(57)【要約】      （修正有）【課題】電極型ボイラーに基づく電力網周波数変調システムを提供する。【解決手段】電力網の電力配分センターと発電所集中制御システムを含み、前記電力配分センターと発電所集中制御システムを制御するように、電力供給制御モジュールとパワーコントロールボックス６とに接続される周波数変調制御モジュールと、発電所から出力された電気エネルギーを転換してからパワーコントロールボックス６に送り込むために、入力端が発電所からの出力に接続されて、出力端が電極型ボイラー５のパワーコントロールボックス６に接続されている電気供給制御モジュールと、受けた電圧を直接送り込むか、それとも変圧後に電極型ボイラーに送り込んで、電極型ボイラーのパワーを制御するパワーコントロールボックス６と、入力された電気エネルギーを熱エネルギーに転換する電極型ボイラーと、を含む。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
電力網の電力配分センターと発電所集中制御システムを含み、前記電力配分センターと発電所集中制御システムを制御するように、電力供給制御モジュールとパワーコントロールボックス（６）とに接続される周波数変調制御モジュールと、
発電所から出力された電気エネルギーを転換してからパワーコントロールボックス（６）に送り込むために、入力端が発電所からの出力に接続されて、出力端が電極型ボイラー（５）のパワーコントロールボックス（６）に接続されている電気供給制御モジュールと、
受けた電圧を直接送り込むか、それとも変圧後に電極型ボイラーに送り込んで、電極型ボイラーのパワーを制御するパワーコントロールボックス（６）と、
入力された電気エネルギーを熱エネルギーに転換する電極型ボイラーと、を含むことを特徴とする電極型ボイラーに基づく電力網周波数変調システム。
【請求項２】
前記電気供給制御モジュールは、入力された電圧を変圧した後にパワーコントロールボックス（６）に送り込む第一変圧器（３）と、前記第一変圧器（３）の両端に並列接続されて、オンにされると、入力された電圧を直接パワーコントロールボックス（６）に送り込む第一スイッチ（３−１）と、を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記発電所からの出力電圧は、昇圧変圧器（１）を経由して２２０ｋＶ〜５００ｋＶに上げられた後に電力網に出力されて、
前記電気供給制御モジュールは、入力された電圧を変圧した後にパワーコントロールボックス（６）に送り込む第二変圧器（２）と、前記第二変圧器（２）の両端に直列接続されて、オンにされると、入力された電圧を、第二変圧器（２）を経由してパワーコントロールボックス（６）に送り込む第二スイッチ（２−１）と、を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記電気供給制御モジュールは、入力された電圧を変圧した後にパワーコントロールボックス（６）に送り込む第三変圧器（４）と、前記第三変圧器（４）の両端に並列接続されて、オンにされると、入力された工場電圧を直接パワーコントロールボックス（６）に送り込む第三スイッチ（４−１）と、を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
一端が電極型ボイラーの出力熱量を受けて、他端が熱量を熱量供給配管網或いは発電所の熱エネルギーシステムに出力する熱量出力モジュールを更に含むことを特徴とする請求項１−４のいずれかに記載のシステム。
【請求項６】
前記周波数変調制御モジュールはさらに、発電ユニットの一次周波数変調制御、発電ユニットの二次周波数変調制御、発電ユニットのＤＥＨ調節と自動利得制御（ＡＧＣ）のうちの少なくとも１種類の周波数変調操作を実行することを特徴とする請求項１−４のいずれかに記載のシステム。
【請求項７】
前記電力網と発電所周波数変調サービス制御モジュールの一次周波数変調、二次周波数変調、自動利得制御（ＡＧＣ）、制御指令が直接電極型ボイラーのパワーコントロールボックス（６）に作用可能であることを特徴とする請求項１に記載の電極型ボイラーに基づく電力網周波数変調システム。
【請求項８】
前記電力網と発電所周波数変調サービス制御モジュールの中で制御指令が直接電極型ボイラーのパワーコントロールボックスに作用して、電極型ボイラーのパワーの高速な増減によって、ユニット発電機の出口での負荷を不変に維持した上で、全体の発電所の電力網への電気量が電力網周波数変調制御信号に伴って高速な応答と負荷の変化を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の電極型ボイラーに基づく電力網周波数変調システム。
【請求項９】
前記電極型ボイラーのパワーの高速な増減は、電極型ボイラーのパワーコントロールボックス（６）によるパワーの調節で実施可能であり、または、電極側ボイラーへの電力供給の電圧（２、３、４）の調節で実施可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の電極型ボイラーに基づく電力網周波数変調システム。
【請求項１０】
前記電極型ボイラーのパワーの高速な増減について、最も速いレスポンスタイムはミリ秒レベルに達し、普通のレスポンスタイムは３０秒〜１分間であり、電極型ボイラーのパワー調整範囲は０％負荷〜１００％負荷であることを特徴とする請求項１または２に記載の電極型ボイラーに基づく電力網周波数変調システム。
【請求項１１】
前記電極型ボイラーのタイプは浸漬型、スプレー型、あるいは浸漬型とスプレー型の組み合せであることを特徴とする請求項１または２に記載の電極型ボイラーに基づく電力網周波数変調システム。
【請求項１２】
前記電極型ボイラーの電気供給電圧範囲は３８０Ｖ〜１１０ｋＶであることを特徴とする請求項１または２に記載の電極型ボイラーに基づく電力網周波数変調システム。
【請求項１３】
前記電極型ボイラーのパワー範囲が３ＭＷ〜１００ＭＷであることを特徴とする請求項１または２に記載の電極型ボイラーに基づく電力網周波数変調システム。
【請求項１４】
前記電極型ボイラーは電極型熱水ボイラーまたは電極型水蒸気ボイラーのいずれかであることを特徴とする請求項１または２に記載の電極型ボイラーに基づく電力網周波数変調システム。
【請求項１５】
前記電極型ボイラーと熱量出力モジュールは冬の熱供給季節に集中熱供給配管網と接続されて、外部に熱と水蒸気を供給することを特徴とする請求項１または２に記載の電極型ボイラーに基づく電力網周波数変調システム。
【請求項１６】
前記電極型ボイラーと熱量出力モジュールは非熱供給季節に火力発電所に対して、及び純水凝縮ユニットに対して、出力する熱水あるいは水蒸気をパラメーターによって発電所の熱エネルギーシステムに送り込むことを特徴とする請求項１０に記載の電極型ボイラーに基づく電力網周波数変調システムである。
【請求項１７】
前記発電所のすべてのユニットの周波数変調パワーの調節範囲は±１％〜±６％ＭＣＲで、ユニットが定格パワーでフル運転するように設定されて、±１％〜±６％ＭＣＲに対応するパワーの範囲を設けられた電極型ボイラーとユニットの連動によって周波数変調応答を行い、このとき、ユニットＡＧＣ応答周波数変調制御が電極型ボイラーのパワーの増減によって実施されることを特徴とする請求項１に記載の電極型ボイラーに基づく電力網周波数変調システム。
【請求項１８】
前記発電所のすべてのユニットの周波数変調パワーの調節範囲は、±１％〜±６％ＭＣＲであり、
発電所に高速に負荷を下げることを求める電力網周波数変調指令について、電極型ボイラーをオンにして、そしてその電力を増加させることによって下向きの負荷調節指令を実現し、
発電所に高速に負荷を上げることを求める指令について、ＡＧＣがＤＥＨの連動によるバルブ開度の調節増加、ある高圧加熱器を切ること、ある低圧加熱器や凝結水を切ることなどユニットの一次周波数変調負荷手段のいずれかと共に実現することを特徴とする請求項１に記載の電極型ボイラーに基づく電力網周波数変調システム。
【請求項１９】
電力網より発電所へのＡＧＣ制御指令の発電量ＰＡが発電所の実際的な発電量ＰＧより大きい場合、周波数変調制御モジュールが電極型ボイラーのパワーコントロールボックス（６）と共に作用して減少した電極型ボイラーの電力消費パワー△ＰＢはＡＧＣ指令発電量ＰＡと発電所の実際的な発電量ＰＧとの差分であり、即ち、△ＰＢ＝ＰＡ−ＰＧであり、
電力網より発電所へのＡＧＣ制御指令の発電量ＰＡが発電所の実際的な発電量ＰＧより小さい場合、周波数変調制御モジュールが電極型ボイラーのパワーコントロールボックス（６）と共に作用して増加した電極型ボイラーの電力消費パワー△ＰＢはＡＧＣ指令の発電量ＰＡと発電所の実際的な発電量ＰＧとの差分であり、即ち△ＰＢ＝ＰＧ-ＰＡであることを特徴とする請求項１または１７に記載の電極型ボイラーに基づく電力網周波数変調システム。
【請求項２０】
電力網より発電所へのＡＧＣ制御指令の発電量ＰＡが発電所の実際的な発電量ＰＧより大きい場合、周波数変調制御モジュールがＤＥＨによるバルブ開度の調節増加、ある高圧加熱器を切ること、ある低圧加熱器や凝結水を切ることなどのユニットの一次周波数変調負荷手段のいずれと共に作用して増加したユニットの発電量△ＰがＡＧＣ指令発電量ＰＡと発電所の実際的な発電量ＰＧとの差分であり、即ち、△Ｐ＝ＰＡ−ＰＧであり、
電力網より発電所へのＡＧＣ制御指令の発電量ＰＡが発電所の実際的な発電量ＰＧより小さい場合、周波数変調制御モジュールが電極型ボイラーのパワーコントロールボックス（６）と共に作用して投入した電極型ボイラーの電力消費パワー△ＰＢがＡＧＣ指令の発電量ＰＡと発電所の実際的な発電量ＰＧとの差分であり、即ち△ＰＢ＝ＰＧ−ＰＡであることを特徴とする請求項１または１８に記載の電極型ボイラーに基づく電力網周波数変調システム。
【請求項２１】
前記発電所の何れのユニットも電極型ボイラーの一台または複数台と連動して電力網の周波数変調に応答可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の電極型ボイラーに基づく電力網周波数変調システム。
【請求項２２】
前記発電所の複数台のユニットは、電気供給回線の切替によって電極型ボイラーの一台または複数台を共に使用して電力網の周波数変調に応答可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の電極型ボイラーに基づく電力網周波数変調システム。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は電力網周波数変調分野に関し、特に火力発電ユニットが電極型ボイラーを利用して電力網周波数変調補助サービスに関与することに関する。
【背景技術】
【０００２】
ここ数年来、中国の国民経済の急速な発展に伴って、人々の電力に対する需要も急激に増加して、ピークと谷間の差がますます増加している。中国の電力供給のピークと谷間比はおよそ１０／０．７で、普通の発展途上国の平均的水準の１／０．６３より遥かに高く、米国のピークと谷間比の１／０．２５よりずっと高いので、中国の発電ユニットの調整はきわめて困難である。発電ユニットの周波数変調能力は電力網のパワーのバランスと安全安定を維持する第一の重要な障壁で、その調節能力と性能が電力網の動態的安定性に対してとりわけ重要なことに見える。また、風力発電、原子力発電などのエネルギーの急速な発展のため、電力網の自己調節能力をより低く下げ、風力発電ユニットを大規模に接続したこと、ひいては余計なランダムパワー変動を取り入れたことは電力網の安定性を更に悪化させた。合理的にユニットの周波数変調パラメーターと性能を規範に合わせてモニタリングして、ユニットの良好な周波数変調能力を保証するのは、電力網の安全安定な運転と未来の知能電力網環境での調整の最適化に対して重要な意義を持っている。
【０００３】
現在、火力発電ユニットの自動発電制御（ＡＧＣ）、周波数変調性能は、ユニットの電力網に関わる性能の調整に関する２つの重要な指標であり、電力網の調整は、ユニットのＡＧＣ、周波数変調性能に対して厳しい要求があり、この２つの指標も電力網の「２つの細則」の審査の重要な内容であり、特にＡＧＣ品質が直接ユニットの性能を実現している。現在、発電ユニットは主にボイラー、蒸気タービンの協調制御によって、燃料量を増減して、蒸気タービンの調節弁を調整することで電力網の需要に対応しているが、ボイラーに遅延があるため、ユニットの負荷応答に常に制限がある。蒸気タービンは調節の余裕を確保するために、調節弁の全開状態を維持することができないので、調節の深さを制限している。
【０００４】
また、現在大半の発電所はＤＥＨ（電気液圧式デジタル）制御装置を採用しているが、負荷の安定と審査の必要から、発電ユニットが周波数の変動に従って頻繁に調節を行って、負荷の安定に影響を与えないように、蒸気タービンの回転速度調節システムの一次周波数変調不感帯を比較的大きく設けて、一次の周波数変調作用がほとんど存在していないので、電力網の周波数を主に二次変調で維持している。研究によって、突発事故と大きい負荷（パワー）の変動時に、多くのユニットは負荷調節の能力を備えているが、周波数偏差に対する変調応答がほとんどゼロであり、この時に周波数の大幅な変動が出て、ひいてはシステムの崩壊という重大事故が発生することが明らかになった。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
本考案は、高圧電極型ボイラーの負荷パワーが高速調節と無段調節可能という特徴を利用して、革新的に電極型ボイラーの負荷制御と発電所ＡＧＣ及び電力網の周波数変調の制御を連動させて、電極型ボイラーの負荷の高速増減によって、電力網のＡＧＣと周波数変調のユニットの負荷に対するユニットの変動要求を対応することを実現する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本考案は前記技術的課題を解決するために、下記の技術案を採用する。即ち、電力網の電力配分センターと発電所集中制御システムを含んで、前記電力配分センターと発電所集中制御システムを制御するように、電力供給制御モジュールとパワーコントロールボックス（６）とに接続される周波数変調制御モジュールと、発電所から出力された電気エネルギーを転換してからパワーコントロールボックス（６）に送り込むために、入力端が発電所からの出力に接続されて、出力端が電極型ボイラー（５）のパワーコントロールボックス（６）に接続されている電気供給制御モジュールと、受けた電圧を直接送り込むか、それとも変圧後に電極型ボイラーに送り込んで、電極型ボイラーのパワーを制御するパワーコントロールボックス（６）と、入力された電気エネルギーを熱エネルギーに転換する電極型ボイラーと、を含む電極型ボイラーに基づく電力網周波数変調システムである。
【０００７】
好ましくは、前記電気供給制御モジュールは、入力された電圧を変圧した後にパワーコントロールボックス（６）に送り込む第一変圧器（３）と、前記第一変圧器（３）の両端に並列接続されて、オンにされると、入力された電圧を直接パワーコントロールボックス（６）に送り込む第一スイッチ（３−１）と、を含む。
【０００８】
好ましくは、前記電気供給制御モジュールは、入力された電圧を変圧した後にパワーコントロールボックス（６）に送り込む第二変圧器（２）と、前記第二変圧器（２）に直列に接続されて、オンにされると、入力された電圧を、第二変圧器（２）を経由してパワーコントロールボックス（６）に送り込む第二スイッチ（２−１）と、を含む。
【０００９】
好ましくは、前記電気供給制御モジュールは、入力された電圧を変圧した後にパワーコントロールボックス（６）に送り込む第三変圧器（４）と、前記第三変圧器（４）の両端に並列に接続されて、オンにされると、入力された工場電圧を直接パワーコントロールボックス（６）に送り込む第三スイッチ（４−１）と、を含む。
【００１０】
好ましくは、前記熱量出力モジュールは、その一端が電極型ボイラーの出力熱量を受けて、他端が熱量を熱量供給配管網或いは発電所の熱エネルギーシステムに出力する。
【００１１】
好ましくは、前記周波数変調制御モジュールは、発電ユニットの一次周波数変調制御、発電ユニットの二次周波数変調制御、発電ユニットのＤＥＨ調節と自動利得制御（ＡＧＣ）のうちの少なくとも１種類の周波数変調操作を実行する。
【００１２】
好ましくは、前記電力網と発電所周波数変調サービス制御モジュールの一次周波数変調、二次周波数変調、自動利得制御（ＡＧＣ）、制御指令は直接電極型ボイラーのパワーコントロールボックス（６）に作用することができる。
【００１３】
好ましくは、前記電力網と発電所周波数変調サービス制御モジュールの中で制御指令が直接電極型ボイラーのパワーコントロールボックスに作用して、電極型ボイラーのパワーの高速な増減によって、ユニット発電機の出口での負荷を不変に維持した上で、全体の発電所の電力網への電気量が電力網周波数変調制御信号に伴って高速な応答と負荷の変化を行う。
【００１４】
好ましくは、前記電極型ボイラーのパワーの高速な増減は、電極型ボイラーのパワーコントロールボックス（６）によるパワーの調節で実現したり、電極側ボイラーへの電力供給の電圧（２、３、４）の調節で実現したりすることができる。
【００１５】
好ましくは、前記電極型ボイラーのパワーの高速な増減について、最も速いレスポンスタイムはミリ秒レベルに達し、普通のレスポンスタイムは３０秒〜１分間であり、電極型ボイラーのパワー調整範囲は０％負荷〜１００％負荷である。
【００１６】
好ましくは、前記電極型ボイラーのタイプは、浸漬型、スプレー型、あるいは浸漬型とスプレー型の組み合せである。
【００１７】
好ましくは、前記電極型ボイラーの電気供給電圧範囲は３８０Ｖ〜１１０ｋＶである。
【００１８】
好ましくは、前記電極型ボイラーのパワーの範囲は３ＭＷ〜１００ＭＷである。
【００１９】
好ましくは、前記電極型ボイラーは電極型熱水ボイラーや電極型水蒸気ボイラーのいずれかである。
【００２０】
好ましくは、前記電極型ボイラーと熱量出力モジュールは、冬の熱供給季節に集中熱供給配管網と接続されて、外部に熱と水蒸気を供給する。
【００２１】
好ましくは、前記電極型ボイラーと熱量出力モジュールは、非熱供給季節に火力発電所に対して、及び純水凝縮ユニットに対して、出力する熱水や水蒸気をパラメーターによって発電所の熱エネルギーシステムに送り込む。
【００２２】
好ましくは、前記発電所のすべてのユニットの周波数変調パワーの調節範囲は±１％〜±６％ＭＣＲで、ユニットが定格パワーでフル運転するように設定されて、±１％〜±６％ＭＣＲに対応するパワーの範囲を設けられた電極型ボイラーとユニットの連動によって周波数変調応答を行い、このとき、ユニットＡＧＣ応答周波数変調制御が電極型ボイラーのパワーの増減によって実現する。
【００２３】
好ましくは、電力網より発電所へのＡＧＣ制御指令の発電量ＰＡが発電所の実際的な発電量ＰＧより大きい場合、周波数変調制御モジュールが電極型ボイラーのパワーコントロールボックス（６）と共に作用して減少した電極型ボイラーの電力消費パワー△ＰＢはＡＧＣ指令発電量ＰＡと発電所の実際的な発電量ＰＧとの差分であり、即ち、△ＰＢ＝ＰＡ−ＰＧである。電力網より発電所へのＡＧＣ制御指令の発電量ＰＡが発電所の実際的な発電量ＰＧより小さい場合、周波数変調制御モジュールが電極型ボイラーのパワーコントロールボックス（６）と共に作用して増加した電極型ボイラーの電力消費パワー△ＰＢはＡＧＣ指令の発電量ＰＡと発電所の実際的な発電量ＰＧとの差分であり、即ち△ＰＢ＝ＰＧ−ＰＡである。
【００２４】
好ましくは、前記発電所のすべてのユニットの周波数変調パワーの調節範囲は±１％〜±６％ＭＣＲで、発電所に高速に負荷を下げることを求める電力網周波数変調指令について、電極型ボイラーをオンにして、そしてその電力を増加させることによって下向きの負荷調節指令を実現する。
【００２５】
発電所に高速に負荷を上げることを求める指令について、ＡＧＣがＤＥＨの連動によるバルブ開度の調節増加、ある高圧加熱器を切ること、ある低圧加熱器や凝結水を切ることなどユニットの一次周波数変調負荷手段のいずれと共に実現する。
【００２６】
好ましくは、前記電力網より発電所へのＡＧＣ制御指令の発電量ＰＡが発電所の実際的な発電量ＰＧより大きい場合、周波数変調制御モジュールがＤＥＨによるバルブ開度の調節増加、ある高圧加熱器を切ること、ある低圧加熱器や凝結水を切ることなどのユニットの一次周波数変調負荷手段のいずれと共に作用して増加したユニットの発電量△ＰはＡＧＣ指令発電量ＰＡと発電所の実際的な発電量ＰＧとの差分であり、即ち、△Ｐ＝ＰＡ−ＰＧである。電力網より発電所へのＡＧＣ制御指令の発電量ＰＡが発電所の実際的な発電量ＰＧより小さい場合、周波数変調制御モジュールが電極型ボイラーのパワーコントロールボックス（６）と共に作用して投入した電極型ボイラーの電力消費パワー△ＰＢはＡＧＣ指令の発電量ＰＡと発電所の実際的な発電量ＰＧとの差分であり、即ち△ＰＢ＝ＰＧ−ＰＡである。
【００２７】
好ましくは、前記発電所の全てのユニットは電極型ボイラーの一台や数台と連動して電力網の周波数変調に応答する。
【００２８】
好ましくは、前記発電所の多数のユニットは電気供給回線の切替によって電極型ボイラーの一台や数台を共に使用して電力網の周波数変調に応答することができる。
【考案の効果】
【００２９】
本考案の有益な効果は、以下の通りである
【００３０】
１）本考案は、電極型ボイラーの高速な応答と無段調節という特徴を利用して、電極型ボイラーの負荷パワーの高速な増減によって発電所の周波数変調に対する審査要求を満たす。
【００３１】
２）本考案は、通常のユニットが電力網の周波数変調要求を満たすために、ＤＥＨシステムの制御によってもたらされた蒸気タービンのバルブの頻繁な動作やボイラーの大量の高速負荷調整、石炭粉砕機の出力変化などのユニットの変動をなくして、ユニットの運転の安全性を増加して、ユニットの寿命を延長する。
【００３２】
３）本考案は、電極型ボイラーの負荷変動の最も速いレスポンスタイムが４ｍｓに達することを利用して、ユニットの周波数変調の応答速度を極めて大きく増加して、火力発電のユニットを未来の更に多くの不安定な風力発電と太陽光発電の電力網の構造に適応させる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、本考案の電極型ボイラーが電力網の周波数変調に関与するシステム図である。
【図２】図２は、本考案の電極型ボイラーが電力網の周波数変調に関与するシステム図である。
【図３】図３は、本考案の電極型ボイラーが電力網の周波数変調に関与するシステム図である。
【図４】図４は、本考案の電極型ボイラーが電力網の周波数変調に関与するシステム図である。
【考案を実施するための形態】
【００３４】
更に本考案の内容を理解するために、次に、具体的な実施例を結びつけて本考案を更に詳しく説明する。実施例は単に本考案に対して例示的な作用だけを有しているが、いかなる制限も与えていない。本分野の技術者が本考案に基づき作り出した非実質的な修正はすべて本考案の保護範囲に属するべきである。
実施例１
【００３５】
図２のように、電力網の電力配分センターと発電所集中制御システムを含んで、前記電力配分センターと発電所集中制御システムを制御するように、電力供給制御モジュールとパワーコントロールボックス（６）に接続される周波数変調制御モジュールと、発電所から出力された電気エネルギーを転換してからパワーコントロールボックス（６）に送り込むために、その入力端が発電所からの出力に接続され、出力端が電極型ボイラー（５）のパワーコントロールボックス（６）に接続されている電気供給制御モジュールと、受けた電圧を直接送り込んだり、変圧後に電極型ボイラーに送り込んだり、そして電極型ボイラーのパワーを制御するパワーコントロールボックス（６）と、入力された電気エネルギーを熱エネルギーに転換する電極型ボイラーと、を含む電極型ボイラーに基づく電力網周波数変調システムである。
【００３６】
本実施例では、前記電気供給制御モジュールは、入力された電圧を変圧した後にパワーコントロールボックス（６）に送り込む第一変圧器（３）と、前記第一変圧器（３）の両端に並列接続されて、オンにされると、入力された電圧を直接パワーコントロールボックス（６）に送り込む第一スイッチ（３−１）と、を含む。
【００３７】
本実施例では、前記熱量出力モジュールは、その一端が電極型ボイラーの出力熱量を受けて、他端が熱量を熱量供給配管網や発電所の熱エネルギーシステムに出力する。
【００３８】
本実施例では、前記周波数変調制御モジュールは、発電ユニットの一次周波数変調制御、発電ユニットの二次周波数変調制御、発電ユニットのＤＥＨ調節と自動利得制御（ＡＧＣ）のうちの少なくとも１種類の周波数変調操作を実行する。
【００３９】
本実施例では、前記電力網と発電所周波数変調サービス制御モジュールの一次周波数変調、二次周波数変調、自動利得制御（ＡＧＣ）、制御指令は直接電極型ボイラーのパワーコントロールボックス（６）に作用することができる。
【００４０】
本実施例では、前記電力網と発電所周波数変調サービス制御モジュールの中で制御指令が直接電極型ボイラーのパワーコントロールボックスに作用して、電極型ボイラーのパワーの高速な増減によって、ユニット発電機の出口での負荷を不変に維持した上で、全体の発電所の電力網への電気量が電力網周波数変調制御信号に伴って高速な応答と負荷の変化を行う。
【００４１】
本実施例では、前記電極型ボイラーのパワーの高速な増減が電極型ボイラーのパワーコントロールボックス（６）によるパワーの調節で実現したり、電極側ボイラーへの電力供給の電圧（２、３、４）の調節で実現したりすることができる。
【００４２】
本実施例では、前記電極型ボイラーのパワーの高速な増減について、最も速いレスポンスタイムはミリ秒レベルに達することができるが、普通のレスポンスタイムは３０Ｓ〜１分間であり、電極型ボイラーのパワー調整範囲は０％負荷〜１００％負荷である。
本実施例では、前記電極型ボイラーのタイプは、浸漬型、スプレー型、あるいは浸漬型とスプレー型の組み合せである。
【００４３】
本実施例では、前記電極型ボイラーの電気供給電圧範囲は３８０Ｖ〜１１０ｋＶである。
【００４４】
本実施例では、前記電極型ボイラーのパワーの範囲は３ＭＷ〜１００ＭＷである。
【００４５】
本実施例では、前記電極型ボイラーは電極型熱水ボイラーや電極型水蒸気ボイラーのいずれかである。
【００４６】
本実施例では、前記電極型ボイラーと熱量出力モジュールは、冬の熱供給季節に集中熱供給配管網と接続して、対外に熱と水蒸気を供給する。
【００４７】
本実施例では、前記電極型ボイラーと熱量出力モジュールは、非熱供給季節に火力発電所に対して、及び純水凝縮ユニットに対して、出力する熱水や水蒸気をパラメーターによって発電所の熱エネルギーシステムに送り込む。
【００４８】
本実施例では、前記発電所のすべてのユニットの周波数変調パワーの調節範囲は±１％〜±６％ＭＣＲで、ユニットが定格パワーでフル運転するように設定されて、±１％〜±６％ＭＣＲに対応するパワーの範囲を設けられた電極型ボイラーとユニットの連動によって周波数変調応答を行い、このとき、ユニットＡＧＣ応答周波数変調制御が電極型ボイラーのパワーの増減によって実現する。
【００４９】
本実施例では、電力網より発電所へのＡＧＣ制御指令の発電量ＰＡが発電所の実際的な発電量ＰＧより大きい場合、周波数変調制御モジュールが電極型ボイラーのパワーコントロールボックス（６）と共に作用して電極型ボイラーの電力消費パワー△ＰＢ＝ＡＧＣ指令発電量ＰＡー発電所の実際的な発電量ＰＧの差、即ち、△ＰＢ＝ＰＡ−ＰＧの値を減少させる。電力網より発電所へのＡＧＣ制御指令の発電量ＰＡが発電所の実際的な発電量ＰＧより小さい場合、周波数変調制御モジュールが電極型ボイラーのパワーコントロールボックス（６）と共に作用して電極型ボイラーの電力消費パワー△ＰＢ＝ＡＧＣ指令の発電量ＰＡと発電所の実際的な発電量ＰＧの差、即ち△ＰＢ＝ＰＧ−ＰＡの値を増加させる。
【００５０】
本実施例では、前記発電所のすべてのユニットの周波数変調パワーの調節範囲は±１％〜±６％ＭＣＲで、発電所に高速に負荷を下げることを求める電力網周波数変調指令について、電極型ボイラーをオンにして、そしてその電力を増加させることによって下向きの負荷調節指令を実現する。
【００５１】
発電所に高速に負荷を上げることを求める指令について、ＡＧＣがＤＥＨの連動によるバルブ開度の調節増加、ある高圧加熱器を切ること、ある低圧加熱器や凝結水を切ることなどユニットの一次周波数変調負荷手段のいずれと共に実現する。
【００５２】
本実施例では、前記電力網より発電所へのＡＧＣ制御指令の発電量ＰＡが発電所の実際的な発電量ＰＧより大きい場合、周波数変調制御モジュールがＤＥＨによるバルブ開度の調節増加、ある高圧加熱器を切ること、ある低圧加熱器や凝結水を切ることなどのユニットの一次周波数変調負荷手段のいずれと共に作用してユニットの発電量△Ｐ＝ＡＧＣ指令発電量ＰＡ−発電所の実際的な発電量ＰＧの差、即ち、△Ｐ＝ＰＡ−ＰＧの値を増加させる。電力網より発電所へのＡＧＣ制御指令の発電量ＰＡが発電所の実際的な発電量ＰＧより小さい場合、周波数変調制御モジュールが電極型ボイラーのパワーコントロールボックス（６）と共に作用して電極型ボイラーの電力消費パワー△ＰＢ＝ＡＧＣ指令の発電量ＰＡと発電所の実際的な発電量ＰＧの差、即ち△ＰＢ＝ＰＧ−ＰＡの値を投入する。
【００５３】
本実施例では、前記発電所の全てのユニットは電極型ボイラーの一台や数台と連動して電力網の周波数変調に応答する。
【００５４】
本実施例では、前記発電所の多数のユニットは電気供給回線の切替によって電極型ボイラーの一台や数台を共に使用して電力網の周波数変調に応答することができる。
本考案の有益な効果は、以下の通りである。
【００５５】
１）本考案は、電極型ボイラーの高速な応答と無段調節という特徴を利用して、電極型ボイラーの負荷パワーの高速な増減によって発電所の周波数変調に対する審査要求を満たす。
【００５６】
２）本考案は、通常のユニットが電力網の周波数変調要求を満たすために、ＤＥＨシステムの制御によってもたらされた蒸気タービンのバルブの頻繁な動作やボイラーの大量の高速負荷調整、石炭粉砕機の出力変化などのユニットの変動をなくして、ユニットの運転の安全性を増加して、ユニットの寿命を延長する。
【００５７】
３）本考案は、電極型ボイラーの負荷変動の最も速いレスポンスタイムが４ｍｓに達することを利用して、ユニットの周波数変調の応答速度を極めて大きく増え、火力発電のユニットを未来の更に多くの不安定な風力発電と太陽光発電の電力網の構造に適応させる。
実施例２
【００５８】
図３のように、本実施例は実施例１に記載の電極型ボイラーが周波数変調に関与するシステムの機構とほぼ同じであるが、違いとして、その中に電極型ボイラーへの電力供給がユニットで電圧を２２０ｋＶ〜５００ｋＶに上げた後に電線を接続して、それから降圧変圧器を経由して電圧を３８０Ｖ〜１１０ｋＶに下げた後に電極型ボイラーに電力を供給する。
実施例３
【００５９】
図４のように、本実施例は実施例１に記載の電極型ボイラーが周波数変調に関与するシステムの機構とほぼ同じである。その違いとして、その中に電極型ボイラーへの電力供給が工場用回線で電線を接続して、工場用回線の電圧が電極型ボイラーの電力供給に求められた電圧と一致する場合、直接電気スイッチを経由して電線を接続するが、電圧が異なる場合、変圧器を経由して電圧を３８０Ｖ〜１１０ｋＶに調整した後に電極型ボイラーに電力を供給する。
実施例４
【００６０】
本実施例の電極型ボイラーへの電力供給方式は、上記３つの実施例のいかなる方式も採用することができるが、上記３つの実施例との主な違いとして、電極型ボイラーで加熱した熱水が直接集中熱供給配管網に送り込まれて、電極型ボイラーで加熱したのが水蒸気の場合、直接外に水蒸気を供給する。
実施例５
【００６１】
本実施例の電極型ボイラーへの電力供給方式は、上記３つの実施例のいかなる方式も採用することができるが、上記３つの実施例との主な違いとして、電極型ボイラーで加熱した熱水がそのパラメーターによって発電所の熱エネルギーシステムの適切なところに送り込まれて、電極型ボイラーで加熱したのが水蒸気の場合、水蒸気のパラメーターによって発電所の熱エネルギーシステムの適切なところに送り込まれる
【００６２】
具体的に好ましい実施例を参考にして本考案を説明したが、本分野の技術者は、請求項に記載の範囲を逸脱せず、形式と細い点で各種の修正を行うことができることを理解することができる。以上、本考案の実施例を結び付けて詳しく説明をしたが、決して本考案に対する制限ではない。本考案の技術の本質による上記の実施例に対するいかなる簡単な修正は依然として本考案の技術案の範囲に属する。
【符号の説明】
【００６３】
１．昇圧変圧器
２．降圧変圧器
２−１．スイッチ
３．変圧器
３−１スイッチ
４．変圧器
４−１．スイッチ
５．電極型ボイラー
６．電極型ボイラーコントロールボックス
７．電極型ボイラーの一次熱交換器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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