基于光柴混合发电的应急供电系统设计

摘要

在许多经济欠发达地区电网设施一般较差，电网比较薄弱，用户端供电可靠性难以满足，特别在0.38kV电压等级问题比较突出，因此供电公司的应急抢修和保电任务很突出，特别是一些重要会议或者重要场合以及现代特殊负荷对电力供应的要求极高，由此促进了应急电源的发展。应急电源(EPS，Emergency Power Supply)属于交流后备电源，通常作为一种移动电源广泛应用各类一级和特别重要负荷，是供电公司解决供电可靠性的常用途径。柴油发电方式的电源车作为电力公司比较普及的备用电源在工程实际应用中存在响应速度慢的劣势，具体而言，常见的柴油发电车由于自身特点不适合长时间空载运行，通常选择冷备用方式，当市电突然断电后，应急供电车再人为的启动柴油发电，等到电源频率和电压幅值到达要求才能使用，因而实际使用不是立即投入送电状态，无法做到不间断供电，如果发电车是热备用方式，影响到电源车本身的寿命，切换过程也需要10秒以上，因此普通电源车难以满足重大活动及政治保电任务对应急电源的快速反应要求。后来出现了另一种应急电源，在线式UPS电源，市电正常时先整流再逆变输出供电，市电中断时电池组逆变输出供电，即无论市电正常与否，负载输出都是由逆变输出，只有在逆变器故障才旁路输出，实际暴露出市电正常而逆变故障的情况，本身存在可靠性的问题。因此，在传统的应急电源系统基础上设计一种更先进更可靠、响应速度更快的应急供电系统具有重要意义。
　　本文设计一套基于柴油发电车和离线式UPS电源的混合应急供电系统，在市电正常时旁路输出给负载供电，市电中断瞬间启动离线式UPS保证供电不中断，然后启动柴油发电车保证长时间供电。离线式UPS创新采用光伏发电给电池组充电，柴油发电车和光伏发电系统相配合既满足供电可靠性的充裕度和安全性同时构建清洁智能的储能式应急电源系统，以满足用户不间断供电的基本需求。论文对以上各个环节进行具体、严格设计，保证系统的可靠性和先进性、实用性。
　　基于光柴混合发电的应急供电系统，最后通过实验验证了对负荷的不间断供电，该系统具有较高的系统实用性。该应急电源可帮助供电公司提高供电可靠性满足各种保电任务的要求，帮助减少事故发生，维护社会稳定。

目录

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摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．3 应急电源在提高供电可靠性方面的作用

1．4 本文的主要工作

第2章 应急电源的基本原理及发展趋势

2．1 应急电源的基本原理

2．2 应急电源的发展现状

2．3 应急电源的发展趋势

2．4 本章小结

第3章 基于光柴混合发电的应急供电系统设计

3．1 系统整体设计

3．2 系统结构设计

3．3 系统电气设计

3．3．1 整体设计说明

3．3．2 逆变器设计

3．3．3 电池充电器设计

3．3．4 静态开关设计

3．4 监控设计

3．5 电池管理系统

3．6 本章小结

第4章 应急供电系统实现与实验

4．1 应急供电系统的实现

4．2 应急供电系统的实验

4．3 本章小结

第5章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢

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