一种光伏发电集成于火电机组的联合发电系统的制作方法

本发明涉及光伏与火电机组联合发电技术领域，特别是一种光伏发电集成于火电机组的联合发电系统。

背景技术：

太阳能作为一种可再生能源，是一种零排放的清洁能源，也是一种能够大规模应用的现实能源。太阳能最主要的应用就是光伏发电和光热发电。其中，光伏发电利用半导体材料光生伏特效应将光能直接转换成电能，是目前太阳能发电最普遍的方式。但是，由于光伏发电出力的随机性和间歇性的特点，有很大一部分光伏的输出功率由于达不到要求被弃用，造成了浪费。

技术实现要素：

本发明的目的是，提出一种光伏发电集成于火电机组的联合发电系统，用清洁能源补偿火电厂部分能源消耗，提高光伏电站效益，提高火电厂经济性，同时减少光能废弃。

本发明采取的技术方案为：一种光伏发电集成于火电机组的联合发电系统，包括光伏发电终端、火力发电厂、公共电网、电能质量检测模块和光伏电源切换控制模块；

光伏发电终端的电源输出端并联公共电网；火力发电厂包括电锅炉；

公共电网包括一分支电源，该分支电源电路的电源输入端连接光伏发电终端的电源输出端，分支电源的输出端经继电器和降压变压器后，连接火力发电厂的电锅炉电源输入端；

电能高质量检测模块监测光伏发电终端电源输出端的电能质量参数数据，并传输至光伏电源切换控制模块；

光伏电源切换控制模块根据接收到的电能质量参数数据控制继电器导通，使得光伏发电终端的输出电源经分支电源传输至火力发电厂，为电锅炉提供工作电源。

本发明中，光伏发电并网采用现有技术。

优选的，所述电能质量检测模块检测的电能质量参数数据包括光伏发电终端电源输出端的电压、电流和频率数据。电能质量检测及其检测项目的方法皆为现有技术。现有技术对于参与并网的光伏发电的电能质量的要求亦为现有技术。

优选的，光伏电源切换控制模块采用工控机。可实现光伏电源电能质量达不到并网要求时的废弃再利用。工控机和电能质量检测模块可设置于光伏并网点的并网柜内，能够实现光伏输出方向的自动切换。

优选的，光伏发电终端包括升压站和多个发电单元，各发电单元分别包括太阳能晶硅板、逆变器和升压变压器，各太阳能晶硅板的输出电源经逆变器和升压变压器后，输出至升压站，升压站的电源输出端并联公共电网。

优选的，所述电锅炉位于汽轮机凝结水管道上，用于加热汽轮机凝结水。

优选的，所述电锅炉位于热网回水管道上，用于加热热网回水。

有益效果

本发明的联合发电系统在应用时，当光伏电站在光照不稳定，输出功率不符合要求被电网切断时，可以将继电器闭合，从而将被弃用的电能通过分支电源部分或全部送到火力发电厂，降压后，输入电锅炉。在常规蒸汽轮机火力发电厂中，电锅炉可以用来加热凝结水，提高凝结水的温度，进而排挤汽轮机的抽汽，增加机组的发电量；也可将凝结水加热蒸汽，送入加热器，直接替代部分汽轮机抽汽，增加机组的发电量，减少机组煤耗。

因此，本发明既达到了利用废弃光能，提高光伏电站效益的目的，又可以降低传统火力发电厂的煤耗，提高火力发电厂的经济性，用清洁能源补偿部分火电厂能源消耗，相较对于传统发电系统具有明显优势。

附图说明

图1所示为本发明系统结构示意图；其中：1、晶硅板2、逆变器3、升压变压器4、光伏电站升压站5、继电器6、降压变压器7、电锅炉。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例进一步描述。

参考图1所示，本发明光伏发电集成于火电机组的联合发电系统，包括光伏发电终端、火力发电厂、公共电网5、电能质量检测模块和光伏电源切换控制模块；

光伏发电终端的电源输出端并联公共电网；火力发电厂包括电锅炉8；

公共电网包括一分支电源，该分支电源电路的电源输入端连接光伏发电终端的电源输出端，分支电源的输出端经继电器6和降压变压器7后，连接火力发电厂的电锅炉8电源输入端；

电能高质量检测模块监测光伏发电终端电源输出端的电能质量参数数据，并传输至光伏电源切换控制模块；

光伏电源切换控制模块根据接收到的电能质量参数数据控制继电器6导通，使得光伏发电终端的输出电源经分支电源传输至火力发电厂，为电锅炉8提供工作电源。

本实施例中，光伏发电并网采用现有技术。光伏电源切换控制模块采用工控机。工控机和电能质量检测模块可设置于光伏并网点的并网柜内，能够实现光伏输出方向的自动切换。

电能质量检测模块检测的电能质量参数数据包括光伏发电终端电源输出端的电压、电流和频率数据。电能质量检测及其检测项目的方法皆为现有技术。现有技术对于参与并网的光伏发电的电能质量的要求亦为现有技术。

如图1，光伏发电终端即光伏电站，包括升压站4和多个发电单元，各发电单元分别包括太阳能晶硅板1、逆变器2和升压变压器3，各太阳能晶硅板1的输出电源经逆变器2和升压变压器3后，输出至升压站4，升压站的电源输出端并联公共电网5。

本发明的联合发电系统在应用时，当光伏电站在光照不稳定，输出功率不符合要求被电网切断时，工控机可控制继电器闭合，从而将被弃用的电能通过分支电源部分或全部送到火力发电厂，降压后，输入电锅炉。

在常规蒸汽轮机火力发电厂中，电锅炉可以用来加热凝结水，提高凝结水的温度，进而排挤汽轮机的抽汽，增加机组的发电量；也可将凝结水加热蒸汽，送入加热器，直接替代部分汽轮机抽汽，增加机组的发电量，减少机组煤耗。因此，电锅炉可位于汽轮机凝结水管道上，用于加热汽轮机凝结水，也可位于热网回水管道上，用于加热热网回水。

因此，本发明既达到了利用废弃光能，提高光伏电站效益的目的，又可以降低传统火力发电厂的煤耗，提高火力发电厂的经济性，用清洁能源补偿部分火电厂能源消耗，相较对于传统发电系统具有明显优势。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开一种光伏发电集成于火电机组的联合发电系统，其包括光伏发电终端、火力发电厂、公共电网、电能质量检测模块和光伏电源切换控制模块；光伏发电终端的电源输出端并联公共电网；火力发电厂包括电锅炉；公共电网包括一分支电源，该分支电源电路的电源输入端连接光伏发电终端的电源输出端，分支电源的输出端经继电器和降压变压器后，连接火力发电厂的电锅炉电源输入端；电能高质量检测模块监测光伏发电终端电源输出端的电能质量，当光伏发电终端所发电能不符合电能质量要求时，光伏电源切换控制模块控制继电器导通，使得光伏电源经分支电源传输至火力发电厂，为电锅炉提供工作电源。本发明既可提高光伏电站效益和火电厂经济性，同时减少光能废弃。

技术研发人员：张汀荟;张汀荃;张军;张海龙
受保护的技术使用者：张汀荟
技术研发日：2018.06.12
技术公布日：2018.12.11