具有互连功率产生的负载分担制造技术

本发明专利技术题为“具有互连功率产生的负载分担”。本发明专利技术公开了提供负载分担的系统和方法，用于在不同的负载分担场景下维持一组电力发电机的稳定运行。通过互连总线(170)，气体涡轮发电机(GTG)(102)的控制器(104)接收在作为电力网络的一部分的一组GTG(包括GTG(102))中产生的功率的指示，以及该电力网络的状态变化的指示。基于状态变化和产生功率，GTG(102)的控制器(104)确定由该电力网络产生的功率是否将发生变化，以及是否将由GTG(102)产生新的功率电平。电平。电平。

【技术实现步骤摘要】
具有互连功率产生的负载分担

技术介绍

[0001]本文所公开的主题整体涉及一种用于功率产生系统中的负载分担的模块。具体地，该模块用于在不同的负载分担场景下维持一组电力发电机的稳定运行。
[0002]大型工业设施，诸如发电站、近海钻井平台和石油钻机，可以使用以并行构造运行的多台发电机以维持可靠的电力供应。为了确保功率产生系统的稳定性，使用负载分担在整个机组的发电机中均匀地分配和分担负载。可以使用集中控制器来管理负载分担和其他并行任务。然而，当集中控制器由于技术或环境问题(例如，极端天气事件)而离线时，并行任务可被抑制，从而导致发电机之间的负载分配不均匀和/或功率产生不稳定。

技术实现思路

[0003]下文阐述了本文所公开的特定实施方案的概述。应当理解，呈现这些方面仅仅是为了向读者提供这些特定实施方案的简要概述，并且这些方面并非旨在限制本公开的范围。实际上，本公开可以包括下文可能未阐述的多个方面。
[0004]在第一实施例中，提供了一种方法。根据该方法，气体涡轮发电机(GTG)的控制器通过互连总线接收另一GTG的状态的指示。基于另一GTG的状态，控制器确定将由GTG产生的功率电平并驱动GTG输出功率电平。
[0005]在第二实施例中，提供了一种存储指令的非暂态计算机可读介质。该指令在由一个或多个处理器执行时使得一个或多个处理器在气体涡轮发电机(GTG)的控制器处接收在作为电力网络的一部分的一组GTG(包括GTG)中产生的功率的指示。该指令还使得一个或多个处理器在控制器处接收电力网络中的开关的状态变化的指示，其中状态变化包括组GTG中的一个到电力网络的连接或电力网络到电网的连接的切换，并且指示通过互连总线接收，互连总线互连对应于组GTG的一组控制器。该指令还使得一个或多个处理器基于开关的状态和产生的功率来确定由电力网络产生的功率是否将发生变化。该指令还使得一个或多个处理器使用控制器至少部分地基于关于是否改变产生的功率的确定来驱动GTG。
[0006]在第三实施例中，提供了一种系统。该系统包括控制器，该控制器包括存储指令的存储器和用于执行该指令的处理器。该指令在由处理器执行时使得处理器控制包括一组GTG的电力网络中的气体涡轮发电机(GTG)中的功率产生。具体地，该指令在由处理器执行时使得处理器：接收组GTG中的另一GTG在另一GTG的最大功率产生阈值内的指示，其中指示通过互连总线接收，互连总线互连组GTG的控制器。该指令还使得处理器接收使GTG停机的命令，并且基于指示，防止GTG的停机并向操作员发送警告。
附图说明
[0007]当参考附图阅读以下详细描述时，将更好地理解本专利技术的这些和其他特征、方面和优点，附图中相同的符号在整个附图中表示相同的零件，其中：
[0008]图1示出了根据一实施方案提供的被构造成为负载供电的气体涡轮发动机的框图；
[0009]图2示出了根据一实施方案提供的描绘包括多台气体涡轮发电机的电网系统的框图，该多台气体涡轮发电机具有配备负载分担模块的控制器；
[0010]图3示出了根据一实施方案提供的可由图2所示的多台气体涡轮发电机使用的同步速度控制方法的频率相对于功率的曲线图；
[0011]图4示出了根据一实施方案提供的可由图2所述的多台气体涡轮发电机使用的下垂速度控制方法的频率相对于功率的曲线图；
[0012]图5示出了根据一实施方案提供的描绘在机组中的另一发电机在线或离线时图2所示的多台气体涡轮发电机中的一个上的负载分担过程的流程图；
[0013]图6示出了根据一实施方案提供的描绘在电开关改变状态时图2所示的多台气体涡轮发电机中的一个上的负载分担过程的流程图；并且
[0014]图7示出了根据一实施方案提供的描绘在可能发生潜在停机情况时图2所示的多台气体涡轮发电机中的一个上的负载分担过程的流程图。
具体实施方式
[0015]下面将描述一个或多个具体实施方案。为了提供这些实施方案的简明描述，可能未在说明书中描述实际实施方式的所有特征。应当理解，在任何此类实际实施方式的开发中，如在任何工程或设计项目中，必须作出许多特定于实施方式的决策以实现开发者的特定目标，诸如遵守系统相关和业务相关的约束，这些约束可能因实施方式而异。此外，应当理解，此类开发工作可能是复杂且耗时的，但是对于受益于本公开的普通技术人员来说仍然是设计、制作和制造的常规任务。
[0016]当介绍本公开的各种实施方案的元件时，冠词“一个”、“一种”、“该”和“所述”旨在意指存在元件中的一个或多个元件。术语“包括”、“包含”和“具有”旨在是包含性的，并且意味着可能存在除列出元件之外的附加元件。此外，以下讨论中的任何数值示例旨在是非限制性的，因此附加的数值、范围和百分比在所公开的实施方案的范围内。
[0017]功率产生系统用于将能量源转换成电力。能量源可以为液压能、煤炭、天然气、原油、核能、太阳能或风能。气体涡轮(也称为燃气涡轮)发电站使用天然气或液体燃料。气体涡轮发电机(GTG)具有操作灵活性。例如，气体涡轮是一种类型的内燃机，其被设计成快速满足功率需求的增加。
[0018]GTG中的主要部件包括上游旋转压缩机、燃烧器、与压缩机位于同一轴上的下游涡轮和发电机。气体涡轮是用于产生运动以转动发电机的发动机。气体涡轮是将天然气或液体燃料转换成旋转机械能的内燃机，其进一步驱动发电机以产生电能。更具体地，气体涡轮吸入空气，压缩吸入的空气，将空气与燃料混合，将空气
‑
燃料混合物分配到燃烧器中，其中空气
‑
燃料混合物的燃烧(由点燃触发)产生热的加压气体以使涡轮叶片旋转。涡轮叶片的旋转驱动连接(例如，经由轴)到涡轮叶片的发电机以将旋转能量转换成电力。
[0019]工业设施，诸如工厂、发电站、近海石油平台或钻机，可以使用以并行构造运行的多台GTG以维持可靠的电力供应水平。使用多台GTG的系统可以使GTG同步，其中GTG并行运行。作为同步的一部分，负载分担在整个机组的GTG中分配和分担负载(例如，成比例地/均匀地)。机组中的至少一些GTG可以具有与集中控制器(主控制器)通信的独立控制器。主控制器可以管理机组的并行任务(包括负载分担)。当主控制器由于技术/环境问题(例如，故
障诊断、维护或极端天气事件)而离线时，并行任务可以被切换到由现场操作员执行的手动操作(例如，使用配电盘构造)或切换到备用集中控制器(如果可用)。然而，使用手动操作或备份集中控制器可以增加操作复杂性，这可以导致效率降低和/或成本增加。
[0020]本文所讨论的主题涉及可以用于在不同的负载分担场景中维持一组GTG的稳定运行的负载分担模块。位于一个或多个GTG中的可重复使用且灵活的负载分担模块被构造成选择相应GTG的控制模式(诸如垂下模式或同步模式)。控制模式基于经由互连数据总线通过该组中GTG之间的通信分担的状态和/或其他相关信息。因此，当与集中控制器的通信失败时，可以省略用于诸如负载分担的并行任务的集中控制器或分级控制系统和/或可以继续操作。附加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种方法，包括：在气体涡轮发电机(GTG)(102)的控制器(104)处通过互连总线(170)接收另一GTG(122)的状态的指示；基于所述另一GTG(122)的所述状态，使用所述控制器(104)确定(410)将由所述GTG(102)产生的功率电平；以及使用所述控制器(104)驱动(412)所述GTG(102)输出所述功率电平。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述指示包括在阈值时间内通过所述互连总线(170)缺少来自所述另一GTG(122)的另一控制器(124)的更新。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述指示包括通过所述互连总线(170)来自所述另一GTG(122)的另一控制器(124)的消息。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述互连总线(170)包括用于所述控制器(104)的无线连接。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述状态包括所述另一GTG(122)的离线状态，并且所述功率电平低于初始功率电平。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述状态包括在线状态，并且所述功率电平高于初始功率电平。7.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括确定(402)所述GTG(102)的产生功率。8.根据权利要求7所述的方法，所述方法包括向所述互连总线(170)输出(404)所述产生功率。9.根据权利要求8所述的方法，所述方法包括在包括所述GTG(102)和所述另一GTG(122)的电力网络中检索(406)产生功率的已连接GT...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：