[实用新型]一种利用飞轮电池和电极锅炉联合参与火电厂深度调峰和调频系统

说明书

本实用新型公开了一种利用飞轮电池和电极锅炉联合参与火电厂深度调峰和调频系统，该系统应用于火电厂深度调峰和调频场合，通过控制器a通过对电极直热控制单元的控制可以实现无极调峰，同时由于其直热特点，可快速将蒸汽供给热网加热器供暖或直接提供高品质蒸汽给热用户端，此过程为不可逆调峰过程；其中控制器c通过对飞轮电池控制单元的控制可以实现调峰和调频，同时由于其蓄电能的特点，可将多余的电能储存起来用于电网波峰时段的电能补充，此过程为可逆调峰和调频过程。该系统通过对电极直热控制单元和飞轮电池控制单元的联合同步使用达到深度调峰和调频的目的。

技术领域

本实用新型涉及火电厂调峰和调频技术领域，尤其涉及一种利用飞轮电池和电极锅炉联合参与火电厂深度调峰和调频系统。

背景技术

近年以来，随着电网负荷结构的显著变化以及电网装机容量迅速增长，电网日常运行中负荷的峰谷差日益增大，同时电网弃风消纳的能力不足。热电联产机组“以热定电”方式运行，调峰能力有限。调峰困难已成为电网运行中最为突出的问题。电网调峰与火电机组供热之间的矛盾处理不好，可能影响居民冬季供暖安全，关系民生。为了满足电网调峰需求，以及电厂在激烈竞争中的生存需要，深度调峰势在必行。

目前电厂内部调峰主要依靠机组减负荷调峰和电蓄热锅炉辅助调峰技术等来实现，此类技术虽然能达到调峰的目的，但是受区域大面积供热负荷和技术本身限制，存在设备占地面积大、建造维护成本高和严重能源浪费等缺点，无法达到最优的深度调峰效果，并且无法实现调峰、调频、直热和供电有机的结合。

实用新型内容

根据现有技术存在的问题，本实用新型公开了一种利用飞轮电池和电极锅炉联合参与火电厂深度调峰和调频系统，包括：火电厂发电机组、发电机、用于监控国家电网需求状态并控制联合单元的主控制终端、国家电网、除氧水装置、给水泵、热网均压器、热网加热器、热用户端、电极直热控制单元和飞轮电池控制单元；所述火电厂发电机组与发电机相连接，并发出指令给主控制终端，分别与电极直热控制单元、飞轮电池控制单元和国家电网相连接，软化除氧水装置、给水泵、热网均压器、热网加热器和需热用户端与电极直热控制单元；

所述电极直热控制单元包括控制器a，所述控制器a通过三相交流电与电极锅炉相连接，所述电极锅炉进水口与控制阀a相连通，所述控制阀a与除氧水装置、给水泵相连通，所述电极锅炉蒸汽出口与热网均压器或热用户端相连通，所述均压器与用于为用户端提供热源的热网加热器相连通；

所述飞轮电池控制单元包括控制器c、AC滤波器、AC/DC/AC双向变流器和飞轮电池，所述AC滤波器通过三相交流电与发电机和国家电网相连接，所述AC滤波器的另一端与AC/DC/AC双向变流器相连接，所述AC/DC/AC双向变流器的另一端与飞轮电池相连接。

所述主控制终端与控制器a、控制器c通过控制电路相连接，所述控制器a与控制阀a通过控制电路相连接。

工作状态下：所述主控制终端接收到电厂调度指令调控控制器a和控制器c，其中控制器a通过对电极直热控制单元的控制可以实现无极调峰，同时由于其直热特点，可快速将蒸汽供给热网加热器供暖或直接提供高品质蒸汽给热用户端，此过程为不可逆调峰过程；其中控制器c通过对飞轮电池控制单元的控制可以实现调峰和调频，同时由于其蓄电能的特点，可将多余的电能储存起来用于电网波峰时段的电能补充，此过程为可逆调峰和调频过程。

所述电极锅炉包括高压电极锅炉，电压范围6KV-66KV。

所述飞轮电池包括高压飞轮电池，电压范围1KV-10KV。

所述飞轮电池包括电池壳体、电机主轴、蓄能飞轮、转子、定子、磁悬浮轴承和真空泵部件。