死区上限值，则通过增加瓦斯发电系统和/或光伏发电系统的发电功率，以及减小负载和电锅炉9的使用功率来降低功率因数；如果功率因数低于死区上限值，则通过减小瓦斯发电系统和/或光伏发电系统的发电功率，以及增大负载和电锅炉9的使用功率来提高功率因数；如果功率因数位于死区上限值和下限值之间，则维持乏风瓦斯/光伏发电系统当前的工作状态。
[0041]中央控制器3的控制方法具体为，
[0042]瓦斯发电系统包括与母线15依次连接的瓦斯发电机组6和乏风进气管道5，乏风进气管道5进口处设有进气阀门4，该进气阀门4上设置有与中央控制器3连接的阀门控制器13。中央控制器3通过控制阀门控制器13来调节进气阀门4的开口大小，以调节通过乏风进气管道5输送入瓦斯发电机组6的进气量。
[0043]电锅炉9上设有与中央控制器3连接的电锅炉功率调节器10，中央控制器3通过电锅炉功率调节器10来调节电锅炉9的功率状态。
[0044]光伏发电系统包括与母线15依次连接的光伏并网开关11和光伏阵列12，中央控制器3通过开启或闭合光伏并网开关11，来控制光伏阵列12与母线15的断开或连接。
[0045]如图2所示，由中央控制器3通过功率表2获取t时刻外部电网的功率因数PFt，然后再进行运行控制判断:
[0046]I)如果PFt高于死区上限值，且进气阀门4当前状态为最大进气量，则判断光伏阵列12的投入状态:
[0047]如果光伏阵列12已投入，则下达电锅炉功率调节器10减少电锅炉功率操作指令，功率减少量为当前功率的5% ;
[0048]如果光伏阵列12未投入，则下达光伏并网开关11闭合的指令。
[0049]2)如果PFt高于死区上限值，且进气阀门4当前状态小于最大进气量，则下达阀门控制器13增加进气量操作指令，进气增量为当前进气量的5%。
[0050]3)如果PFt低于死区上限值，且高于死区下限值，则阀门控制器13维持当前进气量。
[0051]4)如果PFt低于死区下限值，且光伏阵列12已投入，则下达光伏并网开关11断开的指令；
[0052]5)如果PFt低于死区下限值，且光伏阵列12未投入，同时进气阀门4当前状态为最小允许进气量时，则判断电锅炉9的功率或水温情况:
[0053]若电锅炉9达到额定功率或水温达到限值，则将瓦斯发电机组6待机；
[0054]若电锅炉9小于额定功率或水温低于限值，则下达电锅炉功率调节器10增加电锅炉功率操作指令，功率增加量为当前功率的5%。
[0055]6)如果PFt低于死区下限值，且光伏阵列12未投入，同时进气阀门4当前状态大于最小允许进气量时，则下达阀门控制器13减少进气量操作指令，进气减少量为当前进气量的10% O
[0056]本发明的乏风瓦斯/光伏发电系统通过中央处理器，可以综合外部电网的功率因数信息，以及光伏发电系统、瓦斯发电系统和电锅炉的工作状态，对整体系统进行统一协调，进而使得功率因数达到需要的数值。
[0057]本发明的乏风瓦斯/光伏发电系统，在中央控制器3的控制过程中，将瓦斯发电系统的烟气热量通过换热器8传递给电锅炉9。如果减小瓦斯发电系统的进气量，进而就减少了瓦斯发电系统传递至电锅炉9的热量，电锅炉9的使用功率就可以增加，综上，乏风瓦斯/光伏发电系统的发电功率降低，同时负荷的使用功率又增加，自然使得乏风瓦斯/光伏发电系统的功率因数得到提高。如果增加瓦斯发电系统的进气量，进而就增加了瓦斯发电系统传递至电锅炉9的热量，电锅炉9的使用功率就可以降低，综上，乏风瓦斯/光伏发电系统的发电功率增加，同时负荷的使用功率又降低，自然使得乏风瓦斯/光伏发电系统的功率因数得到降低。
[0058]本发明的乏风瓦斯/光伏发电系统，充分利用瓦斯发电系统的热能大小，来间接调控电锅炉的使用功率，由于瓦斯发电系统的发电功率与电锅炉的使用功率正好可以互补，即增加瓦斯发电系统的发电功率时可以减小电锅炉的使用功率，使得功率因数降低；减小瓦斯发电系统的发电功率时可以增加电锅炉的使用功率，使得功率因数提高，所以说乏风瓦斯/光伏发电系统的各个设备之间形成天然的互补性形，充分发挥了整体的技术优势与经济优势。
【主权项】
1.乏风瓦斯/光伏发电系统，其特征在于，包括分别连接至母线(15)的用于供电的外部电网和瓦斯发电系统，所述的母线(15)还分别连接有负载(I)和电锅炉(9)，所述外部电网并网处设有功率表(2)，所述功率表(2)与中央控制器(3)相连接，所述中央控制器(3)还连接至瓦斯发电系统和电锅炉(9); 其中，所述功率表(2)用于检测获取外部电网的功率因数，并将所述功率因数发送至中央控制器(3);所述中央控制器(3)用于接收所述功率表(2)发送来的功率因数，用于控制瓦斯发电系统的进气量，还用于调节电锅炉(9)的功率状态。2.如权利要求1所述的乏风瓦斯/光伏发电系统，其特征在于，所述瓦斯发电系统包括瓦斯发电机组￠)，所述瓦斯发电机组￠)的乏风进气管道(5)的进口处设有进气阀门(4)，所述的进气阀门⑷上设置有与所述中央控制器(3)连接的阀门控制器(13)，所述阀门控制器(13)用于接收所述中央控制器(3)传输的控制指令来控制所述乏风进气管道(5)的进气量。3.如权利要求2所述的乏风瓦斯/光伏发电系统，其特征在于，所述的瓦斯发电机组(6)通过烟气管道(7)连接有换热器(8)，所述的换热器(8)的管道出口通过出水管道(14)连接至所述的电锅炉(9)管道入口。4.如权利要求1至3中任意一项所述的乏风瓦斯/光伏发电系统，其特征在于，所述的电锅炉(9)上设有与所述中央控制器(3)连接的电锅炉功率调节器(10)，所述的电锅炉功率调节器(10)用于接收所述中央控制器(3)传输的控制指令来调节所述电锅炉(6)的功率状态。5.如权利要求1至3中任意一项所述的乏风瓦斯/光伏发电系统，其特征在于，所述的母线(15)还连接有用于供电的光伏阵列(12)，所述的光伏阵列(12)上设有与所述中央控制器⑶连接的光伏并网开关(11)，所述的光伏并网开关(11)用于接收所述中央控制器(3)传输的控制指令来控制所述光伏阵列(12)与母线(15)的连接和断开。6.一种乏风瓦斯/光伏发电系统的控制方法，其特征在于，将外部电网、瓦斯发电系统和光伏发电系统分别连接至母线(15)并为负载(I)和电锅炉(9)供电，通过设置在外部电网的功率表(2)采集外部电网的功率因数并发送至中央控制器(3)，所述中央控制器(3)根据接收到的功率因数、瓦斯发电系统的进气量、光伏发电系统的接入与否以及电锅炉(9)的水温或使用功率来对各项设备的工作状态进行调控，以提高外部电网的功率因数； 所述中央控制器(3)的调控方法具体为，如果功率因数高于死区上限值，则通过增加瓦斯发电系统和/或光伏发电系统的发电功率，以及减小负载和电锅炉(9)的使用功率来降低功率因数；如果功率因数低于死区上限值，则通过减小瓦斯发电系统和/或光伏发电系统的发电功率，以及增大负载和电锅炉(9)的使用功率来提高功率因数；如果功率因数位于死区上限值和下限值之间，则维持乏风瓦斯/光伏发电系统当前的工作状态； 其中，功率因数上限值和下限值之间的区间范围为功率因数的死区。7.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述的中央控制器(3)的控制方法具体为: I)如果功率表(2)采集的外部电网的功率因数高于死区上限值，且瓦斯发电系统当前状态为最大进气量，则判断光伏发电系统的投入状态: 如果光伏发电系统已投入，则下达电锅炉(9)减少电锅炉功率操作指令，功率减少量为当前功率的5%;如果光伏发电系统未投入，则下达光伏发电系统接入母线(15)的指令； 2)如果功率表(2)采集的外部电网的功率因数高于死区上限值，且瓦斯发电系统当前状态小于其最大进气量，则下达增加进气量操作指令，进气增量为当前进气量的5%。8.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述的中央控制器(3)的控制方法具体为: 如果功率表(2)采集的外部电网的功率因数低于死区上限值，且高于死区下限值，则瓦斯发电系统维持当前进气量。9.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述的中央控制器(3)的控制方法具体为: 1)如果功率表(2)采集的外部电网的功率因数低于死区下限值，且光伏发电系统已投入，则下达光伏发电系统与母线(15)断开的指令； 2)如果功率表(2)采集的外部电网的功率因数低于死区下限值，且光伏发电系统未投入，同时瓦斯发电系统当前状态为最小允许进气量时，则判断电锅炉(9)的功率或水温情况: 若电锅炉(9)达到额定功率或水温达到限值，则将瓦斯发电系统待机； 若电锅炉(9)小于额定功率或水温小于限值，则下达电锅炉(9)增加电锅炉功率操作指令，功率增加量为当前功率的5% ; 3)如果功率表(2)采集的外部电网的功率因数低于死区下限值，且光伏发电系统未投入，同时瓦斯发电系统当前状态大于最小允许进气量时，则下达减少进气量操作指令，进气减少量为当前进气量的10%。
【专利摘要】本发明公开了一种乏风瓦斯/光伏发电系统，包括分别连接至母线的用于供电的外部电网和瓦斯发电系统，母线还分别连接有负载和电锅炉，外部电网并网处设有功率表，功率表与中央控制器相连接，中央控制器还连接至瓦斯发电系统和电锅炉。本发明还公开了一种乏风瓦斯/光伏发电系统的控制方法，以提供一种综合功率因数信息和系统状态信息，实现对光伏发电系统和瓦斯发电系统进行统一协调供电的系统。
【IPC分类】H02J3/18, H02J3/38, F02D41/00, F02D29/06, F02M21/02
【公开号】CN105119303
【申请号】CN201510600037
【发明人】江金明
【申请人】陕西华泰汇丰能源科技有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年9月20日