[發明專利]一種應用于天然氣壓差的發電上網裝置

在審

• 申請號: 202110763947.8
• 申請日: 2021-07-06
• 公開（公告）號: CN113328472A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 陳鐵義;謝知寒;方芹;徐丹露;王澍;繆寧杰;田梁玉;魏文力;吳敏彥
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力有限公司雙創中心;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02M5/458
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王洋

本申請公開了一種應用于天然氣壓差的發電上網裝置，包括：設置于天然氣壓差發電站，用于采集天然氣在降壓輸送過程中所釋放的目標能量的透平膨脹機；用于將目標能量轉換為電能的發動機；用于根據透平膨脹機所輸出的功率指令對發電機的轉速進行調控，以將發電機所輸出的能量轉換為目標直流電的PWM整流器；用于對目標直流電進行調控，以使目標直流電保持在預設范圍之內的泄能電路；用于將目標直流電轉換為目標交流電，以使天然氣壓差發電站與目標電網進行并網的PWM逆變器。顯然，通過本申請所提供的發電上網裝置就可以對天然氣在降壓輸送過程中的能量進行高效利用，由此就避免了天然氣在降壓輸送過程中的能量浪費。

技術領域

本發明涉及天然氣技術領域，特別涉及一種應用于天然氣壓差的發電上網裝置。

背景技術

天然氣是一種新型的清潔、低碳化石能源，在日常生活中得到了極為廣泛的應用。為了保證天然氣在傳輸過程中的安全性與可靠性，一般會采用逐級降壓的方式來對天然氣進行輸送，也即，通常會將天然氣管道網分為國家管道網、省級管道網和城市管道網，然后，依次通過國家管道、省級管道和城市管道將天然氣輸送至各個地方進行使用。

但是，天然氣的此種降壓輸送方式存在極大的能量浪費，而在現有技術中還未曾開發出一種能夠對天然氣在輸送過程中所產生能量進行利用的裝置，該問題有待本領域技術人員解決。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種應用于天然氣壓差的發電上網裝置，以對天然氣在降壓輸送過程中的能量進行高效利用，并避免天然氣在降壓輸送過程中的能量浪費。其具體方案如下：

一種應用于天然氣壓差的發電上網裝置，包括：

透平膨脹機，設置于天然氣壓差發電站，用于采集天然氣在降壓輸送過程中所釋放的目標能量；

發電機，與所述透平膨脹機相連，用于將所述目標能量轉換為電能；

PWM整流器，與所述發電機相連，用于根據所述透平膨脹機所輸出的功率指令對所述發電機的轉速進行調控，以將所述發電機所輸出的能量轉換為目標直流電；

泄能電路，與所述PWM整流器相連，用于對所述目標直流電進行調控，以使所述目標直流電保持在預設范圍之內；

PWM逆變器，與所述PWM整流器相連，用于將所述目標直流電轉換為目標交流電，以使所述天然氣壓差發電站與目標電網進行并網。

優選的，所述PWM整流器和所述PWM逆變器均為三相半橋兩電平拓撲結構。

優選的，還包括：

濾波器，與所述PWM逆變器相連，用于濾除所述目標交流電中的高次諧波。

優選的，所述濾波器具體為LC低通濾波器。

優選的，還包括：

軟啟電路，與所述PWM逆變器相連，用于在所述PWM逆變器將所述目標直流電轉換為所述目標交流電時，將所述目標直流電的電壓調整至預設電壓。

優選的，所述PWM整流器與所述發電機通過硬接點連接，且所述PWM整流器通過Modbus TCP與所述天然氣壓差發電站進行通訊。

優選的，還包括：

整流器控保模塊，用于采集所述PWM整流器的第一運行參數，并根據所述第一運行參數對所述PWM整流器進行保護。

優選的，還包括：

逆變器控保模塊，用于采集所述PWM逆變器的第二運行參數，并根據所述第二運行參數對所述PWM逆變器進行保護。

優選的，還包括：