CN106524142A - 一种提高循环流化床机组agc响应能力的方法 - Google Patents

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    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
    • F23C10/18—Details; Accessories
    • F23C10/28—Control devices specially adapted for fluidised bed, combustion apparatus

Abstract

本发明提供了一种提高循环流化床机组AGC响应能力的方法，采用如下步骤：在循环流化床机组厂用工作母线上接入储能设备；利用公式

Description

一种提高循环流化床机组AGC响应能力的方法
技术领域
本发明涉及电力系统运行与控制技术领域，具体涉及一种提高循环流化床机组AGC响应能力的方法。
背景技术
循环流化床锅炉技术是近十几年来迅速发展的一项高效低污染清洁燃烧枝术，它具有燃料适应性广、燃烧效率高、氮氧化物排放低、低成本石灰石炉内脱硫、负荷调节比大和负荷调节快等突出优点。国际上这项技术在电站锅炉、工业锅炉和废弃物处理利用等领域已得到广泛的商业应用。
循环流化床锅炉仍是一种工艺上不断改进的新型锅炉，它的燃烧过程具有高度的非线性、不确定性、时变和大滞后及多变量耦合严重等复杂特性。其快速变负荷能力非常弱，目前使用循环流化床锅炉的机组可调度性差，国家电网出台了对火电机组调度的“两个细则”，作为重要的考核。对火力发电机组的考核主要集中在AGC的响应速度上，“真金白银”的考核从一定程度上提高了机组调节性能，同时也对火力发电机组各设备本身提出了更高的要求，循环流化床机组较煤粉炉机组燃烧迟延大，非线性严重，而过分的依靠机组本身去提高AGC响应速度可能会影响设备寿命和机组经济性。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种提高循环流化床机组AGC响应能力的方法，其用于提高循环流化床机组AGC响应速度，深度调峰能力；同时提高机组的经济性并减少相关设备的维修成本。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
本发明包括如下步骤：
(1)在循环流化床机组厂用工作母线上接入储能设备；
(2)储能设备的容量计算使用如下公式：
式中K——厂用工作变压器利用系数；K根据实际情况取0.8-1.2；
K1——储能设备调整系数；K1根据实际情况取0.5-1.0；
S——厂用工作变压器容量(KVA)；S取厂用工作变压器实际容量；
——厂用电功率因数；
T——储能设备放电时间(h)；
(3)当机组收到AGC升负荷指令时，机组的集散控制系统(简称DCS系统)将当前AGC调度指令与上一时刻AGC调度指令的正偏差输入储能设备的控制系统，该系统以预定程序向机组厂用工作母线供电；当机组负荷升至AGC调度负荷后，机组将过调电量充入储能设备；同时机组的DCS系统以平滑的设定速率提高燃料主控和汽机主控的控制指令；
(4)当机组收到AGC降负荷指令时，机组的DCS系统将当前AGC调度指令与上一时刻AGC调度指令的负偏差输入储能设备的控制系统，厂用工作母线在控制系统的作用下以预定程序向储能设备机组供电；同时机组的DCS系统以平滑的设定速率降低燃料主控和汽机主控的控制指令。
进一步的，所述接入储能设备的机组厂用工作母线的主要电气连接包括高压母线、开关、主变压器、发电机、厂用工作变压器、储能馈电变压器；所述主变压器一端通过导线连接高压母线，另一端连接发电机；所述厂用工作变压器有三个端子，一个端子连接发电机与主变压器之间的导线，另外两个端子分别连接厂用工作母线；所述储能馈电变压器一端连接厂用工作母线，另一端连接储能装置；所述主变压器与压母线之间、厂用工作变压器与厂用工作母线之间以及储能馈电变压器与储能装置之间分别设置开关。
进一步的，所述储能设备为超级电容储能设备、飞轮储能设备或压缩空气储能设备中的一种或多种。
进一步的，所述储能设备设置有双向逆变器。
本发明具有如下技术效果：
接入本发明步骤(2)所述的储能设备后，机组的DCS系统在响应当前AGC调度指令时，将该指令分解为两个部分，第一部分为上一时刻的AGC调度指令，第二部分为当前AGC调度指令与上一时刻AGC调度指令的偏差。第一部分由机组的发电机输出功率进行响应，同时机组DCS系统根据当前AGC指令以比较经济的速率调整燃料主控和汽机主控；第二部分由所述储能设备进行响应，当第二部分负荷为正时，按本发明第三条进行响应，当第二部分负荷为负时，按本发明步骤(4)进行响应，由于储能设备的响应时间为毫秒级，远快于循环流化床机组的十数分钟级响应时间；
同时由于循环流化床机组的惰性时间较长，如果机组直接响应当前AGC调度指令，当AGC调度指令变化时，机组DCS系统为快速响应该变化，会以较大比例的超调改变煤、水、风等机组负荷，调整时必须相应调整指令，从而引起主汽温和主汽压的大幅变化，导致汽机输出不稳定、燃烧不稳定；阀门的频繁动作会直接提高机组相关设备的维修成本，较大的超调，同时不利于机组的经济运行；接入本发明步骤(2)计算的储能设备容量的储能设备后就可以较快的速度响应AGC指令，参与深度调峰，扩大电网对风能等新能源的接纳能力；
加入储能设备后，循环流化床机组可以以较快的速度响应AGC指令，参与深度调峰，扩大电网对风能等新能源的接纳能力；同时避免因调度负荷变化过快引起锅炉燃料量变化较大，导致的燃烧不稳定从而影响床温等关键参数；提高机组的经济性并减少相关设备的维修成本。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的技术方案做进一步详细说明。
本实施例采用300MW循环流化床机组：厂用工作母线采用10KV厂用母线段。
本发明包括如下步骤：
(1)在循环流化床机组厂用工作母线上接入储能设备，所述储能设备为超级电容储能设备，所述储能设备设置有双向逆变器；
(2)储能设备的的容量计算使用如下公式：
式中K——厂用工作变压器利用系数；
K1——储能设备调整系数；
S——厂用工作变压器容量(KVA)；
——厂用电功率因数；
T——储能设备放电时间(h)；
本实施例K取0.9，K1取0.8，S取30MVA，取0.9，T取0.25小时，经计算得储能设备容量约为5MWH。
(3)当机组收到AGC升负荷指令时，机组的DCS系统将当前AGC调度指令与上一时刻AGC调度指令的正偏差输入储能设备的控制系统，该系统以预定程序向机组厂用工作母线供电；当机组负荷升至AGC调度负荷后，机组将过调电量充入储能设备；同时机组的DCS系统以平滑的设定速率提高燃料主控和汽机主控的控制指令；所述接入储能设备的机组厂用工作母线的主要电气连接包括压母线、开关、主变压器、发电机、厂用工作变压器、储能馈电变压器；所述主变压器一端通过导线连接高压母线，另一端连接发电机；所述厂用工作变压器有三个端子，一个端子连接发电机与主变压器之间的导线，另外两个端子分别连接厂用工作母线；所述储能馈电变压器一端连接厂用工作母线，另一端连接储能装置；所述主变压器与压母线之间、厂用工作变压器与厂用工作母线之间以及储能馈电变压器与储能装置之间分别设置开关。
(4)当机组收到AGC降负荷指令时，机组的DCS系统将当前AGC调度指令与上一时刻AGC调度指令的负偏差输入储能设备的控制系统，厂用工作母线在控制系统的作用下以预定程序向储能设备机组供电。同时机组的DCS系统以平滑的设定速率降低燃料主控和汽机主控的控制指令。
本发明所述的DCS系统的组成结构和运行方法以及接入储能设备的机组厂用工作母线的主要电气连接结构的运行方式为本领域普通技术人员应当普遍得知的公知常识，在此不再赘述。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种提高循环流化床机组AGC响应能力的方法，其特征在于，其包括如下步骤：
(1)在循环流化床机组厂用工作母线上接入储能设备；
(2)储能设备的容量计算使用如下公式：
式中 K——厂用工作变压器利用系数；
K1——储能设备调整系数；
S——厂用工作变压器容量(KVA)；
——厂用电功率因数；
T——储能设备放电时间(h)；
(3)当机组收到AGC升负荷指令时，机组的集散控制系统将当前AGC调度指令与上一时刻AGC调度指令的正偏差输入储能设备的控制系统，该系统以预定程序向机组厂用工作母线供电；当机组负荷升至AGC调度负荷后，机组将过调电量充入储能设备；同时机组的集散控制系统以平滑的设定速率提高燃料主控和汽机主控的控制指令；
(4)当机组收到AGC降负荷指令时，机组的集散控制系统将当前AGC调度指令与上一时刻AGC调度指令的负偏差输入储能设备的控制系统，厂用工作母线在控制系统的作用下以预定程序向储能设备机组供电；同时机组的集散控制系统以平滑的设定速率降低燃料主控和汽机主控的控制指令。
2.根据权利要求1所述的一种提高循环流化床机组AGC响应能力的方法，其特征在于，所述接入储能设备的机组厂用工作母线的主要电气连接结构包括高压母线、开关、主变压器、发电机、厂用工作变压器、储能馈电变压器；所述主变压器一端通过导线连接高压母线，另一端连接发电机；所述厂用工作变压器有三个端子，一个端子连接发电机与主变压器之间的导线，另外两个端子分别连接厂用工作母线；所述储能馈电变压器一端连接厂用工作母线，另一端连接储能装置；所述主变压器与压母线之间、厂用工作变压器与厂用工作母线之间以及储能馈电变压器与储能装置之间分别设置开关。
3.根据权利要求1所述的一种提高循环流化床机组AGC响应能力的方法，其特征在于，所述储能设备为超级电容储能设备、飞轮储能设备或压缩空气储能设备中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种提高循环流化床机组AGC响应能力的方法，其特征在于，所述储能设备设置有双向逆变器。
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