[发明专利]燃气涡轮机可变频变压器功率系统和方法

权利要求书

1.一种系统，其包括：

燃气涡轮机；

连接到所述燃气涡轮机、并且经配置用于产生第一电功率输出的发电机；以及

连接到所述发电机、并且经配置以连接到电网的可变频变压器，其中所述可变频变压器经配置用于将所述第一电功率输出转变为第二电功率输出，所述第二电功率输出具有对应于所述电网的一个或多个功率特性。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述功率特性至少包括所述电网的频率。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述功率特性包括所述电网的一个或多个电网准则要求。

4.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括燃气涡轮机控制器，所述控制器经配置用于在孤立模式下对所述燃气涡轮机进行操作。

5.根据权利要求1所述的系统，其包括第一控制器，所述第一控制器经配置以：

接收具有功率值的功率命令；

基于至少部分所述燃气涡轮机的一个或多个特性、所述功率命令、所述电网的频率或其任何组合，来确定燃气涡轮机转速设定值；以及

将所述燃气涡轮机转速设定值发送到所述燃气涡轮机。

6.根据权利要求5所述的系统，其中所述燃气涡轮机包括第二控制器，所述第二控制器经配置以调整流向所述燃气涡轮机的燃料流、空气流或其任何组合，直到燃气涡轮机转速大体类似于所述燃气涡轮机转速设定值为止。

7.根据权利要求5所述的系统，其中所述第一控制器经配置以调整流向所述燃气涡轮机的燃料流、空气流或其任何组合，直到燃气涡轮机转速大体类似于所述燃气涡轮机转速设定值为止。

8.根据权利要求1所述的系统，其中所述可变频变压器转变所述第一电功率输出的方法是调整所述可变频变压器内的旋转变压器的至少一个相位角、扭矩或其任何组合。

9.一种非瞬时计算机可读系统，其具有存储在其上的计算机可执行指令，所述指令由处理器执行以便运行一种方法，所述方法包括：

为可变频变压器接收具有电功率输出值的功率命令，其中所述可变频变压器从燃气涡轮机发电机接收第一电功率；以及

向所述可变频变压器发送第一命令以调整来自所述可变频变压器的第二电功率，使其大体匹配所述电功率输出值，其中所述可变频变压器自动补偿所述第一电功率的第一频率与所述第二电功率的第二频率之间的差。

10.根据权利要求9所述的非瞬时计算机可读系统，其中所述第一命令包括一个或多个指令，所述指令经配置用于调整所述可变频变压器的转子转速、扭矩、相位角或其任何组合，直到所述第二电功率大体匹配所述电动率输出值为止。

11.根据权利要求9所述的非瞬时计算机可读系统，其中所述方法包括将第二命令发送到连接在所述电网与所述可变频变压器之间的断路器，以使其在所述电网的第三频率大于预定限制时断开。

12.根据权利要求9所述的非瞬时计算机可读系统，其中所述功率命令包括所述电网的一个或多个电网准则要求。

13.根据权利要求9所述的非瞬时计算机可读系统，其中所述燃气涡轮机以标称转速运行，同时所述可变频变压器自动补偿所述第一频率与所述第二频率之间的所述差。

14.一种发电方法，其包括：

（a）接收对应于电网的第一频率；

（b）接收对应于由发电机输出的电功率的第二频率，所述发电机连接到燃气涡轮机与可变频变压器，其中所述可变频变压器连接到所述电网；

（c）至少部分基于所述第一频率和所述第二频率，生成燃气涡轮机转速设定值；

（d）将所述燃气涡轮机转速设定值发送到所述燃气涡轮机；

（e）重复步骤（a）（d）直到所述第一频率与所述第二频率之间的差小于或等于预定值为止；以及

（f）向所述可变频变压器发送命令来调整由所述可变频变压器输出的电功率，使其大体匹配由功率命令指定的电功率输出值。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述预定值对应于所述可变频变压器的最大差动频率。

16.根据权利要求14所述的方法，其中如果所述第一频率与所述第二频率之间的所述差小于所述预定值，那么将步骤（c）生成的所述燃气涡轮机转速设定值设为所述燃气涡轮机的标称转速。