RU2756390C1 - Система электроснабжения - Google Patents
Система электроснабжения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2756390C1 RU2756390C1 RU2020133250A RU2020133250A RU2756390C1 RU 2756390 C1 RU2756390 C1 RU 2756390C1 RU 2020133250 A RU2020133250 A RU 2020133250A RU 2020133250 A RU2020133250 A RU 2020133250A RU 2756390 C1 RU2756390 C1 RU 2756390C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- control
- power supply
- input
- electric power
- power
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
- H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
- H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
- H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
Abstract
Настоящее изобретение относится к области электротехники, в частности к системам питания электросетей и распределения электрической энергии, взаимосвязанному управлению средствами электроснабжения, например дизель-электрическими агрегатами. Система электроснабжения выполнена, по меньшей мере, из одной электростанции 1, содержащей электрогенераторную установку 2, ввод 3 внешней сети, систему 4 отбора мощности, коммутационную шину 5 синхронизации, систему 6 управления и коммуникационную шину 7 управления. Коммуникационная шина 7 управления служит для подключения системы 6 управления к электрогенераторной установке 2, вводу 3 внешней сети и системе 4 отбора мощности. В свою очередь, система 4 отбора мощности предназначена для подключения электрогенераторной установки 2 и/или ввода 3 внешней сети через коммутационную шину 5 синхронизации к коммутационным шинам 5 синхронизации смежных электростанций 1 и потребителям 8. При этом электростанция 1 дополнительно снабжена второй коммуникационной шиной 9 управления и программным модулем 10 управления системой электроснабжения, снабженным двумя входами-выходами 11 и 12. При этом вход-выход 11 подключен к коммуникационной шине 7 управления, а вход-выход 12 через вторую коммуникационную шину 9 управления предназначен для подключения к входам-выходам 12 программных модулей 10 управления системой электроснабжения смежных электростанций 1 через их вторые коммуникационные шины 9 управления. Технический результат заключается в повышении надежности системы электроснабжения. 1 ил.
Description
Настоящее изобретение относится к системам питания электросетей и распределения электрической энергии, в частности к взаимосвязанному управлению средствами электроснабжения, например, дизель-электрическими агрегатами.
Из существующего уровня техники известна автономная мультимо-дульная установка генерирования электрической энергии ограниченной мощности, патент RU 2588001b классе H02J 3/38, опубл. 27.06.2016, которая содержит четное количество "n" идентичных модулей генерации, при этом выходы каждых двух модулей генерации попарно соединены с модулем общей шины питания полезной нагрузки, подключенной к модулю полезной нагрузки, модуля общей системы управления, модуля общего внешнего пускового устройства, подключенного к модулю общей шины питания полезной нагрузки.
Модуль общей системы управления осуществляет контроль над состоянием модулей генерации (контроль и управление собственных систем управления), аккумуляторной батареи и управление нагрузкой, в частности управляет включением питания модуля полезной нагрузки, включением модуля общего внешнего пускового устройства и управляет первичной цепью модуля общего внешнего пускового устройства в функции температурного режима тепловой головки Стирлинга.
Недостатком данной мультимодульной установки является то, что для объединения идентичных модулей генерации в мультимодульную установку требуется наличие модуля общей системы управления, отказ которого приводит к отказу мультимодульной установки, в целом, что существенно снижает ее надежность и живучесть.
Известна автономная система электроснабжения, патент №2125331, в классах H02J 3/04, H02J 9/06, опубл. 20.01.1999, которая содержит основной и резервный источники электроэнергии, выносные распределительные устройства, основные и резервные кабельные линии, устройство централизованного автоматизированного управления в составе вычислительного комплекса и блока обмена информацией, передвижные объекты, каждый из которых содержит основной, резервный и транзитные силовые вводы, транзитные кабельные линии, четыре коммутационных аппарата во входных цепях, переключатель с двумя коммутационными аппаратами и блоком управления, два автомата защиты силовых цепей, два коммутационных аппарата для подключения основных и вспомогательных потребителей и блок управления ими, блок контроля входного напряжения, электроустановку отбора мощности, блок коммутации каналов, блок приема и передачи команд управления, линии связи, посредством которых соединяются между собой устройство централизованного автоматизированного управления, передвижные объекты, основной и резервный источники электроэнергии.
К недостаткам автономной системы электроснабжения относится отсутствие возможности функционирования без внешнего устройства централизованного автоматизированного управления с блоком приема и передачи команд управления, выход из строя любого из которых приводит к отказу системы электроснабжения, что обуславливает ее недостаточную надежность и живучесть.
Известна система для управления гидроэлектрическими турбинами, патент RU 2608085, в классе H02J 3/38, опубл. 13.01.2017. Система содержит массив турбинных систем, причем каждая турбинная система содержит гидроэлектрическую турбину и систему управления с модулем управления. Система содержит управляющий контроллер, который выполнен с возможностью определения уровня производительности множества гидроэлектрических турбин в пределах массива и инструктирования модуля управления, по меньшей мере, одной из турбинных систем для регулирования напряжения переменного тока, подаваемого генератором, для изменения мощности, генерируемой, по меньшей мере, одной из турбинных систем, чтобы управлять всей мощностью, генерируемой массивом турбинных систем.
Недостатком данной системы для управления гидроэлектрическими турбинами является неспособность к функционированию без управляющего контроллера, отказ которого приводит к отказу множества гидроэлектрических турбин в пределах массива, что существенным образом снижает надежность и живучесть системы для управления гидроэлектрическими турбинами, в целом.
Известны система командного управления, патент США US 6,664,653 В1, в классах F02N 11/06, Н02Р 9/04, H02K 23/52, 06.12.2003, включающая несколько турбогенераторов, двунаправленный ваттметр, несколько размыкающих переключателей, главный контроллер, распределительный щит, реле времени и шину командного управления. Главный контроллер подсоединен через шину командного управления к каждому из контроллеров турбогенераторов и к двунаправленному ваттметру и производит пуск, останов, регулирование мощности каждого из нескольких отдельных турбогенераторов с автоматическим перезапуском в случае останова по неисправности в выбранном режиме управления.
Недостатком данной системы командного управления несколькими турбогенераторами является наличие единственного главного контроллера, отказ которого приводит к отказу системы командного управления, в целом.
Наиболее близкой к заявленному техническому решению является система электроснабжения, патент США №7,122,916 В2, в классах H02J 3/04 (2006.1), состоящая из некоторого количества электрогенераторных установок, ввода внешней сети, системы переключения питания потребителей от электрогенераторных установок и/или ввода внешней сети, системы управления, коммутационной шины управления, подключающей систему управления к каждой электрогенераторной установке и системе переключения питания потребителей, которая через коммутационную шину синхронизации подключает электрогенераторные установки и/или ввод внешней сети на параллельную работу.
Недостатком данной системы электроснабжения является наличие централизованной системы управления, отказ которой приводит к отказу системы электроснабжения, в целом.
Целью изобретения является повышение надежности и живучести системы электроснабжения потребителей независимо от количества отказов в ней при условии сохранения баланса между генерируемой и потребляемой мощностью.
Данная цель достигается тем, что предлагаемая система электроснабжения, выполнена, по меньшей мере, из одной электростанции, содержащей электрогенераторную установку, ввод внешней сети, систему отбора мощности, коммутационную шину синхронизации, систему управления и коммуникационную шину управления, подключающую систему управления к электрогенераторной установке, вводу внешней сети и системе отбора мощности, предназначенной для подключения электрогенераторной установки и/или ввода внешней сети через коммутационную шину синхронизации к коммутационным шинам синхронизации смежных электростанций и потребителям, при этом электростанция дополнительно снабжена второй коммуникационной шиной управления и программным модулем управления системой электроснабжения, снабженным двумя входами-выходами, при этом первый вход-выход подключен к коммуникационной шине управления, а второй вход-выход через вторую коммуникационную шину управления предназначен для подключения к вторым входам-выходам программных модулей управления системой электроснабжения смежных электростанций через их вторые коммуникационные шины управления.
Изобретение поясняется рисунком на фигуре 1, который не охватывает и, тем более, не ограничивает весь объем притязаний данного технического решения, а является лишь иллюстрирующим материалом частного случая выполнения:
На фигуре 1 представлена система электроснабжения, выполненная в виде трех электростанций 1, каждая из которых содержит электрогенераторную установку 2, ввод 3 внешней сети, систему 4 отбора мощности, коммутационную шину 5 синхронизации, систему 6 управления и коммуникационную шину 7 управления, подключающую систему 6 управления к электрогенераторной установке 2, вводу 3 внешней сети и системе 4 отбора мощности, предназначенной для подключения электрогенераторной установки 2 и/или ввода 3 внешней сети через коммутационную шину 5 синхронизации к коммутационным шинам 5 синхронизации смежных электростанций 1 и потребителям 8, при этом электростанция 1 дополнительно снабжена второй коммуникационной шиной 9 управления и программным модулем 10 управления системой электроснабжения, снабженным двумя входами-выходами 11 и 12, при этом вход-выход 11 подключен к коммуникационной шине 7 управления, а вход-выход 12 через вторую коммуникационную шину 9 управления предназначен для подключения к вторым входам-выходам программных модулей 10 управления системой электроснабжения смежных электростанций 1 через их вторые коммуникационные шины 9 управления.
Система электроснабжения работает следующим образом. При подготовке к работе системы электроснабжения в одной из электростанций 1 программному модулю 10 управления системой электроснабжения присваивается статус «системный модуль». Кроме того, некоторому количеству потребителей 8 присваивается статус «Неприоритетный»
В процессе работы системы электроснабжения программный модуль 10 управления системой электроснабжения в статусе «системный модуль» управляет распределением мощности между электростанциями 1, подключенными к потребителям 8, и поддерживает баланс между суммарной генерируемой мощностью электростанций 1 и суммарной мощностью потребителей 8.
Управление распределением мощности программным модулем 10 управления системой электроснабжения в статусе «системный модуль» производится путем сбора данных о фактической мощности, генерируемой каждой из электростанций 1 и формированием команд, направленных на равномерное распределение относительных нагрузок между электростанциями 1.
Поддержание баланса между суммарной генерируемой мощностью электростанций 1 и суммарной мощностью потребителей 8 реализуется путем подключения и отключения соответствующих электростанций 1, согласно принятому протоколу для системы электроснабжения.
При резком нарушении баланса мощностей, вызванным аварийным отключением какой-либо из смежных электростанций 1, программный модуль 10 управления системой электроснабжения в статусе «системный модуль» формирует команду на отключение потребителей 8 в статусе «Неприоритетный».
Данные о мощности, генерируемой смежными электростанциями 1, принимаются программным модулем 10 управления системой электроснабжения в статусе «системный модуль» по входу-выходу 12 от систем управления 6 через коммуникационные шины 7 управления, входы - выходы 11, 12 программных модулей 10 управления системой электроснабжения и коммуникационные шины 9 смежных электростанций.
Передача команд программным модулем 10 управления системой электроснабжения в статусе «системный модуль» обеспечивается через вход-выход 12, коммуникационные шины 9, входы - выходы 12, 11 программных модулей 10 управления системой электроснабжения, коммуникационные шины 7 в системы 6 управления смежных электростанций.
В случае отказа электростанции 1 с программным модулем 10 управления системой электроснабжения в статусе «системный модуль» статус «системный модуль» передается в программный модуль 10 управления системой электроснабжения в одну из смежных электростанций 1 в соответствии с принятым в системе электроснабжения протоколом.
Техническим результатом, обеспеченным приведенной совокупностью признаков является повышение надежности и живучести системы электроснабжения потребителей независимо от количества отказов ней при условии сохранения баланса между генерируемой и потребляемой мощностью.
Кроме того, агрегатирование системы электроснабжения на основе произвольного количества электростанций в зависимости от суммарной мощности потребителей и заданных показателей надежности без привязки к какому- либо централизованному устройству управления создает системе электроснабжения дополнительные экологические преимущества.
Claims (1)
- Система электроснабжения, выполненная, по меньшей мере, из одной электростанции, содержащей электрогенераторную установку, ввод внешней сети, систему отбора мощности, коммутационную шину синхронизации, систему управления и коммуникационную шину управления, подключающую систему управления к электрогенераторной установке, вводу внешней сети и системе отбора мощности, предназначенной для подключения электрогенераторной установки и/или ввода внешней сети через коммутационную шину синхронизации к коммутационным шинам синхронизации смежных электростанций и потребителям, отличающаяся тем, что электростанция дополнительно снабжена второй коммуникационной шиной управления и программным модулем управления системой электроснабжения, снабженным двумя входами-выходами, при этом первый вход-выход подключен к коммуникационной шине управления, а второй вход-выход через вторую коммуникационную шину управления предназначен для подключения к вторым входам-выходам программных модулей управления системой электроснабжения смежных электростанций через их вторые коммуникационные шины управления.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020133250A RU2756390C1 (ru) | 2020-10-09 | 2020-10-09 | Система электроснабжения |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020133250A RU2756390C1 (ru) | 2020-10-09 | 2020-10-09 | Система электроснабжения |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2756390C1 true RU2756390C1 (ru) | 2021-09-30 |
Family
ID=78000060
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020133250A RU2756390C1 (ru) | 2020-10-09 | 2020-10-09 | Система электроснабжения |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2756390C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU691979A1 (ru) * | 1976-08-18 | 1979-10-15 | Всесоюзный Ордена Ленина Проектно-Изыскательский И Научно-Исследовательский Институт "Гидропроект" Им. С.Я.Жука | Схема электроснабжени |
US6664653B1 (en) * | 1998-10-27 | 2003-12-16 | Capstone Turbine Corporation | Command and control system for controlling operational sequencing of multiple turbogenerators using a selected control mode |
RU56085U1 (ru) * | 2006-03-02 | 2006-08-27 | Открытое Акционерное Общество "Государственное Машиностроительное Конструкторское Бюро "Радуга" Имени А.Я. Березняка" | Устройство бесперебойного электроснабжения потребителей электроэнергетической системы, работающей на нестабильных источниках энергии |
US7122916B2 (en) * | 2003-01-16 | 2006-10-17 | General Electric Company | Multi-unit power generation system for stand-alone and grid connected operation |
RU76753U1 (ru) * | 2008-05-27 | 2008-09-27 | Сергей Юрьевич Хохлов | Централизованная защита сети электроснабжения |
-
2020
- 2020-10-09 RU RU2020133250A patent/RU2756390C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU691979A1 (ru) * | 1976-08-18 | 1979-10-15 | Всесоюзный Ордена Ленина Проектно-Изыскательский И Научно-Исследовательский Институт "Гидропроект" Им. С.Я.Жука | Схема электроснабжени |
US6664653B1 (en) * | 1998-10-27 | 2003-12-16 | Capstone Turbine Corporation | Command and control system for controlling operational sequencing of multiple turbogenerators using a selected control mode |
US7122916B2 (en) * | 2003-01-16 | 2006-10-17 | General Electric Company | Multi-unit power generation system for stand-alone and grid connected operation |
RU56085U1 (ru) * | 2006-03-02 | 2006-08-27 | Открытое Акционерное Общество "Государственное Машиностроительное Конструкторское Бюро "Радуга" Имени А.Я. Березняка" | Устройство бесперебойного электроснабжения потребителей электроэнергетической системы, работающей на нестабильных источниках энергии |
RU76753U1 (ru) * | 2008-05-27 | 2008-09-27 | Сергей Юрьевич Хохлов | Централизованная защита сети электроснабжения |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8970176B2 (en) | DC micro-grid | |
US11196288B2 (en) | Direct current power supply system | |
US7459803B2 (en) | Iso-parallel UPS system configuration | |
AU2018227610B2 (en) | Extending black-start availability using energy storage systems | |
CN102570502B (zh) | 风力涡轮机的电力传输***的控制器装置 | |
EP3625870B1 (en) | Virtualization of power for data centers, telecom environments and equivalent infrastructures | |
US20120019203A1 (en) | Energy storage and vehicle charging system and method of operation | |
CN101919135A (zh) | 电力分配方法和装置 | |
CZ20023920A3 (cs) | Energetická soustava používající sběrnici stejnosměrného proudu | |
CN107769188B (zh) | 开关电源并机*** | |
CN102782981B (zh) | 电子器件的电力供应 | |
AU2016101769A4 (en) | Power system and method | |
US12003104B2 (en) | Energy supply system having a coupling device | |
CN115432190A (zh) | 电动飞机综合电推进*** | |
RU2756390C1 (ru) | Система электроснабжения | |
JP6520773B2 (ja) | 電力供給システム及び電力供給方法 | |
RU2125331C1 (ru) | Автономная система электроснабжения передвижных объектов | |
WO2003007454A2 (en) | Dc ladder bus | |
EA020927B1 (ru) | Совмещенная питающая установка с шиной постоянного тока | |
JP2020058161A (ja) | 電力需給システム | |
RU2697510C1 (ru) | Способ управления составом и загрузкой генераторов электростанции с собственными нагрузками, работающей изолированно и параллельно с приемной энергосистемой | |
Pacheco et al. | Power management system in an industrial plant | |
CN113809766B (zh) | 一种多母线储能***及其控制方法 | |
Marchenko et al. | Dynamic Characteristics of the Minigrid Synchronous Operation with the Electrical Network of a Centralized Electric Power System | |
KR20230090897A (ko) | 다회로 전력 변환 장치를 이용한 다중 마이크로 그리드 시스템 |