[發(fā)明專利]核電廠調(diào)頻控制系統(tǒng)及方法

在審

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• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112152266A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 顏巖;黃曉杰;張治朝
• 申請（專利權(quán)）人: 國核示范電站有限責(zé)任公司
• 主分類號: H02J3/48
• 分類號: H02J3/48;H02J3/32
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

本發(fā)明公開了一種核電廠調(diào)頻控制系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括：調(diào)度控制模塊、發(fā)電裝置、儲能裝置、第一電壓變換裝置和第二電壓變換裝置，其中，所述儲能裝置用于實現(xiàn)儲能或者放電；所述發(fā)電裝置及所述儲能裝置分別通過所述第一電壓變換裝置與聯(lián)絡(luò)線電連接；所述發(fā)電裝置及所述儲能裝置分別通過所述第二電壓變換裝置與廠內(nèi)供電母線電連接；所述調(diào)度控制模塊用于獲取調(diào)頻調(diào)度指令，根據(jù)所述調(diào)頻調(diào)度指令調(diào)節(jié)所述發(fā)電裝置的輸出功率，以及根據(jù)所述調(diào)頻調(diào)度指令控制所述儲能裝置儲能或者放電，并調(diào)節(jié)對應(yīng)的功率。本發(fā)明提供的核電廠調(diào)頻控制系統(tǒng)，通過發(fā)電裝置及儲能裝置參與電網(wǎng)調(diào)頻，響應(yīng)速度快，有利于維持電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定運行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及供電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種核電廠調(diào)頻控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

電力系統(tǒng)的頻率用于反映電力系統(tǒng)中發(fā)電機發(fā)出的有功功率和負(fù)載消耗的有功功率之間的平衡關(guān)系，是電力系統(tǒng)運行的重要控制參數(shù)，電力系統(tǒng)頻率調(diào)制是維持電力系統(tǒng)有功功率供需平衡的主要措施。

隨著核電技術(shù)的發(fā)展，核電廠在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用日益廣泛。現(xiàn)有的核電廠包括能動核電廠和非能動核電廠，其中，能動核電廠是指采用了1E級應(yīng)急柴油發(fā)電機的核電廠，非能動核電廠是指采用AP1000、CAP1000或者CAP1400技術(shù)的核電廠，“C”表示China(中國)的首字母，“A”為Advanced(先進(jìn))的首字母，“P”為Passive(非能動)的首字母，1000表示裝機容量為100萬千瓦級，1400表示裝機容量為140萬千瓦級，非能動核電廠的備用柴油發(fā)電機為非1E級。

隨著核電裝機容量逐漸增加，核電廠的投切對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行產(chǎn)生較大影響，因此，核電廠參與電網(wǎng)頻率調(diào)節(jié)的需求日益增長。目前，核電廠的調(diào)頻控制主要采用一次調(diào)頻控制，一次調(diào)頻控制是有差調(diào)節(jié)，僅依靠一次調(diào)頻難以使電力系統(tǒng)恢復(fù)至額定頻率下運行，調(diào)頻效率低，難以維持電能質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種核電廠調(diào)頻控制系統(tǒng)，解決了核電廠調(diào)頻效率低的問題，有利于提高電網(wǎng)穩(wěn)定性。

第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種核電廠調(diào)頻控制系統(tǒng)，包括：調(diào)度控制模塊、發(fā)電裝置、儲能裝置、第一電壓變換裝置和第二電壓變換裝置，其中，所述儲能裝置用于實現(xiàn)儲能或者放電；所述發(fā)電裝置及所述儲能裝置分別通過所述第一電壓變換裝置與聯(lián)絡(luò)線電連接；所述發(fā)電裝置及所述儲能裝置分別通過所述第二電壓變換裝置與廠內(nèi)供電母線電連接；所述調(diào)度控制模塊用于獲取調(diào)頻調(diào)度指令，根據(jù)所述調(diào)頻調(diào)度指令調(diào)節(jié)所述發(fā)電裝置的輸出功率，以及根據(jù)所述調(diào)頻調(diào)度指令控制所述儲能裝置儲能或者放電，并調(diào)節(jié)對應(yīng)的功率。

可選地，所述儲能裝置包括電化學(xué)儲能裝置和/或蓄水儲能裝置。

可選地，所述蓄水儲能裝置包括蓄水控制單元、蓄水池、抽水模塊及水力發(fā)電模塊，其中，所述水力發(fā)電模塊的輸出端分別與所述第一電壓變換裝置及所述第二電壓變換裝置電連接；所述抽水模塊通過抽水管路與所述蓄水池連接，所述水力發(fā)電模塊通過放水管路與所述蓄水池連接；所述蓄水控制單元與所述調(diào)度控制模塊電連接，所述蓄水控制單元用于接收所述調(diào)度控制模塊輸出的第一調(diào)頻調(diào)度指令，并根據(jù)所述第一調(diào)頻調(diào)度指令控制所述抽水模塊或者所述水力發(fā)電模塊工作；所述抽水模塊用于將水運送至所述蓄水池，實現(xiàn)蓄水儲能；所述水力發(fā)電模塊用于將水從所述蓄水池排出，實現(xiàn)放水發(fā)電。

可選地，所述電化學(xué)儲能裝置包括電池組件、雙向交直流變換單元和充放電控制單元，所述電池組件與所述雙向交直流變換單元的直流側(cè)電連接，所述雙向交直流變換單元的直流側(cè)分別與所述第一電壓變換裝置及所述第二電壓變換裝置電連接；所述充放電控制單元的第一端與所述電池組件連接，所述充放電控制單元的第二端與所述調(diào)度控制模塊連接，所述充放電控制單元用于接收所述調(diào)度控制模塊輸出的第二調(diào)頻調(diào)度指令，并根據(jù)所述第二調(diào)頻調(diào)度指令控制所述電池組件通過所述雙向交直流變換單元對外放電；或者，控制所述雙向交直流變換單元對所述電池組件充電。