[发明专利]一种超临界二氧化碳发电机组的协调控制系统

说明书

本发明公开了一种超临界二氧化碳发电机组的协调控制系统，适用于不同运行工况，能够体现超临界二氧化碳循环发电的运行优势，提升系统自动化程度。包括相互通讯连接的透平控制系统、主换热控制系统以及气化站控制系统；其中，所述透平控制系统与发电机组的二氧化碳机组连接，所述主换热控制系统与发电机组的换热系统和二氧化碳机组连接，所述气化站控制系统与发电机组的气化站系统连接。通过设置三个子系统，包括透平控制系统、主换热控制系统与气化站控制系统，与发电机组主设备系统中的外部热源、透平、发电机、压缩机及其他重要辅机运行参数进行通讯相连，能够实现三种不同的运行模式。

技术领域

本发明涉及发电机组调控技术领域，具体为一种超临界二氧化碳发电机组的协调控制系统。

背景技术

随着发电技术的发展，因超临界二氧化碳具有更高的循环效率、更紧凑的设备布置以及更经济的前期投入，被作为代替水蒸气的优良工质而广泛应用于燃煤发电机组中。

可再生能源发电负荷具有很强的波动性和不确定性，难以通过自身调节系统进行稳定的负荷调节，为了保证电网供电安全，需要借助其他电源来协调配合。与传统燃煤机组利用煤水比以及“以热定电”的协调控制原则相比较，超临界二氧化碳循环发电的热电解耦合运行方式令其不适合沿用传统燃煤燃气机组的协调控制系统，传统的超蒸汽临界火电机组的协调控制系统与超临界二氧化碳发电机组关联性差、无法匹配。同时，现有其他的协调控制系统也无法更好地体现超临界二氧化碳循环发电机组，快速冷、热态启动、快速大范围调整负荷等运行优势。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种超临界二氧化碳发电机组的协调控制系统，适用于不同运行工况，能够体现超临界二氧化碳循环发电的运行优势，提升系统自动化程度。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种超临界二氧化碳发电机组的协调控制系统，包括相互通讯连接的透平控制系统、主换热控制系统以及气化站控制系统；

其中，所述透平控制系统与发电机组的二氧化碳机组连接，所述主换热控制系统与发电机组的换热系统和二氧化碳机组连接，所述气化站控制系统与发电机组的气化站系统连接。

优选地，所述透平控制系统包括负荷\转速指令模块、透平报警判断模块和透平主调阀模块；

所述负荷\转速指令模块用于设定负荷\转速指令以及负荷变化速率；

所述透平报警判断模块用于接收二氧化碳机组的负荷\转速信号进行透平报警判断；

所述透平主调阀模块用于根据负荷\转速报警信号输出透平主调阀指令控制二氧化碳机组中的透平主调阀调节二氧化碳机组的转速\负荷直至达到目标转速\负荷，实现恒负荷模式。

优选地，所述恒负荷模式在发电机组稳定运行时投入。

优选地，所述恒负荷模式下，二氧化碳机组的负荷波动范围为±2.5％内。

优选地，所述主换热控制系统包括温度指令模块、主换热器报警判断模块和焓值调节模块；

所述温度指令模块用于设定温度指令；

所述主换热器报警判断模块用于接收换热系统中主换热器的温度信号进行温度报警判断；

所述焓值调节模块用于根据温度报警信号输出焓值调节阀指令控制换热系统中外部热源调节二氧化碳机组的温度直至达到目标温度，实现恒温度模式。

优选地，所述恒温度模式在发电机组接到电网负荷或负载箱快速变化负荷指令后投入。

优选地，所述气化站控制系统包括背压指令模块、气化站报警判断模块、液体泵运行模块和补气调阀模块；

所述背压指令模块用于设定背压指令；