一种火电机组调频系统、方法及装置制造方法及图纸

本申请涉及电力传输技术领域，尤其涉及一种火电机组调频系统、方法及装置。其中，该火电机组调频系统，包括：火电发电并网单元，用于根据调频指令对发电机输出的有功功率进行控制；启备变备用储能单元，用于通过控制备用储能设备的工作状态，来响应调频指令；高厂变常规储能单元的高压侧连接至发电机，用于通过控制常规储能设备的工作状态，来响应调频指令。采用上述方案的本申请提供的火电机组调频系统在进行调频任务时响应速度快，机组爬坡速率高。机组爬坡速率高。机组爬坡速率高。

A frequency modulation system, method and device for thermal power units

【技术实现步骤摘要】
一种火电机组调频系统、方法及装置


[0001]本申请涉及电力传输
，尤其涉及一种火电机组调频系统、方法及装置。

技术介绍

[0002]随着风电和常规储能的并网量增加、互联大电网的快速发展、大容量发电和远距离输电，使得电力系统的调频任务更加繁重。相关技术中，调频电源主要是火电机组与水电机组，工作原理是通过调整机组有功出力，跟踪系统频率变化。但是火电机组通常存在响应时滞长，机组爬坡速率低等问题，无法准确跟踪电网调度指令，暴露出调节时间延迟、调节偏差和调节反向等现象。另外，火电机组频繁的变换功率运行，对机组设备疲劳和磨损有一定的加重，影响机组运行寿命。

技术实现思路

[0003]本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0004]为此，本申请的第一个目的在于提出一种火电机组调频系统，以解决火电机组进行调频任务时，响应时滞长，机组爬坡速率低的技术问题。
[0005]本申请的第二个目的在于提出一种火电机组调频方法，以解决火电机组无法准确跟踪电网调度指令的技术问题。
[0006]本申请的第三个目的在于提出一种火电机组调频装置。
[0007]本申请的第四个目的在于提出一种火电机组调频系统。
[0008]为达到上述目的，本申请第一方面实施例提出的一种火电机组调频系统，包括：火电发电并网单元、启备变备用储能单元和高厂变常规储能单元，所述火电发电并网单元包括电网输电母线，以及对所述电网输电母线进行供电的发电机，所述启备变备用储能单元包括火电机组启备变和备用储能设备，所述高厂变常规储能单元包括常规储能设备；其中，所述火电发电并网单元，用于根据调频指令对发电机输出的有功功率进行控制；所述启备变备用储能单元，用于通过控制所述备用储能设备的工作状态，来响应所述调频指令，其中，所述火电机组启备变的高压侧连接至所述电网输电母线，所述火电机组启备变的低压侧A分支连接至所述发电机；所述高厂变常规储能单元的高压侧连接至所述发电机，用于通过控制所述常规储能设备的工作状态，来响应所述调频指令。
[0009]可选地，在本申请的一个实施例中，所述火电发电并网单元还包括：发电机主变；其中，所述发电机的出口连接至所述发电机主变的低压侧，所述发电机主变的高压侧连接至所述电网输电母线。
[0010]可选地，在本申请的一个实施例中，所述启备变备用储能单元还包括：启备变低压侧A分支母线、启备变低压侧B分支母线、启备变低压侧A分支断路器、备用储能升压变、备用储能并网断路器和备用储能换流器；其中，所述火电机组启备变的低压侧连接至所述启备变低压侧A分支母线和所述
启备变低压侧B分支母线，所述启备变低压侧A分支母线通过所述启备变低压侧A分支断路器连接至所述发电机的出口，所述启备变低压侧B分支母线连接至所述备用储能升压变，所述备用储能升压变通过所述备用储能并网断路器连接至所述备用储能换流器的交流侧，所述备用储能换流器的直流侧连接至所述备用储能设备。
[0011]可选地，在本申请的一个实施例中，所述高厂变常规储能单元包括：分裂绕组高厂变、6kV厂用A分支、6kV厂用B分支、6kV厂用A分支断路器、6kV厂用A分支负荷、6kV厂用B分支断路器、6kV厂用B分支负荷、常规储能PET并网断路器、PET、常规储能PET低压侧断路器和常规储能换流器；其中，所述分裂绕组高厂变的高压侧连接至所述发电机的出口，所述分裂绕组高厂变的低压侧连接至所述6kV厂用A分支和所述6kV厂用B分支，所述6kV厂用A分支通过所述6kV厂用A分支断路器连接至所述6kV厂用A分支负荷，所述6kV厂用B分支通过所述6kV厂用B分支断路器连接至所述6kV厂用B分支负荷，所述PET的高压侧通过所述常规储能PET并网断路器连接至所述6kV厂用B分支，所述PET的低压侧通过所述常规储能PET低压侧断路器连接至所述常规储能换流器的交流侧，所述常规储能换流器的直流侧连接至所述常规储能设备。
[0012]可选地，在本申请的一个实施例中，所述PET包括：常规储能PET高压直
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交换流器、常规储能PET高压侧滤波电容、常规储能PET高频DC
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DC变压器、常规储能PET低压侧滤波电容和常规储能PET低压交
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直换流器；其中，所述常规储能PET高压直
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交换流器的交流侧连接至所述常规储能PET并网断路器，所述常规储能PET高频DC
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DC变压器的高压侧通过所述常规储能PET高压侧滤波电容连接至所述常规储能PET高压直
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交换流器的直流侧，所述常规储能PET低压交
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直换流器的直流侧通过所述常规储能PET低压侧滤波电容连接至所述常规储能PET高频DC
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DC变压器的低压侧，所述常规储能PET低压交
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直换流器的交流侧连接至所述常规储能PET低压侧断路器。
[0013]可选地，在本申请的一个实施例中，所述PET由模块化多电平换流器MMC电力电子元器件构成。
[0014]综上，本申请第一方面实施例提出的火电机组调频系统，包括：火电发电并网单元、启备变备用储能单元和高厂变常规储能单元，所述火电发电并网单元包括电网输电母线，以及对所述电网输电母线进行供电的发电机，所述启备变备用储能单元包括火电机组启备变和备用储能设备，所述高厂变常规储能单元包括常规储能设备；其中，所述火电发电并网单元，用于根据调频指令对发电机输出的有功功率进行控制；所述启备变备用储能单元，用于通过控制所述备用储能设备的工作状态，来响应所述调频指令，其中，所述火电机组启备变的高压侧连接至所述电网输电母线，所述火电机组启备变的低压侧A分支连接至所述发电机；所述高厂变常规储能单元的高压侧连接至所述发电机，用于通过控制所述常规储能设备的工作状态，来响应所述调频指令。本申请通过采用启备变备用储能单元控制备用储能设备的工作状态，来响应调频指令；同时，采用高厂变常规储能单元通过控制常规储能设备的工作状态，来响应调频指令，可以提高火电机组调频系统在进行调频任务时的响应速度，可以提高机组爬坡速率。本申请还可以减少变换功率运行的次数。进而，可以降低火电机组设备的疲劳度和磨损度，可以提高火电机组设备的运行寿命。
[0015]为达到上述目的，本申请第二方面实施例提出的一种火电机组调频方法，包括：获取针对火电发电并网单元的调频指令；若所述调频指令对应的功率信号小于第一功率阈值，则响应于所述调频指令，控制所述高厂变常规储能单元对所述火电发电并网单元释放能量，或者吸收所述火电发电并网单元释放的能量；若所述调频指令对应的功率信号大于第二功率阈值，则响应于所述调频指令，控制所述高厂变常规储能单元和启备变备用储能单元对所述火电发电并网单元释放能量，或者吸收所述火电发电并网单元释放的能量，所述第二功率阈值不小于所述第一功率阈值。
[0016]可选地，在本申请的一个实施例中，所述调频指令包括频率增加指令和频率下降指令；所述响应于所述调频指令，控制所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种火电机组调频系统，其特征在于，包括：火电发电并网单元、启备变备用储能单元和高厂变常规储能单元，所述火电发电并网单元包括电网输电母线，以及对所述电网输电母线进行供电的发电机，所述启备变备用储能单元包括火电机组启备变和备用储能设备，所述高厂变常规储能单元包括常规储能设备；其中，所述火电发电并网单元，用于根据调频指令对发电机输出的有功功率进行控制；所述启备变备用储能单元，用于通过控制所述备用储能设备的工作状态，来响应所述调频指令，其中，所述火电机组启备变的高压侧连接至所述电网输电母线，所述火电机组启备变的低压侧A分支连接至所述发电机；所述高厂变常规储能单元的高压侧连接至所述发电机，用于通过控制所述常规储能设备的工作状态，来响应所述调频指令。2.如权利要求1所述的火电机组调频系统，其特征在于，所述火电发电并网单元还包括：发电机主变；其中，所述发电机的出口连接至所述发电机主变的低压侧，所述发电机主变的高压侧连接至所述电网输电母线。3.如权利要求1所述的火电机组调频系统，其特征在于，所述启备变备用储能单元还包括：启备变低压侧A分支母线、启备变低压侧B分支母线、启备变低压侧A分支断路器、备用储能升压变、备用储能并网断路器和备用储能换流器；其中，所述火电机组启备变的低压侧连接至所述启备变低压侧A分支母线和所述启备变低压侧B分支母线，所述启备变低压侧A分支母线通过所述启备变低压侧A分支断路器连接至所述发电机的出口，所述启备变低压侧B分支母线连接至所述备用储能升压变，所述备用储能升压变通过所述备用储能并网断路器连接至所述备用储能换流器的交流侧，所述备用储能换流器的直流侧连接至所述备用储能设备。4.如权利要求1所述的火电机组调频系统，其特征在于，所述高厂变常规储能单元包括：分裂绕组高厂变、6kV厂用A分支、6kV厂用B分支、6kV厂用A分支断路器、6kV厂用A分支负荷、6kV厂用B分支断路器、6kV厂用B分支负荷、常规储能PET并网断路器、PET、常规储能PET低压侧断路器和常规储能换流器；其中，所述分裂绕组高厂变的高压侧连接至所述发电机的出口，所述分裂绕组高厂变的低压侧连接至所述6kV厂用A分支和所述6kV厂用B分支，所述6kV厂用A分支通过所述6kV厂用A分支断路器连接至所述6kV厂用A分支负荷，所述6kV厂用B分支通过所述6kV厂用B分支断路器连接至所述6kV厂用B分支负荷，所述PET的高压侧通过所述常规储能PET并网断路器连接至所述6kV厂用B分支，所述PET的低压侧通过所述常规储能PET低压侧断路器连接至所述常规储能换流器的交流侧，所述常规储能换流器的直流侧连接至所述常规储能设备。5.如权利要求4所述的火电机组调频系统，其特征在于，所述PET包括：常规储能PET高压直
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交换流器、常规储能PET高压侧滤波电容、常规储能PET高频DC
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DC变压器、常规储能PET低压侧滤波...

【专利技术属性】
技术研发人员：牟春华，杨沛豪，孙钢虎，梁法光，赵亮，兀鹏越，李阳，寇水潮，贺婷，林松青，杜武荣，吴祥国，潘喜良，李雷，石敦义，徐俊，
申请(专利权)人：华能罗源发电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：