一种火电机组协调控制调峰调频系统和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111478376A(43)申请公布日2020.07.31(21)申请号202010487724.9(22)申请日2020.06.02(71)申请人赫普能源环境科技股份有限公司地址100176北京市大兴区北京经济技术开发区科创13街18号院12号楼(72)发明人崔华杨豫森王小英(74)专利代理机构北京华仁联合知识产权代理有限公司11588代理人陈建(51)Int.Cl.H02J3/46(2006.01)H02J3/28(2006.01)H02J3/24(2006.01)权利要求书3页说明书8页附图4页(54)发明名称一种火电机组协调控制调峰调频系统和方法(57)摘要本发明公开了一种火电机组协调控制调峰调频系统和方法，系统中，包括机组协调控制模块和电储能，所述机组协调控制模块包括锅炉协调控制模块、汽机协调控制模块和电储能控制模块，所述机组协调控制模块集成在火电机组集控室控制机柜内，与火电机组原有的CCS和AGC控制系统及锅炉、汽机、发电机、电储能的各种运行参数传感器和控制器进行通信连接。本发明将机组协调控制模块与电储能进行结合，可以实现使机组在AGC投运状态下负荷从15％-100％区间的调峰调频运行，电储能设备的使用寿命增加，降低了系统的平均投资，可广泛在火电行业进行应用实施。CN111478376ACN111478376A权利要求书1/3页1.一种火电机组协调控制调峰调频系统，其特征在于，包括机组协调控制模块和电储能设备；所述机组协调控制模块包括锅炉协调控制模块、汽机协调控制模块和电储能控制模块；所述机组协调控制模块集成在火电机组集控室控制机柜内，与CCS及AGC控制系统通信连接，并与电储能设备和火电机组的锅炉、汽机、发电机中的运行参数传感器和控制器进行通信连接；所述CCS及AGC控制系统接收到电网调度中心下达的增加或减少上网电量负荷指令时，通过控制机组协调控制模块的锅炉协调控制模块、汽机协调控制模块和电储能控制模块，实现控制火电机组的锅炉、汽机增加或减少负荷以及调节电储能设备的充放电功率，进而响应电网对火电机组的深度调峰或调频的需求。2.根据权利要求1所述的火电机组协调控制调峰调频系统，其特征在于，所述锅炉协调控制模块和汽机协调控制模块用于通过控制锅炉和汽机的各种运行参数实现火电机组在AGC运行方式下火电机组的锅炉的负荷从100％至15％的动态变动。3.根据权利要求1所述的火电机组协调控制调峰调频系统，其特征在于，所述锅炉协调控制模块包括锅炉低负荷优化控制模块、锅炉煤水比优化控制模块、锅炉燃烧优化控制模块中的任意一种或组合；所述锅炉低负荷优化控制模块用于根据CCS及AGC控制系统的指令，通过控制烟气再循环、省煤器旁路、顶层燃烧器、零号高压加热器、给水再循环管路、烟道加热装置中的任意一种的投入或退出来实现对SCR系统的入口烟气温度及喷氨量的控制；所述锅炉低负荷优化控制模块还用于根据CCS及AGC控制系统的指令，控制磨煤机低负荷优化系统、锅炉富氧燃烧稳燃系统、锅炉小油枪或等离子稳燃系统中的任意一种的投入或退出，保证锅炉负荷在低于稳燃负荷时的稳定燃烧；所述磨煤机低负荷优化系统通过对磨煤机动态油压和低负荷低热值煤双磨运行的控制实现磨煤机的低负荷优化；所述锅炉煤水比优化控制模块用于根据CCS及AGC控制系统的指令，控制锅炉的煤水比；所述锅炉燃烧优化控制模块用于根据CCS及AGC控制系统的指令，控制锅炉的燃烧参数。4.根据权利要求1所述的火电机组协调控制调峰调频系统，其特征在于，所述汽机协调控制模块包括汽机负荷调节模块、一次调频控制模块、二次调频控制模块、高低压旁路控制模块、主再热汽温汽压控制模块、汽机抽汽控制及切换模块、辅助蒸汽切换控制模块和小汽机汽源切换模块中的任意一种或组合；汽机负荷调节模块、一次调频控制模块、二次调频控制模块分别用于汽机的负荷、一次调频和二次调频的协调和控制；主再热汽温汽压控制模块用于根据CCS及AGC控制系统的指令对主蒸汽和再热蒸汽的温度和压力进行控制；汽机抽汽控制及切换模块用于根据CCS及AGC控制系统的指令对供热抽汽汽源和工业抽汽汽源进行控制切换；辅助蒸汽切换控制模块用于根据CCS及AGC控制系统的指令对轴封及辅助汽源进行控制切换；小汽机汽源切换模块用于根据CCS及AGC控制系统的指令对小汽机汽源进行控制切换；2CN111478376A权利要求书2/3页高低压旁路控制模块用于根据CCS及AGC控制系统的指令对热压机的高压和低压汽源进行控制切换。5.根据权利要求2所述的火电机组协调控制调峰调频系统，其特征在于：所述锅炉煤水比优化控制模块采用煤水比静态配合模型、煤水比动态配合模型、煤水比时间差配合模型、煤水比壁温及热应力配合模型和煤水