组合式乏风瓦斯发电系统及其控制方法_2

文档序号:8945131阅读:来源:国知局
斯发电系统提供备用乏风的蓄气系统。
[0037]在外部电网并网处设置功率表2,再将功率表2连接至中央控制器3,中央控制器3再分别连接至乏风瓦斯发电系统和蓄气系统。由功率表2实时读取外部电网的功率因数,并将功率因数发送至中央控制器3,由中央控制器3根据功率表2发送来的功率因数来控制乏风瓦斯发电系统的进气量和蓄气系统的工作状态,以调节外部电网的功率因数。
[0038]母线15还连接有用于供电的光伏阵列12,光伏阵列12上设有与中央控制器3连接的光伏并网开关11,中央控制器3根据采集到并网点的功率因数以及系统的整体工作情况,可以选择开启或闭合光伏并网开关11来断开或接入光伏阵列12。
[0039]乏风瓦斯发电系统包括若干个瓦斯发电机6和用于输送乏风的进气主管道17,进气主管道17的出气端连通有若干条并列设置的进气支路18,每条进气支路18上均连接至对应的瓦斯发电机6,每个瓦斯发电机6的供电端均连接至母线15上为负载I供电。
[0040]在进气主管道17的进气端口处设置有阀门Α4和阀门控制器Α13,将阀门控制器Α13连接至中央控制器3,中央控制器3通过发送指令给阀门控制器13来控制进气主管道17的进气量的多少。
[0041]在每条进气支路18的进气端口处均一一对应的设置有阀门5和阀门控制器14,每个阀门控制器14均用于接收中央控制器3传输的控制指令来控制对应进气支路18的进气量,可以根据对功率因数调节的需要,选择性的将各个进气支路18与瓦斯发电机6连通,可以连通一条支路、全部支路或任意几条支路,从而实现对瓦斯发电系统进气量的精细调控。
[0042]本发明的组合式乏风瓦斯发电系统的蓄气系统,包括与进气主管道17连通的蓄气装置7,蓄气装置7的进气端设置有阀门BlO和阀门控制器B16,阀门控制器B16连接至中央处理器3,由中央处理器3根据接收到的功率因数来调节和组合式乏风瓦斯发电系统的整体工作状态来判断蓄气系统的工作状态。通常情况下蓄气系统蓄满乏风瓦斯气体后是处于常闭状态的,在需要接入蓄气系统的时候,中央处理器3将控制指令发送至阀门控制器B16来控制阀门BlO的开闭,以控制蓄气装置7输送至进气主管道17的乏风进气量。
[0043]蓄气装置7分别连接有气体储存控制系统8和气体排放控制系统9并与蓄气装置7组成连通的回路,气体储存控制系统8和气体排放控制系统9均连接至用于控制其工作状态的中央控制器3。由中央控制器3控制蓄气装置7在储气状态和排气状态之间切换。
[0044]本发明的组合式乏风瓦斯发电系统,通过中央控制器3采集外部电网并网点的实时功率因数,再通过设置的阀门控制器13采集进气阀门4的进气量大小,通过设置的光伏并网开关11控制光伏阵列12的接入状态,将上述的各项设备的工作参数与实时功率因数进行综合判断,并对组合式乏风瓦斯发电系统进行统一调控,以使得功率因数尽量靠近死区的上限值。
[0045]本发明还提供了一种组合式乏风瓦斯发电系统的控制方法,将外部电网和乏风瓦斯发电系统分别连接至母线15并为负载I供电,母线15还连接有用于供电的光伏供电系统,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、乏风瓦斯发电系统的进气量、光伏供电系统的接入与否来对各项设备的工作状态进行调控,以调节外部电网的功率因数。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,通常将死区上限值设定为90%,死区下限值设定为85% ;
[0046]如果功率因数高于死区上限值,则通过增加乏风瓦斯发电系统的进气量和/或将光伏系统与母线15连接的方式来降低功率因数;如果功率因数低于死区上限值,则通过减小乏风瓦斯发电系统和/或断开光伏供电系统与母线15连接的方式来提高功率因数;如果功率因数位于死区上限值和下限值之间,则维持组合式乏风瓦斯发电系统当前的工作状
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[0047]乏风瓦斯发电系统包括用于输送乏风的进气主管道17,进气主管道17的出气端连通有若干条并列设置的进气支路18,每条进气支路18上均连接有瓦斯发电机6,每个瓦斯发电机6的供电端均连接至母线15上为负载I供电。在进气主管道17的进气端口处设置有阀门Α4和阀门控制器Α13,将阀门控制器Α13连接至中央控制器3,中央控制器3通过发送指令给阀门控制器13来控制进气主管道17的进气量的多少。在每条进气支路18的进气端口处均一一对应的设置有阀门5和阀门控制器14,每个阀门控制器14均用于接收中央控制器3传输的控制指令来控制对应进气支路18的进气量,可以根据对功率因数调节的需要,选择性的将各个进气支路18与瓦斯发电机6连通,可以连通一条支路、全部支路或任意几条支路,从而实现对瓦斯发电系统进气量的精细调控。
[0048]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。
[0049]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,中央控制器3的控制方法具体为:
[0050]I)如果PFt高于死区下限值,维持乏风瓦斯发电系统当前的进气量;
[0051]2)如果PFt低于死区下限值,且乏风瓦斯发电系统的乏风进气管道进气有异常,则由中央处理器3下达阀门控制器A13关闭阀门A4的操作指令,再判断光伏阵列12的投入情况:
[0052]2.1)如果光伏阵列12已经投入,则由中央处理器3下达光伏并网开关11断开的指令;
[0053]2.2)如果光伏阵列12没有投入,且蓄气装置7的容量已空,则则关闭气体储存控制系统8与气体排放控制系统9,中央控制器3再下达阀门控制器B16关闭阀门BlO的操作指令,并将瓦斯发电机组全体待机;
[0054]2.3)如果光伏阵列12没有投入,且蓄气装置7的容量未空,则中央控制器3下达阀门控制器B16完全打开阀门BlO的操作指令,然后关闭气体储存控制系统8,打开气体排放控制系统9进行乏风瓦斯气体的排放;
[0055]3.如果PFt低于死区下限值,且乏风瓦斯发电系统的乏风进气管道进气正常,则由中央处理器3判断阀门A4的打开状态:
[0056]3.1)如果阀门A4没有完全打开,中央控制器3下达阀门控制器A13完全打开阀门A4的操作指令;
[0057]3.2)如果阀门A4已完全打开,且光伏阵列12已经投入,则中央控制器3下达光伏并网开关11断开的指令;
[0058]3.3)如果阀门A4已完全打开,且光伏阵列12没有投入,则判断蓄气装置7的容量:
[0059]如果蓄气装置7容量未满,则中央控制器3下达阀门控制器B16完全打开阀门BlO的操作指令,并关闭气体排放控制系统,打开气体储存控制系统8进行乏风气体存储;
[0060]如果蓄气装置7容量已满,则关闭气体储存控制系统8与气体排放控制系统9,中央控制器3再下达阀门控制器B16关闭阀门BlO的操作指令,并判断所有阀门5当前进气量状态:
[0061]若各个阀门5的当前状态均为允许最小进气量,则所有瓦斯发电机6全体待机,若各个阀门5的当前状态均大于允许最小进气量,则对阀门控制器14依次下达减少进气量的操作指令,各自的进气减量为当前进气量的1/n,其中η为阀门的总数。
[0062]本发明的组合式乏风瓦斯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,光伏发电系统和乏风瓦斯发电系统的工作状态,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。
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