СИСТЕМА АККУМУЛИРОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

1. Система аккумулирования энергии, содержащая:
рельсовую систему (24), имеющую верхний и нижний складские дворы (10, 12) с соединительным путем (14, 16), соединяющим верхний и нижний складские дворы, и множество управляющих элементов (30) для организации маршрутизации в системе;
множество транспортных устройств (22), имеющих электрический двигатель-генератор (102), соединенный с опорными колесами, при этом указанные транспортные устройства также имеют опорную структуру (78) и встроенный механизм (80, 86, 87) переноса для перемещения масс (74) с возможностью их выгрузки;
средства для электрического соединения двигателя-генератора (78) с электрической сетью (26);
систему (34) управления, связанную с электрической сетью, множеством упомянутых транспортных устройств и управляющими элементами рельсовой системы и имеющую средства для выполнения первой последовательности управления для аккумулирования энергии, когда электрическая сеть имеет избыток мощности, и средства для выполнения второй последовательности управления для подачи мощности в электрическую сеть, когда ей требуется дополнительная мощность,
при этом указанная первая последовательность управления приводит к тому, что выбранные транспортные устройства забирают массы, размещенные на нижнем складском дворе, и используют двигатель-генератор в качестве двигателя, потребляющего питание от электрической сети, для приведения в движение выбранных транспортных устройств от нижнего складского двора к верхнему складскому двору, при этом указанные управляющие элементы выполнены с возможностью направлять по этому маршруту выбранные транспортные устройства, и указанная первая последовательность управления приводит к тому, что выбранные транспортные устройства выгружают массы на верхнем складском дворе;
указанная вторая последовательность управления приводит к тому, что выбранные транспортные устройства забирают массы, размещенные на верхнем складском дворе, и используют двигатель-генератор в качестве генератора, подающего питание в электрическую сеть путем рекуперативного торможения выбранных транспортных устройств при движении от верхнего складского двора к нижнему складскому двору, при этом указанные управляющие элементы выполнены с возможностью направлять по этому маршруту выбранные транспортные устройства, и указанная вторая последовательность управления приводит к тому, что выбранные транспортные устройства выгружают массы на нижнем складском дворе.
2. Система аккумулирования энергии по п.1, в которой массы (74) складируют на нижнем и верхнем складских дворах (10, 12) в подвешенном состоянии над складскими путями (65), и каждое транспортное устройство устанавливают под выбранные массы, а механизм переноса содержит опорный элемент (87), несомый упомянутой структурой на каждом транспортном устройстве и устанавливаемый под складированную массу.
3. Система аккумулирования энергии по п.2, в которой механизм переноса поднимает и поворачивает массу из положения подвешенного складирования.
4. Система аккумулирования энергии по п.1, в которой средства для электрического соединения содержат:
подстанцию (28), подключенную к электрической сети (26) для приема высоковольтного питания;
путевую электрораспределительную систему (30), подключенную к подстанции;
множество трансформаторов (32), подключенных к электрораспределительной системе с выбранными интервалами; и
множество шин (84) питания, подключенных к трансформаторам, при этом каждая шина питания связана с путем в рельсовой системе.
5. Система аккумулирования энергии по п.4, в которой каждое из множества транспортных устройств также содержит:
контакторы (89) для подключения к шинам (84) питания;
устройство (106) управления тягой (TCU), включающее:
схемы выпрямителя/инвертора (112, 114) для управления питанием, соединенные с двигателем-генератором (102); и
блок (108) управления для управления схемами выпрямителя/инвертора для ускорения, замедления и стационарного режима работы двигателя-генератора.
6. Система аккумулирования энергии по п.5, в которой устройство управления тягой также содержит:
реверсивные обходные соединители (130), реагирующие на сигнал от блока управления для селективного обхода схем усилителя/инвертора с прямым подключением двигателя-генератора к шине питания для синхронного режима работы.
7. Система аккумулирования энергии по п.4, в которой схемы выпрямителя/инвертора содержат первый выпрямитель/инвертор (112) со стороны электростанции и второй выпрямитель/инвертор (114) со стороны двигателя-генератора, а блок управления также содержит средства для управления реактивной мощностью (154) в выпрямителе/инверторе со стороны электростанции для регулировки реактивной мощности для электрической сети.
8. Система аккумулирования энергии по п.4, в которой система управления содержит средства для подачи сигнала регулировки напряжения в системе в ответ на сигнал электростанции для регулирования вверх или вниз, и устройство управления тягой в каждом транспортном устройстве реагирует на указанные сигналы регулировки от системы управления для асинхронного режима работы.
9. Система аккумулирования энергии по п.8, в которой соединительный путь содержит множество силовых путей (14а, 14b) и по меньшей мере один возвратный путь (16а), при этом по меньшей мере один из указанного множества силовых путей выбирают для асинхронной работы транспортных устройств по меньшей мере на одном выбранном пути в ответ на сигналы регулировки напряжения, выданные системой управления.
10. Система аккумулирования энергии по п.1, в которой встроенный механизм переноса содержит:
рычажное основание (50), которое крепится первым концом к стойке (52), выступающей из первой тележки (54) каждого транспортного устройства, с помощью оси (56) вращения;
складной шарнир (58), прикрепленный к рычажному основанию вблизи его второго конца и ко второй тележке (60) транспортного устройства;
при этом указанный шарнир выполнен с возможностью перемещения рычажного основания из первого сложенного положения, в котором транспортное устройство может свободно катиться под выбранной массой, во второе раздвинутое положение для подъема рычажного основания, в котором масса поднимается из положения складирования.
11. Система аккумулирования энергии по п.1, в которой встроенный механизм переноса содержит:
множество гидроцилиндров (80); и
гидравлический подъемник (86), включающий поворотный принимающий стол (87), расположенный посередине транспортного устройства;
при этом указанный подъемник выполнен с возможностью выдвижения из первого положения во второе положение для подъема массы из положения складирования, указанные гидроцилиндры выполнены с возможностью перемещения из первого положения во второе положение для поворота принимающего стола и ориентации массы вдоль транспортного устройства, и указанный подъемник выполнен с возможностью втягивания обратно в первое положение;
указанный подъемник также выполнен с возможностью выдвижения из первого положения во второе положение с массой на поворотном столе, указанные гидроцилиндры выполнены с возможностью перемещения из второго положения в первое положение для ориентации массы поперек транспортного устройства, и указанный подъемник выполнен с возможностью втягивания обратно в первое положение для размещения массы в месте складирования.
12. Система аккумулирования энергии по п.1, также содержащая второе множество нетяговых транспортных устройств (22′), по выбору сцепляемых с первым множеством транспортных устройств с образованием железнодорожных составов (20) с тяговыми и нетяговыми транспортными устройствами.
13. Способ аккумулирования энергии электростанции, включающий:
обеспечение наличия рельсовой системы, имеющей верхний и нижний складские дворы с соединительным путем, соединяющим верхний и нижний складские дворы, и множество управляющих элементов для организации маршрутизации в системе;
обеспечение наличия множества транспортных устройств, имеющих электрический двигатель-генератор, соединенный с опорными колесами, при этом указанные транспортные устройства также имеют опорную структуру и встроенный механизм переноса для перемещения масс с возможностью выгрузки;
подключение рельсовой системы к электрической сети;
по получении команды на аккумулирование энергии, управление выбранным набором из множества транспортных устройств для загрузки каждого транспортного устройства массой с выбранного складского пути на нижнем складском дворе;
соединение складского пути с силовым путем;
приведение в движение двигателя-генератора на каждом транспортном устройстве для подъема массы вверх по силовому пути к верхнему складскому двору;
управление выбранным набором транспортных устройств для выгрузки масс на выбранном складском пути на верхнем складском дворе;
по получении команды на возврат энергии, управление выбранным набором транспортных устройств для загрузки каждого из них массой с выбранного складского пути на верхнем складском дворе;
соединение складского пути с силовым путем;
торможение двигателя-генератора на каждом транспортном устройстве для перевозки массы вниз по силовому пути к нижнему складскому двору; и
управление транспортным устройством для выгрузки массы на выбранном складском пути на нижнем складском дворе.
14. Способ по п.13, в котором подключение системы к электрической сети включает обеспечение наличия путевой системы электропитания, включающей шины питания, соответствующие путям рельсовой системы, при этом обеспечение наличия множества транспортных устройств также включает обеспечение наличия транспортных устройств со схемами выпрямителя/инвертора для снабжения питанием двигателей-генераторов, а приведение в движение двигателя-генератора также включает:
ускорение двигателя-генератора до синхронной рабочей скорости;
обход схем выпрямителя/инвертора; и
прямое подключение двигателя-генератора к шине питания для синхронной работы.
15. Способ по п.14, в котором обеспечение наличия рельсовой системы включает обеспечение наличия множества силовых путей между верхним и нижним складскими дворами, при этом приведение в движение двигателя-генератора также включает:
выбор по меньшей мере одного силового пути для асинхронной работы; и
управление двигателем-генератором на транспортных устройствах, проходящих по меньшей мере по одному силовому пути, для выравнивания и регулирования вверх или вниз мощности, подаваемой в электрическую сеть или получаемой от нее.
16. Способ по п.15, также включающий:
соединение шин питания во всех путях в системе;
потребление мощности от двигателей-генераторов для управления переходным процессом во время регулирования мощности вниз при подаче электроэнергии в электрическую сеть путем компенсирования мощности для возвращающихся транспортных устройств посредством соединенных шин питания; и
питание транспортных устройств в режиме двигателя от возвращающихся транспортных устройств в генераторном режиме.
17. Способ по по.13, в котором обеспечение наличия множества транспортных устройств также включает обеспечение наличия транспортных устройств со схемами выпрямителя/инвертора для подачи питания на двигатель-генератор, при этом способ также включает:
управление реактивной мощностью в схемах выпрямителя/инвертора для регулировки реактивной мощности для электрической сети.
18. Способ по п.14, в котором синхронизацию поддерживают путем изменения выбранных осей, получающих электрическую тягу, в зависимости от изменения уклона пути.
19. Способ предоставления вспомогательных услуг электростанции, включающий:
обеспечение наличия рельсовой системы, имеющей верхний и нижний складские дворы с множеством соединительных путей, соединяющих верхний и нижний складские дворы, и множество управляющих элементов для организации маршрутизации в системе;
обеспечение наличия множества транспортных устройств, имеющих электрический двигатель-генератор, соединенный с опорными колесами, и перемещающих массы;
подключение рельсовой системы к электрической сети;
при получении команды на вспомогательные услуги, управление выбранным набором из множества транспортных устройств в отношении реактивной мощности, ускорения и замедления для взаимодействия с электрической сетью так, чтобы выполнить команду на вспомогательные услуги.
20. Способ по п.19, в котором команда на вспомогательные услуги является командой на регулировку реактивной мощности, и обеспечение наличия множества транспортных устройств также включает обеспечение наличия транспортных устройств со схемами выпрямителя/инвертора для подачи питания на двигатель-генератор, при этом способ также включает:
управление реактивной мощностью в схемах выпрямителя/инвертора для регулировки реактивной мощности для электрической сети.
21. Способ по п.19, в котором команда на вспомогательные услуги является командой на регулирование мощности вверх/регулирование мощности вниз, при этом способ также включает:
выбор по меньшей мере одного силового пути для асинхронной работы; и
управление двигателем-генератором на транспортных устройствах, проходящих по меньшей мере по одному силовому пути, для регулирования вверх или вниз мощности, подаваемой в электрическую сеть или получаемой от нее.