[發明專利]一種電動壓裂燃氣發電機儲能裝置及控制方法

在審

• 申請號: 202110539534.1
• 申請日: 2021-05-18
• 公開（公告）號: CN113417737A
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 趙橋;鄧學剛;馬雙富;練國春
• 申請（專利權）人: 四川宏華電氣有限責任公司
• 主分類號: F02B63/04
• 分類號: F02B63/04;F02B77/00;F02B43/10;E21B43/26;E21B41/00;E21B36/04;H02J3/32
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

本發明公開了一種電動壓裂燃氣發電機儲能裝置及控制方法，該裝置包括一級調壓撬（22）、二級調壓撬（18）、燃氣發電機組（19）和若干個燃氣發電控制房（20），一級調壓撬（22）與二級調壓撬（18）相連接，二級調壓撬（18）通過燃氣分流管匯（23）與燃氣發電機組（19）相連接，燃氣發電機組（19）包括若干個燃氣發電機，燃氣發電機與燃氣發電控制房（20）相連接，還包括變配電房（21），變配電房（21）與燃氣發電控制房（20）相連接，還包括儲能裝置（24），儲能裝置（24）與燃氣發電控制房（20）相連接。本發明在使用過程中能夠提高單機的負載系數，進而提高能量轉化效率，降低單位電量費用，降低發電成本。

技術領域

本發明涉及石油天然氣工業技術領域，尤其涉及一種電動壓裂燃氣發電機儲能裝置及控制方法。

背景技術

燃氣發電機組是適應世界環保要求和市場新環境而開發的新型發電機組。天然氣發電機組主要分為兩種，一種是聯合循環燃氣輪機，一種是燃氣內燃機。燃氣輪機功率比較大，主要用在大、中型電站，燃氣內燃機功率比較小，主要用在小型的分布式電站。它是取代燃油、燃煤機組的新型綠色環保動力。

頁巖氣是指富含有機質、成熟的暗色泥頁巖或高碳泥頁巖中由于有機質吸附作用或巖石中存在著裂縫和基質孔隙，使之儲集和保存了一定具商業價值的生物成因、熱解成因及二者混合成因的天然氣。頁巖氣賦存于以富有機質頁巖為主的儲集巖系中的非常規天然氣。是連續生成的生物化學成因氣、熱成因氣或二者的混合，可以游離態存在于天然裂縫和孔隙中，以吸附態存在于干酪根、黏土顆粒表面，還有極少量以溶解狀態儲存于干酪根和瀝青質中，游離氣比例一般在20%～85%。

電動壓裂供電方法主要有電網供電與機組發電，其中，采用井口頁巖氣作為一次能源不經過外輸管道直接進行發電的燃氣發電系統以其清潔高效的特點被廣泛使用。燃氣發電系統在頁巖氣壓裂中存在加減載特性軟，易發高負載情況下，受負載變化沖擊停機問題，導致設備在使用過程中負載率保持在60%作業，機組整體效率較低。

發明內容

為了解決上述問題，本發明一方面提供了一種電動壓裂燃氣發電機儲能裝置，包括一級調壓撬、二級調壓撬、燃氣發電機組和若干個燃氣發電控制房，所述一級調壓撬與二級調壓撬相連接，所述二級調壓撬通過燃氣分流管匯與燃氣發電機組相連接，所述燃氣發電機組包括若干個燃氣發電機，所述燃氣發電機與燃氣發電控制房相連接，還包括變配電房，所述變配電房與燃氣發電控制房相連接，還包括儲能裝置，所述儲能裝置與燃氣發電控制房相連接。

優選的，所述一級調壓撬為加熱調壓撬，用于將井口氣或氣化LNG加熱，并調整出口氣體壓力，所述加熱調壓撬包括電加熱器和壓力變送器和溫度變送器和高壓過濾器和可燃氣體報警器和高壓球閥和緊急切斷閥和調壓閥和壓力表和安全放散閥。

優選的，所述燃氣發電機為撬裝結構，包括燃氣發電機底撬、燃氣內燃機和同步發電機，所述燃氣內燃機和同步發電機均設置于燃氣發電機底撬上，且所述燃氣內燃機與同步發電機相連接，所述燃氣內燃機前端設置有排氣消音器，所述同步發電機后端設置有進氣消音器，所述燃氣內燃機和同步發電機周圍設置有隔音墻體。

優選的，所述儲能裝置為撬裝結構，包括儲能裝置底撬，所述儲能裝置底撬上設置有墻體，所述墻體之間形成空腔，所述空腔內設置有電池包和電能控制模塊和變壓器和高壓開關柜，所述電池包由若干儲能電池通過串聯和/或并聯組成，所述電池包和變壓器均與電能控制模塊電氣連接，所述高壓開關柜與變壓器相連接。

優選的，所述燃氣發電控制房為撬裝結構，包括燃氣發電控制房底撬，所述燃氣發電控制房底撬上設置有若干燃氣發電控制柜和若干高壓開關柜，所述高壓開關柜通過高壓母線互相連接，所述燃氣發電控制柜通過通訊電纜與燃氣發電機組相連接，所述燃氣發電控制房底撬上還設置有直流屏和低壓配電盤，所述直流屏分別與燃氣發電控制柜和高壓開關柜相連接，所述低壓配電盤用于燃氣發電機組缸套水加熱器和散熱風機配電。

本發明另一方面提供了一種電動壓裂燃氣發電機儲能裝置的控制方法，包括如下步驟：