核电站提供应急动力电源的方法和移动式蓄电池蓄能系统技术方案

本发明专利技术公开了一种核电站提供应急动力电源的方法和移动式蓄电池蓄能系统，其中方法包括提供蓄电池蓄能系统，连接于应急母线中，并由在线监控系统对所述蓄电池蓄能系统进行监控；在核电站的用电设备失电时，由所述在线监控系统启动所述蓄电池蓄能系统，并通过应急母线向核电站的用电设备供电，还包括提供移动式蓄电池蓄能系统，在蓄电池蓄能系统的总容量不足当前运行工况下的负荷容量时，接入至少一个移动式蓄电池蓄能系统。本发明专利技术公开的方法和系统在现有固定式蓄电池蓄能系统为核电站供电的基础上增加移动式蓄电池蓄能系统为核电站提供电能，保证核电站在面临地震叠加海啸的严重自然灾害中正常运行，进一步提高了核电站的安全性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种核电站提供应急动力电源的方法和移动式蓄电池蓄能系统，其中方法包括提供蓄电池蓄能系统，连接于应急母线中，并由在线监控系统对所述蓄电池蓄能系统进行监控；在核电站的用电设备失电时，由所述在线监控系统启动所述蓄电池蓄能系统，并通过应急母线向核电站的用电设备供电，还包括提供移动式蓄电池蓄能系统，在蓄电池蓄能系统的总容量不足当前运行工况下的负荷容量时，接入至少一个移动式蓄电池蓄能系统。本专利技术公开的方法和系统在现有固定式蓄电池蓄能系统为核电站供电的基础上增加移动式蓄电池蓄能系统为核电站提供电能，保证核电站在面临地震叠加海啸的严重自然灾害中正常运行，进一步提高了核电站的安全性。【专利说明】核电站提供应急动力电源的方法和移动式蓄电池蓄能系统
本专利技术属于百万千瓦级先进压水堆核电站关键技术和电池管理技术，同时涉及到百万千瓦级先进压水堆核电站关键技术和电池管理技术结合的能量系统节能综合优化技术。
技术介绍
核电站(NuclearPower Plant)是利用核裂变(Nuclear Fission)或核聚变(Nuclear Fusion)反应所释放的能量产生电能的发电厂。为了保护核电站工作人员和核电站周围居民的健康，核电站的设计、建造和运行均采用纵深防御的原则，从设备、措施上提供多重保护，以确保核电站对反应堆的输出功率进行有效的控制；且能够在出现各种自然灾害，如地震、海嘯、洪水等，或人为产生的火灾、爆炸等，也能确保对反应堆燃料组件进行充分的冷却，进而保证放射性物质不发生向环境的排放。纵深防御原则一般包括五层防线，第一层防线:精心设计、制造、施工，确保核电站有精良的硬件环境，建立完善的程序和严格的制度，对核电站工作人员有系统的教育和培训，建立完备的核安全文化；第二层防线:加强运行管理和监督，及时正确处理异常情况，排除故障；第三层防线:在严重异常情况下，反应堆的控制和保护系统能及时并有效的动作，以防止设备故障和人为差错进而发展为事故；第四层防线:在事故情况下，及时启用核电站安全保护系统，包括各种专设安全设施，用以加强事故中的电站管理，防止事故扩大，以保证核电站三道安全屏障的完整性；第五层防线:万一发生极不可能发生的事故，并伴有放射性外泄，应及时启用厂内外一切应急系统，努力减轻事故对周围居民和环境的影响。安全保护系统均采用独立设备和冗余布置，使得安全系统可以抗地震和在其他恶劣环境中运行。电源作为核电站运行的动力源，无论是设置上还是运行上，都应体现纵深防御的理念。为实现核电站电源系统的高可靠性，对某些特别重要的用电设备或特殊要求的设备均应备有应急电源，同时进行多重性、独立性地设置，以避免发生共模故障导致应急电源的不可用。核电站的应急电源系统和正常电源系统一起，共同构成厂用电系统，为厂内所有的用电设备提供安全可靠的供电。应急电源必须保证在正常运行工况、事故工况期间或事故工况后为核电站的应急安全设备提供电源，以执行安全功能。由于核电站核安全的特殊性，故而其电源系统的设计要求应大大高于其他行业。核电站设置有多道冗余电源，包括厂外主电源、厂外辅助电源和应急固定式柴油机等专用应急电源，各电源各司其职，同时又互有配合，不仅形式多样，而且层层设置，多重冗余，最大限度地为电核电站提供可靠的供电。目前，核电站的厂用电系统运行方式如下:I)在正常运行条件下，整个厂用设备的配电系统由机组的26KV母线经过高压厂用变压器供电；2)当机组运行时，26KV母线由主发电机供电；3)发电机停机时，则由400/500KV电网经过主变压器向26KV母线倒送电；4)如果26KV母线失去电源或失去高压厂用变压器，即失去厂外主电源，则220KV电网经过辅助变压器向必须运行的安全辅助设施供电，使反应堆维持在热停堆状态；5 )如果厂外主电源和厂外辅助电源均失去供电，则由固定式柴油发电机组向应急附属设备供电，使反应堆进入冷停堆状态；6)当核电机组的任何一台应急柴油发电机组不可用时，则由附加应急柴油机组取代，执行应急柴油发电机组的功能，为专设安全设施、反应堆芯余热排出和乏燃料水池冷却供电。然而，固定式柴油发电机组，具有一定的局限性。这是因为，在固定式柴油机驱动发电机运转、将柴油的能量转化为电能时，必须通过在固定式柴油机汽缸内、将过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油充分混合后，推动活塞下行，各汽缸按一定顺序依次做功，从而带动曲轴旋转。再通过固定式柴油机的旋转带动发电机的转子，利用“电磁感应”原理，发电机就会输出感应电动势，经闭合的负载回路就能产生电流，从而实现发电功能。上述发电过程中，必须通过空气与高压雾化柴油的充分混合才能实现。当在洪水、海嘯、泥石流等情形下时，固定式柴油机的电气系统将有可能因为水淹而失效，供油管道、压缩空气管道将有可能因为外部冲击力而断裂，柴油机本体有可能因为冲击力而结构发生变形，这些都会导致固定式柴油发电机组无法启动，进而无法提供应急电源。因此，在其他电源失去的情况下，作为核电站最终应急电源的固定式柴油发电机组，由于其自身特点决定了其不能抵抗水淹灾害——如洪水、海嘯、台风潮等，当出现超设计基准的极端自然灾害时，固定式柴油发电机组很容易失去供电，无法为核电站提供反应堆芯余热排出和乏燃料水池冷却的动力，这将导致核电站产生灾难性的后果。目前，通过设置蓄电池蓄能系统，可抵抗核电站现有应急电源系统不能抵抗的超设计基准工况，如地震叠加海嘯的严重自然灾害等。但是目前应急蓄电池蓄能系统多为固定式放置，不可根据实际工况需求任意移动，而且应急蓄电池蓄能系统的容量是有上限的，应急蓄电池蓄能系统不能一直满足核电设备的运行需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了核电站提供应急动力电源的方法和移动式蓄电池蓄能系统，在现有固定式蓄电池蓄能系统为核电站供电的基础上增加移动式蓄电池蓄能系统为核电站提供电能，保证核电站在面临地震叠加海嘯的严重自然灾害中正常运行，进一步提高了核电站的安全性。本专利技术的技术方案是:核电站提供应急动力电源的方法，包括提供固定式蓄电池蓄能系统，连接于应急母线中，并由在线监控系统对所述固定式蓄电池蓄能系统进行监控；在核电站的用电设备失电时，由所述在线监控系统启动所述固定式蓄电池蓄能系统，并通过应急母线向核电站的用电设备供电，还包括提供移动式蓄电池蓄能系统，在蓄电池蓄能系统的总容量不足当前运行工况下的负荷容量时，接入至少一个移动式蓄电池蓄能系统。进一步的，所述的核电站提供应急动力电源的方法，包括:采集固定式蓄电池蓄能系统中电池的性能参数，根据电池的性能参数计算固定式蓄电池蓄能系统的总容量；监测核电站的运行工况，根据核电站的运行工况计算核电站当前运行工况下的负荷容量；判断固定式蓄电池蓄能系统的总容量是否不足于当前运行工况下的负荷容量，如果固定式蓄电池蓄能系统的总容量不足于当前运行工况下的负荷容量，接入至少一个移动式蓄电池蓄能系统。优选地，接入所述移动式蓄电池蓄能系统之前，还包括:检测所述移动式蓄电池蓄能系统电压是否处于正常值范围内，如果是，则接入所述移动式蓄电池蓄能系统。优选地，接入所述移动式蓄电池蓄能系统之前，还包括:检测所述移动式蓄电池蓄能系统接口是否可用，如果可用，则接入所述移动式蓄电池蓄能本文档来自技高网...

【技术保护点】
核电站提供应急动力电源的方法，包括提供固定式蓄电池蓄能系统，连接于应急母线中，并由在线监控系统对所述固定式蓄电池蓄能系统进行监控；在核电站的用电设备失电时，由所述在线监控系统启动所述固定式蓄电池蓄能系统，并通过应急母线向核电站的用电设备供电，其特征在于，还包括提供移动式蓄电池蓄能系统，在蓄电池蓄能系统的总容量不足当前运行工况下的负荷容量时，接入至少一个移动式蓄电池蓄能系统。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李书周，梅宗川，王永年，
申请(专利权)人：中国广东核电集团有限公司，大亚湾核电运营管理有限责任公司，
类型：发明
国别省市：