CN114597977A - 火电灵活性多源协调“有功平衡”工艺***的应用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种火电灵活性多源协调“有功平衡”工艺***的应用方法，其特包括以下步骤：设置一火电灵活性多源协调“有功平衡服务”工艺***，该***包括飞轮储能调频***、熔盐储能调频***和火电灵活性“有功平衡”工艺监测控制***；对飞轮储能调频***进行控制，以提供火电厂转动惯量或一次调频“有功平衡”服务；采用飞轮储能调频***、熔盐储能调频***融合火电机组组成“虚拟调频电源”，以提供多源协调“有功平衡”服务。本发明可以广泛应用于火电灵活性改造“有功平衡”服务技术领域。

Description

火电灵活性多源协调“有功平衡”工艺***的应用方法
技术领域
本发明涉及一种“有功平衡”工艺***的应用方法，尤其是关于一种火电灵活性多源协调“有功平衡”工艺***的应用方法，属于飞轮储能、熔盐储能、火电灵活性改造制造、调节型电源、电力***“转动惯量、调频、调峰、爬坡有功平衡服务”技术领域。
背景技术
根据中国电力发展规划，到2030年，可再生能源的风电和太阳能发电的总装机容量将达到12亿千瓦以上，2035年将达13.5亿千瓦，以风光电为代表的新能源将逐歩成为我国的主体电源，新能源电力的快速发展需要有巨大容量的有功平衡调节电源，预计2025年全国电力***调节能力的缺口将达到2亿千瓦。但电力***调节能力随着新能源比例的增加不断下降，火电机组随着发电负荷率的逐年下降，电力***有功平衡调节能力同时亦在不断下降、凸显不足。
国家发展改革委国家能源局，发改运行2021年1519号文件《全国火电机组改造升级实施方案》要求：开展火电机组供热改造，优化已投产热电联产机组运行。鼓励对热电联产机组实施技术改造，进一步提高供热能力，满足新增热负荷需求。继续实施火电机组灵活性制造和灵活性改造，综合考虑技术可行性、经济性和运行安全性，现役火电机组灵活性改造后，最小发电出力达到30％左右额定负荷；加快实施火电机组灵活性制造和灵活性改造，现役火电机组灵活性改造应改尽改。纯凝工况调峰能力的一般要求为最小发电出力达到35％额定负荷，采暖热电机组在供热期运行时要通过热电解耦力争实现单日6h最小发电出力达到40％额定负荷的调峰能力。
目前火电机组灵活性制造和灵活性改造尚未见有规模化、安全可靠、经济适用的成熟方案报道。
电网频率本质上反映了电力***中发电和负荷的平衡度，是电力***运行质量和安全的重要指标之一。火电机组参与主动调频主要依赖火电机组自身一次调频性能和二次调频的自动发电控制(AGC)，通过AGC对火电机组有功进行调节达到电网调频调度的目标。但由于煤电机组热惯性大的特点让传统火电机组对AGC调频指令均存在调节延迟、爬坡速度慢、调节精度低的问题，且在锅炉负荷＜稳燃负荷出力时不能达到电网AGC调节指标标准要求。并且，火电机组最小发电出力低于锅炉稳燃负荷时一次调频能力趋于零，有功平衡能力难于满足电网安全稳定运行相关规范要求。
据北极星储能网报道，截至2020年7月，我国投运、在建、中标的火电储能联合机组调频项目总数已达58个，近三年辅助火电机组AGC调频的储能项目基本都是采用磷酸铁锂电池储能工艺。然而，该工艺辅助火电机组AGC调频存在着下述主要问题：
a)热失控：锂离子电池的电解液大多为有机溶剂，主要成分为碳酸酯类，闪点、沸点低，易于发生氧化反应；一旦有泄漏等情况发生，极易导致电池着火等危险事故；锂离子电池在制造过程中，不可避免地会有少许粉尘等杂质，杂质易破坏隔膜，造成内短路，引发安全事故；事实上，大规模、长周期运行的锂电池储能***都存在无法完全杜绝的热失控以及热失控后燃爆的安全风险；锂电池储能***目前采取的燃爆控制消防措施，尚无法有效阻止爆燃发生后的深入恶化；截至目前因锂离子电池的自身特点，辅助火电机组联合调频的锂电储能***仍不具有本质安全性，锂离子电池热安全性问题在火电储能联合机组调频应用中尚未得到根本性解决；
b)不参与电网一次调频；
c)调频能量不足：锂电储能虽可进行快速充电放电辅助火电机组AGC调频，但缺乏AGC调节功率大范围变化连续跟踪AGC调频指令的能力；
d)不参与火电机组AGC调频精度调节；
e)运行寿命短；
f)难于实现无人值守。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种火电灵活性多源协调“有功平衡”工艺***的应用方法，一是独立响应替代火电机组一次调频；二是联合火电机组高质量响应电网AGC调频、调峰；三是融合火电机组或独立组成电力***“虚拟调频电源”为电网提供转动惯量、一次调频、爬坡“有功平衡”服务。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种火电灵活性多源协调“有功平衡”工艺***的应用方法，其包括以下步骤：
设置一火电灵活性多源协调“有功平衡服务”工艺***，该***包括飞轮储能调频***、熔盐储能调频***和火电灵活性“有功平衡”工艺控制***；
对飞轮储能调频***进行控制，以提供火电厂转动惯量或一次调频“有功平衡”服务；
采用飞轮储能调频***、熔盐储能调频***融合火电机组组成“虚拟调频电源”，以提供多源协调“有功平衡”服务。
进一步，所述熔盐储能调频***包括熔盐电加热装置、熔盐储能装置、含有“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”的水-熔盐-蒸汽逆变换热***；其中，所述熔盐电加热装置的电源取自电厂开关厂母线，所述熔盐电加热装置通过熔盐电加热装置冷盐给盐管路和熔盐电加热装置热盐回盐管路与所述熔盐储能装置连接；所述“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”的盐侧管路通过“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”冷盐供盐管路与所述熔盐储能装置连接，通过熔盐电加热装置热盐给盐管路与所述熔盐电加热装置连接，经所述熔盐电加热装置二次加热后通过熔盐电加热装置热盐回盐管路与所述熔盐储能装置连接；
所述飞轮储能调频***包括若干并联连接的飞轮储能调频单元，每一所述飞轮储能调频单元设置一飞轮储能调频单元变压器，各所述飞轮储能调频单元并联连接接入所述飞轮储能调频***母线，经所述飞轮储能调频***母线隔离开关接入厂用6kV母线；每一所述飞轮储能调频单元含有一组或若干组飞轮储能装置阵列逆变器PCS，所述飞轮储能装置阵列逆变器PCS通过飞轮储能装置阵列逆变器交流隔离开关接入所述飞轮储能调频单元母线，所述飞轮储能调频单元母线经飞轮储能调频单元隔离开关接入飞轮储能调频单元变压器；每一所述飞轮储能装置阵列逆变器通过飞轮储能装置阵列母线连接一个或若干个飞轮储能装置模组；每个所述飞轮储能装置模组由一个飞轮储能阵列管理***FMS和若干个飞轮储能装置模块组成，每个所述飞轮储能装置模块经飞轮储能装置变流器直流开关接入所述飞轮储能装置阵列母线，所述飞轮储能装置阵列逆变器PCS控制一个或若干个所述飞轮储能阵列管理***FMS，所述飞轮储能阵列管理***FMS控制一个或若干个飞轮储能装置变流器FCS，每个所述飞轮储能装置变流器FCS控制一个飞轮储能装置；
所述火电灵活性“有功平衡”工艺监测控制***用于对所述飞轮储能调频***和熔盐储能调频***进行监测控制；其包括电网调度中心RTU、电厂PMU、火电机组DCS、火电灵活性“有功平衡”工艺控制***DCS、飞轮储能调频能量管理***EMU和熔盐储能调频控制***DCS；所述火电灵活性“有功平衡”工艺控制***DCS分别与电网调度中心RTU、火电机组DCS、飞轮储能调频能量管理***EMU和熔盐储能调频控制***DCS连接；所述电厂PMU与电网调度中心RTU、火电机组DCS以及飞轮储能调频能量管理***EMU连接。
进一步，所述对飞轮储能调频***进行控制，以提供电厂转动惯量或一次调频“有功平衡”服务，包括：
基于电厂PMU发送的功率信息，采用飞轮储能调频***替代火电机组实现一次调频“有功平衡”服务；
基于电网调度中心RTU发送的调度功率指令，采用飞轮储能调频***独立为电网提供转动惯量、一次调频“有功平衡”服务。
进一步，所述基于电厂PMU发送的功率信息，采用飞轮储能调频***替代火电机组实现一次调频“有功平衡”服务的方法，包括：
飞轮储能调频能量管理***EMU接收电厂PMU，接收飞轮储能阵列逆变器PCS的能量信息；
飞轮储能调频能量管理***EMU根据接收到的电厂PMU的功率信息计算频率扰动量，并比对与目标频率的频率偏差，调度控制飞轮储能装置阵列逆变器PCS的充放电功率；
飞轮储能装置阵列逆变器PCS接收飞轮储能调频能量管理***EMU发送的充放电功率指令，调度控制飞轮储能装置阵列管理***FMS的充放电功率；
飞轮储能装置阵列管理***FMS接收飞轮储能装置阵列逆变器PCS发送的充放电功率控制指令，调度控制飞轮储能装置的充放电运行，实现一次调频“有功平衡”服务。
进一步，所述基于电网调度中心RTU发送的调度功率指令，采用飞轮储能调频***独立为电网提供转动惯量、一次调频“有功平衡”服务的方法，包括：
电网调度中心RTU将调度功率指令通过火电灵活性“有功平衡”工艺控制***DCS或直接发送给飞轮储能调频能量管理***EMU；
飞轮储能调频能量管理***EMU接收火电灵活性“有功平衡”工艺控制***DCS或电网调度中心RTU发布的调度功率指令后，调度控制飞轮储能装置阵列逆变器PCS的充放电功率；
飞轮储能装置阵列逆变器PCS接收飞轮储能调频能量管理***EMU发送的充放电功率指令后，调度控制飞轮储能装置阵列管理***FMS的充放电功率；
飞轮储能装置阵列管理***FMS接收飞轮储能装置阵列逆变器PCS发送的充放电功率控制指令后，调度控制飞轮储能装置的充放电运行，实现为电网提供转动惯量、一次调频“有功平衡”服务。
进一步，所述采用飞轮储能调频***、熔盐储能调频***融合火电机组组成“虚拟调频电源”，以提供多源协调“有功平衡”服务，包括：
基于电网调度中心RTU的AGC调节目标功率指令信息和火电机组DCS发送的发电功率状态信息，提供电力***二次调频“有功平衡”服务；
基于电网调度中心RTU的AGC调节目标功率指令，采用飞轮储能调频***、飞轮储能调频***和/或熔盐储能调频***融合火电机组提供电力***二次调频“有功平衡”服务；
采用飞轮储能调频***、熔盐储能调频***融合火电机组组成电网“虚拟调频电源”，提供电力***转动惯量、调频、爬坡、深度调峰或APC“有功平衡”服务。
进一步，所述基于电网调度中心RTU的AGC功率指令信息和火电机组DCS发送的发电功率状态信息，提供电力***二次调频“有功平衡”服务的方法，包括：
火电灵活性“有功平衡”工艺控制***DCS接收电网调度中心RTU发送的AGC功率指令信息和火电机组DCS发送的发电功率状态信息；
火电灵活性“有功平衡”工艺控制***DCS实时根据飞轮储能调频***、熔盐储能调频***的储能量、运行状态，火电机组DCS中AGC调频动态性能信息，比对火电机组DCS的实时发电功率与电网调度中心RTU发送的AGC功率指令，分析、调度控制火电灵活性“有功平衡”工艺***“发电、用电”运行。
进一步，所述基于电网调度中心RTU的AGC调节目标功率指令，采用飞轮储能调频***、飞轮储能调频***和/或熔盐储能调频***融合火电机组提供电力***二次调频“有功平衡”服务的方法，包括：
当电网调度中心RTU的AGC调节目标功率＜(飞轮储能调频***实时调频功率+机组基础调节速率×机组额定功率)时，采用飞轮储能调频***融合火电机组实现AGC调节目标功率指令；
当电网调度中心RTU的AGC调节目标功率＞(飞轮储能调频***实时调频功率+机组基础调节速率×机组额定功率)时，采用飞轮储能调频***、熔盐储能调频***融合火电机组实现AGC调节目标功率指令。
进一步，所述采用飞轮储能调频***融合火电机组实现AGC调节目标功率指令的方法，包括：
确定火电机组全负荷调节范围的调节速率；
确定飞轮储能调频***SOC储能***剩余电量百分比；
控制火电机组按自身能力响应电网调度中心RTU的AGC调节目标功率指令；
飞轮储能调频能量管理***EMU根据电网调度中心RTU的AGC调节目标功率指令与通过“有功平衡”工艺控制***DCS读取的火电机组DCS的实时发电功率之差，依次调度控制飞轮储能装置阵列逆变器PCS、飞轮储能装置阵列管理***FMS、飞轮储能装置变流器FCS、飞轮储能装置调节发用电功率运行；
其中，飞轮储能装置阵列母线电压在额定参数范围内恒压运行、飞轮储能装置充放电倍率＜2C，C为飞轮储能装置的容量；
当火电机组输出功率满足电网调度中心RTU的AGC调节目标功率指令后，调节飞轮储能调频***停止输出功率，并维持50±5％SOC运行备用。
进一步，所述采用飞轮储能调频***、熔盐储能调频***融合火电机组实现AGC调节目标功率指令的方法，包括：
若熔盐电加热装置处于运行状态，则：
当飞轮储能调频***联合火电机组调节累加上网功率与电网调度中心RTU的AGC调节目标功率之差≤熔盐电加热装置运行状态下的功率调节能力时，控制方法包括：确定飞轮储能调频***联合火电机组调节累加上网功率已经运行在饱和状态；将熔盐电加热装置作为可控负载，调节熔盐电加热装置联合飞轮储能调频***与火电机组调节累加输出功率达到电网调度中心RTU的AGC调节目标功率；
当飞轮储能调频***联合火电机组调节累加上网功率与电网调度中心RTU的AGC调节目标功率之差＞熔盐电加热装置运行状态下的功率调节能力时，控制方法包括：确定飞轮储能调频***与熔盐电加热装置联合火电机组调节累加上网功率已经运行在饱和状态；将水-熔盐-蒸汽逆变换热***作为可控负载，调节水-熔盐-蒸汽逆变换热***、火电机组联合飞轮储能调频***与熔盐电加热装置累加输出功率达到电网调度中心RTU的AGC调节目标功率。
若熔盐电加热装置处于未运行状态，则：
当电网调度中心RTU的AGC目标功率调节指令连续单方向增加时，控制水-熔盐-蒸汽逆变换热***供厂用/工业蒸汽***运行，减少汽轮机抽汽增加发电功率；同时控制水-熔盐-蒸汽逆变换热***供主蒸汽***运行，增加汽轮机主蒸汽进汽流量增加发电功率；
当电网调度中心RTU的AGC目标功率调节指令连续单方向减少时，控制水-熔盐-蒸汽逆变换热***进行熔盐储热。
进一步，采用飞轮储能调频***、熔盐储能调频***融合火电机组组成电网“虚拟调频电源”，提供转动惯量、调频、爬坡、APC调峰“有功平衡”服务的方法，包括：
火电灵活性“有功平衡”工艺控制***DCS将飞轮储能调频能量管理***EMU、熔盐储能调频控制***DCS的储能容量相关信息上传至电网调度中心RTU；
电网调度中心RTU下达指令至火电灵活性“有功平衡”工艺控制***DCS，火电灵活性“有功平衡”工艺控制***DCS协调火电机组DCS、调度飞轮储能调频能量管理***EMU和熔盐储能调频控制***DCS运行；
目标功率增加方向调节顺序为：飞轮储能调频***放电运行，熔盐储能调频控制***控制熔盐电加热装置减载运行，熔盐储能装置放热协同水-熔盐-蒸汽逆变换热***供辅助主蒸汽至汽轮机发电运行、供厂用/工业蒸汽供热运行；
目标功率减少调节顺序为：飞轮储能调频***放电运行，熔盐储能调频***控制熔盐电加热装置减载运行，熔盐储能装置协同水-熔盐-蒸汽逆变换热***供汽轮机辅助主蒸汽发电运行、供厂用/工业蒸汽供热运行。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
(1)采用功率型飞轮储能调频***替代火电机组响应电网一次调频、辅助火电机组AGC调频，“有功平衡”性能质量好、标准高，飞轮储能调频***在设备本质安全、功率规模、运行可控性、寿命周期成本等方面较电化学电池储能辅助火电机组AGC调频具有质的突破，具体体现在：
a)充放电运行倍率≥2C：提供火电机组、新能源机组转动惯量、一次调频有功平衡能力强；
b)控制精度高：响应电网AGC调度调节精度可控制在不高于机组额定功率的0.5％或不高于AGC指令功率±0.5MW；
c)寿命周期成本低：飞轮储能***运行寿命＞20年，与火电机组主设备寿命期相同。
d)利于智能管控：可通过数据化、网络化实施无人值守、精准控制、智能管控、智慧运营。
(2)应用电加热熔盐和熔盐储热作为可控负载响应电网AGC调度，调频、调峰、爬坡、“有功平衡”调节范围大。
熔盐电加热装置具有快速功率调节能力，可作为可控负载联合火电机组AGC调频、调峰。
(3)应用“熔盐储能调频***”融合火电机组通过熔盐吸热、释热，减少或增加火电机组供汽量作为可控负载响应电网AGC调度，调频、调峰、爬坡、“有功平衡”功率调节范围大，经济性好。
熔盐具有液体温度范围宽、储热放热全过程中熔盐均处于液体状态，具有对流传热系数高、粘度低、使用温度高等优点，而且具有释热温度精准可调等优势。
(4)应用飞轮储能、电加热熔盐、熔盐储热、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”换热融合火电机组蒸汽流量调节多元组合为电网新型“调节型电源”。
综上所述，本发明提出的火电灵活性多源协调“有功平衡”工艺***，通过应用飞轮储能调频***、熔盐电加热装置、熔盐储能装置、“水-熔盐-蒸汽逆变换热***”联合火电机组响应电网转动惯量、调频、深度调峰、爬坡、有功平衡调度调节要求；应用飞轮储能调频***、熔盐电加热装置、熔盐储能装置、“水-熔盐-蒸汽逆变换热***”融合火电机组蒸汽流量调节组成电力***的“虚拟调频电源”，直接接受电网APC自动功率控制调度，为电力***提供转动惯量、调频、调峰、爬坡《有功平衡》服务。因此，本发明可以广泛应用于飞轮储能、熔盐储能、火电灵活性改造制造、调节型电源、电力***“转动惯量、调频、调峰、爬坡有功平衡服务”技术领域。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的火电灵活性多源协调“有功平衡”工艺***拓扑图；
图2是本发明一实施例提供的飞轮储能一次调频、辅助火电机组AGC调频工艺***拓扑图；
图3是本发明一实施例提供的熔盐储能辅助火电机组AGC调频、深度调峰工艺***拓扑图；
图4是本发明一实施例提供的火电机组-飞轮储能一次调频效果对比图；
图中各附图标记如下：
1、电网调度中心RTU(Remote Terminal Unit)，中文全称为远程终端控制***；
2、电网；
3、电厂开关厂母线；3-1、电厂开关厂一母线；3-2、电厂开关厂二母线；
4、电厂开关厂母联开关；
5、电厂PMU(Phasor Measurement Unit),中文名称全称为相量测量单元；
6、火电机组DCS(Distributed Control Systems),中文全称为分散控制***；
7、熔盐电加热装置供电变压器；
8、汽轮发电机组；
9、汽轮发电机出口变压器；
10、厂用变压器；
11、厂用6kV母线；11-1，厂用6kV母线1A段；11-2，厂用6kV母线1B段；
12、厂用6kV母线隔离开关；12-1、厂用6kV母线1A段隔离开关；12-2、厂用6kV母线1B段隔离开关；
13、厂用6kV母线联络开关；
飞轮储能调频***
14、飞轮储能调频***母线；
15、飞轮储能调频***母线隔离开关；15-1、飞轮储能调频***母线与厂用6kV母线1A段母线隔离开关，15-2、飞轮储能调频***母线与厂用6kV母线1B段隔离开关；
16、飞轮储能调频***单元变压器；
17、火电灵活性“有功平衡”工艺控制***DCS；
18、飞轮储能调频能量管理***EMU(electric multiple units)；
19、熔盐储能调频控制***DCS；
20、飞轮储能调频***单元供用电隔离开关；
21:飞轮储能调频***单元母线；
22、飞轮储能装置阵列母线；
23、飞轮储能装置阵列逆变器PCS；
24、飞轮储能装置阵列管理***FMS(Flywheel Management System)；
25、飞轮储能装置变流器FCS(Flywheel Conversion System)；
26、飞轮储能装置；
熔盐电加热装置：
27、熔盐电加热器；
28、熔盐电加热装置供电变压器进线开关；
29、熔盐电加热装置供电隔离开关；
30、熔盐电加热器供电隔离开关；
熔盐储能装置
31、冷盐罐；
32、热盐罐；
33、冷盐泵；
34、冷盐泵给盐门；
35、熔盐电加热装置冷盐給盐隔离门；
36、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”冷盐给盐隔离门；
37、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”冷盐回盐隔离门；
38、熔盐电加热装置冷盐给盐管路，即冷盐泵给盐门出口管路三通接口至熔盐电加热装置冷盐入口管路接口；
39、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”冷盐供盐管路，即冷盐泵给盐门出口管路三通接口至“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”冷盐入口管路接口之间的管路；
40、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”冷盐回盐管路，由“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”冷盐出口管路接口至冷盐罐入口管路接口；
41、冷盐泵给盐门出口管路三通；
42、冷盐罐给(供)盐管路，即冷盐泵入口管路至冷盐泵给盐门出口管路三通接口之间的管路；
43、热盐泵；
44、热盐泵出口给盐门；
45、热盐罐回盐门；
46、熔盐电加热装置热盐回盐管路，即熔盐电加热装置热盐出口管路接口至热盐罐热盐入口管路接口之间管路；
47、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”；
48、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”热盐出口隔离门；
49、熔盐电加热装置热盐給盐管路，即“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”热盐出口管路接口至熔盐电加热装置热盐入口管路接口；
50、热盐罐给(供)盐管路，即热盐泵出口给盐门44出口接口至“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”热盐进口管路接口；
51、熔盐电加热装置热盐给盐隔离门；
52、锅炉；
53、汽轮机，53-1、汽轮机高压缸，53-2、汽轮机中压缸，53-3、汽轮机低压缸；
54、汽轮机高压旁路阀；
55、汽轮机高压旁路阀出口隔离门；
56、高压旁路蒸汽供汽隔离门；
57、汽轮机进汽调节门；57-1、汽轮机高压缸进汽调节门，57-2、汽轮机中压缸进汽调节门，57-3汽轮机低压缸进汽调节阀门；
58、汽轮机高压加热器给水***；
59、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”低压给水泵；
60、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”低压给水隔离门；
61、锅炉高压给水泵出口隔离门；
62、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”高压给水进口隔离门；
63、“水-热盐-蒸汽逆变换热装置”疏水隔离门；
64、“水-热盐-蒸汽逆变换热装置”疏水调节门；
65、锅炉给水泵除氧给水管路，即锅炉给水除氧器出口管路至锅炉给水泵入口管路；
66、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”低压给水泵除氧给水管路，即锅炉给水除氧器出口管路接口至“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”低压给水泵入口管路接口；
67、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”高压给水管路，即水-熔盐-蒸汽逆变换热装置锅炉高压给水管路三通95接口至水-熔盐-蒸汽逆变换热装置给水入口管路接口；
68、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”低压给水管路，即水-熔盐-蒸汽逆变换热装置低压给水泵出口管路接口至水-熔盐-蒸汽逆变换热装置给水入口管路接口；
69、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”疏水管路，即水-熔盐-蒸汽逆变换热装置疏水出口管路接口至锅炉给水除氧器旁路主、再热蒸汽疏水入口管路接口；
70、汽轮机高压旁路阀进汽隔离门；
71、汽轮机辅助主蒸汽高压旁路管路进汽隔离门；
72、汽轮机低压旁路阀进汽隔离门；
73、旁路汽轮机再热热段蒸汽抽汽管路隔离门；
74、旁路汽轮机主蒸汽抽汽调压阀；
75、汽轮机低压旁路阀出口隔离门；
76、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”供厂用/工业蒸汽管路隔离门；
77、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”蒸汽减温供厂用/工业蒸汽隔离门；
78、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”供厂用/工业蒸汽逆止门；
79、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”进汽母管；
80、辅助主蒸汽供汽管路，“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”供辅助主蒸汽管路接口至汽轮机高压旁路辅助主蒸汽进汽管路三通接口；
81、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”旁路汽轮机主蒸汽抽汽管路，旁路汽轮机主蒸汽抽汽管路三通接口至“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”进汽母管入口管路接口；
82、旁路汽轮机再热热段蒸汽抽汽管路，汽轮机再热热段抽汽管路三通接口至“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”进汽母管接口之间的管路；
83、蒸汽减温供厂用/工业蒸汽管路，“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”内置蒸汽减温器蒸汽出口管路接口至熔盐释热与蒸汽减温供厂用/工业蒸汽管路三通接口之间的管路；
84、熔盐释热供厂用/工业蒸汽管路，“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”供厂用/工业蒸汽管路接口至机组厂用/工业蒸汽供汽管路接口之间的管路；
85、汽轮机低压旁路阀；
86、锅炉给水除氧器；
87、锅炉给水泵；
88、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”供辅助主蒸汽隔离门；
89、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”进汽母管隔离门；
90、汽轮机高压旁路辅助主蒸汽进汽管路三通；
91、旁路汽轮机主蒸汽抽汽管路旁路汽轮机主蒸汽抽汽管路三通；
92、旁路汽轮机再热热段蒸汽抽汽管路逆止门；
93、汽轮机再热热段抽汽管路三通；
94、熔盐释热与蒸汽减温供厂用/工业蒸汽管路三通；
95、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”锅炉高压给水管路三通；
96、汽轮机主蒸汽供汽管路，锅炉主蒸汽出口至汽轮机高压缸进汽调节门接口之间的管路；
97、汽轮机主蒸汽至高压旁路蒸汽管路三通；
98、汽轮机再热热段蒸汽管路，锅炉再热器出口管路分别至汽轮机中压缸进汽调节门接口和汽轮机低压旁路阀接口之间的管路；
99、汽轮机高压旁路蒸汽管路，汽轮机主蒸汽与高压旁路蒸汽管路三通接口至汽轮机高压旁路阀出口隔离门接口之间的管路；
100、汽轮机低压旁路蒸汽管路。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“轴向”、“周向”、“横”、“竖”、“进口”、“出口”、“给”、“回”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的***或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，使用术语“进口”、“出口”、“给”“回”、“前”、“后”均是按介质流向划分，“第一”、“第二”等词语用来限定零部件，仅仅是为了便于对上述零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“装配”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。特别说明的是，由于火电机组容量、燃煤种类、热力***参数不同，管路与管路连接为旨在相应***中、并非是一固定连接点。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面首先对本发明涉及的结构或所使用的技术术语做进一步的说明。
2021年12月21日国家能源局“国能发监管规〔2021〕60号《电力辅助服务管理办法》的通知中明确，”有功平衡”包括调频、调峰、爬坡、转动惯量、备用等电力辅助服务。其中：
1)调频
调频是指电力***频率偏离目标频率时，并网主体通过调速***、自动功率控制等方式，调整有功出力减少频率偏差所提供的服务。调频分为一次调频和二次调频。一次调频是指当电力***频率偏离目标频率时，常规机组通过调速***的自动反应、新能源和储能等并网主体通过快速频率响应，调整有功出力减少频率偏差所提供的服务。二次调频是指并网主体通过自动功率控制技术，包括自动发电控制(AGC)、自动功率控制(APC)等，跟踪电力调度机构下达的指令，按照一定调节速率实时调整发用电功率，以满足电力***频率、联络线功率控制要求的服务。
2)调峰
调峰是指为跟踪电力***负荷的峰谷变化及可再生能源出力变化，并网主体根据电力调度机构下达的指令进行的发用电功率调整或设备启停所提供的服务。
3)爬坡
爬坡是指为应对可再生能源发电波动等不确定因素带来的***净负荷短时大幅变化，具备较强负荷调节速率的并网主体根据电力调度机构下达的指令调整出力，以维持电力***功率平衡所提供的服务。
4)转动惯量
转动惯量是指在电力***经受扰动时，并网主体根据自身惯量特性提供响应电力***频率变化率的快速正阻尼，阻止电力***频率突变所提供的服务。
下面，结合附图对本发明实施例提供的应用飞轮储能调频***进行一次调频；应用飞轮储能、熔盐电加热装置、熔盐储热、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”融合火电机组热力***蒸汽流量调节，将火电机组由“能量型电源”转变为“调节型电源”；应用飞轮储能、熔盐电加热装置、熔盐储热、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”融合火电机组蒸汽流量调节多元组合为电力***“虚拟调频电源”，为电网内新能源机组提供除备用以外的转动惯量、调频、调峰、爬坡“有功平衡”工艺***进行详细的说明。
实施例1
如图1～图3所示，本实施例提供的火电灵活性多源协调“有功平衡”工艺***，其包括飞轮储能调频***、熔盐储能调频***和火电灵活性“有功平衡”工艺监测控制***；
其中，飞轮储能调频***的充放电线路与机组厂用6kV母线11连接；
熔盐储能调频***包括熔盐电加热装置、熔盐储能装置和含有“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”的水-熔盐-蒸汽逆变换热***；其中，熔盐电加热装置的电源取自电厂开关厂母线3，并通过熔盐电加热装置冷盐给盐管路38与熔盐储能装置的冷盐罐31连接，通过熔盐电加热装置热盐给盐管路49和熔盐电加热装置热盐回盐管路46分别与“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”47和熔盐储能装置的热盐罐32连接；“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”47的盐侧管路还通过水-熔盐-蒸汽逆变换热装置热盐给盐管路50与热盐罐32连接；通过“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”冷盐供盐管路39与冷盐罐31连接，通过“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”冷盐回盐管路40与冷盐罐31连接。
火电灵活性“有功平衡”工艺监测控制***用于对飞轮储能调频***和熔盐储能调频***进行控制，实现对火电机组或电力***的“有功平衡”服务。
上述实施例中，优选地，如图2所示，飞轮储能调频***的电气***与火电机组厂用6kV母线11连接，且飞轮储能调频***的电气***与厂用6kV母线11之间设置飞轮储能调频***母线14和飞轮储能调频***母线隔离开关15。
上述实施例中，优选地，机组厂用6kV母线11另一侧通过厂用6kV母线隔离开关12、机组厂用变压器10、汽轮发电机组出口变压器9、电厂开关厂母线3与电网2相连。
上述实施例中，优选地，飞轮储能调频***包括若干并联连接的飞轮储能调频单元，每一飞轮储能调频单元设置一飞轮储能调频单元变压器16，各飞轮储能调频单元并联连接接入飞轮储能调频***母线14，并经飞轮储能调频***母线隔离开关15接入厂用6kV母线11；
每一飞轮储能调频单元含有一组或若干组飞轮储能装置阵列逆变器PCS 23，飞轮储能装置阵列逆变器PCS 23通过飞轮储能装置阵列逆变器交流隔离开关接入飞轮储能调频单元母线21，飞轮储能调频单元母线21经飞轮储能调频单元隔离开关20接入飞轮储能调频单元变压器16；
每一飞轮储能装置阵列逆变器PCS 23还通过飞轮储能装置阵列母线22连接一个或若干个飞轮储能装置模组；每个飞轮储能装置模组由一个飞轮储能阵列管理***FMS 24和若干个飞轮储能装置模块组成，每个飞轮储能装置模块经飞轮储能装置变流器直流开关接入飞轮储能装置阵列母线22，其包括飞轮储能装置变流器FCS 25和飞轮储能装置26；飞轮储能装置阵列逆变器PCS 23控制一个或若干个飞轮储能阵列管理***FMS 24，飞轮储能阵列管理***FMS 24控制一个或若干个飞轮储能装置变流器FCS 25，每个飞轮储能装置变流器FCS 25控制一个飞轮储能装置26。
上述实施例中，优选地，如图3所示，熔盐电加热装置设置有熔盐电加热装置供电***和熔盐电加热器27。其中，熔盐电加热装置供电***包括依次连接的电厂开关厂母线供电隔离开关28、熔盐电加热装置供电变压器7、熔盐电加热装置供电变压器供电隔离开关29、熔盐电加热器供电隔离开关30，且熔盐电加热装置供电变压器7的电源取自电厂开关厂母线03；熔盐电加热器27连接熔盐电加热器供电隔离开关30。
上述实施例中，优选地，熔盐储能装置包括冷盐罐31和热盐罐32，且冷盐罐31的冷盐罐供盐管路42上设置有冷盐泵33和冷盐给盐门34；热盐罐32的供盐管路上设置有热盐泵43和热盐泵给盐门44。其中，冷盐罐31的冷盐由冷盐泵33、冷盐泵给盐门34、冷盐泵给盐门出口管路三通41分别与熔盐电加热装置冷盐供盐管路38、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”冷盐供盐管路39连接；冷盐罐31的回盐管路40是由“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”冷盐出口管路接口至冷盐罐入口管路接口，其上设置有冷盐罐回盐门37；热盐罐32热盐给盐管路上设置热盐泵43、热盐泵出口给盐门44，其连接热盐罐给(供)盐管路50；热盐罐32热盐回盐管路即熔盐电加热装置热盐回盐管路46。
具体地，熔盐电加热装置的冷盐供盐***：包括冷盐罐31、及由冷盐罐31通过冷盐罐供盐管路42连接熔盐电加热装置冷盐供盐管路38接入熔盐电加热装置之间的管路和设备，且冷盐罐供盐管路42上设置有冷盐泵33、冷盐泵给盐门34、冷盐泵给盐门出口管路三通41，熔盐电加热装置冷盐供盐管路38上设置有冷盐给盐隔离门35。
熔盐电加热装置的热盐供盐***：包括“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”47及其通过熔盐电加热装置热盐给盐管路49接入熔盐电加热装置之间的管路设备，且熔盐电加热装置热盐给盐管路49上设置有“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”热盐出口隔离门48、熔盐电加热装置热盐给盐隔离门51。
熔盐电加热装置的热盐回盐***：包括熔盐电加热装置及其经熔盐电加热装置热盐回盐管路46进入热盐罐32，热盐回盐管路46上设置有热盐罐回盐门45。
上述实施例中，优选地，水-熔盐-蒸汽逆变换热***除包括具有熔盐释热、吸热双向两种换热功能的“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”47外，还包括熔盐储热辅助调峰***和熔盐释热辅助调峰***；其中，熔盐储热辅助调峰***包括旁路汽轮机主蒸汽减压供汽***、旁路汽轮机再热热段蒸汽抽汽***、蒸汽减温供厂用/工业蒸汽***、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”疏水***；熔盐释热辅助调峰***包括“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”高压给水***、熔盐释热供主蒸汽***、熔盐释热供厂用/工业蒸汽***、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”低压给水***。
其中，“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”47：盐侧管路与熔盐储能装置和熔盐电加热装置连接，汽侧管路分别与旁路汽轮机主蒸汽减压供汽***、旁路汽轮机再热热段蒸汽抽汽***、蒸汽减温供厂用/工业蒸汽***、熔盐释热供主蒸汽***、熔盐释热供厂用/工业蒸汽***连接；水侧管路分别与“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”高压给水***、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”低压给水***、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”疏水***连接；
旁路汽轮机主蒸汽减压供汽***、旁路汽轮机再热热段蒸汽抽汽***与“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”47相配合，用于实现熔盐吸热储热、蒸汽减温供厂用/工业蒸汽，增加机组供热能力和调峰幅度；
旁路汽轮机主蒸汽减压供汽***、旁路汽轮机再热热段蒸汽抽汽***、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”疏水***与“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”47相配合，用于实现熔盐吸热储热，机组深度调峰；
已有锅炉高压给水***、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”高压给水***、熔盐释热供主蒸汽***与“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”47相配合，用于实现熔盐释热，机组经济运行；
“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”低压给水***、熔盐释热供厂用/工业蒸汽***与“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”47相配合，用于实现熔盐释热、增加机组供热能力和调峰幅度、机组经济运行。
上述实施例中，优选地，水-熔盐-蒸汽逆变换热装置47内置依次连接的蒸汽减温器、凝汽器、疏水冷却器，用于实现正向熔盐吸热换热功能；依次连接的给水预热器、蒸汽发生器、蒸汽过热器，用于实现逆熔盐释热换热功能。
上述实施例中，优选地，旁路汽轮机主蒸汽减压供汽***包括：设置在火电机组已有锅炉52及供汽轮机主蒸汽管路(96)之间的高压旁路蒸汽管路三通(97)，汽轮机主蒸汽至高压旁路蒸汽管路三通97另一端经汽轮机高压旁路辅助主蒸汽进汽管路三通(90)进入汽轮机高压旁路蒸汽管路99及其上设置的汽轮机高压旁路阀进汽隔离门70，在汽轮机高压旁路蒸汽管路99末端设置旁路汽轮机主蒸汽抽汽管路三通91以及由此引出的“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”旁路汽轮机主蒸汽抽汽管路81，其接入“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”47进汽母管79管路接口，且“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”旁路汽轮机主蒸汽抽汽管路81上设置有高压旁路蒸汽供汽隔离门56、旁路汽轮机主蒸汽抽汽调压阀74，旁路汽轮机主蒸汽抽汽管路三通91另一端管路上连接已有汽轮机高压旁路阀54、设置高压旁路阀出口隔离门55，已有汽轮机主蒸汽管路96经汽轮机主蒸汽至高压旁路蒸汽管路三通97另一端连接锅炉52。
上述实施例中，优选地，旁路汽轮机再热热段蒸汽抽汽***包括：由锅炉52引出的已有汽轮机再热热段蒸汽管路98经汽轮机低压旁路阀进口隔离门72、设置汽轮机再热热段供汽管路三通93和旁路汽轮机再热热段蒸汽供汽管路82接入“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”进汽母管79管路接口，旁路汽轮机再热热段蒸汽供汽管路82上设置汽轮机再热热段旁路供汽管路逆止门92、汽轮机再热热段旁路供汽管路隔离门73，已有汽轮机再热热段蒸汽管路98经设置的汽轮机再热热段供汽管路三通93另一侧连接已有汽轮机低压旁路阀85，在汽轮机低压旁路阀85出口侧设置汽轮机低压旁路阀出口隔离门75及连接管路100，已有汽轮机再热热段蒸汽管路98另一端连接汽轮机中压缸进汽调节门57-2。
其中，旁路汽轮机再热热段蒸汽抽汽***设置需注意，旁路汽轮机再热蒸汽供汽流量选择需要制造厂对汽轮机本体做校核计算，视需要改造已有汽轮机中压缸进汽调节门57-2、汽轮机中压缸53-2本体部分。
上述实施例中，优选地，蒸汽减温供厂用/工业蒸汽***：包括与“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”47内置的蒸汽减温器连接的蒸汽减温供厂用/工业蒸汽管路83，蒸汽减温供厂用/工业蒸汽管路83经熔盐释热与蒸汽减温供厂用/工业蒸汽管路三通94接入已有厂用/工业蒸汽管路，厂用/工业蒸汽管路上设置“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”供厂用/工业蒸汽逆止门78。
上述实施例中，优选地，“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”疏水***：包括由“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”疏水出口管路接口引出，设置“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”疏水管路69将疏水引入机组已有锅炉给水除氧器86，“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”疏水管路69上设置疏水隔离门63和疏水调节门64。
上述实施例中，优选地，“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”高压给水***：包括由已有锅炉给水除氧器86接口管路引出经已有锅炉给水泵除氧给水管路65、锅炉给水泵87、锅炉高压给水泵出口隔离门61、汽轮机高压加热器给水***58，设置“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”锅炉高压给水管路三通95、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”高压给水进口隔离门62、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”高压给水管路67并由此管路接入“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”高压给水管路接口；“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”锅炉高压给水管路三通95另一端连接机组已有设备锅炉52。
上述实施例中，优选地，熔盐释热供主蒸汽***：包括由“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”蒸汽出口管路接口引出经设置的“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”辅助主蒸汽供汽管路80及其供辅助主蒸汽隔离门88、汽轮机辅助主蒸汽高压旁路管路进汽隔离门71，汽轮机辅助主蒸汽高压旁路管路进汽隔离门71另一端与所述汽轮机高压旁路辅助主蒸汽进汽管路三通90连接；汽轮机高压旁路辅助主蒸汽进汽管路三通90通过机组已有汽轮机高压旁路蒸汽管路99、汽轮机高压旁路阀进汽隔离门70、汽轮机主蒸汽管路96进入汽轮机高压缸进汽调节门57-1。旁路汽轮机主蒸汽抽汽管路三通91另一端的汽轮机高压旁路蒸汽管路99上连接已有汽轮机高压旁路阀54、设置汽轮机高压旁路阀出口隔离门55及连接管路，汽轮机主蒸汽管路96另一端连接锅炉52。
上述实施例中，优选地，“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”低压给水***：包括由机组已有锅炉给水除氧器86引出经设置的低压给水泵除氧给水管路66、低压给水泵59、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”低压给水管路68及其上的“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”低压给水隔离门60接入“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”低压给水管路接口。
上述实施例中，优选地，熔盐释热供厂用/工业蒸汽***：包括由“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”引出，经设置的熔盐释热供厂用/工业蒸汽管路84、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”供厂用/工业蒸汽隔离门76、供厂用/工业蒸汽管路逆止门78接入机组已有厂用/工业蒸汽管路。
上述实施例中，优选地，火电灵活性“有功平衡”工艺监测控制***包括电网调度中心远程终端控制***RTU 1、电厂PMU 5、火电机组DCS 6、火电灵活性“有功平衡”工艺控制***17、飞轮储能调频能量管理***EMU 18和熔盐储能调频控制***DCS 19。
其中，火电灵活性“有功平衡”工艺控制***DCS 17分别与电网调度中心远程终端控制***RTU 1、机组DCS 6、飞轮储能调频能量管理***EMU 18和熔盐储能调频控制***DCS 19连接；电厂PMU 5与电网调度中心远程终端控制***RTU 1、机组DCS 6以及飞轮储能调频能量管理***EMU 18连接。
具体地，火电灵活性“有功平衡”工艺控制***DCS 17接收电网调度中心RTU 1AGC调度功率指令和机组DCS 6的发电功率信息，处理后发送控制信息到飞轮储能调频能量管理***EMU 18和熔盐储能调频控制***DCS 19，飞轮储能调频能量管理***EMU 18控制飞轮储能调频***发用电运行功率，熔盐储能调频控制***DCS 19控制可控负载熔盐电加热装置用电功率和“水-熔盐-蒸汽逆变换热***”平衡机组供汽量、熔盐储能装置储热或放热，实现对火电机组或电力***的《有功平衡服务》。
下面对本实施例提供的火电灵活性多源协调“有功平衡”工艺***的各个功能模块进行介绍：
熔盐电加热装置的冷盐供盐功能，由冷盐泵入口管路至冷盐泵给盐门出口管路三通41接口之间设置的冷盐罐供盐管路42和冷盐泵给盐门出口管路三通41接口至熔盐电加热装置冷盐入口管路接口之间设置的熔盐电加热装置冷盐给盐管路38实现，其中，冷盐罐31上设置有冷盐泵33、冷盐泵给盐门34，熔盐电加热装置冷盐给盐管路38上设置有熔盐电加热装置冷盐隔离门35；
熔盐电加热装置的热盐供盐功能，由“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”热盐出口管路至熔盐电加热装置热盐入口管路接口设置的熔盐电加热装置热盐給盐管路49及管路中设置的“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”热盐出口隔离门48和熔盐电加热装置热盐给盐隔离门51实现；
熔盐电加热装置的热盐回盐功能，由熔盐电加热装置热盐出口管路接口至热盐罐热盐入口管路接口之间设置的熔盐电加热装置热盐回盐管路46及其上设置的热盐罐回盐门45实现；
“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”的冷盐供盐功能，由冷盐泵入口管路至冷盐泵给盐门出口管路三通41接口之间设置的冷盐罐供盐管路42和冷盐泵给盐门出口管路三通接口至“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”冷盐入口管路接口之间的“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”冷盐供盐管路39实现，其中“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”冷盐供盐管路39上设置有“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”冷盐给盐隔离门36；
“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”的热盐回盐功能，根据熔盐性能和“水-熔盐-蒸汽逆变换热***”的供汽参数确定，本发明按高参数选择的热盐回盐功能，既是前述的熔盐电加热装置的热盐供盐功能，根据熔盐性能与“水-熔盐-蒸汽逆变换热***”的供汽参数亦可由“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”热盐出口接引至热盐罐入口；
冷盐罐的回盐功能，由“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”冷盐出口管路接口至冷盐罐入口管路接口之间设置的“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”冷盐回盐管路40及其上的“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”冷盐回盐隔离门37实现；
热盐罐的给盐功能，由热盐罐31、热盐泵入口至“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”热盐进口管路接口之间设置有“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”热盐给盐管路50及“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”热盐出口隔离门48实现，其中热盐罐32上设置有热盐泵43、热盐泵给盐门44；
电加热装置冷盐吸热、储能装置储热功能，由冷盐罐31、冷盐罐供盐管路42及冷盐泵33、冷盐給盐门34、冷盐泵给盐门出口管路三通41、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”冷盐给盐隔离门36、熔盐电加热装置冷盐供盐管路38及熔盐电加热装置冷盐給盐隔离门35、熔盐电加热器27、熔盐电加热装置热盐回盐管路46及热盐罐回盐门45、热盐罐32相互配合实现；
蒸汽加热冷盐、电加热热盐吸热、储能装置储热功能，由冷盐罐31、冷盐罐供盐管路42及冷盐泵33、冷盐給盐门34、冷盐泵给盐门出口管路三通41，水-熔盐-蒸汽逆变换热装置冷盐供盐管路39及水-熔盐-蒸汽逆变换热装置冷盐給盐隔离门36、水-熔盐-蒸汽逆变换热装置47、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”热盐出口隔离门48、熔盐电加热装置热盐給盐管路49及熔盐电加热装置热盐给盐隔离门51、熔盐电加热器27、熔盐电加热装置热盐回盐管路46及热盐罐回盐门45、热盐罐32及相应的熔盐电加热装置冷盐給盐隔离门35、热盐泵出口给盐门44相互配合实现；
熔盐释热、储能装置放热功能，由热盐罐32及热盐泵43、热盐泵给盐门44、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”热盐给盐管路50及“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”47、冷盐回盐管路40、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”冷盐回盐隔离门37、冷盐罐31及相应的“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”水、汽侧***、冷盐给盐隔离门36相互配合实现；
储能装置放热、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”熔盐释热、锅炉除氧给水供厂用/工业蒸汽功能，由锅炉给水除氧器86、低压给水泵除氧给水管路66、低压给水泵59、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”低压给水管路68及“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”低压给水隔离门60、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”47及其供厂用/工业蒸汽管路隔离门76、熔盐释热供厂用/工业蒸汽管路84、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”供厂用/工业蒸汽逆止门78接入机组厂用/工业蒸汽供汽管路。相应的关闭与“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”连接的汽、水侧管路阀门蒸汽减温供厂用/工业蒸汽隔离门77、供辅助主蒸汽隔离门88、进汽母管隔离门89、高压给水进口隔离门62、疏水隔离门63，储能装置放热配合实现；
储能装置放热、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”熔盐释热、汽轮机高压加热器给水***58给水供主蒸汽功能，由锅炉给水除氧器86经锅炉给水泵除氧给水管路65、锅炉给水泵87、汽轮机高压加热器给水***58、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”高压给水管路67及与其管路连接的“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”高压给水进口隔离门62、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”47、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”辅助主蒸汽供汽管路80及其上的供辅助主蒸汽隔离门88、汽轮机辅助主蒸汽高压旁路管路进汽隔离门71、汽轮机高压旁路蒸汽管路99及其上的汽轮机高压旁路阀进汽隔离门70、汽轮机主蒸汽管路96、汽轮机高压缸进汽调节门57-1进入汽轮机高压缸53-1，相应的关闭汽轮机高压旁路阀出口隔离门55、汽轮机高压旁路阀进汽隔离门70储能装置配合放热实现；
旁路汽轮机主蒸汽减温供厂用/工业蒸汽、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”熔盐吸热、储能装置储热功能，由锅炉52汽轮机主蒸汽至高压旁路蒸汽管路三通97分别进入汽轮机主蒸汽管路96和汽轮机高压旁路蒸汽管路99，一路经其上的汽轮机高压旁路阀进汽隔离门70、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”旁路汽轮机主蒸汽抽汽管路81及其上的高压旁路蒸汽供汽隔离门56和旁路汽轮机主蒸汽抽汽调压阀74、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”蒸汽减温器减温、蒸汽减温供厂用/工业蒸汽管路83及其上的蒸汽减温供厂用/工业蒸汽隔离门77、熔盐释热供厂用/工业蒸汽管路84、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”供厂用/工业蒸汽逆止门78接入机组厂用/工业蒸汽供汽管路，一路经高压缸进汽调节门57-1进入汽轮机高压缸53-1。相应地调节汽轮机高压缸进汽调节门57-1，关闭汽轮机辅助主蒸汽高压旁路管路进汽隔离门71、汽轮机高压旁路阀出口隔离门55、汽轮机再热热段旁路供汽管路隔离门73、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”供辅助主蒸汽隔离门88和供厂用/工业蒸汽管路隔离门76、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”进汽母管79及其上的供厂用/工业蒸汽管路隔离门76、低压给水隔离门60、高压给水进口隔离门62、疏水隔离门63，储能装置储热配合实现；
旁路汽轮机再热蒸汽减温供厂用/工业蒸汽、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”熔盐吸热、储能装置储热功能，由锅炉52经汽轮机再热热段蒸汽管路98及其上的汽轮机低压旁路阀进口隔离门72、旁路汽轮机再热热段蒸汽供汽管路82及其上的汽轮机再热热段旁路供汽管路隔离门73、汽轮机再热热段旁路供汽管路逆止门92、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”进汽母管79和进汽母管隔离门89、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”蒸汽减温器减温、蒸汽减温供厂用/工业蒸汽管路83及其上的蒸汽减温供厂用/工业蒸汽隔离门77、熔盐释热供厂用/工业蒸汽管路84、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”供厂用/工业蒸汽逆止门78接入机组厂用/工业蒸汽供汽管路，相应的调整汽轮机中压缸进汽调节门57-2、关闭与“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”连接的汽、水侧管路阀门有汽轮机低压旁路阀出口隔离门75、高压旁路蒸汽供汽隔离门56、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”供辅助主蒸汽隔离门88、供厂用/工业蒸汽管路隔离门76、高压给水进口隔离门62、疏水隔离门63，储能装置储热配合实现；
旁路汽轮机主蒸汽“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”换热、储能装置储热功能，由锅炉52经汽轮机主蒸汽管路96、汽轮机高压旁路蒸汽管路99及其上的汽轮机高压旁路阀进汽隔离门70、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”旁路汽轮机主蒸汽抽汽管路81及其上的高压旁路蒸汽供汽隔离门56和旁路汽轮机主蒸汽抽汽调压阀74、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”47、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”疏水管路69及其上的疏水隔离门63、疏水调节门64、进入锅炉给水除氧器86。相应地调节汽轮机高压缸进汽调节门57-1，关闭汽轮机辅助主蒸汽高压旁路管路进汽隔离门71、汽轮机高压旁路阀出口隔离门55、汽轮机再热热段旁路供汽管路隔离门73、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”蒸汽减温供厂用/工业蒸汽隔离门77、供辅助主蒸汽隔离门88和供厂用/工业蒸汽管路隔离门76、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”低压给水隔离门60和高压给水进口隔离门62，储能装置储热配合实现；
旁路汽轮机再热热段蒸汽“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”换热、储能装置储热功能，由锅炉52经汽轮机再热热段蒸汽管路98及其上的汽轮机低压旁路阀进口隔离门72、旁路汽轮机再热热段蒸汽供汽管路82及其上的汽轮机再热热段旁路供汽管路隔离门73、汽轮机再热热段旁路供汽管路逆止门92、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”进汽母管79和进汽母管隔离门89、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”47、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”疏水管路69及其上的疏水隔离门63、疏水调节门64、进入锅炉给水除氧器86。相应的调整汽轮机中压缸进汽调节门57-2、关闭与“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”连接的汽、水侧管路阀门有汽轮机低压旁路阀出口隔离门75、高压旁路蒸汽供汽隔离门56、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”供辅助主蒸汽隔离门88、供厂用/工业蒸汽管路隔离门76、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”低压给水隔离门60和高压给水进口隔离门62，储能装置储热配合实现，储能装置储热配合实现。
实施例2
基于实施例1提供的一种火电灵活性多源协调“有功平衡”工艺***，本实施例以飞轮储能调频***提供转动惯量和/或一次调频有功平衡服务为例，对火电灵活性多源协调“有功平衡”工艺***的应用方法进行介绍。
一次调频有功平衡服务是指当机组所在电网***频率偏离目标频率时，飞轮储能调频***通过快速频率响应，调整有功出力减少频率偏差所提供的服务。主要包括以下两类：
第一类、基于电厂PMU发送的功率信息，飞轮储能调频***替代常规火电机组一次调频功能。
1)飞轮储能调频能量管理***EMU 18接收电厂PMU 05或单独设置高精度电网功率表的功率信息，接收飞轮储能装置阵列逆变器PCS 23的飞轮储能装置阵列能量信息；
2)飞轮储能调频能量管理***EMU 18根据接收到的电厂PMU 5或单独设置高精度电网频率表测得的功率信息计算频率扰动量，并比对与目标频率的偏差，调度控制飞轮储能装置阵列逆变器PCS 23的充放电功率；
3)飞轮储能装置阵列逆变器PCS 23接收飞轮储能调频能量管理***EMU18的充放电功率指令后，调度控制飞轮储能阵列管理***FMS 24的充放电功率；
4)飞轮储能阵列管理***FMS 24接收飞轮储能阵列逆变器PCS 23的充放电功率控制指令后，调度控制飞轮储能装置26的充放电运行。
第二类、基于电网调度中心RTU发送的调度功率指令，飞轮储能调频***独立为电网提供转动惯量、一次调频“有功平衡”辅助服务。
包括以下步骤
1)电网调度中心RTU 1将调度功率指令通过火电灵活性“有功平衡”工艺控制***DCS 17或直接发送给飞轮储能调频能量管理***EMU 18；
2)飞轮储能调频能量管理***EMU18接收火电灵活性“有功平衡”工艺控制***DCS17或电网调度中心RTU 1的AGC调度功率指令后，调度控制飞轮储能装置阵列逆变器PCS23的充放电功率；
3)飞轮储能装置阵列逆变器PCS 23接收到飞轮储能调频能量管理***EMU18的充放电功率指令后，调度控制飞轮阵列管理***FMS 24的充放电功率；
4)飞轮阵列管理***FMS 24接收飞轮储能阵列逆变器PCS 23的充放电功率控制指令后，调度控制飞轮储能装置26的充放电运行。
如图4所示，为火电机组一次调频与飞轮储能调频***替代火电机组一次调频效果对比图。由图可知，飞轮储能调频***响应0-100％目标功率全过程时间＜200毫秒。飞轮储能调频***充放电功率及储存的电量，可起到降低电力***故障初期(2-10s内)的电网频率变化幅度，提高电网故障初始阶段最低点处的频率或降低最高点处的频率。飞轮储能调频***虚拟惯性响应的特性与常规火电机组相比，具有恒功率快速响应性、短时支撑性、无旋转惯性势能的恢复性，因此，它可以与其他传统调频电源的延时和持久性相协调，充分发挥各自的优势，从而更好地支持电力***暂态故障下的电网频率。
①《火力发电机组一次调频试验及性能验收导则》(GB/T 30370—2013)中5.3.1的要求：
a)机组参与一次调频的响应滞后时间应小于3s。
b)燃煤机组达到75％目标负荷的时间应不大于15s。
c)燃煤机组达到90％目标负荷的时间应不大于30s。
d)机组参与一次调频的稳定时间应小于1min。
②以350MW火电机组为例，50％负荷以下较难达到导则要求，在50％-85％额定负荷区间的一次调频动态性能：
a)机组参与一次调频的响应滞后时间通常大于2s，
b)有功功率的平均调节时间通常＞30s；
c)燃煤机组达到75％目标负荷的时间通常大于15s；
d)燃煤机组达到90％目标负荷的时间应不大于30s；
e)机组参与一次调频的稳定时间＞1min。
转速不等率按5％计算，理论功率/频率调节量约1.165MW/r/min、即2.33.MW/0.0165Hz,14MW/0.1Hz。
③飞轮储能调频***主要技术参数配置示例：
按GB/T40595-2021《并网电源一次调频技术规定及试验导则》5.3条中的一次调频限幅标准，仍以350MW火电机组为例，一次调频功率变化幅度应不小于±8％额定有功功率，飞轮储能调频***技术参数配置：
额定：充放电功率28MW；充放电倍率2C；储能时长6min；一次调频延时＜200毫秒；
备注：C表示储能***的充/放电倍率，即储能***充/放电时电流大小的比率，通常用字母C表示。例如储能***在额定储能容量下，1小时放电完毕、称为1C放电，0.5小时放电完毕、称为2C放电。
据有关文献报道，抑制电网频率越限：频率跌至49.9HZ 0t动作，所需储能持续时长为4分钟；抑制低频减载：频率跌至49.75HZ 0t动作，所需储能持续时长为6分钟。具体应用根据机组所在电网***频率特性试验或仿真计算确定。
火电机组运行采用AGC控制方式时，对于持续时间较短和频繁折返的秒级AGC调度指令，由于机组惯性响应延时的特性不但影响机组一次调频调节质量，甚至经常发生二次调频与一次调频反向。应用飞轮储能调频***替代机组一次调频，可在机组控制***如火电机组DCS 6中设置一次调频投、退按钮,飞轮储能调频***投运时将机组控制***中的一次调频功能设置为退出状态，可以有效避免AGC调频调节与机组一次调频调节的相互干扰。设置飞轮储能调频***，不改变机组DEH控制***和CCS协调控制***原有的一次调频方案的设计。
实施例3
基于实施例1提供的一种火电灵活性多源协调“有功平衡”工艺***，本实施例以采用飞轮储能调频***、飞轮储能调频***和/或熔盐储能调频***融合火电机组提供电力***二次调频有功平衡服务为例，对火电灵活性多源协调“有功平衡”工艺***的应用方法进行介绍。
应用火电灵活性多源协调“有功平衡”工艺***二次调频，是通过自动功率控制技术，包括自动发电控制(AGC)、自动功率控制(APC)，跟踪电力调度机构下达的指令，按照国家电网标准规定的调节速率实时调整发用电功率，以满足电力***自动发电控制(AGC)、自动功率控制(APC)控制要求的服务。
本实施例可以分为两类情况：
第一类：基于电网调度中心RTU的AGC调节目标功率指令信息和火电机组DCS发送的发电功率状态信息，提供电力***二次调频“有功平衡”服务。
主要包括以下步骤：
1)火电灵活性”有功平衡”工艺控制***DCS 17接收电网调度中心RTU 1发送的AGC功率目标指令信息、火电机组DCS 6发送的火电机组发电功率状态信息；
2)火电灵活性”有功平衡”工艺控制***DCS 17实时根据飞轮储能调频***、熔盐储能调频***的储能量、运行状态，火电机组DCS 6的AGC调频动态性能状态，比较分析火电机组DCS 6发电功率对电网调度中心RTU 1AGC调度功率指令的完成质量，自适应调度控制火电灵活性多源协调“有功平衡”工艺***“发电、用电”运行。
第二类：基于电网调度中心RTU的AGC调节目标功率指令，采用飞轮储能调频***、飞轮储能调频***和/或熔盐储能调频***融合火电机组提供电力***二次调频“有功平衡”服务。
以某330MW火电机组AGC调度功率/时长调频指令统计覆盖率数据为例：
AGC单次调频指令：目标功率≤18MW(5.5％额定功率)占比＞97％，时长≤6min占比≥91％；AGC单方向连续两次以上调节指令：目标功率≤18MW(5.5％额定功率)的占比＞22％、目标功率≤42MW(12.7％额定功率)的占比＞98％，时长≤5min的占比≤37、时长≥13分钟的占比＜3％。
因此，本实施例根据电网调度中心RTU 1AGC调节目标功率值分为两种情况应用：
第一种情况：电网调度中心RTU 1AGC调节目标功率＜(8％机组额定功率+机组基础调节速率×机组额定功率)
此时，采用飞轮储能调频***联合火电机组AGC调频的火电灵活性多源协调“有功平衡”工艺***的应用，包括以下步骤：
1)确定火电机组全负荷调节范围内的调节速率；
2)确定飞轮储能调频***SOC(state of charge)储能***剩余电量百分比；
3)火电机组按自身能力响应电网调度中心RTU 1AGC调节目标功率；
4)飞轮储能调频能量管理***EMU 18根据电网调度中心RTU 1AGC调节目标功率功率指令与通过火电灵活性“有功平衡”工艺控制***DCS 17读取的火电机组DCS 6实时发电功率之差依次调度控制飞轮储能装置阵列逆变器PCS 23、飞轮储能装置阵列管理***FMS 24、飞轮储能装置变流器FCS 25、飞轮储能装置26调节发用电功率运行；
5)首先调节飞轮储能装置阵列母线22电压在额定参数范围内恒压运行、调节飞轮储能装置26充放电倍率≤2C，当火电机组输出功率满足电网调度中心RTU1AGC调节目标功率精度要求后，飞轮储能调频***停止输出功率、通常维持50±5％SOC运行备用。
第二种情况：电网调度中心RTU 1AGC调节目标功率＞(8％机组额定功率+机组基础调节速率×机组额定功率)。
应用飞轮储能调频***联合熔盐储能调频***融合火电机组AGC调频的火电灵活性多源协调“有功平衡”工艺***应用方法的两种典型形式；
第一种形式：熔盐储能调频***热备用，熔盐电加热装置在运行状态：
1)飞轮储能调频***联合火电机组累加上网功率与电网调度中心RTU 1AGC调节目标功率之差≤熔盐电加热装置运行状态下的功率调节能力，主要应用方法：
①确定飞轮储能调频***联合火电机组调节累加上网功率已经运行在饱和状态；
②将熔盐电加热装置作为可控负载，调节熔盐电加热装置联合飞轮储能调频***调节与火电机组调节累加输出功率达到电网调度中心RTU 1AGC调节目标功率；
③响应电网调度中心RTU 1AGC功率调节顺序依次为火电机组DCS 6发电机功率，飞轮储能调频能量管理***EMU 18调节飞轮储能调频***的发用电功率，熔盐储能调频控制***DCS 19调节“熔盐电加热装置”用电负荷。
2)飞轮储能联合火电机组调节累加上网功率与电网调度中心RTU 1AGC调节目标功率之差＞熔盐电加热装置运行状态下的调节能力，主要应用方法：
①飞轮储能与熔盐电加热装置联合火电机组调节累加上网功率已经运行在饱和状态；
②“水-熔盐-蒸汽逆变换热***”作为可控负载，调节“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”47融合火电机组联合飞轮储能调频***与熔盐电加热装置累加输出功率达到电网调度中心RTU 1AGC调节目标功率；
③响应电网调度中心RTU 1AGC功率调节顺序依次为，火电机组DCS 6调节发电机功率，飞轮储能调频能量管理***EMU 18调节飞轮储能装置26的发/用电功率，熔盐储能调频控制***DCS 19控制“水-熔盐-蒸汽逆变换热***”中的汽轮机抽汽/供汽流量，调节“熔盐电加热装置”用电负荷。
第二种形式：熔盐储能调频***热备用、熔盐电加热装置未运行
当电网峰谷差较大、新能源发电功率变化幅度较大时，电网调度中心RTU 1AGC调节指令连续单方向加或减，应用方法一飞轮储能容量不足，机组调节速率已达最大、累加上网功率与电网调度中心RTU 1AGC调节目标功率仍不平衡时：
1)增加功率
①水-熔盐-蒸汽逆变换热***供厂用/工业蒸汽***运行，减少汽轮机抽汽增加发电功率；
②水-熔盐-蒸汽逆变换热***供主蒸汽***运行，增加汽轮机主蒸汽进汽流量增加发电功率。
2)减少功率
①水-熔盐-蒸汽逆变换热***旁路主蒸汽或再热热段蒸汽加热熔盐储热，疏水至除氧器；
②水-熔盐-蒸汽逆变换热***同时旁路主蒸汽和再热热段蒸汽加热熔盐储热，疏水至除氧器。
第二种形式由于蒸汽、熔盐***运行操作工作量大，不易用于分钟级调频折返运行，较适用于小时级电网每日两峰两谷或三峰两谷，电网调度中心RTU 1AGC调节指令连续单方向加或减、调度目标功率变化幅度较大的工况，初次运行抽汽与供汽折返时间≥1小时为宜，且需特别充分关注蒸汽***疏水、并汽的运行操作。
其中，熔盐储能调频***主要配置技术参数包括：
熔盐电加热器功率：≥＞20％机组额定功率；
熔盐电加热储能***0-100％额定功率调节时间：＜5min；
熔盐储能量：≥20％机组额定功率MW×7小时；
熔盐释热主蒸汽流量：≥15％B-MCR t/h；
熔盐释热供主蒸汽流量0-100％额定出力调整时间：＜5min。
实施例4
基于实施例1提供的一种火电灵活性多源协调“有功平衡”工艺***，本实施例提供一种火电灵活性多源协调“有功平衡”工艺***融合火电机组组成“虚拟调频电源”为电力***、新能源机组提供转动惯量、一次调频、二次调频《有功平衡服务》，应用方法如下：
1)火电灵活性”有功平衡”工艺控制***DCS 17将飞轮储能调频能量管理***EMU18、熔盐储能调频控制***DCS 19的可用功率、调节性能、储能容量等电网“有功平衡”服务技术性能相关信息按电网要求上传至电网调度中心RTU 1；
2)电网调度中心RTU 1发送(APC)自动功率控制指令至火电灵活性”有功平衡”工艺控制***DCS 17或将一次调频控制指令发送至飞轮储能调频能量管理***EMU 18，飞轮储能调频能量管理***EMU 18控制飞轮储能调频***充放电运行，为电力***提供转动惯量、一次调频服务；
3)电网调度中心RTU 1下达(APC)自动功率控制指令至火电灵活性”有功平衡”工艺控制***DCS 17，其中：
①功率增加调节顺序：飞轮储能调频***发电运行；熔盐电加热装置减载运行；熔盐储能装置放热、“水-熔盐-蒸汽逆变换热***”供厂用/工业蒸汽或供主蒸汽发电运行；
②功率减少调节顺序：飞轮储能调频***用电运行；“水-熔盐-蒸汽逆变换热***”根据功率调整需要旁路主蒸汽或再热蒸汽，或同时旁路主蒸汽、再热蒸汽，熔盐储能装置储热；熔盐电加热装置加载、熔盐储能装置储热。
具体地，目标功率减少方向调节方法为：
a、飞轮储能调频***充电运行；
b、依据调峰容量需要熔盐储能调频控制***控制“水-熔盐-蒸汽逆变换热***”依序选择旁路汽轮机主蒸汽减压供汽***供汽+旁路汽轮机再热蒸汽供汽***供汽；旁路汽轮机主蒸汽减压供汽***供汽；旁路汽轮机再热蒸汽供汽***供汽、疏水至除氧器、熔盐储能装置储热、熔盐电加热装置运行；
c、依据调峰容量需求、厂用/工业蒸汽供热需要熔盐储能调频控制***控制“水-熔盐-蒸汽逆变换热***”依序选择旁路汽轮机主蒸汽减压供汽***供汽+旁路汽轮机再热蒸汽供汽***供汽；旁路汽轮机主蒸汽减压供汽***供汽；旁路汽轮机再热蒸汽供汽***供汽、“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”蒸汽减温供厂用/工业蒸汽、熔盐储能装置储热、熔盐电加热装置运行；
d、上述b-c方式亦可灵活组合调节运行
e、熔盐电加热装置、熔盐储能装置储热运行。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种火电灵活性多源协调“有功平衡”工艺***的应用方法，其特征在于，包括以下步骤：
设置一火电灵活性多源协调“有功平衡服务”工艺***，该***包括飞轮储能调频***、熔盐储能调频***和火电灵活性“有功平衡”工艺控制***；
对飞轮储能调频***进行控制，以提供火电厂转动惯量或一次调频“有功平衡”服务；
采用飞轮储能调频***、熔盐储能调频***融合火电机组，以提供多源协调“有功平衡”服务。
2.如权利要求1所述的火电灵活性多源协调“有功平衡”工艺***的应用方法，其特征在于，所述熔盐储能调频***包括熔盐电加热装置、熔盐储能装置、含有“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”的水-熔盐-蒸汽逆变换热***；其中，所述熔盐电加热装置的电源取自电厂开关厂母线，所述熔盐电加热装置通过熔盐电加热装置冷盐给盐管路和熔盐电加热装置热盐回盐管路与所述熔盐储能装置连接；所述“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”的盐侧管路通过“水-熔盐-蒸汽逆变换热装置”冷盐供盐管路与所述熔盐储能装置连接，通过熔盐电加热装置热盐给盐管路与所述熔盐电加热装置连接，经所述熔盐电加热装置二次加热后通过熔盐电加热装置热盐回盐管路与所述熔盐储能装置连接；
所述飞轮储能调频***包括若干并联连接的飞轮储能调频单元，每一所述飞轮储能调频单元设置一飞轮储能调频单元变压器，各所述飞轮储能调频单元并联连接接入所述飞轮储能调频***母线，经所述飞轮储能调频***母线隔离开关接入厂用6kV母线；每一所述飞轮储能调频单元含有一组或若干组飞轮储能装置阵列逆变器PCS，所述飞轮储能装置阵列逆变器PCS通过飞轮储能装置阵列逆变器交流隔离开关接入所述飞轮储能调频单元母线，所述飞轮储能调频单元母线经飞轮储能调频单元隔离开关接入飞轮储能调频单元变压器；每一所述飞轮储能装置阵列逆变器通过飞轮储能装置阵列母线连接一个或若干个飞轮储能装置模组；每个所述飞轮储能装置模组由一个飞轮储能阵列管理***FMS和若干个飞轮储能装置模块组成，每个所述飞轮储能装置模块经飞轮储能装置变流器直流开关接入所述飞轮储能装置阵列母线，所述飞轮储能装置阵列逆变器PCS控制一个或若干个所述飞轮储能阵列管理***FMS，所述飞轮储能阵列管理***FMS控制一个或若干个飞轮储能装置变流器FCS，每个所述飞轮储能装置变流器FCS控制一个飞轮储能装置；
所述火电灵活性“有功平衡”工艺监测控制***用于对所述飞轮储能调频***和熔盐储能调频***进行监测控制；其包括电网调度中心RTU、电厂PMU、火电机组DCS、火电灵活性“有功平衡”工艺控制***DCS、飞轮储能调频能量管理***EMU和熔盐储能调频控制***DCS；所述火电灵活性“有功平衡”工艺控制***DCS分别与电网调度中心RTU、火电机组DCS、飞轮储能调频能量管理***EMU和熔盐储能调频控制***DCS连接；所述电厂PMU与电网调度中心RTU、火电机组DCS以及飞轮储能调频能量管理***EMU连接。
3.如权利要求2所述的火电灵活性多源协调“有功平衡”工艺***的应用方法，其特征在于，所述对飞轮储能调频***进行控制，以提供电厂转动惯量或一次调频“有功平衡”服务，包括：
基于电厂PMU发送的功率信息，采用飞轮储能调频***替代火电机组实现一次调频“有功平衡”服务；
基于电网调度中心RTU发送的调度功率指令，采用飞轮储能调频***独立为电网提供转动惯量、一次调频“有功平衡”服务。
4.如权利要求3所述的火电灵活性多源协调“有功平衡”工艺***的应用方法，其特征在于，所述基于电厂PMU发送的功率信息，采用飞轮储能调频***替代火电机组实现一次调频“有功平衡”服务的方法，包括：
飞轮储能调频能量管理***EMU接收电厂PMU，接收飞轮储能阵列逆变器PCS的能量信息；
飞轮储能调频能量管理***EMU根据接收到的电厂PMU的功率信息计算频率扰动量，并比对与目标频率的频率偏差，调度控制飞轮储能装置阵列逆变器PCS的充放电功率；
飞轮储能装置阵列逆变器PCS接收飞轮储能调频能量管理***EMU发送的充放电功率指令，调度控制飞轮储能装置阵列管理***FMS的充放电功率；
飞轮储能装置阵列管理***FMS接收飞轮储能装置阵列逆变器PCS发送的充放电功率控制指令，调度控制飞轮储能装置的充放电运行，实现一次调频“有功平衡”服务。
5.如权利要求3所述的火电灵活性多源协调“有功平衡”工艺***的应用方法，其特征在于，所述基于电网调度中心RTU发送的调度功率指令，采用飞轮储能调频***独立为电网提供转动惯量、一次调频“有功平衡”服务的方法，包括：
电网调度中心RTU将调度功率指令通过火电灵活性“有功平衡”工艺控制***DCS或直接发送给飞轮储能调频能量管理***EMU；
飞轮储能调频能量管理***EMU接收火电灵活性“有功平衡”工艺控制***DCS或电网调度中心RTU发布的调度功率指令后，调度控制飞轮储能装置阵列逆变器PCS的充放电功率；
飞轮储能装置阵列逆变器PCS接收飞轮储能调频能量管理***EMU发送的充放电功率指令后，调度控制飞轮储能装置阵列管理***FMS的充放电功率；
飞轮储能装置阵列管理***FMS接收飞轮储能装置阵列逆变器PCS发送的充放电功率控制指令后，调度控制飞轮储能装置的充放电运行，实现为电网提供转动惯量、一次调频“有功平衡”服务。
6.如权利要求1所述的火电灵活性多源协调“有功平衡”工艺***的应用方法，其特征在于，所述采用飞轮储能调频***、熔盐储能调频***融合火电机组，以提供多源协调“有功平衡”服务，包括：
基于电网调度中心RTU的AGC调节目标功率指令信息和火电机组DCS发送的发电功率状态信息，提供电力***二次调频“有功平衡”服务；
基于电网调度中心RTU的AGC调节目标功率指令，采用飞轮储能调频***、飞轮储能调频***和/或熔盐储能调频***融合火电机组提供电力***二次调频“有功平衡”服务；
采用飞轮储能调频***、熔盐储能调频***融合火电机组组成电网“虚拟调频电源”，提供电力***转动惯量、调频、爬坡、深度调峰或APC“有功平衡”服务。
7.如权利要求6所述的火电灵活性多源协调“有功平衡”工艺***的应用方法，其特征在于，所述基于电网调度中心RTU的AGC功率指令信息和火电机组DCS发送的发电功率状态信息，提供电力***二次调频“有功平衡”服务的方法，包括：
火电灵活性“有功平衡”工艺控制***DCS接收电网调度中心RTU发送的AGC功率指令信息和火电机组DCS发送的发电功率状态信息；
火电灵活性“有功平衡”工艺控制***DCS实时根据飞轮储能调频***、熔盐储能调频***的储能量、运行状态，火电机组DCS中AGC调频动态性能信息，比对火电机组DCS的实时发电功率与电网调度中心RTU发送的AGC功率指令，分析、调度控制火电灵活性“有功平衡”工艺***“发电、用电”运行。
8.如权利要求6所述的火电灵活性多源协调“有功平衡”工艺***的应用方法，其特征在于，所述基于电网调度中心RTU的AGC调节目标功率指令，采用飞轮储能调频***、飞轮储能调频***和/或熔盐储能调频***融合火电机组提供电力***二次调频“有功平衡”服务的方法，包括：
当电网调度中心RTU的AGC调节目标功率＜(飞轮储能调频***实时调频功率+机组基础调节速率×机组额定功率)时，采用飞轮储能调频***联合火电机组实现AGC调节目标功率指令；
当电网调度中心RTU的AGC调节目标功率＞(飞轮储能调频***实时调频功率+机组基础调节速率×机组额定功率)时，采用飞轮储能调频***、熔盐储能调频***融合火电机组实现AGC调节目标功率指令。
9.如权利要求8所述的火电灵活性多源协调“有功平衡”工艺***的应用方法，其特征在于，所述采用飞轮储能调频***联合火电机组实现AGC调节目标功率指令的方法，包括：
确定火电机组全负荷调节范围的调节速率；
确定飞轮储能调频***SOC储能***剩余电量百分比；
控制火电机组按自身能力响应电网调度中心RTU的AGC调节目标功率指令；
飞轮储能调频能量管理***EMU根据电网调度中心RTU的AGC调节目标功率指令与通过“有功平衡”工艺控制***DCS读取的火电机组DCS的实时发电功率之差，依次调度控制飞轮储能装置阵列逆变器PCS、飞轮储能装置阵列管理***FMS、飞轮储能装置变流器FCS、飞轮储能装置调节发用电功率运行；
其中，飞轮储能装置阵列母线电压在额定参数范围内恒压运行、飞轮储能装置充放电倍率≤2C，C为飞轮储能装置的容量；
当火电机组输出功率满足电网调度中心RTU的AGC调节目标功率指令后，调节飞轮储能调频***停止输出功率，并维持50±5％SOC运行备用。
10.如权利要求8所述的火电灵活性多源协调“有功平衡”工艺***的应用方法，其特征在于，所述采用飞轮储能调频***、熔盐储能调频***融合火电机组实现AGC调节目标功率指令的方法，包括：
若熔盐电加热装置处于运行状态，则：
当飞轮储能调频***联合火电机组累加上网功率与电网调度中心RTU的AGC调节目标功率之差≤熔盐电加热装置运行状态下的功率调节能力时，控制方法包括：确定飞轮储能调频***联合火电机组调节累加上网功率已经运行在饱和状态；将熔盐电加热装置作为可控负载，调节熔盐电加热装置联合飞轮储能调频***与火电机组调节累加输出功率达到电网调度中心RTU的AGC调节目标功率；
当飞轮储能调频***联合火电机组累加上网功率与电网调度中心RTU的AGC调节目标功率之差＞熔盐电加热装置运行状态下的功率调节能力时，控制方法包括：确定飞轮储能调频***与熔盐电加热装置联合火电机组累加上网功率已经运行在饱和状态；将水-熔盐-蒸汽逆变换热***作为可控负载，调节水-熔盐-蒸汽逆变换热***、火电机组联合飞轮储能调频***与熔盐电加热装置累加输出功率达到电网调度中心RTU的AGC调节目标功率。
若熔盐电加热装置处于未运行状态，则：
当电网调度中心RTU的AGC目标功率调节指令连续单方向增加时，控制水-熔盐-蒸汽逆变换热***供厂用/工业蒸汽***运行，减少汽轮机抽汽增加发电功率；同时控制水-熔盐-蒸汽逆变换热***供主蒸汽***运行，增加汽轮机主蒸汽进汽流量增加发电功率；
当电网调度中心RTU的AGC目标功率调节指令连续单方向减少时，控制水-熔盐-蒸汽逆变换热***进行熔盐储热。
11.如权利要求6所述的火电灵活性多源协调“有功平衡”工艺***的应用方法，其特征在于，采用飞轮储能调频***、熔盐储能调频***融合火电机组组成电网“虚拟调频电源”，提供转动惯量、调频、爬坡、APC调峰“有功平衡”服务的方法，包括：
火电灵活性“有功平衡”工艺控制***DCS将飞轮储能调频能量管理***EMU、熔盐储能调频控制***DCS的储能容量相关信息上传至电网调度中心RTU；
电网调度中心RTU下达指令至火电灵活性“有功平衡”工艺控制***DCS，火电灵活性“有功平衡”工艺控制***DCS协调火电机组DCS、调度飞轮储能调频能量管理***EMU和熔盐储能调频控制***DCS运行；
目标功率增加方向调节顺序为：飞轮储能调频***放电运行，熔盐储能调频控制***控制熔盐电加热装置减载运行，熔盐储能装置放热协同水-熔盐-蒸汽逆变换热***供辅助主蒸汽至汽轮机发电运行、供厂用/工业蒸汽供热运行；
目标功率减少调节顺序为：飞轮储能调频***放电运行，熔盐储能调频***控制熔盐电加热装置减载运行，熔盐储能装置协同水-熔盐-蒸汽逆变换热***供汽轮机辅助主蒸汽发电运行、供厂用/工业蒸汽供热运行。
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