[發明專利]一種利用飛輪電池和電極鍋爐聯合參與火電廠深度調峰和調頻系統

在審

• 申請號: 201910487952.3
• 申請日: 2019-06-05
• 公開（公告）號: CN110112744A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 趙士銘;陳德寶;趙鐵強
• 申請（專利權）人: 大連亨利科技有限公司
• 主分類號: H02J3/12
• 分類號: H02J3/12;H02J3/32;H02K7/02
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 姜玉蓉;李洪福

本發明公開了一種利用飛輪電池和電極鍋爐聯合參與火電廠深度調峰和調頻系統，該系統應用于火電廠深度調峰和調頻場合，通過控制器a通過對電極直熱控制單元的控制可以實現無極調峰，同時由于其直熱特點，可快速將蒸汽供給熱網加熱器供暖或直接提供高品質蒸汽給熱用戶端，此過程為不可逆調峰過程；其中控制器c通過對飛輪電池控制單元的控制可以實現調峰和調頻，同時由于其蓄電能的特點，可將多余的電能儲存起來用于電網波峰時段的電能補充，此過程為可逆調峰和調頻過程。該系統通過對電極直熱控制單元和飛輪電池控制單元的聯合同步使用達到深度調峰和調頻的目的。

技術領域

本發明涉及火電廠調峰和調頻技術領域，尤其涉及一種利用飛輪電池和電極鍋爐聯合參與火電廠深度調峰和調頻系統。

背景技術

近年以來，隨著電網負荷結構的顯著變化以及電網裝機容量迅速增長，電網日常運行中負荷的峰谷差日益增大，同時電網棄風消納的能力不足。熱電聯產機組“以熱定電”方式運行，調峰能力有限。調峰困難已成為電網運行中最為突出的問題。電網調峰與火電機組供熱之間的矛盾處理不好，可能影響居民冬季供暖安全，關系民生。為了滿足電網調峰需求，以及電廠在激烈競爭中的生存需要，深度調峰勢在必行。

目前電廠內部調峰主要依靠機組減負荷調峰和電蓄熱鍋爐輔助調峰技術等來實現，此類技術雖然能達到調峰的目的，但是受區域大面積供熱負荷和技術本身限制，存在設備占地面積大、建造維護成本高和嚴重能源浪費等缺點，無法達到最優的深度調峰效果，并且無法實現調峰、調頻、直熱和供電有機的結合。

發明內容

根據現有技術存在的問題，本發明公開了一種利用飛輪電池和電極鍋爐聯合參與火電廠深度調峰和調頻系統，包括：火電廠發電機組、發電機、用于監控國家電網需求狀態并控制聯合單元的主控制終端、國家電網、除氧水裝置、給水泵、熱網均壓器、熱網加熱器、熱用戶端、電極直熱控制單元和飛輪電池控制單元；所述火電廠發電機組與發電機相連接，并發出指令給主控制終端，分別與電極直熱控制單元、飛輪電池控制單元和國家電網相連接，軟化除氧水裝置、給水泵、熱網均壓器、熱網加熱器和需熱用戶端與電極直熱控制單元；

所述電極直熱控制單元包括控制器a，所述控制器a通過三相交流電與電極鍋爐相連接，所述電極鍋爐進水口與控制閥a相連通，所述控制閥a與除氧水裝置、給水泵相連通，所述電極鍋爐蒸汽出口與熱網均壓器或熱用戶端相連通，所述均壓器與用于為用戶端提供熱源的熱網加熱器相連通；

所述飛輪電池控制單元包括控制器c、AC濾波器、AC/DC/AC雙向變流器和飛輪電池，所述AC濾波器通過三相交流電與發電機和國家電網相連接，所述AC濾波器的另一端與AC/DC/AC雙向變流器相連接，所述AC/DC/AC雙向變流器的另一端與飛輪電池相連接。

所述主控制終端與控制器a、控制器c通過控制電路相連接，所述控制器a與控制閥a通過控制電路相連接。

工作狀態下：所述主控制終端接收到電廠調度指令調控控制器a和控制器c，其中控制器a通過對電極直熱控制單元的控制可以實現無極調峰，同時由于其直熱特點，可快速將蒸汽供給熱網加熱器供暖或直接提供高品質蒸汽給熱用戶端，此過程為不可逆調峰過程；其中控制器c通過對飛輪電池控制單元的控制可以實現調峰和調頻，同時由于其蓄電能的特點，可將多余的電能儲存起來用于電網波峰時段的電能補充，此過程為可逆調峰和調頻過程。

所述電極鍋爐包括高壓電極鍋爐，電壓范圍6KV-66KV。

所述飛輪電池包括高壓飛輪電池，電壓范圍1KV-10KV。

所述飛輪電池包括電池殼體、電機主軸、蓄能飛輪、轉子、定子、磁懸浮軸承和真空泵部件。