[实用新型]一种电极锅炉辅助调频集成设备

说明书

本申请涉及电网调频的领域，尤其是涉及一种电极锅炉辅助调频集成设备，包括电极锅炉、与电极锅炉相连接的晶闸管功率控制器、与晶闸管功率控制器相连接以控制电路通断的高压配电柜、与高压配电柜相连接的电力变压器，以及用于接收和发出信号指令以通过晶闸管功率控制器调节电极锅炉的输出功率的DCS控制系统。本申请具有降低辅助调频技术全生命周期的运行成本的效果。

技术领域

本申请涉及电网调频的领域，尤其是涉及一种电极锅炉辅助调频集成设备。

背景技术

电力系统由三个部份组成，即发电侧（简称为“源侧”）、输配网（简称为“电网侧”）、用户侧(即负荷侧，简称为“荷侧”)。

电力系统工作时，源侧的发电量应等于荷侧用电量，此时电网为平衡、稳定的工作状态。但实际上，不可能达到这种理想状态。这就导致电网的频率出现波动：当源侧发电量大于荷侧用电量时，电网的频率上升；反之，则电网的频率下降。当电网频率的波动超过允许的范围时，会引发供电系统工作的安全性问题或造成其它的问题（例如：用电设备故障或用电设备产能降低），因此，必须设法稳定电网的工作频率。

目前，对于电网的调频主要包括一次调频和二次调频；其中，一次调频是指当电力系统频率偏离目标频率时，火电机组通过调速系统的自动反应，调整有功出力以维持电力系统频率稳定；二次调频，也称为自动发电控制（AGC），是指火电机组提供足够的可调整容量及一定的调节速率，在允许的调节偏差下实时跟踪频率，以满足系统频率稳定的要求。

火电厂二次调频的过程简要描述如下：电网管理系统实时监视源测发电量和荷侧用电量，根据两者的偏差，实时向源侧各电厂发送AGC指令（即自动发电控制指令），要求发电厂升高或降低发电出力。电厂接到指令后，调节有关发电设备(例如汽机进汽阀门、磨煤机等)使电厂发电出力升高或降低，直到满足AGC指令的要求。各电厂设备性能有差异，有的电厂设备调节能力强而有的电厂设备调节能力弱。对于调节能力弱、达不到电网要求的电厂，就有必要借助其它设备来“辅助”提升调频能力。

目前为止，火电厂二次调频辅助技术均是采用“电储能技术”，利用电池的快速响应能力、快速调节能力来提升发电机组3个调频关键参数(响应时间、爬坡速度、调节精度)性能，从而使电厂总出力满足AGC指令的要求并获得良好的经济效益(调频经济补偿)。

上述辅助调节技术虽然具有良好的调频性能，但也存在如下显著劣势：

1、调频过程中，电池频繁地充电放电，易加速电池的损耗，导致电池的寿命较低，而频繁地更换，这就会增加运营成本，降低调频运行的经济性；

2、被更换的电池需要进行环保处理，会进一步增加成本，若不进行处理，则会加重环境污染。

针对上述中的相关技术，发明人认为传统的电池辅助调频技术存在全生命周期成本高的缺陷。

实用新型内容

为了降低辅助调频技术全生命周期的运行成本，本申请提供一种电极锅炉辅助调频集成设备。

本申请提供的一种电极锅炉辅助调频集成设备，采用如下的技术方案：

一种电极锅炉辅助调频集成设备，包括电极锅炉、与电极锅炉相连接的晶闸管功率控制器、与晶闸管功率控制器相连接以控制电路通断的高压配电柜、与高压配电柜相连接的电力变压器，以及用于接收和发出信号指令以通过晶闸管功率控制器调节电极锅炉的输出功率的DCS控制系统。

通过采用上述技术方案，当电极锅炉接收到来自DCS控制系统发出的锅炉功率指令时，晶闸管功率控制器则根据所接收到的功率信号改变锅炉本体的实际出力，使电厂总出力与电网调度系统的AGC指令要求尽可能接近；相比于相关技术中通过电储能进行辅助调频的方式，本申请中的电极锅炉辅助调频集成设备，不仅初期投资成本低，而且全生命周期中也无需更换，只需简单的维护即可，大大降低了运行成本，同时也不会对环境造成负面影响。