一种基于储能支持的钻井平台供电系统技术方案

本实用新型专利技术属于钻井平台技术领域，公开一种基于储能支持的钻井平台供电系统，包括：储能装置，具有交流接口和直流接口；柴油发电集装箱，具有多组柴油发电机；配电集装箱，具有对应于各组柴油发电机的出口开关，各出口开关的前端分别连接各自相应的柴油发电机，各出口开关的后端汇合连接后分别连接至储能装置的交流接口和后端变频器集装箱；变频器集装箱，分别连接储能装置的直流接口和配电集装箱的输出端，向钻井平台供电。本实用新型专利技术利用储能装置的交直流充放电切换，通过储能交流充放电功率调节，降低柴油发电机的单位油耗，吸收钻井平台势能，向变频器提供应急直流电源，快速响应突变负荷，节能减排，提高供电稳定性，改善电能质量。能质量。能质量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于储能支持的钻井平台供电系统


[0001]本技术属于钻井平台
，尤其涉及一种基于储能支持的钻井平台供电系统。

技术介绍

[0002]在现有的钻井平台中采用柴油发电机组作为动力电源，而柴油发电机组的柴油消耗量大，随着柴油价格的攀升，使得钻井作业成本越来越高，且污染环境。
[0003]根据不同阶段钻井工艺要求，为了确保钻井的安全运行，柴油发电机组的运行台数为1~3台，且经常柴油发电机组需要运行在低功率状态；而长时间的低负荷运行，造成单位油耗高，在同样的做功情况下，需要消耗更多的柴油。在整个钻井过程中，大部分时间负荷都处于波动大、变动频繁的状态，使得柴油发电机组瞬态性能(频率、电压)变差，从而对整个供电系统性能造成影响。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术方法的不足，本技术提出一种基于储能支持的钻井平台供电系统，利用储能装置的交直流充放电切换，通过储能交流充放电切换调节，调节柴油发电机的输出功率，降低单位油耗。且补充负荷所需电能，快速响应突变负荷，提高供电效果。
[0005]为实现以上目的，本技术采用技术方案是：一种基于储能支持的钻井平台供电系统，包括：
[0006]储能装置，具有交流接口和直流接口，交流接口和直流接口均具有独自的切换开关；
[0007]柴油发电集装箱，具有多组柴油发电机；
[0008]配电集装箱，具有对应于各组柴油发电机的出口开关，各出口开关的前端分别连接各自相应的柴油发电机，各出口开关的后端汇合连接后分别连接至储能装置的交流接口和后端变频器集装箱；
[0009]和变频器集装箱，分别连接储能装置的直流接口和配电集装箱的输出端，经过转换后向钻井平台供电。
[0010]进一步的是，所述储能装置包括：电池簇、直流汇流柜、DC/DC变换器、双向DC/AC变换器、储能直流切换开关、储能交流切换开关，所述电池簇连接至直流汇流柜，直流汇流柜分别连接至DC/DC变换器和双向DC/AC变换器，DC/DC变换器连接直流接口且在连接回路上设置储能直流切换开关，双向DC/AC变换器连接交流接口且在连接回路上设置储能交流切换开关。
[0011]进一步的是，在所述柴油发电集装箱中包括多台主发电机和一台辅助发电机，主发电机和辅助发电机均连接至配电集装箱，配电集装箱中对于各主发电机和辅助发电机均设置有对应的出口开关。
[0012]进一步的是，所述交流接口包括交流充电口和交流放电口，所述交流充电口和交
流放电口均通过线路连接至配电集装箱各柴油发电机出口开关的后端汇合点；
[0013]在交流充电口和交流放电口的线路上分别设置有交流充电切换开关和交流放电切换开关，交流充放电开关之间互锁，交流充电口的线路经配电集装箱各柴油发电机出口开关的后端汇合点后通过交流切换开关连接交流放电口。
[0014]进一步的是，所述变频器集装箱包括前端整流装置、直流母线和后端变频变压装置，配电集装箱的后端汇合点连接到前端整流装置，前端整流装置输出连接至直流母线，储能装置的直流接口也连接至直流母线，直流母线通过后端变频变压装置向钻井平台供电。
[0015]进一步的是，所述变频器集装箱的后端逆变装置包括多个并列的变频器和直流转换器，变频器连接钻井平台的交流设备，直流转换器连接钻井平台的直流设备。
[0016]采用本技术方案的有益效果：
[0017]本技术通过储能交流充放电的功率调节能够实现以下效果：降低柴油发电机的单位油耗，吸收钻井平台势能，向变频器提供应急直流电源，快速响应突变负荷，节能减排，提高供电稳定性，以及改善电能质量。
[0018]本技术将储能装置分别进行直流和交流划分完成充放电，将交流部分引入柴油发电机组输出端，从而提高柴油发电机输出功率，以降低降低柴油发电机组单位油耗。通过降低柴油发电机组油耗，提高柴油发电机组柴油利用率，节能减排。
[0019]本技术将直流部分引入后方直流母线为钻井平台中各变频装置提供直流电源。本技术通过储能装置的DC/DC变换器，可吸收下放绞车时产生的电势能至储能装置，进一步节约柴油的使用。
[0020]本技术为钻井平台提供应急供电，特别是在交流电源发送故障时，利用储能装置为钻井平台中绞车等设备提供紧急停机电源，确保平台安全。
附图说明
[0021]图1为本技术的一种基于储能支持的钻井平台供电系统的结构示意图。
[0022]图2为本实用实施例中储能装置的结构示意图。
[0023]其中，1是交流接口，2是直流接口，3是储能直流切换开关，4是交流充电切换开关，5是交流放电切换开关，6是交流切换开关，7是前端整流装置，8是直流母线，9是后端变频变压装置，10是交流设备，11是直流设备。
具体实施方式
[0024]为了使技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本技术作进一步阐述。
[0025]在本实施例中，参见图1所示，一种基于储能支持的钻井平台供电系统，包括：
[0026]储能装置，具有交流接口1和直流接口2，交流接口1和直流接口2均具有独自的切换开关；
[0027]柴油发电集装箱，具有多组柴油发电机；
[0028]配电集装箱，具有对应于各组柴油发电机的出口开关，各出口开关的前端分别连接各自相应的柴油发电机，各出口开关的后端汇合连接后分别连接至储能装置的交流接口1和后端变频器集装箱；
[0029]和变频器集装箱，分别连接储能装置的直流接口2和配电集装箱的输出端，经过转换后向钻井平台供电。
[0030]作为上述实施例的优化方案，如图2所示，所述储能装置包括：电池簇、直流汇流柜、DC/DC变换器、双向DC/AC变换器、储能直流切换开关3、储能交流切换开关6，所述电池簇连接至直流汇流柜，直流汇流柜分别连接至DC/DC变换器和双向DC/AC变换器，DC/DC变换器连接直流接口2且在连接回路上设置储能直流切换开关3，双向DC/AC变换器连接交流接口1且在连接回路上设置储能交流切换开关6。
[0031]作为上述实施例的优化方案，所述变频器集装箱包括前端整流装置7、直流母线8和后端变频变压装置9，配电集装箱的后端汇合点连接到前端整流装置7，前端整流装置7输出连接至直流母线8，储能装置的直流接口2也连接至直流母线8，直流母线8通过后端变频变压装置9向钻井平台供电。
[0032]所述变频器集装箱的后端逆变装置包括多个并列的变频器和直流转换器，变频器连接钻井平台的交流设备10，直流转换器连接钻井平台的直流设备11。
[0033]其中，在所述柴油发电集装箱中包括多台主发电机和一台辅助发电机，主发电机和辅助发电机均连接至配电集装箱，配电集装箱中对于各主发电机和辅助发电机均设置有对应的出口开关。
[0034]优选的，所述交流接口1包括交流充电口和交流放电口，所述交流充电口和交流放电口均通过线路连接至配电集装箱各柴油发电机出口开关的后端汇合点本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于储能支持的钻井平台供电系统，其特征在于，包括：储能装置，具有交流接口（1）和直流接口（2），交流接口（1）和直流接口（2）均具有独自的切换开关；柴油发电集装箱，具有多组柴油发电机；配电集装箱，具有对应于各组柴油发电机的出口开关，各出口开关的前端分别连接各自相应的柴油发电机，各出口开关的后端汇合连接后分别连接至储能装置的交流接口（1）和后端变频器集装箱；和变频器集装箱，分别连接储能装置的直流接口（2）和配电集装箱的输出端，经过转换后向钻井平台供电。2.根据权利要求1所述的一种基于储能支持的钻井平台供电系统，其特征在于，所述储能装置包括：电池簇、直流汇流柜、DC/DC变换器、双向DC/AC变换器、储能直流切换开关（3）、储能交流切换开关（6），所述电池簇连接至直流汇流柜，直流汇流柜分别连接至DC/DC变换器和双向DC/AC变换器，DC/DC变换器连接直流接口（2）且在连接回路上设置储能直流切换开关（3），双向DC/AC变换器连接交流接口（1）且在连接回路上设置储能交流切换开关（6）。3.根据权利要求1所述的一种基于储能支持的钻井平台供电系统，其特征在于，在所述柴油发电集装箱中包括多台主发电机和一台辅助发电机，主发电机和辅助发电机均连接至配电...

【专利技术属性】
技术研发人员：武江，侯瑞斌，张渝，栗叶菲，
申请(专利权)人：成都威尔普斯新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：