一种基于双管路的乏风瓦斯发电系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于双管路的乏风瓦斯发电系统及其控制方法，该系统包括并网点、瓦斯发电机组、无功补偿装置、中央控制器，并网点、瓦斯发电机组、无功补偿装置和负载均与母线相连接，瓦斯发电机组连接有乏风进气管路；该乏风进气管路设置为相连通的进气总管、出气总管、第一出气管和第二出气管，进气总管与瓦斯发电机组进气口相联通，进气总管的另一端分别与第一出气管和第二出气管相连通，第一出气管和第二出气管的另一端均与出气总管相连通，出气总管上设置有常开的阀门D；第二出气管上设置有常开的阀门B；还包括蓄气装置，蓄气装置的进气口和出气口通过管路相连通，且该管路与第一出气管相连通。该系统提高了功率因数、且节约了能源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于能源利用
，具体涉及一种基于双管路的乏风瓦斯发电系统及其控制方法。
技术介绍
瓦斯发电机组可以充分利用乏风瓦斯气体，在减少乏风气体排放量、降低环境污染的同时又实现了能源的综合利用，是一种环保、节能的发电形式，可以积极推进清洁生产能源发展，实现采煤采气发电一体化过程，有效提高生产水平。在能源综合利用与环境保护需求日益强烈的大环境下，瓦斯发电机组接入将具有广阔的发展与应用前景，同时，由于瓦斯发电机组的接入，其上级并网点的功率潮流将发生变化，甚至可能出现双向变化，导致并网点功率因数波动，低于电网公司的功率因数考核值，引起一定的罚款。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种基于双管路的乏风瓦斯发电系统及其控制方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是，一种基于双管路的乏风瓦斯发电系统，包括并网点、瓦斯发电机组、无功补偿装置、负载和中央控制器，所述并网点、瓦斯发电机组、无功补偿装置和负载均与母线相连接，母线上还连接有无功补偿装置，并网点设置有用于采集其功率信息的功率表，所述无功补偿装置通过无功补偿装置开关与中央控制器相连接，所述功率表与中央控制器相连接；瓦斯发电机组连接有乏风进气管路；该乏风进气管路设置为相连通的进气总管、出气总管、第一出气管和第二出气管，进气总管与瓦斯发电机组进气口相联通，进气总管的另一端分别与第一出气管和第二出气管相连通，第一出气管和第二出气管的另一端均与出气总管相连通，出气总管上设置有常开的阀门D；第一出气管上设置有常闭的阀门C和常闭的阀门A，常闭的阀门A靠近进气总管端，阀门D、阀门C和阀门A分别通过阀门控制器D、阀门控制器C和阀门控制器A与中央控制器相连接；第二出气管上设置有常开的阀门B，阀门B)通过阀门控制器B与中央控制器相连接；还包括蓄气装置，蓄气装置的进气口和出气口通过管路相连通，且该管路与第一出气管相连通，该管路与第一出气管的连接处位于阀门C和阀门A之间。进一步地，蓄气装置的进气口设置有气体储存控制系统，蓄气装置的出气口设置有气体排放控制系统，气体储存控制系统和气体排放控制系统均与中央控制器相连接。本专利技术还公开了上述基于双管路的乏风瓦斯发电系统的控制方法，该功率表采集并网点的功率信息，并向中央控制器实时传输的并网点功率信息，当中央控制器获取该时刻的功率因数PFt后，进行运行控制判断：1)当PFt的数值高于死区上限值时，且乏风进气管道进气正常时，中央控制器判断阀门D是否已完全打开；当阀门D完全打开时，中央控制器下达阀门控制器A关闭阀门A的操作指令，并判断阀门B当前的状态是否为最大进气量，当为最大进气量时，维持当前进气量，当不是最大进气量时，中央控制器下达阀门控制器B增加阀门B进气量操作指令；当阀门D未完全打开时，中央控制器下达阀门控制器D完全打开阀门D操作指令；2)当PFt的数值高于死区上限值，且乏风进气管道进气不正常时，中央控制器下达阀门控制器D关闭阀门D的操作指令，中央控制器判断蓄气装置是否已空，当蓄气装置已空时，瓦斯发电机组待机，关闭气体储存控制系统与气体排放控制系统，并下达阀门控制器A关闭阀门A操作指令；当蓄气装置未空时，中央控制器下达阀门控制器A完全打开阀门A的操作指令，并关闭气体储存控制系统，打开气体排放控制系统进行瓦斯气体排放；3)当PFt的数值不高于死区上限值，且低于死区下限值时，中央控制器判断乏风进气管道进气是否正常，3.1当乏风进气管道进气正常，且阀门D完全打开时，中央控制器判断无功补偿装置是否已投入，当无功补偿装置未投入，中央控制器下达无功补偿装置接入开关闭合指令；当无功补偿装置已投入，且阀门A已打开时，中央控制器下达阀门控制器A关闭阀门A的操作指令，然后下达阀门控制器C完全打开阀门C操作指令，中央控制器判断蓄气装置容量是否已满，当蓄气装置容量没满时，中央控制器关闭气体排放控制系统，打开气体储存控制系统进行瓦斯气体储存，当蓄气装置容量已满时，中央控制器关闭气体储存控制系统与气体排放控制系统，并下达阀门控制器C关闭阀门C操作指令；当无功补偿装置已投入，且阀门A未打开时，中央控制器判断阀门B当前状态是否为允许最小进气量，当阀门B当前状态是允许最小进气量时，瓦斯发电机组待机，当阀门B的状态不是允许最小进气量时，中央控制器下达阀门控制器B减少阀门B进气量操作指令；3.2当乏风进气管道不正常时，中央控制器下达阀门控制器D关闭阀门D操作指令，并判断无功补偿装置是否已投入，当无功补偿装置未投入时，中央控制器下达无功补偿装置接入开关闭合指令；当无功补偿装置已投入，且蓄气装置容量已空时，中央控制器控制瓦斯发电机组待机，并关闭气体储存控制系统与气体排放控制系统，并下达阀门控制器A关闭阀门A操作指令；当无功补偿装置已投入，且蓄气装置容量未空时，中央控制器下达阀门控制器A完全打开阀门A操作指令，并关闭气体储存控制系统，打开气体排放控制系统进行瓦斯气体排放；4)当PFt的数值不高于死区上限值，且不低于死区下限值时，维持当前进气量。本专利技术一种基于双管路的乏风瓦斯发电系统及其控制方法具有如下优点：1.第一管路和第二管路可以来自同一出口总管，降低了双通道下的建设成本。2.出口总管上设置有安全阀门，保障了气体供应的安全性和可靠性。3.设置有蓄气装置，且蓄气装置与进气总管件设置有安全阀门，在管道气体压力和流量不够或者没有气体流量的情况,蓄气系统可以工作并释放瓦斯气体,使得系统能够支撑一段时间以维持正常运行,为后续处理操作争取了宝贵的时间,使得系统整体的可靠性和安全得以提升。附图说明图1是本专利技术一种基于双管路的乏风瓦斯发电系统及其控制方法的结构示意图。图2是本专利技术一种基于双管路的乏风瓦斯发电系统及其控制方法的流程图；a是本专利技术一种基于双管路的乏风瓦斯发电系统及其控制方法的流程总图；b是本专利技术一种基于双管路的乏风瓦斯发电系统及其控制方法的流程总图中A的局部放大图；c是本专利技术一种基于双管路的乏风瓦斯发电系统及其控制方法的流程总图中B的局部放大图；其中：1.并网点；2.功率表；3.母线；4.负载；5.瓦斯发电机组；6.无功补偿装置；7.中央控制器；8.阀门控制器A；9.阀门A；10.阀门控制器B；11.阀门B；12阀门C；13本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于双管路的乏风瓦斯发电系统，其特征在于，包括并网点(1)、瓦斯发电机组(5)、无功补偿装置(6)、负载(4)和中央控制器(7)，所述并网点(1)、瓦斯发电机组(5)、无功补偿装置(6)和负载(4)均与母线(3)相连接，所述母线(3)上还连接有无功补偿装置(6)，所述并网点(1)设置有用于采集其功率信息的功率表(2)，所述无功补偿装置(6)通过无功补偿装置开关与中央控制器相连接，所述功率表(2)与中央控制器(7)相连接；所述瓦斯发电机组(5)连接有乏风进气管路(19)；所述乏风进气管路(19)设置为进气总管(23)、出气总管(16)、第一出气管(14)和第二出气管(15)进气总管(23)，所述进气总管(23)与瓦斯发电机组(5)进气口相联通，所述进气总管(23)的另一端分别与第一出气管(14)和第二出气管(15)相连通，所述第一出气管(14)和第二出气管(15)的另一端均与出气总管(16)相连通，所述出气总管(16)上设置有常开的阀门D(17)；所述第一出气管(14)上设置有常闭的阀门C(12)和常闭的阀门A(9)，所述常闭的阀门A(9)靠近进气总管(23)端，所述阀门D(17)、阀门C(12)和阀门A(9)分别通过阀门控制器D(18)、阀门控制器C(13)和阀门控制器A(8)与中央控制器(7)相连接；所述第二出气管(15)上设置有常开的阀门B(11)，所述阀门B(11)通过阀门控制器B(10)与中央控制器(7)相连接；还包括蓄气装置(20)，所述蓄气装置(20)的进气口和出气口通过管路相连通，且该管路与第一出气管(14)相连通，该管路与第一出气管(14)的连接处位于阀门C(12)和阀门A(9)之间。...

【技术特征摘要】
1.一种基于双管路的乏风瓦斯发电系统，其特征在于，包括并网点(1)、
瓦斯发电机组(5)、无功补偿装置(6)、负载(4)和中央控制器(7)，所
述并网点(1)、瓦斯发电机组(5)、无功补偿装置(6)和负载(4)均与母
线(3)相连接，所述母线(3)上还连接有无功补偿装置(6)，所述并网点
(1)设置有用于采集其功率信息的功率表(2)，所述无功补偿装置(6)通
过无功补偿装置开关与中央控制器相连接，所述功率表(2)与中央控制器
(7)相连接；所述瓦斯发电机组(5)连接有乏风进气管路(19)；
所述乏风进气管路(19)设置为进气总管(23)、出气总管(16)、第一
出气管(14)和第二出气管(15)进气总管(23)，所述进气总管(23)与
瓦斯发电机组(5)进气口相联通，所述进气总管(23)的另一端分别与第
一出气管(14)和第二出气管(15)相连通，所述第一出气管(14)和第二
出气管(15)的另一端均与出气总管(16)相连通，所述出气总管(16)上
设置有常开的阀门D(17)；
所述第一出气管(14)上设置有常闭的阀门C(12)和常闭的阀门A(9)，
所述常闭的阀门A(9)靠近进气总管(23)端，所述阀门D(17)、阀门C
(12)和阀门A(9)分别通过阀门控制器D(18)、阀门控制器C(13)和
阀门控制器A(8)与中央控制器(7)相连接；所述第二出气管(15)上设
置有常开的阀门B(11)，所述阀门B(11)通过阀门控制器B(10)与中央
控制器(7)相连接；
还包括蓄气装置(20)，所述蓄气装置(20)的进气口和出气口通过管
路相连通，且该管路与第一出气管(14)相连通，该管路与第一出气管(14)
的连接处位于阀门C(12)和阀门A(9)之间。
2.按照权利要求1所述的一种基于双管路的乏风瓦斯发电系统，其特征
在于，所述蓄气装置(20)的进气口设置有气体储存控制系统(21)，所述
蓄气装置(20)的出气口设置有气体排放控制系统(22)，所述气体储存控
制系统(21)和气体排放控制系统(22)均与中央控制器(7)相连接。
3.按照权利要求2所述的一种基于双管路的乏风瓦斯发电系统的控制方
法，其特征在于：所述功率表(2)采集并网点(1)的功率信息，并向中央
控制器(7)实时传输的并网点功率信息，当中央控制器(7)获取该时刻的
功率因数PFt后，进行运行控制判断：
(1)当PFt的数值高于死区上限值时，且乏风进气管道(19)进气正
常时，中央控制器(7)判断阀门D(17)是否已完全打开；
当阀门D(17)完全打开时，中央控制器(7)下达阀门控制器A(8)
关闭阀门A(9)的操作指令，并判断阀门B(11)当前的状态是否为最大
进气量，当为最大进气量时，维持当前进气量，当不是最大进气量时，中央
控制器(7)下达阀门控制器B(10)增加阀门B(11)进气量操作指令；
当阀门D(17)未完全打开时，中央控制器(7)下达阀门控制器D(18)
完全打开阀门D...

【专利技术属性】
技术研发人员：江金明，
申请(专利权)人：陕西华泰汇丰能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61