[发明专利]乏风瓦斯/光伏发电系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明属于新能源发电远程管理控制技术领域，涉及一种乏风瓦斯/光伏发电系统及其控制方法。

背景技术

瓦斯发电技术已相对成熟，目前，国内市场尚未出现集成了光伏发电的瓦斯发电综合能源系统，现有的瓦斯发电系统由于结构比较单一，无法综合功率因数信息来统一协调光伏发电和瓦斯发电机组的供电，无法充分发挥整体的技术优势与经济优势。

发明内容

本发明的目的是提供一种乏风瓦斯/光伏发电系统及其控制方法，以提供一种综合功率因数信息和系统状态信息，实现对光伏发电系统和瓦斯发电系统进行统一协调供电的系统。

本发明所采用的第一种技术方案是，乏风瓦斯/光伏发电系统，包括分别连接至母线的用于供电的外部电网和瓦斯发电系统，母线还分别连接有负载和电锅炉，外部电网并网处设有功率表，功率表与中央控制器相连接，中央控制器还连接至瓦斯发电系统和电锅炉；

其中，功率表用于检测获取外部电网的功率因数，并将功率因数发送至中央控制器；中央控制器用于接收功率表发送来的功率因数，用于控制瓦斯发电系统的进气量，还用于调节电锅炉的功率状态。

进一步的，瓦斯发电系统包括瓦斯发电机组，瓦斯发电机组的乏风进气管道的进口处设有进气阀门，进气阀门上设置有与中央控制器连接的阀门控制器，阀门控制器用于接收中央控制器传输的控制指令来控制乏风进气管道的进气量。

进一步的，瓦斯发电机组通过烟气管道连接有换热器，换热器的管道出口通过出水管道连接至电锅炉管道入口。

进一步的，电锅炉上设有与中央控制器连接的电锅炉功率调节器，电锅炉功率调节器用于接收中央控制器传输的控制指令来调节电锅炉的功率状态。

进一步的，母线还连接有用于供电的光伏阵列，光伏阵列上设有与中央控制器连接的光伏并网开关，光伏并网开关用于接收中央控制器传输的控制指令来控制光伏阵列与母线的连接和断开。

本发明所采用的第二种技术方案是，一种乏风瓦斯/光伏发电系统的控制方法，将外部电网、瓦斯发电系统和光伏发电系统分别连接至母线并为负载和电锅炉供电，通过设置在外部电网的功率表采集外部电网的功率因数并发送至中央控制器，中央控制器根据接收到的功率因数、瓦斯发电系统的进气量、光伏发电系统的接入与否以及电锅炉的水温或使用功率来对各项设备的工作状态进行调控，以提高外部电网的功率因数；

中央控制器的调控方法具体为，如果功率因数高于死区上限值，则通过增加瓦斯发电系统和/或光伏发电系统的发电功率，以及减小负载和电锅炉的使用功率来降低功率因数；如果功率因数低于死区上限值，则通过减小瓦斯发电系统和/或光伏发电系统的发电功率，以及增大负载和电锅炉的使用功率来提高功率因数；如果功率因数位于死区上限值和下限值之间，则维持乏风瓦斯/光伏发电系统当前的工作状态；

其中，功率因数上限值和下限值之间的区间范围为功率因数的死区。

进一步的，中央控制器的控制方法具体为：

1)如果功率表采集的外部电网的功率因数高于死区上限值，且瓦斯发电系统当前状态为最大进气量，则判断光伏发电系统的投入状态：

如果光伏发电系统已投入，则下达电锅炉减少电锅炉功率操作指令，功率减少量为当前功率的5％；如果光伏发电系统未投入，则下达光伏发电系统接入母线的指令；

2)如果功率表采集的外部电网的功率因数高于死区上限值，且瓦斯发电系统当前状态小于其最大进气量，则下达增加进气量操作指令，进气增量为当前进气量的5％。

进一步的，中央控制器的控制方法具体为：

如果功率表采集的外部电网的功率因数低于死区上限值，且高于死区下限值，则瓦斯发电系统维持当前进气量。

进一步的，中央控制器的控制方法具体为：

1)如果功率表采集的外部电网的功率因数低于死区下限值，且光伏发电系统已投入，则下达光伏发电系统与母线断开的指令；

2)如果功率表采集的外部电网的功率因数低于死区下限值，且光伏发电系统未投入，同时瓦斯发电系统当前状态为最小允许进气量时，则判断电锅炉的功率或水温情况：

若电锅炉达到额定功率或水温达到限值，则将瓦斯发电系统待机；

若电锅炉小于额定功率或水温小于限值，则下达电锅炉增加电锅炉功率操作指令，功率增加量为当前功率的5％；

3)如果功率表采集的外部电网的功率因数低于死区下限值，且光伏发电系统未投入，同时瓦斯发电系统当前状态大于最小允许进气量时，则下达减少进气量操作指令，进气减少量为当前进气量的10％。