[发明专利]一种适用于海上浮动式电站的电力稳定装置及应用

说明书

本发明涉及热量与动力领域，更具体地涉及一种适用于海上浮动式电站的电力稳定装置及应用，通过负电荷平衡装置，将交流电通过置于水中的电极，使用水做导电介质，依靠改变水电阻的大小作负载，将浮式电站发电机组发出的电能进行吸收而实现对系统的加载，进而大量消耗电能，能够在数据采集与微机监控管理系统的控制下快速变负荷，当其发热元件的功率容量与电网中的负荷冲击的容量相当，可实现实时性的负荷跟踪，用于稳定电网内部的负荷冲击，提高供电可靠性，解决偏远海岛孤网运行电站的安全稳定问题。

技术领域

本发明涉及热量与动力领域，更具体地涉及一种适用于海上浮动式电站的电力稳定装置及应用。

背景技术

我国海岛众多，而对于大部分海岛，目前最大的问题是长期存在缺水、缺电的情况，这严重制约着深远海、边远海岛的居民生活、资源开发、工业生产和当地经济的快速发展。

目前海岛供电主要有两种模式，一种是联网，一种是孤网。对于距离大陆较近的中大型群岛，因为需求量大，多采用联网供电的方式，使用海底电缆，如果距离不远的话也会使用架空大跨越运输电力。这种供电模式供电量大且可靠性高，但是建设费用高，维护比较困难，对于诸多边远海岛，则采用孤网供电方式，目前主要采用柴油发电机、风能、太阳能等方式。

海上浮动式电站是一种将发电厂建造在驳船上，以提供电力服务为目的的特殊工程船，其具有机动、便捷、建造周期短、污染小、不占陆地等优势，但海岛孤网浮式电站发电机组数量较少，其旋转惯性储存的动能和锅炉群所具有的热力势能均较小，因此一些如冶矿厂等冲击性负荷大的设施在使用时，其电负荷的冲击对于孤网的频率、电压冲击均较大，会严重影响孤网安全和主设备的寿命，导致其系统可靠性较低。

针对目前浮动式电站孤网运行的一些问题，须设置一电力稳定装置来消纳因切除负荷后多余的电量，对冲击性负荷提出解决方案。

发明内容

基于此，本申请提供一种可稳定电网内部的负荷冲击，稳定孤网运行浮式电站发电机组的电能质量，提高供电可靠性，解决海岛孤网运行电站安全稳定问题的适用于海上浮动式电站的多功能电力稳定装置及其应用方法。

第一方面，本申请提供一种适用于海上浮动式电站的电力稳定装置及应用，包括以下步骤：

获取用电设备的用电负荷，用电负荷通过负电荷平衡装置转换为储能装置内储能介质的热量，即通过数据采集及微机监控管理PLC系统对用电设备的负荷情况进行实时监测，当下游用电设备有大容量冲击性用电负荷需要投入时，先通过高低压配电系统逐步开启相应数量的负电荷平衡装置，待到负电荷平衡装置消化的电能与即将启动的大容量冲击性用电负荷相等时，启动下游用电设备的用电负荷，并同期逐步切除部分负电荷平衡装置，下游用电设备正常运行时，当数据采集及微机监控管理PLC系统检测到下游有大容量冲击性用电负荷突减时，负电荷平衡装置将浮式电站发电机组还不能同步切除的部分电能进行消耗，使得浮式电站发电机组逐步降低出力。

蓄能交换装置中的换热介质吸收储能装置内储能介质的部分热量实现换热，通过温度检测模块对储能装置内储能介质的热量进行检测，当储能介质的热量超过热量额定值时，冷却系统引入外部冷却介质吸收储能介质的热量，通过液位检测模块对储能装置内储能介质的体积量进行检测，当储能介质的体积量小于体积额定值时，补充系统引入外部补充介质补充储能介质，当储能介质的容量不超过容量额定值时，流经蓄能交换装置的换热介质重新回归储能装置，当储能介质的容量超过容量额定值时，流经蓄能交换装置的换热介质舷外排出。

第二方面，本申请提供一种适用于海上浮动式电站的电力稳定装置，包括：负电荷平衡装置、储能装置、蓄能交换装置、温度检测模块、冷却系统、液位检测模块和补充系统，所述负电荷平衡装置的两端分别与储能装置以及用电设备连接，储能装置和蓄能交换装置连接形成闭环环路，负电荷平衡装置将用电设备的用电负荷转化为储能装置内储能介质的热量，所述温度检测模块和液位检测模块的检测端均安装在储能装置内。