[发明专利]一种抽凝式热电联产与纯凝汽火电联合调度系统与方法

说明书

技术领域

本发明涉及城市综合能源供应系统，尤其涉及一种利用对采暖负荷的调度实现电力系统最优化控制的方法。

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，另一种是单独由凝汽式火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。而凝汽式火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。针对一定的电网总负荷，在满足一定的采暖负荷的情况下，热电联产机组大于最小发电出力的部分，该出力是多少才是节能的呢？

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单独如何有效利用热电联产机组产出的电能和热能的问题。而并未解决与纯凝汽式火电机组配合情况下如何控制热电联产机组应该承担的采暖和发电出力为多少才能够节能的问题。

请参阅图2所示，为现有热电火电调度计划图。燃煤电厂是我国北方地区主力电厂，所占比例超过95％。近年来为了满足采暖和节能需求，各级政府大力推广热电联产技术，导致我国现在北方地区电网内的电源主要由抽凝式热电联产机组和纯凝汽火电机组构成。冬季采暖期电网日负荷峰谷差较大：在高峰时期，承担采暖任务的热电联产机组存在最大发电出力限制，无法增加发电出力承担调峰任务。在夜间电力负荷低谷时期，全网平均负荷率往往仅为50％～60％；热电联产机组承担供暖任务，有最小发电出力要求，给电网调度带来困难，电网需要调度纯凝汽火电机组提供调峰辅助服务，在《西北区域并网发电厂辅助服务管理实施细则(试行)》中针对大型纯凝汽火电机组(如300MW)规定了基本调峰为60％至额定容量范围。这种调峰方式造成低负荷运行的高煤耗损失，从电网整体能耗来看是不节能的。

燃煤抽汽凝汽式热电联产机组产出的采暖热水，由于输送距离及热水流速的限制，送达用户具有一定的距离，而产出的电力则可以瞬间到达用户；现有技术中，没有根据燃煤抽汽凝汽式热电联产机组与采暖用户之间的距离，合理对燃煤抽汽凝汽式热电联产机组和燃煤纯凝汽式火电机组进行联合调度控制的系统及方法，使得调度更加的及时、准确，避免浪费能源。

发明内容

本发明的目的是建立热电联合调度系统及其调度方法，使得该系统根据燃煤抽汽凝汽式热电联产机组与采暖用户之间的距离，合理对燃煤抽汽凝汽式热电联产机组和燃煤纯凝汽式火电机组进行联合调度，以满足终端用户的采暖供热量和非采暖用电量的需求，并减少总能耗达到节能目的。

为了实现上述目的，本发明一种抽凝式热电联产与纯凝汽火电联合调度系统采用如下技术方案：

一种抽凝式热电联产与纯凝汽火电联合调度系统，包括：

用于产出电力和采暖热水的燃煤抽汽凝汽式热电联产机组；

用于产出电能的燃煤纯凝汽式火电机组；

通过电力电缆与所述燃煤抽汽凝汽式热电联产机组和燃煤纯凝汽式火电机组并联的空调器热泵，所述空调器热泵由所述燃煤抽汽凝汽式热电联产机组和燃煤纯凝汽式火电机组产生的电能驱动而产生采暖热能；

控制空调器热泵的空调器热泵遥控开关；

采集用户非采暖用电的电表；

通过供热管道与所述燃煤抽汽凝汽式热电联产机组相连接的热水式采暖散热器，所述燃煤抽汽凝汽式热电联产机组生产的热水流入所述热水式采暖散热器中产生采暖热能；

热水式采暖散热器热水消耗计量表，用于检测所述热水式采暖散热器热水消耗的数据；

控制热水式采暖散热器的热水式采暖散热器流水阀门遥控开关；