滿足功率因數(shù)考核的瓦斯發(fā)電熱電聯(lián)供系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及瓦斯發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種滿足功率因數(shù)考核的瓦斯發(fā)電熱電聯(lián)供系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]瓦斯發(fā)電機組可以充分利用乏風(fēng)瓦斯氣體，在減少乏風(fēng)氣體排放量、降低環(huán)境污染的同時又實現(xiàn)了能源的綜合利用，是一種環(huán)保、節(jié)能的發(fā)電形式，可以積極推進(jìn)清潔生產(chǎn)能源發(fā)展，實現(xiàn)采煤采氣發(fā)電一體化過程，有效提高生產(chǎn)水平。
[0003]瓦斯發(fā)電機組接入并網(wǎng)后的上級并網(wǎng)點功率潮流將發(fā)生變化，甚至可能出現(xiàn)雙向變化，導(dǎo)致并網(wǎng)點功率因數(shù)波動，低于電網(wǎng)公司規(guī)定的功率因數(shù)考核值時將產(chǎn)生一定的罰款?；诖?，本發(fā)明提供一種滿足功率因數(shù)考核的瓦斯發(fā)電熱電聯(lián)供系統(tǒng)，既可以充分利用瓦斯氣體，又能夠提供較為穩(wěn)定的熱能供應(yīng)，可以提供給瓦斯電站的廠房與辦公、住宿供熱使用，同時保證功率因數(shù)滿足考核要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種滿足功率因數(shù)考核的瓦斯發(fā)電熱電聯(lián)供系統(tǒng)及其控制方法，該系統(tǒng)及其控制方法可以靈活控制功率輸出，在乏風(fēng)瓦斯發(fā)電機組利用最大化的基礎(chǔ)上，一方面避免因并網(wǎng)運行功率因數(shù)過低導(dǎo)致出現(xiàn)罰款，另一方面依據(jù)實際情況盡量提高電能、熱能的綜合能源利用效率，節(jié)能減排。
[0005]為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)。
[0006]方案一:
[0007]滿足功率因數(shù)考核的瓦斯發(fā)電熱電聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于:包括分別連接至母線且均為負(fù)載供電的外部電網(wǎng)和瓦斯發(fā)電機組；所述外部電網(wǎng)處設(shè)置有用于采集并網(wǎng)點功率信息的功率表，所述功率表電連接有中央控制器；
[0008]還包括瓦斯鍋爐，所述瓦斯發(fā)電機組連接有第一乏風(fēng)進(jìn)氣管道，所述瓦斯鍋爐連接有第二乏風(fēng)進(jìn)氣管道，所述第一乏風(fēng)進(jìn)氣管道和第二乏風(fēng)進(jìn)氣管道均分別連接至總乏風(fēng)進(jìn)氣管道；
[0009]所述第一乏風(fēng)進(jìn)氣管道上設(shè)置有閥門A，所述閥門A通過閥門控制器A電連接到中央控制器；所述第二乏風(fēng)進(jìn)氣管道上設(shè)置有閥門B，所述閥門B通過閥門控制器B電連接到中央控制器。
[0010]上述技術(shù)方案的特點和進(jìn)一步改進(jìn):
[0011]進(jìn)一步的，所述瓦斯發(fā)電機組和瓦斯鍋爐之間還連接有換熱器，所述瓦斯發(fā)電機組的排煙管道連接至換熱器并為換熱器供熱，所述換熱器的進(jìn)水口連接外部水源，所述換熱器的出水口連接瓦斯鍋爐的進(jìn)水口。
[0012]方案二:
[0013]上述的滿足功率因數(shù)考核的瓦斯發(fā)電熱電聯(lián)供系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:功率表采集并網(wǎng)點功率信息，并向中央控制器傳輸實時的并網(wǎng)點功率信息，當(dāng)中央控制器獲取該時刻的功率因數(shù)？匕后，進(jìn)行判斷控制運行:
[0014]當(dāng)功率因數(shù)PFt高于死區(qū)上限值時，中央控制器控制加大對瓦斯發(fā)電機組的供氣量；當(dāng)功率因數(shù)PFt低于死區(qū)下限值時，中央控制器控制減少對瓦斯發(fā)電機組的供氣量；當(dāng)功率因數(shù)PFt低于死區(qū)上限值且高于死區(qū)下限值時，中央控制器控制維持當(dāng)前進(jìn)氣量；
[0015]I)當(dāng)功率因數(shù)？匕高于死區(qū)上限值，同時閥門A當(dāng)前狀態(tài)為最大進(jìn)氣量，下達(dá)閥門控制器A維持當(dāng)前閥門A開度的指令，然后判斷閥門B當(dāng)前的狀態(tài)是否為最小允許進(jìn)氣量:若閥門B當(dāng)前的狀態(tài)是最小允許進(jìn)氣量，則維持閥門B當(dāng)前的開度，若閥門B當(dāng)前的狀態(tài)不是最小允許進(jìn)氣量，則下達(dá)閥門控制器B減少閥門B進(jìn)氣量的指令；
[0016]2)當(dāng)功率因數(shù)？匕高于死區(qū)上限值，同時閥門A當(dāng)前狀態(tài)不為最大進(jìn)氣量，下達(dá)閥門控制器A增加閥門A進(jìn)氣量的指令，然后判斷閥門B當(dāng)前的狀態(tài)是否為最小允許進(jìn)氣量:若閥門B當(dāng)前的狀態(tài)是最小允許進(jìn)氣量，則維持閥門B當(dāng)前的開度，若閥門B當(dāng)前的狀態(tài)不是最小允許進(jìn)氣量，則下達(dá)閥門控制器B減少閥門B進(jìn)氣量的指令；
[0017]3)當(dāng)功率因數(shù)PFJg于死區(qū)下限值，同時閥門A當(dāng)前狀態(tài)是最小允許進(jìn)氣量，則瓦斯發(fā)電機組待機，然后判斷閥門B當(dāng)前狀態(tài)是否為最大進(jìn)氣量:若閥門B當(dāng)前狀態(tài)是最大進(jìn)氣量，則維持閥門B當(dāng)前的開度，若閥門B當(dāng)前狀態(tài)不是最大進(jìn)氣量，則下達(dá)閥門控制器B增加閥門B進(jìn)氣量的指令；
[0018]4)當(dāng)功率因數(shù)PFJg于死區(qū)下限值，同時閥門A當(dāng)前狀態(tài)不是最小允許進(jìn)氣量，則下達(dá)閥門控制器A減少閥門A進(jìn)氣量的指令，然后判斷閥門B當(dāng)前狀態(tài)是否為最大進(jìn)氣量:若閥門B當(dāng)前狀態(tài)是最大進(jìn)氣量，則維持閥門B當(dāng)前的開度，若閥門B當(dāng)前狀態(tài)不是最大進(jìn)氣量，則下達(dá)閥門控制器B增加閥門B進(jìn)氣量的指令；
[0019]5)當(dāng)功率因數(shù)PFt低于死區(qū)上限值且高于死區(qū)下限值時，中央控制器控制維持當(dāng)前進(jìn)氣量。
[0020]上述技術(shù)方案的特點和進(jìn)一步改進(jìn):
[0021]進(jìn)一步的，下達(dá)閥門控制器A增加閥門A進(jìn)氣量的指令后，規(guī)定閥門A開度的增加量為允許最大開度的2%。
[0022]進(jìn)一步的，下達(dá)閥門控制器B減少閥門B進(jìn)氣量的指令后，規(guī)定閥門B開度的減少量為允許最大開度的1%。
[0023]進(jìn)一步的，下達(dá)閥門控制器A減少閥門A進(jìn)氣量的指令后，規(guī)定閥門A開度的減少量為允許最大開度的1%。
[0024]進(jìn)一步的，下達(dá)閥門控制器B增加閥門B進(jìn)氣量的指令后，規(guī)定閥門B開度的增加量為允許最大開度的2%。
[0025]本發(fā)明的滿足功率因數(shù)考核的瓦斯發(fā)電熱電聯(lián)供系統(tǒng)及其控制方法，中央控制器通過控制閥門A和閥門B的開度，控制第一乏風(fēng)進(jìn)氣管道和第二乏風(fēng)進(jìn)氣管道的進(jìn)氣量，進(jìn)而控制瓦斯發(fā)電機組的發(fā)電量；利用換熱器將從瓦斯發(fā)電機組排出的煙氣的熱量回收利用，為瓦斯鍋爐提供高溫度的水源，達(dá)到節(jié)能減排的目的；該系統(tǒng)及其控制方法可以靈活控制功率輸出，在乏風(fēng)瓦斯發(fā)電機組利用最大化的基礎(chǔ)上，一方面避免因并網(wǎng)運行功率因數(shù)過低導(dǎo)致出現(xiàn)罰款，另一方面依據(jù)實際情況盡量提高電能、熱能的綜合能源利用效率，節(jié)能減排。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明的滿足功率因數(shù)考核的瓦斯發(fā)電熱電聯(lián)供系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2為本發(fā)明的滿足功率因數(shù)考核的瓦斯發(fā)電熱電聯(lián)供系統(tǒng)的控制方法的工作流程示意圖；
[0028]圖中:1、母線；2、外部電網(wǎng)；3、瓦斯發(fā)電機組；4、負(fù)載；5、功率表；6、中央控制器；7、換熱器；8、瓦斯鍋爐；9、第一乏風(fēng)進(jìn)氣管道；10、第二乏風(fēng)進(jìn)氣管道；11、閥門A ;12、閥門控制器A ;13、閥門B ;14、閥門控制器B ;15、總乏風(fēng)進(jìn)氣管道。
【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0030]參照圖1，為本發(fā)明的滿足功率因數(shù)考核的瓦斯發(fā)電熱電聯(lián)供系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；該系統(tǒng)包括分別連接至母線I且均為負(fù)載4供電的外部電網(wǎng)2和瓦斯發(fā)電機組3 ;外部電網(wǎng)2處設(shè)置有用于采集并網(wǎng)點功率信息的功率表5，功率表5電連接有中央控制器6。
[0031]還包括瓦斯鍋爐8，瓦斯發(fā)電機組3連接有第一乏風(fēng)進(jìn)氣管道9，瓦斯鍋爐8連接有第二乏風(fēng)進(jìn)氣管道10，第一乏風(fēng)進(jìn)氣管道9和第二乏風(fēng)進(jìn)氣管道10均分別連接至總乏風(fēng)進(jìn)氣管道15。
[0032]第一乏風(fēng)進(jìn)氣管道9上設(shè)置有閥門All，閥門All通過閥門控制器A12電連接到中央控制器6 ;第二乏風(fēng)進(jìn)氣管道10上設(shè)置有閥門B13，閥門B13通過閥門控制器B14電連接到中央控制器6。
[0033]中央控制器6通過控制閥門All和閥門B13的開度，控制第一乏風(fēng)進(jìn)氣管道9和第二乏風(fēng)進(jìn)氣管道10的進(jìn)氣量，進(jìn)而控制瓦斯發(fā)電機組3的發(fā)電量，達(dá)到調(diào)節(jié)并網(wǎng)點的功率因素的目的。
[0034]進(jìn)一步的，瓦斯發(fā)電機組3和瓦斯鍋爐8之間還連接有換熱器7，瓦斯發(fā)電機組3的排煙管道連接至換熱器7并為換熱器7提供熱量，換熱器7的進(jìn)水口連接外部水源，換熱器7的出水口連接瓦斯鍋爐8的進(jìn)水口。利用換熱器7將從瓦斯發(fā)電機組3排出的煙氣的熱量回收利用，為瓦斯鍋爐8提供高溫度的水源，達(dá)到節(jié)能減排的目的。
[0035]參照圖2，為本發(fā)明的滿足功率因數(shù)考核的瓦斯發(fā)電熱電聯(lián)供系統(tǒng)的控制方法的工作流程示意圖；上述系統(tǒng)投入運