[发明专利]用于热电联产机组双负荷调峰的供热系统及智能控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种能源调控系统及方法，特别是一种用于热电联产机组双负荷调峰的供热系统及智能控制方法。

背景技术

目前，我国政策逐渐重视新能源的推广，降低火电机组的比例。截止2012年底，我国已有44.8GW的风电装机容量。但是风电具有很强的随机性、间歇性、不可控性及反调峰特性，这就逐渐增大了火电机组进行电网调峰的难度。为了能有效的消纳新能源资源，国家逐渐加大了火电机组调峰的政策性要求，如国家能源局东北监管局关于印发《东北电力调峰辅助服务市场监管办法(试行)》及其补充规定要求：(1)提升清洁能源消纳空间：发挥市场在资源配置中的决定性作用，通过经济手段调动并网发电机组的调峰潜力，进一步提升清洁能源的消纳空间；(2)实现调峰与供热的匹配：发电企业参与调峰辅助市场要以确保供热安全和电力安全为前提，不得以参与调峰辅助服务市场为由，影响居民供热质量。同时规定“阶梯式”补偿机制，根据调峰率分三档补偿价格，即第一档：48％<火电厂调峰率≤55％，补偿价为0.4元/kWh；第二档：55％<火电厂调峰率≤60％，补偿价为0.4～0.6元/kWh；第三档：火电厂调峰率>60％，补偿价为0.6～0.8元/kWh。

由此可见，国家政策正逐步加大对火电机组调峰能力的补偿力度；同时要求火电机组在进行电网调峰之时，一定要保证居民的供热质量，这就进一步加大了火电机组调峰的难度。因此，如何有效的进行火电机组电力调峰，并对热网负荷削峰填谷，从而保证供热的品质，对火电厂来说，起到至关重要的作用。现有的调峰集中于单调峰，如中国专利CN1093791A公开了一种在电网低谷时间为蓄热罐储存热量的调峰系统，但对于现有的抽汽供热电厂，单调峰系统未在热能和电能间进行关联，在对电力调峰时供热存在浪费或不足，从而需要提供一种即能够保证供热，又能充分利用热能和电能的供热系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种双负荷调峰的供热系统及智能控制方法，通过建立蒸汽蓄热系统和电能蓄热系统，在供电供汽的同时平衡电热关系，使机组多余产能均以热量形式保存，并在产能不足时通过合理方式进行热能调配。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种用于热电联产机组双负荷调峰的供热系统，其结构包括远程控制平台、热电机组系统、蒸汽蓄热系统、电能蓄热系统、热网系统和电网；所述热电机组系统包括相配合的汽轮机和发电机；所述蒸汽蓄热系统包括汽水换热器和第一热水蓄热罐；所述电能蓄热系统包括热水电加热器和第二热水蓄热罐；所述热网系统包括首站、一次网供热管和热用户，所述一次网供热管包括一次网回水管和一次网供水管；所述汽轮机通过首站连接一次网供热管；所述汽轮机通过汽水换热器连接第一热水蓄热罐，所述汽轮机和第一热水蓄热罐间设置有阀门；所述第一热水蓄热罐通过阀门连接一次网供热管；所述发电机为电网供电且通过热水电加热器连接第二热水蓄热罐，所述发电机和热水电加热器间设置有电流与电压调节器；所述第二热水蓄热罐通过阀门连接一次网供热管；所述一次网供热管连接热用户；所述远程控制平台连接并控制热电机组系统、蒸汽蓄热系统、电能蓄热系统、热网系统、电流与电压调节器和所有所述阀门。通过蒸汽蓄热系统和电能蓄热系统进行双负荷调峰，使热电联产机组所产的多余热能和电能均能存储，本系统可通过远程控制平台控制电流与电压调节器和阀门，在热能和电能的不同供给情况下实现蒸汽蓄热系统和电能蓄热系统的分别放热和蓄热操作，保证热能的存储和供应。

进一步地，所述第一热水蓄热罐包括第一上出口和第一下出口，所述第一上出口与一次网供水管和汽水换热器连接；所述第一下出口与一次网回水管和汽水换热器连接。该结构使第一热水蓄热罐直接接入一次网供热管，简化结构和减少热量损失。

作为优选，所述汽轮机和汽水换热器间、所述汽水换热器和第一热水蓄热罐间、所述第一热水蓄热罐和一次网供水管间、所述第一热水蓄热罐和一次网回水管间均设有阀门。阀门的设置使蒸汽蓄热系统能够灵活完成蓄热和放热操作。

进一步地，所述第二热水蓄热罐包括第二上出口和第二下出口，所述第二上出口与一次网供水管和热水电加热器连接；所述第二下出口与一次网回水管和热水电加热器连接。该结构使第二热水蓄热罐直接接入一次网供热管，简化结构和减少热量损失。

更进一步，所述热水电加热器和第二热水蓄热罐间、所述第二热水蓄热罐和一次网供水管间、所述第二热水蓄热罐和一次网回水管间均设有阀门。阀门的设置使电能蓄热系统能够灵活完成蓄热和放热操作。