專利名稱：一種用于海上石油平臺的大容量釩電池的儲能方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于海上石油平臺的儲能裝置及儲能的方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，世界已經(jīng)處于飛速發(fā)展時期，由于人們生活水平的不斷提高，對能源的需求也日趨提高，目前，陸地上的不可再生能源趨于枯竭，人們除了尋找新的能源以外，也將能源的開發(fā)轉(zhuǎn)向海洋資源。
海上石油平臺是開采海洋石油的主要途徑，目前海上石油平臺供電，多采用伴生氣或柴油發(fā)電，有時一艘發(fā)電船，為數(shù)個海上石油平臺通過海底電纜供電。但是發(fā)電船及海底電纜也會經(jīng)常發(fā)生故障，給石油鉆采的生產(chǎn)帶來損失。有時正在鉆井，突然停電會造成鉆桿斷裂，乃至造成油井會報廢。因此，研究開發(fā)一種新的電能供給裝置，來解決海上供電故障時的備用電源，非常重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于海上石油平臺的大容量釩電池的儲能方法，該方法中的大容量釩電池在海上石油平臺電網(wǎng)(柴油放電局域網(wǎng))供電時處于充電狀態(tài)，在電網(wǎng)供電故障時，立即供電，使海上石油平臺能正常繼續(xù)工作。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)—種用于海上石油平臺的大容量釩電池的儲能方法，該方法在電網(wǎng)供電停止時， 通過大容量釩電池供電，使海上石油平臺能繼續(xù)正常工作；在電網(wǎng)正常供電時，大容量釩電池處于充電狀態(tài)；該裝置包括大容量釩電池、及由電壓變換電路、三相逆變橋、濾波器組成的雙向變流器。當(dāng)電網(wǎng)供電停止時，大容量釩電池輸出的直流電經(jīng)開關(guān)Kl輸入到電壓變換電路，經(jīng)電壓變換電路閉合的常開觸點K2將直流電輸入三相逆變橋，經(jīng)逆變橋轉(zhuǎn)換成交流電后，經(jīng)濾波器濾波，輸出三相正弦交流電，供給海上石油平臺使用；在電網(wǎng)正常供電時，大容量釩電池處于充電狀態(tài)，由電網(wǎng)提供交流電，經(jīng)濾波器后，經(jīng)逆變橋整流，再經(jīng)電壓變換電路給大容量釩電池充電。所述的電壓變換電路包括電容、電感、常開觸點、全控型電子開關(guān)；在大容量釩電池供電狀態(tài)下，常開觸點K2閉合，T7不工作；在大容量釩電池充電狀態(tài)下，當(dāng)釩電池電壓在正常工作范圍內(nèi)時，常開觸點K2閉合，T7不工作，當(dāng)釩電池電壓低于正常工作范圍時，K2斷開，T7工作。所述的大容量釩電池設(shè)有監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)包括嵌入式微電腦、及分別與嵌入式微電腦相連接的充電電流檢測模塊、釩電池電壓檢測模塊、環(huán)境溫度檢測模塊、輸出電壓檢測模塊、報警模塊、通訊接口、鍵盤和顯示器。所述的雙向變流器的控制器由DSP數(shù)字信號處理器、RAM存儲器、FLASH存儲器、CPLD可編程邏輯器件、光耦隔離器、模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊組成；RAM存儲器、 FLASH存儲器、CPLD可編程邏輯器件、光耦隔離器、模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊分別與 DSP數(shù)字信號處理器相連接 。CPLD可編程邏輯器件連接6路繼電器，CPLD可編程邏輯器件還與模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊相連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是1)采用釩液流電池作為儲能元件，容量大，功率大，且釩電池的電解液可循環(huán)使用，無環(huán)保污染問題；2)使用壽命長，釩電池壽命在20年以上，其他電池只有幾年壽命，鉛酸電池約1-2 年；3)價格合理，如采用大容量鋰電池價格會很昂貴；4)采用大容量的釩電池儲能裝置，解決了海上石油平臺突然停電的問題，可提供不間斷電源。


圖1是用于海上石油平臺的大容量釩電池的儲能方法結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是雙向變流器結(jié)構(gòu)圖；圖3是大容量釩電池監(jiān)控系統(tǒng)框圖；圖4是雙向變流器的控制器框圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步詳細(xì)描述。見圖1，一種用于海上石油平臺的大容量釩電池的儲能方法，該方法在電網(wǎng)供電停止后，通過大容量釩電池供電，使海上石油平臺能繼續(xù)正常工作；該裝置包括大容量釩電池、及由電壓變換電路、三相逆變橋、濾波器組成的雙向變流器。見圖2，電壓變換電路包括電容Cl、電感Li、常開觸點K2、全控型電子開關(guān)T7 ；三相逆變橋由全控型開關(guān)器件T1-T6組成，且輸入端設(shè)有電容器C2 ；濾波器由電感L2、L3及電容器C3組成。當(dāng)電網(wǎng)供電停止時，大容量釩電池輸出的直流電經(jīng)開關(guān)Kl輸入到電壓變換電路， 經(jīng)電壓變換電路閉合的常開觸點K2將直流電輸入三相逆變橋，經(jīng)逆變橋轉(zhuǎn)換成交流電后， 經(jīng)濾波器濾波，輸出三相正弦交流電，供給用電設(shè)備使用。電網(wǎng)正常供電時，大容量釩電池處于充電狀態(tài)，見圖2所示。當(dāng)釩電池電壓處于正常工作范圍時，由電網(wǎng)提供交流電，經(jīng)濾波器后，經(jīng)逆變橋整流，再經(jīng)電壓變換電路的 K2(閉合)給大容量釩電池充電，Τ7不工作。當(dāng)釩電池電壓低于正常工作電壓時(如釩電池零電壓充電時)，由電網(wǎng)提供交流電，經(jīng)濾波器后，經(jīng)逆變橋整流，再經(jīng)電壓變換電路的 Τ7和Ll (該狀態(tài)時Κ2斷開)降壓為適合釩電池充電直流電壓給大容量釩電池充電。見圖3，大容量釩電池的監(jiān)控系統(tǒng)包括嵌入式微電腦、及分別與嵌入式微電腦相連接的充電電流檢測模塊、釩電池電壓檢測模塊、環(huán)境溫度檢測模塊、輸出電壓檢測模塊、報警模塊、通訊接口、鍵盤、和顯示器。見圖4，雙向變流器的控制器由DSP數(shù)字信號處理器、RAM存儲器、FLASH存儲器、CPLD可編程邏輯器件、光耦隔離器、模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)/模轉(zhuǎn) 換模塊組成；RAM存儲器、 FLASH存儲器、CPLD可編程邏輯器件、光耦隔離器、模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊分別與 DSP數(shù)字信號處理器相連接。 CPLD可編程邏輯器件連接6路繼電器，CPLD可編程邏輯器件還與模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊相連接。
權(quán)利要求
1.一種用于海上石油平臺的大容量釩電池的儲能方法，其特征在于，該方法在電網(wǎng)供電停止時，通過大容量釩電池供電，使海上石油平臺能繼續(xù)正常工作；在電網(wǎng)供電時，大容量釩電池系統(tǒng)處于充電狀態(tài)；該裝置包括大容量釩電池、及由電壓變換電路、三相逆變橋、濾波器組成的雙向變流器；當(dāng)電網(wǎng)供電停止時，大容量釩電池輸出的直流電經(jīng)開關(guān)Kl輸入到電壓變換電路，經(jīng)電壓變換電路閉合的常開觸點K2將直流電輸入三相逆變橋，經(jīng)逆變橋轉(zhuǎn)換成交流電后，經(jīng)濾波器濾波，輸出三相正弦交流電，供給海上石油平臺使用；在電網(wǎng)供電時，大容量釩電池系統(tǒng)處于充電狀態(tài)，由電網(wǎng)提供交流電，經(jīng)濾波器后，經(jīng)逆變橋整流，再經(jīng)電壓變換電路給大容量釩電池充電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于海上石油平臺的大容量釩電池的儲能方法，其特征在于，所述的電壓變換電路包括電容、電感、常開觸點、全控型電子開關(guān)；在大容量釩電池供電狀態(tài)下，常開觸點K2閉合，T7不工作；在大容量釩電池充電狀態(tài)下，當(dāng)釩電池電壓在正常工作范圍內(nèi)時，常開觸點K2閉合，T7不工作，當(dāng)釩電池電壓低于正常工作范圍時，K2斷開， T7工作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于海上石油平臺的大容量釩電池的儲能方法，其特征在于，所述的大容量釩電池設(shè)有監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)包括嵌入式微電腦、及分別與嵌入式微電腦相連接的充電電流檢測模塊、釩電池電壓檢測模塊、環(huán)境溫度檢測模塊、輸出電壓檢測模塊、報警模塊、通訊接口、鍵盤和顯示器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于海上石油平臺的大容量釩電池的儲能方法，其特征在于，所述的雙向變流器的控制器由DSP數(shù)字信號處理器、RAM存儲器、FLASH存儲器、CPLD 可編程邏輯器件、光耦隔離器、模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊組成；RAM存儲器、FLASH存儲器、CPLD可編程邏輯器件、光耦隔離器、模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊分別與DSP數(shù)字信號處理器相連接；CPLD可編程邏輯器件連接6路繼電器，CPLD可編程邏輯器件還與模 /數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊相連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于海上石油平臺的儲能裝置及儲能的方法，該方法在電網(wǎng)供電停止時，通過大容量釩電池供電，使海上石油平臺能繼續(xù)正常工作；電網(wǎng)正常供電時，大容量釩電池處于充電狀態(tài)；該裝置包括大容量釩電池、及由電壓變換電路、三相逆變橋、濾波器組成的雙向變流器。該方法可實現(xiàn)電網(wǎng)供電故障時，立即供電，使海上石油平臺能正常繼續(xù)工作，減少經(jīng)濟損失。
文檔編號H02J7/02GK102437612SQ20111042216
公開日2012年5月2日 申請日期2011年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月16日
發(fā)明者王兆卓, 王文舉, 王春巖 申請人:遼寧榮信光伏技術(shù)有限公司