本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种电厂应急电源系统。
背景技术
核电站采用纵深防御原则，从设备、措施上为核电站安全提供多重保护。应急电源为核电站重要保护设备，它与核电站正常电源系统共同构成厂用电系统，为厂内所有的用电设备提供安全可靠的供电。应急电源必须保证在正常运行工况、事故工况期间或事故工况后为核电站的应急安全设备提供电源，以执行安全功能。
现有技术中的一种应急电源系统主要包括柴油发电机和厂址附加柴油发电机，柴油发电机是固定式的应急电源，每个核电机组包括两列应急电源，此外一个核电厂址还配置一台厂址附加柴油发电机，设备容量与柴油发电机一致。但是，这种应急电源系统具有以下缺点：1)厂址附加柴油发电机容量为厂址共用，无法满足同厂址多机组失电事故要求；2)当洪水、海啸、泥石流等情形下，固定式柴油发电机的电气系统将有可能因为水淹而失效，供油管道、空气管道可能因为外部冲击而损坏，这些都会导致柴油机组无法启动，进而无法提供应急电源，无法为核电站提供反应堆芯余热排出和乏燃料水池冷却的功力，这将导致核电站出现灾难性后果；3)应急电源均为柴油发电机组提供，可能出现共模故障风险；4)应急柴油机在正常情况长期为热备用状态，运行和维护成本高，导致核电站建造、运营经济性降低。
现有技术中的另一种应急电源系统在上述应急电源系统上进行改进，增加后备柴油发电机组作为全厂失电的应急电源，机组单堆配置一台后备柴油发电机组。但是，这种应急电源系统仍具有以下缺点：1)新增一台柴油发电机组的投资超核电总造价成本1％，导致核电建造经济性下降；2)新增附加柴油机仍为固定式柴油机，受水淹的工况影响，在某些超设计基本事故下可能出现无法提供应急电源，同时可能出现共模故障风险。
技术实现要素：
本发明针对现有技术中存在的问题，提供了一种电厂应急电源系统，能够兼顾应急电源的可靠性以及电厂建造、运营的经济性。
本发明就上述技术问题而提出的技术方案如下：
本发明提供一种电厂应急电源系统，包括：
管理中心，用于在厂用电系统和应急发电机停止供电时，发送车辆调度指令；
至少一台应急供电车，与所述管理中心无线连接，每一所述应急供电车包括动力系统，每一所述应急供电车用于在未接收到所述车辆调度指令时，通过所述动力系统驱动车辆作业；在接收到所述车辆调度指令时，根据所述车辆调度指令移动至核电厂或热电厂内部，使所述动力系统与核电厂或热电厂的应急母线连接，以通过所述动力系统向厂内负荷供电。
进一步地，每一所述应急供电车还包括与所述管理中心无线连接的通信系统，所述动力系统包括车载供能系统；
每一所述应急供电车具体用于在所述通信系统未接收到所述车辆调度指令时，通过所述车载供能系统提供能量，以驱动车辆执行运输、载客作业；在所述通信系统接收到所述车辆调度指令时，根据所述车辆调度指令并通过所述动力系统将车辆移动至核电厂或热电厂内部，使所述车载供能系统与核电厂或热电厂的应急母线连接，以通过所述车载供能系统向厂内负荷供电。
进一步地，所述管理中心具体包括：
应急指挥中心，用于在厂用电系统和应急发电机停止供电时，发送调度请求；
车辆调度中心，分别与所述应急指挥中心、每一所述应急供电车的通信系统无线连接，用于接收所述调度请求，并向满足所述调度请求的应急供电车发送车辆调度指令。
进一步地，所述调度请求包括调度策略；
所述车辆调度中心具体用于采集每一所述应急供电车的状态信息，并向状态信息满足所述调度策略的应急供电车发送车辆调度指令；所述状态信息包括车辆位置信息、剩余燃料信息、剩余电力信息和车辆作业状态。
进一步地，所述电厂应急电源系统还包括：
应急供电接驳口，与所述应急母线连接，用于为所述应急供电车的车载供能系统提供与所述应急母线连接的接口。
进一步地，所述电厂应急电源系统还包括：
转换模块，连接在所述应急供电接驳口和所述应急母线之间，用于在所述应急供电车的供电模块接入所述应急供电接驳口后，将所述供电模块输出的电压转换为厂内负荷所需的电压，并传输至所述应急母线。
进一步地，所述转换模块具体包括：
直流转换器，连接在所述应急供电接驳口和直流总线之间，用于在所述应急供电车的动力系统接入所述应急供电接驳口后，将所述动力系统输出的电压转换为直流配电系统所需的电压，并传输至所述直流总线；
交直流转换器，与所述直流总线连接，用于将所述直流总线上的电压转换为交流电压；
变压器，连接在所述交直流转换器和所述应急母线之间，用于将所述交流电压转换为厂内负荷所需的电压，并传输至所述应急母线。
进一步地，所述电厂应急电源系统还包括：
供能站，用于在厂用电系统或应急发电机正常供电时，对所述应急供电车进行充电、加氢、加油、加天然气。
进一步地，所述应急供电车的车载供能系统为蓄电池或燃料电池系统；所述动力系统还包括电动机；
所述应急供电车在处于正常运营作业模式时，通过所述蓄电池或燃料电池系统给所述电动机供电，进而通过所述电动机驱动车辆运行；在处于供电模式时，通过所述蓄电池或燃料电池系统给厂内负荷供电。
进一步地，所述应急供电车的车载供能系统包括以燃油、天然气为燃料的油动机和发电机；
所述应急供电车在处于正常运营作业模式时，通过所述油动机驱动车辆运行；在处于供电模式时，通过所述油动机带动所述发电机对厂内负荷供电。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
在厂用电系统出现故障，且应急发电机无法持续供电或能量储备接近耗竭时，通过管理中心发送车辆调度指令，调度至少一台应急供电车进入电厂内部，持续为厂内负荷供电，提高厂用电系统面临突发灾难时的抗灾能力，提高应急电源的可靠性、经济性；在厂用电系统正常供电时，应急供电车处于储能预备状态，执行运输、载客等作业，丰富应急电源的多样性，提高冗余度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一提供的电厂应急电源系统的一种结构示意图；
图2是本发明实施例一提供的电厂应急电源系统的另一种结构示意图；
图3是本发明实施例一提供的电厂应急电源系统的部分结构示意图。
具体实施方式
为了解决现有技术中存在的可靠性差、运行和维护成本高等技术问题，本发明旨在提供一种电厂电动车式应急电源系统，其核心思想是：在厂用电系统出现故障，且应急发电机无法持续供电或能量储备接近耗竭时，通过管理中心发送车辆调度指令，调度至少一台应急供电车进入核电厂内部，持续为厂内负荷供电。本实施例能够提高核电厂厂用电系统面临突发灾难时的抗灾能力，提高应急电源的可靠性、经济性。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例一
本发明实施例提供了一种核电厂应急电源系统，参见图1，该系统包括：
管理中心1，用于在厂用电系统和应急发电机停止供电时，发送车辆调度指令；
至少一台应急供电车2，与所述管理中心1无线连接，每一所述应急供电车2包括动力系统21，每一所述应急供电车用于在未接收到所述车辆调度指令时，通过所述动力系统驱动车辆作业；在接收到所述车辆调度指令时，根据所述车辆调度指令移动至核电厂或热电厂内部，使所述动力系统与核电厂或热电厂的应急母线连接，以通过所述动力系统向厂内负荷供电。
需要说明的是，在核电厂中，应急供电车是将应急电源与核电基地巡回车相结合的车辆，即使核电基地巡回车中的动力系统作为应急电源的核心部分。当厂用电系统出现故障时，例如，地震等自然灾害引起电缆损坏等，先启动应急发电机，应急发电机优选为应急柴油发电机，为厂用电系统提供供电支持，即为厂内负荷供电。当应急柴油发电机因各种原因也无法持续供电时或柴油储备接近耗竭时，管理中心向应急供电车发送车辆调度指令，调用应急供电车，使应急供电车就近驶入核电厂内部，并将应急供电车的动力系统通过应急母线与核电厂厂用电系统接驳，通过动力系统为核电厂内负荷提供电源，使得核电厂关系系统及设备得以持续供电。本发明在热电厂中的应用类似，在此不再详细赘述。本实施例提高厂用电力系统面临突发灾难时的抗灾能力，提高应急电源的可靠性、经济性。另外，本实施例采用分布式发电装置构建应急电源，与大电网配合，可大大提高供电可靠性，可在电网崩溃和意外灾害情况下，维持重要设备的供电。
进一步地，每一所述应急供电车还包括与所述管理中心无线连接的通信系统，所述动力系统包括车载供能系统；
每一所述应急供电车具体用于在所述通信系统未接收到所述车辆调度指令时，通过所述车载供能系统提供能量，以驱动车辆执行运输、载客作业；在所述通信系统接收到所述车辆调度指令时，根据所述车辆调度指令并通过所述动力系统将车辆移动至核电厂或热电厂内部，使所述车载供能系统与核电厂或热电厂的应急母线连接，以通过所述车载供能系统向厂内负荷供电。
需要说明的是，在电厂正常运行时，即在厂用电系统正常供电时，或者在应急发电机供电时，应急供电车处于储能预备状态，应急供电车的动力系统作为驱动，使应急供电车其作为员工的巡回服务车使用，执行运输、载客等作业。现有技术中的应急电源大部分时间处于备用状态，没有其他用途，本实施例将应急电源与核电基地巡回车相结合构成应急供电车，能够发挥应急电源的多元价值，提高应急电源的利用率、经济性，并可丰富核电厂应急电源的多样性，提高冗余度。另外，对于车辆业主来说，为车辆赋予了应急发电功能，可以为车辆业主增加应急发电带来的额外服务收入。
进一步地，如图2所示，所述管理中心1具体包括：
应急指挥中心9，用于在核电厂的应急发电机停止供电时，发送调度请求；
车辆调度中心10，分别与所述应急指挥中心9、每一所述应急供电车2无线连接，用于接收所述调度请求，并向满足所述调度请求的应急供电车发送车辆调度指令。
需要说明的是，每台应急供电车中的通信系统与车辆调度中心无线连接，车辆调度中心与应急指挥中心无线连接。当应急发电机因各种原因也无法持续供电时或柴油储备接近耗竭时，应急指挥中心9通过通信网络向车辆调度控制中心10发出调度请求，由车辆调度控制中心10通过无线网络向满足所述调度请求的应急供电车2发出召集的车辆调度指令，响应车辆调度指令的应急供电车可根据调度安排驶向核电厂或热电厂12，以向核电厂或热电厂关键系统及设备持续供电。
进一步地，所述调度请求包括调度策略；
所述车辆调度中心具体用于采集每一所述应急供电车的状态信息，并向状态信息满足所述调度策略的应急供电车发送车辆调度指令；所述状态信息包括车辆位置信息、剩余燃料信息、剩余电力信息和车辆作业状态。
需要说明的是，应急指挥中心在向车辆调度中心发送调度请求时，会设置调度策略，例如以核电厂为中心以预设距离为半径的调度范围、车辆剩余燃料不低于预设阈值等等。车辆调度中心实时采集每个应急供电车的状态信息，在车辆调度中心接收到应急指挥中心发送的调度请求时，将每个应急供电车的状态信息与调度请求中的调度策略进行匹配，获取满足调度策略的应急供电车，进而向获取的应急供电车发送车辆调度指令。接收到车辆调度指令的应急供电车则响应指令，移动至核电厂或热电厂内部，为厂内负荷供电。
进一步地，如图3所示，所述电厂应急电源系统还包括：
应急供电接驳口4，与所述应急母线3连接，用于为所述应急供电车2的动力系统21提供与所述应急母线3连接的接口。
需要说明的是，核电厂或热电厂中均设有相应的应急供电接驳口，在需要应急供电车进行供电时，应急供电车驶向相应的应急供电接驳口，使应急供电车中的供电模块通过应急供电接驳口与应急母线连接，动力系统通过应急供电接驳口、应急母线向厂内负荷供电。
进一步地，所述电厂应急电源系统还包括：
转换模块，连接在所述应急供电接驳口和所述应急母线之间，用于在所述应急供电车的供电模块接入所述应急供电接驳口后，将所述供电模块输出的电压转换为厂内负荷所需的电压，并传输至所述应急母线。
具体地，如图3所示，所述转换模块包括：
直流转换器5，连接在所述应急供电接驳口4和直流总线8之间，用于在所述应急供电车2的动力系统21接入所述应急供电接驳口4后，将所述动力系统21输出的电压转换为直流配电系统所需的电压，并传输至所述直流总线8；
交直流转换器6，与所述直流总线8连接，用于将所述直流总线8上的电压转换为交流电压；
变压器7，连接在所述交直流转换器5和所述应急母线3之间，用于将所述交流电压转换为厂内负荷所需的电压，并传输至所述应急母线3。
需要说明的是，在应急供电车的动力系统接入应急供电接驳口后，动力系统通过应急供电接驳口输出直流电，直流电通过直流转换器经过dc/dc转换，输出所需直流电，并与直流总线接驳，即可通过直流总线给直流配电系统供电。另外，直流总线上的电压再经过交直流转换器进行dc/ac转换变压等环节，输出所需交流电，并送入应急母线，以给厂内负荷供电。
进一步地，如图2所示，所述电厂应急电源系统还包括：
供能站11，用于在厂用电系统或应急发电机正常供电时，对所述应急供电车2进行充电、加氢、加油、加天然气。
需要说明的是，在厂用电系统处于正常运行状态时，应急供电车处于储能预备状态，执行运输、载客等作业，而供能站为应急供电车提供充电、加氢、加油、加天然气等服务，以维持应急供电车日常作业功能和储能供电功能。
优选地，所述应急供电车的车载供能系统为蓄电池或燃料电池系统；所述动力系统还包括电动机；
所述应急供电车在处于正常运营作业模式时，通过所述蓄电池或燃料电池系统给所述电动机供电，进而通过所述电动机驱动车辆运行；在处于供电模式时，通过所述蓄电池或燃料电池系统给厂内负荷供电。
需要说明的是，应急供电车可以为蓄电池电动车等新能源车，应急供电车在处于作业模式时，通过蓄电池储能，在转换为应急供电模式时，由蓄电池对厂内负荷供电。使用蓄电池储能使得电力实时平衡的“刚性”电力系统变得更加“柔性”，特别是平抑大规模清洁能源发电接入电网带来的波动性，提高电网运行的安全性、经济性、灵活性。
应急供电车可以为燃料电池发电车等新能源车，通过燃料电池直接把燃料的电化学能转换为电能，在转换为应急供电模式时，由燃料电池对厂内负荷供电。使用燃料电池具有很高的发电效率，且发电效率与规模基本无关，小型设备也能得到高效率；噪音低，可以实现实际上的零排放，省水；安装周期短，安装位置灵活，可省去新建输配电系统。
优选地，所述应急供电车的车载供能系统包括以燃油、天然气为燃料的油动机和发电机；
所述应急供电车在处于正常运营作业模式时，通过所述油动机驱动车辆运行；在处于供电模式时，通过所述油动机带动所述发电机对厂内负荷供电。
本发明实施例在厂用电系统出现故障，且应急发电机无法持续供电或能量储备接近耗竭时，通过管理中心发送车辆调度指令，调度至少一台应急供电车进入核电厂内部，持续为厂内负荷供电，提高厂用电系统面临突发灾难时的抗灾能力，提高应急电源的可靠性、经济性；在厂用电系统正常供电时，应急供电车处于储能预备状态，执行运输、载客等作业，丰富应急电源的多样性，提高冗余度。
综上所述，本发明提出了一种电厂应急电源系统，其具有较好的实用效果：运行过程中，基地内外配置了供电功能的车辆在完成基本的作业，如载客、运输等之外，服从管理中心的统一调度安排或按照市场化激励原则响应应急发电需求，作为电厂的应急电源通道，提高了应急电源的利用率、经济性，并可丰富核电厂应急电源的多样性，提高冗余度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。