CN204992601U - 一种乏风瓦斯综合能源发电系统 - Google Patents
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Abstract
一种乏风瓦斯综合能源发电系统，包括双管道瓦斯发电系统和光伏发电系统，双管道瓦斯发电系统和光伏发电系统经过母线排连接至负载为其供电，负载经过母线排还连接有外部电网，外部电网处设置有功率表，功率表、光伏发电系统和双管道瓦斯发电系统均连接至中央控制器；功率表用于检测获取外部电网并网点处的功率因数，并将功率因数发送至中央控制器；中央控制器用于接收功率表发送来的功率因数，并根据功率因数值控制瓦斯发电系统的进气量，以及调节光伏发电系统。本实用新型可以自动调节功率因数，统一协调瓦斯和光伏发电系统，灵活控制并网点功率因数，提高能源综合利用率，节能减排，双路进气管道可以保证瓦斯发电机组的稳定运行。
Description
技术领域
本实用新型属于新能源发电管理控制技术领域，涉及一种乏风瓦斯综合能源发电系统。
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。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，低于电网公司的功率因数考核值，引起一定的罚款，无法综合功率因数信息、统一协调乏风瓦斯发电系统与光伏发电，且现有乏风管道多采用单管道，不能有效增大供气量，安全性较低，且不能对进气进行精确控制当乏风管道出现故障时整个瓦斯发电机组将停止工作。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种乏风瓦斯综合能源发电系统，解决了现有技术中无法综合功率因数信息、统一协调乏风瓦斯发电系统与光伏发电系统，以及不能有效控制乏风管道供气量，对进气量进行精确控制的问题。
本实用新型所采用的技术方案是，一种乏风瓦斯综合能源发电系统，包括双管道瓦斯发电系统和光伏发电系统，双管道瓦斯发电系统和光伏发电系统均经过母线排连接至负载为其供电，负载经过母线排还连接有外部电网，外部电网处设置有功率表，功率表、光伏发电系统和双管道瓦斯发电系统均连接至中央控制器；双管道瓦斯发电系统包括瓦斯发电机组，瓦斯发电机组设置有第一乏风进气管道和第二乏风进气管道，第一乏风进气管道和第二乏风进气管道的进气口处分别设置有第一常开阀门和第二常闭阀门；
其中，功率表用于检测获取外部电网并网点处的功率因数，并将功率因数发送至中央控制器；中央控制器用于接述功率表发送来的功率因数，并根据功率因数值控制第一常开阀门和第二常闭阀门的开闭，以及调节光伏发电系统。
进一步地，第一常开阀门和第二常闭阀门上分别设置有第一常开阀门控制器和第二常闭阀门控制器，第一常开阀门控制器和第二常闭阀门控制器分别连接至中央控制器，用于接收中央控制器传输的控制指令来控制第一乏风进气管道和第二乏风进气管道的进气状态。
进一步地，光伏发电系统包括光伏阵列，光伏阵列上设置有与中央控制器连接的光伏并网开关，光伏并网开关用于接收中央控制器传输的控制指令来控制光伏阵列开闭。
本实用新型的有益效果是，根据功率计量表获取的功率因数可以灵活控制瓦斯发电系统和光伏发电系统的接入方式，当功率因数降低时，可以通过调节光伏发电系统和/或瓦斯发电系统来提高功率因数，可依综合功率因数信息、统一协调乏风瓦斯发电系统与光伏发电系统，采用双管道设计可以实现双管道进气来自同一输送管道,也可以来自不同的两个输送管道,在安全性方面更为可靠；采用双管道,较之单管道可以有效增大供气量,实现瓦斯发电机组的高功率运行以及高效利用；同时,采用两条进气管道,并分别加以控制,在气量控制方面能更为精细地实现功率因素控制；最后，两路的乏风进气管道可以在管道出现故障时替换使用以保证瓦斯发电系统正常运行。
附图说明
图1是本实用新型一种乏风瓦斯综合能源发电系统结构示意图；
图2是本实用新型一种乏风瓦斯综合能源发电系统的使用方法流程图。
图中，1.负载，2.功率表，3.中央控制器，4.第一乏风进气管道，5.第二乏风进气管道，6.瓦斯发电机组，7.第一常开阀门，8.第二常闭阀门，9.光伏阵列，10.光伏并网开关，11.母线排，12.第一常开阀门控制器，13.第二常闭阀门控制器。
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。
本实用新型提供一种乏风瓦斯综合能源发电系统，如图1所示，包括并联至母线排11的外部电网、双管道瓦斯发电系统和光伏发电系统，外部电网、瓦斯发电系统和光伏发电系统均通过母线排11并网为负载1供电，由设置在外部电网并网点处的功率表2检测获取外部电网并网点处的功率因数，功率表2连接至中央控制器3用于将检测到的功率因数发送至中央控制器3，中央控制器3连接有光伏发电系统和双管道瓦斯发电系统，中央控制器3接收功率表2发送来的功率因数，并根据该功率因数值分别控制双管道瓦斯发电系统的两路进气管道的进气量来调节功率因数大小，也可以通过调节光伏发电系统的发电量来调节外部电网的功率因数，以满足并网点功率因数符合大电网使用要求。
双管道瓦斯发电系统包括第一乏风进气管道4和第二乏风进气管道5两路进气管道，当一路进气管道出现问题时，另一路能够保证瓦斯发电系统的正常运行，第一乏风进气管道4和第二乏风进气管道5的进气口处分别设置有用于控制进气管道开闭的第一常开阀门7和第二常闭阀门8，第一常开阀门7和第二常闭阀门8上分别设置有与中央控制器3连接的第一常开阀门控制器12和第二常闭阀门控制器13，其中第一常开阀门7处于常开状态，第二常闭阀门8处于常闭状态，由中央控制器3根据接收到并网点处功率表的功率因数变化情况，分别发送指令给第一常开阀门控制器12和第二常闭阀门控制器13来控制第一乏风进气管道4和第二乏风进气管道5的进气量，由第一乏风进气管道4向瓦斯发电机组6提供乏风气体，当功率因数发生变化时，先通过控制第一常开阀门7来调节第一乏风进气管道4的进气量大小来改变瓦斯发电系统的发电量，以此调整外部电网并网点处的功率因数，以满足并网点功率因数符合大电网使用要求，如果调节满足不了并网点处功率因数要求，中央控制器3控制第二常闭阀门控制器13打开第二常闭阀门8，通过控制第二常闭阀门8的开闭调节第二乏风进气管道5进气量的大小来改变瓦斯发电系统的发电量，通过改变瓦斯发电系统的发电量来调节外部电网并网点处的功率因数，以满足并网点功率因数符合大电网使用要求，两条进气管路的配合调节可以实现瓦斯的粗调和精调以精确控制瓦斯发电机组发电量。
光伏发电系统由光伏阵列9组成，光伏阵列9与母线排11之间设置有与中央控制器3连接的光伏并网开关10，当功率表2检测的外部电网并网点处的功率因数变化时，中央控制器3可以通过光伏并网开关10控制光伏阵列9开闭，以满足并网点功率因数符合大电网使用要求。
本实用新型提供一种乏风瓦斯综合能源发电系统的使用方法，通过外部电网、瓦斯发电系统和光伏发电系统为负载1供电，通过功率表2采集外部电网的功率因数并发送至中央控制器3，中央控制器3根据接收到的功率因数来控制瓦斯发电系统的进气量、光伏发电系统的接入与否。
其中，如图2所示，由中央控制器3通过功率表2获取t时刻外部电网的功率因数PFt，死区上限值为90％，死区下限值为85％，然后再进行运行控制判断：
1)如果功率表采集的外部电网的功率因数PFt高于死区上限值，且第一常开阀门当前状态为最大进气量，则判断第二常闭阀门的开闭情况：
如果第二常闭阀门打开，则判断第二常闭阀门是否为最大进气量，如果是且光伏阵列已投入使用，则维持当前进气量，如果光伏阵列未投入使用，则下达光伏并网开关闭合指令，如果第二常闭阀门为非最大进气量，则下达第二常闭阀门控制器增加第二常闭阀门进气量操作指令，进气增量为当前进气量的5％。
如果第二常闭阀门未打开，则下达第二常闭阀门控制器打开第二常闭阀门操作指令。
2)如果PFt高于死区上限值，且第一常开阀门当前状态非最大进气量，则下达第一常开阀门控制器增加第一常开阀门进气量操作指令，进气增量为当前进气量的5％。
3)如果PFt低于死区上限值，且高于死区下限值，则各阀门控制器维持当前进气量。
4)如果PFt低于死区下限值，且光伏阵列已投入使用，则下达光伏并网开关断开指令，关闭光伏阵列。
5)如果PFt低于死区下限值，光伏阵列未投入，且第二常闭阀门已打开，则下达第二常闭阀门控制器关闭第二常闭阀门操作指令；
如果PFt低于死区下限值，光伏阵列未投入，且第二常闭阀门未打开，当第一常开阀门当前状态为最小允许进气量时，瓦斯发电机组待机；
如果PFt低于死区下限值，光伏阵列未投入，且第二常闭阀门未打开，当第一常开阀门当前状态为非最小允许进气量时，下达第一常开阀门控制器减少第一常开阀门进气量操作指令，进气减量为当前进气量的10％。
本实用新型一种乏风瓦斯综合能源发电系统，可以自动调节功率因数，在瓦斯发电机组利用最大化的基础上，合理利用光伏发电，灵活控制乏风瓦斯发电机组和光伏发电调节并网点的功率因数，避免因并网运行功率因数过低导致出现罚款，尽量利用乏风气体和光伏发电，提高能源综合利用率，节能减排，综合功率因数信息、统一协调乏风瓦斯发电机组与光伏，采用双管道设计可以实现双管道进气来自同一输送管道,也可以来自不同的两个输送管道,在安全性方面更为可靠；采用双管道,较之单管道可以有效增大供气量,实现瓦斯发电机组的高功率运行以及高效利用；同时,采用两条进气管道,并分别加以控制,在气量控制方面能更为精细地实现功率因素控制，在一路管道出现故障时另一路管道还可以保证瓦斯发电机组的稳定运行。
Claims (3)
1.一种乏风瓦斯综合能源发电系统，其特征在于，包括双管道瓦斯发电系统和光伏发电系统，所述双管道瓦斯发电系统和所述光伏发电系统均经过母线排(11)连接至负载(1)为其供电，所述负载(1)经过所述母线排(11)还连接有外部电网，所述外部电网处设置有功率表(2)，所述功率表(2)、光伏发电系统和双管道瓦斯发电系统均连接至中央控制器(3)；所述双管道瓦斯发电系统包括瓦斯发电机组(6)，所述瓦斯发电机组(6)设置有第一乏风进气管道(4)和第二乏风进气管道(5)，所述第一乏风进气管道(4)和所述第二乏风进气管道(5)的进气口处分别设置有第一常开阀门(7)和第二常闭阀门(8)；
其中，所述功率表(2)用于检测获取外部电网并网点处的功率因数，并将所述功率因数发送至中央控制器(3)；所述中央控制器(3)用于接收所述功率表(2)发送来的功率因数，并根据所述功率因数值控制所述第一常开阀门(7)和所述第二常闭阀门(8)的开闭，以及调节所述光伏发电系统。
2.如权利要求1所述的一种乏风瓦斯综合能源发电系统，其特征在于，所述第一常开阀门(7)和所述第二常闭阀门(8)上分别设置有第一常开阀门控制器(12)和第二常闭阀门控制器(13)，所述第一常开阀门控制器(12)和所述第二常闭阀门控制器(13)分别连接至所述中央控制器(3)，用于接收所述中央控制器(3)传输的控制指令来控制所述第一乏风进气管道(4)和所述第二乏风进气管道(5)的进气状态。
3.如权利要求1或2所述的一种乏风瓦斯综合能源发电系统，其特征在于，所述光伏发电系统包括光伏阵列(9)，所述光伏阵列(9)上设置有与所述中央控制器(3)连接的光伏并网开关(10)，所述光伏并网开关(10)用于接收所述中央控制器(3)传输的控制指令来控制所述光伏阵列(9)开闭。
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2015
- 2015-09-20 CN CN201520728847.1U patent/CN204992601U/zh active Active
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