國傳電氣應急電源系統(tǒng)介紹

  工程技術部  仰大江

YJ系列礦井應急電源系統(tǒng)，是針對礦井突發(fā)停電時，提供礦井主通風機、壓風機、水泵、瓦斯抽放泵、提升機等關鍵設備的應急電源，為礦井安全生產運營增添一道保障?？筛鶕芰抗芾硐到y(tǒng)（EMS）指令運行，實現削峰填谷、需量控制、光儲充等功能。

優(yōu)勢：

產品型號：

型號定義：

系統(tǒng)常備于6/10/35KV電網，保持電池組電量充裕，實現在線常備。當外網斷電后，自動無縫投入運行，為礦井關鍵設備提供穩(wěn)定電源，維持設備安全正常運行。

系統(tǒng)常備于6/10/35KV電網，保持電池組電量充裕，實現在線常備。當外網斷電后，自動無縫投入運行，為礦井關鍵設備提供穩(wěn)定電源，維持設備安全正常運行。

系統(tǒng)參數：

系統(tǒng)特點：

安全可靠：

電池性能實時監(jiān)測，層層安全防護，精準至電芯

循環(huán)水溫控系統(tǒng)確保電池循環(huán)壽命，性能穩(wěn)定

支持多源并機，可與油機（柴發(fā)）直接組網

支持故障穿越功能

高效節(jié)能：

三電平拓撲，效率大于99%

四象限運行, 具備電池充放電管理功能

用電側削峰填谷，降本增效

無縫切換：

并網、離網運行模式在線無縫切換；

電網黑啟動

功率快速響應 （<20ms）

智能穩(wěn)定：

具備下垂控制、VSG、VF、PQ等運行模式

系統(tǒng)內部數據共享，智能監(jiān)測監(jiān)控

便捷運維：

實時狀態(tài)監(jiān)控和故障記錄

故障預警和故障定位

預制艙模塊化設計，便于運輸和運維

優(yōu)選定制：

模塊化設計，高度集成，交付周期短，

系統(tǒng)擴展方便，支持多臺并聯(lián)輸出

礦井大功率儲能式應急智能提升系統(tǒng)，可在煤礦突發(fā)外部電源停電的情況下，保障副井提升系統(tǒng)獨立運行，實現井下人員安全有效撤離。

總體結構包括：變流器、電機驅動器、控制器、儲能及電池管理系統(tǒng)、控制電源輸出裝置以及其他外部設備等組成。

礦井大功率儲能式應急智能提升控制系統(tǒng)平時使用外電網供電，由變流器（PCS）提供直流電源供給儲能電池組充電，保證電池組電量在80%-90%的容量以上。

系統(tǒng)參數：

技術特點：

三點平拓撲結構

采用三電平主回路拓撲結構，電流畸變率低，電磁噪聲小，動靜態(tài)性能優(yōu)良，且開關頻率低，損耗小、效率高等特點。

無感母線設計

采用硫化疊層無感母線（BUSBAR）設計連接功率器件，模塊化、低阻抗、低電感系數、抗干擾、減少電壓尖峰對元器件的損害、延長電子元件的使用壽命、可靠性好。

可靠的熱設計

針對變頻器的元器件在狹小空間以及在苛刻工況下變流器的散熱問題，對溫度場進行數據分析計算，進而對散熱系統(tǒng)進行設計及仿真，從而降低開關器件損耗發(fā)熱。

EMC設計

布局搭接：EMC 的區(qū)域劃分原則，每個區(qū)域對噪聲的發(fā)射和抗擾度有不同的要求,減小電位差（包括雷擊電流產生的電位差）、確定故障電流的路徑（短路電流）、降低分布電容。

長壽命設計

關鍵元器件溫升受到全面監(jiān)控，直流環(huán)節(jié)電容為薄膜電容器（標稱壽命200000小時），主回路IGBT選型在同等結構下選用大容量IGBT，IGBT驅動板采用與IGBT直連方式，提升系統(tǒng)穩(wěn)定性。

變流器（PCS）

變流器采用先進的結構形式，結構簡單，效率高，保證整流器高可靠性。

GCP系列高性能變流器為三相全控整流器，采用三電平拓撲結構、有源前端AFE控制，實現網側電流單位功率因數正弦波控制，主動消除對電網的諧波污染，功率因數高，電流畸變率低，電磁噪聲小，并且動靜態(tài)性能優(yōu)良，開關頻率低，損耗小、效率高。

電機驅動器

統(tǒng)一型多維電機驅動控制器，采用通用型組合式IGBT橋式功率單元，實現對直流電機提升機、同步電機提升機、異步電機提升機等多平臺的應急驅動，滿足應急安全提升。

 組合式電機驅動器采用多維電機控制技術，模塊化組合型結構，滿足不同電機的應用

系統(tǒng)優(yōu)點：

三電平AFE有源前端、四象限運行

輸出電壓、電流諧波含量低

開關頻率低，開關損耗小

功率器件電壓、電流應力小

動態(tài)響應快、穩(wěn)態(tài)性能優(yōu)良

精準的控制能力

多種控制模式

支持全閉環(huán)控制

支持ModbusTCP、RS485通信協(xié)議

支持電流監(jiān)測、自適應濾波、自動調整等功能。

變流器采用先進的結構形式，結構簡單，效率高，保證變流器高可靠性。采用三電平拓撲結構，功率因數高，并且動靜態(tài)性能優(yōu)良，開關頻率低，損耗小、效率高。

儲能變流器支持并網和離網兩種工作模式，并網模式下可設置為恒功率（P/Q）、恒 DC 電壓及恒 DC 電流模式，離網模式可設置為 VF 源作為電壓源運行，支持并離網模式在線切換（需要外部硬件支持）。

在并網系統(tǒng)中，選擇 P/Q 模式，與電網調度系統(tǒng)相配合時，實現對電網負荷的“削峰填谷”；選擇恒壓模式時，可作為 AFE 直流電壓源，穩(wěn)定直流電壓；選擇恒流模 式時，可作為充電器，實現對儲能電池充電。

能夠接受電網調度指令實現對儲能電池的充電與放電管理，實現電網調峰 / 調頻功能。能夠監(jiān)測負荷實時特性，實現削峰填谷。同時可以提供無功支撐，彌補電壓缺陷、治理電能質 量等等來保證電網系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。具備抗短時沖擊能力，可帶完全不平衡負載，實現平滑供電。

技術參數：

技術特點：

高效

三電平拓撲，最高效率99%

直流工作電壓范圍寬, 1500V可滿載運行

快速功率響應、±100% 充放電轉換 <25ms、調度更快速

支持 1.1 倍長期過載，1.2 倍短時過載

快速故障定位

安全可靠

直流側250kA短路電流分斷能力

與BMS、EMS聯(lián)動，支持系統(tǒng)多重保護

電網適應性強

完備的保護措施，保障系統(tǒng)可靠運行

應用靈活

四象限運行, 具備電池充放電管理功能

具備VSG、VF、PQ等運行模式

百MW級離網并聯(lián)，獨立參與電網黑啟動

支持多機交直流并聯(lián)、靈活擴容

體積小、獨立模塊化架構、便捷維護