一种潮流能发电机组的备用电源装置及其潮流能发电机组制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种潮流能发电机组的备用电源装置及其潮流能发电机组。包括接口单元、转换单元和充电单元，接口单元包括电源输入接口和若干电源输出接口，电源输出接口包括分别用于连接主控系统、变流器系统和变桨系统的电源输出接口，电源输入接口用于与主电源连接；转换单元包括第一转换装置和与第一转换装置连接的第二转换装置，电源输入接口与第一转换装置连接，第二转换装置分别与不同的电源输出接口连接；充电单元根据主电源供电状态与第一转换装置导通连接；或者，充电单元根据主电源断电状态与第二转换装置导通连接。本实用新型专利技术将主控系统、变流器系统、变桨系统等的备用电源集成到一个设备中，系统集成度更高，方便进行管理和控制。

A Standby Power Supply Device for Power Flow Generator Unit and Its Power Flow Generator Unit

【技术实现步骤摘要】
一种潮流能发电机组的备用电源装置及其潮流能发电机组
本技术涉及潮流能发电机组领域，特别是涉及一种潮流能发电机组的备用电源装置及其潮流能发电机组。
技术介绍
潮流能是潮水在水平运动时所含有的动能。近年来，随着传统矿物燃料资源的日渐枯竭，如何最大限度的开发和利用海洋可再生能源已成为世界各国重点研究的课题。对于潮流能发电的研究，目前还处于初级阶段和实验室验证阶段，仅有几家公司的样机投入发电，但未进入到批量生产阶段，对于发电机组运行时的安全和稳定、故障时的应急处理、突然断电时的停机保护等研究的不够深入。目前潮流能发电项目中使用的备用电源由设备供应商按自己的需求分别提供。主控系统、变流器系统、变桨系统均单独提供备用电源并单独进行充电和控制，如图1所示，备用电源的安装位置分散，集成度不高，难以进行统一的管理和控制。而且变桨系统的备用电源通常安装在发电机组的轮毂内部。由于环境的特殊性，发生故障时发电机组必须停留在水下，直到海水平潮时才能够对其进行维护。一旦备用电源故障或者电容漏液无法及时处理，将对发电机组的安全运行产生极大的隐患。因此，如何设计一个在电源故障时能保证机组安全的备用电源系统成为国内从业者研究的课题之一。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种能够在电源故障时实现潮流能发电机组供电的可靠控制的能够统一管理和控制的潮流能发电机组的备用电源装置及其潮流能发电机组。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一方面，本技术提供一种潮流能发电机组的备用电源装置，所述备用电源装置包括接口单元、转换单元和充电单元；所述接口单元包括电源输入接口和若干用于与不同的用电设备连接的电源输出接口，所述电源输出接口包括分别用于连接潮流能发电机组的主控系统、变流器系统和变桨系统的电源输出接口；所述电源输入接口用于与电源连接进行电压输入；所述转换单元包括第一转换装置和与所述第一转换装置连接的第二转换装置，所述电源输入接口与所述第一转换装置连接用于电源电压输入，所述第二转换装置分别与不同的电源输出接口连接，所述第二转换装置用于把输入的电源电压转换为不同等级的电压为设备供电；所述充电单元根据主电源供电状态与所述第一转换装置导通连接，用于为充电单元进行充电；或者所述充电单元根据主电源断电状态与所述第二转换装置导通连接，用于通过第二转换装置对设备进行供电。进一步地，所述充电单元根据主电源供电或断电状态与所述第一转换装置或第二转换装置导通连接，可以通过控制电路以电压差的形式切换充电单元与第一转换装置或者与第二转换装置导通连接。进一步地，在主电源供电状态下，所述第一转换装置与所述充电单元和第二转换单元导通连接，用于为充电单元充电和为设备供电；在主电源断电状态下，所述充电单元与所述第二转换装置导通连接，用于为设备供电。进一步地，还包括状态单元和与状态单元连接的通讯单元；所述状态单元包括设置在充电单元、转换单元中的传感器，用于采集充电单元和转换单元的运行状态；所述状态单元通过通讯单元用于与潮流能发电机组的主控系统进行通讯。进一步地，所述状态单元还包括控制模块，所述控制模块用于对采集到的运行状态信息进行判断和分析，并根据判断结果向潮流能发电机组的主控系统发出报警信号。进一步地，所述通讯单元包括RS232、RS485、RS422、以太网、蓝牙的多种通讯接口。进一步地，所述电源输入接口至少包括AC230V、AC400V、AC690V三个电压等级的输入接口；所述电源输出接口包括直流电压输出接口和交流电压输出接口，直流电压输出至少包括DC12V、DC24V、DC36V、DC110V、DC220V，交流电压输出至少包括AC230V、AC400V、AC690V。进一步地，所述第一转换装置包括整流装置；所述整流装置与所述充电单元连接，用于将交流电转换为直流电后为充电单元充电；所述第二转换装置包括逆变装置、开关电源和隔离变压器；所述逆变装置与所述充电单元(主电源故障时)或整流装置(主电源供电时)导通连接，用于将电能通过逆变装置进行电源电压变换；所述逆变装置用于将直流电转换为交流电用于电压输出；所述隔离变压器、开关电源分别与逆变装置连接，所述隔离变压器用于将逆变装置输出的电压转换为多路不同等级的电压并连接到电源输出接口，用于给用电设备供电；所述开关电源用于将逆变装置输出的交流电转换成直流电，还用于进行不同的电压输出；所述转换单元还包括控制器；所述控制器与充电单元、整流装置和逆变装置连接，用于控制整个备用电源系统的启动和停止，还用于控制输出电压。进一步地，所述转换单元还包括稳压装置；和/或，所述转换单元还包括用于实现速断保护、过流保护、过压保护、欠压保护、超温保护、接地故障保护和/或三相不平衡保护的保护功能的结构；和/或，所述备用电源装置还包括用于保护转换单元和充电单元的外壳，防护等级至少为IP32；和/或，所述接口单元还包括与电源输入接口内部连接的供电接口，所述供电接口用于连接电源输入接口和第一转换装置。进一步地，所述充电单元包括超级电容组或电池组，用于储存电能或供电。另一方面，提供一种潮流能发电机组，包括主电源、主控系统、变流器系统和变桨系统，还包括所述的潮流能发电机组的备用电源装置，所述主电源与所述电源输入接口连接，若干电源输出接口分别与所述主控系统、变流器系统和变桨系统连接。进一步地，所述主控系统还与所述备用电源装置采用通讯方式进行连接；和/或，所述备用电源装置通过电缆与外部用电设备连接；和/或，所述备用电源装置安装在潮流能发电机组的控制室内。由于采用上述技术方案，本技术至少具有以下优点：(1)本技术的备用电源装置可以在主电源失电或故障时保证发电机组不会因为突然断电而失去控制，可以实现发电机组的正常安全停机；本技术通过接口单元和转换单元的设置，将主控系统、变流器系统、变桨系统等的备用电源集成到一个设备中，系统集成度更高，方便主控系统进行管理和控制；并通过接口单元提供了多路不同电压输出的接口，各用电设备无需额外配置备用电源，节约设备内的空间和成本。(2)本技术的备用电源装置，集成度高，可以设置在控制室内，可以大大降低备用电源的维护成本，提高维护效率；而且本技术利用转换单元内的控制器可以进行输出电压控制。(3)本技术的备用电源系统安装在控制室内，发生故障时可以及时对备用电源进行处理，降低了故障停机的时间，提升了发电机组运行效率。附图说明上述仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。图1是现有技术的备用电源系统的供电示意图；图2是本技术的备用电源系统的供电示意图；图3是本技术的备用电源系统的功能模块图；图4是本技术的备用电源装置的功能模块示意图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本技术的示例性实施例。虽然附图中显示了本技术的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本技术而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本技术，并且能够将本技术的范围完整的传达给本领域的技术人员。本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种潮流能发电机组的备用电源装置，其特征在于，所述备用电源装置包括接口单元、转换单元和充电单元；所述接口单元包括电源输入接口和若干用于与不同的用电设备连接的电源输出接口，所述电源输出接口包括分别用于连接潮流能发电机组的主控系统、变流器系统和变桨系统的电源输出接口，所述电源输入接口用于与主电源连接；所述转换单元包括第一转换装置和与所述第一转换装置连接的第二转换装置，所述电源输入接口与所述第一转换装置连接用于电源电压输入，所述第二转换装置分别与不同的电源输出接口连接，所述第二转换装置用于把输入的电源电压转换为不同等级的电压为设备供电；所述充电单元根据主电源供电状态与所述第一转换装置导通连接，用于为充电单元进行充电；或者，所述充电单元根据主电源断电状态与所述第二转换装置导通连接，用于通过第二转换装置对设备进行供电。

【技术特征摘要】
1.一种潮流能发电机组的备用电源装置，其特征在于，所述备用电源装置包括接口单元、转换单元和充电单元；所述接口单元包括电源输入接口和若干用于与不同的用电设备连接的电源输出接口，所述电源输出接口包括分别用于连接潮流能发电机组的主控系统、变流器系统和变桨系统的电源输出接口，所述电源输入接口用于与主电源连接；所述转换单元包括第一转换装置和与所述第一转换装置连接的第二转换装置，所述电源输入接口与所述第一转换装置连接用于电源电压输入，所述第二转换装置分别与不同的电源输出接口连接，所述第二转换装置用于把输入的电源电压转换为不同等级的电压为设备供电；所述充电单元根据主电源供电状态与所述第一转换装置导通连接，用于为充电单元进行充电；或者，所述充电单元根据主电源断电状态与所述第二转换装置导通连接，用于通过第二转换装置对设备进行供电。2.根据权利要求1所述的潮流能发电机组的备用电源装置，其特征在于，还包括状态单元和与状态单元连接的通讯单元；所述状态单元包括设置在充电单元、转换单元中的传感器，用于采集充电单元和转换单元的运行状态；所述状态单元通过通讯单元用于与潮流能发电机组的主控系统进行通讯。3.根据权利要求2所述的潮流能发电机组的备用电源装置，其特征在于，所述状态单元还包括控制模块，所述控制模块用于对采集到的运行状态信息进行判断和分析，并根据判断结果是否向潮流能发电机组的主控系统发出报警信号。4.根据权利要求2所述的潮流能发电机组的备用电源装置，其特征在于，所述通讯单元包括RS232、RS485、RS422、以太网、蓝牙的多种通讯接口。5.根据权利要求1至4任一所述的潮流能发电机组的备用电源装置，其特征在于，所述电源输入接口至少包括AC230V、AC400V、AC690V三个电压等级的输入接口；所述电源输出接口包括直流电压输出接口和交流电压输出接口，直流电压输出至少包括DC12V、DC24V、DC36V、DC110V、DC220V，交流电压输出至少包括AC230V、AC400V、AC690V。6.根据权利要求1至4任一所述的潮流能发电机组的备用电...

【专利技术属性】
技术研发人员：褚景春，袁凌，李扬，汪正军，王峰，
申请(专利权)人：国电联合动力技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11