[發明專利]一種含電制氫系統的熱電聯產機組AGC協調控制方法與系統

在審

• 申請號: 202210430375.6
• 申請日: 2022-04-22
• 公開（公告）號: CN114629175A
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 張坤鋒;謝金芳;時偉;李嵐
• 申請（專利權）人: 浙江英集動力科技有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/46;H02J3/24;H02J3/00
• 代理公司: 常州市科誼專利代理事務所 32225
• 代理人: 芮雪萍

本發明公開了一種含電制氫系統的熱電聯產機組AGC協調控制方法與系統，屬于發電廠機組調頻技術領域，包括：根據熱電聯產機組、制氫系統、氫制熱系統、氫制電系統、儲熱系統類型和容量，確定上述模塊的調節能力和調節速度；基于組合預測算法對熱電聯產機組的供熱負荷情況和網側AGC調頻需求進行預測；根據預測的供熱負荷需求、AGC調頻需求，安排機組負荷，對氫制熱系統、制氫系統、氫制電系統、熱電聯產機組、儲熱系統、儲熱系統的調節能力和調節速度上網發電系統進行協調和分配，解決了從氫制熱的環節對機組的靈活性進行調節，靈活性不足，且傳統的控制策略較為簡單的問題，使得機組的運行變得更加的合理和穩定可靠。

技術領域

本發明屬于發電廠機組調頻技術領域，具體涉及一種含電制氫系統的熱電聯產機組AGC協調控制方法與系統。

背景技術

隨著新能源比例的不斷增加，風電消納壓力將繼續加大，風電的大規模并網將顯著增加電網的AGC調頻需求。此外，大量的火電機組長期承擔繁重的AGC調節任務造成了發電煤耗增高、設備磨損嚴重等一系列負面影響。目前的熱電聯產機組用于供熱的抽汽量一定時，機組整體所發出的電功率是處在一個可以調節的范圍之內的，且電功率可調節的范圍也隨著熱功率的上升而不斷減小。當外部對熱能的需求繼續增長，直至達到熱電機組極限供熱能力時，機組將不再擁有對發電功率大小的調節能力。

通過對機組配置制氫、儲氫和以氫制熱環節，從而將腰荷時段空閑的發電余量轉換為氫能加以儲存，在低電力負荷時段再次轉換為熱能，對負荷在時間上進行平移，從而提高機組運行時的調峰能力，解決棄風問題。

傳統的配置制氫環節，僅僅從氫制熱的環節對機組的靈活性進行調節，靈活性不足，且傳統的控制策略較為簡單，未考慮靈活性調峰過程中機組的壽命影響、機組單位煤耗量等因素。

基于上述技術問題，需要設計一種電制氫系統的熱電聯產機組AGC協調控制方法與系統。

發明內容

本發明的目的是提供一種電制氫系統的熱電聯產機組AGC協調控制方法與系統。

為了解決上述技術問題，本發明第一方面提供了一種電制氫系統的熱電聯產機組AGC協調控制方法，包括：

步驟S1、根據熱電聯產機組類型和容量，確定熱電聯產機組的供熱能力、發電能力和調節速度，根據制氫系統的類型和容量、氫制熱系統的類型和容量、氫制電系統的類型和容量，確定氫制熱系統、氫制電系統的調節能力和調節速度，儲熱系統的類型和容量確定儲熱系統的調節能力和調節速度，確定儲氫系統的調節能力和調節速度。

步驟S2、基于組合預測算法對熱電聯產機組的供熱負荷情況和網側AGC調頻需求進行預測。

步驟S3、根據預測的供熱負荷需求、AGC調頻需求，安排機組負荷，對氫制熱系統、制氫系統、氫制電系統、熱電聯產機組、儲熱系統、儲熱系統的調節能力和調節速度上網發電系統進行協調和分配。

進一步，所述步驟S1中，根據熱電聯產機組類型和容量，確定熱電聯產機組的供熱能力、發電能力和調節速度，具體包括：

按照背壓式熱電機組和抽汽式熱電機組兩類以及機組的容量，根據其工作原理，建立其電能與抽氣供熱能力之間的耦合關系，確定在目標供電條件下的供熱能力，并對其抽氣調節速率繼續確定。

進一步，所述步驟S1中，采用電解制氫系統，根據其儲氫容量，氫制熱系統的類型和容量、氫制電系統的類型和容量，確定氫制熱系統、氫制電系統的調節能力和調節速度，具體包括：

采用電解制氫系統，根據其儲氫容量，確定其制氫速度、儲氫能力，并以制氫速度和儲氫能力為約束條件，確定制氫系統消耗電能的能力；同時以制氫速度和儲氫能力為約束條件，按照氫制熱系統的類型和容量，確定其制熱系統的調節速度和調節能力，按照氫制電系統的類型和容量，確定其制電系統的調節速度和調節能力。