[发明专利]一种火电机组协调控制调峰调频系统和方法

说明书

本发明公开了一种火电机组协调控制调峰调频系统和方法，系统中，包括机组协调控制模块和电储能，所述机组协调控制模块包括锅炉协调控制模块、汽机协调控制模块和电储能控制模块，所述机组协调控制模块集成在火电机组集控室控制机柜内，与火电机组原有的CCS和AGC控制系统及锅炉、汽机、发电机、电储能的各种运行参数传感器和控制器进行通信连接。本发明将机组协调控制模块与电储能进行结合，可以实现使机组在AGC投运状态下负荷从15％‑100％区间的调峰调频运行，电储能设备的使用寿命增加，降低了系统的平均投资，可广泛在火电行业进行应用实施。

技术领域

本发明涉及火力发电技术领域，具体涉及一种火电机组协调控制调峰调频系统和方法。

背景技术

近年来，随着国家对风电、光伏等绿色能源的重视程度的不断升级，新能源接入的增加，为了电网的稳定运行，增加火电厂的深度调峰及调频能力成为一种新常态。为了积极响应电网要求，在确保机组运行安全的前提下，需要不断拓展调峰深度和调频能力、减少调峰燃油消耗量、增加深度调峰期间的自动投入率、最大限度地减轻运行人员劳动强度。

目前，国内已经实施或计划实施的火电灵活性及调峰调频技术方案，大多结合机组自身的运行特性、本厂调峰调频目标、项目成本投资等综合因素，进行可行性论证与经济造价分析。在保证机组安全稳定运行的前提下，选择切实可行、高性价比的改造方案，对锅炉、汽轮机、辅机、供热、控制系统等多个方面实施优化，主要的优化技术方案涉及新建电储能、机组热力系统辅助调节的自动发电量控制(AGC)和一次调频优化、锅炉低负荷稳燃、附加高加改造、宽负荷脱硝、切除低压缸进汽供热。

但基于机组自身的改造措施普遍存在机组动作频繁、调频质量不高、调峰深度有限，影响锅炉、汽机的寿命、对运行人员要求高等问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种火电机组协调控制调峰调频系统和方法，将机组协调控制模块与电储能进行结合，可以实现使机组在AGC投运状态下负荷从15％-100％区间的调峰调频运行，电储能设备的使用寿命增加，降低了系统的平均投资，可广泛在火电行业进行应用实施。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种火电机组协调控制调峰调频系统，包括机组协调控制模块和电储能设备；所述机组协调控制模块包括锅炉协调控制模块、汽机协调控制模块和电储能控制模块；所述机组协调控制模块集成在火电机组集控室控制机柜内，与CCS及AGC控制系统通信连接，并与电储能设备和火电机组的锅炉、汽机、发电机中的运行参数传感器和控制器进行通信连接；

所述CCS及AGC控制系统接收到电网调度中心下达的增加或减少上网电量负荷指令时，通过控制机组协调控制模块的锅炉协调控制模块、汽机协调控制模块和电储能控制模块，实现控制火电机组的锅炉、汽机增加或减少负荷以及调节电储能设备的充放电功率，进而响应电网对火电机组的深度调峰或调频的需求。

进一步地，所述锅炉协调控制模块和汽机协调控制模块用于通过控制锅炉和汽机的各种运行参数实现火电机组在AGC运行方式下火电机组的锅炉的负荷从100％至15％的动态变动。

进一步地，所述锅炉协调控制模块包括锅炉低负荷优化控制模块、锅炉煤水比优化控制模块、锅炉燃烧优化控制模块中的任意一种或组合；

所述锅炉低负荷优化控制模块用于根据CCS及AGC控制系统的指令，通过控制烟气再循环、省煤器旁路、顶层燃烧器、零号高压加热器、给水再循环管路、烟道加热装置中的任意一种的投入或退出来实现对SCR系统的入口烟气温度及喷氨量的控制；所述锅炉低负荷优化控制模块还用于根据CCS及AGC控制系统的指令，控制磨煤机低负荷优化系统、锅炉富氧燃烧稳燃系统、锅炉小油枪或等离子稳燃系统中的任意一种的投入或退出，保证锅炉负荷在低于稳燃负荷时的稳定燃烧；所述磨煤机低负荷优化系统通过对磨煤机动态油压和低负荷低热值煤双磨运行的控制实现磨煤机的低负荷优化；