一種基于雙管路的乏風瓦斯發(fā)電系統(tǒng)及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于能源利用技術領域，具體涉及一種基于雙管路的乏風瓦斯發(fā)電系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術】
[0002]瓦斯發(fā)電機組可以充分利用乏風瓦斯氣體，在減少乏風氣體排放量、降低環(huán)境污染的同時又實現了能源的綜合利用，是一種環(huán)保、節(jié)能的發(fā)電形式，可以積極推進清潔生產能源發(fā)展，實現采煤采氣發(fā)電一體化過程，有效提高生產水平。
[0003]在能源綜合利用與環(huán)境保護需求日益強烈的大環(huán)境下，瓦斯發(fā)電機組接入將具有廣闊的發(fā)展與應用前景，同時，由于瓦斯發(fā)電機組的接入，其上級并網點的功率潮流將發(fā)生變化，甚至可能出現雙向變化，導致并網點功率因數波動，低于電網公司的功率因數考核值，引起一定的罰款。
【發(fā)明內容】
[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術的不足，提供一種基于雙管路的乏風瓦斯發(fā)電系統(tǒng)及其控制方法。
[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是，一種基于雙管路的乏風瓦斯發(fā)電系統(tǒng)，包括并網點、瓦斯發(fā)電機組、無功補償裝置、負載和中央控制器，所述并網點、瓦斯發(fā)電機組、無功補償裝置和負載均與母線相連接，母線上還連接有無功補償裝置，并網點設置有用于采集其功率信息的功率表，所述無功補償裝置通過無功補償裝置開關與中央控制器相連接，所述功率表與中央控制器相連接；瓦斯發(fā)電機組連接有乏風進氣管路；
[0006]該乏風進氣管路設置為相連通的進氣總管、出氣總管、第一出氣管和第二出氣管，進氣總管與瓦斯發(fā)電機組進氣口相聯(lián)通，進氣總管的另一端分別與第一出氣管和第二出氣管相連通，第一出氣管和第二出氣管的另一端均與出氣總管相連通，出氣總管上設置有常開的閥門D ;
[0007]第一出氣管上設置有常閉的閥門C和常閉的閥門A，常閉的閥門A靠近進氣總管端，閥門D、閥門C和閥門A分別通過閥門控制器D、閥門控制器C和閥門控制器A與中央控制器相連接；第二出氣管上設置有常開的閥門B，閥門B)通過閥門控制器B與中央控制器相連接；
[0008]還包括蓄氣裝置，蓄氣裝置的進氣口和出氣口通過管路相連通，且該管路與第一出氣管相連通，該管路與第一出氣管的連接處位于閥門C和閥門A之間。
[0009]進一步地，蓄氣裝置的進氣口設置有氣體儲存控制系統(tǒng)，蓄氣裝置的出氣口設置有氣體排放控制系統(tǒng)，氣體儲存控制系統(tǒng)和氣體排放控制系統(tǒng)均與中央控制器相連接。
[0010]本發(fā)明還公開了上述基于雙管路的乏風瓦斯發(fā)電系統(tǒng)的控制方法，該功率表采集并網點的功率信息，并向中央控制器實時傳輸的并網點功率信息，當中央控制器獲取該時刻的功率因數PFt后，進行運行控制判斷:
[0011]I)當PFt的數值高于死區(qū)上限值時，且乏風進氣管道進氣正常時，中央控制器判斷閥門D是否已完全打開；
[0012]當閥門D完全打開時，中央控制器下達閥門控制器A關閉閥門A的操作指令，并判斷閥門B當前的狀態(tài)是否為最大進氣量，當為最大進氣量時，維持當前進氣量，當不是最大進氣量時，中央控制器下達閥門控制器B增加閥門B進氣量操作指令；
[0013]當閥門D未完全打開時，中央控制器下達閥門控制器D完全打開閥門D操作指令；
[0014]2)當PFt的數值高于死區(qū)上限值，且乏風進氣管道進氣不正常時，中央控制器下達閥門控制器D關閉閥門D的操作指令，中央控制器判斷蓄氣裝置是否已空，
[0015]當蓄氣裝置已空時，瓦斯發(fā)電機組待機，關閉氣體儲存控制系統(tǒng)與氣體排放控制系統(tǒng)，并下達閥門控制器A關閉閥門A操作指令；
[0016]當蓄氣裝置未空時，中央控制器下達閥門控制器A完全打開閥門A的操作指令，并關閉氣體儲存控制系統(tǒng)，打開氣體排放控制系統(tǒng)進行瓦斯氣體排放；
[0017]3)當PFt的數值不高于死區(qū)上限值，且低于死區(qū)下限值時，中央控制器判斷乏風進氣管道進氣是否正常，
[0018]3.1當乏風進氣管道進氣正常，且閥門D完全打開時，中央控制器判斷無功補償裝置是否已投入，
[0019]當無功補償裝置未投入，中央控制器下達無功補償裝置接入開關閉合指令；
[0020]當無功補償裝置已投入，且閥門A已打開時，中央控制器下達閥門控制器A關閉閥門A的操作指令，然后下達閥門控制器C完全打開閥門C操作指令，中央控制器判斷蓄氣裝置容量是否已滿，當蓄氣裝置容量沒滿時，中央控制器關閉氣體排放控制系統(tǒng)，打開氣體儲存控制系統(tǒng)進行瓦斯氣體儲存，當蓄氣裝置容量已滿時，中央控制器關閉氣體儲存控制系統(tǒng)與氣體排放控制系統(tǒng)，并下達閥門控制器C關閉閥門C操作指令；
[0021]當無功補償裝置已投入，且閥門A未打開時，中央控制器判斷閥門B當前狀態(tài)是否為允許最小進氣量，當閥門B當前狀態(tài)是允許最小進氣量時，瓦斯發(fā)電機組待機，當閥門B的狀態(tài)不是允許最小進氣量時，中央控制器下達閥門控制器B減少閥門B進氣量操作指令；
[0022]3.2當乏風進氣管道不正常時，中央控制器下達閥門控制器D關閉閥門D操作指令，并判斷無功補償裝置是否已投入，當無功補償裝置未投入時，中央控制器下達無功補償裝置接入開關閉合指令；當無功補償裝置已投入，且蓄氣裝置容量已空時，中央控制器控制瓦斯發(fā)電機組待機，并關閉氣體儲存控制系統(tǒng)與氣體排放控制系統(tǒng)，并下達閥門控制器A關閉閥門A操作指令；當無功補償裝置已投入，且蓄氣裝置容量未空時，中央控制器下達閥門控制器A完全打開閥門A操作指令，并關閉氣體儲存控制系統(tǒng)，打開氣體排放控制系統(tǒng)進行瓦斯氣體排放；
[0023]4)當PFt的數值不高于死區(qū)上限值，且不低于死區(qū)下限值時，維持當前進氣量。
[0024]本發(fā)明一種基于雙管路的乏風瓦斯發(fā)電系統(tǒng)及其控制方法具有如下優(yōu)點:1.第一管路和第二管路可以來自同一出口總管，降低了雙通道下的建設成本。2.出口總管上設置有安全閥門，保障了氣體供應的安全性和可靠性。3.設置有蓄氣裝置，且蓄氣裝置與進氣總管件設置有安全閥門，在管道氣體壓力和流量不夠或者沒有氣體流量的情況，蓄氣系統(tǒng)可以工作并釋放瓦斯氣體，使得系統(tǒng)能夠支撐一段時間以維持正常運行，為后續(xù)處理操作爭取了寶貴的時間，使得系統(tǒng)整體的可靠性和安全得以提升。
【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明一種基于雙管路的乏風瓦斯發(fā)電系統(tǒng)及其控制方法的結構示意圖。
[0026]圖2是本發(fā)明一種基于雙管路的乏風瓦斯發(fā)電系統(tǒng)及其控制方法的流程圖；
[0027]a是本發(fā)明一種基于雙管路的乏風瓦斯發(fā)電系統(tǒng)及其控制方法的流程總圖；
[0028]b是本發(fā)明一種基于雙管路的乏風瓦斯發(fā)電系統(tǒng)及其控制方法的流程總圖中A的局部放大圖；
[0029]c是本發(fā)明一種基于雙管路的乏風瓦斯發(fā)電系統(tǒng)及其控制方法的流程總圖中B的局部放大圖；
[0030]其中:1.并網點；2.功率表；3.母線；4.負載；5.瓦斯發(fā)電機組；6.無功補償裝置；7.中央控制器；8.閥門控制器A ;9.閥門A;10.閥門控制器B;ll.閥門B;12閥門C;13.閥門控制器C;14.第一出氣管；15.第二出氣管；16.出氣總管；17.閥門D;18.閥門控制器D;19.乏風進氣管道；20.蓄氣裝置；21.氣體儲存控制系統(tǒng)；22.氣體排放控制系統(tǒng)；23.進氣總管。
【具體實施方式】
[0031]如圖1所示，本發(fā)明一種基于雙管路的乏風瓦斯發(fā)電系統(tǒng)及其控制方法，包括并網點1、瓦斯發(fā)電機組5、無功補償裝置6、負載4和中央控制器7，并網點1、瓦斯發(fā)電機組
5、無功補償裝置6和負載4均與母線3相連接，母線3上還連接有無功補償裝置6，并網點I設置有用于采集其功率信息的功率表2，無功補償裝置6通過無功補償裝置開關與中央控制器相連接，功率表2與中央控制器7相連接；瓦斯發(fā)電機組5連接有乏風進氣管路19 ;
[0032]該乏風進氣管路19設置為相連通的進氣總管23、出氣總管16、第一出氣管14、第二出氣管15和進氣總管23，進氣總管23與瓦斯發(fā)電機組5進氣口相聯(lián)通，進氣總管23的另一端分別與第一出氣管14和第二出氣管15相連通，第一出氣管14和第二出氣管15的另一端均與出氣總管16相連通，出氣總管16上設置有常開的閥門D17 ;
[0033]第一出氣管14上設置有常閉的閥門C12和常閉的閥門A9，常閉的閥門A9靠近進氣總管23端，閥門D17、閥門C12和閥門A9分別通過閥門控制器D18、閥門控制器C13和閥門控制器AS與中央控制器7相連接；第二出氣管15上設置有常開的閥門B11，閥門Bll通過閥門控制器BlO與中央控制器7相連接；
[0034]還包括蓄氣裝置20，蓄氣裝置20的進氣口和出氣口通過管路相連通，且該管路與第一出氣管14相連通，該管路與第一出氣管14的連接處位于閥門C12和閥門A9之間；蓄氣裝置20的進氣口設置有氣體儲存控制系統(tǒng)21，蓄氣裝置20的出氣口設置有氣體排放控制系統(tǒng)22，氣體儲存控制系統(tǒng)21和氣體排放控制系統(tǒng)22均與中央控制器7相連接。
[0035]本發(fā)明還公開了上述基于雙管路的乏風瓦斯發(fā)電系統(tǒng)的控制方法，如圖2所示，具體過程如下:功率表2采集并網點I的功率信息，并向中央控制器7實時傳輸的并網點功率信息，當中央控制器7獲取該時刻的功率因數PFt后，進行運行控制判斷:
[0036]I)當PFt的數值高于死區(qū)上限值時，且乏風進氣管道19進氣正常時，中央控制器7判斷閥門D17是否已完全打開；
[0037]當閥門D17完全打開時，中央控制器7下達閥門控制器A8關閉閥門A9的操作指令，并判斷閥門Bll當前的狀態(tài)是否為最大進氣量，當為最大進氣量時，維持當前進氣量，當不是最大進氣量時，中央控制器7下達閥門控制器BlO增加閥門Bll進氣量操作指令；
[0038]當閥門D17未完全打開時，中央控制器7下達閥門控制器D18完全打開閥門D17操作指令；
[0039]2)當PFt的數值高于死區(qū)上限值，且乏風進氣管道19進氣不正常時，中央控制器7下達閥門控制器D18關閉閥門D17的操作指令，中央控制器7判斷蓄氣裝置20是否已空，
[0040]當蓄氣裝置20