[發(fā)明專利]一種具有用可控負(fù)荷的儲能裝置參與火電機(jī)組一次調(diào)頻系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN111725828A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 兀鵬越;楊沛豪;寇水潮;孫鋼虎;馬晉輝;柴琦;王小輝;高峰;薛磊;賀婷;常東鋒;王偉;姜寧
• 申請（專利權(quán)）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28;H02J3/24
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

本發(fā)明公開了一種具有用可控負(fù)荷的儲能裝置參與火電機(jī)組一次調(diào)頻系統(tǒng)，包括廠用電單元(1)、儲能單元(2)和功率傳輸單元(3)；其中，所述儲能單元(2)通過儲能單元出口斷路器(2?1)連接至廠用電單元(1)；所述廠用電單元(1)中的6kV廠用母線1B段(1?2)傳輸至儲能單元(2)的功率信息，送至功率傳輸單元(3)中的發(fā)電機(jī)出口功率變送器(3?1)，與采集到發(fā)電機(jī)輸出功率作差，作為機(jī)組實(shí)際出力送至RTU裝置。本發(fā)明能夠滿足火電機(jī)組一次調(diào)頻性能，對原有的火電機(jī)組改動較小。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于火力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有用可控負(fù)荷的儲能裝置參與火電機(jī)組一次調(diào)頻系統(tǒng)。

背景技術(shù)

國內(nèi)的火力發(fā)電廠，因受供電煤質(zhì)波動、風(fēng)粉系統(tǒng)在線測量精度不高等客觀因素的影響，在較快升降負(fù)荷速率時，控制系統(tǒng)難以保證機(jī)組的參數(shù)穩(wěn)定，同時加劇了機(jī)組的煤耗與磨損。目前采用的高壓調(diào)門節(jié)流技術(shù)以及多變量協(xié)同優(yōu)化系統(tǒng)，雖然可以在大幅提升機(jī)組快速調(diào)節(jié)能力的同時兼顧機(jī)組的運(yùn)行穩(wěn)定性及長期的節(jié)能收益，但是機(jī)組實(shí)際負(fù)荷變化與電網(wǎng)一次調(diào)頻考核要求的理想負(fù)荷變化曲線之間仍存在一定的差距，因此有必要通過其他手段來補(bǔ)充機(jī)組負(fù)荷響應(yīng)的不足。

現(xiàn)有技術(shù)中，一般利用儲能電池參與到火力發(fā)電廠一次調(diào)頻控制中，但儲能電池改造比較復(fù)雜，對原系統(tǒng)改造的工作量較大。儲能電池通過雙向功率轉(zhuǎn)換裝置(PowerConversion System，PCS)接在廠用電側(cè)，在發(fā)電機(jī)機(jī)端會引起短路電流過大，這一方面不利于機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行，另一方面發(fā)電機(jī)出口斷路器的容量要隨之增大進(jìn)而使成本提高。儲能電池PCS裝置所采用的IGBT造價過高，且容易損壞，這勢必會影響儲能電池在火電機(jī)組一次調(diào)頻中的應(yīng)用。電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)通過RTU系統(tǒng)采集到的機(jī)端負(fù)荷變化情況對發(fā)電廠進(jìn)行一次調(diào)頻考核，RTU系統(tǒng)不能采集到儲能裝置的出力信息。儲能裝置參與到火電機(jī)組一次調(diào)頻時，其對考核指標(biāo)的改善作用不能量化后反饋至調(diào)度機(jī)構(gòu)，影響了考核結(jié)果及電廠收益。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種具有用可控負(fù)荷的儲能裝置參與火電機(jī)組一次調(diào)頻系統(tǒng)，能夠滿足火電機(jī)組一次調(diào)頻性能，對原有的火電機(jī)組改動較小。所選擇的具有可控負(fù)荷的儲能裝置，無短路反饋電流；功率轉(zhuǎn)換裝置構(gòu)造簡單，只需要單相傳輸功率，可靠性高；儲能裝置的功率信息傳輸至發(fā)電機(jī)出口功率變送器后與發(fā)電機(jī)輸出功率作差作為機(jī)組實(shí)際出力送至RTU裝置，提升一次調(diào)頻響應(yīng)品質(zhì)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種具有用可控負(fù)荷的儲能裝置參與火電機(jī)組一次調(diào)頻系統(tǒng)，包括廠用電單元、儲能單元和功率傳輸單元；其中，

所述儲能單元通過儲能單元出口斷路器連接至廠用電單元；所述廠用電單元中的6kV廠用母線1B段傳輸至儲能單元的功率信息，送至功率傳輸單元中的發(fā)電機(jī)出口功率變送器，與采集到發(fā)電機(jī)輸出功率作差，作為機(jī)組實(shí)際出力送至RTU裝置。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，廠用電單元包括高廠變、6kV廠用母線1B段和高廠變低壓側(cè)1A段斷路器，高廠變分別通過高廠變低壓側(cè)1B段斷路器和高廠變低壓側(cè)1A段斷路器連接至6kV廠用母線1B段和高廠變低壓側(cè)1A段斷路器。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，所述儲能單元中，電能來自6kV廠用母線1B段，依次通過儲能單元出口斷路器、儲能降壓變和單相導(dǎo)通晶閘管向可控負(fù)荷儲能裝置供電。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，所述單相導(dǎo)通晶閘管通過控制晶閘管導(dǎo)通時間，實(shí)現(xiàn)功率調(diào)節(jié)控制。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，為輔助發(fā)電機(jī)組進(jìn)行一次調(diào)頻，根據(jù)電網(wǎng)頻率變化實(shí)時控制單相導(dǎo)通晶閘管導(dǎo)通時間，實(shí)時改變廠用電系統(tǒng)輸入至儲能裝置的功率大小，改善火電機(jī)組一次調(diào)頻指標(biāo)，減免一次調(diào)頻考核。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，所述發(fā)電機(jī)出口功率變送器同時采樣來自儲能單元的功率信息和發(fā)電機(jī)出口的功率信息，發(fā)電機(jī)發(fā)出功率減去儲能單元吸收功率作為機(jī)組實(shí)際出力送至RTU裝置。