[发明专利]代替海上平台柴油发电机系统的应急电源系统及控制方法

权利要求书

1.一种代替海上平台柴油发电机系统的应急电源系统，其特征在于：包括储能系统设备、低压配电系统设备和辅助系统设备；储能系统设备主要由隔离升压变压器、储能双向变流器、储能电池组、本地控制器、储能负荷控制器、双电源切换装置和ATS快速切换开关组成；低压配电系统设备主要由低压配电系统和应急配电系统组成；低压配电系统输出端接至双电源切换装置，双电源切换装置输出端接至ATS快速切换开关；ATS快速切换开关的第一路输出端接至应急配电系统，ATS快速切换开关的第二路输出端接至隔离升压变压器并通过储能双向变流器向储能电池组充电，且隔离升压变压器输出端接至应急配电系统，可通过ATS快速切换开关和本地控制器相配合用于控制并网模式和离网模式的切换；

所述应急配电系统包括应急负荷母线、应急负荷进线和应急负荷馈线；所述储能负荷控制器为PLC控制器；

所述应急电源系统会在电网恢复供电后自行切换充电，而不需要和柴油发电机一样在耗损后都需要有人工出海补充柴油，所述的代替海上平台柴油发电机系统的新的应急电源系统的控制方法，包括在非旁路模式和旁路模式下的两种运行过程，其特征在于，包括以下步骤：

（一）非旁路模式：

S01、本地控制器首先从ATS读取电网电压频率是否正常，正常则设置ATS快速切换开关进入并网模式并启动，否则进入离网模式并启动；

S02、ATS快速切换开关进入并网模式并启动后，本地控制器确认ATS快速切换开关是否完成并网启动，若启动失败则系统停机；

S03、ATS快速切换开关启动完成后，本地控制器读取储能双向变流器状态是否正常，正常则设置储能双向变流器进入并网模式并启动，否则设置ATS快速切换开关带负载独立运行；

旁路模式：

S11、当ATS快速切换开关中晶闸管故障或系统检修时，可通过闭合旁路断路器保证负载不间断供电，此时系统工作于旁路模式；

S12、旁路模式开启后，本地控制器首先检测ATS快速切换开关内旁路开关是否闭合，若未闭合，则结束旁路模式；

S13、当检测到旁路开关闭合后，本地控制器从ATS读取电网电压频率是否正常，若不正常，则结束旁路模式；

S14、当检测到电网电压频率正常后，本地控制器设置为旁路模式并启动，执行旁路运行策略；

S15、ATS快速切换开关启动完成后，本地控制器读取储能双向变流器状态是否正常，正常则设置储能双向变流器进入并网模式并启动，否则设置ATS快速切换开关带负载独立运行；

步骤S01中还包括：

S001、本地控制器设置ATS快速切换开关进入离网模式并启动后，本地控制器确认ATS快速切换开关是否完成离网启动，若启动失败则系统停机；

S002、ATS快速切换开关启动完成后，本地控制器读取储能双向变流器状态是否正常，正常则设置储能双向变流器进入离网模式并启动，否则本地控制器执行系统停机命令；

S003、储能双向变流器完成离网运行后，本地控制器检测储能电池组是否处于放电极限状态，若是则系统停机，否则储能电池组开始对应急负荷进行放电；

在非旁路模式下，若储能双向变流器、ATS快速切换开关发生故障，则本地控制器执行系统停机命令；在非旁路模式下，当本地控制器监测到电网电压频率恢复正常，储能双向变流器转换为并网模式，本地控制器转换为并网模式，ATS快速切换开关完成VF到PQ的无缝切换；

在非旁路模式或者旁路模式下，当储能双向变流器完成并网运行后，本地控制器检测储能电池组是否已经充满电，充满则设置SOC进入保护模式，停止充电，否则继续给储能电池组进行充电；在非旁路模式或者旁路模式下，若ATS快速切换开关发生故障，则本地控制器执行系统停机命令或结束旁路模式；

在非旁路模式下，当本地控制器监测到电网电压频率不正常时，储能双向变流器转换为离网模式，本地控制器转换为离网模式，ATS快速切换开关完成PQ到VF的无缝切换；

在非旁路模式或者旁路模式下，当ATS快速切换开关带负载独立运行时，本地控制器实时判断ATS快速切换开关是否故障，若有故障，则本地控制器执行系统停机命令；

在旁路模式下，且当ATS快速切换开关带负载独立运行时，本地控制器检测到旁路开关闭合时，结束旁路模式。

2.根据权利要求1所述的一种代替海上平台柴油发电机系统的应急电源系统，其特征在于：辅助系统设备包括消防控制系统和环境控制系统，消防控制系统包括火情监测设备和消防灭火设备，环境控制系统包括通风与温度控制设备。