本发明专利技术用于控制发电的系统和装置，提供一种用于控制发电的系统和装置。例如，这种系统可包括发电机控制器(50)。控制器(50)可包括滤波器组件(204)、频率响应计划组件(206)和速率限制器组件(208)。滤波器组件(204)可接收电力网频率信号(202)，以及可在频率信号(202)在频带之外时输出频率信号(202)。频率响应计划组件(206)可使用滤波的频率信号(202)来确定最终目标功率贡献，最终目标功率贡献表示发电机(46)在主频率响应中应当提供的功率贡献的最终量。速率限制器组件(208)可确定随着时间的过去而改变的且逼近最终目标功率贡献的即时目标功率贡献信号(210)。因而，控制器(50)可控制对电力网频率干扰的主频率响应的逼近速率和/或到达时间等。
【技术实现步骤摘要】
本文公开的主题大体涉及发电单元，并且更具体而言，涉及用于控制发电机的系统和装置。
技术介绍
发电单元大体以标称频率(例如，50 Hz或60 Hz)对电力网提供交流电。但是，有时，电力网频率可变得被干扰，并且可不同于标称频率。例如，当出乎意料地增加发电单元或者从电力网移除发电单元时，或者当连接到电力网上的负荷出乎意料地增加或下降时，可发生这样的频率干扰。为了保持电力网稳定性，发电单元可通过相应地增加或减少功率输出来响应频率干扰。例如，如果电力网频率的变化超过称为静带频率的阈值(例如，最小频率变化)，单独的发电单元可执行主频率响应，从而与频率的变化成比例地增加或减少每个发电单元所产生的功率量。由于不同的发电单元可具有不同的容量和特性，所以一些发·电单元可响应于频率变化而迅速地改变输出功率，而其它发电单元则可更加缓慢地响应。另外，虽然可针对频率响应来控制发电单元的最终目标功率贡献，但是功率输送时间、速率和形状可能不受控制。另外，为了保持电力网的稳定性，可对一些电网操作员进行管制，以响应于电力网频率干扰而随着时间的过去提供特定的功率输出，这可排除使用提供不匹配规章的主频率响应的发电单元。
技术实现思路
下面对在范围上与原本要求权利保护的专利技术相称的某些实施例进行概述。这些实施例无意于限制要求权利保护的专利技术的范围，而是更确切地，这些实施例仅意在提供本专利技术的可能形式的简要概述。实际上，本专利技术可包括可能类似于或不同于下面阐述的实施例的多种形式。在第一实施例中，一种发电机控制器包括滤波器组件，该滤波器组件配置成接收电力网频率信号，以及当频率信号在频带之外时输出频率信号。控制器还包括配置成至少部分地基于滤波的频率信号来确定最终目标功率贡献的频率响应计划组件。最终目标功率贡献表示发电机在主频率响应中应当提供的功率贡献的最终量。控制器包括配置成确定即时目标功率贡献信号的柔性速率限制器组件，即时目标功率贡献信号随着时间的过去而改变，并且至少部分地基于速率限制计划来逼近最终目标功率贡献。即时目标功率贡献信号配置成导致发电机使由发电机输出的功率增加或减少对应于即时目标功率贡献信号的量。在第二实施例中，一种系统包括配置成产生扭矩的燃气涡轮和耦接到燃气涡轮的发电机。发电机配置成基于扭矩来对电力网提供功率。系统还包括与燃气涡轮相关联的控制器。控制器配置成至少部分地基于多个即时目标功率贡献信号中的一个来使燃气涡轮改变扭矩，以作为对电力网上的频率信号的主频率响应。控制器包括一个或多个频率滤波器，其配置成接收频率信号，以及当频率信号在频带之外时输出频率信号。控制器还包括各自配置成接收频率信号以及输出相应的最终目标功率贡献信号的一个或多个频率响应计划组件。每个最终目标功率贡献信号表示发电机在主频率响应中应当提供的功率贡献的最终量。控制器包括一个或多个速率限制器组件，速率限制器组件各自分别配置成接收相应的最终目标功率贡献信号，以及至少部分地基于速率限制计划来确定多个即时目标功率贡献信号中的一个。多个即时目标功率贡献信号中的每个配置成导致发电机使由发电机输出的功率增加或减少到即时目标功率贡献信号指示的水平。在第三实施例中，一种制造品，包括其上编码有处理器可执行的指令的一个或多个有形的、机器可读介质。指令包括用以接收电力网频率信号的指令，以及用以通过确定电力网频率信号何时高于或低于电力网的标称频率周围的静带来确定何时发生频率干扰的指令。指令还包括用以在发生频率干扰时至少部分地基于电力网的标称频率和电力网频率信号之间的差异来确定最终目标功率贡献的指令。最终目标功率贡献表示与发电机对频率干扰的主频率响应相关联的功率贡献的最终量。指令包括用以在发生频率响应时至少部分地基于最终目标功率贡献和自发生频率干扰以来的时间来确定即时目标功率贡献信号的指令。即时目标功率贡献表示与发电机对频率干扰的主频率响应相关联的功率贡献的即时量。用以确定最终目标功率贡献或即时目标功率贡献或两者的指令配置成至少部分地基于当前时间、当前日期、电力网频率信号、发电机的当前输出功率、操作员偏好、操作规范、与电力网相关联的准则或规章或其一些组合而改变。附图说明当参照附图来阅读以下详细描述时，本专利技术的这些和其它特征、方面与优点将变得更好理解，其中，相同符号在整个图中表示相同部件，其中 图I是电系统的实施例的框图，在该电系统中，发电单元可包括柔性频率控制器； 图2是包括柔性频率控制器的涡轮发电机系统的实施例的框 图3是柔性频率控制器的实施例的示意 图4是描述了柔性频率控制器所使用的控制系统的实施例的流程 图5是柔性频率控制器的频率响应计划的实施例的示 图6是柔性频率控制器的速率限制计划的实施例的示 图7是柔性频率控制器的速率限制计划的另一个实施例的示图；以及 图8是柔性频率控制器所使用的控制系统的另一个实施例的流程图。具体实施例方式下面将对本专利技术的一个或多个具体实施例进行描述。为了致力于提供对这些实施例的简明描述，可能不会在说明书中对实际实现的所有特征进行描述。应当意识到，当例如在任何工程或设计项目中开发任何这种实际实现时，必须作出许多对实现而言专有的决定来实现开发者的具体目标，例如符合与系统有关及与商业有关的约束，开发人员的具体目标可根据不同的实现而彼此有所改变。此外，应当意识到，这种开发尝试可能是复杂和耗时的，但尽管如此，对受益于本公开的普通技术人员来说，这种开发工作将是设计、生产和制造的例行任务。当介绍本专利技术的多种实施例的元件时，冠词“一”、“该”和“所述”意在表示存在一个或多个该元件。用语“包括”、“包含”和“具有”意在为包括性的，并且表示除了列出的元件之外，可存在额外的元件。目前的实施例涉及响应于电力网频率信号的变化来控制发电机。特别地，下面公开的实施例可涉及控制发电机输出功率的逼近速率和/或到达时间，而非仅控制目标最终输出功率。这些实施例可涉及控制任何合适的发电机。一些实施例特别适用于控制低惯性的发电机(诸如航空改型涡轮发电机)的频率响应，低惯性的发电机可相对易受电力网上的频率干扰的影响，但是低惯性的发电机也可能能够相对迅速地响应这样的干扰。如本文所用，用语“柔性频率控制器”将指能在频率响应序列期间控制输出功率的逼近速率和/或到达时间的发电机控制器。当在电力网上发生频率干扰，从而导致电力网的频率不同于标称频率(例如，典型地50 Hz或60 Hz)时，这种柔性频率控制器可导致发电机以受控制的方式提供输出功率。具体地，当相对于标称频率的偏差超过称为静带的最小阈值时，柔性频率控制器可开始主频率响应，以试图使电力网稳定。主频率响应可根据受控制的逼近速率和/或到达时间来增加或减少发电机的输出功率。在主频率响应之后，典型地寿命较长的辅助频率响应可涉及在电力网频率稳定时维持某个输出功率达一段时间。本公开将集中在主频率响应上。特别地，柔性频率控制器可使用频率响应计划、速率限制计划和/或功率需求控制-误差来控制发电机的主频率响应。频率响应计划可依赖于频率偏差量来规定最终目标功率贡献。这个最终目标功率贡献表示发电机在主频率响应中最终应当提供的总的功率贡献增加或减少的量。但是，因为发电机不会立即提供所有的功率贡献，所述也许不能单独基于最终目标功率贡献来控制发电机。更确切地，在已本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于发电机(46)的控制器(50)，包括：滤波器组件(204)，其配置成接收电力网频率信号(202)，以及当所述频率信号(202)在频带之外时输出所述频率信号(202)；频率响应计划组件(206)，其配置成至少部分地基于所滤波的频率信号(202)来确定最终目标功率贡献，其中，所述最终目标功率贡献表示所述发电机(46)应当在主频率响应中提供的功率贡献的最终量；以及柔性速率限制器组件(208)，其配置成确定和提供即时目标功率贡献信号(210)，所述即时目标功率贡献信号(210)会随着时间的过去而改变，并且至少部分地基于速率限制计划来逼近所述最终目标功率贡献，其中，所述即时目标功率贡献信号配置成导致所述发电机(46)使由所述发电机(46)输出的功率增加或减少对应于所述即时目标功率贡献信号的量。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：MJ库穆拉，R弗雷德尔，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：
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