[发明专利]一种基于蓄气系统的乏风瓦斯发电系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明属于能源利用技术领域，具体涉及一种基于蓄气系统的乏风瓦斯发电系统及其控制方法。

背景技术

瓦斯发电机组可以充分利用乏风瓦斯气体，在减少乏风气体排放量、降低环境污染的同时又实现了能源的利用，是一种环保、节能的发电形式，可以积极推进清洁生产能源发展，实现采煤采气发电一体化过程，有效提高生产水平。

在能源利用与环境保护需求日益强烈的大环境下，瓦斯发电机组接入将具有广阔的发展与应用前景，同时，由于瓦斯发电机组的接入，其上级并网点的功率潮流将发生变化，甚至可能出现双向变化，导致并网点功率因数波动，低于电网公司的功率因数考核值，引起一定的罚款。并且瓦斯发电机组在运行过程中会存在一些不稳定的因素。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种基于蓄气系统的乏风瓦斯发电系统及其控制方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种基于蓄气系统的乏风瓦斯发电系统，包括瓦斯发电机组、并网点、母线和负载，瓦斯发电机组、并网点和负载均连接至母线，母线上还连接有无功补偿装置，并网点处设有功率表，所述功率表与中央控制器相连接，无功补偿装置通过无功补偿装置开关与中央控制器相连接；

该瓦斯发电机组连接有乏风进气管道，乏风进气管道包括相连通的进气总管、主乏风进气管道和备用乏风进气管道，主乏风进气管道和备用乏风进气管道均与进气总管的一端相连接，进气总管的另一端与瓦斯发电机组相连接；

该主乏风进气管道与进气总管间设置有常开的阀门B，所述阀门B处设置有阀门控制器B，备用乏风进气管道与进气总管间设置有常闭的阀门C，阀门C处设置有阀门控制器C，所述阀门控制器B和阀门控制器C均与中央控制器相连接；

还包括蓄气装置，蓄气装置的进气口与排气口通过管路相连通，且该管路与备用乏风进气管道连通，阀门C与进气总管间设置有常闭的阀门A，且管路与备用乏风进气管道的连接处位于阀门C和阀门A之间，阀门C通过阀门控制器C与中央控制器相连接，阀门A通过阀门控制器A与中央控制器相连接。

进一步地，该蓄气装置的进气口设置有气体储存控制系统，蓄气装置的排气口设置有气体排放控制系统，气体储存控制系统和气体排放控制系统均与中央控制器相连接。

本发明还公开了上述一种基于蓄气系统的乏风瓦斯发电系统的控制方法，功率表采集并网点的功率信息，并向中央控制器传输实时的并网点功率信息，当中央控制器获取该时刻的功率因数PFt后，进行运行控制判断：

1)当功率因数PFt高于死区上限值，且阀门B当前状态不是最大进气量时，中央控制器下达阀门控制器B增加阀门B进气量操作指令；

2)当功率因数PFt高于死区上限值，且阀门B当前状态是最大进气量时，中央控制器判断备用乏风进气管道进气是否正常；

2.1.当备用乏风进气管道进气正常时，中央控制器下达阀门控制器C完全打开阀门C操作指令；然后判断阀门A是否已打开，当阀门A未打开时，下达阀门控制器A打开阀门A操作指令；

当阀门A已打开，且阀门A当前状态是最大进气量时，维持当前进气量，当阀门A当前状态不是最大进气量时，中央控制器下达阀门控制器A增加阀门A进气量操作指令；

2.2.当备用乏风进气管道进气不正常时，中央控制器下达阀门控制器C关闭阀门C操作指令，中央控制器判断蓄气装置容量是否已空：当蓄气装置容量已空时，中央控制器下达阀门控制器A关闭阀门A的操作指令；当蓄气装置容量未空时，中央控制器下达阀门控制器A完全打开阀门A操作指令，然后关闭气体储存控制系统，打开气体排放控制系统进行瓦斯气体排放；

3)当功率因数PFt不高于死区上限值，且低于死区下限值，且无功补偿装置未投入时，中央控制器下达无功补偿装置接入开关闭合指令；

当功率因数PFt不高于死区上限值，且低于死区下限值，且无功补偿装置投入时，中央控制器判断阀门A是否打开；

3.1当阀门A已打开时，中央控制器下达阀门控制器A关闭阀门A的操作指令，然后下达阀门控制器C完全打开阀门C操作指令，然后判断蓄气装置容量是否已满；

当蓄气装置容量已满时，中央控制器关闭气体储存控制系统与气体排放控制系统，然后下达阀门控制器C关闭阀门C操作指令；

当蓄气装置容量未满时，中央控制器关闭气体排放控制系统，打开气体储存控制系统进行瓦斯气体储存；