1概述
在“雙碳”目標(biāo)的引領(lǐng)以及能源成本持續(xù)攀升的大環(huán)境下，各行業(yè)對節(jié)能降耗的需求愈發(fā)迫切。新風(fēng)光為煤礦匠心打造的儲能應(yīng)急電源系統(tǒng)，以其卓越性能，成為煤礦能源管理領(lǐng)域的創(chuàng)新典范。它不僅能在煤礦雙電源斷電時充當(dāng)應(yīng)急備用電源，保障煤礦重要負(fù)荷的持續(xù)供電，還能通過“削峰填谷”策略降低電費支出，同時智能調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)運行頻率，節(jié)能降耗效果顯著。
儲能應(yīng)急電源系統(tǒng)框架主要包括儲能變流器（PCS）、電池、電池管理系統(tǒng)（BMS）、能量管理系統(tǒng)（EMS），以及輔助系統(tǒng)溫控、消防和視頻監(jiān)控等，如下圖所示。
2儲能應(yīng)急電源類型
當(dāng)前煤礦中應(yīng)用的儲能應(yīng)急電源系統(tǒng)有三種類型：級聯(lián)儲能應(yīng)急電源系統(tǒng)、變頻儲能應(yīng)急電源系統(tǒng)、低壓儲能應(yīng)急電源系統(tǒng)。各種類型的技術(shù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)各有特點。
級聯(lián)儲能應(yīng)急電源系統(tǒng)
級聯(lián)儲能應(yīng)急電源系統(tǒng)是一種儲能輸出電壓直接達(dá)到煤礦母線供電的方案，應(yīng)急電源系統(tǒng)并聯(lián)到煤礦供電母線中，其技術(shù)拓?fù)浞桨溉缦聢D所示。
方案特點：
電池單簇運行，所有電芯受控。
級聯(lián)儲能系統(tǒng)效率較低壓系統(tǒng)提高3%以上。
輸出諧波含量低，電能質(zhì)量好，響應(yīng)速度快。
減少儲能系統(tǒng)變壓器專業(yè)運維。
變頻儲能應(yīng)急電源系統(tǒng)
變頻儲能應(yīng)急電源系統(tǒng)是一種變頻技術(shù)和儲能技術(shù)融合的方案，應(yīng)急電源系統(tǒng)串聯(lián)到煤礦關(guān)鍵負(fù)荷中，實現(xiàn)秒級應(yīng)急供電，其技術(shù)拓?fù)浞桨溉缦聢D所示。
方案特點：
轉(zhuǎn)應(yīng)急電源切換速度快，可實現(xiàn)無縫并離網(wǎng)切換功能，失電后電網(wǎng)建立時間≤5s。
可實現(xiàn)快速反風(fēng)功能，反風(fēng)時間≤5min。
可實現(xiàn)在較長時間閑置狀態(tài)下可一鍵自動并網(wǎng)充放電功能。
可實現(xiàn)故障轉(zhuǎn)工頻及變頻調(diào)速等功能。
低壓儲能應(yīng)急電源系統(tǒng)
低壓儲能應(yīng)急電源系統(tǒng)是一種經(jīng)過變壓器升壓到煤礦供電母線的方案，應(yīng)急電源系統(tǒng)通過變壓器并聯(lián)到煤礦供電母線中，其技術(shù)拓?fù)浞桨溉缦聢D所示。
方案特點：
架構(gòu)簡單，新能源配儲保有量較多。
電池多簇并聯(lián)，存在環(huán)流。
單機(jī)PCS功率達(dá)到2.5MW。
三種類型的儲能應(yīng)急電源特點對比
3新風(fēng)光應(yīng)用案例
儲能應(yīng)急電源部分業(yè)績表
興隆莊煤礦儲能應(yīng)急電源
2套6kV2MW/2.2MWh的級聯(lián)儲能系統(tǒng)
山東省首臺套級聯(lián)應(yīng)急儲能。中國安全生產(chǎn)協(xié)會鑒定：項目研究成果技術(shù)先進(jìn)，達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。
2梁寶寺煤礦應(yīng)急電源
1套10kV3.3MW/3.3MWh級聯(lián)儲能+10kV2MW柴發(fā)
項目特點：
具有并網(wǎng)和離網(wǎng)運行兩種功能，四象限運行。
具備自動旁路技術(shù)，可快速切除故障實現(xiàn)裝置自動重啟，減少設(shè)備非正常運行時間。
采用虛擬阻抗技術(shù)耐受變壓器合閘沖擊，提高供電可靠性。
該現(xiàn)場采用10kV3.3MW3.3MWh級聯(lián)儲能應(yīng)急電源與10kV2MW柴油發(fā)電機(jī)作為現(xiàn)場備用電源，兩臺特性不一的電壓源通過協(xié)調(diào)控制器并聯(lián)運行，功率分配均衡滿足現(xiàn)場需求。
03亭南煤礦主通風(fēng)機(jī)應(yīng)急儲能電源
1套6kV2MW/2.2MWh的級聯(lián)儲能系統(tǒng)
礦井停電以后，快速確保礦井的主通風(fēng)運行，然后再保證副井提升機(jī)運行。
應(yīng)急電源不小于副井提升系統(tǒng)用電設(shè)備額定功率的1.5倍，同時滿足副井提人滿載啟動正常運行要求，并配備副井提升機(jī)回饋電能吸收裝置。
配備完善的繼電保護(hù)裝置，能夠有效防止外部故障入侵，涵蓋短路保護(hù)、過壓保護(hù)等多種保護(hù)功能。
電池組配備了可靠的防止過充、過放保護(hù)裝置，確保電池組的安全穩(wěn)定運行。
在全礦與市電脫網(wǎng)的情況下，應(yīng)急電源能夠?qū)崿F(xiàn)與瓦斯發(fā)電的并網(wǎng)功能，進(jìn)一步提升能源利用效率與供電可靠性。
4結(jié)語
新風(fēng)光的儲能應(yīng)急電源系統(tǒng)應(yīng)用成熟，技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先，可在煤礦供電電網(wǎng)斷電情況下，能快速、穩(wěn)定、持續(xù)、有效的保證關(guān)鍵用電負(fù)荷供電，可以避免煤礦因供電電網(wǎng)癱瘓而造成的人身安全和其他事故，大大提升礦區(qū)的應(yīng)急供電水平和抗災(zāi)能力，在全國具有很大的推廣應(yīng)用價值，經(jīng)濟(jì)、社會效益顯著。
