[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)，其中所述变频器包括一个矩阵变换器，所述矩阵变换器配置和布置成通过叠加第一发电机产生的并输送到电网电流和第二发电机产生的电流而平滑输送到电网的电流。

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至2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。

4.如权利要求1至2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。

5.如权利要求1至2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。

6.一种用于运行根据权利要求1至5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)，以及通过机械转速(n_mech)和电网频率(F)之间的变换比(X)调节所述至少一个燃气涡轮机(12)的机械或空气动力转速。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述变频器作为可变化的电子变速器运行，将由所述燃气涡轮机的调节装置(39)形成的额定转速传输至所述可变化的电子变速器(27)的调节器。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述至少一个燃气涡轮机(12)的机械或空气动力转速作为所述发电站设备(10)的一个或多个参数的函数来调节。

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述至少一个燃气涡轮机(12)的机械或空气动力转速作为排气热含量的和/或排气温度的和/或排气质量流量的函数来调节。

10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述燃气涡轮机(12)包括用于压缩燃烧用空气的压缩机(13)；测量所述压缩机(13)的最终压力和/或最终温度和/或测量由所述压缩机分流的冷却空气的馈送条件；以及所述燃气涡轮机(12)的机械或空气动力转速作为压缩机最终压力的和/或压缩机最终温度的和/或由所述压缩机分流的冷却空气的馈送条件的函数来调节。

11.如权利要求6所述的方法，其特征在于，设置目标功率(ZL)用于所述燃气涡轮机(12)的运行；以及所述燃气涡轮机(12)的机械或空气动力转速作为所述目标功率(ZL)的函数来调节。

12.如权利要求6所述的方法，其特征在于，一旦达到机械或另外的边界值，就将所述机械转速(n_mech)调节到恒定值。

13.如权利要求6所述的方法，其特征在于，将所述至少一个燃气涡轮机(12)的机械或空气动力转速与所述电网频率(21)的比例调节到恒定值。