【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于供热和电网调峰调频领域，具体涉及一种电磁感应加热参与电网负荷辅助服务设备及方法。
技术介绍
1、近年来，随着积极推进碳达峰碳中和，风电、光伏等绿色能源的装机容量不断增加，建设新型能源体系，确保能源安全，是当前及今后一段时间能源建设迫在眉睫的主要任务。新型电力系统作为新型能源体系的重要组成部分，是推动能源低碳转型、助力“双碳”目标实现的关键载体。随着新能源占比持续提升，多种用能形式出现，电力电子设备大量接入，电力系统“双高”“双峰”特征凸显，电网安全运行风险加大，能源电力发展面临新的挑战。加强电力系统灵活性建设，全面落实煤电机组“三改联动”(节能降耗改造、供热改造、灵活性改造)，加强火电深度调峰能力建设；支持新型储能规模化应用；深挖需求响应潜力，逐步建设虚拟电厂，构建可中断、可调节的大规模多元负荷资源库。
2、目前，已经实施的调峰调频技术方案，大多采用大功率电极锅炉，参与二次调频(自动发电控制agc)的电网独立辅助服务市场交易主要为独立储能设施。但电极锅炉的应用受季节性供热的限制，并要结合蓄热罐实施；而参与电网辅助服务市场交易的独立储能设施多为电化学储能，储电容量及寿命均有限制。另外电阻式加热管有绝缘难处理、使用寿命短、维护成本高等缺点。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种电磁感应加热参与电网负荷辅助服务设备及方法，以至少解决现有技术中的问题之一。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、第一方面，本专利技
4、igbt感应电源，电源输入端与电网连接，电源输出端与感应线圈连接；
5、感应线圈，绕设在金属筒体的外周；
6、金属筒体，内部设有导热工质；
7、温压变送器，用于采集金属筒体内部的温压数据，并将采集的所述温压数据发送至电源控制模块；
8、电源控制模块，用于依据电网调峰调频需求以及所述温压变送器采集的温压数据，对所述igbt感应电源的输出功率进行调控。
9、进一步的，所述电源控制模块，依据电网调峰调频需求以及所述温压变送器采集的温压数据，对所述igbt感应电源的输出功率进行调控，包括：
10、根据电网自动功率控制apc发出的指令确定电网的调峰调频需求；
11、依据温压变送器采集的温压数据确定当前的可调节空间；
12、根据所述调峰调频需求以及可调节空间，增大或者减小所述igbt感应电源的输出功率，实现对电网的调峰调频。
13、进一步的，依据温压变送器采集的温压数据确定当前的可调节空间，包括：
14、确定所述金属筒体内温度以及压力的临界值；
15、将所述温度以及压力的临界值与当前的温压数据分别进行差值计算，将差值作为可调节空间。
16、进一步的，所述金属筒体内导热工质的蒸汽压力不满足工业生产工艺要求时，通过电磁感应实现对金属筒体加热，升压补偿金属筒体内的蒸汽压力不足。
17、进一步的，所述金属筒体为密封罐体或者两端开口的金属管道。
18、进一步的，所述金属筒体的外周还设置有保温层。
19、进一步的，所述金属筒体为碳钢或不锈钢材料。
20、进一步的，当所述金属筒体为两端开口的金属管道时，所述金属筒体与火电机组热力系统或对外供热管网连接。
21、第二方面，本专利技术提供了一种利用电磁感应加热参与电网负荷辅助服务设备的方法，包括如下步骤：
22、s1、开始时，调节igbt感应电源的输出功率至额定功率的50％；
23、s2、当电网自动功率控制apc发出需要增加负荷的指令时，确定当前的可调节空间，在当前的可调节空间范围内，将igbt感应电源的输出功率调节至最大；
24、s3、当电网自动功率控制apc发出降低负荷的指令时，将igbt感应电源的输出功率调节至额定功率的5％。
25、进一步的，所述s1中，加热产生的蒸汽送回火电机组热力系统或对外供工业蒸汽；加热的热水送回火电机组热力系统或对外供热管网。
26、与现有技术相比较，本专利技术的有益效果如下：
27、1)本方案所提供的电磁感应加热参与电网负荷辅助服务设备包括：igbt感应电源，电源输入端与电网连接，电源输出端与感应线圈连接；感应线圈，绕设在金属筒体的外周；金属筒体，内部设有导热工质；温压变送器，用于采集金属筒体内部的温压数据，并将采集的所述温压数据发送至电源控制模块；电源控制模块，用于依据电网调峰调频需求以及所述温压变送器采集的温压数据，对所述igbt感应电源的输出功率进行调控。本方案摒弃了传统的电阻式电热管间接加热介质的方式，通过电磁感应加热，使金属筒体直接变成发热源而感应线圈并不发热，具有直接与被加热介质接触换热，金属筒体内无死区，换热效率高的优点，并且绝缘性能好，使用寿命长。
28、2)本方案中，包括igbt感应电源，利用igbt电源快速响应和无级调节的特点，通过该设备负荷功率的快速增减来满足电力辅助服务的考核要求。
29、3)本方案中，在金属筒体之外饶设金属线圈，利用电磁感应加热原理，金属筒体如为密闭的蒸汽蓄热罐，则可以通过加热提升蓄热罐压力来补偿集中供汽的压力不足，降低管路热量损失，并可提高蓄热罐的储热能力；金属筒体如为金属管道，则可以加热管道内的介质，如加热蒸汽以提高温度来满足生产工艺要求，并可降低管路热量损失；如加热热水可送回火电机组热力系统或对外供热官网。
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1.一种电磁感应加热参与电网负荷辅助服务设备，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电磁感应加热参与电网负荷辅助服务设备，其特征在于，所述电源控制模块，依据电网调峰调频需求以及所述温压变送器(5)采集的温压数据，对所述IGBT感应电源(1)的输出功率进行调控，包括：
3.根据权利要求2所述的电磁感应加热参与电网负荷辅助服务设备，其特征在于，依据温压变送器(5)采集的温压数据确定当前的可调节空间，包括：
4.根据权利要求1所述的电磁感应加热参与电网负荷辅助服务设备，其特征在于，所述金属筒体(4)内导热工质的蒸汽压力不满足工业生产工艺要求时，通过电磁感应实现对金属筒体(4)加热，升压补偿金属筒体(4)内的蒸汽压力不足。
5.根据权利要求1所述的电磁感应加热参与电网负荷辅助服务设备，其特征在于，所述金属筒体(4)为密封罐体或者两端开口的金属管道。
6.根据权利要求1所述的电磁感应加热参与电网负荷辅助服务设备，其特征在于，所述金属筒体(4)的外周还设置有保温层(3)。
7.根据权利要求1所述的电磁感应加热参与电
8.根据权利要求5所述的电磁感应加热参与电网负荷辅助服务设备，其特征在于，当所述金属筒体(4)为两端开口的金属管道时，所述金属筒体(4)与火电机组热力系统或对外供热管网连接。
9.一种利用权利要求1至8任一项所述电磁感应加热参与电网负荷辅助服务设备的方法，其特征在于，包括：
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述S1中，加热产生的蒸汽送回火电机组热力系统或对外供工业蒸汽；加热的热水送回火电机组热力系统或对外供热管网。
...【技术特征摘要】
1.一种电磁感应加热参与电网负荷辅助服务设备，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电磁感应加热参与电网负荷辅助服务设备，其特征在于，所述电源控制模块，依据电网调峰调频需求以及所述温压变送器(5)采集的温压数据，对所述igbt感应电源(1)的输出功率进行调控，包括：
3.根据权利要求2所述的电磁感应加热参与电网负荷辅助服务设备，其特征在于，依据温压变送器(5)采集的温压数据确定当前的可调节空间，包括：
4.根据权利要求1所述的电磁感应加热参与电网负荷辅助服务设备，其特征在于，所述金属筒体(4)内导热工质的蒸汽压力不满足工业生产工艺要求时，通过电磁感应实现对金属筒体(4)加热，升压补偿金属筒体(4)内的蒸汽压力不足。
5.根据权利要求1所述的电磁感应加热参与电网负荷辅助服务设备，其特征在于，所述金属筒体(...
【专利技术属性】
技术研发人员：林大广，杨豫森，杜藏宝，王欣然，杨晓峰，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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