满足功率因数考核的瓦斯发电热电联供系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及瓦斯发电技术领域，具体涉及一种满足功率因数考核的瓦斯发电热电联供系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002]瓦斯发电机组可以充分利用乏风瓦斯气体，在减少乏风气体排放量、降低环境污染的同时又实现了能源的综合利用，是一种环保、节能的发电形式，可以积极推进清洁生产能源发展，实现采煤采气发电一体化过程，有效提高生产水平。
[0003]瓦斯发电机组接入并网后的上级并网点功率潮流将发生变化，甚至可能出现双向变化，导致并网点功率因数波动，低于电网公司规定的功率因数考核值时将产生一定的罚款。基于此，本发明提供一种满足功率因数考核的瓦斯发电热电联供系统，既可以充分利用瓦斯气体，又能够提供较为稳定的热能供应，可以提供给瓦斯电站的厂房与办公、住宿供热使用，同时保证功率因数满足考核要求。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种满足功率因数考核的瓦斯发电热电联供系统及其控制方法，该系统及其控制方法可以灵活控制功率输出，在乏风瓦斯发电机组利用最大化的基础上，一方面避免因并网运行功率因数过低导致出现罚款，另一方面依据实际情况尽量提高电能、热能的综合能源利用效率，节能减排。
[0005]为达到以上目的，本发明采用以下技术方案予以实现。
[0006]方案一:
[0007]满足功率因数考核的瓦斯发电热电联供系统，其特征在于:包括分别连接至母线且均为负载供电的外部电网和瓦斯发电机组；所述外部电网处设置有用于采集并网点功率信息的功率表，所述功率表电连接有中央控制器；
[0008]还包括瓦斯锅炉，所述瓦斯发电机组连接有第一乏风进气管道，所述瓦斯锅炉连接有第二乏风进气管道，所述第一乏风进气管道和第二乏风进气管道均分别连接至总乏风进气管道；
[0009]所述第一乏风进气管道上设置有阀门A，所述阀门A通过阀门控制器A电连接到中央控制器；所述第二乏风进气管道上设置有阀门B，所述阀门B通过阀门控制器B电连接到中央控制器。
[0010]上述技术方案的特点和进一步改进:
[0011]进一步的，所述瓦斯发电机组和瓦斯锅炉之间还连接有换热器，所述瓦斯发电机组的排烟管道连接至换热器并为换热器供热，所述换热器的进水口连接外部水源，所述换热器的出水口连接瓦斯锅炉的进水口。
[0012]方案二:
[0013]上述的满足功率因数考核的瓦斯发电热电联供系统的控制方法，其特征在于:功率表采集并网点功率信息，并向中央控制器传输实时的并网点功率信息，当中央控制器获取该时刻的功率因数？匕后，进行判断控制运行:
[0014]当功率因数PFt高于死区上限值时，中央控制器控制加大对瓦斯发电机组的供气量；当功率因数PFt低于死区下限值时，中央控制器控制减少对瓦斯发电机组的供气量；当功率因数PFt低于死区上限值且高于死区下限值时，中央控制器控制维持当前进气量；
[0015]I)当功率因数？匕高于死区上限值，同时阀门A当前状态为最大进气量，下达阀门控制器A维持当前阀门A开度的指令，然后判断阀门B当前的状态是否为最小允许进气量:若阀门B当前的状态是最小允许进气量，则维持阀门B当前的开度，若阀门B当前的状态不是最小允许进气量，则下达阀门控制器B减少阀门B进气量的指令；
[0016]2)当功率因数？匕高于死区上限值，同时阀门A当前状态不为最大进气量，下达阀门控制器A增加阀门A进气量的指令，然后判断阀门B当前的状态是否为最小允许进气量:若阀门B当前的状态是最小允许进气量，则维持阀门B当前的开度，若阀门B当前的状态不是最小允许进气量，则下达阀门控制器B减少阀门B进气量的指令；
[0017]3)当功率因数PFJg于死区下限值，同时阀门A当前状态是最小允许进气量，则瓦斯发电机组待机，然后判断阀门B当前状态是否为最大进气量:若阀门B当前状态是最大进气量，则维持阀门B当前的开度，若阀门B当前状态不是最大进气量，则下达阀门控制器B增加阀门B进气量的指令；
[0018]4)当功率因数PFJg于死区下限值，同时阀门A当前状态不是最小允许进气量，则下达阀门控制器A减少阀门A进气量的指令，然后判断阀门B当前状态是否为最大进气量:若阀门B当前状态是最大进气量，则维持阀门B当前的开度，若阀门B当前状态不是最大进气量，则下达阀门控制器B增加阀门B进气量的指令；
[0019]5)当功率因数PFt低于死区上限值且高于死区下限值时，中央控制器控制维持当前进气量。
[0020]上述技术方案的特点和进一步改进:
[0021]进一步的，下达阀门控制器A增加阀门A进气量的指令后，规定阀门A开度的增加量为允许最大开度的2%。
[0022]进一步的，下达阀门控制器B减少阀门B进气量的指令后，规定阀门B开度的减少量为允许最大开度的1%。
[0023]进一步的，下达阀门控制器A减少阀门A进气量的指令后，规定阀门A开度的减少量为允许最大开度的1%。
[0024]进一步的，下达阀门控制器B增加阀门B进气量的指令后，规定阀门B开度的增加量为允许最大开度的2%。
[0025]本发明的满足功率因数考核的瓦斯发电热电联供系统及其控制方法，中央控制器通过控制阀门A和阀门B的开度，控制第一乏风进气管道和第二乏风进气管道的进气量，进而控制瓦斯发电机组的发电量；利用换热器将从瓦斯发电机组排出的烟气的热量回收利用，为瓦斯锅炉提供高温度的水源，达到节能减排的目的；该系统及其控制方法可以灵活控制功率输出，在乏风瓦斯发电机组利用最大化的基础上，一方面避免因并网运行功率因数过低导致出现罚款，另一方面依据实际情况尽量提高电能、热能的综合能源利用效率，节能减排。
【附图说明】
[0026]图1为本发明的满足功率因数考核的瓦斯发电热电联供系统的结构示意图；
[0027]图2为本发明的满足功率因数考核的瓦斯发电热电联供系统的控制方法的工作流程示意图；
[0028]图中:1、母线；2、外部电网；3、瓦斯发电机组；4、负载；5、功率表；6、中央控制器；7、换热器；8、瓦斯锅炉；9、第一乏风进气管道；10、第二乏风进气管道；11、阀门A ;12、阀门控制器A ;13、阀门B ;14、阀门控制器B ;15、总乏风进气管道。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0030]参照图1，为本发明的满足功率因数考核的瓦斯发电热电联供系统的结构示意图；该系统包括分别连接至母线I且均为负载4供电的外部电网2和瓦斯发电机组3 ;外部电网2处设置有用于采集并网点功率信息的功率表5，功率表5电连接有中央控制器6。
[0031]还包括瓦斯锅炉8，瓦斯发电机组3连接有第一乏风进气管道9，瓦斯锅炉8连接有第二乏风进气管道10，第一乏风进气管道9和第二乏风进气管道10均分别连接至总乏风进气管道15。
[0032]第一乏风进气管道9上设置有阀门All，阀门All通过阀门控制器A12电连接到中央控制器6 ;第二乏风进气管道10上设置有阀门B13，阀门B13通过阀门控制器B14电连接到中央控制器6。
[0033]中央控制器6通过控制阀门All和阀门B13的开度，控制第一乏风进气管道9和第二乏风进气管道10的进气量，进而控制瓦斯发电机组3的发电量，达到调节并网点的功率因素的目的。
[0034]进一步的，瓦斯发电机组3和瓦斯锅炉8之间还连接有换热器7，瓦斯发电机组3的排烟管道连接至换热器7并为换热器7提供热量，换热器7的进水口连接外部水源，换热器7的出水口连接瓦斯锅炉8的进水口。利用换热器7将从瓦斯发电机组3排出的烟气的热量回收利用，为瓦斯锅炉8提供高温度的水源，达到节能减排的目的。
[0035]参照图2，为本发明的满足功率因数考核的瓦斯发电热电联供系统的控制方法的工作流程示意图；上述系统投入运