[发明专利]一种热电联产机组配合风能发电机组节能调峰的系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及热电联产供能系统，尤其涉及一种热电联产机组配合风能发电机组节能调峰的系统及方法。

背景技术

现有的电网中包括两种发电模式：一种是单独由热电联产机组发电出力提供电能，另一种是单独由风能发电机组发电出力提供电能。这两种发电机组各自独立运行。其中热电联产机组为终端用户供应电能的同时提供采暖热能。而风能发电机组只能提供给终端用户电能，热能则需要靠另外的热能厂来供应。

热电联产机组运行的物理状态受到“以热定电”的运行工况图限制。即在一定供热量情况下，存在最小发电量和最大发电量限制。如图1表示的是型号为C12-3.43/0.490(D56)的汽轮机热电联产机组供热和发电出力的运行工况图。对应每一个采暖抽气量Q的物理状态，允许热电联产机组有最小发电出力P_min和最大发电出力P_max。而当电网内热电联产机组最小发电出力总和已经满足电力负荷需求时候，则会导致大量风能发电机组被迫停机、风电被迫“弃电”的巨大浪费。因此需要针对造成的能源浪费，解决热电联产机组配合风电机组节能调峰的问题。

例如目前内蒙古电网热电机组所占比例很大，冬季热电联产机组为了满足采暖供热负荷出力，必须保证最小发电出力大约是1200MW。该最小出力已满足内蒙古电网内绝大部分电力负荷需求，造成内蒙古电网中约300MW风电机组被迫“停机弃电”。

公告号为CN1259834C的中国发明专利揭示了一种双源供暖空调系统及利用该系统采暖供热/供冷的方法。该专利仅仅解决了将热电联产生产的电能与采暖热能充分利用的问题。

公告号为CN100580327C的中国发明专利揭示了一种热电联产供能方法及系统。该专利将居民采暖用户划分为空调器热泵采暖和散热器供暖用户，由热电联产机组单独向上述采暖用户分别提供电能和采暖热能供其冬季采暖需要，以提高能源利用。

由此可见，上述两件专利都只是解决了如何单独有效利用热电联产机组产出的电能和热能的问题。而并未解决如何有效利用热电联产机组避免风能发电机组被迫停机的调峰问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种热电联产机组配合风能发电机组节能调峰的系统及方法，针对电网电力负荷低谷时段，改变风能发电机组被迫停机和“弃电”浪费、实现节能调峰目的。

本发明的目的之一是：提供一种热电联产机组配合风能发电机组节能调峰的系统，其包括：用于产出电能和采暖热能的热电联产机组；用于产出电能的风能发电机组；通过输电线路与所述热电联产机组与风能发电机组并联的空调器热泵，并由所述热电联产机组和风能发电机组产生的电能驱动所述空调器热泵产生采暖热能；电能表，包括与所述空调器热泵相耦合的第一电能表、及与终端用户的其他用电器耦合的第二电能表，所述第一电能表用于检测所述空调器热泵采暖的耗电数据，所述第二电能表用于获得非采暖电力消费的耗电数据；通过供热管道与所述热电联产机组连接的散热器，并由所述热电联产机组加热的水或蒸汽流入所述散热器中产生采暖热能；用于检测所述散热器的采暖耗热数据的耗热计量表；及采集所述电能表检测的耗电数据及耗热计量表检测的采暖耗热数据获取调度控制信号、并用于控制所述热电联产机组、风能发电机组、空调器热泵及散热器运行的调度控制装置。

本发明的目的之一是：提供一种控制所述的热电联产机组配合风能发电机组节能调峰的系统的方法：

由热电联产机组产出采暖热能和电能；

在终端用户仅采用散热器进行采暖供热的模式下，所述的热电联产机组产出的热能提供给所述终端用户的散热器进行采暖，所述的热电联产机组产生的电能全部提供给终端用户的非采暖电力消费负荷，通过耗热计量器检测耗热数据以获取总的采暖供热负荷，通过电能表检测耗电数据获取总的非采暖电力负荷；

所述调度控制装置采集所述总的采暖供热负荷和非采暖电力消费负荷，获取在电力负荷低谷时间段终端用户采用散热器采暖供热和空调器热泵采暖供热的并行模式下的调度控制信号，在该并行模式下，所述热电联产机组产出的热能提供给终端用户的散热器进行采暖，所述热电联产机组产出的电能与风能发电机组产出的电能的一部分提供给终端用户的非采暖电力消费负荷，另一部分提供给终端用户的空调器热泵进行采暖；

所述调度控制装置再将所述的调度控制信号传递给：

热电联产机组，调节热电联产机组的燃料输入，进而控制热电联产机组的发电出力和采暖供热出力；

风能发电机组，控制风能发电机组的开停机，并控制其发电出力；