RU2353035C1 - Electric power complex - Google Patents

Electric power complex Download PDF

Info

Publication number
RU2353035C1
RU2353035C1 RU2008118429/09A RU2008118429A RU2353035C1 RU 2353035 C1 RU2353035 C1 RU 2353035C1 RU 2008118429/09 A RU2008118429/09 A RU 2008118429/09A RU 2008118429 A RU2008118429 A RU 2008118429A RU 2353035 C1 RU2353035 C1 RU 2353035C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
station
power
cogenerators
energy
network
Prior art date
Application number
RU2008118429/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Петрович Баталин (RU)
Юрий Петрович Баталин
Николай Иванович Курбатов (RU)
Николай Иванович Курбатов
Евгений Николаевич Ландехов (RU)
Евгений Николаевич Ландехов
Виктор Яковлевич Лоренц (RU)
Виктор Яковлевич Лоренц
Николай Павлович Селиванов (RU)
Николай Павлович Селиванов
Сергей Николаевич Филиппов (RU)
Сергей Николаевич Филиппов
Original Assignee
Юрий Петрович Баталин
Николай Иванович Курбатов
Евгений Николаевич Ландехов
Виктор Яковлевич Лоренц
Николай Павлович Селиванов
Сергей Николаевич Филиппов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Юрий Петрович Баталин, Николай Иванович Курбатов, Евгений Николаевич Ландехов, Виктор Яковлевич Лоренц, Николай Павлович Селиванов, Сергей Николаевич Филиппов filed Critical Юрий Петрович Баталин
Priority to RU2008118429/09A priority Critical patent/RU2353035C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2353035C1 publication Critical patent/RU2353035C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to electrical engineering, namely, to power complexes providing consumer with electric and concurrent thermal power. Electric power complex includes power supply system components such as, at least, one consumer facility - external grid transformer substation, thermal power source, e.g. boiler station and co-generators. The electric power complex is also comprised of a co-generating plant connected in parallel to the grid substation to enable back streaming of generated power excesses into the external grids. The co-generating plant produces backup power having maximum value accepted as no less than full power of the grid substation. The above plant is provided with control system ensuring plant co-generators operation under normal operational conditions, mainly, permanently, at nominal power of each co-generator and their operation when grid substation is tripped, for example, in emergency cases. The control system provides for combining plant co-generators differing by total nominal and generated power and by the number of involved into operation co-generator items adapted to the current changes of power of consumption and concurrent thermal power utilisation.
EFFECT: complex ensures improved reliability and environmentally-free operation under reduction of power prime cost.
21 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники, а именно к снабжающим потребителя электрической и сопутствующей тепловой энергией энергетическим комплексам.The invention relates to the field of electrical engineering, and in particular to energy complexes supplying consumers with electric and associated thermal energy.

Известен электротехнический комплекс, вырабатывающий поставляемые потребителю электрическую и сопутствующую тепловую энергию, получивший название теплоэлектроцентрали ТЭЦ (см. Политехнический словарь, издательство «Советская энциклопедия, 1980, стр.521).A well-known electrotechnical complex that generates electric and associated thermal energy supplied to the consumer, called the combined heat and power plant of a thermal power station (see Polytechnical Dictionary, Sovetskaya Encyclopedia Publishing House, 1980, p. 521).

Известны аналогичные по назначению энергетические комплексы, а именно атомные электростанции с реакторами на быстрых и медленных нейтронах (см. Г.Ф.Быстрицкий. Основы энергетики, М., Инфра-М, 2007, стр.113).Energy complexes of a similar purpose are known, namely nuclear power plants with fast and slow neutron reactors (see G.F. Bystritsky. Fundamentals of Energy, M., Infra-M, 2007, p. 113).

Известны источники снабжения потребителя в виде сетевых трансформаторных подстанций, поставляющих потребителю электрическую энергию от объединенных сетей (RU №2240639, Н02В 5/00, 2003).Known sources of supply to the consumer in the form of network transformer substations supplying the consumer with electric energy from integrated networks (RU No. 2240639, Н02В 5/00, 2003).

Известен энергетический комплекс в виде гидроэнергостанции, вырабатывающей электрическую и тепловую энергию раздельно работающими турбинными агрегатами (патент RU №2290531, F03B 13/00, 2004.11.15).A well-known energy complex in the form of a hydroelectric power station generating electric and thermal energy by separately operating turbine units (patent RU No. 2290531, F03B 13/00, 2004.11.15).

Известен энергетический комплекс, содержащий, по меньшей мере, один когенератор, вырабатывающий электрическую энергию и имеющий трубопроводы с горячей и холодной водой, которая при подаче потребителю смешивается посредством клапана (ЕР №1045127, F02G 5/04, 2000.10.18).Known energy complex containing at least one cogenerator that generates electrical energy and has pipelines with hot and cold water, which when supplied to the consumer is mixed through a valve (EP No. 1045127, F02G 5/04, 2000.10.18).

Однако указанным энергетическим комплексам присущи неустранимые недостатки, заключающиеся в недостаточной надежности работы электрических сетей, о чем свидетельствуют прокатившиеся по многим странам крупные отключения целых регионов от снабжения электроэнергией, что привело к большому ущербу в экономике указанных регионов, связанному с остановкой электрических видов городского и междугороднего транспорта, лифтовых систем, городского тепло- и водоснабжения, остановкам производств с технологиями непрерывного действия, например, металлоплавильные печи на предприятиях черной и цветной металлургии, перебоям в энергоснабжении учебных и медицинских центрах, нарушению работы средств связи.However, these energy complexes have inherent fatal flaws consisting in the insufficient reliability of the operation of electric networks, as evidenced by the large disconnection of entire regions from electricity supply in many countries, which led to great damage to the economy of these regions due to the shutdown of electric modes of urban and intercity transport , elevator systems, urban heat and water supply, production stops with continuous technologies, for example, alloplavilnye furnace in the ferrous and non-ferrous metallurgy, power outages educational and health centers, disruption of communications.

Представления о надежности и безопасности промышленной выработки энергии на атомных станциях коренным образом изменились после трагических событий на Чернобыльской АЭС. Энергетические предприятия типа ТЭЦ или атомных станций, комплексно вырабатывающие электрическую и сопутствующую тепловую энергию, имеют органический недостаток, заключающийся в том, что необходимая для общего повышения реализуемого в экономике КПД этих предприятий утилизация сопутствующей тепловой энергии практически ограничена радиусом прокладки теплотрасс и исчисляется несколькими километрами от вырабатывающего энергию предприятия, а при выработке энергии предприятием большой мощности невозможно обеспечить адекватной, востребованной мощности потребления указанной сопутствующей тепловой энергии на ограниченной территории потребления, что в итоге приводит к понижению реализуемого КПД, снижению общей рентабельности таких энерговырабатывающих объектов, повышению себестоимости киловатта вырабатываемой энергии и, что особенно неудовлетворительно, к ухудшению экологии окружающей среды вследствие теплового загрязнения водоемов сбросовыми водами ТЭЦ и других более опасных загрязнений окружающей среды, а также отъема значительных территорий для создания резервных и технологических водоемов при АЭС. При этом в плане снабжения энергией потребителей, удаленных от ТЭЦ и АЭС на расстояния, превышающие десятки и первые сотни километров, последние могут получать от указанных источников только электрическую энергию через сетевые подстанции, а для выработки и снабжения их другими видами энергии необходимы значительные капитальные и текущие затраты на строительство и эксплуатацию местных котельных и других низкорентабельных, но капиталоемких источников.The ideas about the reliability and safety of industrial energy production at nuclear power plants have fundamentally changed after the tragic events at the Chernobyl nuclear power plant. Energy enterprises such as thermal power plants or nuclear power plants that comprehensively generate electrical and associated heat energy have an organic disadvantage in that the utilization of associated heat energy necessary for the overall increase in the efficiency of these enterprises in the economy is practically limited by the radius of the heating mains and is estimated to be several kilometers from the generating energy of the enterprise, and it is impossible to provide adequate, the required power consumption of the indicated associated heat energy in a limited consumption territory, which ultimately leads to a decrease in the realized efficiency, a decrease in the overall profitability of such energy generating facilities, an increase in the cost of kilowatts of generated energy, and, which is especially unsatisfactory, to environmental degradation due to thermal pollution of water bodies by waste waters CHP and other more dangerous environmental pollution, as well as weaning large areas to create cereal and technological reservoirs at nuclear power plants. At the same time, in terms of supplying energy to consumers distant from thermal power plants and nuclear power plants at distances exceeding tens and first hundreds of kilometers, the latter can receive only electric energy from these sources through network substations, and significant capital and current are needed to generate and supply them with other types of energy expenses for the construction and operation of local boiler houses and other low-profit, but capital-intensive sources.

Задача, решаемая изобретением, заключается в повышении надежности энергоснабжения при повышении КПД вырабатывающих и поставляющих электрическую энергию систем, а также в снижении причиняемой авариями и отключениями сетевых источников убыточности снабжаемых электроэнергией предприятий и других локальных потребителей за счет создания источников резервной мощности, обеспечивающих бесперебойное снабжение электроэнергией, в том числе в экстремальных аварийных ситуациях, на линиях сетевого электроснабжения и более полную утилизацию сопутствующей тепловой энергии объектами потребителей во все периоды годового цикла, в первую очередь, удаленных от крупных теплоэлектроцентралей АЭС и ГЭС на расстояния, делающие нерентабельным или технически недоступным снабжение их сопутствующей тепловой энергией, дополнительно вырабатываемой указанными источниками.The problem solved by the invention is to increase the reliability of energy supply while increasing the efficiency of the systems generating and supplying electric energy, as well as to reduce the loss caused by accidents and blackouts of network sources of electricity supplied to enterprises and other local consumers by creating backup power sources that ensure uninterrupted power supply, including in extreme emergencies, on power lines and more complete disposal with associated thermal energy by consumers' facilities during all periods of the annual cycle, primarily, remote from large thermal power plants of nuclear power plants and hydroelectric power stations at distances making it unprofitable or technically unavailable to supply their associated thermal energy, additionally generated by these sources.

Поставленная задача решается за счет того, что энергетический комплекс согласно изобретению включает образующие систему энергоснабжения имеющего, по меньшей мере, один объект потребителя - внешнюю сетевую подстанцию, источник тепловой энергии, например котельную, и содержащую когенераторы, параллельно подключенную к сетевой подстанции с возможностью обратного перетока во внешние сети избытков вырабатываемой электроэнергии когенерационную станцию, создающую резервируемую мощность, максимальная величина которой принята не ниже полной мощности сетевой подстанции, при этом когенерационная станция снабжена системой управления, обеспечивающей возможность работы когенераторов станции в нормальных условиях эксплуатации комплекса преимущественно постоянно, практически с номинальной мощностью каждого и возможность работы при отключении сетевой подстанции, например, аварийном, допускающей образование из когенераторов станции их сочетаний, переменных по суммарной номинальной и вырабатываемой мощности, а также количеству одновременно задействуемых единиц когенераторов, адаптированных к изменениям текущей мощности потребления, при соблюдении условия обеспечения минимальной загрузки и минимума вырабатываемой мощности каждым когенератором не ниже минимальной допустимой долевой загрузки D, предусмотренной для когенератора, при этом когенераторы снабжены системой утилизации сопутствующей тепловой энергии, имеющей в качестве рабочего тела теплоноситель, преимущественно жидкостный, а система утилизации закоммутирована по теплоносителю с потребителем на условии приоритетного перед упомянутым источником теплоэнергии отвода от работающих когенераторов и подачи потребителю утилизируемой тепловой энергии, вырабатываемой когенерационной станцией при фактическом уровне генерации электрической энергии.The problem is solved due to the fact that the energy complex according to the invention includes forming a power supply system having at least one consumer object - an external network substation, a thermal energy source, such as a boiler room, and containing cogenerators, connected in parallel to the network substation with the possibility of reverse flow to external networks of excess electricity generated, a cogeneration station that creates redundant power, the maximum value of which is not less than power of the network substation, while the cogeneration station is equipped with a control system that enables the station’s cogenerators to operate under normal operating conditions of the complex, mostly with almost rated power each and the ability to work when the network substation is turned off, for example, emergency, allowing the formation of combinations of them from the station’s cogenerators variables in terms of the total nominal and generated power, as well as the number of simultaneously used cogenerate units adapted to changes in current consumption power, subject to the conditions for ensuring the minimum load and minimum power generated by each cogenerator, not lower than the minimum permissible share load D provided for the cogenerator, while the cogenerators are equipped with a system for utilizing the accompanying heat energy having a coolant as a working medium, predominantly liquid, and the disposal system is switched by the heat carrier with the consumer on the condition of priority over the aforementioned source a source of heat energy for removal from operating cogenerators and supplying the consumer with utilized heat energy generated by the cogeneration station at the actual level of electric energy generation.

При этом сетевая подстанция может быть выполнена понижающей, подключена с высокой стороны к высоковольтной линии, например, с напряжением 35 кВ и оснащена не менее чем одним сетевым понижающим трансформатором, преимущественно, масляным или сухим, обеспечивающим понижение напряжения предпочтительно не менее чем до 10 или 6 кВ, и распределительной шиной, подключенной с одной стороны через выключатель к сетевому понижающему трансформатору, а с другой стороны через пообъектные понижающие трансформаторы и выключатели подключены объекты потребителя и через другие выключатели - когенераторы станции.In this case, the network substation can be made step-down, connected from the high side to a high-voltage line, for example, with a voltage of 35 kV and equipped with at least one network step-down transformer, mainly oil or dry, providing a voltage reduction preferably not less than 10 or 6 kV, and a distribution bus connected on the one hand through a switch to a network step-down transformer, and on the other hand through object-less step-down transformers and switches connected objects and through other switches - station cogenerators.

Потребитель энергии может состоять из отдельных объектов, например, в том числе жилых зданий с электрическими или газовыми плитами, не менее чем одной поликлиники, торгового центра, учебного заведения, городской или районной котельной, водопроводной станции, причем упомянутые объекты или их группы снабжены трансформаторами, понижающими напряжение не менее чем до 0,4 кВ.An energy consumer can consist of individual objects, for example, including residential buildings with electric or gas stoves, at least one clinic, a shopping center, an educational institution, a city or district boiler house, a water supply station, and the said objects or their groups are equipped with transformers, lowering voltage to not less than 0.4 kV.

Потребитель может содержать, по меньшей мере, один объект, например производственное предприятие типа хлебозавода, кондитерской фабрики, молокозавода, ресторанного комплекса, бытового сервисного комбината.The consumer may contain at least one object, for example, a manufacturing enterprise such as a bakery, a confectionery, a dairy, a restaurant complex, a domestic service plant.

Потребитель может включать, по крайней мере, один нефтегазоперерабатывающий объект типа нефтеперерабатывающего газоконденсатного завода, предприятия предварительной или комплексной подготовки газа, газового, нефтегазового, газоконденсатного промысла.A consumer may include at least one oil and gas refinery, such as a gas refinery gas condensate plant, enterprises for preliminary or complex gas treatment, gas, oil and gas, gas condensate production.

Потребитель может содержать, по крайней мере, один машиностроительный объект типа авиационного, машиностроительного завода, судостроительной верфи, предприятия стройиндустрии, автомобильного комбината, автотранспортного, троллейбусного или железнодорожного сервисного комплекса.A consumer may contain at least one machine-building facility such as an aircraft, machine-building plant, shipyard, building industry enterprise, automobile plant, motor transport, trolleybus or railway service complex.

Снабжаемые электрической энергией упомянутый объект или объекты потребителя могут быть подключены через понижающие трансформаторы, например, с параметрами преобразования напряжения 6,0/0,4 кВ или 10,0/0,4 кВ, а также через отдельные и/или групповые выключатели к распределительной шине сетевой подстанции, которая выполнена преимущественно понижающей, например, с параметрами понижения напряжения 35/6 кВ и мощностью 10000-150000 кВА.The aforementioned object or consumer objects supplied with electric energy can be connected via step-down transformers, for example, with voltage conversion parameters 6.0 / 0.4 kV or 10.0 / 0.4 kV, as well as through separate and / or group switches to distribution bus network substation, which is made mainly lowering, for example, with the parameters of undervoltage 35/6 kV and a power of 10000-150000 kVA.

Когенерационная станция может быть оснащена когенераторами, номинальная мощность которых определена с учетом работы в экстремальных условиях при отключенной сетевой подстанции и зависит от отношения минимальной мощности Nmin потребления энергии объектами потребителя, по крайней мере, для экстремального периода работы к общей мощности Nоэ когенераторов станции, покрывающей в том числе максимальную возможную нагрузку в сети для указанного и аналогичных периодов, при этом электрическая загрузка каждого когенератора от момента его включения до остановки принята не ниже допустимой минимальной долевой загрузки D, составляющей предпочтительно не менее 70% номинальной мощности соответствующего когенератора станции.A cogeneration station can be equipped with cogenerators, the rated power of which is determined taking into account operation in extreme conditions with a disconnected network substation and depends on the ratio of the minimum power N min energy consumption by consumer objects, at least for the extreme period of operation, to the total power N oe of the station cogenerators, covering, including the maximum possible load in the network for the specified and similar periods, while the electric load of each cogenerator from the moment it is turned on eniya adopted to stop not below the minimum permissible load share D, is preferably not less than 70% of rated power corresponding cogenerator station.

Когенерационная станция может быть оснащена когенераторами, номинальная мощность которых определена с учетом работы в экстремальных условиях при отключенной сетевой подстанции и зависит от отношения минимальной мощности Nmin потребления энергии объектами потребителя, по крайней мере, для экстремального периода работы к общей мощности Nоэ когенераторов станции, покрывающей в том числе максимальную возможную нагрузку в сети для указанного и аналогичных периодов, при этом электрическая загрузка каждого когенератора от момента его включения до остановки принята не ниже допустимой минимальной долевой загрузки D, составляющей предпочтительно не менее 50% номинальной мощности соответствующего когенератора станции.A cogeneration station can be equipped with cogenerators, the rated power of which is determined taking into account operation in extreme conditions with a disconnected network substation and depends on the ratio of the minimum power N min energy consumption by consumer objects, at least for the extreme period of operation, to the total power N oe of the station cogenerators, including the maximum possible load in the network for the specified and similar periods, while the electrical load of each cogenerator from the moment it is turned on eniya adopted to stop not below the minimum permissible load share D, is preferably not less than 50% of rated power corresponding cogenerator station.

Когенерационная станция может быть оснащена когенераторами, номинальная мощность которых определена с учетом работы в экстремальных условиях при отключенной сетевой подстанции и зависит от отношения минимальной мощности Nmin потребления энергии объектами потребителя, по крайней мере, для экстремального периода работы к общей мощности Nоэ когенераторов станции, покрывающей в том числе максимальную возможную нагрузку в сети для указанного и аналогичных периодов, при этом электрическая загрузка каждого когенератора от момента его включения до остановки принята не ниже допустимой минимальной долевой загрузки D, составляющей предпочтительно не менее 30% номинальной мощности соответствующего когенератора станции.A cogeneration station can be equipped with cogenerators, the rated power of which is determined taking into account operation in extreme conditions with a disconnected network substation and depends on the ratio of the minimum power N min energy consumption by consumer objects, at least for the extreme period of operation, to the total power N oe of the station cogenerators, including the maximum possible load in the network for the specified and similar periods, while the electrical load of each cogenerator from the moment it is turned on eniya adopted to stop not below the minimum permissible load share D, is preferably not less than 30% of rated power corresponding cogenerator station.

При отношении минимальной мощности потребления в электрической сети потребителя Nmin для экстремального периода работы когенерационной станции при отключенной сетевой подстанции к общей мощности Nоэ когенераторов станции, удовлетворяющем условию Nmin/Nоэ≥D, для когенерационной станции может быть минимально достаточен один рабочий когенератор при наличии в ее составе предпочтительно не менее одного дополнительного резервного когенератора такой же номинальной мощности.With the ratio of the minimum power consumption in the consumer’s electric network N min for the extreme period of operation of the cogeneration station with the network substation turned off to the total power N oe of the station cogenerators satisfying the condition N min / N oe ≥D, one working cogenerator can be minimally sufficient for a cogeneration station at the presence in its composition is preferably at least one additional backup cogenerator of the same rated power.

При отношении минимальной мощности потребления в электрической сети потребителя Nmin для экстремального периода работы когенерационной станции при отключенной сетевой подстанции к общей мощности Nоэ когенераторов станции, удовлетворяющем условию Nmin/Nоэ≤D, когенерационная станция может содержать не менее двух рабочих когенераторов, причем общее количество и суммарная мощность когенераторов станции принята покрывающей максимальную для указанного преимущественно среднестатистического экстремального периода работы, в том числе возможную пиковую нагрузку в электрической сети потребителя, при этом номинальная мощность, по меньшей мере, большей части когенераторов предпочтительно принята практически дробнократной общей мощности Nоэ рабочих когенераторов станции.When the ratio of the minimum power consumption in the consumer’s electric network N min for the extreme period of operation of the cogeneration station with the switched off substation to the total power N oe of the station cogenerators satisfying the condition N min / N oe ≤D, the cogeneration station can contain at least two operating cogenerators, the total number and total power of the station’s cogenerators is assumed to cover the maximum for the indicated predominantly average statistical extreme period of operation, including possible peak load in the consumer’s electric network, while the rated power of at least most of the cogenerators is preferably adopted by the fractionally total power N oe of the station’s working cogenerators.

Когенерационная станция, исходя из условий экстремальной работы в периоды, связанные с отключением сетевой подстанции, может быть оснащена, по меньшей мере, одним резервным когенератором, номинальной мощностью не менее номинальной мощности, по меньшей мере, одного рабочего когенератора, предпочтительно преобладающего по указанному параметру в составе когенерационной станции.The cogeneration station, based on the conditions of extreme operation during periods associated with the disconnection of the network substation, can be equipped with at least one backup cogenerator, with a rated power of at least one rated power, at least one working cogenerator, preferably prevailing in the specified parameter in composition of the cogeneration station.

По меньшей мере, один когенератор станции может содержать мотор-генератор, вырабатывающий электрическую и сопутствующую тепловую энергию за счет сжигания газового топлива.At least one cogenerator of the station may contain a motor generator that generates electrical and associated thermal energy by burning gas fuel.

По меньшей мере, один когенератор станции может содержать мотор-генератор, вырабатывающий электрическую и сопутствующую тепловую энергию за счет сжигания жидкого топлива типа бензина, реактивного, дизельного, синтетического топлива типа метанола, растительных масел, нефти или мазута.At least one cogenerator of the station may contain a motor generator that generates electrical and associated thermal energy by burning liquid fuels such as gasoline, jet, diesel, synthetic fuels such as methanol, vegetable oils, oil or fuel oil.

По меньшей мере, один когенератор станции может содержать мотор-генератор, вырабатывающий электрическую и сопутствующую тепловую энергию за счет сжигания твердого топлива типа угля, торфа, дров, отходов сельскохозяйственного производства.At least one cogenerator of the station may contain a motor generator that generates electrical and associated thermal energy by burning solid fuels such as coal, peat, firewood, and agricultural waste.

По меньшей мере, один когенератор станции может содержать мотор-генератор, вырабатывающий электрическую и сопутствующую тепловую энергию за счет сжигания экологически чистого топлива, например водорода.At least one cogenerator of the station may contain a motor generator that generates electrical and associated thermal energy by burning environmentally friendly fuels, such as hydrogen.

По меньшей мере, один когенератор станции может содержать мотор-генератор, вырабатывающий электрическую и сопутствующую тепловую энергию за счет универсального сжигания автономного с перенастройкой или в любом сочетании газообразного, жидкого и/или твердого топлива любых типов.At least one cogenerator of the station may contain a motor generator that generates electrical and associated thermal energy due to the universal combustion of autonomous with reconfiguration or in any combination of gaseous, liquid and / or solid fuels of any type.

Когенерационная станция может содержать когенераторы, работающие на монотопливе, например на газе или любых сочетаниях различных видов топлива.A cogeneration station may contain mono-fuel cogenerators, for example gas, or any combination of various types of fuel.

Каждый когенератор станции может иметь оснащенную выключателем линию разъемного подключения через указанный выключатель к распределительной шине сетевой подстанции с возможностью управляемого избирательного автономного подключения, по меньшей мере, по вырабатываемой им электроэнергии к электрической сети объектов потребителя при отключении указанной шины от понижающего сетевого трансформатора, для чего когенерационная станция оснащена системой контроля и управления выключателями когенераторов.Each cogenerator of the station can have a disconnectable line equipped with a switch through the specified switch to the distribution bus of the network substation with the possibility of controlled selective autonomous connection of at least the electricity generated by it to the electrical network of consumer facilities when the specified bus is disconnected from the step-down network transformer, for which the cogeneration The station is equipped with a monitoring and control system for cogenerator circuit breakers.

Когенераторы могут быть выполнены в модульном исполнении и смонтированы в транспортабельных контейнерах, допускающих гибкое сочетание и образование объемно-планировочных композиций и выполнение указанной станции в приведенном выше диапазоне установочной мощности.Cogenerators can be made in a modular design and mounted in transportable containers that allow flexible combination and the formation of space-planning compositions and the performance of the specified station in the above range of installed capacity.

Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в повышении надежности работы энергетического комплекса, в том числе в аварийных ситуациях, возникающих при сбое или отключении электроэнергоснабжения от внешних сетевых трансформаторных подстанций у объектов потребителей, к которым относятся также жизненно важные объекты лечебно-оздоровительного комплекса, промышленные предприятия непрерывного рабочего цикла за счет параллельного подключения к внешней сетевой трансформаторной подстанции когенерационной станции, образованной, по крайней мере, одним или группой когенераторов, которые работают с сетевой трансформаторной подстанцией совместно, синхронно, подстраиваясь под параметры сети с перетоком избытков энергии во внешние сети в ситуациях падения мощности потребления энергии и отключения от сетевой трансформаторной подстанции при авариях с полным резервированием мощностей электроэнергокомплекса, причем мощность когенерационной станции принята не меньше максимальной мощности сетевой станции, кроме того, при использовании данного решения снижается себестоимость вырабатываемой энергии, срок окупаемости электроэнергокомплекса и возможность его реконструкции в процессе эксплуатации с увеличением мощности при условии размещения каждого когенератора внутри транспортного всепогодного контейнера, смонтированного на когенерационной станции, и количественного изменения вводимых в работу когенераторов, при этом при реализации признаков данного решения обеспечивается улучшение экологических параметров за счет снижения уровня вредных выбросов в атмосферу, в том числе парниковых газов, являющихся причиной появления парниковых эффектов, что позитивно влияет на общую инфраструктуру городской среды.The technical result achieved by the invention is to increase the reliability of the energy complex, including in emergencies arising from a failure or disconnection of power supply from external network transformer substations at consumer facilities, which also include vital facilities of a health-improving complex, industrial enterprises continuous working cycle due to parallel connection to an external network transformer substation of a cogeneration station, called by at least one or a group of cogenerators that work together with the network transformer substation, synchronously, adjusting to the network parameters with the excess energy flowing into external networks in situations of falling power consumption and disconnecting from the network transformer substation in case of accidents with full power redundancy power complex, and the power of the cogeneration station is adopted not less than the maximum power of the network station, in addition, when using this solution, the cost of the generated energy, the payback period of the electric complex, and the possibility of its reconstruction during operation with an increase in power provided that each cogenerator is placed inside an all-weather transport container mounted at a cogeneration station and a quantitative change is introduced into the operation of the cogenerators, while the implementation of the features of this solution provides an improvement environmental parameters by reducing the level of harmful emissions into the atmosphere, including greenhouses x gases are the cause of the greenhouse effect, which has a positive impact on the urban environment a common infrastructure.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:

на фиг.1 приведена схема энергетического комплекса с параллельным подключением когенерационной станции к внешней сетевой трансформаторной подстанции с возможностью перетока вырабатываемой электроэнергии во внешние электрические сети;figure 1 shows a diagram of the energy complex with a parallel connection of the cogeneration station to an external network transformer substation with the possibility of overflow of generated electricity into external electrical networks;

на фиг.2 - схема системы утилизации сопутствующей тепловой энергии от когенератора.figure 2 - diagram of a system for the utilization of associated thermal energy from a cogenerator.

Энергетический комплекс 1 включает образующие систему энергоснабжения имеющего, по меньшей мере, один объект 2 потребителя - внешнюю сетевую подстанцию 3, источник тепловой энергии, например котельную (на чертежах не показано), и содержащую когенераторы 4, параллельно подключенную к сетевой подстанции 3 с возможностью обратного перетока во внешние сети избытков вырабатываемой электроэнергии когенерационную станцию 5, создающую резервируемую мощность, максимальная величина которой принята не ниже полной мощности сетевой подстанции 3. Когенерационная станция 5 снабжена системой управления, обеспечивающей возможность работы когенераторов 4 станции 5 в нормальных условиях эксплуатации комплекса 1 преимущественно постоянно, практически с номинальной мощностью каждого и возможность работы при отключении сетевой подстанции 3, например, аварийном, допускающей образование из когенераторов 4 станции 5 их сочетаний, переменных по суммарной номинальной и вырабатываемой мощности, а также количеству одновременно задействуемых единиц когенераторов 4, адаптированных к изменениям текущей мощности потребления, при соблюдении условия обеспечения минимальной загрузки и минимума вырабатываемой мощности каждым когенератором 4 не ниже минимальной допустимой долевой загрузки D, предусмотренной для когенератора 4. Когенераторы 4 снабжены системой 6 утилизации сопутствующей тепловой энергии, имеющей в качестве рабочего тела теплоноситель, преимущественно жидкостный. Система 6 утилизации закоммутирована по теплоносителю с потребителем на условии приоритетного перед упомянутым источником теплоэнергии отвода от работающих когенераторов 4 и подачи потребителю утилизируемой тепловой энергии, вырабатываемой когенерационной станцией 5 при фактическом уровне генерации электрической энергии.The energy complex 1 includes forming a power supply system with at least one consumer object 2 — an external network substation 3, a heat source, such as a boiler room (not shown in the drawings), and containing cogenerators 4, connected in parallel to the network substation 3 with the possibility of reverse overflow into external networks of excess electricity generated by the cogeneration station 5, which creates redundant power, the maximum value of which is accepted not less than the total capacity of the network substation 3. Cog the irrational station 5 is equipped with a control system that enables the operation of the cogenerators 4 of station 5 under normal operating conditions of complex 1, mainly continuously, with almost the rated power of each and the ability to work when the network substation 3 is turned off, for example, emergency, allowing the formation of 5 stations from 5 cogenerators , variables in terms of the total nominal and generated power, as well as the number of simultaneously involved units of cogenerators 4, adapted to changes in maximum power consumption, subject to the conditions for ensuring the minimum load and minimum power generated by each cogenerator 4, not lower than the minimum permissible share load D, provided for the cogenerator 4. The cogenerators 4 are equipped with a system 6 for the utilization of associated thermal energy, which has a heat carrier mainly liquid. The utilization system 6 is switched by a heat carrier with a consumer on the condition of priority over the mentioned heat source to divert from operating cogenerators 4 and supply to the consumer utilized heat energy generated by the cogeneration station 5 at the actual level of electric energy generation.

Сетевая подстанция 3 выполнена понижающей, подключена с высокой стороны к высоковольтной линии, например, с напряжением 35 кВ и оснащена не менее чем одним сетевым понижающим трансформатором 7, преимущественно масляным или сухим, обеспечивающим понижение напряжения предпочтительно не менее чем до 10 или 6 кВ, и распределительной шиной 8. Распределительная шина 8 подключена с одной стороны через выключатель 9 к сетевому понижающему трансформатору 7, а с другой стороны через пообъектные понижающие трансформаторы 10 и выключатели 11 подключены объекты 2 потребителя и через другие выключатели 12 - когенераторы 4 станции 5.The network substation 3 is made step-down, connected from the high side to a high-voltage line, for example, with a voltage of 35 kV and is equipped with at least one network step-down transformer 7, mainly oil or dry, providing a voltage reduction preferably not less than 10 or 6 kV, and distribution bus 8. Distribution bus 8 is connected on one side through a switch 9 to a network step-down transformer 7, and on the other hand, through object-less step-down transformers 10 and switches 11 are connected Objects 2 of the consumer and through other switches 12 - cogenerators 4 stations 5.

Потребитель энергии состоит из отдельных объектов 2, например, в том числе жилых зданий с электрическими или газовыми плитами, не менее чем одной поликлиники, торгового центра, учебного заведения, городской или районной котельной, водопроводной станции. Упомянутые объекты 2 или их группы снабжены трансформаторами 10, понижающими напряжение не менее чем до 0,4 кВ.An energy consumer consists of separate objects 2, for example, including residential buildings with electric or gas stoves, at least one clinic, a shopping center, an educational institution, a city or district boiler house, or a water supply station. The mentioned objects 2 or their groups are equipped with transformers 10, lowering the voltage to not less than 0.4 kV.

Потребитель содержит, по меньшей мере, один объект 2, например производственное предприятие типа хлебозавода, кондитерской фабрики, молокозавода, ресторанного комплекса, бытового сервисного комбината.The consumer contains at least one object 2, for example, a manufacturing enterprise such as a bakery, a confectionery, a dairy, a restaurant complex, a domestic service plant.

Потребитель включает, по крайней мере, один нефтегазоперерабатывающий объект 2 типа нефтеперерабатывающего газоконденсатного завода, предприятия предварительной или комплексной подготовки газа, газового, нефтегазового, газоконденсатного промысла.A consumer includes at least one oil and gas refinery of type 2 of an oil refinery gas condensate plant, enterprises for preliminary or complex gas treatment, gas, oil and gas, gas condensate production.

Потребитель содержит, по крайней мере, один машиностроительный объект 2 типа авиационного, машиностроительного завода, судостроительной верфи, предприятия стройиндустрии, автомобильного комбината, автотранспортного, троллейбусного или железнодорожного сервисного комплекса.The consumer contains at least one machine-building facility of the 2nd type of aircraft, machine-building plant, shipyard, building industry enterprise, automobile plant, motor transport, trolleybus or railway service complex.

Снабжаемые электрической энергией упомянутый объект 2 или объекты потребителя подключены через понижающие трансформаторы 10, например, с параметрами преобразования напряжения 6,0/0,4 кВ или 10,0/0,4 кВ, а также через отдельные и/или групповые выключатели 11 к распределительной шине 8 сетевой подстанции 3, которая выполнена преимущественно понижающей, например, с параметрами понижения напряжения 35/6 кВ и мощностью 10000-150000 кВА.The object 2 or consumer objects supplied with electric energy are connected through step-down transformers 10, for example, with voltage conversion parameters 6.0 / 0.4 kV or 10.0 / 0.4 kV, as well as through separate and / or group switches 11 k distribution bus 8 of the network substation 3, which is preferably made lowering, for example, with voltage reduction parameters of 35/6 kV and a power of 10000-150000 kVA.

Когенерационная станция 5 оснащена когенераторами 4, номинальная мощность которых определена с учетом работы в экстремальных условиях при отключенной сетевой подстанции 3 и зависит от отношения минимальной мощности Nmin потребления энергии объектами 2 потребителя, по крайней мере, для экстремального периода работы к общей мощности Nоэ когенераторов станции, покрывающей в том числе максимальную возможную нагрузку в сети для указанного и аналогичных периодов, при этом электрическая загрузка каждого когенератора 4 от момента его включения до остановки принята не ниже допустимой минимальной долевой загрузки D, составляющей предпочтительно не менее 70% номинальной мощности соответствующего когенератора 4 станции 5.Cogeneration station 5 is equipped with cogenerators 4, the rated power of which is determined taking into account operation in extreme conditions with the switched off network substation 3 and depends on the ratio of the minimum power N min energy consumption by objects 2 of the consumer, at least for the extreme period of operation, to the total power N oe of cogenerators station covering, including the maximum possible network load for the specified and similar periods, while the electrical load of each cogenerator 4 from the moment it is turned on before stopping, it is adopted not lower than the permissible minimum share load D, which is preferably not less than 70% of the rated power of the corresponding cogenerator 4 of station 5.

Когенерационная станция 5 оснащена когенераторами 4, номинальная мощность которых определена с учетом работы в экстремальных условиях при отключенной сетевой подстанции 3 и зависит от отношения минимальной мощности Nmin потребления энергии объектами 2 потребителя, по крайней мере, для экстремального периода работы к общей мощности Nоэ когенераторов станции, покрывающей в том числе максимальную возможную нагрузку в сети для указанного и аналогичных периодов, при этом электрическая загрузка каждого когенератора 4 от момента его включения до остановки принята не ниже допустимой минимальной долевой загрузки D, составляющей предпочтительно не менее 50% номинальной мощности соответствующего когенератора 4 станции 5.Cogeneration station 5 is equipped with cogenerators 4, the rated power of which is determined taking into account operation in extreme conditions with the switched off network substation 3 and depends on the ratio of the minimum power N min energy consumption by objects 2 of the consumer, at least for the extreme period of operation, to the total power N oe of cogenerators station covering, including the maximum possible network load for the specified and similar periods, while the electrical load of each cogenerator 4 from the moment it is turned on before stopping, not less than the permissible minimum share load D is adopted, which is preferably not less than 50% of the rated power of the corresponding cogenerator 4 of station 5.

Когенерационная станция 5 оснащена когенераторами 4, номинальная мощность которых определена с учетом работы в экстремальных условиях при отключенной сетевой подстанции 3 и зависит от отношения минимальной мощности Nmin потребления энергии объектами 2 потребителя, по крайней мере, для экстремального периода работы к общей мощности Nоэ когенераторов станции, покрывающей в том числе максимальную возможную нагрузку в сети для указанного и аналогичных периодов, при этом электрическая загрузка каждого когенератора 4 от момента его включения до остановки принята не ниже допустимой минимальной долевой загрузки D, составляющей предпочтительно не менее 30% номинальной мощности соответствующего когенератора 4 станции 5.Cogeneration station 5 is equipped with cogenerators 4, the rated power of which is determined taking into account operation in extreme conditions with the switched off network substation 3 and depends on the ratio of the minimum power N min energy consumption by objects 2 of the consumer, at least for the extreme period of operation, to the total power N oe of cogenerators station covering, including the maximum possible network load for the specified and similar periods, while the electrical load of each cogenerator 4 from the moment it is turned on before stopping, it is adopted not lower than the permissible minimum share load D, which is preferably at least 30% of the rated power of the corresponding cogenerator 4 of station 5.

При отношении минимальной мощности потребления в электрической сети потребителя Nmin для экстремального периода работы когенерационной станции 5 при отключенной сетевой подстанции 3 к общей мощности Nоэ когенераторов 4 станции 5, удовлетворяющем условию Nmin/Nоэ≥D, для когенерационной станции минимально достаточен один рабочий когенератор при наличии в ее составе предпочтительно не менее одного дополнительного резервного когенератора такой же номинальной мощности.When the ratio of the minimum power consumption in the consumer’s electric network N min for the extreme period of operation of the cogeneration station 5 with the switched off substation 3 to the total power N oe of cogenerators 4 of station 5 satisfying the condition N min / N oe ≥D, for the cogeneration station, at least one worker is enough cogenerator in the presence of preferably at least one additional backup cogenerator of the same rated power.

При отношении минимальной мощности потребления в электрической сети потребителя Nmin для экстремального периода работы когенерационной станции 5 при отключенной сетевой подстанции 3 к общей мощности Nоэ когенераторов 4 станции 5, удовлетворяющем условию Nmin/Nоэ≤D, когенерационная станция содержит не менее двух рабочих когенераторов, причем общее количество и суммарная мощность когенераторов станции принята покрывающей максимальную для указанного преимущественно среднестатистического экстремального периода работы, в том числе возможную пиковую нагрузку в электрической сети потребителя, при этом номинальная мощность, по меньшей мере, большей части когенераторов предпочтительно принята практически дробнократной общей мощности Nоэ рабочих когенераторов станции.When the ratio of the minimum power consumption in the consumer’s electric network N min for the extreme period of operation of the cogeneration station 5 with the switched off substation 3 to the total power N oe of cogenerators 4 of station 5 satisfying the condition N min / N oe ≤D, the cogeneration station contains at least two operating cogenerators, and the total number and total power of the cogenerators of the station is taken to cover the maximum for the indicated predominantly average extreme period of operation, including the possibility of hydrochloric peak load in the electrical network user, the rated power of at least most of the cogenerators preferably adopted practically drobnokratnoy total power N oo cogenerators working station.

Когенерационная станция 5, исходя из условий экстремальной работы в периоды, связанные с отключением сетевой подстанции 3, оснащена, по меньшей мере, одним резервным когенератором, номинальной мощностью не менее номинальной мощности, по меньшей мере, одного рабочего когенератора, предпочтительно преобладающего по указанному параметру в составе когенерационной станции.Cogeneration station 5, based on the conditions of extreme operation during periods associated with shutting down the network substation 3, is equipped with at least one backup cogenerator with a rated power of at least one rated power of at least one working cogenerator, preferably prevailing in the specified parameter in composition of the cogeneration station.

По меньшей мере, один когенератор 4 станции 5 содержит мотор-генератор 13, вырабатывающий электрическую и сопутствующую тепловую энергию за счет сжигания газового топлива.At least one cogenerator 4 of station 5 comprises a motor generator 13 that generates electrical and associated thermal energy by burning gas fuel.

По меньшей мере, один когенератор 4 станции 5 содержит мотор-генератор 13, вырабатывающий электрическую и сопутствующую тепловую энергию за счет сжигания жидкого топлива типа бензина, реактивного, дизельного, синтетического топлива типа метанола, растительных масел, нефти или мазута.At least one cogenerator 4 of station 5 contains a motor generator 13 that generates electrical and associated heat energy by burning liquid fuels such as gasoline, jet, diesel, synthetic fuels such as methanol, vegetable oils, oil or fuel oil.

По меньшей мере, один когенератор 4 станции 5 содержит мотор-генератор 13, вырабатывающий электрическую и сопутствующую тепловую энергию за счет сжигания твердого топлива типа угля, торфа, дров, отходов сельскохозяйственного производства.At least one cogenerator 4 of station 5 contains a motor generator 13 that generates electrical and associated thermal energy by burning solid fuels such as coal, peat, firewood, and agricultural waste.

По меньшей мере, один когенератор 4 станции 5 содержит мотор-генератор 13, вырабатывающий электрическую и сопутствующую тепловую энергию за счет сжигания экологически чистого топлива, например водорода.At least one cogenerator 4 of station 5 contains a motor generator 13 that generates electrical and associated thermal energy by burning environmentally friendly fuels, such as hydrogen.

По меньшей мере, один когенератор 4 станции 5 содержит мотор-генератор 13, вырабатывающий электрическую и сопутствующую тепловую энергию за счет универсального сжигания автономного с перенастройкой или в любом сочетании газообразного, жидкого и/или твердого топлива любых типов.At least one cogenerator 4 of station 5 contains a motor generator 13 that generates electrical and associated thermal energy due to the universal combustion of autonomous fuel with reconfiguration or any combination of gaseous, liquid and / or solid fuels of any type.

Когенерационная станция 5 содержит когенераторы 4, работающие на монотопливе, например на газе или любых сочетаниях различных видов топлива.Cogeneration station 5 contains cogenerators 4 operating on monofuel, for example, gas or any combination of various types of fuel.

Каждый когенератор 4 станции 5 имеет оснащенную выключателем линию разъемного подключения через указанный выключатель 12 к распределительной шине 8 сетевой подстанции 3 с возможностью управляемого избирательного автономного подключения, по меньшей мере, по вырабатываемой им электроэнергии к электрической сети объектов 2 потребителя при отключении указанной шины 8 от понижающего сетевого трансформатора 8, для чего когенерационная станция 5 оснащена системой 14 контроля и управления выключателями 12 когенераторов 4.Each cogenerator 4 of station 5 has a disconnectable line equipped with a switch through the specified switch 12 to the distribution bus 8 of the network substation 3 with the possibility of controlled selective autonomous connection of at least the electricity generated by it to the electrical network of consumer objects 2 when the specified bus 8 is disconnected from the lower network transformer 8, for which the cogeneration station 5 is equipped with a system 14 for monitoring and controlling switches 12 of the cogenerators 4.

Система 6 утилизации сопутствующей тепловой энергии состоит из котла-утилизатора 15 выхлопных газов мотор-генератора 13, утилизационного теплообменника 16, отводящего тепло от мотор-генератора, и аварийного радиатора 17.The associated heat energy recovery system 6 consists of a waste heat boiler 15 of the exhaust gases of the motor generator 13, a recovery heat exchanger 16 that removes heat from the motor generator, and an emergency radiator 17.

Когенераторы 4 выполнены в модульном исполнении и смонтированы в транспортабельных контейнерах, допускающих гибкое сочетание и образование объемно-планировочных композиций и выполнение указанной станции в приведенном выше диапазоне установочной мощности.Cogenerators 4 are made in a modular design and are mounted in transportable containers that allow flexible combination and the formation of space-planning compositions and the performance of the specified station in the above range of installed capacity.

Работает предлагаемый энергетический комплекс следующим образом.The proposed energy complex operates as follows.

Когенерационную станцию 5 выполняют с полным резервированием мощности сетевой подстанции 3 и подключают к распределительной шине 8 сетевой подстанции 3 параллельно с возможностью перетока во внешние электрические сети избытков вырабатываемой когенераторами 4 электрической энергии. В нормальном режиме объекты 2 потребителя получают электроэнергию в полном объеме от когенераторов 4 станции 5, которые работают совместно с внешней электрической сетью, синхронно подстраиваясь под параметры сети с обеспечением необходимых защит. В ночные периоды, когда мощность потребления электроэнергии падает, избыток электрической энергии, вырабатываемой когенераторами 4, через понижающий сетевой трансформатор 7 упомянутой подстанции 3 передают на высокую сторону напряжения последнего и далее распределяют по другим сетевым подстанциям сети.Cogeneration station 5 is performed with full reservation of the power of the network substation 3 and connected to the distribution bus 8 of the network substation 3 in parallel with the possibility of overflowing into the external electric networks of excess electricity generated by the cogenerators 4. In normal mode, objects 2 of the consumer receive electricity in full from the cogenerators 4 stations 5, which work together with an external electric network, synchronously adjusting to the network parameters with the necessary protections. At night, when the power consumption of electricity decreases, the excess of electric energy generated by the cogenerators 4 is transmitted through the step-down network transformer 7 of the mentioned substation 3 to the high side of the voltage of the latter and then distributed to other network substations of the network.

При аварии в сети сетевой трансформатор 7 отключают от объектов 2 потребителя, а последние продолжают получать электроэнергию от когенераторов 4. После возобновления сетевого питания когенераторы 4 автоматически синхронизируются с сетью и выдается команда на совместную работу с сетью. При аварии на отдельных когенераторах 4 станции 5 автоматически отключают их от сетевой подстанции 3, а дефицит электроэнергии восполняют из сети.In case of an accident in the network, the network transformer 7 is disconnected from the consumer's objects 2, and the latter continue to receive electricity from the cogenerators 4. After the network is restored, the cogenerators 4 are automatically synchronized with the network and a command is issued to work with the network. In the event of an accident at individual cogenerators 4, stations 5 automatically disconnect them from the network substation 3, and make up the shortage of electricity from the network.

Claims (21)

1. Энергетический комплекс, характеризующийся тем, что он включает образующие систему энергоснабжения имеющего, по меньшей мере, один объект потребителя - внешнюю сетевую подстанцию, источник тепловой энергии, например котельную, и содержащую когенераторы, параллельно подключенную к сетевой подстанции с возможностью обратного перетока во внешние сети избытков вырабатываемой электроэнергии когенерационную станцию, создающую резервируемую мощность, максимальная величина которой принята не ниже полной мощности сетевой подстанции, при этом когенерационная станция снабжена системой управления, обеспечивающей возможность работы когенераторов станции в нормальных условиях эксплуатации комплекса, преимущественно постоянно, практически с номинальной мощностью каждого и возможность работы при отключении сетевой подстанции, например аварийном, допускающей образование из когенераторов станции их сочетаний, переменных по суммарной номинальной и вырабатываемой мощности, а также количеству одновременно задействуемых единиц когенераторов, адаптированных к изменениям текущей мощности потребления, при соблюдении условия обеспечения минимальной загрузки и минимума вырабатываемой мощности каждым когенератором не ниже минимальной допустимой долевой загрузки D, предусмотренной для когенератора, при этом когенераторы снабжены системой утилизации сопутствующей тепловой энергии, имеющей в качестве рабочего тела теплоноситель, преимущественно жидкостный, а система утилизации закоммутирована по теплоносителю с потребителем на условии приоритетного перед упомянутым источником теплоэнергии отвода от работающих когенераторов и подачи потребителю утилизируемой тепловой энергии, вырабатываемой когенерационной станцией при фактическом уровне генерации электрической энергии.1. The energy complex, characterized in that it includes forming a power supply system having at least one consumer object - an external network substation, a heat source, such as a boiler room, and containing cogenerators, connected in parallel to the network substation with the possibility of backflow to external a network of excess electricity generated by a cogeneration station that creates redundant power, the maximum value of which is accepted no lower than the total capacity of the network substation, at The cogeneration station is equipped with a control system that allows the station’s cogenerators to operate under normal operating conditions of the complex, mainly constantly, with almost the rated power of each and the ability to work when the network substation is disconnected, for example, emergency, allowing the formation of their combinations from the station’s cogenerators, variables for the total nominal and power generated, as well as the number of simultaneously involved units of cogenerators, adapted to changes in consumption power consumption, subject to the conditions for ensuring the minimum load and minimum power generated by each cogenerator, not lower than the minimum permissible share load D provided for the cogenerator, while the cogenerators are equipped with a system for the utilization of associated thermal energy, which has a heat carrier as a working medium, mainly liquid, and the system of utilization is switched on by the heat carrier with the consumer on the condition of prior to the mentioned heat source energy removal from work lev els cogenerators and supply consumer recoverable thermal energy generated by the cogeneration station when the actual level of electric power generation. 2. Энергетический комплекс по п.1, отличающийся тем, что сетевая подстанция выполнена понижающей, подключена с высокой стороны к высоковольтной линии, например, с напряжением 35 кВ и оснащена не менее чем одним сетевым понижающим трансформатором, преимущественно масляным или сухим, обеспечивающим понижение напряжения предпочтительно не менее чем до 10 или 6 кВ, и распределительной шиной, подключенной с одной стороны через выключатель к сетевому понижающему трансформатору, а с другой стороны через пообъектные понижающие трансформаторы и выключатели подключены объекты потребителя и через другие выключатели - когенераторы станции.2. The energy complex according to claim 1, characterized in that the network substation is made step-down, connected from the high side to a high-voltage line, for example, with a voltage of 35 kV and equipped with at least one network step-down transformer, mainly oil or dry, providing undervoltage preferably not less than 10 or 6 kV, and a distribution bus connected on one side via a switch to a network step-down transformer and, on the other hand, through object-less step-down transformers and off switches are connected to consumer objects and through other switches - station cogenerators. 3. Энергетический комплекс по п.2, отличающийся тем, что потребитель энергии состоит из отдельных объектов, например, в том числе жилых зданий с электрическими или газовыми плитами, не менее чем одной поликлиники, торгового центра, учебного заведения, городской или районной котельной, водопроводной станции, причем упомянутые объекты или их группы снабжены трансформаторами, понижающими напряжение не менее чем до 0,4 кВ.3. The energy complex according to claim 2, characterized in that the energy consumer consists of individual objects, for example, including residential buildings with electric or gas stoves, at least one clinic, a shopping center, educational institution, city or district boiler house, water station, moreover, the mentioned objects or their groups are equipped with transformers that lower the voltage to at least 0.4 kV. 4. Энергетический комплекс по п.1, отличающийся тем, что потребитель содержит, по меньшей мере, один объект, например производственное предприятие типа хлебозавода, кондитерской фабрики, молокозавода, ресторанного комплекса, бытового сервисного комбината.4. The energy complex according to claim 1, characterized in that the consumer contains at least one object, for example, a manufacturing enterprise such as a bakery, confectionery, dairy, restaurant complex, domestic service plant. 5. Энергетический комплекс по п.1, отличающийся тем, что потребитель включает, по крайней мере, один нефтегазоперерабатывающий объект типа нефтеперерабатывающего газоконденсатного завода, предприятия предварительной или комплексной подготовки газа, газового, нефтегазового, газоконденсатного промысла.5. The energy complex according to claim 1, characterized in that the consumer includes at least one oil and gas processing facility, such as a gas refining gas condensate plant, enterprises for preliminary or complex gas treatment, gas, oil and gas, gas condensate production. 6. Энергетический комплекс по п.1, отличающийся тем, что потребитель содержит, по крайней мере, один машиностроительный объект типа авиационного, машиностроительного завода, судостроительной верфи, предприятия стройиндустрии, автомобильного комбината, автотранспортного, троллейбусного или железнодорожного сервисного комплекса.6. The energy complex according to claim 1, characterized in that the consumer contains at least one machine-building facility such as an aircraft, machine-building plant, shipyard, building industry enterprise, automobile plant, motor transport, trolleybus or railway service complex. 7. Энергетический комплекс по п.2, отличающийся тем, что снабжаемые электрической энергией упомянутый объект или объекты потребителя подключены через понижающие трансформаторы, например, с параметрами преобразования напряжения 6,0/0,4 или 10,0/0,4 кВ, а также через отдельные и/или групповые выключатели к распределительной шине сетевой подстанции, которая выполнена преимущественно понижающей, например, с параметрами понижения напряжения 35/6 кВ и мощностью 10000-150000 кВ·А.7. The energy complex according to claim 2, characterized in that the said object or consumer objects supplied with electric energy are connected via step-down transformers, for example, with voltage conversion parameters of 6.0 / 0.4 or 10.0 / 0.4 kV, and also through separate and / or group switches to the distribution bus network of the substation, which is made mainly lowering, for example, with voltage reduction parameters 35/6 kV and a capacity of 10000-150000 kV · A. 8. Энергетический комплекс по п.1, отличающийся тем, что когенерационная станция оснащена когенераторами, номинальная мощность которых определена с учетом работы в экстремальных условиях при отключенной сетевой подстанции и зависит от отношения минимальной мощности Nmin потребления энергии объектами потребителя, по крайней мере, для экстремального периода работы к общей мощности NОЭ когенераторов станции, покрывающей в том числе максимальную возможную нагрузку в сети для указанного и аналогичных периодов, при этом электрическая загрузка каждого когенератора от момента его включения до остановки принята не ниже допустимой минимальной долевой загрузки D, составляющей предпочтительно не менее 70% от номинальной мощности соответствующего когенератора станции.8. The energy complex according to claim 1, characterized in that the cogeneration station is equipped with cogenerators, the rated power of which is determined taking into account operation in extreme conditions when the network substation is turned off and depends on the ratio of the minimum power N min energy consumption by consumer objects, at least for extreme working period to total power N OE cogenerators station covering including the maximum possible load of said network and for similar periods, the electric Retrieve and each cogenerator from moment to stop its inclusion is not taken below the minimum permissible load share D, is preferably not less than 70% of the nominal capacity of the corresponding station cogenerator. 9. Энергетический комплекс по п.1, отличающийся тем, что когенерационная станция оснащена когенераторами, номинальная мощность которых определена с учетом работы в экстремальных условиях при отключенной сетевой подстанции и зависит от отношения минимальной мощности Nmin потребления энергии объектами потребителя, по крайней мере, для экстремального периода работы к общей мощности NОЭ когенераторов станции, покрывающей в том числе максимальную возможную нагрузку в сети для указанного и аналогичных периодов, при этом электрическая загрузка каждого когенератора от момента его включения до остановки принята не ниже допустимой минимальной долевой загрузки D, составляющей предпочтительно не менее 50% от номинальной мощности соответствующего когенератора станции.9. The energy complex according to claim 1, characterized in that the cogeneration station is equipped with cogenerators, the rated power of which is determined taking into account operation in extreme conditions with the network substation turned off and depends on the ratio of the minimum power N min energy consumption by consumer objects, at least for extreme working period to total power N OE cogenerators station covering including the maximum possible load of said network and for similar periods, the electric Retrieve and each cogenerator from moment to stop its inclusion is not taken below the minimum permissible load share D, is preferably at least 50% of the nominal capacity of the corresponding station cogenerator. 10. Энергетический комплекс по п.1, отличающийся тем, что когенерационная станция оснащена когенераторами, номинальная мощность которых определена с учетом работы в экстремальных условиях при отключенной сетевой подстанции и зависит от отношения минимальной мощности Nmin потребления энергии объектами потребителя, по крайней мере, для экстремального периода работы к общей мощности NОЭ когенераторов станции, покрывающей в том числе максимальную возможную нагрузку в сети для указанного и аналогичных периодов, при этом электрическая загрузка каждого когенератора от момента его включения до остановки принята не ниже допустимой минимальной долевой загрузки D, составляющей предпочтительно не менее 30% от номинальной мощности соответствующего когенератора станции.10. The energy complex according to claim 1, characterized in that the cogeneration station is equipped with cogenerators, the rated power of which is determined taking into account operation in extreme conditions when the network substation is turned off and depends on the ratio of the minimum power N min energy consumption by consumer objects, at least for the extreme period of operation to the total power N OE of the station cogenerators, including the maximum possible load in the network for the specified and similar periods, while the electric load each cogenerator, from the moment it is turned on to the stop, is adopted not lower than the permissible minimum share load D, which is preferably at least 30% of the rated power of the corresponding cogenerator of the station. 11. Энергетический комплекс по любому из пп.8-10, отличающийся тем, что при отношении минимальной мощности потребления в электрической сети потребителя Nmin для экстремального периода работы когенерационной станции при отключенной сетевой подстанции к общей мощности NОЭ когенераторов станции, удовлетворяющем условию Nmin/NОЭ≥D, для когенерационной станции минимально достаточен один рабочий когенератор при наличии в ее составе предпочтительно не менее одного дополнительного резервного когенератора такой же номинальной мощности.11. The energy complex according to any one of paragraphs.8-10, characterized in that with a ratio of the minimum power consumption in the consumer’s electric network N min for the extreme period of operation of the cogeneration station with the network substation turned off to the total power N OE of the station’s cogenerators satisfying the condition N min / N OE ≥D, for a cogeneration station at least one working cogenerator is sufficient if it contains preferably at least one additional backup cogenerator of the same nominal power. 12. Электроэнергетический комплекс по любому из пп.8-10, отличающийся тем, что при отношении минимальной мощности потребления в электрической сети потребителя Nmin для экстремального периода работы когенерационной станции при отключенной сетевой подстанции к общей мощности NОЭ когенераторов станции, удовлетворяющем условию Nmin/NОЭ≤D, когенерационная станция содержит не менее двух рабочих когенераторов, причем общее количество и суммарная мощность когенераторов станции принята покрывающей максимальную для указанного преимущественно среднестатистического экстремального периода работы, в том числе возможную пиковую нагрузку в электрической сети потребителя, при этом номинальная мощность, по меньшей мере, большей части когенераторов предпочтительно принята практически дробно-кратной общей мощности NОЭ рабочих когенераторов станции.12. The electric power complex according to any one of claims 8 to 10, characterized in that when the ratio of the minimum power consumption in the consumer’s electric network is N min for the extreme period of operation of the cogeneration station with the network substation turned off to the total power N OE of the station cogenerators satisfying the condition N min / N OE ≤D, cogeneration plant comprises at least two working cogenerators, the total number and the total power station cogenerators accepted maximum for said coating predominantly ednestatisticheskogo extreme period of operation, including the possible peak load in the electrical network user, the rated power of at least most of the cogenerators preferably adopted practically fractional multiple of the total capacity N OE cogenerators working station. 13. Энергетический комплекс по любому из пп.8-10, отличающийся тем, что когенерационная станция, исходя из условий экстремальной работы в периоды, связанные с отключением сетевой подстанции, оснащена, по меньшей мере, одним резервным когенератором номинальной мощностью не менее номинальной мощности, по меньшей мере, одного рабочего когенератора, предпочтительно преобладающего по указанному параметру в составе когенерационной станции.13. The energy complex according to any one of paragraphs.8-10, characterized in that the cogeneration station, based on the conditions of extreme operation during periods associated with the disconnection of the network substation, is equipped with at least one backup cogenerator with a rated power of at least rated power, at least one working cogenerator, preferably prevailing in the specified parameter in the composition of the cogeneration station. 14. Энергетический комплекс по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один когенератор станции содержит мотор-генератор, вырабатывающий электрическую и сопутствующую тепловую энергию за счет сжигания газового топлива.14. The energy complex according to claim 1, characterized in that at least one cogenerator of the station contains a motor generator that generates electrical and related thermal energy by burning gas fuel. 15. Энергетический комплекс по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один когенератор станции содержит мотор-генератор, вырабатывающий электрическую и сопутствующую тепловую энергию за счет сжигания жидкого топлива типа бензина, реактивного, дизельного, синтетического топлива типа метанола, растительных масел, нефти или мазута.15. The energy complex according to claim 1, characterized in that at least one cogenerator of the station contains a motor generator that generates electrical and related thermal energy by burning liquid fuel such as gasoline, jet, diesel, synthetic fuel such as methanol, vegetable oils, oil or fuel oil. 16. Энергетический комплекс по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один когенератор станции содержит мотор-генератор, вырабатывающий электрическую и сопутствующую тепловую энергию за счет сжигания твердого топлива типа угля, торфа, дров, отходов сельскохозяйственного производства.16. The energy complex according to claim 1, characterized in that at least one cogenerator of the station contains a motor generator that generates electrical and associated thermal energy by burning solid fuels such as coal, peat, firewood, agricultural waste. 17. Энергетический комплекс по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один когенератор станции содержит мотор-генератор, вырабатывающий электрическую и сопутствующую тепловую энергию за счет сжигания экологически чистого топлива, например водорода.17. The energy complex according to claim 1, characterized in that at least one cogenerator of the station contains a motor generator that generates electrical and related thermal energy by burning environmentally friendly fuels, such as hydrogen. 18. Энергетический комплекс по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один когенератор станции содержит мотор-генератор, вырабатывающий электрическую и сопутствующую тепловую энергию за счет универсального сжигания автономного с перенастройкой или в любом сочетании газообразного, жидкого и/или твердого топлива любых типов.18. The energy complex according to claim 1, characterized in that at least one cogenerator of the station contains a motor generator that generates electrical and associated thermal energy due to the universal combustion of an autonomous one with reconfiguration or in any combination of gaseous, liquid and / or solid fuel of any type. 19. Энергетический комплекс по п.1, отличающийся тем, что когенерационная станция содержит когенераторы, работающие на монотопливе, например на газе, или любых сочетаниях различных видов топлива.19. The energy complex according to claim 1, characterized in that the cogeneration station contains cogenerators operating on monofuel, such as gas, or any combination of various types of fuel. 20. Энергетический комплекс по п.1, отличающийся тем, что каждый когенератор станции имеет оснащенную выключателем линию разъемного подключения через указанный выключатель к распределительной шине сетевой подстанции с возможностью управляемого избирательного автономного подключения, по меньшей мере, по вырабатываемой им электроэнергии к электрической сети объектов потребителя при отключении указанной шины от понижающего сетевого трансформатора, для чего когенерационная станция оснащена системой контроля и управления выключателями когенераторов.20. The energy complex according to claim 1, characterized in that each cogenerator of the station has a disconnect line equipped with a switch through the switch to the distribution bus of the network substation with the option of controlled selective autonomous connection of at least the electricity generated by it to the electrical network of consumer objects when the specified bus is disconnected from the step-down mains transformer, for which the cogeneration station is equipped with a monitoring and control system for switches cogenerators. 21. Энергетический комплекс по п.1, отличающийся тем, что когенераторы выполнены в модульном исполнении и смонтированы в транспортабельных контейнерах, допускающих гибкое сочетание и образование объемно-планировочных композиций и выполнение указанной станции в приведенном выше диапазоне установочной мощности. 21. The energy complex according to claim 1, characterized in that the cogenerators are made in a modular design and are mounted in transportable containers that allow flexible combination and the formation of space-planning compositions and the performance of the specified station in the above range of installed capacity.
RU2008118429/09A 2008-05-12 2008-05-12 Electric power complex RU2353035C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008118429/09A RU2353035C1 (en) 2008-05-12 2008-05-12 Electric power complex

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008118429/09A RU2353035C1 (en) 2008-05-12 2008-05-12 Electric power complex

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2353035C1 true RU2353035C1 (en) 2009-04-20

Family

ID=41017935

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008118429/09A RU2353035C1 (en) 2008-05-12 2008-05-12 Electric power complex

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2353035C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2690008C1 (en) * 2014-09-04 2019-05-30 Итон Корпорейшн System and method of switching an electrical system to a backup power supply in case of power failure
RU2731874C1 (en) * 2020-02-05 2020-09-08 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Sectionalization point up to 1 kv, combined with metering station of electric power and control of electric power quality, control of quantity and time of voltage disconnection
RU2736542C1 (en) * 2020-03-19 2020-11-18 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Sectionalization point up to 1 kv combined with metering station of electric power and control of electric power quality, control of quantity and time of voltage disconnection
RU2769720C1 (en) * 2021-02-16 2022-04-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Орловский государственный аграрный университет имени Н.В. Парахина" Sectionalization and redundancy point, combined with electricity metering and power quality control point, control of amount and time of power outages

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2690008C1 (en) * 2014-09-04 2019-05-30 Итон Корпорейшн System and method of switching an electrical system to a backup power supply in case of power failure
RU2731874C1 (en) * 2020-02-05 2020-09-08 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Sectionalization point up to 1 kv, combined with metering station of electric power and control of electric power quality, control of quantity and time of voltage disconnection
RU2736542C1 (en) * 2020-03-19 2020-11-18 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Sectionalization point up to 1 kv combined with metering station of electric power and control of electric power quality, control of quantity and time of voltage disconnection
RU2769720C1 (en) * 2021-02-16 2022-04-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Орловский государственный аграрный университет имени Н.В. Парахина" Sectionalization and redundancy point, combined with electricity metering and power quality control point, control of amount and time of power outages

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Shahidehpour et al. Impact of natural gas infrastructure on electric power systems
Zareipour et al. Distributed generation: current status and challenges
JP2011182516A (en) Electric power supply and demand leveling system
Bozchalui et al. Optimal operation of commercial building microgrids using multi-objective optimization to achieve emissions and efficiency targets
RU2353035C1 (en) Electric power complex
CN103872702A (en) Main wiring structure of intelligent MG (microgrid) power distribution network
Chyong et al. Electricity and gas coupling in a decarbonised economy
RU2353036C1 (en) Method of consumer supply with electric power
RU2341857C1 (en) Electric power complex
Morozumi Overview of micro-grid research and development activities in Japan
KR101953570B1 (en) Thermoelectric composite grid model
Kumar et al. An overview of distributed generation in power sector
Tanaka et al. Energetic analyses of installing SOFC co-generation systems with EV charging equipment in Japanese cafeteria
RU83367U1 (en) ELECTRIC POWER COMPLEX (OPTIONS)
RU84165U1 (en) POWER COMPLEX
RU84164U1 (en) POWER COMPLEX
RU2353032C1 (en) Method of consumer supply with electric power
RU84166U1 (en) POWER COMPLEX
RU2353037C1 (en) Method of consumer supply with electric power
RU2353041C1 (en) Electric power complex
CN102790391A (en) Diesel oil power generation and gas triple-generation hybrid energy supply microgrid system and control method thereof
RU82950U1 (en) POWER COMPLEX
RU2353033C1 (en) Electric power complex
RU2353034C1 (en) Method of consumer supply with electric power
Weinmann Hydrogen-the flexible storage for electrical energy

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110513