来源 :新风光2025-07-09
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概述
在“双碳”目标的引领以及能源成本持续攀升的大环境下，各行业对节能降耗的需求愈发迫切。新风光为煤矿匠心打造的储能应急电源系统，以其卓越性能，成为煤矿能源管理领域的创新典范。它不仅能在煤矿双电源断电时充当应急备用电源，保障煤矿重要负荷的持续供电，还能通过“削峰填谷”策略降低电费支出，同时智能调节风机运行频率，节能降耗效果显著。
储能应急电源系统框架主要包括储能变流器（PCS）、电池、电池管理系统（BMS）、能量管理系统（EMS），以及辅助系统温控、消防和视频监控等，如下图所示。
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储能应急电源类型
当前煤矿中应用的储能应急电源系统有三种类型：级联储能应急电源系统、变频储能应急电源系统、低压储能应急电源系统。各种类型的技术拓扑结构各有特点。
01、级联储能应急电源系统
级联储能应急电源系统是一种储能输出电压直接达到煤矿母线供电的方案，应急电源系统并联到煤矿供电母线中，其技术拓扑方案如下图所示。
方案特点：
电池单簇运行，所有电芯受控。
级联储能系统效率较低压系统提高3%以上。
输出谐波含量低，电能质量好，响应速度快。
减少储能系统变压器专业运维。
02、变频储能应急电源系统
变频储能应急电源系统是一种变频技术和储能技术融合的方案，应急电源系统串联到煤矿关键负荷中，实现秒级应急供电，其技术拓扑方案如下图所示。
方案特点：
转应急电源切换速度快，可实现无缝并离网切换功能，失电后电网建立时间≤5s。
可实现快速反风功能，反风时间≤5min。
可实现在较长时间闲置状态下可一键自动并网充放电功能。
可实现故障转工频及变频调速等功能。
03、低压储能应急电源系统
低压储能应急电源系统是一种经过变压器升压到煤矿供电母线的方案，应急电源系统通过变压器并联到煤矿供电母线中，其技术拓扑方案如下图所示。
方案特点：
架构简单，新能源配储保有量较多。
电池多簇并联，存在环流。
单机PCS功率达到2.5MW。
04、三种类型的储能应急电源特点对比
| 序号 |
类别 |
级联储能型 |
变频储能型 |
低压储能型 |
| 1 |
应急切换时间 |
1-10分钟 |
5秒-5分钟 |
1-10分钟 |
| 2 |
系统效率 |
88%-91% |
88%-91%（储能） |
84%-87% |
| 3 |
簇间环流 |
不存在 |
不存在 |
存在 |
| 4 |
簇间均衡 |
主动 |
主动 |
被动 |
| 5 |
应急供电方式 |
并联到母线 |
串联到负荷 |
并联到母线 |
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新风光应用案例
储能应急电源部分业绩表
01
兴隆庄煤矿储能应急电源
2套6kV2MW/2.2MWh的级联储能系统
山东省首台套级联应急储能。中国安全生产协会鉴定：项目研究成果技术先进，达到了国际领先水平。
02
梁宝寺煤矿应急电源
1套10kV3.3MW/3.3MWh级联储能+10kV2MW柴发
项目特点：
具有并网和离网运行两种功能，四象限运行。
具备自动旁路技术，可快速切除故障实现装置自动重启，减少设备非正常运行时间。
采用虚拟阻抗技术耐受变压器合闸冲击，提高供电可靠性。
该现场采用10kV3.3MW3.3MWh级联储能应急电源与10kV2MW柴油发电机作为现场备用电源，两台特性不一的电压源通过协调控制器并联运行，功率分配均衡满足现场需求。
03
亭南煤矿主通风机应急储能电源
1套6kV2MW/2.2MWh的级联储能系统
矿井停电以后，快速确保矿井的主通风运行，然后再保证副井提升机运行。
应急电源不小于副井提升系统用电设备额定功率的1.5倍，同时满足副井提人满载启动正常运行要求，并配备副井提升机回馈电能吸收装置。
配备完善的继电保护装置，能够有效防止外部故障入侵，涵盖短路保护、过压保护等多种保护功能。
电池组配备了可靠的防止过充、过放保护装置，确保电池组的安全稳定运行。
在全矿与市电脱网的情况下，应急电源能够实现与瓦斯发电的并网功能，进一步提升能源利用效率与供电可靠性。
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结语
新风光的储能应急电源系统应用成熟，技术达到国际领先，可在煤矿供电电网断电情况下，能快速、稳定、持续、有效的保证关键用电负荷供电，可以避免煤矿因供电电网瘫痪而造成的人身安全和其他事故，大大提升矿区的应急供电水平和抗灾能力，在全国具有很大的推广应用价值，经济、社会效益显著。