专利名称：一种电力负荷调节系统及方法
技术领域：
本发明涉及电力负荷调节领域，尤其涉及一种带有储能单元的电力负荷调节系统及方法。
背景技术：
传统的电厂，其产生的电能通过公共电网传输给各地的电力用户。而对自备电厂来说，它所发的电量主要是供自己企业内部的用电户使用的，而用户的用电量通常是随机变化的，尤其是对一些大用电量用户(如刚玉厂、电石厂等)来说，用电量的变化非常巨大。因此在自备电厂不并网的情况下，如何保证发电机的正常运行和发电质量，就显得尤为重要。如图1所示，是现有技术中的发电系统结构示意图，其主要包括水处理设备，对发电用水进行处理，并通过管道阀门输送至蒸汽锅炉；蒸汽锅炉，对发电用水进行加温加压，产生高压蒸汽，并传送至汽轮发电机组；汽轮发电机组，利用高温高压蒸汽发电；升压变压器，将汽轮发电机组发出电量进行升压后，发送至公共电网，经公共电网输送至电力用户。
上述系统就发电机组而言，其发电量是随用户的用电量而变化的。当用户的用电量变大时，其发电量也随之变大；当用户的用电量变小时，其发电量也随之变小。为此传统的做法是当用户的用电量由多突然变少时，为了使发电机组的发电量也由多突然减少，通过调节气门向空中排气的方法来实现，这将造成能源的浪费和环境的噪声污染；而当用户的用电量由少突然变多时，由于气压不能及时升高，气量不能满足此时的发电量需求，发电机组就不能及时发出用户所需用的电量，从而影响用电户的用电需求。而且，当发电机组的发电量频繁变化且变化比较剧烈时，这一方面将影响发电机组的使用寿命，另一方面将影响所发电的质量，严重的还将造成重大的设备事故。
发明内容
本发明提供一种电力负荷调节系统，用以解决现有技术中存在的无法灵活地调整电力负荷的问题。
本发明系统包括一种电力负荷调节系统，包括汽轮发电机组、蒸汽产生装置及与其相连的送水管道，所述送水管道将外部水传送给蒸汽产生装置进行加热，产生高温蒸汽后输送至汽轮发电机组进行发电，所述汽轮发电机组与外部电力用户相连，对外部电力用户供电，所述的系统还包括控制单元，与汽轮发电机组输出端相连，用于检测用电信息；电加热单元，接收汽轮发电机组输出，在控制单元控制下，对水介质进行电加热处理，获取高温水；水介质储能单元，与送水管道相连，用于存储电加热单元加热后的高温水，并根据控制单元的控制信号，经送水管道将存储高温水输送到蒸汽产生装置。
所述的控制单元为计算机处理单元，接收汽轮发电机组发电信息及电力用户用电量信息，并根据所述信息产生控制信号，控制电加热单元的启停。
所述的系统，还包括电力控制柜，与计算机处理单元及电加热单元相连，接收计算机处理单元发送的控制信号，控制电加热单元的启停。
所述的计算机处理单元与水介质储能单元相连，用于控制所述的水介储能单元内存储的水介质的温度。
所述的系统，还包括管道阀门，与蒸汽产生装置、水介质储能单元及外部水处理设备相连，用于控制外部水处理设备存储的常温水或水介质储能单元存储的高温水流入蒸汽产生装置。
所述的电加热单元为电加热管。
本发明方法包括一种电力负荷调节方法，包括a、在电厂输出端检测用电信息，当需要进行电力负荷调节时，利用汽轮发电机组发出电能对水介质进行加热，产生高温水介质；b、将加热后的高温水介质输送至水介质储能单元予以存储；c、当电力用户产生电力需求时，将水介质储能单元内存储的高温水介质发送至蒸汽产生装置加热产生蒸汽，并将所述蒸汽发送至汽轮发电机组进行发电。
所述步骤a中，根据汽轮发电机组总发电量信息、电厂用电量信息及电力用户用电量信息判断是否需要进行电力调节。
所述的步骤a中，还包括调整高温水介质温度的步骤。
所述步骤b中，所述水介质存储单元为密封保温。
本发明有益效果如下本发明方案通过水介质储能单元对水介质的存储与再利用，可以在系统需要电力负荷调整时，通过水介质的升温产生高温水而吸收大量能量，而当系统需要发电时，通过存储有大量能量的高温水转化为汽轮发电机组发电所需的蒸汽，而减少常温水转化为蒸汽所需能量，以达到灵活调整电力负荷的目的。
本发明解决了电厂不并网或者没有网络支撑情况下，稳定运行的解决方法。
图1为现有技术中的发电系统结构示意图；图2为本发明电力负荷调节系统的结构示意图；图3为本发明的流程示意图。
具体实施例方式
下面结合说明书附图来说明本发明的具体实施方式
。
如图2所示，是本发明实施例电力负荷调节系统的结构示意图，从图中可见，主要包括以下部分包括汽轮发电机组101，通过高温蒸汽进行发电，其与外部电力用户相连，对外部电力用户供电；蒸汽产生装置102，对流经的水介质进行加压加热，产生蒸汽以供汽轮发电机组发电进行发电使用；该蒸汽产生装置102包括除氧器及锅炉；送水管道103，设置有管道阀门104，用于向蒸汽产生装置101输送发电用水；控制单元105，与汽轮发电机组101输出端相连，用于检测用电信息；电加热单元106，接收汽轮发电机组101输出，在控制单元105控制下，对水介质进行电加热处理，获取高温水；水介质储能单元107，通过管道阀门104与送水管道103相连，用于存储电加热单元106加热后的高温水，并根据控制单元105的控制信号，经送水管道103将存储高温水输送到蒸汽产生装置102。
在上述方案中，所述的控制单元可以为计算机处理单元，接收汽轮发电机组101发电信息及电力用户用电量信息，并根据所述信息产生控制信号，控制电加热单元106的启停。
在上述方案中，还包括电力控制柜108，与计算机处理单元及电加热单元106相连，接收计算机处理单元发送的控制信号，控制电加热单元106的启停。
在上述方案中，所述的计算机处理单元与水介质储能单元107相连，用于控制所述的水介储能单元107内存储的水介质的温度。
在上述方案中，管道阀门104，与蒸汽产生装置103、水介质储能单元107及外部水处理设备109相连，用于控制外部水处理设备109存储的常温水或水介质储能单元107存储的高温水流入蒸汽产生装置102。
在上述方案中，所述的电加热单元106可以为电加热管。
上述方案中，该水介质储能单元在实际设计时，可以根据电力负荷调节的需求而灵活设计其容量，这样不同系统要求就可以设计出不同的方案，增加了本发明的灵活性。
如图3所示，是本发明的流程示意图，从图中可见，本发明主要包括以下步骤S31、在电厂输出端检测用电信息，当需要进行电力负荷调节时，利用汽轮发电机组发出电能对水介质进行加热，产生高温水介质；本发明方案由检测仪表测量各台发电机组的发电量和各用电户的用电量信息，这里包括普通电力用户用电以及电厂用电，并这些电量信号均送到控制单元，由控制单元对这些信号进行加工处理。
根据当时用电户的用电量实际情况，决定是否进行电力负荷调节，当决定进行电力负荷调节时，设定发电机组的实际发电量，将发电机组发出的多余电能储存到储能设备存。
当决定进行电力负荷调节后，利用汽轮发电机组产生电能对水介质进行加热，产生高温水介质。这样电能就转化为热能存储在高温水介质中，电力负荷得到了调节。
该步骤S31中，还可以通过调整高温水介质温度来进行电力负荷调节，如果电力负荷调节幅度较大，就可以设置较高温度，如果电力负荷调节幅度较小，就可以将高温水介质的温度设置的低一些，以灵活控制电力负荷的调节功能。
S32、将加热后的高温水介质输送至水介质储能单元予以存储；步骤S31中产生的高温水介质存储有大量热能，如果这部分高温水不做保温处理，则存储的热能就会逐渐消失，这样虽然调节了电力负荷，但造成了浪费，实际上并没有解决现有技术中存在的问题。
本发明方案设置一个水介质储能单元，所述水介质存储单元为密封保温，对步骤S31产生的高温水进行保温处理，以保证存储的热能不丧失。
S33、当电力用户产生电力需求时，将水介质储能单元内存储的高温水介质发送至蒸汽产生装置加热产生蒸汽，并将所述蒸汽发送至汽轮发电机组进行发电。
当电力用户产生用电需求，不需要电力负荷调节，而是需要汽轮发电机组重新发电时，将水介质储能单元内存储的高温水介质发送至蒸汽产生装置加热产生蒸汽，并将所述蒸汽发送至汽轮发电机组进行发电。
这个过程就是电力负荷调节后，由电能转化为热能后，又将热能转化为电能的过程，由于步骤S32中存储的是高温水介质，其温度要比常温水介质高很多，这样当其输入至蒸汽产生装置加热产生蒸汽时，就可以比常温水介质吸收少得多的热能而转化为汽轮发电机组所需的高温高压蒸汽，从而将电力负荷调节时产生的热能，合理地再转化为电能，为能源的合理利用创造了条件。
本发明的电力负荷调整系统及方法具有如下优点1、负荷的调节比较平稳，可完全满足国家对电网供电质量的要求。
2、系统的可靠性高，可扩容性能很好，根据各个自备电厂负荷的使用情况和负荷变化情况，可任意增减负荷的调节量。甚至可根据要求对电厂的负荷进行100％的长期稳定调节。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种电力负荷调节系统，包括汽轮发电机组、蒸汽产生装置及与其相连的送水管道，所述送水管道将外部水传送给蒸汽产生装置进行加热，产生高温蒸汽后输送至汽轮发电机组进行发电，所述汽轮发电机组与外部电力用户相连，对外部电力用户供电，其特征在于，所述的系统还包括控制单元，与汽轮发电机组输出端相连，用于检测用电信息；电加热单元，接收汽轮发电机组输出，在控制单元控制下，对水介质进行电加热处理，获取高温水；水介质储能单元，与送水管道相连，用于存储电加热单元加热后的高温水，并根据控制单元的控制信号，经送水管道将存储高温水输送到蒸汽产生装置。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的控制单元为计算机处理单元，接收汽轮发电机组发电信息及电力用户用电量信息，并根据所述信息产生控制信号，控制电加热单元的启停。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，还包括电力控制柜，与计算机处理单元及电加热单元相连，接收计算机处理单元发送的控制信号，控制电加热单元的启停。
4.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述的计算机处理单元与水介质储能单元相连，用于控制所述的水介储能单元内存储的水介质的温度。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括管道阀门，与蒸汽产生装置、水介质储能单元及外部水处理设备相连，用于控制外部水处理设备存储的常温水或水介质储能单元存储的高温水流入蒸汽产生装置。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的电加热单元为电加热管。
7.一种电力负荷调节方法，其特征在于，包括a、在电厂输出端检测用电信息，当需要进行电力负荷调节时，利用汽轮发电机组发出电能对水介质进行加热，产生高温水介质；b、将加热后的高温水介质输送至水介质储能单元予以存储；c、当电力用户产生电力需求时，将水介质储能单元内存储的高温水介质发送至蒸汽产生装置加热产生蒸汽，并将所述蒸汽发送至汽轮发电机组进行发电。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤a中，根据汽轮发电机组总发电量信息、电厂用电量信息及电力用户用电量信息判断是否需要进行电力调节。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的步骤a中，还包括调整高温水介质温度的步骤。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤b中，所述水介质存储单元为密封保温。
全文摘要
本发明公开了一种带有储能单元的电力负荷调节系统及方法。该系统包括汽轮发电机组、蒸汽产生装置及与其相连的送水管道，该系统还包括控制单元；电加热单元；水介质储能单元，与送水管道相连，用于存储电加热单元加热后的高温水，并根据控制单元的控制信号，经送水管道将存储高温水输送到蒸汽产生装置。本发明还公开了一种电力负荷调节方法。本发明方案通过水介质储能单元对水介质的存储与再利用，可以在系统需要电力负荷调整时，通过水介质的升温产生高温水而吸收大量能量，而当系统需要发电时，通过存储有大量能量的高温水转化为汽轮发电机组发电所需的蒸汽，而减少常温水转化为蒸汽所需能量，以达到灵活调整电力负荷的目的。
文档编号F22D1/00GK1838500SQ20061006576
公开日2006年9月27日 申请日期2006年3月14日 优先权日2006年3月14日
发明者侯永忠 申请人:侯永忠