CN204615404U - 自动功率因数调节的乏风瓦斯/光伏发电系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种自动功率因数调节的乏风瓦斯/光伏发电系统，其特征在于，包括分别连接至母线的外部电网、瓦斯发电机组、无功补偿装置和光伏发电机组且均为负载供电，外部电网处设有并网功率计量表，并网功率计量表连接有协调控制机，瓦斯发电机组、无功补偿装置和光伏发电机组均分别连接至协调控制机，在乏风瓦斯发电机组利用最大化的基础上，一方面避免因并网运行功率因数过低导致的罚款，另一方面依据实际情况尽量利用太阳能可再生能源和乏风气体，提高能源利用效率，节能减排。

Description

自动功率因数调节的乏风瓦斯/光伏发电系统
技术领域
本实用新型属于瓦斯发电远程管理控制技术领域，涉及自动功率因数调节的乏风瓦斯/光伏发电系统。
背景技术
瓦斯发电机组可以充分利用乏风瓦斯气体，在减少乏风气体排放量、降低环境污染的同时又实现了能源的综合利用，是一种环保、节能的发电形式，可以积极推进清洁生产能源发展，实现采煤采气发电一体化过程，有效提高生产水平。
另一方面，随着社会经济的快速发展，化石能源等非可再生能源日益短缺，太阳能发电应用也越来越广泛，成为通用的清洁可再生能源发电形式。在能源综合利用与环境保护需求日益强烈的大环境下，瓦斯发电机组接入太阳能发电将具有广阔的发展与应用前景。同时，由于光伏发电输出功率具有波动特性等原因，瓦斯发电机组接入太阳能发电后的上级并网点功率潮流将发生变化，甚至可能出现双向变化，导致并网点功率因数波动，低于电网公司规定的功率因数考核值时将产生一定的罚款。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种自动功率因数调节的乏风瓦斯/光伏发电系统，填补了现有市场的空白。
本实用新型所采用的技术方案是，自动功率因数调节的乏风瓦斯/光发电伏系统，其特征在于，包括分别连接至母线的外部电网、瓦斯发电机组、无功补偿装置和光伏发电机组且均为负载供电，外部电网处设有并网功率计量表，并网功率计量表连接有协调控制机，瓦斯发电机组、无功补偿装置和光伏发电机组均分别连接至协调控制机，
其中，并网功率计量表用于采集并网点功率信息，协调控制机用于接收并网功率计量表发送来的并网点功率信息，并根据接收到的并网点功率信息调控瓦斯发电机组、无功补偿装置和光伏发电机组与母线的接入状态。
进一步的，瓦斯发电机组连接有乏风进气管道，乏风进气管道通过进气阀控制器连接至协调控制机，协调控制机通过控制进气阀控制器来调节乏风进气管道的进气量。
进一步的，无功补偿装置通过无功补偿装置投切开关连接至母线，无功补偿装置投切开关通过无功补偿装置投切开关控制器连接至协调控制机；
协调控制机，用于通过无功补偿装置投切开关控制器来控制无功补偿装置投切开关的开关，进而控制无功补偿装置与母线的接入与否。
进一步的，光伏发电机组通过光伏发电支路断路器连接至母线，光伏发电支路断路器通过光伏发电支路断路器控制器连接至协调控制机；
协调控制机，用于通过光伏发电支路断路器控制器控制光伏发电支路断路器的开关，进而控制光伏发电机组与母线的接入与否。
本实用新型的有益效果是，在乏风瓦斯发电机组利用最大化的基础上，一方面避免因并网运行功率因数过低导致的罚款，另一方面依据实际情况尽量利用太阳能可再生能源和乏风气体，提高能源利用效率，节能减排。
附图说明
图1是本实用新型自动功率因数调节的乏风瓦斯/光伏发电系统的结构示意图；
图2是本实用新型自动功率因数调节的乏风瓦斯/光伏发电系统的工作流程示意图。
图中，1.外部电网，2.母线，3.负载，4.瓦斯发电机组，5.乏风进气管道，6.进气阀控制器，7.协调控制机，8.并网功率计量表，9.无功补偿装置投切开关，10.无功补偿装置，11.无功补偿装置投切开关控制器，12.光伏发电机组，13.光伏发电支路断路器，14.光伏发电支路断路器控制器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
本实用新型提供了一种自动功率因数调节的乏风瓦斯/光伏发电系统，参见图1，包括分别连接至母线2的外部电网1、瓦斯发电机组4、无功补偿装置10和光伏发电机组12且均为负载3供电，外部电网1处设有并网功率计量表8，并网功率计量表8连接有协调控制机7，并网功率计量表8检测并网点的功率数据，获取实时的功率因数，并发送给协调控制机7；瓦斯发电机组4、无功补偿装置10和光伏发电机组12均分别连接至协调控制机7，协调控制机7采集并网功率计量表8上传的并网点功率数据，分析运行状态，制定进气阀控制器6、光伏发电支路断路器控制器14和无功补偿装置投切开关控制器11合理的运行控制指令。
其中，并网功率计量表8用于采集并网点功率信息，协调控制机7用于接收并网功率计量表8发送来的并网点功率信息，并根据接收到的并网点功率信息调控瓦斯发电机组4、无功补偿装置10和光伏发电机组12与母线2的接入状态。
瓦斯发电机组4连接有乏风进气管道5，乏风进气管道5通过进气阀控制器6连接至协调控制机7，协调控制机7通过控制进气阀控制器6来调节乏风进气管道5的进气量。进气阀控制器6用于接收协调控制机7的控制指令，控制乏风进气管道5的进气量，动态调节瓦斯发电机组4功率输出。
无功补偿装置10通过无功补偿装置投切开关9连接至母线2，无功补偿装置投切开关9通过无功补偿装置投切开关控制器11连接至协调控制机7，协调控制机7通过无功补偿装置投切开关控制器11来控制无功补偿装置投切开关9的开关，以控制无功补偿装置10与母线2的接入与否。无功补偿装置投切开关控制器11用于接收协调控制机7的控制指令，控制无功补偿装置投切开关9的开通和关断。
光伏发电机组12通过光伏发电支路断路器13连接至母线2，所述的光伏发电支路断路器13通过光伏发电支路断路器控制器14连接至协调控制机7，所述的协调控制机7通过光伏发电支路断路器控制器14控制光伏发电支路断路器13的开关，以控制光伏发电机组12与母线2的接入与否。光伏发电支路断路器控制器14用于接收协调控制机7的控制指令，控制光伏发电支路断路器13的开通和关断。
参见图2，本实用新型自动功率因数调节的乏风瓦斯/光伏发电系统的并网功率计量表8工作后，向协调控制机7传输实时的并网点功率信息，当协调控制机7获取该时刻的功率因数PFt后，进行运行控制判断：
1.当功率因数PFt高于死区上限值时，同时进气阀当前状态为最大进气量，且光伏发电机组12已投入，则进行如下判断：
若无功补偿装置10已投入，则下达无功补偿装置投切开关控制器11断开指令；
若无功补偿装置10未投入，则进气阀控制器6维持当前进气量。
2.当功率因数PFt高于死区上限值时，同时进气阀当前状态为最大进气量，且光伏发电机组12未投入，则下达光伏发电支路断路器控制器14闭合的指令。
3.当功率因数PFt高于死区上限值时，同时进气阀当前状态不是最大进气量，则计算功率因数变化率ΔPF：
当ΔPF＞0，下达进气阀控制器6增加进气量操作指令，进气增量为当前进气量的{最小变换率×(1+ΔPF)}倍；
当ΔPF＜0，下达进气阀控制器6增加进气量操作指令，进气增量为当前进气量的{最小变换率×(1-ΔPF/2)}倍。
4.当功率因数PFt低于死区上限值，且高于死区下限值时，进气阀控制器6维持当前进气量。
5.当功率因数PFt低于死区下限值，同时无功补偿装置10未投入，则下达无功补偿装置投切开关控制器11闭合指令。
6.当功率因数PFt低于死区下限值，无功补偿装置10已投入，而且光伏发电机组12已投入，则下达光伏发电支路断路器控制器14断开指令。
7.当功率因数PFt低于死区下限值，无功补偿装置10已投入，且光伏发电机组12未投入，则判断进气阀当前状态：
若进气阀当前状态为最小允许进气量，则瓦斯发电机组4待机；
若进气阀当前状态不是最小允许进气量，则计算功率因数变化率ΔPF：
当ΔPF＞0，下达进气阀控制器6减少进气量操作指令，进气减少量相对于当前进气量的倍数为{最小变换率×(1+ΔPF/2)}倍；
当ΔPF＜0，下达进气阀控制器6减少进气量操作指令，进气减少量为当前进气量的{最小变换率×(1-ΔPF)}倍。

Claims (4)

1.自动功率因数调节的乏风瓦斯/光伏发电系统，其特征在于，包括分别连接至母线(2)的外部电网(1)、瓦斯发电机组(4)、无功补偿装置(10)和光伏发电机组(12)且均为负载(3)供电，所述的外部电网(1)处设有并网功率计量表(8)，所述的并网功率计量表(8)连接有协调控制机(7)，所述的瓦斯发电机组(4)、无功补偿装置(10)和光伏发电机组(12)均分别连接至协调控制机(7)，
其中，所述的并网功率计量表(8)用于采集并网点功率信息，所述的协调控制机(7)用于接收并网功率计量表(8)发送来的并网点功率信息，并根据接收到的并网点功率信息调控瓦斯发电机组(4)、无功补偿装置(10)和光伏发电机组(12)与母线(2)的接入状态。
2.如权利要求1所述的自动功率因数调节的乏风瓦斯/光伏发电系统，其特征在于，所述的瓦斯发电机组(4)连接有乏风进气管道(5)，所述的乏风进气管道(5)通过进气阀控制器(6)连接至协调控制机(7)，所述的协调控制机(7)通过控制进气阀控制器(6)来调节乏风进气管道(5)的进气量。
3.如权利要求1或2所述的自动功率因数调节的乏风瓦斯/光伏发电系统，其特征在于，所述的无功补偿装置(10)通过无功补偿装置投切开关(9)连接至母线(2)，所述的无功补偿装置投切开关(9)通过无功补偿装置投切开关控制器(11)连接至协调控制机(7)；
所述的协调控制机(7)，用于通过无功补偿装置投切开关控制器(11)来控制无功补偿装置投切开关(9)的开关，进而控制无功补偿装置(10)与母线(2)的接入与否。
4.如权利要求1或2所述的自动功率因数调节的乏风瓦斯/光伏发电系统，其特征在于，所述的光伏发电机组(12)通过光伏发电支路断路器(13)连接至母线(2)，所述的光伏发电支路断路器(13)通过光伏发电支路断路器控制器(14)连接至协调控制机(7)；
所述的协调控制机(7)，用于通过光伏发电支路断路器控制器(14)控制光伏发电支路断路器(13)的开关，进而控制光伏发电机组(12)与母线(2)的接入与否。
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