燃气轮机发电设备的制造方法_3

文档序号:9203980阅读:来源:国知局
规定的时间保持为零,此后,直线状地单调地增加直至到达时刻t30
[0051]在S250中,FRT曲线比较器404判定为电压V不足阈值V(t)的情况下,判定为由于异常继续,所以,难以继续运转,向断路器6输出用于打开断路器6的控制信号(S270)。据此,断路器6被打开,燃气轮机发电设备10从电力系统7解列。在S270结束后,结束处理。
[0052]图3的细线b所示的例子表示在时刻tl产生瞬时电压降低,虽然实施了上述S240以及图4的燃料流量控制,但是,此后电压没有恢复的情况,细线b在时刻t2与FRT曲线交叉。即,在时刻t2,由FRT曲线比较器404判定为电压V不足阈值V (t),判断为产生并非瞬时电压降低的系统事故,断路器6被打开,燃气轮机发电设备10从系统7解列。这样,根据本实施方式,即使在并非瞬时电压降低的系统事故的情况下,也能够保护燃气轮机。
[0053]另一方面,当在S250中FRT曲线比较器404判定为电压V在阈值V⑴以上,判断为系统电压持续向正常恢复的情况下,接着,FRT曲线比较器404进行从异常产生时开始的时间(t 一 tl)是否达到规定的时间To的判定(S260)。当在S260判定为从异常产生时开始的时间没有达到时间To的情况下,返回S250,再次进行电压V和阈值V(t)的比较。另一方面,在判定为该时间达到To的情况下,判定为电力系统7的电压恢复到正常(异常解除),返回最初,反复进行S210以后的处理。
[0054]这里,使用图3中用细线a表示的系统电压的变化例,对上述的有关从S250到S260的处理进行了说明。在由细线a表示的例子中,在时刻tl,电压V因瞬时电压降低的产生而暂时降低到不足Vo,但是,此后,通过上述S240以及图4的燃料流量控制恢复到异常产生前的Vl左右的值。在该电压恢复时,因为系统电压V与FRT曲线(阈值V(t))相比电压上升得快,所以,不会在S250进行异常判定,燃气轮机向正常时恢复。
[0055]另外,S260的时间To表示FRT曲线比较器404反复进行有关S250的异常判定的时间,且表示从异常判定时开始利用阈值V(t)的时间。为此,作为阈值V(t)的FRT曲线只要规定从时刻tl到时刻t3为止的时间(To)即可。另外,时间To以从产生瞬时电压降低时(时刻tl)算起,用于系统电压恢复到电压降低产生前的电压值的水平(VI左右)所需要的时间为目标设定。图3的例子的To作为在图3中规定的FRT曲线从异常判定时的电压的值回复到异常产生前的值所需要的时间。
[0056]但是,在图3的例子中,作为阈值V(t)利用了 FRT曲线,但是,阈值V(t)并非仅限于FRT曲线。另外,在图3的例子中,从确认系统电压V伴随着经过时间沿FRT曲线回复的观点出发,由时间的函数表示在S250中利用的阈值,但是,该阈值没有必要用时间的函数表示。即,只要能够确认从异常产生后开始,在经过了规定时间后恢复到异常产生前的电压程度即可,只要判定为在从异常产生时开始,经过了规定时间后的电压振幅V达到与异常产生前的值近似的值以上时,恢复到正常即可。通过图3所示的例子对此进行说明,只要判定在从异常产生时刻tl开始,经过了时间To后的时刻t3,电压V是否在Vl以上即可。
[0057]接着,使用图5以及图6,对本发明的第2实施方式进行说明。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(另外,存在对与前面的图相同的部分标注相同的符号,省略说明的情况(后面的图也同样)。)。
[0058]图5所示的燃气轮机发电设备的异常判定器403A被构成为在根据电压V判断为产生了异常的情况下,向燃料流量调整阀201和抽气阀105或吸入流量调整阀100输出控制信号。即,本实施方式和第I实施方式的不同之处在于,作为在图2的作业图的S230中异常判定器403A判定为异常后的S240的控制对象,在燃料流量调整阀201的基础上,还利用抽气阀105或吸入流量调整阀100。
[0059]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。该图所示的作业图因为除S240A以外,与图2所示的作业图相同,所以,针对除S240A以外的处理,省略说明。
[0060]当在S230中电压V不足阈值Vo,异常判定器403A判定为电力系统7产生了异常的情况下,异常判定器403A向燃料流量调整阀201输出控制信号,以便使燃料流量调整阀201紧急闭开,且与此同时,输出控制信号,以便使抽气阀105也紧急开闭(S240A)。针对抽气阀105的控制信号与图4所示的针对燃料流量调整阀201的控制信号同样,恰当地设定成在瞬时电压降低时也可以继续运转。再有,就该控制时的抽气量的增加量(与AG对应的值)而言,成为考虑防止火焰消失和失步的效果决定的数值,就抽气量的增加时间(与τ对应的值)而言,成为考虑电压降低的继续时间和响应延迟特性而决定的数值。
[0061]若像这样控制燃料流量调整阀201和抽气阀105,则如图4所示,由于燃烧器2中的燃料的相对于燃烧空气流量的比骤减后,返回到原来状况,同时,在燃烧器2通过的燃烧用空气102的流量在骤减后,返回到原来流量,所以,与不操作抽气阀105时相比,燃烧器2中的燃料的相对于燃烧空气流量的比的变化变小,火焰的稳定性提高。在此基础上,因为向气轮机3流入的燃烧气体流量也骤减,所以,与不操作抽气阀105时相比,抑制燃气轮机过旋转的效果变高,能够防止发电机4失步,使具备自然波动型发电设备30的系统的稳定化继续。
[0062]另外,在上述S240A中,即使替代抽气阀105的操作,使吸入流量调整阀100紧急闭开,也能够使在燃烧器2通过的燃烧用空气102的流量在骤减后返回原来流量。针对吸入流量调整阀100的控制信号与图4所示的针对燃料流量调整阀201的控制信号同样,恰当地设定成在瞬时电压降低时也可以继续运转。再有,就该控制时的吸入流量的减少量(与Δ G对应的值)而言,成为考虑防止火焰消失和失步的效果而决定的数值,就抽气量的减少时间(与τ对应的值)而言,成为考虑电压降低的继续时间和响应延迟特性而决定的数值。
[0063]据此,与不操作吸入流量调整阀100时相比,能够使燃烧器2中的燃料的相对于燃烧空气流量的比的变化变小,提高火焰的稳定性。在此基础上,因为向气轮机流入的流量也骤减,所以,与不操作吸入流量调整阀100时相比,抑制燃气轮机过旋转的效果变高,能够防止发电机失步,使具备自然波动型发电设备30的系统的稳定化继续。
[0064]接着,使用图7以及图8,对本发明的第3实施方式进行说明。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。
[0065]图7所示的燃气轮机发电设备中的控制装置400具备从燃料流量调整阀201作为输入信号输入其开度d的限幅器405和作为输入信号之一输入限幅器405的判定结果(后述)的异常判定器403B。
[0066]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。该图所示的作业图因为除S280以及S290以外,与图2所示的作业图相同,所以,针对除这些以外的处理,省略说明。
[0067]当在图8的作业图中的在S230电压V不足阈值Vo,异常判定器403B判定为电力系统7产生了异常的情况下,限幅器405执行判定燃料流量调整阀201的开度d是否比阈值Do大的处理(S280)。阈值Do是用于防止燃烧器2的火焰消失而设定的值。阈值Do可以为一定的值,也可以为具有规定的范围的值。
[0068]为此,在这种情况下,为了防止火焰消失,替代燃料流量调整阀201,以抽气阀105为控制对象,异常判定器403B在开度d在阈值Do以下的情况下,输出控制信号,以便仅使抽气阀105紧急开闭(S290)。
[0069]由于若像这样保持着燃料流量调整阀201的开度而使抽气阀105紧急开闭,则在燃烧器2通过并向气轮机3流入的燃烧气体的流量在骤减后返回到原来流量,所以,能够抑制燃气轮机过旋转,能够防止发电机4失步,使具备自然波动型发电设备30的系统的稳定化继续。另外,由于不存在燃烧器2中的燃料的相对于燃烧空气流量的比变小的情况(即,由于变大),所以,能够维持火焰的稳定性。
[0070]但是,在上述S290中,在保持着燃料流量调整阀201的开度而使抽气阀105紧急开闭的基础上,也可以使压缩
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