[发明专利]一种分布式能源热电联产多变量控制系统和方法

说明书

本发明实施例公开了一种分布式能源热电联产多变量控制系统和方法，该系统包括：第一控制单元，用于采集余热蒸汽锅炉以及能源用户的蒸汽管网的第一能源数据，并根据第一能源数据进行处理，以分别生成蒸汽锅炉和蓄热装置的控制分量，并根据控制分量分别对蒸汽锅炉和蓄热装置进行控制；第二控制单元，用于采集蒸汽设备的第二能源数据，并根据第二能源数据进行处理，以生成发电机组的控制量，并根据发电机组的控制量对发电机组进行控制；通过该实施例方案，实现了根据负荷变化协调各个机组运行模式，保证了系统适应不同工况要求，安全、稳定、高效运行。

技术领域

本发明实施例涉及供热技术，尤指一种分布式能源热电联产多变量控制系统和方法。

背景技术

热电联产(CHP)是从同一燃料中产生热与电。CHP有很多形式，涉及诸多技术，但是总体上都是基于发电与热回收的整合系统。通过从电力生产中输出热，应用于加热或工业，CHP厂通常可使75-80％的化石燃料转化为有效能量，最现代化的CHP厂的效率达到90％以上。作为分布式能源系统中的重要动力装置，以天然气为燃料的燃气轮机热电联产技术近年来发展迅速，该系统不仅产出电能，还将发电后低品味的余热用来供热，大大提高了能源利用率，具有良好的社会效益、节能效益和环境效益。燃气轮机热电联产系统既可以单独使用，为区域同时提供热、电两种能量；更可作为分布式电源的一种，以一个子系统的身份和其它的分布式电源一起在分布式能源系统中发挥作用。

对于热电联产，要解决的最关键问题就是尽可能满足用户在不同时段对热电的需求变化，也就是要合理解决联产系统热电产出比和用户对热电的需求比之间的矛盾，以使联产系统达到最佳的一次能源利用效率，尤其是存在多个分布式电源的能源系统中，需要协调各个机组的运行模式，还要考虑供热的滞后性以及负荷变化所带来的不利影响。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种分布式能源热电联产多变量控制系统，能够根据负荷变化协调各个机组运行模式，保证系统适应不同工况要求，安全、稳定、高效运行。

为了达到本发明实施例目的，本发明实施例提供了一种分布式能源热电联产多变量控制系统，该系统包括：第一控制单元和第二控制单元；

第一控制单元，用于采集余热蒸汽锅炉以及能源用户的蒸汽管网的第一能源数据，并根据第一能源数据进行处理，以分别生成蒸汽锅炉和蓄热装置的控制分量，并根据控制分量分别对蒸汽锅炉和蓄热装置进行控制；

第二控制单元，用于采集蒸汽设备的第二能源数据，并根据第二能源数据进行处理，以生成发电机组的控制量，并根据发电机组的控制量对发电机组进行控制；

其中，蒸汽管网用于向能源用户提供蒸汽能源；蒸汽锅炉用于通过燃气产生蒸汽能源；发电机组用于通过燃气进行发电；余热蒸汽锅炉用于根据发电机组产生的烟气产生蒸汽能量；蓄热装置用于在蒸汽锅炉和余热蒸汽锅炉产生的蒸汽能源过剩时对多余的蒸汽能源进行存储。

可选地，第一控制单元包括：依次相连的第一采集模块、第一处理模块和第一控制模块；

第一采集模块，用于采集余热蒸汽锅炉以及蒸汽管网的第一能源数据；

第一处理模块，用于根据第一能源数据计算蒸汽锅炉的控制分量和蓄热装置的控制分量；

第一控制模块，用于分别根据蒸汽锅炉的控制分量和蓄热装置的控制分量对蒸汽锅炉和蓄热装置进行控制。

可选地，

第一能源数据包括：蒸汽管网的蒸汽压力、蒸汽管网总流量和余热蒸汽锅炉输出的余热锅炉蒸汽流量。

可选地，第一处理模块包括：

蒸汽管网压力控制器，用于计算蒸汽管网蒸汽压力的反馈控制分量；

蒸汽管网总流量补偿器，用于计算蒸汽管网蒸汽压力的第一前馈控制分量；