一種基于蓄氣系統(tǒng)的乏風(fēng)瓦斯發(fā)電系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于能源利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于蓄氣系統(tǒng)的乏風(fēng)瓦斯發(fā)電系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]瓦斯發(fā)電機(jī)組可以充分利用乏風(fēng)瓦斯氣體，在減少乏風(fēng)氣體排放量、降低環(huán)境污染的同時又實(shí)現(xiàn)了能源的利用，是一種環(huán)保、節(jié)能的發(fā)電形式，可以積極推進(jìn)清潔生產(chǎn)能源發(fā)展，實(shí)現(xiàn)采煤采氣發(fā)電一體化過程，有效提高生產(chǎn)水平。
[0003]在能源利用與環(huán)境保護(hù)需求日益強(qiáng)烈的大環(huán)境下，瓦斯發(fā)電機(jī)組接入將具有廣闊的發(fā)展與應(yīng)用前景，同時，由于瓦斯發(fā)電機(jī)組的接入，其上級并網(wǎng)點(diǎn)的功率潮流將發(fā)生變化，甚至可能出現(xiàn)雙向變化，導(dǎo)致并網(wǎng)點(diǎn)功率因數(shù)波動，低于電網(wǎng)公司的功率因數(shù)考核值，引起一定的罰款。并且瓦斯發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行過程中會存在一些不穩(wěn)定的因素。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于蓄氣系統(tǒng)的乏風(fēng)瓦斯發(fā)電系統(tǒng)及其控制方法。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種基于蓄氣系統(tǒng)的乏風(fēng)瓦斯發(fā)電系統(tǒng)，包括瓦斯發(fā)電機(jī)組、并網(wǎng)點(diǎn)、母線和負(fù)載，瓦斯發(fā)電機(jī)組、并網(wǎng)點(diǎn)和負(fù)載均連接至母線，母線上還連接有無功補(bǔ)償裝置，并網(wǎng)點(diǎn)處設(shè)有功率表，所述功率表與中央控制器相連接，無功補(bǔ)償裝置通過無功補(bǔ)償裝置開關(guān)與中央控制器相連接；
[0006]該瓦斯發(fā)電機(jī)組連接有乏風(fēng)進(jìn)氣管道，乏風(fēng)進(jìn)氣管道包括相連通的進(jìn)氣總管、主乏風(fēng)進(jìn)氣管道和備用乏風(fēng)進(jìn)氣管道，主乏風(fēng)進(jìn)氣管道和備用乏風(fēng)進(jìn)氣管道均與進(jìn)氣總管的一端相連接，進(jìn)氣總管的另一端與瓦斯發(fā)電機(jī)組相連接；
[0007]該主乏風(fēng)進(jìn)氣管道與進(jìn)氣總管間設(shè)置有常開的閥門B，所述閥門B處設(shè)置有閥門控制器B，備用乏風(fēng)進(jìn)氣管道與進(jìn)氣總管間設(shè)置有常閉的閥門C，閥門C處設(shè)置有閥門控制器C，所述閥門控制器B和閥門控制器C均與中央控制器相連接；
[0008]還包括蓄氣裝置，蓄氣裝置的進(jìn)氣口與排氣口通過管路相連通，且該管路與備用乏風(fēng)進(jìn)氣管道連通，閥門C與進(jìn)氣總管間設(shè)置有常閉的閥門A，且管路與備用乏風(fēng)進(jìn)氣管道的連接處位于閥門C和閥門A之間，閥門C通過閥門控制器C與中央控制器相連接，閥門A通過閥門控制器A與中央控制器相連接。
[0009]進(jìn)一步地，該蓄氣裝置的進(jìn)氣口設(shè)置有氣體儲存控制系統(tǒng)，蓄氣裝置的排氣口設(shè)置有氣體排放控制系統(tǒng)，氣體儲存控制系統(tǒng)和氣體排放控制系統(tǒng)均與中央控制器相連接。
[0010]本發(fā)明還公開了上述一種基于蓄氣系統(tǒng)的乏風(fēng)瓦斯發(fā)電系統(tǒng)的控制方法，功率表采集并網(wǎng)點(diǎn)的功率信息，并向中央控制器傳輸實(shí)時的并網(wǎng)點(diǎn)功率信息，當(dāng)中央控制器獲取該時刻的功率因數(shù)PFt后，進(jìn)行運(yùn)行控制判斷:
[0011]I)當(dāng)功率因數(shù)PFt高于死區(qū)上限值，且閥門B當(dāng)前狀態(tài)不是最大進(jìn)氣量時，中央控制器下達(dá)閥門控制器B增加閥門B進(jìn)氣量操作指令；
[0012]2)當(dāng)功率因數(shù)PFt高于死區(qū)上限值，且閥門B當(dāng)前狀態(tài)是最大進(jìn)氣量時，中央控制器判斷備用乏風(fēng)進(jìn)氣管道進(jìn)氣是否正常；
[0013]2.1.當(dāng)備用乏風(fēng)進(jìn)氣管道進(jìn)氣正常時，中央控制器下達(dá)閥門控制器C完全打開閥門C操作指令；然后判斷閥門A是否已打開，當(dāng)閥門A未打開時，下達(dá)閥門控制器A打開閥門A操作指令；
[0014]當(dāng)閥門A已打開，且閥門A當(dāng)前狀態(tài)是最大進(jìn)氣量時，維持當(dāng)前進(jìn)氣量，當(dāng)閥門A當(dāng)前狀態(tài)不是最大進(jìn)氣量時，中央控制器下達(dá)閥門控制器A增加閥門A進(jìn)氣量操作指令；
[0015]2.2.當(dāng)備用乏風(fēng)進(jìn)氣管道進(jìn)氣不正常時，中央控制器下達(dá)閥門控制器C關(guān)閉閥門C操作指令，中央控制器判斷蓄氣裝置容量是否已空:當(dāng)蓄氣裝置容量已空時，中央控制器下達(dá)閥門控制器A關(guān)閉閥門A的操作指令；當(dāng)蓄氣裝置容量未空時，中央控制器下達(dá)閥門控制器A完全打開閥門A操作指令，然后關(guān)閉氣體儲存控制系統(tǒng)，打開氣體排放控制系統(tǒng)進(jìn)行瓦斯氣體排放；
[0016]3)當(dāng)功率因數(shù)PFt不高于死區(qū)上限值，且低于死區(qū)下限值，且無功補(bǔ)償裝置未投入時，中央控制器下達(dá)無功補(bǔ)償裝置接入開關(guān)閉合指令；
[0017]當(dāng)功率因數(shù)PFt不高于死區(qū)上限值，且低于死區(qū)下限值，且無功補(bǔ)償裝置投入時，中央控制器判斷閥門A是否打開；
[0018]3.1當(dāng)閥門A已打開時，中央控制器下達(dá)閥門控制器A關(guān)閉閥門A的操作指令，然后下達(dá)閥門控制器C完全打開閥門C操作指令，然后判斷蓄氣裝置容量是否已滿；
[0019]當(dāng)蓄氣裝置容量已滿時，中央控制器關(guān)閉氣體儲存控制系統(tǒng)與氣體排放控制系統(tǒng)，然后下達(dá)閥門控制器C關(guān)閉閥門C操作指令；
[0020]當(dāng)蓄氣裝置容量未滿時，中央控制器關(guān)閉氣體排放控制系統(tǒng)，打開氣體儲存控制系統(tǒng)進(jìn)行瓦斯氣體儲存；
[0021]3.2當(dāng)閥門A未打開時，且閥門B當(dāng)前狀態(tài)為允許最小進(jìn)氣量時，瓦斯發(fā)電機(jī)組待機(jī)；當(dāng)閥門B當(dāng)前狀態(tài)不是允許最小進(jìn)氣量時，中央控制器下達(dá)閥門控制器B減少閥門B進(jìn)氣量操作指令；
[0022]4)當(dāng)功率因數(shù)PFt不高于死區(qū)上限值，且不低于死區(qū)下限值時，維持當(dāng)前進(jìn)氣量。
[0023]本發(fā)明一種基于蓄氣系統(tǒng)的乏風(fēng)瓦斯發(fā)電系統(tǒng)及其控制方法具有如下優(yōu)點(diǎn):
1.加入蓄氣裝置，使得系統(tǒng)整體的可靠性和安全性得以提升。2.設(shè)置有主乏風(fēng)進(jìn)氣管道和備用乏風(fēng)進(jìn)氣管道，較之單管道可以有效增大供氣量，實(shí)現(xiàn)瓦斯發(fā)電機(jī)組的高功率運(yùn)行以及高效利用；在主乏風(fēng)進(jìn)氣管道和備用乏風(fēng)進(jìn)氣管道上分別加以控制，在氣量控制方面能更為精細(xì)地實(shí)現(xiàn)功率因素控制。3.增加了無功補(bǔ)償裝置，可以自動調(diào)節(jié)提高功率系數(shù)。
【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明一種基于蓄氣系統(tǒng)的乏風(fēng)瓦斯發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2是本發(fā)明一種基于蓄氣系統(tǒng)的乏風(fēng)瓦斯發(fā)電系統(tǒng)的控制方法的流程圖；
[0026]a是本本發(fā)明基于蓄氣系統(tǒng)的乏風(fēng)瓦斯發(fā)電系統(tǒng)的控制方法的總流程圖；
[0027]b是本發(fā)明基于蓄氣系統(tǒng)的乏風(fēng)瓦斯發(fā)電系統(tǒng)的控制方法的總流程圖中A的局部放大圖；
[0028]c是本本發(fā)明基于蓄氣系統(tǒng)的乏風(fēng)瓦斯發(fā)電系統(tǒng)的控制方法的總流程圖中B的局部放大圖。
[0029]其中:1.并網(wǎng)點(diǎn)；2.功率表；3.母線；4.中央控制器；5.負(fù)載；6.瓦斯發(fā)電機(jī)組；7.無功補(bǔ)償裝置；8.閥門控制器A ;9.進(jìn)氣總管；10.蓄氣裝置；11.閥門A;12.閥門控制器B;13.閥門C;14.閥門B;15.閥門控制器C;16.備用乏風(fēng)進(jìn)氣管道；17.主乏風(fēng)進(jìn)氣管道；18.氣體儲存控制系統(tǒng)；19.氣體排放控制系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0030]如圖1所示，本發(fā)明一種基于蓄氣系統(tǒng)的乏風(fēng)瓦斯發(fā)電系統(tǒng)，包括瓦斯發(fā)電機(jī)組6、并網(wǎng)點(diǎn)1、母線3和負(fù)載5，瓦斯發(fā)電機(jī)組6、并網(wǎng)點(diǎn)I和負(fù)載5均連接至母線3，母線3上還連接有無功補(bǔ)償裝置7，并網(wǎng)點(diǎn)I處設(shè)有功率表2，功率表2與中央控制器4相連接，無功補(bǔ)償裝置7通過無功補(bǔ)償裝置開關(guān)與中央控制器4相連接；
[0031]的瓦斯發(fā)電機(jī)組6連接有乏風(fēng)進(jìn)氣管道，乏風(fēng)進(jìn)氣管道包括相連通的進(jìn)氣總管9、主乏風(fēng)進(jìn)氣管道17和備用乏風(fēng)進(jìn)氣管道16，主乏風(fēng)進(jìn)氣管道17和備用乏風(fēng)進(jìn)氣管道16均與進(jìn)氣總管17的一端相連接，進(jìn)氣總管17的另一端與瓦斯發(fā)電機(jī)組6相連接；
[0032]主乏風(fēng)進(jìn)氣管道17與進(jìn)氣總管9間設(shè)置有常開的閥門B14，閥門B14處設(shè)置有閥門控制器B12，備用乏風(fēng)進(jìn)氣管道16與進(jìn)氣總管9間設(shè)置有常閉的閥門C13，閥門C13處設(shè)置有閥門控制器C15，閥門控制器B12和閥門控制器C13均與中央控制器4相連接；
[0033]本發(fā)明一種基于蓄氣系統(tǒng)的乏風(fēng)瓦斯發(fā)電系統(tǒng)，還包括蓄氣裝置10，蓄氣裝置10的進(jìn)氣口與排氣口通過管路相連通，且該管路與備用乏風(fēng)進(jìn)氣管道16相連通，閥門C13與進(jìn)氣總管9間設(shè)置有常閉的閥門All，且管路與備用乏風(fēng)進(jìn)氣管道16的連接處位于閥門C13和閥門All之間，閥門C13通過閥門控制器C15與中央控制器4相連接，閥門All通過閥門控制器AS與中央控制器4相連接。蓄氣裝置10的進(jìn)氣口設(shè)置有氣體儲存控制系統(tǒng)18，蓄氣裝置10的排氣口設(shè)置有氣體排放控制系統(tǒng)19，氣體儲存控制系統(tǒng)18和氣體排放控制系統(tǒng)19均與中央控制器4相連接。
[0034]本發(fā)明還公開了上述一種基于蓄氣系統(tǒng)的乏風(fēng)瓦斯發(fā)電系統(tǒng)的控制方法，其具體過程如圖2中的圖a、b、c所示，功率表2采集并網(wǎng)點(diǎn)I的功率信息，并向中央控制器4傳輸實(shí)時的并網(wǎng)點(diǎn)功率信息，當(dāng)中央控制器4獲取該時刻的功率因數(shù)PFt后，進(jìn)行運(yùn)行控制判斷:
[0035]I)當(dāng)功率因數(shù)PFt高于死區(qū)上限值，且閥門B14當(dāng)前狀態(tài)不是最大進(jìn)氣量時，中央控制器4下達(dá)閥門控制器B12增加閥門B14進(jìn)氣量操作指令；
[0036]2)當(dāng)功率因數(shù)PFt高于死區(qū)上限值，且閥門B14當(dāng)前狀態(tài)是最大進(jìn)氣量時，中央控制器4判斷備用乏風(fēng)進(jìn)氣