本實(shí)用新型涉及電力深度調(diào)峰設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其涉及熱電聯(lián)產(chǎn)電廠電蓄熱調(diào)峰裝置的方案配置設(shè)計(jì)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組“以熱定電”方式運(yùn)行，調(diào)峰能力僅為10%左右。調(diào)峰困難已經(jīng)成為電網(wǎng)運(yùn)行中最為突出的問題。電網(wǎng)調(diào)峰與火電機(jī)組供熱之間的矛盾處理不好，可能影響居民冬季供暖安全，關(guān)系民生?，F(xiàn)階段熱電聯(lián)產(chǎn)電廠主要為2×300MW級機(jī)組，為適應(yīng)電網(wǎng)深度調(diào)峰要求，可配置多組總?cè)萘?40~320MW不等的固體電蓄熱裝置來完成機(jī)組調(diào)峰。固體電蓄熱調(diào)峰裝置具有高電壓、大功率、可蓄熱的特點(diǎn)，但功率不可調(diào)節(jié)。大功率電極熱水爐裝置本身不具備蓄熱功能，但功率可無級調(diào)節(jié)。由于電網(wǎng)調(diào)峰負(fù)荷不斷實(shí)時變化，因此需要能夠連續(xù)平滑、穩(wěn)定的調(diào)整發(fā)電廠送出負(fù)荷。若單純的采用固體電蓄熱裝置，由于功率范圍不可調(diào)節(jié)，不能深度挖掘發(fā)電廠的機(jī)組調(diào)峰能力，影響調(diào)峰整體經(jīng)濟(jì)性；單純采用電極熱水爐裝置雖然運(yùn)行靈活，方便深度調(diào)峰，但由于不具備蓄熱功能，不能適應(yīng)居民冬季連續(xù)供暖的需求，雖然某些項(xiàng)目配置熱水罐儲，但由于熱水罐儲熱能力有限，很難適應(yīng)大區(qū)域供暖需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型提出一種相對安全可靠、運(yùn)行靈活并對電廠建設(shè)條件無過多限制的電蓄熱調(diào)峰裝置的配置系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)智能平滑深度調(diào)峰，減少對電網(wǎng)的沖擊，既滿足供熱民生保障又滿足電網(wǎng)調(diào)峰需求。
本實(shí)用新型解決前述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種電蓄熱裝置配置系統(tǒng)，包括調(diào)峰系統(tǒng)、變壓裝置和電網(wǎng)，所述調(diào)峰系統(tǒng)設(shè)置多套固體電蓄熱裝置，同時設(shè)置一套或多套液體電蓄熱裝置，所述固體電蓄熱裝置和所述液體電蓄熱裝置通過電網(wǎng)連接。
優(yōu)選的是，以整個電廠作為單元整體，在電廠原有母線上新增一個進(jìn)線間隔，與降壓變壓器連接，降壓變壓器另一端與調(diào)峰系統(tǒng)母線連接，固體電蓄熱裝置和液體電蓄熱裝置連接在調(diào)峰系統(tǒng)母線上。
上述任一方案優(yōu)選的是，所述液體電蓄熱裝置與調(diào)峰系統(tǒng)母線之間可按照實(shí)際需要設(shè)置與液體電蓄熱裝置電源電壓相匹配的降壓變壓器。
上述任一方案優(yōu)選的是，以每臺機(jī)組作為單元整體，調(diào)峰系統(tǒng)母線經(jīng)出口斷路器T接在發(fā)電機(jī)出線主封閉母線上。
上述任一方案優(yōu)選的是，調(diào)峰系統(tǒng)母線包括離相母線。
上述任一方案優(yōu)選的是，各饋線柜到固體、液體電蓄熱裝置之間經(jīng)電纜連接。
上述任一方案優(yōu)選的是，所述固體電蓄熱裝置依實(shí)際工程需要配套設(shè)置GIS開關(guān)設(shè)備或母線開關(guān)設(shè)備。
上述任一方案優(yōu)選的是，新增進(jìn)線間隔、變壓器、GIS設(shè)備、固體電蓄熱裝置、液體電蓄熱裝置之間依實(shí)際工程需要采用鋼芯鋁絞線或電纜連接。
上述任一方案優(yōu)選的是，所述固體電蓄熱裝置電壓等級范圍10~66kV。
上述任一方案優(yōu)選的是，所述固體電蓄熱裝置功率范圍10~100MW。
上述任一方案優(yōu)選的是，所述液體電蓄熱裝置包括大功率電極熱水爐。
上述任一方案優(yōu)選的是，所述液體電蓄熱裝置電壓等級范圍6~20kV。
上述任一方案優(yōu)選的是，所述液體電蓄熱裝置功率范圍0~50MW。
上述任一方案優(yōu)選的是，所述液體電蓄熱裝置功率可在0%~100%范圍內(nèi)無級調(diào)節(jié)。
本實(shí)用新型的電蓄熱裝置配置系統(tǒng)，配置多套固體電蓄熱裝置作為調(diào)峰主體，同時配置一套或多套功率范圍可無級調(diào)節(jié)的液體電蓄熱裝置作為可無級調(diào)節(jié)的補(bǔ)充手段，在沒有增加太多占地面積的前提下，提高了熱電廠深度調(diào)峰能力，增加了熱電廠智能平滑深度調(diào)峰的靈活性。
本實(shí)用新型中的固體、液體電蓄熱裝置具有多種電壓等級的可選擇，使熱電廠調(diào)峰設(shè)備電源多種具有多種引接方案，對電廠建設(shè)條件無過多限制，有利于更加充分利用現(xiàn)有條件進(jìn)行調(diào)峰建設(shè)。
目前每套固體電蓄熱裝置內(nèi)部是由多組電阻絲采用串并聯(lián)方式組成電加熱組，該電加熱組作為一個啟停單元同時啟同停，啟停容量最大可達(dá)到100MW，對電網(wǎng)造成很大的沖擊，影響電網(wǎng)的安全運(yùn)行。鑒于此種情況，本實(shí)用新型中采用如下幾種方式解決此問題。
1、采用斜坡升壓軟起動器。該軟起動器的主要構(gòu)成是串接于電源與電蓄熱裝置之間的三相反并聯(lián)高壓晶閘管及其電子控制電路。通過控制軟起動器控制其內(nèi)部晶閘管的導(dǎo)通角，使電蓄熱裝置輸入電壓從零以預(yù)設(shè)函數(shù)關(guān)系逐漸上升，直至升高到額定電壓后起動結(jié)束。通過軟啟動器的逐步調(diào)壓來降低電蓄熱裝置接入電網(wǎng)的沖擊。
2、采用串接可變電阻降壓啟動方式。在電源與固體電蓄熱裝置之間串接一套可變電阻啟動柜，該可變電阻柜可以是熱變電阻或液體電阻。在固體電蓄熱裝置接入電網(wǎng)時，按預(yù)定設(shè)置阻值，無級平滑調(diào)節(jié)可變電阻的阻值，直至阻值接近為0后起動結(jié)束，從而使固體電蓄熱裝置的輸入電壓不斷增加，直至達(dá)到額定電壓，從而避免全壓啟動對電網(wǎng)的沖擊。
附圖說明
圖1 為以整個電廠作為單元整體的本實(shí)用新型的電蓄熱裝置配置系統(tǒng)的一優(yōu)選實(shí)施例的示意圖。
圖2 為以整個電廠作為單元整體的本實(shí)用新型的電蓄熱裝置配置系統(tǒng)的另一優(yōu)選實(shí)施例的示意圖。
圖3 為以每臺機(jī)組作為單元整體的本實(shí)用新型的電蓄熱裝置配置系統(tǒng)的一優(yōu)選實(shí)施例的示意圖。
圖4 為以每臺機(jī)組作為單元整體的本實(shí)用新型的電蓄熱裝置配置系統(tǒng)的另一優(yōu)選實(shí)施例的示意圖。
圖5為按照本實(shí)用新型的電蓄熱裝置配置系統(tǒng)的斜坡升壓軟起動器主回路的一優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖6為按照本實(shí)用新型的電蓄熱裝置配置系統(tǒng)的可變電阻啟動柜主回路的一優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖示：
1-220/66kV降壓變壓器，2-66kV母線，3-固體電蓄熱裝置，4-液體電蓄熱裝置，5-66/20kV降壓變壓器，6-220KV母線，7-220/20kV降壓變壓器，8-20KV母線，9-主變壓器，10-發(fā)電機(jī)，11-第二發(fā)電機(jī)，12-第一發(fā)電機(jī)，13-第一出線，14-第二出線，15-A相，16-B相，17-C相，18-斜坡升壓軟起動器，19-可變電阻啟動柜。
具體實(shí)施方式
為了更進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
，下面將結(jié)合具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作更為詳細(xì)的描述，實(shí)施例只對本實(shí)用新型具有示例性作用，而不具有任何限制性的作用；任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在本實(shí)用新型的基礎(chǔ)上作出的非實(shí)質(zhì)性修改，都應(yīng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1
如圖1所示，一種電蓄熱裝置配置系統(tǒng)，包括調(diào)峰系統(tǒng)、變壓裝置和電網(wǎng)，所述調(diào)峰系統(tǒng)設(shè)置多套固體電蓄熱裝置3，同時設(shè)置一套液體電蓄熱裝置4，所述固體電蓄熱裝置3和所述液體電蓄熱裝置4通過電網(wǎng)并聯(lián)連接。
本實(shí)施例以整個電廠作為單元整體，電蓄熱裝置電源電壓選取66kV等級，液體電蓄熱裝置4選用大功率電極熱水爐。在電廠原有220kV母線6上新增一個進(jìn)線間隔，并經(jīng)一臺220/66kV降壓變壓器1調(diào)壓至66kV后供固體電蓄熱裝置3使用，電蓄熱裝置就地配套設(shè)置66kV GIS開關(guān)設(shè)備，作為電蓄熱裝置正常啟停控制開關(guān)。另設(shè)置一臺66/20kV降壓變壓器5調(diào)壓至20kV后供電極熱水爐裝置使用。220kV新增進(jìn)線間隔、降壓變壓器、66kV GIS設(shè)備和電蓄熱裝置之間視工程具體情況可以采取鋼芯鋁絞線或電纜連接。
本實(shí)施例中，熱電聯(lián)產(chǎn)電廠裝機(jī)容量為2×350MW，根據(jù)工藝要求設(shè)置電蓄熱裝置容量為320MW。根據(jù)配置方案，設(shè)置一套50MW的液體電蓄熱裝置4，四套容量分別為50MW、50MW、85MW、85MW的固體電蓄熱裝置3。如電網(wǎng)調(diào)峰負(fù)荷在不大于50MW范圍內(nèi)變化時，僅需調(diào)整電極熱水鍋爐輸出功率即可；如電網(wǎng)調(diào)峰負(fù)荷大于50MW范圍內(nèi)變化時，可以選擇性的切掉一套或多套總?cè)萘坎淮笥谡{(diào)峰容量的固體電蓄熱裝置3，然后再調(diào)整液體電蓄熱裝置4輸出功率來滿足調(diào)峰負(fù)荷變化的要求。
本實(shí)施例的電蓄熱裝置配置系統(tǒng)，配置多套固體電蓄熱裝置3作為調(diào)峰主體，同時配置一套功率范圍可無級調(diào)節(jié)的液體電蓄熱裝置4作為可無級調(diào)節(jié)的補(bǔ)充手段，在沒有增加太多占地面積的前提下，提高了熱電廠深度調(diào)峰能力，增加了熱電廠智能平滑深度調(diào)峰的靈活性。同時固體、液體電蓄熱裝置具有多種電壓等級的可選擇，使熱電廠調(diào)峰設(shè)備電源多種具有多種引接方案，對電廠建設(shè)條件無過多限制，有利于更加充分利用現(xiàn)有條件進(jìn)行調(diào)峰建設(shè)。
實(shí)施例2
如圖2所示，一種電蓄熱裝置配置系統(tǒng)，包括調(diào)峰系統(tǒng)、變壓裝置和電網(wǎng)，所述調(diào)峰系統(tǒng)設(shè)置多套固體電蓄熱裝置3，同時設(shè)置一套液體電蓄熱裝置4，所述固體電蓄熱裝置3和所述液體電蓄熱裝置4通過電網(wǎng)并聯(lián)連接。
本實(shí)施例以整個電廠作為單元整體，液體電蓄熱裝置4選用大功率電極熱水爐，固體電蓄熱裝置3和電極熱水爐裝置電源電壓均選取20kV等級。在電廠原有220kV母線6上新增一個進(jìn)線間隔，并經(jīng)一臺220/20kV降壓變壓器7調(diào)壓至20kV后連接到20kV母線8，為電蓄熱裝置供電，電蓄熱裝置就地配套設(shè)置20kV母線開關(guān)設(shè)備，作為電蓄熱裝置正常啟?？刂崎_關(guān)。220kV新增進(jìn)線間隔、降壓變壓器、母線開關(guān)設(shè)備和電蓄熱裝置之間視工程具體情況可以采取鋼芯鋁絞線或電纜連接。
本實(shí)施例中，熱電聯(lián)產(chǎn)電廠裝機(jī)容量為2×350MW，根據(jù)工藝要求設(shè)置電蓄熱裝置容量為320MW。根據(jù)配置方案，設(shè)置一套50MW的液體電蓄熱裝置4，四套容量分別為50MW、50MW、85MW、85MW的固體電蓄熱裝置3。如電網(wǎng)調(diào)峰負(fù)荷在不大于50MW范圍內(nèi)變化時，僅需調(diào)整電極熱水鍋爐輸出功率即可；如電網(wǎng)調(diào)峰負(fù)荷大于50MW范圍內(nèi)變化時，可以選擇性的切掉一套或多套總?cè)萘坎淮笥谡{(diào)峰容量的固體電蓄熱裝置3，然后再調(diào)整液體電蓄熱裝置4輸出功率來滿足調(diào)峰負(fù)荷變化的要求。
本實(shí)施例的電蓄熱裝置配置系統(tǒng)，配置多套固體電蓄熱裝置3作為調(diào)峰主體，同時配置一套功率范圍可無級調(diào)節(jié)的液體電蓄熱裝置4作為可無級調(diào)節(jié)的補(bǔ)充手段，在沒有增加太多占地面積的前提下，提高了熱電廠深度調(diào)峰能力，增加了熱電廠智能平滑深度調(diào)峰的靈活性。同時固體、液體電蓄熱裝置具有多種電壓等級的可選擇，使熱電廠調(diào)峰設(shè)備電源多種具有多種引接方案，對電廠建設(shè)條件無過多限制，有利于更加充分利用現(xiàn)有條件進(jìn)行調(diào)峰建設(shè)。
實(shí)施例3
如圖3所示，一種電蓄熱裝置配置系統(tǒng)，包括調(diào)峰系統(tǒng)、變壓裝置和電網(wǎng)，所述調(diào)峰系統(tǒng)設(shè)置多套固體電蓄熱裝置3，同時設(shè)置一套液體電蓄熱裝置4，所述固體電蓄熱裝置3和所述液體電蓄熱裝置4通過電網(wǎng)并聯(lián)連接。
本實(shí)施例以每臺機(jī)組作為單元整體，電蓄熱裝置電壓選取20kV等級，由20kV母線8供電。電蓄熱裝置就地配套設(shè)置20kV母線開關(guān)設(shè)備，作為電蓄熱裝置正常啟?？刂崎_關(guān)。其20kV母線8總電源可采用離相母線并經(jīng)出口斷路器直接T接在發(fā)電機(jī)10出線20kV主封閉母線上，電流經(jīng)主變壓器9輸出到電廠電網(wǎng)，各饋線柜到電蓄熱裝置之間可經(jīng)電纜連接。
本實(shí)施例的電蓄熱裝置配置系統(tǒng)，配置多套固體電蓄熱裝置3作為調(diào)峰主體，同時配置一套功率范圍可無級調(diào)節(jié)的液體電蓄熱裝置4作為可無級調(diào)節(jié)的補(bǔ)充手段，在沒有增加太多占地面積的前提下，提高了熱電廠深度調(diào)峰能力，增加了熱電廠智能平滑深度調(diào)峰的靈活性。同時固體、液體電蓄熱裝置具有多種電壓等級的可選擇，使熱電廠調(diào)峰設(shè)備電源多種具有多種引接方案，對電廠建設(shè)條件無過多限制，有利于更加充分利用現(xiàn)有條件進(jìn)行調(diào)峰建設(shè)。
實(shí)施例4
如圖4所示，一種電蓄熱裝置配置系統(tǒng)，包括調(diào)峰系統(tǒng)、變壓裝置和電網(wǎng)，所述調(diào)峰系統(tǒng)設(shè)置多套固體電蓄熱裝置3，同時設(shè)置兩套液體電蓄熱裝置4，所述固體電蓄熱裝置3和所述液體電蓄熱裝置4通過電網(wǎng)連接。
本實(shí)施例以每臺機(jī)組作為單元整體，液體電蓄熱裝置4選用大功率電極熱水爐，固體電蓄熱裝置設(shè)置電源電壓66kV等級，電極熱水爐裝置電壓20kV等級。全廠的固體電蓄熱裝置就地配套設(shè)置66kV GIS開關(guān)設(shè)備，組成一個66kV母線2段，電源經(jīng)220/66kV降壓變壓器2取自電廠升壓站母線；220kV母線6、降壓變壓器、66kV GIS開關(guān)設(shè)備和固體電蓄熱裝置3之間視工程具體情況可以采取鋼芯鋁絞線或電纜連接。其中一個電極熱水爐裝置電源采用離相母線并經(jīng)出口斷路器直接T接在第一發(fā)電機(jī)12第一出線13的20kV主封閉母線上，另一電極熱水爐裝置電源采用離相母線并經(jīng)出口斷路器T接在第二發(fā)電機(jī)11第二出線14的20kV主封閉母線上.
本實(shí)施例中設(shè)置兩套50MW的電極熱水爐裝置，四套容量分別為50MW、50MW、70MW、70MW的固體電蓄熱裝置3。如電網(wǎng)調(diào)峰負(fù)荷在不大于100MW范圍內(nèi)變化時，僅需調(diào)整兩套電極熱水鍋爐輸出功率即可；如電網(wǎng)調(diào)峰負(fù)荷大于100MW范圍內(nèi)變化時，可以選擇性的切掉一套或多套總?cè)萘坎淮笥谡{(diào)峰容量的固體電蓄熱裝置3，然后再調(diào)整一套或者兩套液體電蓄熱裝置4輸出功率來滿足調(diào)峰負(fù)荷變化的要求。
本實(shí)施例的電蓄熱裝置配置系統(tǒng)，配置多套固體電蓄熱裝置3作為調(diào)峰主體，同時配置多套功率范圍可無級調(diào)節(jié)的液體電蓄熱裝置4作為可無級調(diào)節(jié)的補(bǔ)充手段，在沒有增加太多占地面積的前提下，提高了熱電廠深度調(diào)峰能力，增加了熱電廠智能平滑深度調(diào)峰的靈活性。同時固體、液體電蓄熱裝置具有多種電壓等級的可選擇，使熱電廠調(diào)峰設(shè)備電源多種具有多種引接方案，對電廠建設(shè)條件無過多限制，有利于更加充分利用現(xiàn)有條件進(jìn)行調(diào)峰建設(shè)。
實(shí)施例5
本實(shí)施例中電蓄熱裝置配置系統(tǒng)與實(shí)施例2相同，所不同的是，如圖5所示，設(shè)置了斜坡升壓軟起動器18。該軟起動器的主要構(gòu)成是串接于電源與電蓄熱裝置之間的三相反并聯(lián)高壓晶閘管及其電子控制電路。通過控制軟起動器控制其內(nèi)部晶閘管的導(dǎo)通角，使電蓄熱裝置輸入電壓從零以預(yù)設(shè)函數(shù)關(guān)系逐漸上升，直至升高到額定電壓后起動結(jié)束。通過軟啟動器的逐步調(diào)壓來降低電蓄熱裝置接入電網(wǎng)的沖擊。
實(shí)施例6
本實(shí)施例中電蓄熱裝置配置系統(tǒng)與實(shí)施例4相同，所不同的是，如圖6所示，采用串接可變電阻降壓啟動方式。在電源與固體電蓄熱裝置之間串接一套可變電阻啟動柜，該可變電阻柜可以是熱變電阻或液體電阻。在固體電蓄熱裝置接入電網(wǎng)時，按預(yù)定設(shè)置阻值，無級平滑調(diào)節(jié)可變電阻的阻值，直至阻值接近為0后起動結(jié)束，從而使固體電蓄熱裝置的輸入電壓不斷增加，直至達(dá)到額定電壓，從而避免全壓啟動對電網(wǎng)的沖擊。
盡管具體地參考其優(yōu)選實(shí)施例來示出并描述了本實(shí)用新型，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，可以作出形式和細(xì)節(jié)上的各種改變而不脫離所附權(quán)利要求書中所述的本實(shí)用新型的范圍。以上結(jié)合本實(shí)用新型的具體實(shí)施例做了詳細(xì)描述，但并非是對本實(shí)用新型的限制。凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所做的任何簡單修改，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍。