CN107612005A - 电站内储能系统协同汽轮机组调节级全负荷运行方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电站内储能系统系统汽轮机组调节级全负荷运行方法及系统，所述系统包括汽轮机组和用于根据电网调度服务器的指令控制汽轮机组工作的电厂DCS系统，还包括电厂远动装置RTU以及储能系统，所述电厂DCS系统的实际调节级为汽轮机组平均负荷调节级，储能系统容量为汽轮机组实际调节级与汽轮机组原始全负荷运行时调节级的差值；所述电厂远动装置RTU分别通过网络与电网调度服务器、电厂DCS系统以及储能系统进行数据通信。本发明能够在响应电网负荷指令的过程中通过储能系统配合使汽轮机组基本处于高效区，既可以降低汽轮机组的热耗率，又不影响电网对汽轮机组最大出力的要求。

Description

电站内储能系统协同汽轮机组调节级全负荷运行方法及系统

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，特别是一种电站的全负荷经济运行方法及系统。

背景技术

发电厂中的汽轮机组在部分负荷运行时，其热耗率相对全负荷显著增加，以某C300/220-16.67/537/537型汽轮机组为例，100%THA工况（汽轮机组额定出力工况）、50%THA工况设计热耗分别为7872kJ/kw.h、8315kJ/kw.h，二者相差约5.63%，折合供电标煤15~20g/kw.h。其主要原因是汽轮机组设计制造时是以100%THA工况为性能考核点，一般要保证该工况下性能最佳，然而在实际运行中，机组利用小时数越来越低，长期低负荷运行，导致供电煤耗指标偏高。

针对汽轮机组在低负荷下热耗率较高的情况，国内部分厂家采用减少调节级面积等措施对汽轮机组的调节级进行改造，尽可能的降低汽轮机组在低负荷下的热耗率；但这一措施不可避免降低了汽轮机组的最大带负荷出力能力，即降低了VWO工况（汽轮机组阀门全开工况）下的性能，影响了电网对机组出力的考核。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种电站内储能系统协同汽轮机组调节级全负荷运行方法及系统，能够在响应电网负荷指令的过程中通过储能系统配合使汽轮机组基本处于高效区，既可以降低汽轮机组的热耗率，又不影响电网对汽轮机组最大出力的要求。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

电站内储能系统系统汽轮机组调节级全负荷运行系统，包括汽轮机组和用于根据电网调度服务器的指令控制汽轮机组工作的电厂DCS系统，还包括电厂远动装置RTU以及储能系统，所述电厂DCS系统的实际调节级为汽轮机组平均负荷调节级，储能系统容量为汽轮机组实际调节级与汽轮机组原始全负荷运行时调节级的差值；所述电厂远动装置RTU分别通过网络与电网调度服务器、电厂DCS系统以及储能系统进行数据通信，电厂远动装置RTU接收到电网调度服务器发送的AGC指令后同时发送给电厂DCS系统和储能系统，汽轮机组和储能系统共同相应AGC指令，在汽轮机组调度出力达到实际调节级时，储能系统放电满足电网对汽轮机组的出力要求；AGC指令要求降低负荷时，储能系统充电。

一种电站内储能系统系统汽轮机组调节级全负荷运行方法，具体包括以下步骤：

1）计算电厂DCS系统控制下的汽轮机组平均负荷时的调节级，根据此调节级改造汽轮机组的实际调节级；

2）计算汽轮机组改造后的实际调节级与汽轮机组原始全负荷运行时调节级的差值，选择相应容量的储能系统；

3）在电厂中设置电厂远动装置RTU，并通过网络分别与电网调度服务器、电厂DCS系统以及储能系统进行数据通信；

4）电厂远动装置RTU接收电网调度服务器发送的AGC指令，并判断AGC指令是降负荷指令还是升负荷指令；当AGC指令为升负荷指令时，运行步骤5）；当AGC指令为降负荷指令时，运行步骤6）；

5）电厂远动装置RTU同时向电厂DCS系统和储能系统发送升负荷AGC指令，电厂DCS系统判断机组汽轮机组当前负荷P是否低于汽轮机组实际调节级的最大出力限值Pmax，若是，则汽轮机组继续升负荷至Pmax，当P达到Pmax时，储能系统放电，满足电网对机组的出力要求；若否，则储能系统直接放电，满足电网对机组的出力要求；

6）电厂远动装置RTU向储能系统发送降负荷AGC指令，储能系统充电。

由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。

本发明的应用，使汽轮机组能够在响应电网负荷指令的过程中通过储能系统配合基本处于高效区，既降低了汽轮机组的热耗率，又不会影响电网对汽轮机组最大出力的要求，使得汽轮机组在全负荷工况下的节能效果变得更加卓越。

附图说明

图1为本发明所述系统的架构图；

图2为本发明的流程图。

其中：1、汽轮机组，2、电厂DCS系统，3、电厂远动装置RTU，4、储能系统，5、电网调度服务器。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明进行进一步详细说明。

一种电站内储能系统系统汽轮机组调节级全负荷运行系统，其结构如图1所示，包括汽轮机组、电厂DCS系统、电厂远动装置RTU以及储能系统，电厂DCS系统的实际调节级为汽轮机组平均负荷调节级，储能系统容量为汽轮机组实际调节级与汽轮机组全负荷运行时调节级的差值；电厂远动装置RTU分别通过网络与电网调度服务器、电厂DCS系统以及储能系统进行数据通信。

本发明中的电厂远动装置RTU用于接收电网调度服务器发送的控制指令，当电厂远动装置RTU接收到电网调度服务器发送的AGC指令后，同时发送给电厂DCS系统和储能系统，汽轮机组和储能系统共同相应AGC指令，在汽轮机组调度出力达到实际调节级时，储能系统放电，满足电网对汽轮机组的出力要求；AGC指令要求降低负荷时，储能系统充电；从而可以实现在对汽轮机组调节级优化改造后，既能够降低热耗率，又能够迅速响应电网对汽轮机组最大出力的要求。

一种电站内储能系统系统汽轮机组调节级全负荷运行方法，其流程如图2所示，具体包括以下步骤：

1）根据汽轮机组日常运行工况，计算电厂DCS系统控制下的汽轮机组平均负荷时的实际调节级，根据此调节级对汽轮机组最大调节级进行优化改造，即将汽轮机组的最大负荷调节级改造为平均负荷调节级。

2）计算汽轮机组改造后的实际调节级与汽轮机组原始全负荷运行时调节级的差值，并根据此差值选择相应容量的储能系统。

3）在电厂中设置电厂远动装置RTU，并通过网络分别与电网调度服务器、电厂DCS系统以及储能系统进行数据通信。

4）电厂远动装置RTU接收电网调度服务器发送的AGC指令，并判断AGC指令是降负荷指令还是升负荷指令；当AGC指令为升负荷指令时，运行步骤5）；当AGC指令为降负荷指令时，运行步骤6）。

5）电厂远动装置RTU同时向电厂DCS系统和储能系统发送升负荷AGC指令，电厂DCS系统判断机组汽轮机组当前负荷P是否低于汽轮机组实际调节级的最大出力限值Pmax，若是，则汽轮机组继续升负荷至Pmax，当P达到Pmax时，储能系统放电，满足电网对机组的出力要求；若否，则储能系统直接放电，满足电网对机组的出力要求。

6）电厂远动装置RTU向储能系统发送降负荷AGC指令，储能系统充电。

以上所述，仅是本发明的最佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，利用上述揭示的方法内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，均属于权利要求书保护的范围。

Claims (2)

1.电站内储能系统系统汽轮机组调节级全负荷运行系统，包括汽轮机组和用于根据电网调度服务器的指令控制汽轮机组工作的电厂DCS系统，其特征在于：还包括电厂远动装置RTU以及储能系统，所述电厂DCS系统的实际调节级为汽轮机组平均负荷调节级，储能系统容量为汽轮机组实际调节级与汽轮机组原始全负荷运行时调节级的差值；所述电厂远动装置RTU分别通过网络与电网调度服务器、电厂DCS系统以及储能系统进行数据通信，电厂远动装置RTU接收到电网调度服务器发送的AGC指令后同时发送给电厂DCS系统和储能系统，汽轮机组和储能系统共同相应AGC指令，在汽轮机组调度出力达到实际调节级时，储能系统放电满足电网对汽轮机组的出力要求；AGC指令要求降低负荷时，储能系统充电。

2.一种电站内储能系统系统汽轮机组调节级全负荷运行方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

1）计算电厂DCS系统控制下的汽轮机组平均负荷时的调节级，根据此调节级改造汽轮机组的实际调节级；

2）计算汽轮机组改造后的实际调节级与汽轮机组原始全负荷运行时调节级的差值，选择相应容量的储能系统；

3）在电厂中设置电厂远动装置RTU，并通过网络分别与电网调度服务器、电厂DCS系统以及储能系统进行数据通信；

4）电厂远动装置RTU接收电网调度服务器发送的AGC指令，并判断AGC指令是降负荷指令还是升负荷指令；当AGC指令为升负荷指令时，运行步骤5）；当AGC指令为降负荷指令时，运行步骤6）；

5）电厂远动装置RTU同时向电厂DCS系统和储能系统发送升负荷AGC指令，电厂DCS系统判断机组汽轮机组当前负荷P是否低于汽轮机组实际调节级的最大出力限值Pmax，若是，则汽轮机组继续升负荷至Pmax，当P达到Pmax时，储能系统放电，满足电网对机组的出力要求；若否，则储能系统直接放电，满足电网对机组的出力要求；

6）电厂远动装置RTU向储能系统发送降负荷AGC指令，储能系统充电。