HAWKER叉车电瓶,霍克锂电池海上风电应急电源探析

摘要：现在海优势电处于近海浅水区，无法供给10kV站外备用电源，当2台接地兼站用变一起检修或海上升压站送出海底电缆毛病时，风力发电机、升压站处于孤岛形式，其重要设备除湿体系、通讯体系、消防体系、应急照明体系、导航体系、检修体系、应急生活体系等设备将无法正常运用，为了确保人生和设备安全，此刻要求应急电源体系牢靠地主动切换至柴油发电机供电体系。

关键词：海优势电；主动切换；应急电源

为了确保其供电的牢靠性，孤岛运转形式面临着设备切换、运转操作方法等许多问题，文章分析了孤岛运转电源切换的实用性，提出了孤岛运转形式康复正常供电的计划，可为后期海优势电场运维供给指导。

海优势电升压站的送出海底电缆遭遇毛病或台风造成陆上衔接电网的架空输电线路短路接地毛病导致海优势电脱网而长期停运，这时海优势电场处于孤岛状况。当海优势电场长期处于停机状况时，风力发电机内各类机械部件都可能呈现疲惫损害，海上盐雾腐蚀比较重且长期脱离电网的条件下，海上升压站内及塔筒、机舱内的除湿设备不能作业，整个升压站及风力发电机的环境条件劣化，将直接影响设备及元器件的运用寿命。

中国船级社《海优势力发电机组认证规范》规则了海优势力发电机组在长时期不运转（如无法并网等）时所采纳的办法：停机周期以3个月为限，如超过3个月则应采纳如下办法：确定叶片变将体系或设备一个备用电源。关于运转环境较为恶劣的海上升压站，人生及设备安全牢靠性需求在孤岛状况下装备适宜牢靠的应急电源作为确保。因而，对其在孤岛形式下运转的研讨十分必要。

应急电源体系一般装备一套备自投设备，运转于两种形式：

1、正常主动形式

风电场正常发电，所发电能经过35kV海底电缆送至海上升压站35kV母线，接地兼站用变经过衔接35kV母线降压至400V，供给急电源母线段供电。正常情下，应急MCC要由作业A(段)供电即K1(K2) 处于合闸状，K2(K1) 分闸状况K3处于合闸状况，K0处于分闸状况。当备自投检测到应急MCC段母线失压后，K1，K2进线开关由备自投设备实现电源主动切换，若切换不成功，或切换后母线依然失压，则先由备自投设备跳开K1（K2) 开关，一起由备自投设备宣布发动油发电机的指令，待油发电机电压稳定后，出柴油发电机控制柜宣布合K0开关指令，如图1所示

　　 图1 正常主动形式

因为海上气象条件恶劣，一旦产生孤岛运转，应急电源体系如何快速切换柴油发电机，以确保重要设备能够及时供电，满意重要负荷的供电要求，特别是除湿，加热，导航，通讯，照明灯等设备，因而需求考虑海上升压站在孤岛运转状况下运转的安全问题。

1）K1开关失电

应急MCC段装设一套备自投设备，对应MCC段的2个进线开关K1、K2进行跳、合闸控制。如由K1供电时，当备自投检测到应急MCC段母线失压K1失电，则备自投分K1开关、再合闸K2开关；如再检测到K2失电，则备自投分K2开关一起发动柴油发电机合闸K0开关，备自投延时40S合闸K3开关。

2）K2开关失电

如MCC电源由K2供电时，当备自投检测到应急MCC段母线失压K2失电，则备自投分K2开关、再合闸K1开关；如再检测到K1失电，则备自投分K1开关一起发动柴油发电机合闸K0开关，备自投延时40S合闸K3开关。

2、正常作业电源康复形式

应急MCC段正常作业电源康复前。应急MCC段由柴油发电机供电、即K1和K2处于分闸状况、K3处于合闸状况、KO处于合闸状况、柴油机运转中。当柴油发电机控制柜得A段(B段)电源康复正常后、由公用测控屏向柴油发电机并网柜宣布选择回切到K1(K2)的指令。柴油机并网柜收到指令后，由柴油发电机控制柜进行同期判别，同期电压取自K1、K2开关正常作业电源侧电压取样和K3开关应急MCC段母线侧电压取样，当同期条件足时，发同期合K1(K2)断路器的指令。K1(K2)断路器处于来电合闸状况后、柴油发电机控制柜宣布跳K0开关指令、手动关停柴油发电机组。如图2所示

图2 正常作业电源康复形式

柴发控制体系并网条件：

当站用作业电源康复时，为了确保应急MCC母线不失压，则需求将柴油发电体系与站用电源体系进行并网，而并网需满意三个条件：

A、检测到电源电压康复，B、并网反馈信号，C、满意同期条件

1）站用电压康复

柴发柴发控制体系经过收集K1或K2开关上口电压信号判别站用电源电压是否康复。

2）反馈信号

柴油发电体系与正常作业站用电源体系进行并网需求接收到反馈信号，也便是从后台监控体系应急电源分画面手动遥控K1或K2电源康复，经过公用测控设备发送给柴油发电机控制体系，当控制体系接收到并网信号后，将进行逻辑判别，即K1电源康复信号对应K1电压已康复、K2电源康复对应K2电压已康复。

3）检测同期

当前面讲到的两个条件都满意时，柴发控制体系将进行同期判别，同期电压取U1或U2开关正常作业电源侧电压取样与应急MCC母线侧电压U3取样，这里以K1开关U1为例，U1和U3电压同期检测主要从三个参数进行判别：1、电压伏值，2、频率，3、相位，如检测到U1和U3电压同期超过设置的差错规模，则柴发控制体系将主动调理柴油发电机的输出电压以满意并网要求，且在几秒钟之内完成电压主动调理。

当高压出线海缆毛病、电网断电毛病、主变毛病停运等状况产生时，均可能呈现孤岛运转形式。此刻海上升压站与陆上的衔接断开时，风电机组不发电，风电场不对外送电，海上升压站内设备由渠道柴油机组供电运转，升压站与风机组串之间的衔接断开。

因为海上气象条件严苛，对风机运转工况会有较强的要求，即当风机不发电时，风机内部的辅助设备，特别是导航、除湿、加热、照明灯设备，一般不能超过设定的最大答应断电时刻。一般风机内部都会自带蓄电池用于应急，可是时刻很短，因而需求考虑风机在孤岛运转状况下运转的安全问题。当升压站有作业人员正在进行作业或检修设备时突然停电，对其人生及设备安全遭到较大的要挟，需应急电源能够快速、及时的切换确保供电的牢靠性。

定论：关于风机台数较少的风电场，能够采纳在紧急状况下由运维船舶供给独自柴油机组本地供电的方法。但随着海优势电朝着大容量、远距离方向发展，建造方需求更多的考虑风电场的整体通用性，以及风电场规模。结合欧洲海以及国内海优势电建造、运维状况，综合评估后，关于规模较大、离岸较远的海优势电场，在海上升压站渠道设备柴油机组使风电场具有大孤岛运转才能，是更牢靠和经济的选择计划。