(57)【要約】  原子力発電所へ非常用電源を供給するための方法及びシステムに関し、そのうち、当該方法には、非常用母線と接続する蓄電池エネルギー貯蓄システムを提供し、且つオンライン監視システムによって蓄電池エネルギー貯蓄システムに対して監視を行うことと、原子力発電所の電力使用設備が電力を失う場合、オンライン監視システムによって蓄電池エネルギー貯蓄システムを起動させ、且つ非常用母線を介して原子力発電所の電力使用設備へ電力を供給することとが含まれる。本願は、百万キロワット級の先進加圧水型原子炉を有する原子力発電所の核心技術と電池管理技術に適用でき、設計基準の運転情況を超える巨大な自然災害発生時における原子力発電所の安全性を高めることができる。
2013537636.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非常用母線と接続する蓄電池エネルギー貯蓄システムを提供し、オンライン監視システムによって前記蓄電池エネルギー貯蓄システムに対して監視を行うことと、
原子力発電所の電力使用設備が電力を失う場合、前記オンライン監視システムによって前記蓄電池エネルギー貯蓄システムを起動させ、非常用母線によって原子力発電所の電力使用設備へ電力を供給することとを含むことを特徴とする原子力発電所へ非常用電源を供給するための方法。
【請求項２】
前記オンライン監視システムが蓄電池エネルギー貯蓄システムに対して監視を行うことは、オンライン監視システムが蓄電池エネルギー貯蓄システムにおける電池の性能パラメーターを採集し、蓄電池エネルギー貯蓄システムの総容量を算出することを含み、
原子力発電所の電力使用設備が電力を失う場合、前記オンライン監視システムが蓄電池エネルギー貯蓄システムを起動させ、原子力発電所の電力使用設備へ電力を供給することは、原子力発電所の運転状況を監視・測定し、原子力発電所の運転状況に基づいて原子力発電所の現時点の運転状況における負荷容量を算出し、原子力発電所の電力使用設備が電力を失った時、蓄電池エネルギー貯蓄システムを起動させ、蓄電池エネルギー貯蓄システムの総容量及び原子力発電所の現時点の運転状況における負荷容量に基づいて、非常用母線により原子力発電所の電力使用設備へ電力を供給することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記蓄電池エネルギー貯蓄システムは、並列に接続されている複数のエネルギー貯蓄システムモジュールを含み、エネルギー貯蓄システムモジュールは、合流母線を介して非常用母線に接続され、前記エネルギー貯蓄システムモジュールは、電流変換設備と電池アレイとを含み、電流変換設備によって電池アレイを合流母線に接続し、前記エネルギー貯蓄システムモジュールと合流母線との間には、第一のスイッチ制御手段を設置し、オンライン監視システムは、前記第一のスイッチ制御手段を制御することによって、原子力発電所の現時点の運転状況における負荷容量に基づいて、前記エネルギー貯蓄システムモジュールの運転投入を制御することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記電池アレイは、複数の電池モジュールを含み、前記複数の電池モジュールは、前記電流変換設備に並列に接続され、前記電池モジュールは、複数の単体電池を直列又は／及び並列に接続することによって構成され、前記電池モジュールと電流変換設備の間に第２のスイッチ制御手段を設置し、オンライン監視システムは、蓄電池エネルギー貯蓄システムにおける電池の性能パラメーターに基づいて、電池モジュールに故障があるかどうかを判定し、第２のスイッチ制御手段を制御することによって故障のある電池モジュールを隔離し、代替用電池モジュールを運転投入することを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
電池の検査又はメンテナンスを行う時、別個のエネルギー貯蓄システムモジュールに対して充電を行うよう、一つのエネルギー貯蓄システムモジュールを制御することを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項６】
オンライン監視システムが原子力発電所の現時点の運転状況における負荷容量に基づいて、エネルギー貯蓄システムモジュールの運転投入を制御することは、
蓄電池エネルギー貯蓄システムの第１のエネルギー貯蓄システムモジュールを運転投入することと、
蓄電池エネルギー貯蓄システムの第２のエネルギー貯蓄システムモジュールを運転投入し、しかも蓄電池エネルギー貯蓄システムのエネルギー貯蓄システムモジュールのすべての運転投入が完了するまで又は蓄電池エネルギー貯蓄システムが電力供給要求を満たすまでに、繰り返し実行を行うこととを含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項７】
オンライン監視システムが蓄電池エネルギー貯蓄システムを起動して原子力発電所の電力使用設備へ電力を供給するステップは、離島起動命令を蓄電池エネルギー貯蓄システムへ発送して離島運転モードに移行し、蓄電池エネルギー貯蓄システムを制御して電力を失った原子力発電設備に対して電力を供給することを含み、そのうち、蓄電池エネルギー貯蓄システムを制御して電力を失った原子力発電設備に対して電力を供給するステップは、蓄電池エネルギー貯蓄システムを制御して水圧試験ポンプタービン発電機システム及び蓄電池エネルギー貯蓄システム自身の制御システムの正常運転を駆動し、蓄電池エネルギー貯蓄システムを制御して補助給水システムの正常運転を駆動し、外部送電網が正常運転に回復された後、且つ送電網に接続される遮断器送電網側の電圧が正常で且つ所定時間まで持続したことが検出された後に、蓄電池エネルギー貯蓄システムの出口遮断器を切断し、非離島運転モードに移行することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
移動式の蓄電池エネルギー貯蓄システムを更に含み、蓄電池エネルギー貯蓄システムの総容量が現時点の運転状況での負荷容量未満である場合、少なくとも一つの移動式の蓄電池エネルギー貯蓄システムを接続して組み入れることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項９】
原子力発電所の電力使用設備へ非常用電源を供給するのに用いられる原子力発電所へ非常用電源を供給するためのシステムであって、
蓄電池エネルギー貯蓄システムと、それに電気的に接続するオンライン監視システムとを含み、前記蓄電池エネルギー貯蓄システムは、非常用母線により原子力発電所の電力使用設備に接続し、
前記オンライン監視システムは、蓄電池エネルギー貯蓄システムにおける電池の性能パラメーターを採集し、蓄電池エネルギー貯蓄システムの総容量を算出し、原子力発電所の運転状況を監視・測定し、原子力発電所の運転状況に基づいて原子力発電所の現時点の運転状況における負荷容量を算出し、原子力発電所の電力使用設備が電力を失った時、蓄電池エネルギー貯蓄システムを起動させ、蓄電池エネルギー貯蓄システムの総容量及び原子力発電所の現時点の運転状況における負荷容量に基づいて、非常用母線により原子力発電所の電力使用設備へ電力を供給することを特徴とする原子力発電所へ非常用電源を供給するためのシステム。
【請求項１０】
前記蓄電池エネルギー貯蓄システムは、複数のエネルギー貯蓄システムモジュールを含み、前記複数のエネルギー貯蓄システムモジュールは、合流母線に並列に接続され、前記エネルギー貯蓄システムモジュールは、電流変換設備と電池アレイとを含み、前記電流変換設備は、前記合流母線に接続され、前記電池アレイは、前記電流変換設備に接続され、前記電池アレイは、直流母線と、電池モジュールとを含み、前記電池モジュールは、前記直流母線に並列に接続され、前記直流母線は、前記電流変換設備に接続され、前記電池モジュールは、複数の単体電池を直列又は／及び並列に接続することによって構成され、前記電池モジュールと電流変換設備の間に第２のスイッチ制御手段を設置し、オンライン監視システムにより制御され、前記エネルギー貯蓄システムモジュールと合流母線との間には、第一のスイッチ制御手段を設置し、オンライン監視システムにより制御されることを特徴とする請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記エネルギー貯蓄システムモジュールは、各電池モジュールの状態をリアルタイムに監視・測定可能な電池モジュール監視器を含み、前記電池モジュールは、複数の電池パッケージを直列または/及び並列に接続してなり、前記電池パッケージは、複数の単体電池を直列に接続することによって構成され、各単体電池は、行または列をなして配列し、各単体電池の間には、フレキシブルパッド又は縦方向に設けられている少なくとも２つのフレキシブル棒が設置され、かつ各隣り合う単体電池の陽極、陰極端子の間は、フレキシブルに電気的に接続され、前記単体電池には、温度採集素子及び電圧採取素子が内蔵され、採集された単体電池の温度及び電圧情報を所属する電池パッケージの信号合流モジュールに送信するために用いられ、前記信号合流モジュールは、データ伝送線により電池モジュール監視器と接続することを特徴とする請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
複数の前記電池パッケージは、電池ボックス又は電池ケースの中に固定され、前記電池ボックス又は電池ケースの中には、平行する複数の仕切り板が設置されることによって、複数の電池パッケージを収容可能な電池室が形成され、前記信号合流モジュールは、電池室の中に設置され、電池ボックス又は電池ケース側には、配線室が縦方向に設置され、前記電池モジュール監視器は、ボックス本体又はケース本体に設置され、前記電池パッケージは、ケースの中に設置された後、前記電池室の中に取り付けられ、前記ケースの内壁には、前記電池パッケージの外側とフレキシブルに接触する弾力性部材が設置され、前記ケースには、ケースの中の単体電池をしっかりと押さえ付けて固定するエンドカバーが更に設置されていることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
複数の前記電池パッケージは、電池ボックス又は電池ケースの中に固定され、前記電池ボックス又は電池ケースの中には、平行する複数の仕切り板が設置されることによって、複数の電池パッケージを収容可能な電池室が形成され、前記信号合流モジュールは、電池室の中に設置され、電池ボックス又は電池ケース側には、配線室が縦方向に設置され、前記電池モジュール監視器は、ボックス本体又はケース本体に設置され、前記単体電池が配列された後の電池パッケージは、一端に開口を有する電池籠に設けられた後、前記電池室に取り付けられ、前記電池籠には、前記電池パッケージの外側とフレキシブルに接触する弾力性部材が設置され、電池籠に配列される単体電池をしっかりと引き締める固定棒を接続するために、前記電池籠には、第２の接続部材が設置されていることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記原子力発電所へ非常用電源を供給するためのシステムは、防水、耐震で且つ温度調節可能な収納装置の中に置かれ、前記収納装置は、基台に設置され、耐震可能で且つ前記基台に固定される収納チャンバーケースを含み、前記収納チャンバーケースの中には、電池ボックス又は電池ケース、電流変換設備と監視及び制御設備が収容可能なキャビティを有し、前記電流変換設備と監視及び制御設備の保存位置は、電池ボックス又は電池ケースの保存位置より高く、前記電池ボックス又は電池ケースを安置するためのキャビティの中には、前記電池ボックス又は電池ケースを取り付ける及び固定することができる複数の受台を有し、各受台は、すべて当該キャビティの地面より高いことを特徴とする請求項１２又は１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記電池ボックス又は電池ケースを安置するキャビティの底面には、溜池が設置され、その穴の中には、水たまりを前記収納チャンバーケースの外に抜き取る排水設備が設置され、前記電池ボックス又は電池ケースを安置するためのキャビティの頂面には、複数の火災時に噴水可能なノズルが設置され、各ノズルは、溜池と連通可能な導水パイプに設置され、当該導水パイプは、同時に収納チャンバーケースの外に設置される水タンクと連通し、前記導水パイプ路には、抽水ポンプと制御弁とが更に設置されていることを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
移動式の蓄電池エネルギー貯蓄システムを更に含み、前記移動式の蓄電池エネルギー貯蓄システムは、一つ以上の車載式のエネルギー貯蓄システムモジュールを含み、前記車載式のエネルギー貯蓄システムモジュールは、エネルギー貯蓄電池モジュールと移動可能な車載式ビークルとを含み、前記オンライン監視システムは、蓄電池エネルギー貯蓄システムの総容量が現時点の運転状況の負荷容量未満である場合、少なくとも一つの車載式のエネルギー貯蓄システムモジュールを接続して組み入れることにも用いることができることを特徴とする請求項９に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、百万キロワット級の先進加圧水型原子炉を有する原子力発電所の核心技術と電池管理技術に属し、同時に、百万キロワット級の先進加圧水型原子炉を有する原子力発電所の核心技術と電池管理技術が融合されている省エネルギーシステムの総合的な改良技術に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所（Nuclear Power Plant）は、核分裂（Nuclear Fission）や核融合（Nuclear Fusion）反応によって放出されるエネルギーを利用して電気エネルギーを発生する発電所である。
【０００３】
原子力発電所で働く作業員や原子力発電所周辺の住民の健康を保護するために、原子力発電所の設計、建造及び運転は、いずれも多重防御の原則が採用され、設備、及び応対措置においても多重保護が提供されることが求められており、よって、原子力発電所が原子炉の出力を有効に制御することができ、且つ地震、津波、洪水などと言った様々な自然災害の発生時、または人為によって発生する火災、爆発などの場合においても原子炉燃料モジュールに対して十分な冷却が行われることを確保し、外部環境への放射線物質排出を遮断できるように保証する。
【０００４】
電源は、原子力発電所の運転時の動力源として、その設置及び運転においていずれも多重防御の理念を反映すべきであって、原子力発電所の電源システムの信頼性を高めるために、特に、同相故障で非常用電源の使用が不可能になることを避けるために、一部の特に重要な電力使用設備や特殊要求がある設備において全て非常用電源を配備することが求められており、同時に、多重的且つ独立的に非常用電源を設置することが必要である。
【０００５】
原子力発電所の非常用電源システムは、正常電源システムと一体となって施設用電力システムを構成し、所内全ての電力使用設備に安全的で且つ安定的に電力を供給する。
【０００６】
原子力発電所には、施設外部のメイン電源、施設外部の補助電源と非常用固定式のディーゼル発電機などと言った専用の非常用電源を含む複数の予備電源が設置されており、各電源は、それぞれ各自の役割を果たしているとともに、また互いに協調もできて、その構成として多様であり、且つ複層設置と多重予備の形になっており、最大限度で原子力発電所へ安定な電力を供給する。
【０００７】
従来、原子力発電所の所内用電力システムの運転方式は、以下のとおりである。即ち、正常運転の条件において、所内用のすべての設備の配電システムは、発電機セットの２６KVの母線を高圧所内用変圧器へ接続して電力を供給する。
【０００８】
発電機セットの運転時において、メイン発電機によって２６KVの母線へ電力が供給される。
【０００９】
発電機の停止時において、４００／５００KVの送電網からメイン変圧器を介して２６KVの母線へ逆送電される。
【００１０】
２６KVの母線が電源または高圧所内用変圧器を失う場合、即ち、施設外部のメイン電源を失う場合、２２０KVの送電網から補助変圧器を介して運転が必要とする安全補助施設へ電力が供給され、原子炉をホット停止状態に維持させる。
【００１１】
施設外部のメイン電源と施設外部の補助電源が全て電力供給を失う場合、固定式ディーゼル発電機セットによって非常用付属施設へ電力が供給され、原子炉をコールド停止状態に維持させる。
【００１２】
原子力発電機セットの何れか一つの非常用ディーゼル発電機セットが機能しない場合、予備非常用ディーゼル発電機セットに取り替えられ、非常用ディーゼル発電機セットの機能を発揮し、専用の安全施設と、原子炉芯の余熱の排出と、使用済燃料プールの冷却とに電力を供給する。
【００１３】
しかし、固定式ディーゼル発電機セットには一定の制限性があり、つまり、他の電源を失われる場合、原子力発電所の最終非常用電源としての固定式ディーゼル発電機セットは、その自身の特性により洪水、津波、台風潮などの水氾濫災害に弱く、設計基準を越える巨大自然災害に遭う時、固定式ディーゼル発電機セットは、電力供給を特に失われ易く、原子力発電所へ原子炉芯の余熱の排出、及び使用済燃料プールの冷却の動力を提供できず、原子力発電所が災害性の結果を招くこととなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述した従来技術の不足を克服するために、本発明は、原子力発電所へ非常用電源を供給するための方法とシステムを提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述した目的を実現するために、本発明の一つの局面において、非常用母線と接続する蓄電池エネルギー貯蓄システムを提供し、且つオンライン監視システムによって蓄電池エネルギー貯蓄システムに対して監視を行い、原子力発電所の電力使用設備が電力を失う場合、オンライン監視システムによって蓄電池エネルギー貯蓄システムを起動させ、且つ非常用母線を介して原子力発電所の電力使用設備へ電力を供給することを含む原子力発電所へ非常用電源を供給するための方法を提供する。
【００１６】
本発明の他の一つの局面において、上述した方法に対応する原子力発電所へ非常用電源を供給するためのシステムを提供する。
【００１７】
本発明によって提供される原子力発電所へ非常用電源を供給するための方法とシステムは、蓄電池エネルギー貯蓄システムを設置することによって、原子力発電所の従来の非常用電源システムが対応しにくい地震に伴う津波と言った巨大自然災害などの発生時における超設計基準の運転状況に対応することができる。また、本発明によって提供される原子力発電所へ非常用電源を供給するための方法とシステムは、原子力発電所の設計基準と超設計基準の考案に基づいて設計を行い、設計運転状況を越える巨大自然災害においても正常に運転でき、原子力発電所の炉芯融化率を有効に低減させ、原子力発電所の安全性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の一つの実施例によって提供されるエネルギー貯蓄システムの全体概略図である。
【図２】図２は、本発明の一つの実施例に係るオンライン監視システムが蓄電池エネルギー貯蓄システムに対して監視を行う時の流れ図である。
【図３】図３は、本発明の一つの実施例によって提供される電池モジュール監視器から電池の性能パラメーターを読み取る時の概略図である。
【図４】図４は、本発明の一つの実施例によって提供される電池パッケージの構造概略図である。
【図５】図５は、本発明の一つの実施例によって提供される単体電池のフレキシブル電気接続部分の構造概略図である。
【図６】図６は、本発明の一つの実施例によって提供される電池ケースの内部構造概略図である。
【図７】図７は、本発明の一つの実施例によって提供される電池ケースの配置概略図である。
【図８】図８は、本発明の一つの実施例によって提供される収納装置の構造概略図である。
【図９】図９は、図８に係る収納装置の見下ろし概略図である。
【図１０】図１０は、本発明の他の一つの実施例によって提供される収納装置の構造概略図である。
【図１１】図１１は、本発明の一つの実施例によって提供される電流変換設備の構造概略図である。
【図１２】図１２は、本発明の一つの実施例によって提供される電流変換設備の内蔵制御器の構造概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１に示されるように、本発明の一つの実施形態によって提供される原子力発電所へ非常用電源を供給するための方法は、非常用母線２９１０と接続する蓄電池エネルギー貯蓄システム２１００を提供し、且つオンライン監視システムによって蓄電池エネルギー貯蓄システム２１００に対して監視を行い、原子力発電所の電力使用設備が電力を失う場合、オンライン監視システムによって蓄電池エネルギー貯蓄システム２１００を起動させ、且つ非常用母線２９１０を介して原子力発電所の電力使用設備へ電力を供給することを含む。電力使用設備は、冷却システム、電子メーター、制御システム、監視システムまたは証明システムなどを含む。本実施例において、原子力発電所へ非常用電源を供給するためのシステムを所内非常用設備の電力供給へ用い、極端条件において所内非常用設備への正常な電力供給を保証する。
【００２０】
一つの実施形態において、本発明は、更に上記実施形態に対応する原子力発電所へ非常用電源を供給するためのシステムを提供し、蓄電池エネルギー貯蓄システム２１００と、それと電気的に接続するオンライン監視システムとを含み、蓄電池エネルギー貯蓄システム２１００は、非常用母線２９１０を介して原子力発電所の電力使用設備に接続される。
【００２１】
オンライン監視システムは、蓄電池エネルギー貯蓄システム２１００、及び原子力発電所の他の関連回路と設備の状態を監視するために用いられることができ、正常な状況において、所内送電網または外部送電網などの適宜経路を利用して蓄電池エネルギー貯蓄システム２１００に対して充電を行い、蓄電池エネルギー貯蓄システム２１００を随時使用可能な状態に維持させ、緊急状況の発生時において、原子力発電所内の他の非常用電源が損傷しまたは正常運転ができない場合、蓄電池エネルギー貯蓄システム２１００によって原子力発電所内の関連電力使用設備に対して電源を供給することができ、関連電力使用設備を正常な運転状態に維持させ、原子力発電所の安全を有効に確保することができる。
【００２２】
オンライン監視システムを設置することによって、例えば、単体電池、電流変換設備、電池アレイなどの関連設備の状態をリアルタイムに監視することができ、また、関連設備に対して自動的且つ智能的に切り替える機能を実現することができ、例えば、故障の診断、故障した関連設備に対しての自己修復、故障設備の自動隔離を行い、故障拡大によるシステムの全般停止を回避することができる。
【００２３】
一つの実施形態において、原子力発電所へ非常用電源を供給するためのシステムは、海水平面以上且つ原子力発電所の原子炉と適宜距離を置いた適宜位置に設置され、蓄電池エネルギー貯蓄システムを一組または少なくとも二組で設置することができる。少なくとも二組が設置される場合、蓄電池エネルギー貯蓄システムは、それぞれ独立した非常用母線を介して電力使用設備に接続される。よって、蓄電池エネルギー貯蓄システムを分散させて異なる地点に配置し、一組の蓄電池エネルギー貯蓄システムで原子力発電所の設計使用要求を満たすことができるので、少なくとも二組の蓄電池エネルギー貯蓄システムを配置することによって、その内の一組の蓄電池エネルギー貯蓄システムが巨大自然災害で損傷されても、その他の蓄電池エネルギー貯蓄システムが原子力発電所の緊急状況においての電力要求を確保することができる。また、少なくとも二組の蓄電池エネルギー貯蓄システムを配置することによって、緊急状況における原子力発電所への電力供給時間を少なくとも一倍に延長させ、緊急状況を排除する際の時間的制限を延長させ、原子力発電所の安全確保にも有利である。
【００２４】
一つの実施形態において、蓄電池エネルギー貯蓄システム２１００は、必要とされる容量を達成するために、複数の並列に接続されるエネルギー貯蓄システムモジュール２１１０を含み、エネルギー貯蓄システムモジュール２１１０とオンライン監視システムとの間は電気的に接続され、エネルギー貯蓄システムモジュール２１１０は、合流母線２９２０を介して非常用母線２９１０に接続される。一つの実施形態において、エネルギー貯蓄システムモジュール２１１０は、全て合流母線２９２０に並列に接続される。具体的な応用において、エネルギー貯蓄システムモジュール２１１０の設計持続時間などの実際状況に応じて、相応する数のエネルギー貯蓄システムモジュール２１１０を選ぶことができ、エネルギー貯蓄システムモジュール２１１０の設計容量は、実際に必要とされる容量以上であり、一部のエネルギー貯蓄システムモジュール２１１０が故障または損傷しても、それがオンライン監視システムによって合流母線２９２０から切断され、残りのエネルギー貯蓄システムモジュール２１１０だけでも安定に運転でき、且つ実際需要を満たすことができる。よって、エネルギー貯蓄システムモジュール２１１０の白井性が確保されるとともに、緊急状況においての電力供給の信頼性が確保され、原子力発電所の安全性を高める設計目的を達成することができる。
【００２５】
エネルギー貯蓄システムモジュール２１１０には、合流母線２９２０に接続するエネルギー貯蓄システムモジュール２１１０の数を調整し易くするために、モジュール化の設計が採用される。一つの実施形態において、合流母線２９２０に予め相応するインタフェースと配線を残し、よって、負荷が異なる場合などの実際状況に合わせ、異なる出力と容量の要求に適応できるようにエネルギー貯蓄システムモジュール２１００に対して自由な設計を行い、また、原子力発電所の予備設計要求に基づいて設計を行うことができる。また、実際状況に合わせてエネルギー貯蓄システムモジュール２１１０の数を増やす時には、エネルギー貯蓄システムモジュール２１１０を合流母線２９２０に接続するだけで済むので、蓄電池エネルギー貯蓄システム２１００に対して拡張更新、使用、メンテナンスを行う際に非常に便利である。
【００２６】
一つの実施形態において、エネルギー貯蓄システムモジュール２１１０は、電流変換設備２１１１と電池アレイ２１１２を含み、電流変換設備２１１１によって電池アレイ２１１２を合流母線２９２０に接続し、電池アレイ２１１２は、複数の電池モジュール２１０１を含み、直流母線２９３０を介して複数の電池モジュール２１０１を電流変換設備２１１１に並列に接続することによって電池アレイ２１１２の容量を増やし、その内の一つの電池モジュールが故障しても、それを直流母線から容易に切断することができると同時に、その他の代替用且つ正常状態にある電池モジュールを直流母線に接続することができ、電池アレイの正常な電力供給に影響を与えず、原子力発電所の運転安全性を更に高めることができる。電池アレイ２１１２には、モジュール化の設計を採用することができ、このようなモジュール化の設計によって、適宜数量の電池モジュール２１０１を直流母線２９３０に接続することができる。よって、負荷が異なる場合などの実際状況に合わせ、異なる出力と容量の要求に適応できるように電池アレイ２１１２に対して自由な設計を行い、また、原子力発電所の予備設計要求に基づいて設計を行うことができる。また、実際状況に合わせて電池モジュール２１０１の数を増やす時には、電池モジュール２１０１を合流母線に接続するだけで済むので、蓄電池エネルギー貯蓄システム２１００に対して拡張更新、使用、メンテナンスを行う際に非常に便利である。
【００２７】
電流変換設備２１１１とオンライン監視システムを配置することによって、エネルギー貯蓄システムモジュール２１１０の運転方式が自由多様になっており、異なるエネルギー貯蓄システムモジュール２１１０が同調となって運転できるとともに、それぞれ独立して運転することもできる。例えば、一部のエネルギー貯蓄システムモジュール２１１０が負荷に対して放電を行うと同時に、他の一部のエネルギー貯蓄システムモジュール２１１０が充電状態または臨機状態に維持されることができる。また、一つまたは複数のエネルギー貯蓄システムモジュール２１１０が他の一つまたは複数のエネルギー貯蓄システムモジュール２１１０へ充電することができるので、メンテナンス、使用、試験に極めて大きな便利を与える。
【００２８】
一つの実施形態において、電池モジュール２１０１は、複数の単体電池を直列または／及び並列に接続することによって構成され、一つの単体電池として、その電圧、電流及び容量がいずれも小さいが、複数の単体電池を直列に接続すれば、電池モジュールの電圧が増加され、複数の単体電池を並列に接続すれば、電池モジュールの電流が増加される。例えば、単体電池の電圧が２ボルトで、設計の電池モジュール２１０１の電圧が６００Vである場合、３００個の単体電池を直列に接続して電圧が６００Vである電池モジュール２１０１を構成することができる。
【００２９】
一つの実施形態において、エネルギー貯蓄システムモジュール２１１０と合流母線２９２０の間に第１のスイッチ制御手段２１６０を設置し、第１のスイッチ制御手段２１６０は、オンライン監視システムに接続され、オンライン監視システムによって第１のスイッチ制御手段２１６０を制御して自動的にエネルギー貯蓄システムモジュール２１１０の機能を切り替える。また、電池モジュールと電流変換設備の間に第２のスイッチ制御手段２１５０を設置し、第２のスイッチ制御手段は、オンライン監視システムに接続され、オンライン監視システムによって第２のスイッチ制御手段２１５０を制御して自動的に電池モジュール２１０１の機能を切り替える。このような設計によって、一旦オンライン監視システムが一つのエネルギー貯蓄システムモジュールまたは電池モジュールの電圧、電流、容量または温度などの設備パラメーターが設定範囲以外であると測定した場合、すぐに第１または第２のスイッチ制御手段を制御して当該エネルギー貯蓄システムモジュールまたは電池モジュールを切断し、その他の代替用状態にあるエネルギー貯蓄システムモジュールまたは電池モジュールを運転状態に移行させ、システムの信頼性を高めることができる。
【００３０】
一つの実施形態において、第１のスイッチ制御手段２１６０に手動操作機構が設けられ、作業員は、手動操作によってエネルギー貯蓄システムモジュール２１１０を合流母線２９２０に接続して運転させることができ、または合流母線２９２０から切断することができるので、万一意外が発生した場合でも、作業員の手動操作によってエネルギー貯蓄システムモジュール２１１０を合流母線２９１０に接続して所内非常用設備に対して電力供給を実施することができる。または、第２のスイッチ制御手段２１５０に手動操作機構を設け、作業員は、手動操作によって電池モジュールを直流母線に接続し、または直流母線から切断することができる。
【００３１】
一つの実施形態において、合流母線２９２０に低圧スイッチ２１２０が接続され、低圧スイッチ２１２０に変圧器２１３０が接続されることによって、蓄電池エネルギー貯蓄システム２１００が出力する電圧を適宜の電圧に昇圧することができる。変圧器２１３０は、中圧スイッチまたは高圧スイッチ２１４０を介して非常用母線２９１０に接続される。本実施例において、蓄電池エネルギー貯蓄システム２１００の出力電圧が３８０ボルトであり、変圧器２１３０によって昇圧された後、６．６キロボルトの高圧電気に変換されて非常用母線２９１０へ電力供給される。
【００３２】
一つの実施形態において、その内の一つのエネルギー貯蓄システムモジュールは、必要に応じて他のエネルギー貯蓄システムモジュールの充電に用いることができる。長期に亘って電池に対して充電または放電をしない場合、その使用性能と寿命に悪影響を与える可能性があり、且つ原子力発電所の設備に対して一定周期内で点検や実験を実施する時において、エネルギー貯蓄システムモジュールに対して人為的に制御して充放電を施す必要がある。このような設計によって、エネルギー貯蓄システムモジュールに対して充放電を施す必要がある場合、その内の一つのエネルギー貯蓄システムモジュールを負荷に接続して電気エネルギーが完全になくなるまで放電させた後、他の一つのエネルギー貯蓄システムモジュールによって当該電気エネルギーが完全になくなったエネルギー貯蓄システムモジュールに対して電気量が十分になるまで充電を行い、類似のやり方を順次に繰り返す。例えば、Aエネルギー貯蓄システムモジュールを負荷に接続し、または適宜方式で単独で放電させた後、Bエネルギー貯蓄システムモジュールを強制放電モ―ドに設置してAエネルギー貯蓄システムモジュールに対して充電を行い、Bが放電された後、引き続きCエネルギー貯蓄システムモジュールを強制放電モ―ドに設置してBエネルギー貯蓄システムモジュールに対して充電を行い、類似のやり方を順次に繰り返し、最後の一つの放電されたエネルギー貯蓄システムモジュールは、内部送電網電源またはその他の適宜方式で充電すれば良く、極少量の電気エネルギーを消耗するだけで全てのエネルギー貯蓄システムモジュールに対して充放電を施すことができる。特に、蓄電池エネルギー貯蓄システムの容量がメガワット規格に到達した状況において、蓄電池エネルギー貯蓄システムの中の全てのエネルギー貯蓄電池モジュールに対して内部送電網電源または外部送電網電源に依存して充電を行う場合、その経済コストが高くなり、環境的にも不利益である。しかし、上述して技術案を採用すれば、点検、実験とメンテナンスの要求を満たすことができるとともに、運転コストを削減することができる。また、充放電の全過程において、数が限られたエネルギー貯蓄システムモジュールだけが無電気状態にあり、無電気状態にあるエネルギー貯蓄システムモジュールが予備用設計の設計余量以下であれば、充放電の実験過程において設計基準の運転状況を越える災害が発生する場合においても、全体の蓄電池エネルギー貯蓄システムの中の有電気状態にあるエネルギー貯蓄システムモジュールが非常時運転の要求を満たすことができ、正常の運転状態または充放電の何れかの過程において共に所内非常用設備に対して緊急電力供給を行うことができる。
【００３３】
蓄電池エネルギー貯蓄システムの運転方式としては、正常な充放電プロセス以外、以下のような幾つかの形式が含まれるが、これらに限定されない（電流変換設備の運転モードを選択することによって、下述の各種の運転方式を実現することができる）。即ち、
（１）均一充電：電池アレイの電気量が下がり、または放電試験が終了した後に、電気アレイに重度充電を施す必要があり、この際に、エネルギー貯蓄システムモジュールを均一充電モードに設置し、電池アレイにより多くの電気量を貯蓄させることができるとともに、エネルギー貯蓄システムモジュールの使用寿命の延長に有利である。
【００３４】
（２）強制充電：原子力発電所が電力を失うリスクに遭う時、例えば、オンライン監視システムによってその他の非常用システムの電力供給持続時間が設定した安全値より低いと測定される場合、電池アレイに対して強制充電を行い、電池アレイが最短の時間内において速やかにより多くの電気量を貯蓄するように確保し、よって、電池アレイの使用寿命には悪影響を与えるが、最大限度で原子力発電所の電力供給安全を確保することができ、蓄電池エネルギー貯蓄システムの電力供給時間を延長させることができる。
【００３５】
（３）強制放電：正常運転の状況において、強制放電は、一つのエネルギー貯蓄システムモジュールに対して放電実験を施すことができ、且つその電気エネルギーを他のエネルギー貯蓄システムモジュールに移すことができる。原子力発電所が緊急状況に処する時、強制放電によってエネルギー貯蓄システムモジュールがより多くの電気量を電池アレイが損壊されるまで出力することができる。よって、電池アレイの寿命が縮短されるが、最大限度で蓄電池エネルギー貯蓄システムの電力供給時間を延長させることができる。
【００３６】
一つの実施形態において、オンライン監視システムによって起動される蓄電池エネルギー貯蓄システムから原子力発電所の電力使用設備へ電力供給を行う際の運転モードは、離島運転モードと非離島運転モードを含み、電力供給を制御するプロセスは、以下のようなステップを含む。即ち、オンライン監視システムが原子力発電所の全所において電力が失われたことを判定し、離島起動指令を蓄電池エネルギー貯蓄システムへ送信して離島運転モードに移行させた後、蓄電池エネルギー貯蓄システムを制御して電力を失った原子力発電設備に対して電力供給を行う。その内、蓄電池エネルギー貯蓄システムを制御して電力を失った原子力発電設備に対して電力供給を行うプロセスは、以下のようなステップが含まれる。即ち、蓄電池エネルギー貯蓄システムを制御して水圧試験ポンプタービン発電機セット（LLS、Hydrotest Pump Turbine Generator Set）及び蓄電池エネルギー貯蓄システム自身の制御システムの正常運転を駆動し、また、蓄電池エネルギー貯蓄システムを制御して補助給水システムの正常運転を駆動し、外部送電網が正常運転に回復された後、且つ送電網に並列に接続される遮断器送電網側の電圧が正常で且つ予定時間まで運転を持続したことが測定された後に、蓄電池エネルギー貯蓄システムの出口遮断器を切断し、非離島運転モードに移行する。離島運転モードにおいて、エネルギー貯蓄システムは、非常用母線を介して自動的に水圧試験ポンプタービン発電機セットへ送電し、発電所のメインポンプ軸封水の供給と発電所のメイン制御室のメーター制御システムの電力消耗を保証するとともに、エネルギー貯蓄システム自身の制御システムへ電力を供給してエネルギー貯蓄システムの正常運転を確保する。エネルギー貯蓄システムが離島運転モードに移行する時、一瞬で負荷運転の状況に入るので、３８０Vの交流電気の電圧が一瞬で落ちる現象が起こり、エネルギー貯蓄システムが自己点検を行い、且つ電源電圧が正常に戻ったことが判定された後に、手動で補助給水システムへ電力供給する電源スイッチを起動させる。エネルギー貯蓄システムが一旦計画の離島運転に移行すると、外部送電網が正常な電力供給を回復したことが測定される状況を除いて、電気量がなくなるまで放電を持続的に行う。一つの実施形態において、非離島運転モードに移行した後、蓄電池エネルギー貯蓄システムの電圧と第１の電圧閾値の大きさを判定し、蓄電池エネルギー貯蓄システムの電圧値が第１の電圧閾値より小さい場合、外部送電網を制御して蓄電池エネルギー貯蓄システムに対して充電を行い、また、蓄電池エネルギー貯蓄システムの電圧と第２の電圧閾値の大きさを判定し、蓄電池エネルギー貯蓄システムの電圧値が第１の電圧閾値以上で且つ第２の電圧閾値に達した場合、電池エネルギー貯蓄システムへの充電を終了させる。一つの実施形態において、オンライン監視システムは、更に外部送電網の電圧値と周波数値をリアルタイムにに測定し、外部送電網の電圧値と周波数値両者の中の少なくとも一つが所定の保護閾値に達したか否かを判定する。電圧値と周波数値両者の中の少なくとも一つが所定の保護閾値に達した場合、離島起動命令を受信したか否かを判定し、受信しなかった場合、非計画の離島を防止する保護信��を発信し、蓄電池エネルギー貯蓄システムが計画外で離島モードに移行することを阻止する。
【００３７】
一つの実施形態において、原子力発電所へ非常用電源を供給するためのシステムには、移動式の蓄電池エネルギー貯蓄システムが更に含まれており、移動式の蓄電池エネルギー貯蓄システムは、一つ以上の車載式のエネルギー貯蓄システムモジュールを含み、車載式のエネルギー貯蓄システムモジュールは、エネルギー貯蓄電池モジュールと移動可能な車載式ビークルとを含み、蓄電池エネルギー貯蓄システムの総容量が現時点の運転状況下での負荷容量未満である場合、オンライン監視システムは、少なくとも一つの車載式のエネルギー貯蓄システムモジュールの接続に用いられる。例えば、移動式の蓄電池エネルギー貯蓄システムを利用して固定式の蓄電池エネルギー貯蓄システムに充電を行い、または、非常用母線を介して車載式のエネルギー貯蓄システムモジュールを原子力発電所の電力使用設備に接続することができる。車載式のエネルギー貯蓄システムモジュールに対する容量測定と運転投入制御などの方式は、固定式のエネルギー貯蓄システムモジュールを参照して実行することができる。一つの実施形態において、移動可能な車載式ビークルは、車載式ケーシング、車載式ケーシングに固定される電池安置室、及び車載式ケーシングの底部に配置される少なくとも二つのローラーまたはローラー軸を含む。
【００３８】
図２において、本発明の一つの実施形態により提供される、オンライン監視システムが蓄電池エネルギー貯蓄システム２１００に対して監視を実施する際のフローチャートが示されており、その詳細は、以下のとおりである。即ち、
ステップS１０１において、エネルギー貯蓄システムにおける電池の性能パラメーターを採集する。
【００３９】
電池の性能パラメーターは、単体電池の性能パラメーター、電池モジュールの性能パラメーター及び電池アレイの性能パラメーターの中の少なくとも一つである。採集される性能パラメーターには、採集対象の容量、電圧、電流、温度及び内部電気抵抗などが含まれるが、これらに制限されない。
【００４０】
一つの実施形態において、現場総線を介して採集設備をエネルギー貯蓄システムの中の各電池モジュールに接続し、採集設備によってエネルギー貯蓄システムにおける電池の性能パラメーターを採集する。一つの実施形態において、現場計量総線を介して採集設備をエネルギー貯蓄システムにおける単体電池の針式端子台に接続することによって、エネルギー貯蓄システムにおける各単体電池の電圧と温度、及び各電池モジュールの電圧と温度を採集することができる。その内、採集設備として、例えば、採集インタフェース板、I／O通信手段、またはデータ採集カードなどの上記情報を採集可能な任意の設備が挙げられ、ここにおいて上記の例示説明によって制限されるものではない。
【００４１】
他の一つの実施形態において、エネルギー貯蓄システムは、リアルタイムに監視可能で且つ各電池モジュール２１０１の状態を制御可能な電池モジュール監視器３００８を含み、図３に示されるように、電池モジュール監視器３００８によって電池の性能パラメーターを読み取ることができる。その内、電池モジュール監視器３００８は、電池モジュールに対して情報採集を行い、且つオンライン監視システム３０４０と通信を行う設備である。
【００４２】
ステップS１０２において、電池の性能パラメーターに基づいてエネルギー貯蓄システムの総容量を算出する。
【００４３】
電池の性能パラメーターには、各単体電池の容量、電池モジュールの容量、複数の電池モジュールによって構成される電池アレイの容量の中の少なくとも一つが含まれるので、電池の性能パラメーターに基づいてエネルギ貯蓄システムの総容量を算出することができる。例えば、各単体電池の容量を累加してエネルギー貯蓄システムの総容量を得、または各電池モジュールの容量を累加してエネルギー貯蓄システムの総容量を得、または電池アレイの容量を累加してエネルギー貯蓄システムの総容量を得ることができる。
【００４４】
ステップS103において、原子力発電所の運転状況を測定し、原子力発電所の運転状況に基づいて原子力発電所の現時点の運転状況における負荷容量を算出する。
【００４５】
その内、原子力発電所の運転状況としては、正常運転且つ電力喪失モード、原子炉反応停止且つ電力喪失モード、安全注入且つ電力喪失モード、原子炉冷媒喪失事故（LOLA、Loss of Coolant Accident）且つ電力喪失モード、及び極端事故モードが含まれるが、これらに制限されない。その内、正常運転且つ電力喪失モードは、原子炉出力が０％から１００％の設計出力に達した際に外部電源を喪失することを指し、原子炉反応停止且つ電力喪失モードは、原子炉出力が安全停止に処する際に外部電源を喪失することを指し、安全注入且つ電力喪失モードは、安全注入システムと補助給水システムを起動する安全注入信号がある際に外部電源を喪失することを指し、LOCA且つ電力喪失モードは、安全注入システムと補助給水システムを起動する安全注入信号があり、同時に格納容器スプレーシステムを起動する信号がある際に外部電源を喪失することを指し、極端事故モードは、放射線物質が外部に漏れる際に外部電源を喪失することを指す。
【００４６】
一つの実施形態において、以下に示されるステップを経て原子力発電所の運転状況を測定する。即ち、外部電源を喪失したか否かを測定し、外部電源を喪失する際における原子炉冷媒システムの冷媒の温度、圧力とホウ素濃度、及び安全注入システムの安全注入信号、格納容器スプレーシステムの格納容器圧力信号を測定し、測定した上記信号と予め記憶した運転状況と信号との間の対応関係を比較することによって原子力発電所の現時点における運転状況を把握することができる。
【００４７】
一つの実施形態において、原子力発電所の運転状況と原子力発電所の負荷容量との間の関係に基づいて原子力発電所の現時点の運転状況における負荷容量を算出する。原子力発電所の運転状況と原子力発電所の負荷容量との間の関係は、原子力発電所が当該運転状況において必要とする、原子力発電所へ提供される最小負荷容量を指す。例えば、
正常運転且つ電力喪失モード：LHA（6.6KV AC Emergency Power Distribution-Train A、6.6 KV AC交流電気非常時配電システムシリーズA）母線を介して５００５KWの電力が供給され、LHB母線を介して４５４５KWの電力が供給される。即ち、原子力発電所が正常運転モードにある時、エネルギー貯蓄システムがLHA母線を介して電力を供給すると、負荷容量が５００５KWであり、エネルギー貯蓄システムがLHB（6.6KV AC Emergency Power Distribution-Train B、6.6KV AC交流電気非常時配電システムシリーズB）母線を介して電力を供給すると、負荷容量が４５４５KWである。
【００４８】
原子炉反応停止且つ電力喪失モード：LHA母線を介して４７０５KWの電力が供給され、LHB母線を介して４２４０KWの電力が供給される。
【００４９】
安全注入且つ電力喪失モード：LHA母線を介して５２３０KWの電力が供給され、LHB母線を介して４７７０KWの電力が供給される。
【００５０】
LOLA且つ電力喪失モード：LHA母線を介して４９９０KWの電力が供給され、LHB母線を介して４５９５KWの電力が供給される。
【００５１】
極端事故モード：一台のRIS（Safety Injection、安全注入システム）ポンプに３５５KWの電力が供給され、一台のSEC（Essential Service Water、重要所内用水システム）ポンプに３１５KWの電力が供給され、一台のRRI（Component Cooling、設備冷却水システム）ポンプに６００KWの電力が供給され、LNE（Uninterrupted 220V AC Power、220V交流電気連続電源システム）306CR（Marshalling Box、電力供給ボックス）に１６KWの電力が供給される。即ち、原子力発電所が極端事故モードにある時、負荷容量は、３５５KW＋３１５KW＋６００KW＋１６KW＝１２８６KWである。
【００５２】
その他の実施形態において、原子力発電所の事故対応規定に記載されている、異なる運転状況における原子力発電所の中の各設備の出力を読み取ることもできる。即ち、原子力発電所の事故対応規定において、原子力発電所が異なる運転状況に処する際に、原子力発電所の中のどの部分の設備が電力供給を必要とされ、どの部分の設備が電力供給を必要とされず、電力供給を必要とする設備の出力などが規定されている。従って、現時点の運転状況における原子力発電所の中の各設備の出力を合わせることに基づいて原子力発電所の現時点の運転状況における負荷容量を得ることができる。
【００５３】
ステップS104において、エネルギー貯蓄システムの総容量と原子力発電所の負荷容量に基づいて、原子力発電所の現時点の運転状況におけるエネルギー貯蓄システムの残余放電時間を確定して送信する。
【００５４】
原子力発電所の重要運転パラメーターに対してリアルタイムに監視を実施するため、パラメーター値に基づいて現時点の原子力発電所がどのような運転状況に処しているかを判定することができるので、従来のエネルギー貯蓄システムのオンライン監視システムが、原子力発電所の重要運転パラメーターを監視できない問題及び原子力発電所の運転状態、特に事故状態を判定できない問題を解決することができる。また、予めに確定した運転状況と原子力発電所の負荷容量との関係に基づき、且つエネルギー貯蓄システムの容量を取り入れて原子力発電所の現時点の運転状況におけるエネルギー貯蓄システムの残余放電時間を算出することができるため、従来のエネルギー貯蓄システムのオンライン監視システムが原子力発電所の非常時電源としてのエネルギー貯蓄システムの残余放電時間を提供できない問題を解決することができる。
【００５５】
その他の実施形態において、エネルギー貯蓄システムの総容量と原子力発電所の負荷容量に基づいて、原子力発電所の現時点の運転状況におけるエネルギー貯蓄システムの残余放電時間を確定した後、更に、エネルギー貯蓄システムの残余放電時間、原子力発電所の運転状況、及びエネルギー貯蓄システムの総容量を原子力発電所のメイン制御室または原子力発電所の緊急態勢応対指揮センターへ転送することが含まれる。関連情報を原子力発電所のメイン制御室へ転送すれば、作業員が原子力発電所の異なる運転情況においてのエネルギー貯蓄システムの残余放電時間を監視することができるため、即時、高効率且つ正確にエネルギー貯蓄システムと原子力発電所の中の原子力発電機セットに対して人工制御と介入を施すために情報支持を提供することができ、原子力発電所の重大事故の発生を回避し、または事故の拡大化を制限する際の先決条件を提供することができ、原子力発電所の運転安全性を大きく向上させることができる。関連情報を原子力発電所の緊急態勢応対指揮センターへ転送すれば、特大の核物質事故発生の際において、原子力発電所の緊急態勢応対指揮センターの原子力発電所の緊急態勢応対部の専門家らが即時に原子力発電所の中のエネルギー貯蓄システムのエネルギー貯蓄情況を把握できるため、迅速に緊急態勢応対の策略を確定し、且つ緊急態勢応対案を制定し、特大核物質事故の更なる悪化と進展を制限することができ、核放射の漏れによる公衆に対しての放射障害を回避することができる。
【００５６】
他の実施形態において、エネルギー貯蓄システムの総容量と原子力発電所の負荷容量に基づいて、原子力発電所の現時点の運転状況におけるエネルギー貯蓄システムの残余放電時間を確定した後、更に、エネルギ―貯蓄システムの総容量をメイン制御室の記録メーターへ転送し、メイン制御室の記録メーターによってエネルギー貯蓄システムの総容量を即時に送信し、且つエネルギー貯蓄システムの総容量の歴史変化傾向を表示し、よって、原子力発電所の作業員が即時且つ高効率にエネルギー貯蓄システムの総容量に対してリアル且つ全面的な監視を行うことができ、原子力発電所の安全性を更に向上させることができる。
【００５７】
他の実施形態において、エネルギー貯蓄システムの中の電池の性能パラメーターを採集した後、更に、エネルギー貯蓄システムの中の電池の性能パラメーターに基づいてエネルギー貯蓄システムの中の各単体電池の状態が異常であるか否かを判定し、異常であると判定した場合、状態が異常である単体電池の物理位置を位置決めることが含まれる。一つの実施形態において、電池の性能パラメーターが以下の条件の中の少なくとも一つを満たす時、当該電池が異常であると判定する。上記に係る条件として、例えば、直流母線の電流が正常放電電流より高い、電圧がカットオフ電圧より低いまたは許可電圧より高い、温度が定格温度より高いなどが含まれる。一つの実施形態において、単体電池の状態異常を表する異常信号のアドレスを読み取り、異常信号のアドレスに基づいて状態異常の単体電池の物理位置を位置決める。
【００５８】
他の実施形態において、蓄電池エネルギー貯蓄システムの中の電池の性能パラメーターを採集した後、更に、蓄電池エネルギー貯蓄システムの中の電池の性能パラメーターに基づき、電池モジュールが故障したか否かを判定し、電池モジュールが故障した場合、故障した電池モジュールを隔離し、例えば、当該故障電池モジュールと直流母線の間の第２のスイッチ制御手段を切断し、且つ代替用電池モジュールを運転投入することが含まれる。一つの実施形態において、電池モジュールが異常であるか否かを判定するプロセスは以下とおりである。即ち、エネルギー貯蓄システムの中の電池の性能パラメーターに基づいてエネルギー貯蓄システムの中の各単体電池の状態が異常であるか否かを判定し、単体電池の異常によって当該単体電池を保有する電池モジュールの電圧または電流変化が予めに設定した誤差許容範囲を越える場合、単体電池が異常である電池モジュールが故障したと判定する。
【００５９】
他の実施形態において、故障がある電池モジュールを隔離した後、更に、故障を排除した電池モジュールを手動または自動的にリセット処理することが含まれる。
【００６０】
他の実施形態において、更に、単体電池の異常を検出した場合、故障の単体電池をその場で通報し、電池モジュールの故障を検出した場合、故障の電池モジュールをその場及びメイン制御室による遠距離通報を行うことが含まれる。
【００６１】
他の実施形態において、更に、メイン制御室の指令を受信してエネルギー貯蓄システムの中の電池モジュールを運転投入または切断することが含まれる。例えば、メイン制御室の表示設備においてヒューマン・マシン・インターフェースを介してエネルギー貯蓄システムの構成を出力し、使用者が当該ヒューマン・マシン・インターフェースの中のエネルギー貯蓄システムの任意なる一つの第２のスイッチ制御手段をクリックすることによって電池もジュールの運転投入指令または電池モジュールの切断指令を入力し、オンライン監視システムは、メイン制御室の電池モジュールの運転投入指令に基づいて対応する第２のスイッチ制御手段をシャットオフすることによって対応する電池モジュールの運転投入を制御することができ、また、メイン制御室の電池モジュールの切断指令に基づいて対応する第２のスイッチ制御手段２１５０を開けることによって対応する電池モジュールの切断を制御することができる。
【００６２】
他の実施形態において、更に、非常用母線の電圧値を監視し、非常用母線の電圧喪失の持続時間が予めに設定した時間を越えた場合、システムの運転投入信号を発信し、且つシステムの運転投入信号に基づいてエネルギー貯蓄システムを原子力発電所の非常用電力供給電源へ切り替えることが含まれる。その内、システムの運転投入信号は、エネルギー貯蓄システムを原子力発電所の非常用電力供給電源へ切り替える必要があることを指示するために用いられる。一つの実施形態において、予めに設定した時間を９．７sにすることができる。
【００６３】
他の実施形態において、更に、システムの運転投入信号がなく、エネルギー貯蓄システムの中のエネルギー貯蓄システムモジュールの電圧が予めに設定した充電電圧より低く、且つ当該エネルギー貯蓄システムモジュールの中の電流変換設備が使用可能である場合、当該エネルギー貯蓄システムモジュールに対して充電処理を施すことが含まれる。よって、外部電源によって即時にエネルギー貯蓄システムの中の電池モジュールに対して充電を施すことができ、エネルギー貯蓄システムを常に充電満了の代替用状態にし、随時に原子力発電所の計５回路の電源が全て喪失する事故に対応できるように確保するとともに、エネルギー貯蓄システムの各単体電池を最良の状態に維持させ、エネルギー貯蓄システムの使用期限がその最大設計寿命に達するようにすることができる。
【００６４】
一つの実施形態において、システムの運転投入信号に基づいてエネルギー貯蓄システムを原子力発電所の非常用電力供給電源へ切り替えるプロセスは、以下のようなスッテプが含まれる。即ち、
まず、エネルギー貯蓄システムの中の第１のエネルギー貯蓄システムモジュールを運転投入する。その内、第１のエネルギー貯蓄システムモジュールは、エネルギー貯蓄システムの中で最初に運転投入するエネルギー貯蓄システムモジュールを指し、エネルギー貯蓄システムの中の任意の一つのエネルギー貯蓄システムモジュールである。一つの実施形態において、第１のエネルギー貯蓄システムモジュールの中の電流変換設備と合流母線の間の第１のスイッチ制御手段をシャットオフすることによって第１のエネルギー貯蓄システムモジュールを運転投入することができる。他の実施形態において、比較的良い運転効果を得るために、第１のエネルギー貯蓄システムモジュールを運転投入する前に更に以下のステップが含まれる。即ち、ステンプA：第１のエネルギー貯蓄システムモジュールの中の電流変換設備が使用可能か否かを判定し、使用可能であれば、ステップBに実行し、使用不可能であれば、ステップCを実行し、ステップB：第１のエネルギー貯蓄システムモジュールを運転投入し、ステップC：エネルギー貯蓄システムの中から再び一つのエネルギー貯蓄システムモジュールを選んで第１のエネルギー貯蓄システムモジュールとし、且つ当該第１のエネルギー貯蓄システムモジュールを再び運転投入する。上記判定を通して、運転投入したエネルギー貯蓄システムモジュールが正常に電力供給できるように確保することができる。
【００６５】
他の実施形態において、第１のエネルギー貯蓄システムモジュールの中の電流変換設備が使用可能であると判定した場合、更に、第１のエネルギー貯蓄システムモジュールの電圧を監視し、且つ第１のエネルギー貯蓄システムモジュールの電圧がカットオフ電圧に達したか否かを判定し、達していない場合、第１のエネルギー貯蓄システムモジュールを運転投入し、達している場合、再びエネルギー貯蓄システムの中から一つのエネルギー貯蓄システムモジュールを選んで第１のエネルギー貯蓄システムモジュールとし、且つ当該第１のエネルギー貯蓄システムモジュールを再び運転投入することが含まれる。エネルギー貯蓄システムモジュールの電圧がカットオフ電圧に達していると言うことは、当該エネルギー貯蓄システムモジュールが比較的良好な電力供給効果に達しにくいことを意味するため、このようなエネルギー貯蓄システムモジュールを運転に投入せず、エネルギー貯蓄システムの電力供給効果と安定性を更に高めることができる。
【００６６】
他の実施形態において、第１のエネルギー貯蓄システムモジュールの電圧がカットオフ電圧に達していないと判定した場合、更に、第１のエネルギー貯蓄システムモジュールの第１のスイッチ制御手段がシャットオフしたか否かを判定し、シャットオフした場合、制御が成功したことを意味し、シャットオフしなかった場合、第１のエネルギー貯蓄システムモジュールの第１のスイッチ制御手段をシャットオフすることが含まれる。
【００６７】
第１のエネルギー貯蓄システムモジュールを運転投入した後、エネルギー貯蓄システムの中の第２のエネルギー貯蓄システムモジュールを運転投入し、且つエネルギー貯蓄システムの中のエネルギー貯蓄システムモジュールが全て運転投入完了し、またはエネルギー貯蓄システムが出力需要を満たしているところまで当該プロセスを繰り返して実行する。一つの実施形態において、合流母線の出力を測定することによってエネルギー貯蓄システムの出力需要を満たしているか否かを判定し、その内、エネルギー貯蓄システムの出力需要は、現時点において非常用母線に掛かる負荷の総出力である。
【００６８】
第２のエネルギー貯蓄システムモジュールは、エネルギー貯蓄システムの中での第１のエネルギー貯蓄システムモジュール以外のエネルギー貯蓄システムモジュールをを指す。第２のエネルギー貯蓄システムモジュールを運転投入するプロセスは、以下のステップが含まれる。即ち、ステップA：第２のエネルギー貯蓄システムモジュールの中の電流変換設備が使用可能か否かを判定し、使用可能であれば、ステップBに実行し、使用不可能であれば、ステップCを実行し、ステップB：第２のエネルギー貯蓄システムモジュールを運転投入し、且つ送電網への並列接続する処理を行い、例えば、合流母線の周波数と位相角、及び第２のエネルギー貯蓄システムモジュールの周波数と位相角を測定し、第２のエネルギー貯蓄システムモジュールと合流母線の間の周波数差と位相角差が同時に規定値より小さい場合、第２のエネルギー貯蓄システムモジュールを運転投入し、ステップC：エネルギー貯蓄システムの中から再び一つのエネルギー貯蓄システムモジュールを選んで第２のエネルギー貯蓄システムモジュールとし、且つ当該第２のエネルギー貯蓄システムモジュールを再び運転投入する。上記判定を通して、運転投入した第２のエネルギー貯蓄システムモジュールが正常に電力供給できるように確保することができる。
【００６９】
他の実施形態において、第２のエネルギー貯蓄システムモジュールの中の電流変換設備が使用可能であると判定した場合、更に、第２のエネルギー貯蓄システムモジュールの電圧を監視し、且つ第２のエネルギー貯蓄システムモジュールの電圧がカットオフ電圧に達したか否かを判定し、達していない場合、第２のエネルギー貯蓄システムモジュールを運転投入し、達している場合、再びエネルギー貯蓄システムの中から一つのエネルギー貯蓄システムモジュールを選んで第２のエネルギー貯蓄システムモジュールとし、且つ当該第２のエネルギー貯蓄システムモジュールを再び運転投入することが含まれる。上記判定プロセスによって、エネルギー貯蓄システムの電力供給効果と安定性を更に高めることができる。
【００７０】
他の実施形態において、第２のエネルギー貯蓄システムモジュールの電圧がカットオフ電圧に達していないと判定した場合、更に、第２のエネルギー貯蓄システムモジュールの第１のスイッチ制御手段がシャットオフしたか否かを判定し、シャットオフした場合、制御が成功したことを意味し、シャットオフしなかった場合、第２のエネルギー貯蓄システムモジュールの第１のスイッチ制御手段をシャットオフすることが含まれる。
【００７１】
他の実施形態において、エネルギー貯蓄システムを運転投入した後、更に、合流母線の出力とエネルギー貯蓄システムの出力需要との差が単一のエネルギー貯蓄システムモジュールの出力を越えることを検出した場合、運転投入したエネルギー貯蓄システムモジュールの中から一つのエネルギー貯蓄システムモジュールを切断し、合流母線の出力とエネルギー貯蓄システムの出力需要との差が単一のエネルギー貯蓄システムモジュールの出力より小さくなるところまで当該プロセスを繰り返して実行することが含まれる。
【００７２】
設計基準を越える巨大自然災害が発生する際において、原子炉が全て運転停止し、施設用電力を失う可能性があり、外部送電網と接続する送電線も地震、台風などの災害によって電柱が倒壊し、また送電回路が中断し、外部輸入の非常用電源が機能しない可能性がある。このような情況において、本発明により提供される蓄電池エネルギー貯蓄システムは、従来において最終の非常用電源として機能する固定式のディーゼル発電機セットに比べて明らかな優勢がある。まず、蓄電池が作業する時において完全に隔離される空間内に収納され、災害に影響されない。蓄電池に対して充放電をする時に一定の熱量が放出されることを考慮すると、空調設備または水冷設備または熱チューブ放熱器または熱板放熱器により熱量を放出することができる。具体的に、熱チューブまたは熱板の蒸発端を蓄電池または適宜の位置に密着させた後、凝縮端を隔離空間の外側に配置し、熱チューブまたは熱板を隔離空間の壁体を貫通して一体化にして且つ密封になるように設置する。蓄電池が発生する熱量は蒸発端を介して熱チューブまたは熱板内の液体を蒸発させ、その後に凝縮端において液化にすることによって蓄電池が充放電する際に発生する熱量を放出し、凝縮端の液体は、再び熱チューブ内の毛細管に沿って蒸発端に還流されて放熱サイクルを構成する。次に、本発明によって提供される原子力発電所へ非常用電源を供給するためのシステムにモユール化の設計方式が採用されているため、エネルギー貯蓄システムモジュールを蓄電池エネルギー貯蓄システム内に増加し、または故障したエネルギー貯蓄システムモジュールを直接に取り替えるのが容易であり、最悪の情況においてもシステムの安定的な運転を確保することができる。次に、本発明によって提供される原子力発電所へ非常用電源を供給するためのシステムは、その蓄電池が電源を供給するプロセスが瞬時的に行われ、タイムラグがなく、よって、連続的に供給されることを必要とする施設非常用設備に対して重要な意義がある。一つの実施形態において、蓄電池エネルギー貯蓄システムは、リチウム電池をエネルギー貯蓄の最小手段とし、安全性が高く、体積が小さく、メンテナンス周期が長く、安定性が高く、及び使用寿命が長いなどと言った利点がある。
【００７３】
一つの実施形態において、電流変換設備に入力接続反転保護、入力電圧不足保護、入力電圧過大保護、出力負荷過大保護、出力短絡保護、加熱保護などの機能を備えてもよく、よって、電流変換設備の自身運転の安定性を確保することできる。更に、送電網電圧異常保護、送電網周波数異常保護、接地保護、離島効果保護などの機能を備えてもよく、よって、システムの送電網に接続する際の安全性と信頼性を確保することができる。
【００７４】
本発明によって提供される原子力発電所へ非常用電源を供給するためのシステムは、オンライン監視システムによって始動条件に達する際において自動的に起動するか、または作業員が直接手動で強制的に起動させることができるので、原子力発電所の他の非常用電源を代替し、または他の非常用電源として補助的に原子力発電所内の所内非常用設備へ電力を供給し、原子力発電所の設計基準を越える災害を抵抗する能力を大きく向上させることができる。原子力発電所の安全確率に基づいて分析して計算する場合、基準総リスクCDF（／炉心年）が、２．１３E-０５から１．６７E-０５に下がり、原子力発電所の原子炉炉心の融化確率を２１．６％に低減し、原子力発電所の安全確保のたみに重要な保証を提供することができる。
【００７５】
図４に示されるように、一つの実施形態において、電池モジュール２０１０は、複数の電池パッケージ３０４４を直列または／及び並列に接続することにより構成されてもよく、よって、電池モジュール２１０１の着脱とメンテナンスを容易にすることができる。電池パッケージ３０４４は、複数の単体電池３０２８を直列に接続することによって構成されるモジュールである。上述の構成方式を通して、一方面において、各単体電池の間の接続、組み合わせ、包装、運搬と取り付けを容易にすることができるとともに、原子力発電所の電力供給と安全保護の需要に合わせて必要とされる容量を自由に配置することができる。各単体電池３０２８は、実際需要に基づいて行または列をなして排列して直列に接続することができ、近隣する各単体電池３０２８の間には、フレキシブルパッドまたは縦方向に設けられる少なくとも二つのフレキシブル棒３０３０を設置することができ、よって、電池の間の衝撃によって損傷することを避け、且つ各単体電池３０２８の外表面の加工による誤差を補正することができ、フレキシブルパッドの間の隙間は、気流の流通に有利であり、放熱効果を実現ことができる。各近隣する単体電池の陽極、陰極端子３０２５は、フレキシブル接続部材３０２９を介して電気的に接続される。図５に示されるように、一つの実施形態において、フレキシブル接続部材３０２９は、軟性ケーブル３０３３と軟性ケーブルの両端に連結される金属接続端子３０３６を含み、各単体電池の陽極、陰極端子３０２５の金属端子３０３２にボルト孔が設けられ、一つのボルト３０３４によってフレキシブル接続部材３０２９の両端の金属接続端子３０３６を相応する金属端子３０３２にしっかりと押し付ける。ボルト３０３４を固定した後、一つの絶縁カバー３０３５で被覆することができる。電池モジュール２１０１全体が、例えば、地震と言った外来衝撃力を受ける際に、フレキシブル電気接続線３０３３がその衝撃を吸収して受け取り、よって、安定な導通を保証し、電池モジュール２１０１が正常に使用できるように確保する。単体電池３０２８内には、温度採集素子及び電圧採取素子が内蔵され、採集される単体電池の３０２８温度と電圧情報を単体電池３０２８の信号ポート３０３１に転送するために用いられ、信号ポート３０３１の信号は、所属する電池パッケージの針式信号処理モジュール３０２７の合流端子台に転送され、信号処理モジュール３０２７は、データ伝送線により電池モジュール監視器３００８と接続され、その構成として、図３を参照することができる。一つに実施形態において、信号処理モジュール３０２７の端子台を抜き出すと、対応する全ての単体電池３０２８と信号処理モジュール３０２７との接続が切断され、電池パッケージをの解体と交換を便利にし、接線作業の作業量を減らすことができる。
【００７６】
図６に示されるように、一つの実施形態において、取り付けと交換を便利にするために、複数の電池パッケージを着脱可能にして一つの電池ケース３０４２（または、電池枠）内に固定し、電池ケース３０４２内に複数の平行に配置される仕切り板３０２４を設けて電池パッケージを配置可能な複数の電池室３０１０を構成し、また、針式信号処理モジュール３０２７を電池室３０１０内に設けることによって、電池パッケージの中の各単体電池の一次的な挿し抜きを容易にすることができる。電池ケース３０４２の側端に縦方向にして配線室３０１１を設け、各種の電気ケーブルを集中して固定するために用いられ、ケーブルの散乱やケーブル同士の巻き合い、及び意外的な短絡を回避することができる。電池モジュール監視器３００８は、ケース本体の上に設けられ、作業員が容易に電池モジュール２１０１の中の各単体電池の状態パラメーターをを検視できるようにし、電池モジュール監視器３００８とオンライン監視システム３０４０は、CAN総線通信によってデータ伝送を行う。
【００７７】
図６に示されるように、一つの実施形態において、電池パッケージをまず一端が開口される電池ボックス３０１２内に安置してから再び電池室３０１０に取り付け、電池ボックス３０１２の上に電池パッケージの外側とフレキシブルに接続する弾力性部材が設けられ、電池パッケージを電池ボックス３０１２内に取り付ける際に震動による揺れを防ぐ。電池ボックス３０１２の上に第２の接続部材が設けられ、電池ボックス３０１２内に配列される各単体電池をしっかりと引き締める固定棒３０１９を接続するために用いられる。電池ボックス３０１２を電池室３０１０に固定するために、電池ボックス３０１２の背面上方に固定ラグ３０１６を設け、電池室の位置決めラグ３０１５に固定し、電池ボックウ３０１２の正面中間位置に固定ラグ３０１８を設け、電池室内の位置決めラグ３０１７に固定し、電池ボックス３０１２の底面両端に四つのフット３０２０を備え、電池室３０１０の受力ビーム３０２１に固定する。電池ボックス３０１２の中の電池パッケージが地震発生の際において上下に震動しないように、電池室３０１０内にL形鋼３０１４の上に固定可能な押し付け棒３０１３を設け、電池パッケージをしっかりと押し付ける。便利に電池パッケージの交換とメンテナンスを行うために、電池ボックス３０１２の底部に少なくとも二つのローラー３０２２（または、ローラー軸）を設け、 作業者が容易に電池室３０１０内の電池パッケージの取り出しや取り入れを行われるようにする。電池ケースのケース本体に、四つの垂直辺内部に設けられる四つのコ型鋼３０２３と、電池室の両側に設けられるスチールフレーム構造と、及びケース本体の側面にろう接される強化スチールビームとを含み、強化スチールビームは、対角に交差して近隣するコ型鋼にろう接して電池ケースの構造安定性を増強させ、高強度の地震などの悪質情況においてもケース本体内部の電池パッケージの信頼性を確保することができる。仕切り板３０２４は、引き締め部材によって四つのコ型鋼に固定され、地震と言った極端情況においてもしっかりと固定されるようになっている。一つの実施形態において、引き締め部材として、構造の信頼性を確保するために６．８級以上のボルトが使われる。
【００７８】
他の実施形態において、電池パッケージをまず一つのケーシング内に安置してから再び電池室内に取り付ける。電池パッケージをケーシング内に取り付ける際に震動による揺れを防ぐために、ケーシングの内壁に電池パッケージの外側とフレキシブルに接続する弾力性部材が設けられる。各単体電池をよりしっかりと固定するために、ケーシングの上に更に一つのケーシング内の単体電池を押し付けて固定するエンドカバーが設けられる。ケーシング内に設置される電池モジュールの放熱性能を高めるために、ケーシング側面及び底面に放熱槽を設けることができる。ケーシングの二つの側面において、それぞれ電池室に固定可能な第１の接続部材を設置し、当該第１の接続部材によって各電池パッケージをしっかりと電池室内に固定することができる。便利に電池パッケージの交換とメンテナンスを行うために、ケーシング底部に少なくとも二つのローラーまたはローラー軸を設け、作業者が容易に電池室内の電池パッケージの取り出しや取り入れを行われるようにする。
【００７９】
図7に示されるように、一つの実施形態において、電池ケース３０４２の底部に取り付け部材が設置されており、電池ケースのケース本体はコンクリート台３０２６の上に固定され、コンクリート台３０２６の中に予め埋め込み部材が埋め込まれており、埋め込み部材にボルト孔が設置されており、電池ケース底部の取り付け部材は引き締め部材によって埋め込み部材のボルト孔に締め付けられる。このような設計によって、電池ケースのケース本体を確実に埋め込み部材に固定することができる。一つの実施形態において、構造の信頼性を高めるために、引き締め部材は弛み防止バネワッシャーを被せたボルトである。取り付け段階で便利に吊り上げて据え付けるために、電池ケース３０４２の頂端にリフティングラグ３００５が設けられる。電池ケース３０４２の頂端に電気ケーブル穴３００６が設けられ、出入りのケーブルに対して固定を行い、電気ケーブル穴３００６は防火材料によって塞がれる。電池ケースの正面と背面にケース扉３０４３があり、全部開けると、電池ケース３０４２内の設備に対して両方向からの操作を行うことができる。ケース扉３０４３に、上下に亘って二つの引き締めハンドル３００９を設ける。電池ケース３０４２の背部に更に空気入りが可能なシャッターを設け、頂部に排気ファン３００７を設け、よって、ケース内の熱量を排出し、各電池モジュール２１０１の放熱性能を高め、且つ電池の使用寿命を高めることに有利である。
【００８０】
図８と図９に示されるように、一つの実施形態において、本発明に係る蓄電池エネルギー貯蓄システム２１００は、防水、耐震、且つ温度調節可能な収納装置内に固定され、蓄電池エネルギー貯蓄システム２１００の作業信頼性を確保できるように構成されている。収納装置は、一つの耐震可能な収容チャンバーを含み、鉄筋コンクリートの鋳造により製造されているが、金属材料または他の耐震、抗圧、防水材料を組み合わせて製造することもでき、そのチャンバー構造強度は、その外側が水没またはその他の物体による衝撃を受ける際においても完全に守られるように構成されており、そのチャンバー内表面に阻燃材料を設けることができ、火災による収容チャンバーに対する損傷を防ぐために用いられる。収容チャンバーに、電池ケース３０４２、電流変換設備２１１１、及びオンライン監視システムが使用する監視設備４３０１などを収納可能なキャビティーを備え、電池ケース３０４２をその中に収納するキャビティーの周りは密封になっており、水没またはその他の物体による衝撃を抵抗することができる。電流変換設備２１１１及び監視設備４３０１の収納位置は、電池ケース３０４２の収納位置より高くなっている。例えば、収容キャビティーを上下二層となるように設置し、その内、下層に位置する第１層のキャビティー４００１は、すべて複数の電池ケース３０４２を安置するために用いられ、上層に位置する第２層は、二つのキャビティー４００３、４００４に分けられ、その内の一つのキャビティー４００４は、電池ケース３０４２と電気接続する電流変換設備２１１１及び配電設備４４０２などを配置するために用いられる。電流変換設備２１１１は、以下のような機能を備える。即ち、（１）交直流変換の機能、（２）電気エネルギー容量増減の機能、（３）エネルギー貯蓄システムの自己配電、（４）正常運転の際において、外部送電網の高圧電気を受け取り、且つそれを電気変換施設が要求する電圧レベルを有する交流電気に変換し、（５）外部送電網が電力を必要とする際において、電流変換設備２１１１によって出力される交流電気を高圧電気に変換して出力する。防震に備えるために、電流変換設備２１１１内部の部品は衝撃に強い部品を採用し、パネルと部品の固定ボルトには、バネまたはプラスチックパッドを増設することによって地震や振動の運転情況においての弛みを防止できるように構成される。設備の耐震性能を確保するために、電池ケース３０４２と電流変換設備２１１１及び監視設備４３０１に、複数のフレキシブルな電気接続インターフェスが設けられる。第２層の他の一つのキャビティー４００３は、一つに制御室であり、監視設備４３０１の配置に用いられ、エネルギー貯蓄システム全体の状態を監視することができ、エネルギー貯蓄電気量の輸入と輸出に係る操作と調達を実行することができる。また、更に点検室を設置してもよく、道具や代替用の電池モジュールを配置するために用いることができる。収容キャビティーの外に、更に人員の第２層へ出入りする際の便利を図るための階段４００２を設置してもよい。
【００８１】
電池ケース３０４２の配置に用いられる第１層のキャビティー４００１の側壁に通路口が開設され、よって、設備の運搬と作業員の出入りを便利にすることができる。当該通路口は、防水ドア４１０４によって封じられ、第１層のキャビティーを一つの周りを封じ込み可能なキャビティーに形成させ、災害時に発生する水、土石流などの進入によって電池ケース３０４２及びその他の電気部材に損傷を与えることを有効に防止することができる。図１０に示されるように、他の実施形態において、当該通路口を第１層のキャビティー４００１の頂部に設けることができ、通路口の高さは、災害発生時において洪水、津波、土石流などがその中に進入できないように確保して設定される。通路口の上方に、一つの設備運搬室４００９が設けられ、その頂部に吊り上げ機構４９０１を設け、各電池ケース３０４２を第１層のキャビティー４００１へ搬入し、または第１層のキャビティー４００１から吊り出す時に用いられる。第１層のキャビティー４００１内に、更に作業及び点検人員が出入りする際の便利を図るために梯子や階段を設置してもよい。
【００８２】
第１層のキャビティー４００１の底面に、更に底面より高い受台４１０２が設けられ、電池ケース３０４２を固定するために用いられる。例えば、図７に示されるようなコンクリート台３０２６は、底面上の水及び不純物が電池ケースに与える損傷を防ぐために用いられる。受台４１０２と電池ケース３０４２の接続面に、弾力性パッド４１５０を増設することができ、受台の上に配置される電池ケースをしっかりと固定させ、且つ地震発生時における両者の互いの衝撃を回避させ、よって、エネルギー貯蓄システム全体の安全性と信頼性を確保することができる。一つの実施形態において、受台４１０２は、高強度、耐腐食、且つ耐震性能が比較的強い材料によって構成され、且つ第１層のキャビティー底面との結合が比較的良い。また、受台として、複数の地面より高い凸台を組み合わせて構成してもよく、各凸台は、錐台状の構造を採用してもよく、例えば、円錐台、多辺形の錐台、または梯子形の錐台を、その周りで一列の水勾配が形成されるように構成させ、凸台の上表面はスリップ防止面であり、電池ケースの固定に用いられる。他の一つの実施形態において、受台は、複数の空洞化区域を有する基台により構成され、電池ケースの底部は、基台の実体部分に固定され、洪水、津波、土石流などの災害の発生によって第１層のキャビティー内に水が浸入する場合、基台の空洞化区域は、水流の溢出に有利であり、電池ケースの信頼性を確実に高めることができる。
【００８３】
第１層のキャビティー４００１の地面に一つの溜池４１０９を開設し、水たまりが多くて地面に溢れることを防ぎ、池内に排水設備４１０８を設け、制御弁４１０６を通して水たまりを収容チャンバーの外に伸出するパイプ４１３０に抽出して排出する。火災などの情況に遭う時の電池ケースの安全を確保するために、電池ケースが取り付けられている位置の上方に更に複数の火災時に噴水可能なノズル４１０５が設けられ、各ノズル４１０５は、一つの第１層のキャビティー４００１の頂面に固定された導水パイプ４１５８に設置することができ、当該導水パイプ４１５８は二つの分支を設け、その内の一つのパイプは、収容チャンバーの外部に設けられる水タンク４００７と連通し、そのパイプに抽水ポンプ４６０１と制御弁４００８を設け、他の一つのパイプは溜池４１０９に伸びだし、水入り口は溜池４１０９内に置かれ、そのパイプにも制御弁４１０７が設けられている。導水パイプ４１５８を介して、火災の際において水タンク４００７内の水をノズル４１０５に導入して消火を行い、また、外部水タンク４００７の中の水が不足となる場合、制御弁４１０７を介して溜池４１０９内の水をノズル４１０５内に導入して消火を行うことができる。この際、溜池４００９は、更にノズル４１０５から噴射する水を収集することにも用いられ、代替用の消防水源として利用することができる。溜池４１０９内に更に濾過装置を設けることもでき、噴射水と水たまりは、一つの粗濾過網で濾過してから溜池４１０９に入り、更に一つの細濾過網を介して抽水ポンプ４１０８の吸入口に入り、よって、抽水設備の信頼性を確保することができる。
【００８４】
第１層のキャビティーは、通風、及び放熱を行う必要があり、その中に配置される電池ケース３０４２の正常使用を確保し、その使用寿命を向上させ、通風は主に室内ガスの排出に用いられ、兼ねて室温調節にも用いられ、第１層のキャビティー内の温度を常に１０〜３０℃に保持するように確保する。第１層のキャビティー４００１の頂部に、少なくとも一つの防水可能な通風口４００５を設け、収容チャンバーの外部に設けられる一つの通風設備４５０１と連通し、通風排気パイプは、収容チャンバー外のその天井より高い位置に導かれる必要があり、進風口には、空気濾過設備を装着する必要があり、電池ケースを正常な運転情況に保持するように確保する。第２層の二つのキャビティー４００３、４００４に配置される電気設備の正常運転を確保するために、収容チャンバーの外部に第２層の二つのキャビティー４００３、４００４に対して放熱を行う空調設備を設置することもできる。
【００８５】
図１１に示されるように、一つの実施形態にいて、電流変換設備には、多回路電流変換手段、複数の内蔵制御器５４００、複数の交流電気フィルター手段５６００、複数の直流電気フィルター手段５７００、交流電気側サンプル採集手段５２００、直流電気サンプル採集手段５３００及び中央制御器５５００が含まれる。その内の各回路の電流変換手段は、両方向性電流変換器５１００であり、各回路の両方向性電流変換器５１００の交流電気側は、一つの交流電気フィルター手段５６００を介して合流母線に接続され、直流電気側は、一つの直流電気フィルター手段５７００を介して直流母線に接続される。交流電気側サンプル採集手段５２００は、それぞれ各回路の両方向性電流変換器５１００の交流電気側に接続され、直流電気側サンプル採集手段５３００は、それぞれ各回路の両方向性電流変換器５１００の直流電気側に接続される。各回路の両方向性電流変換器５１００は、一つの内蔵制御器５４００に接続され、複数の内蔵制御器５４００は、それぞれ多回路の両方向性電流変換器５１００のIGBTスイッチの導通とシャットオフ時間が完全に同調になるように制御し、多回路の両方向性電流変換器５１００の電流を均一にし、且つ電圧を安定させて且つ同調となって作業できるようにする。中央制御器５５００は、それぞれ交流電気側サンプル採集手段５２００、直流電気側サンプル採集手段５３００及び複数の内蔵制御器５４００に接続され、交流電気側サンプル採集手段が採集する電気信号、例えば、交流電圧、交流電流または位相角と、直流電気側サンプル採集手段が採集する電気信号、例えば、直流電圧と直流電流とに基づいて複数の内蔵制御器５４００の作業について制御を行う。中央制御器は、DSPまたはプログラミング可能な先進制御器を採用することができる。一つの実施形態において、中央制御器は、それぞれ２線直列式通信のCAN-BUS総線を介して複数の内蔵制御器に接続される。
【００８６】
図１２に示されるように、一つの実施形態において、内蔵制御器５４００には、一つの両方向性電流変換器の交流電気側と接続する交流電気側サンプル採集モジュール５４００１、当該両方向性電流変換器の直流電気側と接続する直流電気側サンプル採集モジュール５４００２、及びそれぞれ交流電気側サンプル採集モジュール５４００１、直流電気側サンプル採集モジュール５４００２、中央制御器５５００及び当該両方向性電流変換器と接続する制御モジュール５４００３が含まれ、制御モジュール５４００３は、交流電気側サンプル採集モジュール５４００１と直流電気側サンプル採集モジュール５４００２が採集する電気信号及び中央制御器５５００の制御信号に基づいて、当該両方向性電流変換器が出力する電気信号値と予めに設定した電気信号値が一致となるように制御する。
【００８７】
他の実施形態において、電流変換設備の中の多回路電流変換手段は、多回路整流器であってもよく、この情況において、図１１に示される電流変換設備と比べて、交流電気側サンプル採集手段を設置する必要がなく、中央制御器は、直流電気側サンプル採集手段が採集する電気信号に基づいて複数の内蔵制御器の作業に対して制御を行うことができる。相応する内蔵制御器にも交流電気側サンプル採集モジュールを設置する必要がなく、内蔵制御器の制御モジュールは、直流電気側サンプル採集モジュールが採集する電気信号及び中央制御器の制御信号に基づいて、接続された一つの整流器から出力する電気信号値と予めに設定した電気信号値が一致となるように制御する。
【００８８】
他の実施形態において、電流変換設備の中の多回路電流変換手段は、多回路インバーターであってもよく、この情況において、図１１に示される電流変換設備と比べて、直流電気側サンプル採集手段を設置する必要がなく、中央制御器は、交流電気側サンプル採集手段が採集する電気信号に基づいて複数の内蔵制御器の作業に対して制御を行うことができる。相応する内蔵制御器にも直流電気側サンプル採集モジュールを設置する必要がなく、内蔵制御器の制御モジュールは、交流電気側サンプル採集モジュールが採集する電気信号及び中央制御器の制御信号に基づいて、接続された一つのインバーターから出力する電気信号値と予めに設定した電気信号値が一致となるように制御する。
【００８９】
一つの実施形態において、電流変換設備の同調作業を制御するための方法のフローチャートは、以下とおりである。即ち、複数の内蔵制御器は、それぞれ多回路電流変換手段が出力する電気信号値を採集し、中央制御器は、複数の内蔵制御器が採集する電気信号値に基づいて電気信号の平均値を算出し、サンプル採集手段は、多回路電流変換手段が出力する電気信号数値のリアルタイム並列電気信号の平均値を採集し、中央制御器は、算出した電気信号値とサンプル採集手段が採集するリアルタイム並列電気信号の平均値に基づいて、電気信号の平均差値を算出し、且つ電気信号の平均差値を分解して補正値を得、複数の内蔵制御器は、補正値を獲得し、且つ相応する電流変換手段が出力する電気信号を制御して多回路電流変換手段が出力する電気信号が同調となるように制御を行う。
【００９０】
一つの実施形態において、電流変換設備の作業モードは二種類に分けられ、一つは、交流電気を直流電気へ変換させることであり、他の一つは、直流電気を交流電気へ変換させることである。作業モードの選択は、作業モード選択器によって制御され、作業モード選択器は、自動測定またはオンライン監視システムから発信する信号を受信し、または手動信号に基づいて両方向性電流変換設備の作業モードを決める。
【００９１】
以上の実施形態は、本発明を理解するために用いられ、本発明は、これらの実施形態によって何ら制限されるものではないことを理解すべきである。また、当業者が本発明の思想に基づいて上述の具体的な実施形態に対して変更を行うことは可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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