[发明专利]燃气涡轮电力系统和用于限制反向功率关断的控制策略

权利要求书

1.一种用于防止AC电力系统(10)中电力供应中断的控制系统(12)，所述AC电力系统具有与电力总线(40)电连接的多个发电机组(25、50、75)，所述控制系统(12)包括：

功率监测器(42)，所述功率监测器被构造成输出功率信号，所述功率信号指示响应于所述电力总线(40)的电负载变化而在所述多个发电机组(25)中的一个发电机组中的发电机(34)中产生的无功功率；

电子控制单元(14)，所述电子控制单元被构造成：

将电压控制命令输出到电压调节机构(44)以改变所述发电机(34)的输出电压；

接收所述功率信号；

比较所述无功功率的水平与无功功率的阈值；

基于所述无功功率的水平与无功功率的阈值的比较确定所述电压控制命令；

用所述电压控制命令非线性地改变所述发电机(34)的输出电压；以及

基于所述发电机的输出电压非线性地改变，抑制无功功率关断条件的发生。

2.根据权利要求1所述的控制系统(12)，其中，所述电子控制单元(14)还被构造成还基于所述电力总线(40)的电负载或电负载变化来确定所述电压控制命令；以及

所述电子控制单元(14)还被构造成用所述电压控制命令增大所述输出电压；

所述电子控制单元(14)还被构造成基于所述无功功率或所述无功功率变化中的至少一者来确定电压控制覆盖标准的满足，并且在所述电压控制覆盖标准被满足时基于所述功率信号确定所述电压控制命令。

3.根据权利要求2所述的控制系统(12)，其中，所述无功功率关断条件包括反向功率流条件；

其中，所述电子控制单元(14)还被构造成确定所述电压控制命令，以便基于所监测的无功功率水平的增加加速所述输出电压的增加；并且

其中，所监测的无功功率水平包括作为真实功率的一部分的无功功率的相对水平。

4.根据权利要求1所述的控制系统(12)，其还包括电压调节机构(44)，所述电压调节机构被构造成与所述发电机(34)中的励磁机联接，并且接收所述电压控制命令；并且

其中，所述功率监测器(42)包括电探头，所述电探头被构造成感测所述发电机(34)或所述电力总线(40)中的至少一者的电特性。

5.一种电力系统(10)，其包括：

电力总线(40)，所述电力总线被构造成与多个电感负载(54、56、58、25、50、75)连接；

发电机组(25、50、75)，所述发电机组连接到所述电力总线(40)，并且包括内燃机(26)和发电机(34)；

保护机构(48)，所述保护机构被构造成响应于无功功率关断条件的发生而关闭所述发电机(34)；

控制系统(12)，所述控制系统包括电压调节机构(44)、功率监测器(42)和电子控制单元(14)，所述电压调节机构控制所述发电机(34)的输出电压；

所述功率监测器(42)被构造成输出功率信号，所述功率信号指示响应于所述电力总线(40)上的负载变化在所述发电机(34)中产生的无功功率；以及

所述电子控制单元(14)被构造成：

基于所述功率信号监测所述无功功率的水平；

将电压控制命令输出至所述电压调节机构以基于所述功率信号控制所述电压调节机构(44)，使得所述发电机(34)的输出电压以补偿所述无功功率的非线性方式被改变；

确定所述电压控制命令使得所述发电机的输出电压的瞬时增加速率与所述无功功率的水平正相关；以及

基于所监测的无功功率水平的增加而加速所述输出电压的瞬时增加。

6.根据权利要求5所述的系统(10)，其中，所述发电机组(25、50、75)是第一发电机组，所述内燃机为第一内燃机，并且还包括第二发电机组，所述第二发电机组连接到所述电力总线(40)，并且包括第二内燃机和第二发电机，所述第一内燃机和所述第二内燃机中的每一个包括燃气涡轮发动机(26)。

7.根据权利要求5所述的系统(10)，其中，所述电子控制单元(14)还被构造成还基于所述电力总线(40)的电负载或电负载变化来控制所述电压调节机构(44)。