CN110224433A - 一种膨胀发电调相机系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种膨胀发电调相机系统及方法，包括高压储气罐、进气主气阀、运行调节阀、调相调节阀、膨胀机、发电机和励磁装置，高压储气罐出口管道连接至进气主气阀后串接并联的运行调节阀和调相调节阀，运行调节阀和调相调节阀的出口管道汇集后接入膨胀机，膨胀机排气口连通大气，发电机与膨胀机通过传动轴相连，发电机分别与电网和励磁装置电连接。本发明不需设置膨胀机和发电机之间的同步离合器，膨胀发电机做调相机时，开启调相调节阀控制膨胀机温度不超标，通过励磁装置控制发电机从电网吸收或向电网发出无功，既能原有保持发电功能，又能提高向电网提供无功支撑的能力。

Description

一种膨胀发电调相机系统及方法
技术领域
本发明属于膨胀发电机进气调节设备技术领域，具体涉及一种膨胀发电调相机系统及方法。
背景技术
随着新能源发电规模越来越大，越来越多的电力电子装置接入电网，。部分地区动态无功补偿能力下降，电压支撑能力不足的问题日益凸显，对电网安全稳定运行造成严重威胁，相比SVC (Static Var Compensator，静止无功补偿器)和STATCOM(StaticSynchronous Compensator，静止同步补偿器)以及同步调相机均可用于匹配大规模动态无功。相比于其他无功补偿装置，同步调相机具有更加优越的性能，特别是其短时过载能力对故障情况下的系统电压有很强的支撑作用。由于运维工作量大及电能损耗高，同步调相机的年运行费用较高。
一般压缩空气储能系统不能实现调相机功能，原因是作为调相机运行时膨胀机由发电机带动高速旋转使得温度上升，而无压缩空气流动带走热量将造成膨胀机温度超标，目前有文献提出加装同步离合器的类似调相系统，即调相运行时通过同步离合器将透平脱开不旋转，仅由发电机作为电动机参与电网调相，此方式对系统改动较大且有安全风险。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种膨胀发电调相机系统及方法，以解决现有技术中存在的问题。
本发明采取的技术方案为：一种膨胀发电调相机系统，包括高压储气罐、进气主气阀、运行调节阀、调相调节阀、膨胀机、发电机和励磁装置，高压储气罐出口管道连接至进气主气阀后串接并联的运行调节阀和调相调节阀，运行调节阀和调相调节阀的出口管道汇集后接入膨胀机，膨胀机排气口连通大气，发电机与膨胀机通过传动轴相连，发电机分别与电网和励磁装置电连接。
优选的，上述进气主气阀、运行调节阀和调相调节阀采用电动、气动或液压控制。
优选的，上述调相调节阀前后管道管径小于运行调节阀前后管道管径的20%。
一种膨胀发电调相机系统的调节方法，该方法为：机组正常发电运行时，调相调节阀关闭，由运行调节阀控制机组输出有功功率。
机组做调相机运行时，机组并入电网，运行调节阀关闭，由调相调节阀控制膨胀机温度不超标，通过励磁装置控制发电机从电网吸收或向电网发出无功。
调相调节阀控制方法为：调相调节阀先预开启10%开度，然后根据膨胀机温度进行调节，当膨胀机温度达报警值时增大调相调节阀开度，膨胀机温度不超标。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明不需设置膨胀机和发电机之间的同步离合器，膨胀发电机做调相机时，开启调相调节阀控制膨胀机温度不超标，通过励磁装置控制发电机从电网吸收或向电网发出无功，既能原有保持发电功能，又能提高向电网提供无功支撑的能力。
附图说明
图1为本发明的系统图。
具体实施方式
下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。
实施例1：如图1所示，一种膨胀发电调相机系统，包括高压储气罐1、进气主气阀2、运行调节阀3、调相调节阀4、膨胀机5、发电机6和励磁装置7，高压储气罐1出口管道连接至进气主气阀2后串接并联的运行调节阀3和调相调节阀4，运行调节阀3和调相调节阀4的出口管道汇集后接入膨胀机5，膨胀机5排气口连通大气，发电机6与膨胀机5通过传动轴相连，发电机5分别与电网和励磁装置7电连接。
优选的，上述进气主气阀2、运行调节阀3和调相调节阀4采用电动、气动或液压控制。
优选的，上述调相调节阀4前后管道管径φ 1 小于运行调节阀3前后管道管径φ 2 的20%，即φ 1 <20%φ 2 。
实施例2：一种膨胀发电调相机系统的调节方法，该方法为：机组正常发电运行时，调相调节阀关闭，由运行调节阀控制机组输出有功功率；机组做调相机运行时，机组并入电网，运行调节阀关闭，由调相调节阀控制膨胀机温度不超标（不超过设定值），通过励磁装置控制发电机从电网吸收或向电网发出无功。
调相调节阀控制方法为：调相调节阀先预开启10%开度，然后根据膨胀机温度进行调节，当膨胀机温度达报警值时增大调相调节阀开度，膨胀机温度不超标（不超过设定值）。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种膨胀发电调相机系统，其特征在于：包括高压储气罐（1）、进气主气阀（2）、运行调节阀（3）、调相调节阀（4）、膨胀机（5）、发电机（6）和励磁装置（7），高压储气罐（1）出口管道连接至进气主气阀（2）后串接并联的运行调节阀（3）和调相调节阀（4），运行调节阀（3）和调相调节阀（4）的出口管道汇集后接入膨胀机（5），膨胀机（5）排气口连通大气，发电机（6）与膨胀机（5）通过传动轴相连，发电机（5）分别与电网和励磁装置（7）电连接。
2.根据权利要求1所述的一种膨胀发电调相机系统，其特征在于：进气主气阀（2）、运行调节阀（3）和调相调节阀（4）采用电动、气动或液压控制。
3.根据权利要求1所述的一种膨胀发电调相机系统，其特征在于：调相调节阀（4）前后管道管径小于运行调节阀（3）前后管道管径的20%。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种膨胀发电调相机系统的调节方法，其特征在于：该方法为：机组正常发电运行时，调相调节阀关闭，由运行调节阀控制机组输出有功功率。
5.根据权利要求4所述的一种膨胀发电调相机系统的调节方法，其特征在于：该方法为：机组做调相机运行时，机组并入电网，运行调节阀关闭，由调相调节阀控制膨胀机温度不超标，通过励磁装置控制发电机从电网吸收或向电网发出无功。
6.根据权利要求5所述的一种膨胀发电调相机系统的调节方法，其特征在于：调相调节阀控制方法为：调相调节阀先预开启10%开度，然后根据膨胀机温度进行调节，当膨胀机温度达报警值时增大调相调节阀开度，膨胀机温度不超标。
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