一种基于电极锅炉的电网调频系统.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CN107370156A(43)申请公布日2017.11.21(21)申请号201710737861.1(22)申请日2017.08.24(71)申请人赫普科技发展（北京）有限公司地址100176北京市大兴区经济技术开发区科创十三街18号院12号楼(72)发明人崔华杨豫森谭智陈辉展望陈超朱明志(74)专利代理机构北京驰纳智财知识产权代理事务所(普通合伙)11367代理人孙海波(51)Int.Cl.H02J3/06(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称一种基于电极锅炉的电网调频系统(57)摘要本发明提供了一种电极锅炉参与电网调频的系统，包括电网和发电厂调频控制模块、电极锅炉功率控制柜和电极锅炉及热量输出模块，利用电极锅炉功率调节响应速度快的特点，与机组联动，通过快速升降电极锅炉的耗电负荷功率，实现机组上网电量的快速负荷响应，从而避免机组由于调频AGC调节和DEH调节造成的机组汽机调门、汽机转速的快速变化、高低加投切等机组本身的调频措施造成的运行难度增加和机组寿命降低。电极锅炉加热的热水或蒸汽在冬季可用于对外供热，对纯凝机组或夏季热电联产机组，电极锅炉加热的热水或蒸汽根据其温度和压力可以打入相应的电厂热力系统中，从而实现一年四季地利用电极锅炉联动机组发电机，实现机组快速响应电网调频需求。CN107370156ACN107370156A权利要求书1/1页1.一种基于电极锅炉的电网调频系统，包括：调频控制模块，包括电网电力调度中心和电厂机组集中控制系统，其连接到供电控制模块和功率控制柜（6）以控制二者；供电控制模块，其输入端连接到电厂输出，输出端连接到电极锅炉（5）的功率控制柜（6），用于将电厂输出的电能进行转换后输送给功率控制柜（6）；功率控制柜（6），用于将接收的电压直接输送，或经过变压后输送给电极锅炉（5）并控制电极锅炉（5）的功率；电极锅炉（5），用于将输入的电能转换成热能。2.根据权利要求1所述的基于电极锅炉的电网调频系统，其特征在于，所述供电控制模块包括：第一变压器（3），用于将输入的电压变压后输送给功率控制柜（6）；和第一开关（3-1），并联连接到所述第一变压器（3）的两端，其闭合后将输入的电压直接输送给功率控制柜（6）。3.根据权利要求1所述的基于电极锅炉的电网调频系统，所述电厂输出电压通过升压变压器（1）升压到220kV~500kV后输出到电网，其特征在于，所述供电控制模块包括：第二变压器（2），用于将输入的电压变压后输送给功率控制柜（6）；和第二开关（2-1），串联连接到所述第二变压器（2），其闭合后将输入的电压经由第二变压器（2）输送给功率控制柜（6）。4.根据权利要求1所述的基于电极锅炉的电网调频系统，其特征在于，所述供电控制模块包括：第三变压器（4），用于将输入的电压变压后输送给功率控制柜（6）；和第三开关（4-1），并联连接到所述第三变压器（4）的两端，其闭合后将输入的厂电压直接输送给功率控制柜（6）。5.根据权利要求1-4中任一项所述的基于电极锅炉的电网调频系统，其特征在于还包括：热量输出模块，其一端接收电极锅炉一次换热器（7）输出热量，另一端将热量输出到供热管网或电厂热力系统。6.根据权利要求1-4中任一项所述的基于电极锅炉的电网调频系统，其特征在于还包括：所述调频控制模块用于执行至少一种下述调频操作：发电机组一次调频控制、发电机组二次调频控制、发电机组DEH调节和自动发电控制（AGC）。7.根据权利要求1所述的基于电极锅炉的电网调频系统，其特征在于，所述的电网和发电厂调频控制模块中的一次调频、二次调频、自动发电控制（AGC）、控制指令可以直接作用在电极锅炉功率控制柜（6）上。8.根据权利要求1或2所述的基于电极锅炉的电网调频系统，其特征在于，所述的电网和发电厂调频服务控制模块中控制指令直接作用在电极锅炉功率控制柜（6）上，通过电极锅炉（5）的功率的快速增加和减少，实现机组发电机出口负荷保持不变的情况下，整个发电厂的上网电量跟随电网调频控制信号做出快速响应和负荷变化。9.根据权利要求1所述的基于电极锅炉的电网调频系统，其特征在于，所述的电极锅炉（5）的功率的快速增加和减少，可以通过电极锅炉（5）本身的功率控制柜（6）调节功率实现，也可以通过调节第一变压器（3）、第二变压器（2）、第三变压器（4）供给电极锅炉（5）的供电电压实现。10.根据权利要求9所述的基于电极锅炉的电网调频系统，其特征在于，所述的电极锅炉（5）的功率的快速增加和减少，最快的响应时间可以达毫秒级别，一般的响应时间在30S到1分钟，电极锅炉的功率调整范围从0%负荷到100%负荷。2CN107370156A说明书1/6页一种基于电极锅炉的电