本實用新型涉及用于煤礦供電安全和電能治理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于雙電源雙回路中的防晃電裝置。

背景技術(shù)：

煤礦供電系統(tǒng)主要分地面供電系統(tǒng)和井下供電系統(tǒng)：地面供電系統(tǒng)主要由地面電源進線、35KV變電站、地面機房變配點組成；井下供電系統(tǒng)主要由中央變電所、采區(qū)變電所、巷道配電點組成。采用雙電源雙回路方式不間斷供電。實際運行過程中，經(jīng)常會由于各種突發(fā)情況產(chǎn)生晃電問題，晃電是指電網(wǎng)短時電壓波動或短時斷電，時間很短之后又恢復(fù)正常的現(xiàn)象。供電系統(tǒng)產(chǎn)生晃電的基本類型有：電壓驟降、驟升、短時斷電?；坞妼τ陔娏ο到y(tǒng)中的繼電器、變頻器、電動機等期器件的傷害比較大。

雙電源雙回路的電路原理以及防晃電方式可參考圖1，原理如下：圖中開關(guān)951、開關(guān)910-1、開關(guān)910-2、開關(guān)952均為具備快速切換能力的開關(guān)。當?shù)谝换芈纺妇€發(fā)生晃電故障時，開關(guān)910-1、910-2快速合閘，開關(guān)951快速分閘，完成線路切換，由第二回路給第一用電設(shè)備提供電能。第一回路母線的晃電故障消除時，951快速合閘，開關(guān)910-1、910-2快速分閘，恢復(fù)成分列供電。當?shù)诙芈纺妇€發(fā)生晃電故障時，開關(guān)910-1、910-2快速合閘，開關(guān)952快速分閘，完成線路切換，由第一回路給第二用電設(shè)備提供電能。當?shù)诙芈坊坞姽收舷龝r，開關(guān)952快速合閘，開關(guān)910-1、910-2快速分閘，恢復(fù)成分列供電。

該方法可以在一定程度上解決雙電源雙路供電的晃電故障，但是在煤礦上應(yīng)用時，至少還存在以下不足：當I段和第二回路母線同時發(fā)生晃電故障時，上述方法就無法操作，只能兩段母線同時跳閘，將供電故障擴大，造成全礦失電事故。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型實施例旨在提供一種用于雙電源雙回路中的防晃電裝置，在兩個回路同時晃電時，可保證煤礦供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

為此，本實用新型實施例提供一種用于雙電源雙回路中的防晃電裝置，包括：

電壓監(jiān)測組件，監(jiān)測第一回路電壓和第二回路電壓，當?shù)谝换芈冯妷焊哂谏舷拗禃r輸出第一監(jiān)測信號，當?shù)谝换芈冯妷旱陀谙孪揲撝禃r輸出第二監(jiān)測信號，當?shù)诙芈冯妷焊哂谏舷拗禃r輸出第三監(jiān)測信號，當?shù)诙芈冯妷旱陀谙孪揲撝禃r輸出第四監(jiān)測信號；

第一充放電組件，其輸入端與第一電源電連接，輸出端與第一用電設(shè)備電連接，被控端接收所述電壓監(jiān)測組件的輸出信號，當接收到第一監(jiān)測信號時執(zhí)行充電操作，當接收到第二監(jiān)測信號時執(zhí)行放電操作；

第二充放電組件，其輸入端與第二電源電連接，輸出端與第二用電設(shè)備電連接，被控端接收所述電壓監(jiān)測組件的輸出信號，當接收到第三監(jiān)測信號時執(zhí)行充電操作，當接收到第四監(jiān)測信號時執(zhí)行放電操作。

可選地，上述的用于雙電源雙回路中的防晃電裝置中，所述第一充放電組件包括：

第一儲能電池，其充電端通過第一開關(guān)與第一電源電連接，其放電端通過第二開關(guān)與第一用電設(shè)備電連接；

所述第一開關(guān)的一端和所述第二開關(guān)的一端作為第一充放電組件的被控端，當接收到所述第一監(jiān)測信號時第一開關(guān)閉合；當接收到第二監(jiān)測信號時第二開關(guān)閉合。

可選地，上述的用于雙電源雙回路中的防晃電裝置中，所述第一充放電組件包括：

第一儲能雙向變流器，通過第三開關(guān)與第一電源電連接；

第二儲能電池，輸入端與所述第一儲能雙向變流器的輸出端電連接，輸出端與第一用電設(shè)備電連接；

所述第三開關(guān)作為第一充放電組件的被控端，當接收到第一監(jiān)測信號或第二監(jiān)測信號時第三開關(guān)閉合。

可選地，上述的用于雙電源雙回路中的防晃電裝置中，所述第二儲能電池由鋰電池和鉛酸電池串聯(lián)組成。

可選地，上述的用于雙電源雙回路中的防晃電裝置中，所述第二充放電組件包括：

第三儲能電池，其充電端通過第四開關(guān)與第二電源電連接，其放電端通過第五開關(guān)與第二用電設(shè)備電連接；

所述第四開關(guān)的一端和所述第五開關(guān)的一端作為第二充放電組件的被控端，當接收到第三監(jiān)測信號時第四開關(guān)閉合；當接收到第四監(jiān)測信號時第五開關(guān)閉合。

可選地，上述的用于雙電源雙回路中的防晃電裝置中，所述第二充放電組件包括：

第二儲能雙向變流器，通過第六開關(guān)與第二電源電連接；

第四儲能電池，輸入端與所述第二儲能雙向變流器的輸出端電連接，輸出端與第二用電設(shè)備電連接；

所述第六開關(guān)的一端作為第二充放電組件的被控端，當接收到第三監(jiān)測信號或第四監(jiān)測信號時第六開關(guān)閉合。

可選地，上述的用于雙電源雙回路中的防晃電裝置中，所述第四儲能電池由鋰電池和鉛酸電池串聯(lián)組成。

可選地，上述的用于雙電源雙回路中的防晃電裝置中，還包括：

第一調(diào)節(jié)組件，接收所述電壓監(jiān)測組件監(jiān)測的第一回路電壓，在所述第一充放電組件執(zhí)行充電操作時，根據(jù)所述第一回路電壓與上限值之間的差值調(diào)整所述第一充放電組件的充電量；在所述第一充放電組件執(zhí)行放電操作時，根據(jù)所述第一回路電壓與下限值之間的差值調(diào)整所述第一充放電組件的放電量；

第二調(diào)節(jié)組件，接收所述電壓監(jiān)測組件監(jiān)測的第二回路電壓，在所述第二充放電組件執(zhí)行充電操作時，根據(jù)所述第二回路電壓與上限值之間的差值調(diào)整所述第二充放電組件的充電量；在所述第二充放電組件執(zhí)行放電操作時，根據(jù)所述第二回路電壓與下限值之間的差值調(diào)整所述第二充放電組件的放電量。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型實施例提供的上述技術(shù)方案至少具有以下有益效果：

本實用新型實施例提供的用于雙電源雙回路中的防晃電裝置，通過電壓監(jiān)測組件，監(jiān)測第一回路電壓和第二回路電壓。通過第一充放電組件在第一回路電壓高于上限值時吸收第一回路中的電能，當?shù)谝换芈冯妷旱陀谙孪揲撝禃r釋放電能至第一回路，從而能夠在第一回路出現(xiàn)晃電操作時維持第一回路的電壓穩(wěn)定。同樣的道理，通過第二充放電組件在第二回路電壓高于上限值時吸收第二回路中的電能，當?shù)诙芈冯妷旱陀谙孪揲撝禃r釋放電能至第二回路，從而能夠在第二回路出現(xiàn)晃電操作時維持第一回路的電壓穩(wěn)定。在雙電源雙回路中，兩個回路分別設(shè)置了充放電組件，所以無論是每一回路單獨出現(xiàn)晃電故障還是兩個回路同時出現(xiàn)晃電故障，都能夠采用上述裝置保證每一回路中的電壓值維持在穩(wěn)定狀態(tài)。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中雙電源雙回路的防晃電原理示意圖；

圖2為本實用新型一個實施例所述用于雙電源雙回路中的防晃電裝置的原理示意圖；

圖3為本實用新型一個實施例所述用于雙電源雙回路中的防晃電裝置的具體示例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型一個實施例所述用于雙電源雙回路中的防晃電裝置的具體示例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖來進一步說明本實用新型的具體實施方式。

容易理解，根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案，在不變更本實用新型實質(zhì)精神下，本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可相互替換的多種結(jié)構(gòu)方式以及實現(xiàn)方式。因此，以下具體實施方式以及附圖僅是對本實用新型的技術(shù)方案的示例性說明，而不應(yīng)當視為本實用新型的全部或視為對實用新型技術(shù)方案的限定或限制。

在本說明書中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、頂部、底部等方位用語是相對于各附圖中所示的構(gòu)造進行定義的，它們是相對的概念，因此有可能會根據(jù)其所處不同位置、不同使用狀態(tài)而進行相應(yīng)地變化。所以，也不應(yīng)當將這些或者其他的方位用語解釋為限制性用語。

本實施例提供一種用于雙電源雙回路中的防晃電裝置，如圖2所示，包括：

電壓監(jiān)測組件3，監(jiān)測第一回路電壓和第二回路電壓，當?shù)谝换芈冯妷焊哂谏舷拗禃r輸出第一監(jiān)測信號，當?shù)谝换芈冯妷旱陀谙孪揲撝禃r輸出第二監(jiān)測信號，當?shù)诙芈冯妷焊哂谏舷拗禃r輸出第三監(jiān)測信號，當?shù)诙芈冯妷旱陀谙孪揲撝禃r輸出第四監(jiān)測信號；所述電壓監(jiān)測組件3可以采用電壓互感器、電壓表等測量裝置，根據(jù)其自身的使用條件連接于第一回路、第二回路中。在實際應(yīng)用時，所述電壓監(jiān)測組件3可以包括兩塊電壓傳感器，每一電壓傳感器測量一條回路的電壓。每一傳感器根據(jù)其測量到的結(jié)果和上限值、下限值進行比較后輸出監(jiān)測信號。

第一充放電組件1，其輸入端與第一電源電連接，輸出端與第一用電設(shè)備電連接，被控端接收所述電壓監(jiān)測組件的輸出信號，當接收到第一監(jiān)測信號時執(zhí)行充電操作，當接收到第二監(jiān)測信號時執(zhí)行放電操作；當?shù)谝换芈钒l(fā)生晃電故障時，第一回路的電壓會發(fā)生驟升或者驟降，當電壓驟升時，第一回路中除去提供給第一用電設(shè)備的電壓之外還有額外電壓需要釋放，此時由第一充放電組件1將其釋放的額外電壓進行吸收。類似地，當電壓驟降時，第一回路中的電壓不足以提供給第一用電設(shè)備，此時需要由第一充放電組件1釋放電能以補充所需電能。

第二充放電組件2，其輸入端與第二電源電連接，輸出端與第二用電設(shè)備電連接，被控端接收所述電壓監(jiān)測組件的輸出信號，當接收到第三監(jiān)測信號時執(zhí)行充電操作，當接收到第四監(jiān)測信號時執(zhí)行放電操作。當?shù)诙芈钒l(fā)生晃電故障時，第二回路的電壓會發(fā)生驟升或者驟降，當電壓驟升時，第二回路中除去提供給第二用電設(shè)備的電壓之外還有額外電壓需要釋放，此時由第二充放電組件2將其釋放的額外電壓進行吸收。類似地，當電壓驟降時，第二回路中的電壓不足以提供給第二用電設(shè)備，此時需要由第二充放電組件2釋放電能以補充所需電能。

上述方案中，通過第一充放電組件在第一回路電壓高于上限值時吸收第一回路中的電能，當?shù)谝换芈冯妷旱陀谙孪揲撝禃r釋放電能至第一回路，從而能夠在第一回路出現(xiàn)晃電操作時維持第一回路的電壓穩(wěn)定。同樣的道理，通過第二充放電組件在第二回路電壓高于上限值時吸收第二回路中的電能，當?shù)诙芈冯妷旱陀谙孪揲撝禃r釋放電能至第二回路，從而能夠在第二回路出現(xiàn)晃電操作時維持第一回路的電壓穩(wěn)定。在雙電源雙回路中，兩個回路分別設(shè)置了充放電組件，所以無論是每一回路單獨出現(xiàn)晃電故障還是兩個回路同時出現(xiàn)晃電故障，都能夠采用上述裝置保證每一回路中的電壓值維持在穩(wěn)定狀態(tài)。

以上方案中，所述第一充放電組件1和所述第二充放電組件2可以選擇具有充放電功能的儲能部件，如圖3和圖4中給出兩種實現(xiàn)方式:

其中一種方式如圖3所示，所述第一充放電組件1包括：第一儲能電池11，其充電端通過第一開關(guān)12與第一電源電連接，其放電端通過第二開關(guān)13與第一用電設(shè)備電連接；所述第一開關(guān)12的一端和所述第二開關(guān)13的一端作為第一充放電組件1的被控端，當接收到所述第一監(jiān)測信號時第一開關(guān)12閉合，第二開關(guān)13斷開；當接收到第二監(jiān)測信號時第二開關(guān)13閉合，第一開關(guān)12斷開。所述第二充放電組件2包括：第三儲能電池21，其充電端通過第四開關(guān)22與第二電源電連接，其放電端通過第五開關(guān)23與第二用電設(shè)備電連接；所述第四開關(guān)22的一端和所述第五開關(guān)23的一端作為第二充放電組件2的被控端，當接收到第三監(jiān)測信號時第四開關(guān)22閉合，第五開關(guān)23斷開；當接收到第四監(jiān)測信號時第五開關(guān)23閉合，第四開關(guān)22斷開。當?shù)谝换芈坊虻诙芈返碾妷后E升時，通過開啟對應(yīng)的儲能電池的充電端，對儲能電池進行充電，以吸收第一回路中的多余電壓保持第一回路的電壓恒定。當?shù)谝换芈坊虻诙芈返碾妷后E降時，通過開啟對應(yīng)的儲能電池的放電端，釋放電能給相應(yīng)的用電設(shè)備，消除電壓驟降對用電設(shè)備帶來的危害。

作為另一種方式，如圖4所示，所述第一充放電組件1包括：第一儲能雙向變流器14，通過第三開關(guān)15與第一電源電連接；第二儲能電池16，輸入端與所述第一儲能雙向變流器14的輸出端電連接，輸出端與第一用電設(shè)備電連接；所述第三開關(guān)15作為第一充放電組件1的被控端，當接收到第一監(jiān)測信號或第二監(jiān)測信號時第三開關(guān)15閉合。所述第二充放電組件2包括：第二儲能雙向變流器24，通過第六開關(guān)25與第二電源電連接；第四儲能電池26，輸入端與所述第二儲能雙向變流器24的輸出端電連接，輸出端與第二用電設(shè)備電連接；所述第六開關(guān)25的一端作為第二充放電組件2的被控端，當接收到第三監(jiān)測信號或第四監(jiān)測信號時第六開關(guān)25閉合。采用儲能雙向變流器(PCS開關(guān))，即為充電、放電一體化開關(guān)，其與儲能電池配合使用，當回路需要放電時，儲能雙向變流器即可開啟充電方式，使回路中的額外電壓通過PCS開關(guān)進入儲能電池，被儲能電池吸收。當回路需要充電時，儲能雙向變流器即可開啟放電方式，使儲能電池中的電壓通過PCS開關(guān)進入回路中，供用電設(shè)備使用。

在以上方案中，儲能電池要求同時具備高能量和高功率。但是目前主流儲能器件很難同時滿足高能量和高功率的要求。因此采用兩種或者多種儲能器件，混合聯(lián)用，發(fā)揮各自長處，從而實現(xiàn)高功率和高能量的復(fù)合。兩種特性不同的儲能設(shè)備通過電力電子設(shè)備連接協(xié)調(diào)控制以達到最大效率地使用每種類型儲能的目的。因此，作為一種優(yōu)選的方案，所述第二儲能電池和所述第四儲能電池由鋰電池和鉛酸電池串聯(lián)組成。將鋰電池與鉛酸電池混合連用，使鉛酸電池成本低與鋰電池功率密度大，循環(huán)壽命長的特點相結(jié)合，提高儲能系統(tǒng)的性能。鋰電池與鉛酸電池的混合儲能系統(tǒng)，能增大儲能系統(tǒng)的功率，降低鉛酸電池的內(nèi)部損耗，延長放電時間，增加使用壽命，同時可以縮小儲能裝置的體積和重量。

在以上各方案中，所述用于雙電源雙回路中的防晃電裝置還可以包括第一調(diào)節(jié)組件，接收所述電壓監(jiān)測組件3監(jiān)測的第一回路電壓，在所述第一充放電組件1執(zhí)行充電操作時，根據(jù)所述第一回路電壓與上限值之間的差值調(diào)整所述第一充放電組件1的充電量；在所述第一充放電組件1執(zhí)行放電操作時，根據(jù)所述第一回路電壓與下限值之間的差值調(diào)整所述第一充放電組件1的放電量；第二調(diào)節(jié)組件，接收所述電壓監(jiān)測組件1監(jiān)測的第二回路電壓，在所述第二充放電組件2執(zhí)行充電操作時，根據(jù)所述第二回路電壓與上限值之間的差值調(diào)整所述第二充放電組件2的充電量；在所述第二充放電組2件執(zhí)行放電操作時，根據(jù)所述第二回路電壓與下限值之間的差值調(diào)整所述第二充放電組件2的放電量。因為電壓監(jiān)測組件3對第一回路和第二回路的電壓監(jiān)測是實時進行的，因此在第一充放電組件1和第二充放電組件2通過充電、放電方式維持回路電壓穩(wěn)定的過程中，電壓監(jiān)測組件3依然在實時得到回路電壓的調(diào)整結(jié)果。本方案中，通過設(shè)置調(diào)節(jié)組件，對第一充放電組件1和第二充放電組件2的充放電的量度進行調(diào)整，以更縮短穩(wěn)定回路電壓所需要的時間。調(diào)整組件可以包括變阻器，通過調(diào)整變阻器阻值來調(diào)整充電、放電效率。

最后應(yīng)說明的是：以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。