燃气轮机发电设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力系统中的与自然波动型发电设备一起构成局部系统的燃气轮机发电设备。
【背景技术】
[0002]电力系统具备发电设备、变电设备、开闭设备以及负荷，是用于将各发电设备的发电电力向负荷传输的电力设备网。虽然构成电力系统的发电设备与发电的能量源相应地存在各种发电设备，但是，预想即使在其中，利用了风力、太阳光、地热、生物量等可再生的能量的发电设备(自然波动型发电设备)的比例今后也大幅增加。自然波动型发电设备由于容易成为使电力系统不稳定的重要原因，所以，有必要进行用于保证电力系统的供给电力的品质的各种研宄。
[0003]例如，作为谋求实现在由于自然波动型电源而产生不定期电力时的电力系统的稳定运行的技术，公开了局部系统的控制方法，所述局部系统是将风力发电机以及太阳光发电机(自然波动型电源)、燃气/柴油发电机(低环境适应性电源机器)和燃气轮机发电机(高环境适应性电源机器)作为电源机器使之联系，且将广域小电力负荷(例如，住宅)和集中电力负荷(例如，办公楼)作为热电负荷而使之联系而得到的(专利第4053965号公报)。该控制方法如下，即，在需要电力量超过由风力发电机和太阳光发电机产生的电力后，使燃气/柴油发电机和燃气轮机发电机起动，首先由燃气/柴油发电机补充电力，接着，向由燃气轮机发电机产生的电力转移，进而，在需要电力量增加后，将开闭器关闭，从母线接受电力的供给，使燃气轮机发电机运转，以便与热负荷需要均衡，从排热回收装置向热输送设备供给热。
[0004]另外，在自然波动型发电设备存在于电力系统内的情况下，若产生瞬时电压降低等系统扰动，则存在自然波动型发电设备一起解列的可能性，但是，这种现象在自然波动型发电设备在比以前更普及时，能够成为相对于电力系统的稳定运行的大的技术问题。为此，可以认为，作为自然波动型发电设备的系统联系要件，要求不会因瞬时电压降低等系统扰动而引起一起解列的能力(Fault-Ride-Through能力)的事例逐渐增加。
[0005]作为与这点相关的技术，有谋求提供一种能够抑制在系统故障时引起的加速失步、电力不稳定化，连续稳定地供给电力的风力发电系统的技术(日本特开2005 - 51867号公报)。该风力发电系统具备从因风力而产生的旋转力进行发电的感应机型风力发电机、检测其旋转速度和电压的装置、与感应机型风力发电机并联地连接，在必要时，能够调整无效电力的交流励磁型发电机、在检测装置检测到旋转速度或者电压异常时，进行交流励磁型发电机的二次励磁控制的装置，在异常时向感应机型风力发电机注入无效电力，进行感应机型风力发电机的旋转速度以及电压的稳定化控制。
[0006]在先技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:专利第4053965号公报
[0009]专利文献2:日本特开2005 - 51867号公报
【发明内容】
[0010]发明要解决的技术问题
[0011]在上述那样的背景下，作为与电力系统相联系的局部的系统(局部系统)，有通过在利用可再生能量的自然波动型发电设备(例如，具有风力发电机、太阳光发电机等的发电设备)组合负荷追随性优异的燃气轮机发电设备来谋求保证电力品质的局部系统。
[0012]在这种局部系统所联系的电力系统中，在产生无予期的瞬时电压降低等事故的情况下，从保证电力系统的电力品质的观点出发，不仅要求避免上述的自然波动型发电设备的一起解列，还要求不将燃气轮机发电设备解列，继续进行运转。
[0013]本发明的目的是提供一种在具有自然波动型发电设备和燃气轮机发电设备的局部系统中，能够抑制产生瞬时电压降低等系统事故时的失步的燃气轮机发电设备。
[0014]用于解决技术问题的手段
[0015]本发明为了实现上述目的，做成一种燃气轮机发电设备，所述燃气轮机发电设备是在与电力系统相联系的局部系统中，与自然波动型发电设备一起进行电力供给的燃气轮机发电设备，其中，具备燃料流量调整装置、空气流量调整装置和控制装置，所述燃料流量调整装置调整向燃烧器供给的燃料的流量，所述空气流量调整装置调整由压缩机压缩，并向所述燃烧器供给的压缩空气的流量，所述控制装置在所述电力系统的电压降低到不足阈值时，通过向所述燃料流量调整装置以及所述空气流量调整装置的至少一方输出控制信号，使所述燃料流量以及所述压缩空气流量的至少一方瞬时减少，此后，在经过规定时间时，瞬时恢复。
[0016]发明效果
[0017]根据本发明，因为也能够在系统事故时抑制失步，所以，能够避免燃气轮机发电设备的解列。
【附图说明】
[0018]图1是表示有关本发明的第I实施方式的燃气轮机发电设备的整体结构图的系统流程图。
[0019]图2是有关图1所示的燃气轮机发电设备10的控制装置400所执行的控制处理的作业图。
[0020]图3是表示电力系统7的电压的时间变化的一例的图。
[0021]图4是表示在S240从异常判定器403向燃料流量调整阀201输出的控制信号的一例的座标图。
[0022]图5是表示有关本发明的第2实施方式的燃气轮机发电设备的整体结构图的系统流程图。
[0023]图6是有关图5所示的燃气轮机发电设备的控制装置400所执行的控制处理的作业图。
[0024]图7是表示有关本发明的第3实施方式的燃气轮机发电设备的整体结构图的系统流程图。
[0025]图8是有关图7所示的燃气轮机发电设备的控制装置400所执行的控制处理的作业图。
【具体实施方式】
[0026]下面，使用附图，对本发明的实施方式进行说明。
[0027]图1是表示有关本发明的第I实施方式的燃气轮机发电设备的整体结构图的系统流程图。该图所示的燃气轮机发电设备10与自然波动型发电设备30—起构成与电力系统7相联系的局部系统50。
[0028]自然波动型发电设备30是利用可再生能量来发电的设备，在图1中，用电源34(例如，发电机、电池等)表示这样得到的电力的供给源。电源34经变压器35和断路器36与电力系统7连接。另外，作为可再生能量，可利用风力、地热、太阳光等，但是，其种类未被特别限定。另外，在图所示的例子中，表示自然波动型发电设备30为I个的情况，但是，也可以配置多个发电设备30，分别与电力系统7相联系。
[0029]燃气轮机发电设备(燃气轮机成套设备)10具备将空气101 (大气压)压缩而生成高压的燃烧用空气102的燃气轮机压缩机1、使从压缩机I导入的压缩空气102和燃料200燃烧而生成燃烧气体103的燃气轮机燃烧器2、导入在燃烧器2生成的燃烧气体103的气轮机3、由气轮机3驱动而发电的发电机4和执行与燃气轮机发电设备10相关的各种控制处理的控制装置400。
[0030]压缩机I以及发电机4分别与气轮机3机械性地连结，被燃烧气体103旋转驱动的气轮机3驱动压缩机I和发电机4。发电机4经电线与电力系统7连接，在该电线路上设置变压器5和断路器6。发电机4产生的电力在变压器5被转换为规定的电压，经断路器6向电力系统7(负荷)供给。从控制装置400 (FRT曲线比较器404 (后述))向断路器6输入控制信号，断路器6的开闭与该控制信号相应地被恰当控制。以断路器6为基准，在发电机4侧的电线路上与变压器5并联地设置计量仪器用变压器401。计量仪器用变压器401是用于检测电力系统7的电压的机器，计量仪器用变压器401检测到的电力系统7的电压向控制装置400 (振幅演算器402 (后述))输出。
[0031]另外，燃气轮机发电设备10还具备燃料流量调整阀201、吸入流量调整阀100和抽气阀105。燃料流量调整阀201是用于调整向燃烧器2供给的燃料的流量的部件，被设置在用于向燃烧器2供给燃气轮机燃料的燃料系统200。若变更燃料流量调整阀201的开度，则向燃烧器2导入的燃料流量被调整，燃气轮机的发电输出被调整。通过调整燃气轮机的发电输出，能够补偿自然波动型发电设备30的输出波动，谋求系统的稳定化。从控制装置400向燃料流量调整阀201输入控制信号，燃料流量调整阀201的开度根据该控制信号被控制。
[0032]吸入流量调整阀100是用于调整吸入空气的向压缩机I的流量的部件，被设置在压缩机I的吸