[发明专利]一种膨胀发电机组甩负荷自带厂用电转速快速稳定方法

说明书

本发明公开了一种膨胀发电机组甩负荷自带厂用电转速快速稳定方法，它包括获取机组正常运行期间的膨胀发电机组实际转速、末级膨胀机级组入口压力实测值和维持本机组运行所需所有辅助设备的电功率，得到实际负荷，得到当前实际负荷下对应的末级膨胀机级组入口压力应达值；根据实际转速、额定转速、末级膨胀机级组入口压力应达值与末级膨胀机级组入口压力实测值得到进气调节门的开度指令，控制进气调节门开度将发电机转速调整到额定值；解决了由于加热器及进气管道的的气侧容积带来的转速响应滞后，机组甩负荷后转速飞升大、过渡时间较长等问题；有利于压缩空气储能膨胀发电机组在甩负荷后快速恢复并网。

技术领域

本发明属于压缩空气储能发电设备控制领域，具体涉及一种膨胀发电机组甩负荷自带厂用电转速快速稳定方法。

背景技术

随着能源结构多元化，储能技术得到蓬勃发展，而压缩空气储能则是一项具有光明前景的技术。在保障供电可靠性方面，储能技术有着重要作用，压缩空气储能由于其储能容量大，在快速恢复并较长时间保障重要负荷方面，可以发挥非常好的示范作用。

压缩空气储能系统的工作分为储能和释能两个阶段。储能阶段，利用电网多余的电能带动电动机，进而驱动压缩机将空气压缩至高压状态，储存于储气室，压缩产生的热量收集保存在高温储热罐中；释能阶段，高压空气从储气室释放，先在换热器中被加热，再进入膨胀机膨胀做功，带动发电机发电。

压缩空气储能系统的膨胀机组一般由多个级组构成。由于压缩空气在膨胀后温度下降较大，为了保证各级膨胀机的进气温度，必须在每级膨胀机前都设置一台加热器，用以提升压缩空气温度。加热器体积较大，必须单独布置，加热器与膨胀机级组之间通过管道连接。

在释能过程中，首先需要启动膨胀发电机组，将膨胀发电机组的转速从零提升到额定转速，然后并网发电。膨胀发电机组的功率通过布置在第一级加热器前的进气调节门控制。

由于压缩空气储能的特点，机组在冲转前和并网发电期间，必须有大量辅助设备运行，否则，机组不允许运行。

压缩空气储能膨胀发电机组并网期间，存在从电网解列的风险。为了充分发挥压缩空气储能膨胀发电机组的保障作用，必须尽快恢复并网。特别是在大电网故障、压缩空气储能膨胀发电机组保障重要负荷运行期间，膨胀发电机组的生存能力异常关键，需要膨胀发电机组具备甩负荷后自带厂用电运行的能力，即：机组从电网解列后，应能够继续发电，为本机组运行所需的辅助设备提供电力。同时，由于甩负荷后自带厂用电运行事实上构成了孤网，频率将出现变化。在这种方式下，保持功率-负荷平衡，并将频率(即发电机转速)控制在额定值，是控制的重中之重。

目前，压缩空气储能膨胀发电机组在甩负荷后快速恢复方面主要存在以下问题：1、由于加热器和管道等中间容积的存在，转速响应滞后，机组甩负荷后转速飞升大；2、目前甩负荷后的控制策略，单纯以转速控制为目标，过渡时间较长。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种膨胀发电机组甩负荷自带厂用电转速快速稳定方法，以解决现有技术压缩空气储能膨胀发电机组在甩负荷后快速恢复时存在的由于加热器和管道等中间容积的存在，转速响应滞后，机组甩负荷后转速飞升大；2、目前甩负荷后的控制策略，单纯以转速控制为目标，过渡时间较长等技术问题。

本发明的技术方案：

一种膨胀发电机组甩负荷自带厂用电转速快速稳定方法，它包括：

步骤1、手动改变膨胀发电机组入口进气调节门(7)开度，令发电机功率增加直至到达额定功率，得到发电机功率与末级膨胀机级组入口压力的关系表；

步骤2、对发电机功率N与末级膨胀机级组入口压力P关系表的数据，分段进行拟合得到发电机功率与末级膨胀机级组入口压力的关系曲线P＝f(N)；P为末级膨胀机级组入口压力，N为发电机功率；

步骤3、将曲线P＝f(N)录入末级膨胀机级组入口压力应达值计算模块(3)；