移动式应急保障交流供电系统的制作方法

1.本实用新型应用于现场应急保障供电的领域，特别涉及一种移动式应急保障交流供电系统。


背景技术：

2.在某些重要节日或举行重大活动期间，需要保障一些重要用电场合如大会堂、酒店、公共场所等在活动举行期间不能中断供电，因此为了保证其供电连续性，一般需在现场临时配备移动式柴油机发电电源车(如图1所示)，或者临时加装ups(如图2所示)等措施，以确保重要负载供电的连续性。若现场采用ups，则ups需串联在电网和负载之间，在电网正常时，ups需全额承担负载功率及较大的冲击负荷，自身有较大的损耗、并发出较大的热量和较大的噪音，消耗大量的无用能源，造成较大的经济损失；若采用柴油机发电电源车，当电网发生故障时，需将负载从电网供电切换至柴油发电机供电，切换时间一般大于100ms，而一些重要负荷只能承担5
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20ms以下的供电电压暂降或短时停电，因此柴油机发电电源车在现场应急保障供电具有一定的局限性，且噪音较大，影响周围环境。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种移动式应急保障交流供电系统，移动式应急保障交流供电系统结构简单，保障供电的方法可以满足现场应急保障供电的需求，本实用新型功能上完全可以取代ups和柴油机发电电源车，且在日常备用期间又可作为储能系统运行，通过电网的峰谷电价差降低用户使用成本，在需提供应急保障供电时，可将设备移动至现场作为应急保障交流供电电源使用。
4.本实用新型所采用的技术方案是：所述移动式应急保障交流供电系统包括快速开关fs、第一出线开关k1、第二出线开关k2、储能单元bat、变流单元pcs、控制单元kzd及移动装置；所述第一出线开关k1的入线端与电网连接，所述第一出线开关k1的出线端与所述快速开关fs的进线端连接，所述快速开关fs的出线端与所述变流单元pcs的输出端及所述第二出线开关k2的入线端连接，所述第二出线开关k2的出线端与负载fz连接；所述储能单元bat与所述变流单元pcs串联后并联在所述快速开关fs和所述第二出线开关k2之间；所述控制单元kzd用于监测电网电压变化及控制所述快速开关fs的分闸和合闸；所述快速开关fs、所述第一出线开关k1、所述第二出线开关k2、所述储能单元bat、所述变流单元pcs和所述控制单元kzd均设置在所述移动装置上。
5.进一步，所述移动装置为集装箱内或电源车，当有现场需要应急保障供电时，可将集装箱或电源车移动到现场，并将所述移动式应急保障交流供电系统串入电网与所述负载fz之间，做为应急保障供电用。
6.进一步，所述快速开关fs为涡流驱动真空断路器或接触器或电子开关。
7.进一步，所述快速开关fs的分闸时间小于2ms。
8.本实用新型的有益效果是：由于本实用新型采用储能单元bat经变流单元pcs与电
网及负载fz并联的设计，在电网正常时，电网经所述第一出线开关k1、所述快速开关fs、所述第二出线开关k2直接向所述负载fz供电，几乎无损耗、耐受负载冲击能力强、可靠性高。当电网发生电压暂降或短时停电时，所述快速开关fs快速分闸，使所述负载fz与电网断开，所述变流单元pcs迅速建立与电网同相位、同频率、同电压幅值的电压给所述负载fz供电。所以，本实用新型结构简单、满足负载不间断供电要求，功能上完全可以取代ups，且本实用新型并不像传统的ups直接串联在电网和负载之间，在电网正常时，本实用新型备用期间运行几乎无损耗。
9.另外，本实用新型除作为现场应急保障供电外，在日常备用期间还可作为储能系统，通过电网的峰谷电价差降低用户使用成本。
附图说明
10.图1是现有柴油机发电电源车现场连接原理框图；
11.图2是ups现场连接原理框图；
12.图3是本实用新型的系统框图；
13.图4是电网正常时，电网向储能单元充电及负载供电时各开关状态及功率流向图；
14.图5是电网正常时，储能单元向电网和负载放电时各开关状态及功率流向图；
15.图6是电网发生短时停电时各开关状态及功率流向图。
具体实施方式
16.如图3所示，在本实施例中，所述移动式应急保障交流供电系统包括快速开关fs、第一出线开关k1、第二出线开关k2、储能单元bat、变流单元pcs、控制单元kzd及移动装置；所述第一出线开关k1的入线端与电网连接，所述第一出线开关k1的出线端与所述快速开关fs的进线端连接，所述快速开关fs的出线端与所述变流单元pcs的输出端及所述第二出线开关k2的入线端连接，所述第二出线开关k2的出线端与所述负载fz连接；所述储能单元bat与所述变流单元pcs串联后并联在所述快速开关fs和所述第二出线开关k2之间；所述控制单元kzd用于监测电网电压变化及控制所述快速开关fs的分闸和合闸；所述快速开关fs、所述第一出线开关k1、所述第二出线开关k2、所述储能单元bat、所述变流单元pcs和所述控制单元kzd均设置在所述移动装置上。
17.在本实施例中，所述移动装置为集装箱内或电源车，当有现场需要应急保障供电时，可将集装箱或电源车移动到现场，并将所述移动式应急保障交流供电系统串入电网与所述负载fz之间，做为应急保障供电用。
18.在本实施例中，所述快速开关fs为涡流驱动真空断路器或接触器或电子开关。
19.在本实施例中，所述快速开关fs的分闸时间小于2ms。
20.在本实施例中，所述的移动式应急保障交流供电系统的保障供电的方法为：
21.a、在日常所述移动式应急保障交流供电系统备用期间，所述移动式应急保障交流供电系统接入电网，电网经所述第一出线开关k1、所述快速开关fs、同时经所述变流单元pcs向所述储能单元bat充电，所述储能单元bat充满电后备用或作为储能系统，当所述移动式应急保障交流供电系统作为应急保障电源用时执行步骤b，所述储能单元bat在低谷用电期间利用电网充电，所述储能单元bat在高峰用电期间向电网放电，如图5所示；
22.b、所述移动式应急保障交流供电系统作为应急保障电源用时，将所述所述移动式应急保障交流供电系统移到现场需要保障供电处，并将所述移动式应急保障交流供电系统串入电网与负载fz之间，所述控制单元kzd根据电网的情况执行步骤c或d；
23.c、电网正常时，如图4所示，电网经所述第一出线开关k1、所述快速开关fs、所述第二出线开关k2直接向所述负载fz供电，同时经所述变流单元pcs向所述储能单元bat充电，所述储能单元bat充满电后，所述变流单元pcs处于锁相待机状态；
24.d、当电网发生电压暂降或短时停电时，如图6所示，所述控制单元kzd在1ms内检测到电网电压暂降后，向所述快速开关fs发分闸指令，所述快速开关fs在2ms内快速断开，所述变流单元pcs在1ms内快速建立与电网相同的电压、相位和频率，通过所述储能单元bat给所述负载fz供电，确保所述负载fz断电时间小于5ms；当电网恢复正常后，执行步骤e；
25.e、当电网恢复正常后，所述变流单元pcs自动调节输出电压和频率及相位与电网一致后，闭合所述快速开关fs，所述变流单元pcs和所述负载fz回并电网，此时所述变流单元pcs逐渐减少出力，避免快速退出过程对电网和负载冲击，所述负载fz逐渐由电网供电。
26.本实用新型可广泛地应用于电力、通信、石化、高端制造、数据中心等需要现场应急保障供电的领域，用于设备的不间断供电。
27.虽然本实用新型的实施例是以实际方案来描述的，但是并不构成对本实用新型含义的限制，对于本领域的技术人员，根据本说明书对其实施方案的修改及与其他方案的组合都是显而易见的。