一种电站厂用电太阳能综合节能系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电站厂用电太阳能综合节能系统，通过将太阳能发电装置的出线与常规火力发电或原子能发电机组的厂用电系统相连，按照优先利用太阳能满足厂用电负荷的需要，因而减少了常规发电机组的厂用电率；也可以设计作为常规发电机组的保安电源系统，具有综合节能效果，也避免了目前大功率太阳能发电装置只能直接接入电网所带来的不利影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电站节能系统，具体是一种电站厂用电太阳能综合节能系统，属于电气工程领域。
技术介绍
在我国的一次能源结构中，煤炭等化石燃料所占比例达70%以上。火力发电厂在国内发电装机容量中的比例也超过60 %，据统计，全世界约有40 %以上的电力来自煤炭等化石燃料；同时，原子能发电厂也是目前国际上一种主要的电力生产形式。尽管风能、太阳能等各种可再生能源的比例在逐步提高，但在今后相当长的一段时期内，火力发电和原子能发电等常规发电站仍将是全球电力工业的一个主要组成部分。随着各国政府和公众对燃用化石燃料的火力发电厂所排放的二氧化碳造成的温室效应问题的日益重视，提高发电机组的效率和减少污染物排放就成为今后火力发电厂生存和发展的一个至关重要的问题，同时，由于美、俄、日等国的原子能发电厂相继出现核泄漏等危及环境安全和人类生存的严重事故，公众对其安全的担忧也制约了原子能发电厂的进一步发展。而在目前太阳能和风能等可再生能源的大规模利用中，最大的问题之一就是其随环境、气候和时间的不确定性，这些可再生能源直接接入电网所带来的不稳定发电量会对整个电网的运行和安全造成巨大的影响，必须要通过耗资巨大的智能电网改造和升级来适应这些新能源发电机组的直接入网和调度问题。而将各种可再生能源引入常规发电站实现综合节能，不仅为常规发电机组(火力发电或原子能发电机组)节能减排和安全保障提供了一条新路，也可以最为便捷和有效地实现太阳能等可再生能源的规模化利用。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是一种电站厂用电太阳能综合节能系统，通过合理匹配太阳能发电装置出力与常规电站厂用电负荷，从而克服现有太阳能利用技术的不足，获得明显的综合节能效果。本专利技术的技术方案具体是通过采用一个与常规发电机组1厂用母线系统2相连的，由太阳能发电装置4、贮能装置7、其供电母线5及节能控制装置8来实现的，即在常规发电机组的厂用电母线系统2中，增加一段由太阳能发电装置4馈电的厂用电供电母线5， 其出线电压与厂用电母线2相同，并由节能控制装置8控制其母线联络开关6和贮能装置 7，从而为常规火力发电机组1的厂用电负荷3供电。根据常规发电机组厂用电负荷3的设计特点，供电母线5可以设计作为厂用电母线2的后备电源，通过母线联络开关6和节能控制装置8完成电源切换，也可以设计为一段单独的厂用电母线，其挂接的厂用电负荷3可以完全由太阳能发电装置4和贮能装置7供 H1^ ο采用现有太阳能光伏发电技术的太阳能发电装置4可充分利于常规电站的空旷场地和建筑物表面进行布置，其产生的电能通过供电母线5和贮能装置7为厂用电负荷3 提供电能。节能控制装置8与常规发电机组监控系统之间设计有信号接口联系，从而获得机组负荷等实时数据；同时，节能控制装置8还可现场采集太阳能发电装置4的供电电压等信号，经由节能控制装置8处理后，输出母线联络开关6和贮能装置7的控制指令，按照优先利用太阳能的原则，获得最大的节能效果。当供电母线5作为单独的厂用电母线时，太阳能发电装置4和和贮能装置7还可以设计为常规电站厂用电负荷3的保安电源。这时，太阳能发电装置4和和贮能装置7可以采用冗余设计。本专利技术的有益效果是与现有的技术相比，采用了太阳能供电的厂用电母线系统来作为实现常规电站的节能优化和作为安全保障的调节手段和后备装置，充分利用了常规电站中间歇性负荷需求与太阳能发电装置出力二者间的同步特征，最大限度地利用太阳能来提供厂用电负荷，从而减少了常规电站的厂用电率，提高了常规电站厂用电系统的安全保障能力。为提高常规电站运行效率和太阳能的有效应用提供了一个新的解决方案。附图说明图1是本专利技术用作厂用电母线后备电源方案时的结构图；图2是本专利技术采用厂用电母线保安电源方案时的结构图。具体实施例方式下面根据图1、图2对本专利技术的实施例作详细说明，实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施并给出了具体的实施方式，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例1 太阳能供电母线作为厂用电后备电源如图1所示，本实施例中的电站厂用电太阳能综合节能系统由常规发电机组1、厂用电母线系统2、厂用电负荷3和太阳能发电装置4、贮能装置7及供电母线5等组成，本专利技术实施例一的特征在于在常规发电机组厂用电母线2和太阳能供电母线5之间设置了母线联络开关6，并由节能控制装置8控制其合分及贮能装置7的充电和馈电，通过优先利用太阳能发电装置供电，从而达到降低厂用电率的目的。由于太阳能发电装置4易受外界环境、气候和时间等因素影响，因此，挂接在厂用电母线系统2上的厂用电负荷3具有间歇、后备和贮能特征，如厂用空压机、补水泵。其运行时间和负荷可以根据太阳能发电装置的即时能力进行调整，按照优先使用太阳能的原则， 由供电母线5提供厂用电负荷3所需的厂用电。在本实时例中，节能控制装置8设计作为发电机组分散控制系统DCS的一个功能子系统，可以通过DCS的监控装置实现对母线联络开关6和DCS中厂用母线系统2电气设备的一体化控制。实施例2 太阳能供电母线作为厂用电保安电源根据图2所示，本实施例中的电站厂用电太阳能综合节能系统由常规发电机组1、 厂用电系统2、厂用电负荷3和太阳能发电装置4、贮能装置7及供电母线5等组成，本专利技术实施例二的特征在于在常规发电机组的厂用电母线2和太阳能供电母线5之间设置了母线联络开关6，并由节能控制装置8控制其合分，将可冗余设置的供电母线5和贮能装置7作为厂用电母线系统2的保安电源。机组正常运行时，厂用电负荷3由常规发电机组1和厂用电母线系统2供电，当机组故障停运时，节能控制装置8能够快速合闸母线联络开关6，通过太阳能发电装置4和贮能装置7保障厂用电负荷3的应急运行。这种设计可以取代目前价格昂贵的柴油发电机组保安系统的功能。并且由于冗余设计，进一步提高了系统的安全可靠性。 在本实施例中，节能控制装置8设计为独立的容错型高速数字控制装置，与发电机组分散控制系统DCS相比具有较高的电气故障分断能力以实现母线联络开关6的快切功能。同时与DCS具有双向通信接口，可以获得DCS的实时数据以完成母线联络开关6合分以及相应电气一次设备的控制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种电站厂用电太阳能综合节能系统，包括常规发电机组１及其厂用电母线系统２，太阳能发电装置４及其供电母线５，其特征在于：太阳能发电装置４的供电母线５输出电压等级与常规发电机组１的厂用电母线系统２相同，可以通过母线联络开关６向常规发电机组１厂用母线系统２供电，同时可以为贮能装置７提供储能和供电，二者由节能控制装置８实现控制，按照优先利用太阳能发电装置４完成向常规发电机组１厂用电母线系统２上挂接的厂用电负荷３供电；

【技术特征摘要】
1.一种电站厂用电太阳能综合节能系统，包括常规发电机组1及其厂用电母线系统2， 太阳能发电装置4及其供电母线5，其特征在于太阳能发电装置4的供电母线5输出电压等级与常规发电机组1的厂用电母线系统2相同，可以通过母线联络开关6向常规发电机组1厂用母线系统2供电，同时可以为贮能装置7提供储能和供电，二者由节能控制装置8 实现控制，按照优先利用太阳能发电装置4完成向常规发电机组1厂用电母线系统2上挂接的厂用电负荷3供电；2.如权利要求1所述的电站厂用电太阳能综合节能系统，其特征在于太阳能发电装置4的供电母线系统5作为厂用电母线系统2的一段独立供电电源，其挂接的厂用电负荷3 为具有间歇运行、备用或储能特征的设备，能够适...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶敏，叶灵，
申请(专利权)人：上海迪吉特控制系统有限公司，
类型：发明
国别省市：31