉(zhuǎn)為逆變模式，投入運(yùn)行并為后端負(fù)載供電。
平時(shí)段（圖5.1-2）：
在電網(wǎng)正常供電時(shí)，電源經(jīng)過切換單元直接為負(fù)載供電，同時(shí)蓄電池組暫停充電，設(shè)備的輔助電源也由電網(wǎng)提供，此時(shí)雙向逆變器處于待機(jī)狀態(tài)。
當(dāng)電網(wǎng)故障時(shí)，雙向逆變器從充電模式轉(zhuǎn)為逆變模式，為后續(xù)連接的負(fù)載提供電力支持。
用電峰段及尖峰時(shí)段（圖5.1-3）：
電網(wǎng)供電正常時(shí)，切換單元接通電網(wǎng)回路，逆變器工作在并網(wǎng)模式，將蓄電池的直流電逆變?yōu)榻涣麟姴⒒仞佒岭娋W(wǎng)。
當(dāng)電網(wǎng)突然斷電，逆變器自動(dòng)切換至離網(wǎng)模式，此時(shí)切換單元斷開與電網(wǎng)的連接，轉(zhuǎn)為向后端負(fù)載提供電力。
- 技術(shù)規(guī)格表：
5.2 中壓儲(chǔ)能型
中亞儲(chǔ)能型應(yīng)急電源采用直流側(cè)電壓1500V、交流側(cè)電壓660V的功率支撐型雙向變流器，經(jīng)隔離升壓變壓器接入10kV交流母線。
根據(jù)國家能源局、國家礦山安全監(jiān)察局聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)煤礦供用電安全工作的通知》（國能綜通安全〔2021〕110號(hào)）及山西省相關(guān)政策文件要求，所有正常生產(chǎn)建設(shè)礦井必須配備應(yīng)急電源。
- 煤礦應(yīng)實(shí)現(xiàn)雙回路供電，并增設(shè)應(yīng)急備用電源，其容量不應(yīng)低于保安負(fù)荷的120%。應(yīng)急電源的選型由設(shè)計(jì)單位依據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范確定。
- 應(yīng)急電源容量應(yīng)滿足礦井重要一級保安負(fù)荷的用電需求，主要包括：主要通風(fēng)機(jī)、主排水系統(tǒng)、提升人員的提升機(jī)、地面抽采瓦斯泵、地面安全監(jiān)控系統(tǒng)等。
- 礦井應(yīng)配置相應(yīng)的設(shè)備和設(shè)施，確保應(yīng)急電源能夠快速接入。在雙回路均停電的情況下，應(yīng)急電源應(yīng)實(shí)現(xiàn)快速切換，并保障主要通風(fēng)機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備在規(guī)定時(shí)間內(nèi)可靠啟動(dòng)和正常運(yùn)行。
目前行業(yè)內(nèi)普遍采用的應(yīng)急電源方案為：采用直流側(cè)電壓1500V、交流側(cè)電壓660V的功率支撐型雙向變流器，經(jīng)隔離升壓變壓器接入10kV交流母線。
圖5.2-1 中壓儲(chǔ)能型應(yīng)急電源方案示意圖
- 系統(tǒng)構(gòu)成
升壓一體倉、PCS儲(chǔ)能變流器，升壓變壓器 并網(wǎng)柜
- 工作模式
該設(shè)備具備以下三種工作模式：
- 并網(wǎng)避峰填谷模式?
在電網(wǎng)用電谷段，系統(tǒng)對能量支撐單元（電池）進(jìn)行充電；在用電峰段，電池向電網(wǎng)放電。該模式可自動(dòng)投入運(yùn)行，有助于降低礦井的綜合用電成本。
- 并網(wǎng)平滑負(fù)荷波動(dòng)模式?
在用電谷段完成充電后，除計(jì)劃性放電時(shí)段外，系統(tǒng)自動(dòng)切換至平滑負(fù)荷波動(dòng)模式，以抑制電網(wǎng)負(fù)荷的瞬時(shí)波動(dòng)，提高供電穩(wěn)定性。
- 離網(wǎng)運(yùn)行模式?
當(dāng)主通風(fēng)機(jī)雙回路電源均失電時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)為離網(wǎng)運(yùn)行，為關(guān)鍵負(fù)荷應(yīng)急供電（包括：主通風(fēng)機(jī)、排水泵、架空乘人裝置；其他輔助應(yīng)急電源；調(diào)度指揮中心應(yīng)急用電）。該系統(tǒng)具備承受一級保安負(fù)荷啟動(dòng)沖擊、變壓器投切勵(lì)磁涌流沖擊的能力，并可保障當(dāng)前所有一級保安負(fù)荷持續(xù)正常運(yùn)行2小時(shí)。
此外，系統(tǒng)在離網(wǎng)模式下具備黑啟動(dòng)能力，其配置容量不僅滿足一級保安負(fù)荷需求，還可同時(shí)支撐應(yīng)急電站系統(tǒng)自身控制、空調(diào)、消防等全部子系統(tǒng)的運(yùn)行能量需求。
- 產(chǎn)品特點(diǎn)
高度集成、靈活應(yīng)用
采用一體化高度集成設(shè)計(jì)，具備優(yōu)異的整體性與靈活性，便于運(yùn)輸、安裝和維護(hù)。
系統(tǒng)部署簡便，運(yùn)維友好，并可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行靈活擴(kuò)展。
內(nèi)置升壓變壓器，可完美匹配10kV及以下電壓等級。
PCS與升壓變的容量支持按用戶需求靈活選配，適應(yīng)多樣化應(yīng)用場景。
直流側(cè)采用1500V寬電壓系統(tǒng)，配置靈活，兼容性強(qiáng)。
設(shè)備提供RS485、以太網(wǎng)、CAN等多種通訊接口，支持Modbus/RTU、Modbus/TCP、IEC104、IEC61850、CAN2.0B等多種通訊協(xié)議，便于系統(tǒng)集成與遠(yuǎn)程管理。
高效穩(wěn)定、安全可靠
采用轉(zhuǎn)換效率優(yōu)異的三電平PCS拓?fù)洌罡咝蔬_(dá)99%，集成艙最大轉(zhuǎn)換效率可達(dá)98%，并具備快速功率調(diào)度響應(yīng)能力。
支持110%長期過載，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。
整體防護(hù)等級達(dá)IP54（PCS為IP65），可適應(yīng)復(fù)雜戶外環(huán)境。
具備防孤島功能，兼容多種電池類型，提供全面的變流器與電池保護(hù)。
電氣保護(hù)體系完善，支持分級聯(lián)動(dòng)機(jī)制，全方位保障電池系統(tǒng)安全
智慧友好、功能完善
支持PQ、VF、VSG等工作模式的實(shí)時(shí)無縫切換。
提供本地與遠(yuǎn)程通信接口，可實(shí)現(xiàn)就地實(shí)時(shí)監(jiān)控與遠(yuǎn)程集中監(jiān)控。
具備有功、無功獨(dú)立調(diào)節(jié)功能，并支持在電網(wǎng)無電狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)黑啟動(dòng)。
可參與系統(tǒng)調(diào)頻與調(diào)壓，有效提升電網(wǎng)穩(wěn)定性與電能質(zhì)量。
具備高電壓穿越與低電壓穿越功能，確保在電網(wǎng)電壓異常時(shí)持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行
