RU2353037C1 - Method of consumer supply with electric power - Google Patents
Method of consumer supply with electric power Download PDFInfo
- Publication number
- RU2353037C1 RU2353037C1 RU2008118434/09A RU2008118434A RU2353037C1 RU 2353037 C1 RU2353037 C1 RU 2353037C1 RU 2008118434/09 A RU2008118434/09 A RU 2008118434/09A RU 2008118434 A RU2008118434 A RU 2008118434A RU 2353037 C1 RU2353037 C1 RU 2353037C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- power
- cogenerators
- consumer
- station
- supply
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники, а именно к способу снабжения потребителя электрической и сопутствующей тепловой энергией.The invention relates to the field of electrical engineering, and in particular to a method of supplying a consumer with electrical and associated thermal energy.
Известен способ снабжения потребителей электрической и сопутствующей тепловой энергией от теплоэлектроцентрали ТЭЦ (см., Политехнический словарь. М., Советская энциклопедия, 1980, стр.521).There is a method of supplying consumers with electric and associated thermal energy from the combined heat and power plant of a thermal power plant (see, Polytechnical Dictionary. M., Soviet Encyclopedia, 1980, p. 521).
Известны аналогичные по назначению способы снабжения потребителей электрической и сопутствующей тепловой энергией от атомных электростанций с реакторами на быстрых и медленных нейтронах (см., Г.Ф.Быстрицкий. Основы энергетики. М., Инфра-М, 2007, стр.113).Methods of supplying consumers with electric and associated thermal energy from nuclear power plants with fast and slow neutron reactors are known that are similar in purpose (see, G.F. Bystritsky. Fundamentals of Energy. M., Infra-M, 2007, p. 113).
Известны сетевые трансформаторные подстанции, которые поставляют потребителю электрическую энергию от объединенных сетей (RU №2240639, Н02В 5/00, 2003).Known network transformer substations that supply the consumer with electrical energy from integrated networks (RU No. 2240639, НВВ 5/00, 2003).
Известен энергетический комплекс в виде гидроэнергостанции, который вырабатывает 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 hydropower station that generates electric and thermal energy by separately operating turbine units (patent RU No. 2290531, F03B 13/00, 2004.11.15).
Известен способ снабжения потребителя от энергетического комплекса, содержащего, по меньшей мере, один когенератор, который вырабатывает электрическую энергию и имеет трубопроводы с горячей и холодной водой, которая при подаче потребителю смешивается посредством клапана (ЕР №1045127, 2000.10.18).A known method of supplying a consumer from an 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 by means of a valve (EP No. 1045127, 2000.10.18).
Однако указанным способам снабжения потребителя электрической и тепловой энергией 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 междугородного транспорта, лифтовых систем, городского тепло- и водоснабжения, остановкам производств с технологиями непрерывного действия, например металлоплавильных печей на предприятиях черной и цветной металлургии, перебоям в энергоснабжении учебных и медицинских центров, нарушению работы средств связи.However, the indicated methods of supplying the consumer with electric and thermal energy have inherent unavoidable shortcomings, which are the insufficient reliability of the operation of electric networks, as evidenced by the large disconnection of entire regions from the electricity supply that has swept through many countries, which led to great damage to the economy of these regions due to the shutdown of electric types of urban and intercity transport, elevator systems, urban heat and water supply, production shutdowns with technologists continuous operations, for example, metal-smelting furnaces at the enterprises of ferrous and non-ferrous metallurgy, interruptions in the power supply of educational and medical centers, and disruption of communication facilities.
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.
Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является создание способа энергоснабжения локального, регионального потребителя, при котором повышается надежность энергоснабжения при одновременном повышении КПД вырабатывающих и поставляющих электрическую энергию систем, а также снижается причиняемая авариями и отключениями сетевых источников убыточность 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, удаленными от крупных теплоэлектроцентралей АЭС и ГЭС на расстояния, делающие нерентабельным или технически недоступным снабжение их сопутствующей тепловой энергией, дополнительно вырабатываемой указанными источниками.The problem to which the present invention is directed is to create a method of power supply to a local, regional consumer, which increases the reliability of power supply while increasing the efficiency of the systems generating and supplying electric energy, as well as the loss caused by accidents and blackouts of network sources by the loss of electricity supplied to enterprises and other local consumers through the creation of reserve power sources, ensuring uninterrupted supply of electricity electricity, including in extreme emergencies on the network power supply lines, and more complete utilization of associated heat energy by consumer facilities during all periods of the annual cycle, primarily remote from large thermal power plants of nuclear power plants and hydroelectric power stations over distances that make it unprofitable or technically unavailable to supply them associated thermal energy, additionally generated by these sources.
Поставленная задача решается за счет того, что в способе энергоснабжения потребителя согласно изобретению снабжение имеющего объекты потребителя электрической энергией производят от внешней сетевой трансформаторной подстанции и параллельно подключенной к ней вырабатывающей без перетока во внешние сети электроэнергию когенерационной станции, оснащенной одним или группой когенераторов с системой утилизации сопутствующей тепловой энергии, при этом подачу энергии потребителю адаптируют к колебаниям текущей потребности в ней и ситуациям во внешних сетях, изменяя подаваемую мощность от максимальной до минимальной, а установочную мощность когенерационной станции, равную сумме номинальных мощностей когенераторов, формируют в интервале значений менее максимальной мощности внешней сетевой трансформаторной подстанции до минимальной мощности потребления электроэнергии указанным потребителем и используют ее в качестве резервной, непрерывно снабжающей часть объектов потребителя, для которых приоритетно необходим резерв в питании или непрерывность в электроснабжении, и не отключаемых от указанной когенерационной станции при отключениях внешней сетевой трансформаторной подстанции и подключенных к ней остальных объектов потребителя, при этом максимальную мощность потребления выделенной для приоритетного снабжения группы объектов потребителя принимают не выше установочной мощности когенерационной станции, кроме того, объекты потребителя снабжают тепловой энергией также от двух источников - внешнего, например котельной, и от когенерационной станции, причем последнее производят в режиме приоритетного перед первым из указанных источников отвода от системы утилизации сопутствующей тепловой энергии, образующейся при фактическом уровне выработки когенераторами электрической энергии.The problem is solved due to the fact that in the method of power supply to the consumer according to the invention, the supply of electrical energy to the consumer having the objects is produced from an external network transformer substation and simultaneously generating electricity to a cogeneration station without an overflow into external networks, equipped with one or a group of cogenerators with an associated disposal system thermal energy, while the energy supply to the consumer is adapted to fluctuations in the current demand for it and the situation to external networks, changing the supplied power from maximum to minimum, and the installed capacity of the cogeneration station equal to the sum of the rated powers of the cogenerators is formed in the range of values less than the maximum power of the external network transformer substation to the minimum power consumption by the specified consumer and use it as a backup, continuously supplying a part of consumer facilities, for which a reserve in power supply or continuity in power supply is a priority and, and not disconnected from the indicated cogeneration station when the external network transformer substation and other consumer objects connected to it are disconnected, while the maximum power consumption of the consumer objects allocated for priority supply is taken no higher than the installed capacity of the cogeneration station, in addition, the consumer objects provide heat energy also from two sources - external, such as a boiler room, and from a cogeneration station, the latter being produced in the priority mode much before the first of these sources of removal from the system of utilization of associated thermal energy generated at the actual level of generation of electric energy by cogenerators.
При этом снабжение объектов потребителя различной значимости по степени необходимого резервирования мощности для непрерывного снабжения практически в любых ситуациях, включая экстремальные, связанные с аварийным прекращением подачи энергии от внешней сетевой трансформаторной подстанции, могут производить при параллельном включении упомянутой сетевой подстанции и когенерационной станции, при этом внешняя сетевая трансформаторная подстанция содержит не менее одного понижающего сетевого трансформатора, подключенного через выключатель с понижающей стороны трансформатора к распределительной шине, которая выполнена из двух частей, разъемно электрически соединенных между собой через выключатель, причем к одной части распределительной шины, сообщенной через выключатель непосредственно с сетевым трансформатором с одной стороны, с другой стороны подключают группу объектов потребителя, которые в ситуации, связанной с отключением внешней сетевой трансформаторной подстанции, отключают от снабжения электроэнергией до возобновления нормальной подачи тока от упомянутой подстанции, а к другой части распределительной шины разъемно через выключатели подключают когенераторы станции и выделенную приоритетную группу объектов потребителя, для которых необходим резерв мощности и непрерывное снабжение электроэнергией, в том числе экстремальных ситуациях, связанных с отключением упомянутой подстанции, при этом максимальную потребляемую мощность объектов потребителя выделенной приоритетной группы принимают не превышающей установочной мощности когенераторов станции, а последнюю принимают в интервале значений менее максимальной мощности внешней трансформаторной сетевой подстанции до минимальной мощности потребления электроэнергии указанными объектами потребителя, причем для работы станции в нормальном режиме энергоснабжения объекты потребителя перед включением когенераторов в систему электроснабжения синхронизируют параметры вырабатываемого каждым когенератором электрического тока, в первую очередь, по фазе, напряжению и частоте с соответствующими параметрами тока, поступающего от внешней сетевой трансформаторной подстанции, и подключают все когенераторы к распределительной шине трансформатора упомянутой сетевой подстанции, выводят их, преимущественно, на постоянный режим работы с практически номинальной мощностью, равной в совокупности полной мощности когенерационной станции, при этом обеспечивают приоритетную подачу потребителю тока, вырабатываемого когенераторами станции.At the same time, the supply of consumer facilities of various importance in terms of the degree of necessary power reserve for continuous supply in almost any situation, including extreme ones associated with an emergency interruption in the supply of energy from an external network transformer substation, can be performed when the aforementioned network substation and cogeneration station are turned on in parallel, while the network transformer substation contains at least one step-down network transformer connected via a switch the lower side of the transformer to the distribution bus, which is made of two parts, electrically detachable interconnected via a switch, and to one part of the distribution bus communicated via a switch directly to the mains transformer on the one hand, on the other hand, connect a group of consumer objects that in a situation involving disconnection of an external network transformer substation, they are disconnected from the electricity supply until the normal current supply resumes from substation, and to the other part of the distribution bus, the cogenerators of the station and the selected priority group of consumer objects are detachably connected through switches to the power supply, for which a reserve of power and a continuous supply of electricity are necessary, including extreme situations associated with shutting down the said substation, while the maximum power consumption of objects the consumers of the selected priority group are accepted not exceeding the installed capacity of the station cogenerators, and the latter is taken in the interval less than the maximum power of the external transformer network substation to the minimum power consumption of electricity by the indicated consumer facilities, and for the station to operate in the normal power supply mode, the consumer's objects synchronize the parameters of the electric current generated by each cogenerator, first of all, in phase, voltage, and frequency with the corresponding parameters of the current coming from the external network transformer substation and, and connect all the cogenerators to the distribution bus of the transformer of the mentioned network substation, bring them mainly to constant operation with almost nominal power equal to the total gross power of the cogeneration station, while providing priority to the consumer with the current generated by the station cogenerators.
В экстремальном режиме при аварийном отключении внешней сетевой трансформаторной подстанции снабжение объектов потребителя могут производить от когенерационной станции, при этом отключают вторую часть распределительной шины от первой части выключателем, при этом энергию подают только на выделенную приоритетную группу объектов потребителя через заложенную в систему управления когенерационной станции программу управления работой когенераторов в экстремальном режиме, например при отключенной внешней сетевой трансформаторной подстанции, при этом программа учитывает текущие изменения потребляемой мощности и адаптирует к ним вырабатываемую когенераторами мощность, образуя сочетания из одновременно работающих когенераторов с суммарной номинальной либо фактически вырабатываемой мощностью, непревышающей текущей мощности потребления, путем выполнения операций автоматического подключения-отключения необходимого количества когенераторов при соблюдении условия обеспечения минимальной их загрузки, не ниже минимальной допустимой долевой загрузки D каждого из одновременно работающих когенераторов.In extreme mode, during an emergency shutdown of an external network transformer substation, the consumer's objects can be supplied from the cogeneration station, while the second part of the distribution bus is disconnected from the first part with a switch, while energy is supplied only to the selected priority group of consumer objects through the program laid down in the cogeneration station control system controlling the operation of cogenerators in extreme mode, for example, when the external network transformer sub is off generation, the program takes into account current changes in power consumption and adapts the power generated by cogenerators to them, forming a combination of simultaneously operating cogenerators with a total nominal or actually generated power that does not exceed the current consumption power, by performing automatic connection-disconnection of the required number of cogenerators, subject to the conditions ensuring their minimum load, not lower than the minimum permissible share load D of each of one temporarily working cogenerators.
Для обеспечения оптимального снабжения объектов потребителя в экстремальных ситуациях отключения внешней сетевой трансформаторной подстанции, например аварийного, когенерационную станцию могут оснащать когенераторами, номинальную мощность которых определяют исходя из условий их работы в экстремальных условиях, по отношению минимальной мощности Nmin потребления энергии объектами потребителя, по крайней мере, для экстремального периода работы, предпочтительно, среднестатистического, к общей мощности Nоэ когенераторов станции, которую формируют подбором количества и номинальной мощности когенераторов, в том числе покрывающей максимальную возможную нагрузку от текущей мощности потребления электроэнергии для указанного и аналогичных периодов, при этом обеспечивают загрузку каждого из работающих когенераторов по выработке электроэнергии от момента его включения до остановки не ниже допустимой минимальной долевой загрузки D, составляющей, предпочтительно, не менее 70% номинальной мощности соответствующего когенератора станции.To ensure optimal supply of consumer facilities in extreme situations, shutdowns of an external network transformer substation, for example emergency, can be equipped with cogenerators, the rated power of which is determined based on the conditions of their operation in extreme conditions, with respect to the minimum power N min of energy consumption by consumer objects, at least least for the extreme period of operation, preferably the average, to the total power N oe of the cogenerators of the station, Uyu form by selection of the number and rated power of cogenerators, including covering the maximum possible load from the current power consumption of electricity for the specified and similar periods, while ensuring the loading of each of the working cogenerators to generate electricity from the moment it is turned on to stop no lower than the permissible minimum share load D, constituting, preferably, at least 70% of the rated power of the corresponding cogenerator of the station.
Для обеспечения оптимального снабжения объектов потребителя в экстремальных ситуациях отключения внешней сетевой трансформаторной подстанции, например аварийного, когенерационную станцию могут оснащать когенераторами, номинальную мощность которых определяют исходя из условий их работы в экстремальных условиях, по отношению минимальной мощности Nmin потребления энергии объектами потребителя, по крайней мере, для экстремального периода работы, предпочтительно, среднестатистического, к общей мощности Nоэ когенераторов станции, которую формируют подбором количества и номинальной мощности когенераторов, в том числе покрывающей максимальную возможную нагрузку от текущей мощности потребления электроэнергии для указанного и аналогичных периодов, при этом обеспечивают загрузку каждого из работающих когенераторов по выработке электроэнергии от момента его включения до остановки не ниже допустимой минимальной долевой загрузки D, составляющей, предпочтительно, не менее 50% номинальной мощности соответствующего когенератора станции.To ensure optimal supply of consumer facilities in extreme situations, shutdowns of an external network transformer substation, for example emergency, can be equipped with cogenerators, the rated power of which is determined based on the conditions of their operation in extreme conditions, with respect to the minimum power N min of energy consumption by consumer objects, at least least for the extreme period of operation, preferably the average, to the total power N oe of the cogenerators of the station, Uyu form by selection of the number and rated power of cogenerators, including covering the maximum possible load from the current power consumption of electricity for the specified and similar periods, while ensuring the loading of each of the working cogenerators to generate electricity from the moment it is turned on to stop no lower than the permissible minimum share load D, constituting, preferably, not less than 50% of the rated power of the corresponding cogenerator of the station.
Для обеспечения оптимального снабжения потребителя в экстремальных ситуациях отключения внешней сетевой трансформаторной подстанции, например аварийного, когенерационную станцию могут оснащать когенераторами, номинальную мощность которых определяют исходя из условий их работы в экстремальных условиях, по отношению минимальной мощности Nmin потребления энергии объектами потребителя, по крайней мере, для экстремального периода работы, предпочтительно, среднестатистического, к общей мощности Nоэ когенераторов станции, которую формируют подбором количества и номинальной мощности когенераторов, в том числе покрывающей максимальную возможную нагрузку от текущей мощности потребления электроэнергии для указанного и аналогичных периодов, при этом обеспечивают загрузку каждого из работающих когенераторов по выработке электроэнергии от момента его включения до остановки не ниже допустимой минимальной долевой загрузки D, составляющей, предпочтительно, не менее 30% номинальной мощности соответствующего когенератора станции.To ensure optimal supply of the consumer in extreme situations, shutdowns of the external network transformer substation, for example emergency, the cogeneration station can be equipped with cogenerators, the rated power of which is determined based on the conditions of their operation in extreme conditions, with respect to the minimum power N min of energy consumption by consumer objects, at least , for the extreme period of operation, preferably the average, to the total power N oe of the cogenerators of the station, which comfort by selecting the number and rated power of cogenerators, including covering the maximum possible load from the current power consumption of electricity for the specified and similar periods, while ensuring the loading of each of the working cogenerators to generate electricity from the moment it is turned on to stop no lower than the permissible minimum share load D , constituting, preferably, not less than 30% of the rated power of the corresponding cogenerator of the station.
При отношении минимальной мощности потребления в электрической сети потребителя Nmin в режиме работы в среднестатистической экстремальной ситуации, преимущественно, в период отключения внешней сетевой трансформаторной подстанции, к общей мощности Nоэ когенераторов станции, удовлетворяющем условию Nmin/Nоэ≥D, когенерационную станцию могут оснащать одним рабочим когенератором и, предпочтительно, одним резервным когенератором такой же номинальной мощности.When the ratio of the minimum power consumption in the consumer’s electric network N min in the mode of operation in the average extreme situation, mainly during the period of disconnection of the external network transformer substation, to the total power N oe of the station cogenerators satisfying the condition N min / N oe ≥D, the cogeneration station can equip with one working cogenerator and, preferably, one backup cogenerator of the same rated power.
При отношении минимальной мощности потребления в электрической сети потребителя Nmin в режиме работы в среднестатистической экстремальной ситуации, преимущественно, в период отключения внешней сетевой трансформаторной подстанции, к общей мощности Nоэ когенераторов станции, удовлетворяющем условию Nmin/Nоэ≤D, когенерационную станцию могут оснащать не менее чем двумя рабочими когенераторами, причем общее количество и суммарную мощность устанавливают покрывающей максимальную, в том числе пиковую нагрузку в сети потребителя, характерную или возможную для среднестатистической продолжительности экстремальной ситуации, связанной с отключением данной подстанции, при этом номинальную мощность, по меньшей, мере каждого из большей части когенераторов, определяемую в том числе в учетом обеспечения бесперебойной работы в упомянутых экстремальных ситуациях, принимают, предпочтительно, практически дробнократной общей мощности Nоэ рабочих когенераторов станции.When the ratio of the minimum power consumption in the consumer’s electric network N min in the operating mode in the average statistical extreme situation, mainly during the period of disconnection of the external network transformer substation, to the total power N oe of the station cogenerators satisfying the condition N min / N oe ≤D, the cogeneration station can equip with at least two working cogenerators, and the total number and total power set covering the maximum, including peak load in the consumer’s network, is characteristic or possible for the average duration of the extreme situation associated with the shutdown of this substation, while the rated power of at least each of the largest part of the cogenerators, determined, inter alia, taking into account the uninterrupted operation in the mentioned extreme situations, is preferably almost fractional total power N oe working station cogenerators.
Когенерационную станцию при любом числе комплектующих ее рабочих когенераторов из условия обеспечения бесперебойной работы в экстремальных ситуациях могут оснащать, по меньшей мере, одним резервным когенератором номинальной мощностью, соответствующей, по меньшей мере, номинальной мощности одного рабочего когенератора, предпочтительно, преобладающего по указанному параметру типа в составе когенерационной станции.The cogeneration station, for any number of working cogenerators that can be equipped with it, in order to ensure uninterrupted operation in extreme situations, can be equipped with at least one standby cogenerator with a rated power corresponding to at least the rated power of one working cogenerator, preferably prevailing in the specified type composition of the cogeneration station.
Когенерационную станцию могут оснащать, по меньшей мере, частично когенераторами, каждый из которых может содержать моторгенератор, вырабатывающий электрическую и сопутствующую тепловую энергию за счет сжигания топливного газа.The cogeneration station can be equipped, at least in part, with cogenerators, each of which can contain a motor generator that generates electrical and associated thermal energy by burning fuel gas.
Когенерационную станцию могут оснащать, по меньшей мере, частично когенераторами, каждый из которых содержит моторгенератор, вырабатывающий электрическую и сопутствующую тепловую энергию за счет сжигания жидкого топлива типа бензина, реактивного, дизельного, синтетического топлива типа метанола, растительных масел, нефти или мазута.A cogeneration station can be equipped, at least in part, with cogenerators, each of which contains 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.
Когенерационную станцию могут оснащать, по меньшей мере, частично когенераторами, каждый из которых содержит моторгенератор, вырабатывающий электрическую и сопутствующую тепловую энергию за счет сжигания твердого топлива типа угля, торфа, дров, отходов сельскохозяйственного производства.A cogeneration station can be equipped, at least partially, with cogenerators, each of which contains a motor generator that generates electrical and associated thermal energy by burning solid fuels such as coal, peat, firewood, and agricultural waste.
Когенерационную станцию могут оснащать, по меньшей мере, частично когенераторами, каждый из которых содержит моторгенератор, вырабатывающий электрическую и сопутствующую тепловую энергию за счет сжигания экологически чистого топлива, например водорода.A cogeneration station can be equipped, at least in part, with cogenerators, each of which contains a motor generator that generates electrical and associated thermal energy by burning environmentally friendly fuels, such as hydrogen.
Когенерационную станцию могут оснащать, по меньшей мере, частично когенераторами, каждый из которых содержит моторгенератор, вырабатывающий электрическую и сопутствующую тепловую энергию за счет сжигания отдельных видов монотоплива с перенастройкой системы сжигания или использования для выработки указанных видов энергии различных сочетаний газообразного, жидкого и/или твердого топлива любых типов.The cogeneration station can be equipped, at least in part, with cogenerators, each of which contains a motor generator that generates electrical and associated thermal energy by burning certain types of monofuel with reconfiguring the combustion system or using various combinations of gaseous, liquid and / or solid to generate these types of energy fuel of any type.
Для запитки объектов потребителя электроэнергией, вырабатываемой на когенерационной станции, каждый когенератор могут разъемно подключать через оснащенную выключателем линию к распределительной шине сетевой подстанции с возможностью управляемого избирательного автономного подключения-отключения от снабжения потребителя вырабатываемой энергией, необходимого в режиме работы при выключенной внешней сетевой трансформаторной подстанции, причем указанные операции с задействованием или отключением когенераторов осуществляют автоматически с помощью системы контроля и управления выключателями когенераторов.To power consumer objects with electricity generated at the cogeneration station, each cogenerator can be plug-in via a line equipped with a switch to the distribution bus of a network substation with the possibility of controlled selective autonomous connection-disconnection from supplying the consumer with generated energy, which is necessary in operation when the external network transformer substation is turned off, moreover, these operations with the activation or deactivation of cogenerators are carried out automatically using the monitoring and control system for cogenerator circuit breakers.
Когенераторы могут поставлять и монтировать в составе когенерационной станции в модульном исполнении в транспортабельных контейнерах, допускающих гибкое сочетание и образование различных объемно-планировочных композиций на предварительно подготовленной площадке, в том числе открытого типа, с возможность последующей работы смонтированных когенераторов в диапазоне температур наружного воздуха от -60°С до +50°С.Cogenerators can be supplied and mounted as a part of a cogeneration station in a modular design in transportable containers, allowing flexible combination and the formation of various space-planning compositions on a pre-prepared site, including an open type, with the possibility of subsequent operation of mounted cogenerators in an outdoor temperature range from - 60 ° С to + 50 ° С.
Технический результат, достигаемый приведенной совокупностью признаков, заключается в повышении надежности снабжения объектов потребителя электроэнергией в аварийных ситуациях, возникающих при сбое или отключении энергоснабжения от внешних сетевых трансформаторных подстанций у приоритетных потребителей, к которым относятся жизненно важные объекты лечебно-оздоровительного комплекса, промышленные предприятия непрерывного рабочего цикла, за счет параллельного подключения к сетевой подстанции когенерационной станции, образованной, по крайней мере, одним или группой когенераторов, которые работают с сетевой подстанцией совместно, синхронно, подстраиваясь под параметры сети в ситуациях падения мощности потребления энергии и отключения от сетевой станции при авариях с частичным резервированием мощностей электроэнергетического комплекса, для чего вводится распределительная шина, к которой через задействованный при авариях выключатель присоединяются приоритетные объекты потребителя и когенераторы, причем мощность когенерационной станции не должна превышать минимальную мощность потребления, кроме того, при использовании данного решения снижается себестоимость вырабатываемой энергии, срок окупаемости электроэнергетический комплекса 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 given set of features is to increase the reliability of supplying consumer facilities with electricity in emergency situations arising from a failure or disconnection of power supply from external network transformer substations at priority consumers, which include vital facilities of a health-improving complex, industrial enterprises of a continuous worker cycle, due to the parallel connection to the network substation of the cogeneration station, formed at least one or a group of cogenerators that work together with the network substation, synchronously, adjusting to the network parameters in situations of falling power consumption and disconnecting from the network station in accidents with partial redundancy of the electric power complex capacities, for which a distribution bus is introduced, to which through the switch involved in accidents, priority consumer objects and cogenerators are connected, and the power of the cogeneration station should not exceed minimum consumption power, in addition, when using this solution, the cost of generated energy decreases, the payback period of the electric power 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 work of cogenerators, while the implementation of the features of this solution provides improved ecologists parameters by reducing the level of harmful emissions into the atmosphere, including greenhouse gases, which are the cause of greenhouse effects, which positively affects the overall infrastructure of the urban environment.
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 без перетока вырабатываемой электроэнергии во внешние электрические сети;figure 1 shows a diagram of a power complex with parallel connection of a cogeneration station to an external network transformer substation without overflow of generated electricity into external electric networks;
на фиг.2 - схема отбора тепла от когенератора.figure 2 - diagram of the selection of heat from the cogenerator.
В способе энергоснабжения потребителя снабжение имеющего объекты 1 потребителя электрической энергией производят от внешней сетевой трансформаторной подстанции 2 и параллельно подключенной к ней вырабатывающей без перетока во внешние сети электроэнергию когенерационной станции 3, оснащенной одним или группой когенераторов 4 с системой 5 утилизации сопутствующей тепловой энергии. Подачу энергии объектам 1 потребителя адаптируют к колебаниям текущей потребности в ней и ситуациям во внешних сетях, изменяя подаваемую мощность от максимальной до минимальной. Установочную мощность когенерационной станции 3, равную сумме номинальных мощностей когенераторов 4, формируют в интервале значений менее максимальной мощности внешней сетевой трансформаторной подстанции до минимальной мощности потребления электроэнергии указанным потребителем и используют ее в качестве резервной для непрерывного снабжения части 6 объектов 1 потребителя, для которых приоритетно необходим резерв в питании или непрерывность в электроснабжении и не отключаемых от указанной когенерационной станции 3 при отключениях внешней сетевой трансформаторной подстанции 2, и подключенных к ней остальных объектов 1 потребителя. Максимальную мощность потребления выделенной для приоритетного снабжения группы 6 объектов 1 потребителя принимают не выше установочной мощности когенерационной станции 3.In the method of supplying the consumer with electricity, the consumer having the objects 1 is supplied with electric energy from an external network transformer substation 2 and simultaneously generating electricity from a cogeneration station 3 without any overflow into external networks, equipped with one or a group of cogenerators 4 with a system for utilizing the accompanying
Объекты 1 потребителя снабжают тепловой энергией также от двух источников - внешнего, например котельной (на чертежах не показано), и от когенерационной станции 3, причем последнее производят в режиме приоритетного перед первым из указанных источников отвода от системы 5 утилизации сопутствующей тепловой энергии, выделенной в когенераторах 4 при фактическом уровне выработки электрической энергии.Consumer objects 1 also supply thermal energy from two sources - external, for example, a boiler room (not shown in the drawings), and from a cogeneration station 3, the latter being produced in priority mode before the first of the indicated sources of removal from the
Снабжение объектов 1 потребителя различной значимости по степени необходимого резервирования мощности для непрерывного снабжения и нормального режима эксплуатации производят при параллельном включении внешней сетевой транформаторной подстанции 2 и когенерационной станции 3. Упомянутая подстанция 2 содержит не менее одного понижающего сетевого трансформатора 7, подключенного через выключатель 8 с понижающей стороны трансформатора 7 к распределительной шине 9. Распределительная шина 9 выполнена из двух частей 10, 11, разъемно электрически соединенных между собой через выключатель 12. К одной части 10 распределительной шины 9, сообщенной через выключатель 8 непосредственно с сетевым трансформатором 7 с одной стороны, с другой стороны через пообъектные понижающие трансформаторы 13 и выключатели 14 подключают неприоритетную группу 15 объектов 1 потребителя, которые в ситуации, связанной с отключением внешней сетевой трансформаторной подстанции, отключают от снабжения электроэнергией до возобновления нормальной подачи тока от упомянутой подстанции 2. К другой части 11 распределительной шины 9 разъемно через выключатели 16 подключают когенераторы 4 станции 3 и через выключатели 17 и пообъектные понижающие трансформаторы 18 выделенную приоритетную группу 6 объектов 1 потребителя, для которых необходим резерв мощности и непрерывное снабжение электроэнергией, в том числе экстремальных ситуациях, связанных с отключением упомянутой подстанции 2. Максимальную потребляемую мощность объектов 1 потребителя выделенной приоритетной группы 6 принимают не превышающей установочной мощности когенераторов 4 станции 3, а последнюю принимают в интервале значений менее максимальной мощности внешней трансформаторной сетевой подстанции 2 до минимальной мощности потребления электроэнергии указанными объектами 1 потребителя. Для работы станции 3 в нормальном режиме энергоснабжения объектов 1 потребителя перед включением когенераторов 4 в систему электроснабжения синхронизируют параметры вырабатываемого каждым когенератором 4 электрического тока, в первую очередь, по фазе, напряжению и частоте с соответствующими параметрами тока, поступающего от внешней сетевой трансформаторной подстанции 2, и подключают все когенераторы 4 к распределительной шине 9 упомянутой подстанции 2, выводят их, преимущественно, на постоянный режим работы с практически номинальной мощностью, равной в совокупности полной мощности когенерационной станции 3, при этом обеспечивают приоритетную подачу потребителю тока, вырабатываемого когенераторами 4 станции 3.The supply of consumer objects 1 of varying significance according to the degree of required power backup for continuous supply and normal operation is carried out with the parallel connection of an external network transformer substation 2 and cogeneration station 3. The mentioned substation 2 contains at least one step-down network transformer 7 connected through a switch 8 with a step-down switch side of the transformer 7 to the distribution bus 9. The distribution bus 9 is made of two parts 10, 11, detachably electric interconnected via a switch 12. To one part 10 of the distribution bus 9, communicated through the switch 8 directly to the mains transformer 7 on the one hand, on the other hand, through the object-less step-down transformers 13 and switches 14, a non-priority group 15 of consumer objects 1 is connected, which in a situation associated with the shutdown of the external network transformer substation, disconnect from the electricity supply until the normal current supply resumes from the mentioned substation 2. To another part 11 of the field bus 9 are detachably connected through the switches 16 to the cogenerators 4 of the station 3 and through the switches 17 and the object-less step-down transformers 18 a selected priority group of 6 consumer objects 1, for which a power reserve and continuous supply of electricity are necessary, including extreme situations associated with shutting down the mentioned substation 2. The maximum power consumption of objects 1 of the consumer of the selected priority group 6 is taken not exceeding the installed capacity of the cogenerators 4 stations 3, and the last It takes a range of values less than the outer maximum power transformer substation network 2 to the minimum power consumption of electricity specified objects 1 consumer. To operate station 3 in the normal mode of power supply to consumer objects 1, before switching on the cogenerators 4 into the power supply system, the parameters of the electric current generated by each cogenerator 4 are synchronized, first of all, in phase, voltage and frequency, with the corresponding parameters of the current coming from the external network transformer substation 2, and connect all the cogenerators 4 to the distribution bus 9 of the mentioned substation 2, bring them mainly to a constant mode of operation with almost nominal NOSTA equal collectively full power cogeneration station 3, while providing a priority supply of current to the consumer generated cogenerator station 4 3.
В экстремальном режиме при аварийном отключении внешней сетевой трансформаторной подстанции 2 снабжение объектов 1 потребителя производят от когенерационной станции 3, при этом отключают вторую часть 11 распределительной шины 9 от первой части 10 выключателем 12. Энергию подают только на выделенную приоритетную группу 6 объектов 1 потребителя через заложенную в систему управления когенерационной станции 3 программу управления работой когенераторов 4 в экстремальном режиме, например при отключенной упомянутой подстанции. Программа учитывает текущие изменения потребляемой мощности и адаптирует к ним вырабатываемую когенераторами 4 мощность, образуя сочетания из одновременно работающих когенераторов 4 с суммарной номинальной либо фактически вырабатываемой мощностью, не превышающей текущей мощности потребления путем выполнения операций автоматического подключения-отключения необходимого количества указанных когенераторов 4 при соблюдении условия обеспечения минимальной их загрузки, не ниже минимальной допустимой долевой загрузки D каждого из одновременно работающих когенераторов 4.In extreme mode, during an emergency shutdown of the external network transformer substation 2, the supply of consumer objects 1 is carried out from the cogeneration station 3, while the second part 11 of the distribution bus 9 is disconnected from the first part 10 with switch 12. Energy is supplied only to the selected priority group 6 of consumer objects 1 through to the control system of the cogeneration station 3, a program for controlling the operation of the cogenerators 4 in extreme mode, for example, when the mentioned substation is turned off. The program takes into account current changes in power consumption and adapts the power generated by cogenerators 4 to them, forming combinations of simultaneously operating cogenerators 4 with a total nominal or actually generated power not exceeding the current power consumption by performing automatic connection-disconnection operations of the required number of specified cogenerators 4, subject to the conditions ensuring their minimum load, not lower than the minimum permissible share load D of each of one Yemen working cogenerators 4.
Для обеспечения оптимального снабжения объектов 1 потребителя в экстремальных ситуациях отключения внешней сетевой трансформаторной подстанции 2, например аварийного, когенерационную станцию 3 оснащают когенераторами 4, номинальную мощность которых определяют исходя из условий их работы в экстремальных условиях по отношению минимальной мощности Nmin потребления энергии объектами 1 потребителя, по крайней мере, для экстремального периода работы, предпочтительно, среднестатистического, к общей мощности Nоэ когенераторов 4 станции 3, которую формируют подбором количества и номинальной мощности когенераторов 4, в том числе покрывающей максимальную возможную нагрузку от текущей мощности потребления электроэнергии для указанного и аналогичных периодов, при этом обеспечивают загрузку каждого из работающих когенераторов по выработке электроэнергии от момента его включения до остановки не ниже допустимой минимальной долевой загрузки D, составляющей, предпочтительно, не менее 70% номинальной мощности соответствующего когенератора 4 станции 3.To ensure optimal supply of consumer objects 1 in extreme situations, shutdowns of the external network transformer substation 2, for example emergency, the cogeneration station 3 is equipped with cogenerators 4, the rated power of which is determined based on the conditions of their operation in extreme conditions with respect to the minimum power N min energy consumption by consumer objects 1 at least for the extreme period of operation, preferably the average, to the total power N oe of cogenerators 4 stations 3, which the rue is formed by selecting the number and rated power of cogenerators 4, including covering the maximum possible load from the current power consumption of electricity for the specified and similar periods, while ensuring that each of the working cogenerators to generate electricity from the moment it is turned on to stop is not lower than the permissible minimum loading D, which is preferably not less than 70% of the rated power of the corresponding cogenerator 4 of station 3.
Для обеспечения оптимального снабжения объектов 1 потребителя в экстремальных ситуациях отключения внешней сетевой трансформаторной подстанции 2, например аварийного, когенерационную станцию 3 оснащают когенераторами 4, номинальную мощность которых определяют исходя из условий их работы в экстремальных условиях по отношению минимальной мощности Nmin потребления энергии объектами 1 потребителя, по крайней мере, для экстремального периода работы, предпочтительно, среднестатистического, к общей мощности Nоэ когенераторов 4 станции 3, которую формируют подбором количества и номинальной мощности когенераторов 4, в том числе покрывающей максимальную возможную нагрузку от текущей мощности потребления электроэнергии для указанного и аналогичных периодов, при этом обеспечивают загрузку каждого из работающих когенераторов по выработке электроэнергии от момента его включения до остановки не ниже допустимой минимальной долевой загрузки D, составляющей, предпочтительно, не менее 50% номинальной мощности соответствующего когенератора 4 станции 3.To ensure optimal supply of consumer objects 1 in extreme situations, shutdowns of the external network transformer substation 2, for example emergency, the cogeneration station 3 is equipped with cogenerators 4, the rated power of which is determined based on the conditions of their operation in extreme conditions with respect to the minimum power N min energy consumption by consumer objects 1 at least for the extreme period of operation, preferably the average, to the total power N oe of cogenerators 4 stations 3, which the rue is formed by selecting the number and rated power of cogenerators 4, including covering the maximum possible load from the current power consumption of electricity for the specified and similar periods, while ensuring that each of the working cogenerators to generate electricity from the moment it is turned on to stop is not lower than the permissible minimum loading D, which is preferably at least 50% of the rated power of the corresponding cogenerator 4 of station 3.
Для обеспечения оптимального снабжения объектов 1 потребителя в экстремальных ситуациях отключения внешней сетевой трансформаторной подстанции 2, например аварийного, когенерационную станцию 3 оснащают когенераторами 4, номинальную мощность которых определяют исходя из условий их работы в экстремальных условиях по отношению минимальной мощности Nmin потребления энергии объектами 1 потребителя, по крайней мере, для экстремального периода работы, предпочтительно, среднестатистического, к общей мощности Nоэ когенераторов 4 станции 3, которую формируют подбором количества и номинальной мощности когенераторов 4, в том числе покрывающей максимальную возможную нагрузку от текущей мощности потребления электроэнергии для указанного и аналогичных периодов, при этом обеспечивают загрузку каждого из работающих когенераторов по выработке электроэнергии от момента его включения до остановки не ниже допустимой минимальной долевой загрузки D, составляющей, предпочтительно, не менее 30% номинальной мощности соответствующего когенератора 4 станции 3.To ensure optimal supply of consumer objects 1 in extreme situations, shutdowns of the external network transformer substation 2, for example emergency, the cogeneration station 3 is equipped with cogenerators 4, the rated power of which is determined based on the conditions of their operation in extreme conditions with respect to the minimum power N min energy consumption by consumer objects 1 at least for the extreme period of operation, preferably the average, to the total power N oe of cogenerators 4 stations 3, which the rue is formed by selecting the number and rated power of cogenerators 4, including covering the maximum possible load from the current power consumption of electricity for the specified and similar periods, while ensuring that each of the working cogenerators to generate electricity from the moment it is turned on to stop is not lower than the permissible minimum loading D, preferably comprising at least 30% of the rated power of the corresponding cogenerator 4 of station 3.
При отношении минимальной мощности потребления в электрической сети потребителя Nmin в режиме работы в среднестатистической экстремальной ситуации, преимущественно в период отключения внешней сетевой трансформаторной подстанции 2, к общей мощности Nоэ когенераторов 4 станции 3, удовлетворяющем условию Nmin/Nоэ≥D, когенерационную станцию 3 оснащают одним рабочим когенератором и, предпочтительно, одним резервным когенератором такой же номинальной мощности.When the ratio of the minimum power consumption in the consumer’s electric network N min in the operating mode in the average extreme situation, mainly during the period of disconnection of the external network transformer substation 2, to the total power N oe of cogenerators 4 of station 3, satisfying the condition N min / N oe ≥D, cogeneration Station 3 is equipped with one working cogenerator and, preferably, one backup cogenerator of the same rated power.
При отношении минимальной мощности потребления в электрической сети потребителя Nmin в режиме работы в среднестатистической экстремальной ситуации, преимущественно в период отключения внешней сетевой трансформаторной подстанции 2, к общей мощности Nоэ когенераторов 4 станции 3, удовлетворяющем условию Nmin/Nоэ≤D, когенерационную станцию 3 оснащают не менее чем двумя рабочими когенераторами, причем общее количество и суммарную мощность устанавливают покрывающей максимальную, в том числе пиковую нагрузку в сети объектов потребителя, характерную или возможную для среднестатистической продолжительности экстремальной ситуации, связанной с отключением данной подстанции, при этом номинальную мощность, по меньшей мере, каждого из большей части когенераторов, определяемую в том числе с учетом обеспечения бесперебойной работы в упомянутых экстремальных ситуациях, принимают, предпочтительно, практически дробнократной общей мощности Nоэ рабочих когенераторов станции.When the ratio of the minimum power consumption in the consumer’s electric network N min in the operating mode in the average extreme situation, mainly during the period of disconnection of the external network transformer substation 2, to the total power N oe of cogenerators 4 of station 3, satisfying the condition N min / N oe ≤D, cogeneration Station 3 is equipped with at least two working cogenerators, and the total number and total power are set to cover the maximum, including peak load in the network of consumer facilities, which is possible or possible for the average duration of the extreme situation associated with the shutdown of this substation, while the rated power of at least each of the majority of the cogenerators, determined including taking into account the smooth operation in the mentioned extreme situations, is preferably preferably fractionated total power N oe working station cogenerators.
Когенерационную станцию 3 при любом числе комплектующих ее рабочих когенераторов из условия обеспечения бесперебойной работы в экстремальных ситуациях оснащают, по меньшей мере, одним резервным когенератором номинальной мощностью, соответствующей, по меньшей мере, номинальной мощности одного рабочего когенератора, предпочтительно, преобладающего по указанному параметру типа в составе когенерационной станции.The cogeneration station 3 is equipped with at least one standby cogenerator with a rated power corresponding to at least the rated power of one working cogenerator, preferably prevailing in type composition of the cogeneration station.
Когенерационную станцию 3 оснащают, по меньшей мере, частично когенераторами 4, каждый из которых содержит моторгенератор 19, вырабатывающий электрическую и сопутствующую тепловую энергию за счет сжигания топливного газа.The cogeneration station 3 is equipped, at least in part, with cogenerators 4, each of which contains a
Когенерационную станцию 3 оснащают, по меньшей мере, частично когенераторами 4, каждый из которых содержит моторгенератор 19, вырабатывающий электрическую и сопутствующую тепловую энергию за счет сжигания жидкого топлива типа бензина, реактивного, дизельного, синтетического топлива типа метанола, растительных масел, нефти или мазута.Cogeneration station 3 is equipped, at least in part, with cogenerators 4, each of which contains a
Когенерационную станцию 3 оснащают, по меньшей мере, частично когенераторами 4, каждый из которых содержит моторгенератор 19, вырабатывающий электрическую и сопутствующую тепловую энергию за счет сжигания твердого топлива типа угля, торфа, дров, отходов сельскохозяйственного производства.The cogeneration station 3 is equipped, at least in part, with cogenerators 4, each of which contains a
Когенерационную станцию 3 оснащают, по меньшей мере, частично когенераторами 4, каждый из которых содержит моторгенератор 19, вырабатывающий электрическую и сопутствующую тепловую энергию за счет сжигания экологически чистого топлива, например водорода.Cogeneration station 3 is equipped, at least in part, with cogenerators 4, each of which contains a
Когенерационную станцию 3 оснащают, по меньшей мере, частично когенераторами 4, каждый из которых содержит моторгенератор 19, вырабатывающий электрическую и сопутствующую тепловую энергию за счет сжигания отдельных видов монотоплива с перенастройкой системы сжигания или использования для выработки указанных видов энергии различных сочетаний газообразного, жидкого и/или твердого топлива любых типов.Cogeneration station 3 is equipped, at least in part, with cogenerators 4, each of which contains a
Для запитки объектов 1 потребителя электроэнергией, вырабатываемой на когенерационной станции 3, каждый когенератор 4 разъемно подключают через оснащенную выключателем 16 линию к распределительной шине 9 сетевой подстанции 2 с возможностью управляемого избирательного автономного подключения-отключения от снабжения потребителя вырабатываемой энергией, необходимого в режиме работы при выключенной внешней сетевой трансформаторной подстанции 2, причем указанные операции с задействованием или отключением когенераторов 4 осуществляют автоматически с помощью системы 20 контроля и управления выключателями 16 когенераторов 4.To power the consumer’s objects 1 with electricity generated at the cogeneration station 3, each cogenerator 4 is detachably connected via a line 16 equipped with a switch 16 to the distribution bus 9 of the network substation 2 with the possibility of controlled selective autonomous connection-disconnection from the consumer’s supply of generated energy, necessary in the operation mode when the power is off external network transformer substation 2, and these operations with the activation or shutdown of the cogenerators 4 carry out automatic automatically using the system 20 for monitoring and controlling the switches 16 of the cogenerators 4.
Система 5 утилизации сопутствующей тепловой энергии состоит из котла-утилизатора 21 выхлопных газов моторгенератора 19, утилизационного теплообменника 22, отводящего тепло от моторгенератора 19, и аварийного радиатора 23.The associated heat
Когенераторы 4 поставляют и монтируют в составе когенерационной станции в модульном исполнении в транспортабельных контейнерах, допускающих гибкое сочетание и образование различных объемно-планировочных композиций на предварительно подготовленной площадке, в том числе открытого типа с возможность последующей работы смонтированных когенераторов в диапазоне температур наружного воздуха от -60°С до +50°С.Cogenerators 4 are supplied and mounted as a part of a cogeneration station in a modular design in transportable containers that allow flexible combination and the formation of various space-planning compositions on a previously prepared site, including open type with the possibility of subsequent operation of mounted cogenerators in an outdoor temperature range of -60 ° C to + 50 ° C.
Способ реализуют следующим образом.The method is implemented as follows.
Когенерационную станцию 3 выполняют с частичным резервированием мощностей в объеме от равного минимальной мощности потребления электроэнергией до непревышающего максимальной мощности потребления электроэнергии в расчетные циклически повторяющиеся периоды времени, при этом когенераторы 4 станции 3 параллельно подключают к распределительной шине 9 сетевой трансформаторной подстанции 2 без возможности перетока вырабатываемой когенерационной станцией 3 электрической энергией во внешние сети. В нормальном режиме эксплуатации все объекты 1 потребителя получают электроэнергию от когенераторов 4 станции 3 и от внешней электрической сети, при этом когенераторы 4 работают с номинальной мощностью до тех пор, пока текущая мощность потребления электроэнергии объектами 1 потребителя не упадет ниже уровня суммарной номинальной мощности когенераторов 4. Если текущая мощность потребления электроэнергии становится ниже указанного уровня, автоматика последовательно отключает необходимое количество когенераторов 4. При возрастании мощности потребления осуществляют последовательное автоматическое включение когенераторов 4, необходимых для компенсации возникающего дефицита электроэнергии для покрытия его в первую очередь электроэнергией, вырабатываемой когенераторами 4.Cogeneration station 3 is performed with partial reservation of capacities in the amount from equal to the minimum power consumption of electricity to non-exceeding maximum power of electricity consumption in the calculated cyclically repeated periods of time, while the cogenerators 4 of station 3 are connected in parallel to the distribution bus 9 of the network transformer substation 2 without the possibility of overflow of the generated cogeneration station 3 electric energy to external networks. In normal operation, all objects 1 of the consumer receive electricity from cogenerators 4 stations 3 and from an external electrical network, while the cogenerators 4 operate with rated power until the current power consumption of electricity by objects 1 of the consumer falls below the level of the total rated power of cogenerators 4 . If the current power consumption drops below the specified level, the automation sequentially turns off the required number of cogenerators 4. With increasing power The consumption modes carry out sequential automatic switching on of the cogenerators 4, which are necessary to compensate for the arising shortage of electricity in order to cover it primarily with electricity generated by the cogenerators 4.
В экстремальной ситуации при отключении сетевого питания, если когенераторы 4 не могут обеспечить текущей мощности потреблении электроэнергии все объекты 1 потребителя, включая неприоритетные по условиям снабжения электроэнергией, то выключателем 12 отключают часть 10 распределительной шины 9 с подсоединенными к ней неприоритетной группой 15 объектов 1 потребителя. Когенерационная станция 3 продолжает работать с номинальной мощностью когенераторов 4, обеспечивая прежде всего электроэнергией подключенную ко второй части 11 распределительной шины 9 вместе с когенераторами 4 приоритетную группу 6 объектов 1 потребителя, требующих непрерывного снабжения электроэнергией. При падении текущей мощности потребления ниже суммарной номинальной мощности когенераторов 4 производят автоматическое отключение необходимого числа когенераторов 4 с их последующим автоматическим включением при возрастании мощности потребления электроэнергии. Одновременно по трубопроводам теплоснабжения подают объектам 1 потребителя в преимущественном режиме перед котельной и, таким образом, утилизируют сопутствующую тепловую энергию, вырабатываемую когенераторами 4 станции 3.In an extreme situation, when the mains power is turned off, if the cogenerators 4 cannot provide the current power consumption for all consumer objects 1, including those that are not priority according to the conditions for supplying electricity, then part 12 of the distribution bus 9 with the non-priority group of 15 consumer objects 1 connected to it is turned off by the switch 12. Cogeneration station 3 continues to operate with a rated power of cogenerators 4, providing primarily electricity connected to the second part 11 of the distribution bus 9 together with cogenerators 4 a priority group 6 of consumer objects 1, requiring a continuous supply of electricity. When the current power consumption drops below the total rated power of the cogenerators 4, the required number of cogenerators 4 is automatically turned off with their subsequent automatic inclusion when the power consumption increases. At the same time, heat supply pipelines are supplied to consumer objects 1 in a preferential mode in front of the boiler room and, thus, the associated heat energy generated by cogenerators 4 of station 3 is disposed of.
Claims (16)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008118434/09A RU2353037C1 (en) | 2008-05-12 | 2008-05-12 | Method of consumer supply with electric power |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008118434/09A RU2353037C1 (en) | 2008-05-12 | 2008-05-12 | Method of consumer supply with electric power |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2353037C1 true RU2353037C1 (en) | 2009-04-20 |
Family
ID=41017937
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008118434/09A RU2353037C1 (en) | 2008-05-12 | 2008-05-12 | Method of consumer supply with electric power |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2353037C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111695222A (en) * | 2020-05-25 | 2020-09-22 | 智强通达科技（北京）有限公司 | Finished oil reserve optimization method and decision-making assisting system based on cost limitation |
-
2008
- 2008-05-12 RU RU2008118434/09A patent/RU2353037C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111695222A (en) * | 2020-05-25 | 2020-09-22 | 智强通达科技（北京）有限公司 | Finished oil reserve optimization method and decision-making assisting system based on cost limitation |
| CN111695222B (en) * | 2020-05-25 | 2023-08-04 | 智强通达科技（北京）有限公司 | Finished oil storage optimization method based on cost limitation and auxiliary decision-making system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Boroyevich et al. | Intergrid: A future electronic energy network? | |
| Shahidehpour et al. | Impact of natural gas infrastructure on electric power systems | |
| CA2931266C (en) | Combined energy network | |
| Bozchalui et al. | Optimal operation of commercial building microgrids using multi-objective optimization to achieve emissions and efficiency targets | |
| US11190024B2 (en) | Method for regulating a power supply system | |
| CN105406515A (en) | Hierarchically-controlled independent microgrid | |
| CN110518692B (en) | Hydropower station hydrogen energy storage power generation black start system and method | |
| KR101570833B1 (en) | Operating method of modular hybrid energy system | |
| Kruangpradit et al. | Hybrid renewable energy system development in Thailand | |
| RU2353036C1 (en) | Method of consumer supply with electric power | |
| Lachs et al. | Battery storage plant within large load centres | |
| RU2353035C1 (en) | Electric power complex | |
| RU2341857C1 (en) | Electric power complex | |
| RU2353037C1 (en) | Method of consumer supply with electric power | |
| Noritake et al. | Operation algorithm of DC microgrid for achieving local production for local consumption of renewable energy | |
| RU2353032C1 (en) | Method of consumer supply with electric power | |
| CN211018395U (en) | Black start-up system for hydrogen energy storage power generation of hydropower station | |
| RU83367U1 (en) | ELECTRIC POWER COMPLEX (OPTIONS) | |
| RU84164U1 (en) | POWER COMPLEX | |
| Yusupov et al. | The deployment of microgrid as an emerging power system in Uzbekistan | |
| RU82950U1 (en) | POWER COMPLEX | |
| RU2353041C1 (en) | Electric power complex | |
| RU84166U1 (en) | POWER COMPLEX | |
| RU2353034C1 (en) | Method of consumer supply with electric power | |
| RU2353033C1 (en) | Electric power complex |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110513 |