CN109217382A - 一种新型火力发电企业协调控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种新型火力发电企业协调控制系统及方法，系统包括火电机组、储能装置、光伏系统、生产调度中心、电网、DCS系统、厂用电系统，方法是电网下达AGC指令后，同时发送给机组DCS系统和储能装置，火电机组接收到AGC指令后立即控制火电机组出力跟踪调度指令，储能装置和光伏系统设置在火电机组的母线侧，储能装置实时监测火电机组功率，当收到AGC指令后，计算出储能装置的出力，然后快速响应，随着火电机组出力对AGC指令的响应，储能装置逐渐退出，完成一次响应过程，生产调度中心调度为电网补充电能，与储能装置和光伏系统配合，协调控制厂用电系统，所述电网与生产调度中心之间设有远程测控终端，与生产调度中心协调控制电厂用电，实现多源互补。
Description
技术领域
本发明属于火力发电厂协调控制技术领域，具体涉及一种新型火力发电企业协调控制系统及方法。
背景技术
目前，我国电力系统主要由传统火电机组提供自动发电控制（AGC）调频功能。传统火电机组均由具有旋转惯性的机械器件组成，并且将一次能源转换为电能需要经历一系列复杂过程，因此传统火电机组对有功功率的调节响应速度较慢。
以大唐延安热电厂为例，我国陕北地区新能源（主要风能、光伏）占比较大，不可控性和间断性强，对电网稳定性造成一定影响，为促进陕北地区可再生能源消纳，大唐延安热电厂承载着陕北区域电网调峰调频的繁重任务，储能技术应用在 AGC 调频领域，由于具有响应速度快、控制精确和双向调节的优点，在电网调频中具有传统火电机组调频不可比拟的优势，因此需要对火电企业“源—网—储”的协调控制进行深入研究，建设“源—网—储”的协调控制系统。
发明内容
本发明提供一种新型火力发电企业协调控制系统及方法，通过储能装置与传统电源或新能源电力联合运行来解决新能源消纳问题，并利用储能提高火电机组负荷调节能力使其参与电网调峰调频，解决电网安全稳定需求。
本发明的技术方案是：一种新型火力发电企业协调控制系统，包括火电机组、储能装置、光伏系统、生产调度中心、电网、DCS系统、厂用电系统，所述电网下达 AGC 指令后，同时发送给机组 DCS 系统和储能装置，所述火电机组接收到AGC 指令后立即控制火电机组出力跟踪调度指令，所述储能装置和光伏系统设置在火电机组的母线侧，所述储能装置实时监测火电机组功率，当收到 AGC 指令后，计算出储能装置的出力，然后快速响应，随着火电机组出力对AGC 指令的响应，储能装置逐渐退出，完成一次响应过程，所述生产调度中心调度为电网补充电能，与储能装置和光伏系统配合，协调控制厂用电系统，所述电网与生产调度中心之间设有远程测控终端，与生产调度中心协调控制电厂用电。
方案进一步地，所述火电机组与电网之间连接有主变压器。
方案进一步地，所述光伏系统和厂用电系统间设有厂用电变压器。
方案进一步地，所述光伏系统包括光伏控制系统、光伏阵列、光伏逆变器、升压变压器B。
方案进一步地，所述储能装置包括多个并联的储能电池，与电池串联连接的升压变压器A，所述升压变压器A的数目与储能电池一致。
一种新型火力发电企业协调控制方法，包括：
1.建立源-网-储系统，在原有火电机组的母线侧设置光伏系统和储能装置，为电厂用电补充电能；
2.建立生产调度中心作为控制中心，对接国网的调度中心，结合火电机组、储能装置和光伏系统进行响应调度，协调控制厂用电系统；
3.补充电能存在优先级的问题，最先是储能装置，其次是光伏系统，最后火电机组响应；
4.生产调度中心对接国网的调度中心，结合火电机组、储能装置和光伏系统进行响应方法是电网下达 AGC 指令后，同时发送给火电机组的DCS 系统和储能控制系统，机组接收到AGC 指令后立即控制机组出力跟踪调度指令，储能装置实时监测火电机组功率，当收到AGC 指令后，计算出储能装置的出力，然后快速响应，随着火电机组出力对AGC 指令的响应，储能装置逐渐退出，完成一次响应过程。
本发明的优点是：本发明提出了一种新型火电企业厂用电运行优化技术，建立以生产调度为中心，利用储能装置参与调频，提高火电厂“两个细则”收益；利用光伏系统参与厂用配电，主动消纳新能源，降低厂用电率和发电成本；利用多源互补模式，为火电厂提供独立电源，提高保安电源可靠性，筑牢保护重要设备的最后防线。以火电厂的“源-网-储”协调发展为基准，可快速、大范围地解决各火电企业调峰调频能力不足问题，快速响应AGC调频，提升火电企业调频补偿盈利；同时促进可再生能源消纳，缓解弃风、弃光问题，提高电网安全稳定运行水平，为新型火电企业在新能源电力发展奠定了基础地位。
附图说明
图1是本发明一种新型火力发电企业协调控制系统结构示意图；
其中：1、生产调度中心，2、远程测控终端，3、电网，4、火电机组，5、主变压器，6、厂用变压器，7、升压变压器A，8、储能电池，9、储能控制系统，10、升压变压器B，11、光伏逆变器，12、光伏阵列，13、光伏控制系统。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做清楚完整的描述，以使本领域的技术人员在不需要作出创造性劳动的条件下，能够充分实施本发明。
本发明的具体实施方式是：如图1所示，一种新型火力发电企业协调控制系统，包括火电机组4、储能装置、光伏系统、生产调度中心1、电网3、DCS系统、厂用电系统，所述电网3下达 AGC 指令后，同时发送给机组 DCS 系统和储能装置，所述火电机组4接收到AGC 指令后立即控制火电机组4出力跟踪调度指令，所述储能装置和光伏系统设置在火电机组4的母线侧，所述储能装置实时监测火电机组4功率，当收到 AGC 指令后，计算出储能装置的出力，然后快速响应，随着火电机组4出力对AGC 指令的响应，储能装置逐渐退出，完成一次响应过程，所述生产调度中心1调度为电网3补充电能，与储能装置和光伏系统配合，协调控制厂用电系统，所述电网3与生产调度中心1之间设有远程测控终端2，与生产调度中心1协调控制电厂用电。
进一步地，所述火电机组4与电网3之间连接有主变压器5。
进一步地，所述光伏系统和厂用电系统间设有厂用电变压器6。
进一步地，所述光伏系统包括光伏控制系统13、光伏阵列12、光伏逆变器11、升压变压器B10。
进一步地，所述储能装置包括多个并联的储能电池8，与储能电池8串联连接的升压变压器A7，所述升压变压器A7的数目与储能电池8一致。
一种新型火力发电企业协调控制方法，包括：
1.建立源-网-储系统，在原有火电机组4的母线侧设置光伏系统和储能装置，为电厂用电补充电能；
2.建立生产调度中心1作为控制中心，对接电网的调度中心，结合火电机组4、储能装置和光伏系统进行响应调度，协调控制厂用电系统；
3.补充电能存在优先级的问题，最先是储能装置，其次是光伏系统，最后火电机组4响应；
4.生产调度中心1对接国网的调度中心，结合火电机组、储能装置和光伏系统进行响应方法是电网3下达 AGC 指令后，同时发送给火电机组4的 DCS 系统和储能控制系统9，火电机组4接收到AGC 指令后立即控制火电机组4出力跟踪调度指令，储能装置实时监测火电机组4功率，当收到 AGC 指令后，计算出储能装置的出力，然后快速响应，随着火电机组4出力对AGC 指令的响应，储能装置逐渐退出，完成一次响应过程。
基于上述，本发明的火电机组仍按照原方式响应调度指令，火电机组的DCS系统完全不受储能装置的影响，储能控制系统则按照电网指令和火电机组出力来决定充放电，光伏系统接入厂用电后，改变火电厂厂用电系统电气拓扑，建立火电机组的生产调度中心，仍然基于火电机组的DCS系统协调控制，火电机组稳定运行，遇到负荷波动，首先相应的是储能装置，其次是光伏系统调节厂用电系统，保证机组稳定负荷；如遇到负荷变化很大时，最终调节机组保证电网负荷的平衡。
以上对本发明的较佳实施例进行了描述，需要指出的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；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，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (6)
1.一种新型火力发电企业协调控制系统，其特征在于，包括火电机组、储能装置、光伏系统、生产调度中心、电网、DCS系统、厂用电系统，所述电网下达 AGC 指令后，同时发送给机组 DCS 系统和储能装置，所述火电机组接收到AGC 指令后立即控制火电机组出力跟踪调度指令，所述储能装置和光伏系统设置在火电机组的母线侧，所述储能装置实时监测火电机组功率，当收到 AGC 指令后，计算出储能装置的出力，然后快速响应，随着火电机组出力对AGC 指令的响应，储能装置逐渐退出，完成一次响应过程，所述生产调度中心调度为电网补充电能，与储能装置和光伏系统配合，协调控制厂用电系统，所述电网与生产调度中心之间设有远程测控终端，与生产调度中心协调控制电厂用电。
2.根据权利要求1所述的一种新型火力发电企业协调控制系统，其特征在于，所述火电机组与电网之间连接有主变压器。
3.根据权利要求2所述的一种新型火力发电企业协调控制系统，其特征在于，所述光伏系统和厂用电系统间设有厂用电变压器。
4.根据权利要求3所述的一种新型火力发电企业协调控制系统，其特征在于，所述光伏系统包括光伏控制系统、光伏阵列、光伏逆变器、升压变压器B。
5.根据权利要求4所述的一种新型火力发电企业协调控制系统，其特征在于，所述储能装置包括多个并联的储能电池，与电池串联连接的升压变压器A，所述升压变压器A的数目与储能电池一致。
6.利用权利要求5所述的一种新型火力发电企业协调控制系统的方法，其特征在于，包括：
1.建立源-网-储系统，在原有火电机组的母线侧设置光伏系统和储能装置，为电厂用电补充电能；
2.建立生产调度中心作为控制中心，对接国网的调度中心，结合火电机组、储能装置和光伏系统进行响应调度，协调控制厂用电系统；
3.补充电能存在优先级的问题，最先是储能装置，其次是光伏系统，最后火电机组响应；
4.生产调度中心对接国网的调度中心，结合火电机组、储能装置和光伏系统进行响应方法是电网下达 AGC 指令后，同时发送给火电机组的DCS 系统和储能控制系统，机组接收到AGC 指令后立即控制机组出力跟踪调度指令，储能装置实时监测火电机组功率，当收到AGC 指令后，计算出储能装置的出力，然后快速响应，随着火电机组出力对AGC 指令的响应，储能装置逐渐退出，完成一次响应过程。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20190115 |