[发明专利]基于AGC控制的辅助调峰调频设施系统在审
申请号: | 201711243558.2 | 申请日: | 2017-11-30 |
公开(公告)号: | CN107834584A | 公开(公告)日: | 2018-03-23 |
发明(设计)人: | 崔华;杨豫森;徐波;谭智;陈辉 | 申请(专利权)人: | 赫普科技发展(北京)有限公司 |
主分类号: | H02J3/32 | 分类号: | H02J3/32;H02J3/24;H02J3/38 |
代理公司: | 北京市中联创和知识产权代理有限公司11364 | 代理人: | 康秀敏,颜健 |
地址: | 100176 北京市大兴区*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 agc 控制 辅助 调频 设施 系统 | ||
技术领域
本发明涉及火力发电应用领域,尤其涉及利用AGC控制和电力调峰调频辅助服务的应用领域。
背景技术
众所周知电能是不能被储存的,因此用户需要多少电量,电厂就需要同步发出多少电量,这样才不会造成能源的浪费。但是通常在电力系统中各个电厂的需求电负荷是在不断发生变化的,为了维持有功功率平衡,保持系统频率稳定,就需要发电部门相应改变发电机的发电量以适应用电负荷的变化,这就叫做调峰。
在中国三北地区电力市场容量富裕,燃机、抽水蓄能等可调峰电源稀缺,电网调峰与火电机组灵活性之间矛盾突出,电网消纳风电、光电、水电及核电等新能源的能力不足,弃风、弃光、弃水和弃核现象严重。
现有技术中热电联产机组“以热定电”方式运行,冬季由于热电耦合造成供热机组调峰能力仅为10%左右。随着能源局在2016年开展的22个火电灵活性示范项目的实施,未来冬季调峰可以得到一定程度的缓解。但是在夏季除了机组降负荷或停机之外如何调峰,特别是增加夏季调峰的同时保证火电厂的经济性,是摆在众多火电厂面前的一个难题。
近年来随着中国国民经济的飞速发展,人们对电力的需求也急剧增加,峰谷差日益增大。此外,风能、核能等电源的飞速发展,相对降低了电网的自调节能力,大规模接入的风电机组甚至引入了额外的随机功率扰动,使电网稳定性进一步恶化。因此,我国目前在调峰和调频方面,未来在机组黑启动等方面,这几个方面的辅助服务市场缺口必然随着可再生能源发电的进一步发展将越来越大。
本发明在现有火电厂自动发电控制AGC(Automatic Generation Control)系统基础上,引入AGC调峰调频控制模块,直接控制电厂内的辅助调峰调频设施,完全可以快速安全地满足电网的调峰调频需求,从而获得辅助服务交易收益,最终增加火电厂的整体运营效益。
发明内容
本发明提供了基于AGC控制的辅助调峰调频设施系统,包括电厂集控AGC调峰调频控制模块、辅助调峰调频设施,电厂集控AGC控制模块从电网调度中心获得电厂的调峰调频负荷需求,然后电厂集控AGC调峰调频控制模块直接控制电厂的辅助调峰调频设施,通过增减辅助调峰调频设施的耗电量,快速响应电网对该电厂的调峰调频要求。
本发明解决前述技术问题所采用的技术方案是:
一种基于AGC控制的辅助调峰调频设施系统,包括
电厂集控AGC调峰调频控制模块,从电网调度中心获得电厂调峰调频指令,利用电厂集控的AGC系统控制电厂内的辅助调峰调频设施,响应电网调峰调频的需求;
辅助调峰调频设施,接受所述电厂集控AGC调峰调频控制模块的控制指令,增减辅助调峰调频设施的负荷,实现电网调峰调频。
所述的辅助调峰调频设施包括机组旁路和外部调峰调频设备。
进一步,所述的机组旁路为亚临界、超临界或超超临界大型火电机组的两级旁路,或者为不带再热段的中小型火电机组的一级旁路系统,所述的机组旁路包括旁路调节阀门、喷水减温减压器、热网换热器;通过旁路调节阀门的快速开度变化,代替汽机主调节汽门的开度变化,快速响应电网的调峰调频需求。
进一步,所述的外部调峰调频设备包括蓄电池、电锅炉、电蓄热锅炉、电压缩热泵、电压缩制冷机组、电解制氢槽或蓄电储能设施中的任意一种或几种组合。
进一步,所述的电蓄热锅炉为固体蓄热电锅炉、电极锅炉和蓄热设施、电加热管锅炉和蓄热设施、高温导热油蓄热电锅炉、相变材料电蓄热锅炉中的任意一种或多种组合。
进一步,所述的电锅炉为电极锅炉、电加热管锅炉、高温导热油电锅炉、电磁锅炉中的任意一种或多种组合。
进一步,所述电解制氢槽为碱性水溶液电解槽、固体聚合物电解制氢槽或高温固体氧化物电解槽中的任意一种。
进一步,所述电压缩热泵是电厂循环水余热利用的电压缩热泵,或者是空气源的电压缩热泵,或者是河水源或江水源电压缩热泵。
进一步,所述的电锅炉或电压缩热泵生产的热水或蒸汽,用于蓄热设施进行蓄热,或者用于集中供热管网进行供热,或者用于电厂热力系统进行热量回收,或者用于对外供工业蒸汽。
进一步,所述的蓄电储能设施是物理储能设施、电化学储能设施、电磁储能设施或相变储能设施中的至少一种。
进一步,所述的电化学储能设施为锂离子电池,铅酸、铅碳、镍氢、镍镉、钠硫、钒液硫、镁、镍锌、锌空气蓄电池中的一种或几种。
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