【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开整体涉及发电厂控制系统，并且更具体地，涉及一种系统，该系统在基本负荷下操作储备燃气涡轮(gt)系统并且使用基本负荷功率的一部分来：在电网功率需求允许时，操作制氢电解系统以供应用于注入到其他gt系统的氢燃料，或者在电网功率需求需要时，向电网供应功率。因此，可改善gt系统的效率、性能和/或排放和/或电网稳定性。
技术介绍
1、发电厂向广域电网供应电功率。在一些情况下，发电厂可包括特定站点处的多个燃气涡轮(gt)系统。为了高效地运行发电厂并获得gt系统的最长寿命，最好在全容量(称为“基本负荷”)或接近全容量下运行燃气涡轮。应当注意，基本负荷可排除被称为“初级控制储备”的一些次要储备，以自动地解决gt系统处的电网上的频率变化。稳定的电网要求向电网供应功率的发电厂所生成的功率总是匹配电功率需求，而不管需求的波动。因此，为了维持稳定的电网，通常需要发电厂维持一定量的附加容量或备用负荷(称为“旋转储备”)，以便在需要时可提供附加功率。gt系统的初级控制储备不能解决来自广域电网的功率需求波动。
2、为了解决需求波动，一个gt系统被指定为旋转储备或简单地储备gt系统并且不在基本负荷下运行。例如，储备gt系统可根据电网功率需求在50％至100％负荷下运行。因此，对于具有十个gt系统的发电厂，当不存在增加的需求时，发电厂可递送例如95％的容量，其中5％是旋转储备。以这种方式，当功率需求增加时，储备gt系统的储备容量(例如，高达50％)可被利用来快速地生成更多功率以维持电网的稳定性。
3、操作储备gt系统存在多个挑战。例如
技术实现思路
1、下文提到的所有方面、示例和特征能够以任何技术上可能的方式组合。
2、本公开的一个方面提供了一种系统，包括：第一gt系统，该第一gt系统操作性地联接到第一发电机以生成基本负荷功率，其中由该第一gt系统生成的该基本负荷功率的第一部分传输到由传输系统运营商(tso)控制的广域电网；第二gt系统，该第二gt系统操作性地联接到第二发电机以生成用于传输到该广域电网的功率；制氢电解槽，该制氢电解槽操作性地联接以将氢燃料递送到该第一gt系统和该第二gt系统中的一者或两者，该制氢电解槽被配置成由该第一gt系统生成的该基本负荷功率的第二部分或从该广域电网返回的功率选择性地供电；和控制器，该控制器被配置成：响应于来自该tso的功率需求不超过阈值，指导将由该第一gt系统生成的该基本负荷功率的该第二部分传输到该制氢电解槽以生成用于该第一gt系统和该第二gt系统中的一者或两者的氢燃料；并且响应于来自该tso的该功率需求超过该阈值，指导将由该第一gt系统生成的该基本负荷功率的第三部分传输到该广域电网。
3、本公开的另一个方面包括前述方面中的任一方面，并且还包括：多个第三gt系统，这些多个第三gt系统与该第一gt系统协同定位，每个第三gt系统操作性地联接到第三发电机以生成用于传输到该广域电网的基本负荷功率。
4、本公开的另一个方面包括前述方面中的任一方面，并且该第二gt系统是该多个第三gt系统中的至少一个第三gt系统。
5、本公开的另一个方面包括前述方面中的任一方面，并且该第一发电机、该第二发电机和该三发电机中的至少两个发电机是相同发电机。
6、本公开的另一个方面包括前述方面中的任一方面，并且该制氢电解槽和该第二gt系统位于与该第一gt系统不同的地理位置处。
7、本公开的另一个方面包括前述方面中的任一方面，并且由该第一gt系统生成的该基本负荷功率的该第三部分作为初级控制储备由该第一gt系统的调节器维持。
8、本公开的另一个方面包括前述方面中的任一方面，并且由该第一gt系统生成的该基本负荷功率的该第二部分直接传输到该制氢电解槽以生成用于该第一gt系统和该第二gt系统中的该一者或两者的氢燃料，而不经过该广域电网。
9、本公开的另一个方面包括前述方面中的任一方面，并且该控制器定位在该广域电网的该tso处。
10、本公开的另一个方面包括前述方面中的任一方面，其中由该第一gt系统生成的该基本负荷功率的该第三部分传输到该广域电网，并且来自该广域电网的功率传输到该制氢电解槽以生成用于该第二gt系统的氢燃料。
11、本公开的另一个方面包括前述方面中的任一方面，并且响应于该控制器指导将由该第一gt系统生成的该基本负荷功率的该第三部分传输到该广域电网，该控制器至少调整该第二gt系统的非氢燃料流速以维持该第二gt系统的输出。
12、本公开的一个方面提供了一种系统，包括：第一gt系统，该第一gt系统操作性地联接到第一发电机以生成基本负荷功率，其中该基本负荷功率传输到由传输系统运营商(tso)控制的广域电网；第二gt系统，该第二gt系统操作性地联接到第二发电机以生成用于传输到该广域电网的功率；制氢电解槽，该制氢电解槽被配置成由来自该广域电网的功率选择性地供电，该制氢电解槽操作性地联接以将氢燃料递送到该第二gt系统；和控制器，该控制器被配置成：响应于来自该广域电网的过量功率超过阈值，增加从该广域电网到该制氢电解槽的功率以增加为该第二gt系统生成的氢燃料；以及响应于来自该广域电网的过量功率不超过阈值，减小从该广域电网到该制氢电解槽的功率以减少为该第二gt系统生成的氢燃料。
13、本公开的另一个方面包括前述方面中的任一方面，并且还包括：多个第三gt系统，这些多个第三gt系统与该第一gt系统协同定位，每个第三gt系统操作性地联接到第三发电机以生成用于传输到该广域电网的基本负荷功率。
14、本公开的另一个方面包括前述方面中的任一方面，并且该第二gt系统是该多个第三gt系统中的至少一个第三gt系统。
15、本公开的另一个方面包括前述方面中的任一方面，并且该制氢电解槽和该第二gt系统位于与该第一gt系统不同的地理位置处。
16、本公开的另一个方面包括前述方面中的任一方面，并且响应于该控制器指导将中止从该广域电网到该制氢电解槽的功率传输，该控制器至少调整该第二gt系统的非氢燃料流速以维持该第二gt系统的输出。
17、本公开的另一个方面包括前述方面中的任一方面，并且该控制器定位在该广域电网的该tso处。
18、本公开的一个方面提供了一种方法，包括：将由联接到第一发电机的第一gt系统生成的基本负荷功率的第一部分传输到由传输系统运营商(tso)控制的广域电网；响应于来自该广域电网的功率需求不超过阈值，将由该第一gt系统生成的该基本负荷功率的第二部分传输到制氢电解槽，该制氢电解槽操作性地联接以将氢燃料递送到第二gt系统，该第二gt系统操作性地联接到第二发电机以生成功率；以及响应于本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种系统，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的系统，所述系统还包括：多个第三GT系统，所述多个第三GT系统与所述第一GT系统协同定位，每个第三GT系统操作性地联接到第三发电机以生成用于传输到所述广域电网的基本负荷功率。
3.根据权利要求2所述的系统，其中所述第二GT系统是所述多个第三GT系统中的至少一个第三GT系统。
4.根据权利要求3所述的系统，其中所述第一发电机、所述第二发电机和所述第三发电机中的至少两个发电机是相同发电机。
5.根据权利要求2所述的系统，其中所述制氢电解槽和所述第二GT系统位于与所述第一GT系统不同的地理位置处。
6.根据权利要求1所述的系统，其中由所述第一GT系统生成的所述基本负荷功率的第四部分作为初级控制储备由所述第一GT系统的调节器维持。
7.根据权利要求1所述的系统，其中由所述第一GT系统生成的所述基本负荷功率的所述第二部分直接传输到所述制氢电解槽以生成用于所述第一GT系统和所述第二GT系统中的所述一者或两者的氢燃料，而不经过所述广域电网。
8.根据权利要求1
9.根据权利要求8所述的系统，其中由所述第一GT系统生成的所述基本负荷功率的所述第三部分传输到所述广域电网，并且来自所述广域电网的功率传输到所述制氢电解槽以生成用于所述第一GT系统和所述第二GT系统中的所述一者或两者的氢燃料。
10.根据权利要求1所述的系统，其中响应于所述控制器指导将由所述第一GT系统生成的所述基本负荷功率的所述第三部分传输到所述广域电网，所述控制器至少调整所述第二GT系统的非氢燃料流速以维持所述第二GT系统的输出。
11.一种系统，所述系统包括：
12.根据权利要求11所述的系统，所述系统还包括：多个第三GT系统，所述多个第三GT系统与所述第一GT系统协同定位，每个第三GT系统操作性地联接到第三发电机以生成用于传输到所述广域电网的基本负荷功率。
13.根据权利要求12所述的系统，其中所述第二GT系统是所述多个第三GT系统中的至少一个第三GT系统。
14.根据权利要求11所述的系统，其中所述制氢电解槽和所述第二GT系统位于与所述第一GT系统不同的地理位置处。
15.根据权利要求11所述的系统，其中响应于所述控制器减小从所述广域电网到所述制氢电解槽的功率，所述控制器至少调整所述第二GT系统的非氢燃料流速以维持所述第二GT系统的输出。
16.根据权利要求11所述的系统，其中所述控制器位于所述广域电网的传输服务运营商(TSO)处。
17.一种方法，所述方法包括：
18.根据权利要求17所述的方法，所述方法还包括：将由操作性地联接到第三发电机的多个第三GT系统生成的基本负荷功率传输到所述广域电网，其中所述多个第三GT系统与所述第一GT系统协同定位，并且其中所述第二GT系统是所述多个第三GT系统中的至少一个第三GT系统。
19.根据权利要求17所述的方法，其中所述制氢电解槽和所述第二GT系统位于与所述第一GT系统不同的地理位置处。
20.根据权利要求17所述的方法，其中响应于将由所述第一GT系统生成的所述基本负荷功率的所述第三部分传输到所述广域电网，至少调整所述第二GT系统的非氢燃料流速以维持所述第二GT系统的输出。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种系统，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的系统，所述系统还包括：多个第三gt系统，所述多个第三gt系统与所述第一gt系统协同定位，每个第三gt系统操作性地联接到第三发电机以生成用于传输到所述广域电网的基本负荷功率。
3.根据权利要求2所述的系统，其中所述第二gt系统是所述多个第三gt系统中的至少一个第三gt系统。
4.根据权利要求3所述的系统，其中所述第一发电机、所述第二发电机和所述第三发电机中的至少两个发电机是相同发电机。
5.根据权利要求2所述的系统，其中所述制氢电解槽和所述第二gt系统位于与所述第一gt系统不同的地理位置处。
6.根据权利要求1所述的系统，其中由所述第一gt系统生成的所述基本负荷功率的第四部分作为初级控制储备由所述第一gt系统的调节器维持。
7.根据权利要求1所述的系统，其中由所述第一gt系统生成的所述基本负荷功率的所述第二部分直接传输到所述制氢电解槽以生成用于所述第一gt系统和所述第二gt系统中的所述一者或两者的氢燃料，而不经过所述广域电网。
8.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器位于所述广域电网的所述tso处。
9.根据权利要求8所述的系统，其中由所述第一gt系统生成的所述基本负荷功率的所述第三部分传输到所述广域电网，并且来自所述广域电网的功率传输到所述制氢电解槽以生成用于所述第一gt系统和所述第二gt系统中的所述一者或两者的氢燃料。
10.根据权利要求1所述的系统，其中响应于所述控制器指导将由所述第一gt系统生成的所述基本负荷功率的所述第三部分传输到所述广域电网，所述控制器至少调整所述第二gt系统的非...
【专利技术属性】
技术研发人员：巴哈·马哈茂德·苏莱曼，哈特姆·塞利姆，马吉德·桑马克，A·E·达乌德，A·A·哈利迪，
申请(专利权)人：通用电气技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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