CN111244984A - 一种黑启动的储能***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种黑启动的储能***及方法,包括空气压缩机、电动机、储气罐、膨胀机、发电机和变压器,空气压缩机与储气罐之间通过管道连接,储气罐出口管道接入膨胀机入口,空气压缩机和电动机通过传动轴一连接,发电机与膨胀机通过传动轴二相连,电动机与厂用电母线电连接,电动机与厂用电母线之间设置有空气开关,发电机与变压器电连接,发电机与变压器之间设置有电源开关,变压器与电网电相连。本发明提供的一种黑启动的储能***,无辅助***,在发电环节均采用手动控制,可以在电网全停状态下启动压缩空气释能向电网***送电,实现电网***黑启动功能。
Description
技术领域
本发明属于储能技术领域,具体涉及一种黑启动的储能***及方法。
背景技术
黑启动是指整个电网在经受大的扰动或故障而发生停电事故后,利用***内部具有自启动能力的机组来逐步恢复***,最终实现整个电力***恢复正常运行状态的过程。自启动能力是指在没有外来电源供给的情况下,机组在规定的时间内从停机状态启动并具备向***送电的能力。
压缩空气储能***是分别通过压缩空气和空气膨胀实现储能和释能功能。在电量过剩时,启动压缩空气储能过程,消耗电能驱动压缩机运行,空气经压缩后进入压缩空气储气罐;电量紧缺时,启动压缩空气储能释能过程:储气罐内的高压空气进入膨胀机进行膨胀,驱动膨胀机旋转,带动发电机发电。压缩空气储能电站可以优化设计,通过手动控制拥有自启动能力,在电网***故障后,作为黑启动电源参与电网的黑启动。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:提供一种黑启动的储能***及方法,无辅助***,在发电环节均采用手动控制,可以在电网全停状态下启动压缩空气释能向电网***送电,实现电网***黑启动功能。
本发明采取的技术方案为:一种黑启动的储能***,包括空气压缩机、电动机、储气罐、膨胀机、发电机和变压器,空气压缩机与储气罐之间通过管道连接,储气罐出口管道接入膨胀机入口,空气压缩机和电动机通过传动轴一连接,发电机与膨胀机通过传动轴二相连,电动机与厂用电母线电连接,电动机与厂用电母线之间设置有空气开关,发电机与变压器电连接,发电机与变压器之间设置有电源开关,变压器与电网电相连。
优选的,上述膨胀机采用透平膨胀机,为单级结构或多级结构,轴承采用固体润滑。
优选的,上述空气压缩机入口处设置有80-200目的金属过滤网。
优选的,上述发电机为同步交流三相发电机,采用自励恒压励磁方式。
优选的,上述空气压缩机和储气罐之间管道上设置手动截止阀,储气罐与膨胀机之间管道上设置手动调节阀。
优选的,上述变压器低压侧为发电机机端电压,高压侧为电网接入点的电压。
一种黑启动的储能***的控制方法,该方法为:电网正常供电时,合上电动机电源开关,启动电动机带动空气压缩机运行,开启储气罐进口手动截止阀,当储气罐罐内压力提升至P je 时,P je 为储气罐额定压力,关闭储气罐进口手动截止阀,停运空气压缩机,压缩空气储能***处于备用状态;电网处于无电状态需要黑启动时,开启压缩空气储能***发电释能阶段,手动开启进气手动调节阀,启动膨胀机带动发电机工作,当膨胀机转速达额定值,发电机机端电压达额定值时,合上发电机出口空气开关,向电网供电。
压缩空气储能***发电释能阶段,根据电网需要调整进气手动调节阀开度,改变膨胀发电机输出功率。
当储气罐压力低于P jl 时,P jl 为储气罐最低负荷压力,关闭进气手动调节阀,断开发电机出口空气开关,***停运。
本发明的有益效果:与现有技术相比,本发明提供的一种黑启动的储能***,无辅助***,在发电环节均采用手动控制,可以在电网全停状态下启动压缩空气释能向电网***送电,实现电网***黑启动功能。
附图说明
图1为本发明的***图,粗实线为管道连接,细实线为电连接。
具体实施方式
下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。
实施例1:如图1所示,一种黑启动的储能***,包括空气压缩机1、电动机2、储气罐3、膨胀机4、发电机5和变压器6,空气压缩机1与储气罐3之间通过管道连接,储气罐3出口管道接入膨胀机4入口,空气压缩机1和电动机2通过传动轴一连接,发电机5与膨胀机4通过传动轴二相连,电动机2与厂用电母线电连接,电动机2与厂用电母线之间设置有空气开关,发电机5与变压器6电连接,发电机5与变压器6之间设置有电源开关,变压器6与电网电相连。
优选的,上述膨胀机8采用透平膨胀机,为单级结构或多级结构,轴承采用固体润滑,***简单,无附加辅助***。
优选的,上述空气压缩机1入口处设置有80-200目的金属过滤网,防止大颗粒的杂质进入膨胀机。
优选的,上述发电机5为同步交流三相发电机,采用自励恒压励磁方式。
优选的,上述空气压缩机1和储气罐3之间管道上设置手动截止阀8,储气罐3与膨胀机4之间管道上设置手动调节阀7。
优选的,上述变压器6低压侧为发电机机端电压,高压侧为电网接入点的电压。
实施例2:一种黑启动的储能***的控制方法,该方法为:电网正常供电时,合上电动机电源开关,启动电动机带动空气压缩机运行,开启储气罐进口手动截止阀,当储气罐罐内压力提升至P je 时,P je 为储气罐额定压力,关闭储气罐进口手动截止阀,停运空气压缩机,压缩空气储能***处于备用状态;电网处于无电状态需要黑启动时,开启压缩空气储能***发电释能阶段,手动开启进气手动调节阀,启动膨胀机带动发电机工作,当膨胀机转速达额定值,发电机机端电压达额定值时,合上发电机出口空气开关,向电网供电。
压缩空气储能***发电释能阶段,根据电网需要调整进气手动调节阀开度,改变膨胀发电机输出功率;当储气罐压力低于P jl 时,P jl 为储气罐最低负荷压力,关闭进气手动调节阀,断开发电机出口空气开关,***停运。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内,因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种黑启动的储能***,其特征在于:包括空气压缩机(1)、电动机(2)、储气罐(3)、膨胀机(4)、发电机(5)和变压器(6),空气压缩机(1)与储气罐(3)之间通过管道连接,储气罐(3)出口管道接入膨胀机(4)入口,空气压缩机(1)和电动机(2)通过传动轴一连接,发电机(5)与膨胀机(4)通过传动轴二相连,电动机(2)与厂用电母线电连接,电动机(2)与厂用电母线之间设置有空气开关,发电机(5)与变压器(6)电连接,发电机(5)与变压器(6)之间设置有电源开关,变压器(6)与电网电相连。
2.根据权利要求1所述的一种黑启动的储能***,其特征在于:膨胀机(8)采用透平膨胀机,为单级结构或多级结构,轴承采用固体润滑。
3.根据权利要求1所述的一种黑启动的储能***,其特征在于:空气压缩机(1)入口处设置有80-200目的金属过滤网。
4.根据权利要求1所述的一种黑启动的储能***,其特征在于:发电机(5)为同步交流三相发电机,采用自励恒压励磁方式。
5.根据权利要求1所述的一种黑启动的储能***,其特征在于:空气压缩机(1)和储气罐(3)之间管道上设置手动截止阀(8),储气罐(3)与膨胀机(4)之间管道上设置手动调节阀(7)。
6.根据权利要求1所述的一种黑启动的储能***,其特征在于:变压器(6)低压侧为发电机机端电压,高压侧为电网接入点的电压。
7.根据权利要求1-6任一所述的一种黑启动的储能***的控制方法,其特征在于:该方法为:电网正常供电时,合上电动机电源开关,启动电动机带动空气压缩机运行,开启储气罐进口手动截止阀,当储气罐罐内压力提升至P je 时,P je 为储气罐额定压力,关闭储气罐进口手动截止阀,停运空气压缩机,压缩空气储能***处于备用状态;电网处于无电状态需要黑启动时,开启压缩空气储能***发电释能阶段,手动开启进气手动调节阀,启动膨胀机带动发电机工作,当膨胀机转速达额定值,发电机机端电压达额定值时,合上发电机出口空气开关,向电网供电。
8.根据权利要求7所述的一种黑启动的储能***的控制方法,其特征在于:压缩空气储能***发电释能阶段,根据电网需要调整进气手动调节阀开度,改变膨胀发电机输出功率。
9.根据权利要求7所述的一种黑启动的储能***的控制方法,其特征在于:当储气罐压力低于P jl 时,P jl 为储气罐最低负荷压力,关闭进气手动调节阀,断开发电机出口空气开关,***停运。
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CN112682296A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-04-20 | 中国核电工程有限公司 | 一种核电厂用的应急动力***、以及核电厂动力*** |
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JP2009103058A (ja) * | 2007-10-23 | 2009-05-14 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 圧縮空気制御装置 |
CN110513277A (zh) * | 2019-10-12 | 2019-11-29 | 贵州电网有限责任公司 | 一种电厂压缩空气储能***及其控制方法 |
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