CN211266492U - 一种基于储能装置的火电厂辅助调频装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于储能装置的火电厂辅助调频装置，涉及储能控制领域，包括第一发电装置、第二发电装置、第一电能转换装置、第二电能转换装置、储能装置、第一母线和第二母线，其中第一电能转换装置、第二电能转换装置控制电能在不同连接端的电气***之间流动，可以各自独立地分别控制输送所述电能的大小和输送所述电能的流动方向,并且储能装置也可以受控释放或存储电能。本实用新型基于小发电机存在的能量损失和一次调频、AGC调频响应速度或调节速率慢，能量转换率不高的问题，提供了一种灵敏、快速、高效的基于储能装置的火电厂辅助调频装置。
Description
技术领域
本实用新型涉及储能控制领域，尤其涉及一种基于储能装置的火电厂辅助调频装置。
背景技术
火力发电厂为降低成本、节能减排，采取建设小发电机组的节能技术，通过供电给厂用负荷或其他设备，以降低厂用电率、提高发电厂的经济性。另外并网火力发电厂根据有关规定提供辅助服务，其中包括一次调频和自动发电控制(AGC)等调频服务。
火力发电厂的一次调频、AGC调频服务通过热工控制动作于热力***，存在较大的响应死区或调节死区，响应时间较长，一般可达数十秒，响应速度或调节速率较慢，而且能量转换和利用效率相对不高。
因此，基于以上背景，为减少小发电机组节流损失、进一步提高节能效果，同时提高火力发电厂一次调频和AGC的性能或考核指标，减少能量损失，提高能量利用效率，本实用新型基于小发电机组节能技术和一次调频、AGC调频，致力于开发一种灵敏、快速、高效的火力发电厂基于节能技术辅助调频的***及控制方法。
实用新型内容
基于上述小发电机存在的能量损失和一次调频、AGC利用热力***进行调频响应速度或调节速率慢，能量转换率不高的问题，本实用新型提供了一种灵敏、快速、高效的基于储能装置的火电厂辅助调频装置。
本实用新型提供了一种基于储能装置的火电厂辅助调频装置，包括第一发电装置、第二发电装置、第一电能转换装置、第二电能转换装置、储能装置、第一母线和第二母线；
第一发电装置包括小发电机、小汽轮机、进汽调节阀门和第一控制电路连接或断开的装置，其中，所述小汽轮机设置有所述进汽调节阀门，所述小汽轮机连接所述小发电机，所述小发电机过所述第一控制电路连接或断开的装置连接所述第一母线；
第二发电装置包括主汽轮发电机组、主变压器和第二控制电路连接或断开的装置，其中，所述主变压器与所述主汽轮发电机组连接，所述主变压器通过所述第二控制电路连接或断开的装置与第一工频电网连接；
第一电能转换装置包括第一电能转换装置、第一变压器、第二变压器、第三控制电路连接或断开的装置和第四控制电路连接或断开的装置，其中，所述第一电能转换装置顺序通过所述第一变压器、所述第三控制电路连接或断开的装置与所述第一母线连接，所述第一电能转换装置顺序通过所述第四控制电路连接或断开的装置、所述第二变压器与所述主变压器第一端连接；
第二电能转换装置包括第二电能转换装置、第三变压器、第四变压器、第五控制电路连接或断开的装置、第六控制电路连接或断开的装置和第七控制电路连接或断开的装置，其中，所述第二电能转换装置顺序通过所述第三变压器、所述第五控制电路连接或断开的装置与所述第一母线连接，所述第二电能转换装置顺序通过所述第四变压器、所述第六控制电路连接或断开的装置与所述第二母线连接，所述第二母线通过所述第七控制电路连接或断开的装置与第二工频电网连接；
所述第一母线通过第八控制电路连接或断开的装置与负荷连接。
其中所述第一电能转换装置、所述第二电能转换装置控制电能在不同连接端的电气***之间流动。所述第一电能转换装置、所述第二电能转换装置可以各自独立地分别控制所输送电能的大小和所输送电能的流动方向。
进一步地，所述第一母线上配置有储能装置，所述储能装置通过第九控制电路连接或断开的装置与所述第一母线连接。
进一步地，所述储能装置的储能方式为物理储能、化学储能或电磁储能。
优选地，所述物理储能为压缩空气储能、飞轮储能或旋转设备储能中的一种或多种。
优选地，所述化学储能为铅酸电池、氧化还原液流电池、钠硫电池或锂离子电池的一种或多种。
优选地，所述电磁储能包括：超导电磁储能、超级电容器储能或多种。
进一步地，所述小发电机为同步发电机或非同步发电机；所述非同步发电机，包括异步发电机或变频运行的同步发电机。
进一步地，所述变频运行的同步发电机的由汽轮机驱动。
本实用新型提供的一种基于储能装置的火电厂辅助调频装置，相比于现有节能技术和一次调频、AGC作用于热力***、调整机组出力，有如下优点：
1、小汽轮机进汽调节阀门开度增大，减小节流损失，可提高小汽轮机运行效率；
2、第一电能转换装置的响应时间快、能量转换和利用效率高，可减少主汽轮发电机组的一次调频或AGC动作的频次、时间或深度，减少主汽轮发电机组的热力***波动及其造成的能量损失；
3、对第一电能转换装置、和/或储能装置和/或进汽调节阀门进行联合控制，可以提高一次调频、AGC的调节深度或调节范围等性能；
4、本实用新型的调节精度高(可达千瓦级)，即响应死区或调节死区小，可对收到的辅助调频指令做出灵敏响应。
因此，本实用新型灵敏、快速、高效，可以减少小汽轮机的节流损失，提高机组一次调频、AGC的调节性能，提高主汽轮发电机组的热力性能，提高节能效果和能量利用效率。
以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本实用新型的一种优选的具体实施方式的示意图。
具体实施方式
以下参考说明书附图介绍本实用新型的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本实用新型可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本实用新型的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。
实施例一
如图1所示，该具体实施方式中第一发电装置包括小发电机1、小汽轮机2、进汽调节阀门201和第一控制电路连接或断开的装置101；其中小汽轮机2设置有进汽调节阀门201，小汽轮机2设置有小发电机1，小发电机1通过第一控制电路连接或断开的装置101连接第一母线B1；
第二发电装置包括主汽轮发电机组5、主变压器6和第二控制电路连接或断开的装置701，其中，主变压器6与主汽轮发电机组5连接，主变压器6通过第二控制电路连接或断开的装置701与第一工频电网连接；
第一电能转换装置包括第一电能转换装置3、第一变压器41、第二变压器42、第三控制电路连接或断开的装置301和第四控制电路连接或断开的装置302，其中，第一电能转换装置3顺序通过第一变压器41、第三控制电路连接或断开的装置301与第一母线B1连接，第一电能转换装置3顺序通过第四控制电路连接或断开的装置302、第二变压器42与主变压器6连接；
第二电能转换装置包括第二电能转换装置8、第三变压器43、第四变压器44、第五控制电路连接或断开的装置801、第六控制电路连接或断开的装置802和第七控制电路连接或断开的装置701，其中，第二电能转换装置8顺序通过第三变压器43、第五控制电路连接或断开的装置801与第一母线B1连接，第二电能转换装置8第二端顺序通过第四变压器44、第六801与第二母线B2连接，第二母线B2通过第七控制电路连接或断开的装置701与第二工频电网连接；第一母线B1通过第八控制电路连接或断开的装置与负荷连接。
其中第一电能转换装置3、第二电能转换装置8控制电能在不同连接端的电气***之间流动。第一电能转换装置3、第二电能转换装置8可以各自独立地分别控制所输送电能的大小和所输送电能的流动方向。
第一母线B1上配置有储能装置SE1，储能装置SE1通过第九控制电路连接或断开的装置102与第一母线B1连接。
其中，储能装置SE1的储能方式选择为物理储能中的压缩空气储能。小发电机1选择变频运行的同步发电机，由汽轮机驱动。
以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (6)
1.一种基于储能装置的火电厂辅助调频装置，其特征在于，包括第一发电装置、第二发电装置、第一电能转换装置、第二电能转换装置、第一母线和第二母线、储能装置；
所述第一发电装置包括小发电机、小汽轮机、进汽调节阀门和第一控制电路连接或断开的装置，其中，所述小汽轮机连接设置有所述进汽调节阀门，所述小汽轮机驱动所述小发电机，所述小发电机通过所述第一控制电路连接或断开的装置连接所述第一母线；
所述第二发电装置包括主汽轮发电机组、主变压器和第二控制电路连接或断开的装置，其中，所述主变压器与所述主汽轮发电机组连接，所述主变压器通过所述第二控制电路连接或断开的装置与第一工频电网连接；
所述第一电能转换装置包括第一电能转换装置、第一变压器、第二变压器、第三控制电路连接或断开的装置和第四控制电路连接或断开的装置，其中，所述第一电能转换装置顺序通过所述第一变压器、所述第三控制电路连接或断开的装置与所述第一母线连接，所述第一电能转换装置顺序通过所述第四控制电路连接或断开的装置、所述第二变压器与所述主变压器第一端连接；
所述第二电能转换装置包括第二电能转换装置、第三变压器、第四变压器、第五控制电路连接或断开的装置、第六控制电路连接或断开的装置和第七控制电路连接或断开的装置，其中，所述第二电能转换装置顺序通过所述第三变压器、所述第五控制电路连接或断开的装置与所述第一母线连接，所述第二电能转换装置顺序通过所述第四变压器、所述第六控制电路连接或断开的装置与所述第二母线连接，所述第二母线通过所述第七控制电路连接或断开的装置与第二工频电网连接；
所述第一母线通过第八控制电路连接或断开的装置与负荷连接，
其中，所述第一母线上配置有储能装置，所述储能装置通过第九控制电路连接或断开的装置与所述第一母线连接；
所述储能装置的储能方式为物理储能、化学储能或电磁储能。
2.如权利要求1所述的一种基于储能装置的火电厂辅助调频装置，其特征在于，所述物理储能为压缩空气储能、飞轮储能或旋转设备储能。
3.如权利要求1所述的一种基于储能装置的火电厂辅助调频装置，其特征在于，所述化学储能为铅酸电池、氧化还原液流电池、钠硫电池或锂离子电池。
4.如权利要求1所述的一种基于储能装置的火电厂辅助调频装置，其特征在于，所述电磁储能包括：超导电磁储能、超级电容器储能。
5.如权利要求1所述的一种基于储能装置的火电厂辅助调频装置，其特征在于，所述小发电机为同步发电机或非同步发电机；所述非同步发电机，包括异步发电机或变频运行的同步发电机。
6.如权利要求5所述的一种基于储能装置的火电厂辅助调频装置，其特征在于，所述变频运行的同步发电机由汽轮机驱动。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110932293A (zh) * | 2019-12-12 | 2020-03-27 | 上海外高桥第三发电有限责任公司 | 一种基于储能装置的火电厂辅助调频装置及控制方法 |
| CN113078659A (zh) * | 2021-03-31 | 2021-07-06 | 西安热工研究院有限公司 | 一种储能辅助火电机组agc调频装置的容量选择方法 |
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2019
- 2019-12-12 CN CN201922233648.4U patent/CN211266492U/zh active Active
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| CN110932293B (zh) * | 2019-12-12 | 2024-06-11 | 上海外高桥第三发电有限责任公司 | 一种基于储能装置的火电厂辅助调频装置及控制方法 |
| CN113078659A (zh) * | 2021-03-31 | 2021-07-06 | 西安热工研究院有限公司 | 一种储能辅助火电机组agc调频装置的容量选择方法 |
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