[发明专利]双轴式燃气轮机发电系统、燃气轮机系统的控制装置以及控制方法

权利要求书

1.一种双轴式燃气轮机发电系统，具备：

压缩机，对空气进行加压而生成压缩空气；

燃烧器，将上述压缩空气和燃料进行混合并燃烧；

高压燃气轮机，通过由上述燃烧器得到的燃烧气体来驱动该高压燃气轮机；

第1旋转轴，连结上述压缩机和上述高压燃气轮机；

电动机，与上述第1旋转轴连结；

低压燃气轮机，通过驱动上述高压燃气轮机之后的燃烧气体来驱动该低压燃气轮机；

第2旋转轴，与上述低压燃气轮机连结；和

同步发电机，与上述第2旋转轴连结，且与外部系统的系统频率同步，

该双轴式燃气轮机发电系统的特征在于，还具备：

调速器，通过调整被上述压缩机获取的空气的量，从而控制上述高压燃气轮机的输出；

变频器，设置于在与外部系统连接的上述同步发电机与上述电动机之间传输电力的电力传输路径上，对所传输的电力的频率进行变换；

控制装置，基于对输出到上述外部系统的电力进行指示的电力输出指令值，对控制上述变频器的变频器控制装置和上述调速器进行控制，从而对上述燃气轮机和上述电动机的总输出进行控制；和

异常控制装置，基于预先确定的外部系统的电压异常的基准值与上述电压测量装置的测量结果的比较结果，检测上述外部系统中产生的电压异常。

2.根据权利要求1所述的双轴式燃气轮机发电系统，其特征在于，

上述双轴式燃气轮机发电系统还具备：外部气体状态测量装置，测量被上述压缩机获取的空气的状态，

上述控制装置基于上述电力输出指令值和上述外部气体状态测量装置的测量结果，对控制上述变频器的变频器控制装置和调速器进行控制，从而控制上述燃气轮机和上述电动机的总输出。

3.根据权利要求1所述的双轴式燃气轮机发电系统，其特征在于，还具备：

变压器，对从上述同步发电机输出到上述外部系统的电压进行变换；

断路器，被设置成能够切断经由上述变压器传输到上述外部系统的电力；

电压测量装置，测量上述断路器中的上述外部系统侧的电压；和

上述异常控制装置在检测到电压异常的情况下，控制上述变频器控制装置，以使从上述高压燃气轮机经由上述第1旋转轴观察到的上述电动机的负荷相对地减少。

4.根据权利要求1所述的双轴式燃气轮机发电系统，其特征在于，还具备：

变压器，对从上述同步发电机向上述外部系统输出的电力的压力进行变换；

断路器，被设置成能够切断经由上述变压器传输到上述外部系统的电力；

电压测量装置，测量上述断路器中的上述外部系统侧的电压；

电阻电路，被并联连接于上述同步发电机与上述变压器之间，该电阻电路中设置有对上述同步发电机与上述变压器的连接和切断进行切换的切换装置；和

上述异常控制装置在检测到电压异常的情况下，将上述电阻电路的切换装置从切断切换到连接。

5.根据权利要求3所述的双轴式燃气轮机发电系统，其特征在于，

上述双轴式燃气轮机发电系统还具备：电阻电路，被并联连接于上述同步发电机与上述变压器之间，该电阻电路中设置有对上述同步发电机与上述变压器的连接和切断进行切换的切换装置，

上述异常控制装置在检测到上述外部系统中产生的电压异常的情况下，将上述电阻电路的切换装置从切断切换到连接。

6.根据权利要求1所述的双轴式燃气轮机发电系统，其特征在于，

上述电动机具备：

定子，具有定子铁芯和缠绕于该定子铁芯的定子绕组；和

转子，具有形成了多个磁铁插入孔的转子铁芯和用于形成被保持在上述磁铁插入孔的内部的磁极的多个永磁铁，并被设置成相对于上述定子能够自由旋转。

7.根据权利要求1所述的双轴式燃气轮机发电系统，其特征在于，

上述电动机具备：

定子，具有定子铁芯和缠绕于该定子铁芯的定子绕组；和

转子，设置有形成了多个导电性杆插入孔的转子铁芯和插入到上述导电性杆插入孔的内部且在轴的两端分别通过轴承挡圈电连接的导电性杆。

8.根据权利要求1所述的双轴式燃气轮机发电系统，其特征在于，

上述变频器具备与上述同步发电机侧和上述电动机侧这两侧连接、且具有将电力从交流变换为直流的功能和从直流变换为交流的功能的变换器。