The dual-axis gas turbine equipment has a dual-axis gas turbine (10), an induction motor (22), a secondary battery (23), a first frequency converter (24) to control the receiving and sending of electric power between the external system (1) and the induction motor (22), and a second frequency to control the charging and releasing of electric power between the secondary battery (23) and the external system (1). Converter (25). The first control unit (55) of the control device (50) transmits and receives electricity between the induction motor (22) and the external system (1) through the first frequency converter (24) when the output change rate is required to be larger than the maximum output change rate. The second control unit (56) charges and discharges the secondary battery (23) through the second frequency converter (25) when the power received and received by the induction motor (22) becomes the maximum allowable power.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】双轴燃气轮机发电设备及其控制方法
本专利技术涉及具备双轴燃气轮机和通过双轴燃气轮机的驱动来进行发电的发电机的双轴燃气轮机发电设备及其控制方法。本申请基于2016年7月22日在日本提出申请的特愿2016-144230号而主张优先权，并将其内容援引于此。
技术介绍
作为双轴燃气轮机发电设备，例如有以下的专利文献1所记载的设备。该双轴燃气轮机发电设备具备双轴燃气轮机、发电机、起动电动机、二次电池、对起动电动机与外部系统之间的电力的收发进行控制的第一频率转换器、以及对二次电池与外部系统之间的电力的充放进行控制的第二频率转换器。双轴燃气轮机具备对空气进行压缩来生成压缩空气的压缩机、使燃料在压缩空气中燃烧来生成燃烧气体的燃烧器、通过燃烧气体来驱动的高压涡轮、以及通过从高压涡轮排出的废气来驱动的低压涡轮。高压涡轮的转子、压缩机转子及起动电动机的转子彼此机械地连结。另外，低压涡轮的转子与发电机的转子彼此机械地连结。但是，高压涡轮的转子与低压涡轮的转子没有机械地连结。在针对双轴燃气轮机发电设备的要求输出急剧地增加的情况下，即便是增加向燃烧器供给的燃料的流量来提高发电机的输出，也存在...
【技术保护点】
1.一种双轴燃气轮机发电设备，其具备：压缩机，其具有压缩机转子，通过所述压缩机转子的旋转来对空气进行压缩而生成压缩空气；燃烧器，其使燃料在所述压缩空气中燃烧而生成燃烧气体；燃料调节阀，其调节向所述燃烧器供给的所述燃料的流量；高压涡轮，其具有与所述压缩机转子机械地连结的高压涡轮转子，所述高压涡轮转子利用所述燃烧气体进行旋转；低压涡轮，其具有不与所述高压涡轮转子连结的低压涡轮转子，所述低压涡轮转子利用从所述高压涡轮排出的所述燃烧气体进行旋转；发电机，其通过所述低压涡轮转子的旋转进行发电，与流动有交流电的外部系统电连接；感应电动机，其与所述压缩机转子机械地连结，并且以与所述发电机...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.22 JP 2016-1442301.一种双轴燃气轮机发电设备，其具备：压缩机，其具有压缩机转子，通过所述压缩机转子的旋转来对空气进行压缩而生成压缩空气；燃烧器，其使燃料在所述压缩空气中燃烧而生成燃烧气体；燃料调节阀，其调节向所述燃烧器供给的所述燃料的流量；高压涡轮，其具有与所述压缩机转子机械地连结的高压涡轮转子，所述高压涡轮转子利用所述燃烧气体进行旋转；低压涡轮，其具有不与所述高压涡轮转子连结的低压涡轮转子，所述低压涡轮转子利用从所述高压涡轮排出的所述燃烧气体进行旋转；发电机，其通过所述低压涡轮转子的旋转进行发电，与流动有交流电的外部系统电连接；感应电动机，其与所述压缩机转子机械地连结，并且以与所述发电机并联的方式与所述外部系统电连接；第一频率转换器，其以电连接关系设置在所述感应电动机与所述外部系统之间，对所述感应电动机与所述外部系统之间的电力的收发进行控制，并且在将来自所述感应电动机的电力向外部系统侧发送时，将来自所述感应电动机的电力的频率转换为所述外部系统的频率，在接收来自所述外部系统侧的电力并向所述感应电动机供给时，将来自所述外部系统的电力的频率转换为所述感应电动机的频率；二次电池，其以与所述发电机及所述感应电动机并联的方式与所述外部系统电连接；第二频率转换器，其以电连接关系设置在所述二次电池与所述外部系统之间，对所述二次电池的充放电进行控制，并且在使来自所述二次电池的直流电向所述外部系统放出时，将来自所述二次电池的直流电转换为与所述外部系统的频率相符的交流电，在使来自所述外部系统的交流电向所述二次电池充入时，将所述外部系统的交流电转换为直流电；以及控制装置，其对所述燃料调节阀、所述第一频率转换器及第二频率转换器进行控制，所述控制装置具有：接收部，其从外部接收要求输出；第一判断部，其判断所述要求输出的每单位时间的变化量即要求输出变化率的绝对值是否比发电机输出的每单位时间的最大变化量即最大输出变化率的绝对值大；第二判断部，其在由所述第一判断部判断为所述要求输出变化率的绝对值比所述最大输出变化率的绝对值大之后，判断是否满足预先设定的条件；燃料控制部，其根据所述要求输出的变化来控制所述燃料调节阀的开度，在由所述第一判断部判断为所述要求输出变化率的绝对值比所述最大输出变化率的绝对值大时，以使所述发电机的输出以所述最大输出变化率进行变化的方式控制所述燃料调节阀的开度；第一控制部，其在由所述第一判断部判断为所述要求输出变化率的绝对值比所述最大输出变化率的绝对值大时，通过所述第一频率转换器使所述感应电动机与所述外部系统之间进行收发电；第二控制部，其在由所述第二判断部判断为满足所述预先设定的条件时，在使所述感应电动机发送电力的情况下，通过所述第二频率转换器来使所述二次电池放电，在使所述感应电动机接收电力的情况下，通过所述第二频率转换器向所述二次电池充电，所述预先设定的条件是：所述感应电动机收发的电力成为相对于所述感应电动机设定的最大允许电力；或者所述压缩机转子的转速成为比所述压缩机的允许转速范围窄的切换转速范围内的界限。2.根据权利要求1所述的双轴燃气轮机发电设备，其中，所述第一控制部在由所述第一判断部判断为所述要求输出变化率的绝对值比所述最大输出变化率的绝对值大之后到由所述第二判断部判断为满足所述预先设定的条件的期间，通过所述第一频率转换器使相对于所述感应电动机的收发电量增加，在由所述第二判断部判断为满足所述预先设定的条件时，通过所述第一频率转换器使相对于所述感应电动机的收发电量减少。3.根据权利要求1或2所述的双轴燃气轮机发电设备，其中，所述控制装置具有第三判断部，该第三判断部对所述压缩机转子的转速是否达到所述允许转速范围内的界限进行判断，所述第一控制部在通过所述第一频率转换器使所述感应电动机开始进行收发电之后，在由所述第三判断部判断为所述压缩机转子的转速达到所述允许转速范围内的界限时，通过所述第一频率转换器使相对于所述感应电动机的收发电停止。4.根据权利要求1～3中任一项所述的双轴燃气轮机发电设备，其中，所述控制装置具有：第四判断部，其在通过所述第一频率转换器使所述感应电动机开始进行收发电之后，判断所述压缩机的转速是否恢复到使所述感应电动机刚开始进行收发电之前的转速；以及第五判断部，其在通过所述第一频率转换器使所述感应电动机开始进行收发电之后，在由所述第四判断部判断为所述压缩机的转速恢复到使所述感应电动机刚开始进行收发电之前的转速之前，在所述接收部接收新的要求输出且由所述第一判断部判断为所述新的要求输出的所述要求输出变化率的绝对值比所述最大输出变化率的绝对值大之后，判断先前的要求输出的要求输出变化率的正负与所述新的要求输出的要求输出变化率的正负是否相反，在由所述第五判断部判断为所述先前的要求输出的要求输出变化率的正负与所述新的要求输出的要求输出变化率的正负相同的情况下，所述燃料控制部以使所述发电机的输出与所述新的要求输出相应地以所述最大输出变化率进行变化的方式控制所述燃料调节阀的开度，所述第一控制部在与所述先前的要求输出相应地使所述感应电动机与所述外部系统之间进行收发电的情况下，通过所述第一频率转换器使与所述先前的要求输出相应的所述感应电动机与所述外部系统之间的收发电继续或者使所述收发电停止，所述第二控制部在与所述先前的要求输出相应地使所述二次电池进行充放电的情况下，通过所述第二频率转换器使与所述先前的要求输出相应的所述二次电池的充放电继续或者使所述充放电停止。5.根据权利要求4所述的双轴燃气轮机发电设备，其中，在由所述第五判断部判断为所述先前的要求输出的要求输出变化率的正负与所述新的要求输出的要求输出变化率的正负相反的情况下，所述燃料控制部以使所述发电机的输出与所述新的要求输出相应地以所述最大输出变化率进行变化的方式控制所述燃料调节阀的开度，所述第一控制部通过所述第一频率转换器与所述新的要求输出相应地使所述感应电动机与所述外部系统之间开始进行收发电，所述第二控制部在由所述第二判断部判断为满足所述预先设定的条件时，在使所述感应电动机发送电力的情况下，通过所述第二频率转换器使所述二次电池放电，在使所述感应电动机接收电力的情况下，通过所述第二频率转换器向所述二次电池充电。6.根据权利要求1～5中任一项所述的双轴燃气轮机发电设备，其中，所述控制装置具有：充电率推定部，其推定所述二次电池的充电率；以及第六判断部，其判断由所述充电率推定部推定出的所述二次电池的充电率是否低于比基准充电率低的设定低充电率，以及判断由所述充电率推定部推定出的所述二次电池的充电率是否高于比所述基准充电率高的设定高充电率，所述第二控制部在由所述第六判断部判断为所述二次电池的充电率低于所述设定低充电率且由所述第一判断部判断为负的所述要求输出变化率比负的所述最大输出变化率大时，通过所述第二频率转换器向所述二次电池充电，在由所述第六判断部判断为所述二次电池的充电率高于所述设定高充电率且由所述第一判断部判断为正的所述要求输出变化率比正的所述最大输出变化率小时，通过所述第二频率转换器使所述二次电池放电。7.根据权利要求6所述的双轴燃气轮机发电设备，其中，所述接收部接收所述压缩机所吸入的空气的温度的预报，所述控制装置具有：第八判断部，其判断在预先设定的时间后所述压缩机所吸入的空气的预报温度是否高于比所述压缩机所吸入的空气的设计温度高的第一温度，以及判断在预先设定的时间后所述压缩机所吸入的空气的预报温度是否低于比所述设计温度低的第二温度；以及基准变更部，其在由所述第八判断部判断为在预先设定的时间后所述压缩机所吸入的空气的预报温度高于所述第一温度时，提高所述基准充电率，在由所述第八判断部判断为在预先设定的时间后所述压缩机所吸入的空气的预报温度低于所述第二温度时，降低所述基准充电率。8.根据权利要求6或7所述的双轴燃气轮机发电设备，其中，所述第六判断部判断由所述充电率推定部推定出的所述二次电池的充电率是否比所述设定低充电率高，以及判断由所述充电率推定部推定出的所述二次电池的充电率是否比所述设定高充电率低，所述控制装置具有：第九判断部，其判断所述要求输出是否低于比所述发电机的额定输出低的设定低输出，以及判断所述要求输出是否高于比所述额定输出低且比所述设定低输出高的设定高输出，在由所述第九判断部判断为所述要求输出比所...
【专利技术属性】
技术研发人员：永渊尚之，森元敏光，高桥一雄，堤淳史，
申请(专利权)人：三菱日立电力系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP
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