[发明专利]发电站设备及其运行方法

权利要求书

1.一种发电站设备(10)，具有：至少一个轴系(60)，所述轴系由蒸汽涡轮机(24)和由所述蒸汽涡轮机(24)直接驱动的、产生交流电的第二发电机(8)组成，所述第二发电机的输出端与带有给定的电网频率(F)的电网(21)连接；和至少一个涡轮机系(11)，所述涡轮机系由燃气涡轮机(12)和由所述燃气涡轮机(12)直接驱动的、产生带有工作频率的交流电的第一发电机(18)组成，所述第一发电机的输出端与带有给定的电网频率(F)的所述电网(21)连接，其特征在于，在所述第一发电机(18)与所述电网(21)之间布置了变频器(27)，以及所述第二发电机(8)相关于频率地直接耦合于带有所述电网频率(F)的所述电网(21)。

2.如权利要求1所述的发电站设备，其特征在于，所述变频器(27)作为电子去耦装置(27)运行，所述电子去耦装置使所述燃气涡轮机(12)的工作频率从所述电网频率(F)中去耦。

3.如权利要求1所述的发电站设备，其特征在于，所述变频器(27)作为可变化的电子变速器(27)运行，所述电子变速器利用机械转速(n_mech)和电网频率(F)之间的变换比(X)通过所述第一发电机(18)将转速强加于所述燃气涡轮机(12)。

4.如权利要求3所述的发电站设备，其特征在于，所述变换比(X)是可调节的。

5.如权利要求3所述的发电站设备，其特征在于，所述变换比(X)是固定值。

6.如权利要求1至5中任一项所述的发电站设备，其特征在于，所述至少一个燃气涡轮机(12)的工作频率是50Hz，以及所述至少一个蒸汽涡轮机(24)的工作频率等于60Hz；以及这也是所述电网频率(F)。

7.如权利要求1至5中任一项所述的发电站设备，其特征在于，所述至少一个燃气涡轮机(12)的工作频率是60Hz；以及所述至少一个蒸汽涡轮机(24)的工作频率等于50Hz，以及这也是所述电网频率(F)。

8.如权利要求1至7中任一项所述的发电站设备，其特征在于，所述变频器(27)是矩阵变换器。

9.如权利要求8所述的发电站设备，其特征在于，所述矩阵变换器包括多个布置在(m×n)矩阵中的、可控制的双向开关(32)，所述开关由调节器(31)控制地将m个输入端可选择地和n个输出端相连接，其中m大于n，以及其中在所述输入端设置了用于确定电流符号的第一装置(34)和在所述输入端之间设置了用于确定电压符号的第二装置(33)，以及其中所述第一和第二装置(34或33)与所述调节器(31)通过信号线路(38)连接。

10.如权利要求1至9中任一项所述的发电站设备，其特征在于，所述至少一个燃气涡轮机(12)构造为具有连续燃烧的燃气涡轮机。

11.如权利要求1至10中任一项所述的发电站设备，其特征在于，所述至少一个燃气涡轮机(12)设计用于小于50Hz的设计频率。

12.如权利要求1至11中任一项所述的发电站设备，其特征在于，所述至少一个燃气涡轮机(12)设计用于小于正/负10％的空气动力转速的变化。

13.如权利要求1至12中任一项所述的发电站设备，其特征在于，所述至少一个燃气涡轮机(12)的压缩机(13)在满负载和设计条件的情况下相对于喘振界限有小于10％的空气动力转速的差别。

14.如权利要求1至13中任一项所述的发电站设备，其特征在于，所述水-蒸汽循环(25)设计用于所述至少一个燃气涡轮机(12)的排气质量流量的小于正/负5％的满负载变化。

15.如权利要求1至14中任一项所述的发电站设备，其特征在于，输出到所述电网(21)上的电流通过由所述至少一个第一发电机(18)产生的和通过至少一个矩阵变换器(27)输出到所述电网(21)上的电流与由所述至少一个第二发电机(8)产生的电流的叠加而变得平滑。

16.一种用于运行根据权利要求1至15中任一项所述的发电站设备(10)的方法，其特征在于，所述蒸汽涡轮机(24)的转速固定地耦合于所述电网(21)的电网频率(F)，以及调节所述至少一个燃气涡轮机(12)的机械或空气动力转速。