[实用新型]一种提高风电利用率的热电联产系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及热电联产领域，特别是一种提高风电利用率的热电联产系统。

背景技术

当前，我国风电发展面临的主要矛盾仍然是弃风限电问题。尤其是“三北地区”(东北、西北、华北)电力供需矛盾突出，呈现严重供大于求现象，冬季供暖期弃风量巨大的问题尤为突出。一方面，“三北地区”风能资源充裕，但能源消费不足，同时受电网传输通道限制，风电外送往往十分困难。另一方面，由于火电供热机组占比高，为满足冬季热负荷的需要，热电联产机组“以热定电”的生产方式进一步压缩了风电上网空间，“保热调峰”导致大规模的风电弃风停机。因此，季节性调峰、就地消纳能力不强及外送困难已成为制约风电快速健康发展的最大障碍。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种提高风电利用率的热电联产系统，通过该系统可以有效的减少风电场冬季大量弃风的现状。为清洁供电、清洁供热发挥了积极的作用。

一种提高风电利用率的热电联产系统，包括用于产出电力和热力的热电联产机组，用于产出电力的风电机组，以及用于将电能转化为热能的电锅炉，所述电锅炉由所述热电联产机组和风电机组产生的电能驱动而产生采暖热能。

风电机组控制器，采集风电机组的发电出力电量，并将采集的发电出力电量传送至综合调度控制装置；

热电联产机组控制器，采集热电联产机组的供暖出力热量和发电出力电量，并将供暖出力热量和发电出力电量传送至综合调度控制装置；并根据综合调度控制装置反馈的调度控制信号，控制与其连接的燃煤进料阀门、锅炉蒸汽进汽阀门、采暖蒸汽阀门及发电蒸汽阀门动作。

综合调度控制装置，根据风电机组的发电出力量、热电联产机组的供暖出力热量、发电出力电量生成调控信号，将风电机组和热电联产机组产生的电能输送至电网和电锅炉。

进一步的，所述电锅炉为电极式锅炉。

本实用新型充分挖掘燃煤机组调峰潜力，进一步提升火电运行灵活性，有效增强系统调峰和新能源消纳能力。有效减少电厂冬季上网电量，提高热电联产供热机组的自调节能力和供热能力，降低热电联产机组的上网功率，为风电机组腾出负荷空间，有效的减少了风电场冬季大量弃风的现状，在一些极端情况下甚至可以不从汽轮机抽汽供热，全部由电锅炉代替，机组短时间参与电网调峰，有效缓解电网压力；在另外一些极端情况下还可以将热电联产机组产电全部通过电锅炉转化为热能，从而为冬季采暖供热，并且最大限度地为风电机组腾出负荷空间，进而最大限度地减少风电场冬季大量弃风的现状。进一步促进了新能源产业的发展，提高清洁能源的消耗比重，缓解电网调峰压力，降低大气污染排放。

附图说明

图1提高风电利用率的热电联产系统结构示意图；

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

一种提高风电利用率的热电联产系统，包括用于产出电力和热力的热电联产机组1，用于产出电力的风电机组2，以及用于将电能转化为热能的电锅炉 3，所述电锅炉由所述热电联产机组和风电机组产生的电能驱动而产生采暖热能。

风电机组控制器7，采集风电机组的发电出力电量，并将采集的发电出力电量传送至综合调度控制装置；

热电联产机组控制器8，采集热电联产机组的供暖出力热量和发电出力电量，并将供暖出力热量和发电出力电量传送至综合调度控制装置；并根据综合调度控制装置反馈的调度控制信号，控制与其连接的燃煤进料阀门、锅炉蒸汽进汽阀门、采暖蒸汽阀门及发电蒸汽阀门动作。

综合调度控制装置6，根据风电机组的发电出力量、热电联产机组的供暖出力热量、发电出力电量生成调控信号，将风电机组和热电联产机组产生的电能输送至电网4和电锅炉5。在满足电力供给和热能供给的条件下，减少供暖出力热量，由消耗电力供热来补偿，耗电供热既可以补偿供暖的不足，也可以增加电力低估时段的负荷，根据用电负荷的变化与风力发电配合来调节。

进一步的，所述电锅炉为电极式锅炉。电极式锅炉是一种特殊的电加热锅炉，它是利用高压电(电源电压10kV)直接加热产生蒸汽的设备。与普通电加热锅炉不同的是，电极式锅炉的加热功率可以设计成很大，可达到几十兆瓦，而设备的体积却非常小巧。同时电极式锅炉的热效率比普通电加热锅炉高，启动迅速，可实现0‐50MV无级调节。

本实用新型通过电锅炉来解决风力发电和火力发电的电量调控问题，在冬季供暖过程中，一般是通过火力发电产生的热水来对周围居民进行暖气供暖，随着供暖需求的增加就必须要求加大火力发电的发电量，从而导致风电产生的电力无处输送而停止的问题(即停风)，随着采用电锅炉来供暖，不仅可以使火力发电的多余电能有了用处，并且可以提高电网内风力等清洁能源的利用率。