矿用隔爆高压配电装置保护及控制电源设计

针对目前井下矿用隔爆高压配电装置保护及控制电源与供电系统同源存在的问题进行分析,提出了矿用独立电源供电的方式。对矿用隔爆高压配电装置保护及控制供电方式进行了分析与设计;对矿用隔爆高压配电装置用独立电源进行了设计;对矿用隔爆高压配电装置保护控制供电方式进行了研究,进一步对其进行了保护控制供电设计和电源切换装置设计。实现了保护及控制供电一用一备独立供电,保障供电系统的安全运行。目前该供电方式已经在潞安化工集团、晋能控股集团的大型矿井实现了井下应用。

煤矿用锂离子蓄电池电源用泄压措施的研究

针对煤矿井下用锂离子蓄电池电源如何泄压进行了大量研究并给出了相应结论。

电池储能电源参与电网一次调频的自适应控制策略

考虑电网频率特性,提出一种基于虚拟惯性和虚拟下垂动态结合的电池储能电源参与 电网一次调频的自适应控制策略。通过分析储能电源虚拟惯性和虚拟下垂两种控制策略对频率特 性的影响,提出一种可随频率偏差值和频率偏差变化率变化而自动调整两种调频模式参与调频的 分配比例系数的模型,此模型可实现这两种控制策略的优势互补,同时可实现两种调频模式的平 滑切换,可有效地避免控制模式直接切换时引起的二次扰动。基于此模型提出电池储能电源参与 电网一次调频的自适应控制策略,结合调频评估指标,确定储能电源的动作深度,进而得出储能 电源的功率和容量配置需求。最后,分别以阶跃扰动工况和连续扰动工况进行验证,并与虚拟下 垂和虚拟惯性直接切换的一次调频控制策略进行对比分析,结果表明所提控制策略能以较小的储 能电源的容量配置来满足调频评估指标要求并达到较好的调频效果,同时可减小传统机组的备用 容量。

矿用锂离子电池电源防爆保护技术及标准分析

锂离子电池电源由于能量密度高、放电特性平稳、循环寿命长等优点,目前已被逐步应用在各类矿用装备中。然而,在煤矿井下爆炸性瓦斯气体环境中使用时,锂离子电池电源由于其高能化学属性,存在着热失控并造成爆炸性事故的危险隐患,需要采用合适的安全和防爆技术加以保护和应对。因此,根据IEC 60079系列和GB 3836系列标准及相关操作手册说明,介绍了目前适用于煤矿井下电气设备的防爆保护技术以及不同防爆保护技术对应的设备保护级别,突出了特殊型、保护型式以及EPL Ma的实现方法。在分析锂离子电池电源固有危险因素及热失控原因和严重后果的基础上,系统阐述了锂离子电池在煤矿井下瓦斯爆炸性环境中使用时需要采用的电池管理技术、防爆保护技术和相关的评估技术,以及所用技术需要达到的安全完整性等级和确定方法。针对目前国内外尚未形成关于矿用大容量锂电池电源使用管理和防爆保护等技术标准这一现状,结合IEC 60079系列和GB 3836系列中的特殊型保护方法及既有的风险评估技术,探讨3个潜在的研究方向以及形成相关行业标准和国家标准的可行性。

全数字控制的燃料电池应急电源设计

针对传统的应急电源(EPS)系统应急供电时间短、切换时间长和不间断电源(UPS)不供电时网电对UPS须连续供电的问题,设计开发了基于DSP全数字控制的燃料电池应急电源系统。在设计中采用燃料电池作为主备用电源并结合蓄电池作为辅助电源的优势互补,延长了应急电源的供电时间。采用硬件直接实现网电掉电后自动切换的方法,切换时间能控制在10 ms之内,有效解决了传统应急电源切换时间长的问题。试验结果表明,方案所设计的应急电源具有安全可靠、应急时间长、切换时间短等一系列优点和较强的实用价值。

便携式直流备用电源的研制

1创新背景《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》第5.3.3.5规定:“站用直流电源系统运行时,禁止蓄电池组脱离直流母线。”第5.3.3.4规定:“新安装阀控密封蓄电池组,投运后每2年应进行一次核对性充放电试验,投运4年后应每年进行一次核对性充放电试验。”DL/T724《电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程》中规定:如果蓄电池容量不足额定容量的80%时,就要更换整组蓄电池。

基于V24836C200BL模块的便携式X射线源大功率电池电源系统及其应用

本文介绍了V24836C200BL微型化DC—DC模块的功能；应用该模块设计了一大功率电池供电电源系统；利用该系统给便携式直流X射线源供电，产生了120kV／l mA的X射线输出，并测试分析了射线源工作过程中的各种波形与参数。

电池集装箱电源灭火系统的探讨

介绍了船用电池集装箱电源的几种灭火系统,并结合实船,对现阶段常用的七氟丙烷灭火系统的几种型式在电池集装箱电源上的应用进行分析比较,为设计者提供参考。

计及机组降损收益的电源侧电池储能调频/调峰经济效益评价方法

为解决电源侧电池储能参与辅助服务的间接效益无法量化,以致收益分配依据不足的问题,提出一种计及机组降损与延缓投资收益的储能经济效益建模及评价方法。首先基于全寿命周期理论完善储能参与调频调峰的成本模型,然后以转子疲劳寿命损耗理论为基础量化了火电厂配置储能参与调频的间接收益,同时建立计及储能调频降低机组磨损收益与储能调峰延缓投资的效益模型。最后基于成本和效益模型,采用动态投资回收期、投资收益率以及净现值等指标对配置储能系统的火电厂进行经济效益评价。算例仿真表明,通过计及储能对机组降损与延缓投资等间接收益,可有效提高储能系统的效益;采用优化运行策略,电源侧储能的各评价指标接近行业内各指标基准,可为未来电源侧投资储能及参与辅助服务市场机制的制定提供参考。

基于模糊平均电流控制的电池电源控制器研究

针对电池电源逆变系统中的直流-直流变换器,提出了采用模糊控制和平均电流控制相结合的方法(称为模糊平均电流控制法)进行控制,并且使用了比常见的小信号平均分析法更为精确的大信号模型对系统进行建模分析。文章在系统模型的建立、控制方案的设计、参数整定等方面都做了详细的说明。针对一个电池电源系统实例,使用Matlab搭建平台和控制系统进行仿真分析。这种控制算法具有响应迅速,抗扰动能力强的优点,在仿真结果中也得到了证明。

矿用防爆锂离子电池电源安全设计影响因素研究

锂离子电池潜在的热失控风险及其可能引发的叠加效应对大型锂离子电池电源的安全设计提出了巨大挑战,因此在某些特殊应用领域,如煤矿井下爆炸性环境,大容量锂离子电池电源的使用依然存在诸多限制,难以普及。根据现有针对锂离子电池热失控行为的研究结论,在不进行充分的气体热力学和动力学分析的前提下,仅采用传统隔爆外壳对大容量锂离子电池电源进行防爆保护,存在隔爆外壳内部压力积聚的安全隐患。在分析现有研究工作的基础上,选用不同电池制造商生产的容量在72~280 A·h范围内的磷酸铁锂电池进行了热失控试验研究,全面分析了锂离子电池热失控过程中电池表面以及释放气体的温度、气体释放速度、释放气体在容器内产生的压力和释放气体的成分等相关参数。在此基础上,根据气体动力学和热力学特性,系统阐述了适用于煤矿井下爆炸性环境用可移动设备和后备电源等设备的锂离子电池电源在设计和制造过程中需要重点考虑的2个因素:①锂离子电池电源外壳内部的自由空间,②锂离子电池电源内部单体电池发生热失控事故时针对所释放气体的处理方法,并提出了必要的设计依据。本研究成果有望对爆炸性特殊环境用锂离子电池电源的防爆保护设计和安全完整性评估提供新的重要参考依据。

UPS电源蓄电池的使用和维护探究

本文基于UPS电源工作原理、UPS电源蓄电池应用和维护原则的基础上,重点探究UPS电源蓄电池的使用和维护策略,给实践工作带去有价值的借鉴和指导。

电力通信电源蓄电池系统远程维护技术与应用

变电站数量多且位置分散,维护相当麻烦,每年因为变电站通信电源蓄电池组的维护花费了大量的人力物力。文章通过对电力通信电源系统的深入分析以及对蓄电池组维护经验的总结,提出了电力通信电源蓄电池的远程维护系统。经过大量的试验,综合考虑了多种安全措施,通过实际应用,验证了该方案的可行性。

UPS电源蓄电池的使用和维护解析

当前,现代化电力事业的发展步入到了一个重要阶段。为更好地规划未来工作,必须在电力工作的硬件配置上投入努力。客观上,UPS电源蓄电池是重点研发对象,其对很多电力设备的运转和区域性的电力工作具有深远影响。具体运用中,应配合有效的维护工作,不断健全体系,促使每一项内容都可以得到较高的肯定和支持。因此,针对UPS电源蓄电池的使用和维护展开讨论,并提出了相关合理化建议。

电池模拟电源的3种结构

电池模拟电源可以精确、高效实施各种电池类型、电压等级以及功率等级的电池特性模拟任务,具有可将能量回馈电网、可平抑功率波动,兼备体积小、易维护的优点;因而在搭建台架试验时,电池模拟电源基本取代动力电池作为新能源汽车驱动系统试验台架测试系统的电源。根据台架的用途以及搭建方式,选取结构相配比的电池模拟电源,这样既可以满足台架的使用要求,也可以降低成本。

基于DP优化的有轨电车用燃料电池混合电源系统协调控制

为了降低有轨电车用燃料电池/锂电池混合电源系统的氢气消耗、改善燃料电池功率变化速率以及避免锂电池荷电状态(state of charge,SOC)出现积累式缺电或供电过剩,文章提出了一种基于动态规划(Dynamic Programming,DP)优化的有轨电车用燃料电池混合电源系统协调控制策略。基于燃料电池混合电源系统模型,建立燃料电池混合电源系统氢气消耗量与燃料电池功率变化率的目标函数,引入荷电状态惩罚函数以约束SOC始末值相等,通过DP全局优化寻找燃料电池与锂电池功率最佳分配序列,实现燃料电池混合电源系统协调控制。基于燃料电池混合电源仿真系统进行试验验证,结果表明:相较于有限状态机控制方法,燃料经济性提高了44.8%,燃料电池输出功率在20~60 kW的概率为64.16%,并且变化率明显改善,锂电池SOC始末值基本保持一致,验证了本文所提策略的有效性和优越性。

蓄电池电源装置设备房设计探讨

蓄电池电源装置的核心部分——蓄电池,其危险分类在GB 50058-2014《爆炸危险环境电力装置设计规范》中被定义为ⅡC级,该规范对蓄电池的危险区域划分作了详细规定,指出在满足一定条件下蓄电池所在区域可按非爆炸危险环境考虑。而DL/T 5044-2014《电力工程直流电源系统设计技术规程》和GB 50055-2011《通用用电设备配电设计规范》中却明文规定对蓄电池室要采用防爆灯具或增安型照明,看似与GB 50058-2014有矛盾。而对蓄电池电源装置设备房的设计要求并没有直接的规范可参考,仅有DL/T 5044-2014要求包含蓄电池的直流电源成套装置柜的房间应保持良好通风。本文尝试以阀控式密封铅酸蓄电池式的直流电源装置为例,对各规范相关条文进行分析,提出蓄电池电源装置设备房的设计思路和推荐做法。

电力通信电源蓄电池远程核容技术研究

随着当今社会经济的发展和科学技术的进步,电力通信也得到了迅速发展。而在电力通信的发展中,电源蓄电池是交流电故障情况下的紧急供电设施,如果蓄电池存在异常,那么整个变电站中的电力通信设备都会停止运转。为确保电源蓄电池的应用效果,远程核容技术已经得到了广泛应用。通过分析几种常用的远程核容技术,以此来为电力通信中电源蓄电池的良好应用提供参考。