[发明专利]具有协调的电力汲取的电力系统

说明书

一种方法，包括接收以参考输出功率操作电力负荷的同时以命令输出功率操作电力系统的电力负荷的命令；当命令输出功率大于参考输出功率时，以最大调节器模式操作电力系统的燃气涡轮发动机以增加燃气涡轮发动机的发电量，或者当命令输出功率小于参考输出功率时，以最小调节器模式操作燃气涡轮发动机以降低燃气涡轮发动机的发电量；并且在以最大调节器模式或以最小调节器模式操作燃气涡轮发动机时，使来自燃气涡轮发动机的电机电力汲取与燃气涡轮发动机的发电量的变化相协调，以维持燃气涡轮发动机的转速参数基本恒定。

技术领域

本主题总体上涉及一种利用燃气涡轮发动机来产生用于电力负荷的电力的电力系统及其操作方法。

背景技术

某些电力系统包括驱动电机以产生驱动电力负荷的电力的燃气涡轮发动机。例如，当电力系统是推进系统时，电力负荷可以是电力推进发动机。此外，采用这种配置，在推进系统的运行期间，电力推进发动机基于例如包括推进系统的运载器的推力需求而要求不同量的电力并不罕见。例如，电力推进发动机所需的电力量的变化可能是由于包括推进系统的运载器的不同运行状态(例如当运载器是航空运载器时的起飞，爬升，巡航，阶段爬升，下降等)引起的。

如上所述，电力是从驱动电机的燃气涡轮发动机汲取的。本公开的发明人已经发现，改变从燃气涡轮发动机汲取的电力可能会在燃气涡轮发动机内产生速度下降，这可能导致较低效率的运行，并且在极端情况下失速。因此，用于在不会负面影响燃气涡轮发动机的情况下为电力系统的电力负荷提供期望的电力量而的电力系统和用于操作电力系统的方法将是有用的。

发明内容

本发明的方面和优势将在下面的描述中部分地阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过实践本发明而得知。

在本公开的一个示例性方面，提供了一种用于操作电力系统的方法，该电力系统包括燃气涡轮发动机，能够与燃气涡轮发动机一起旋转的电机以及至少部分由电机产生的电力驱动的电力负荷。该方法包括：接收以参考输出功率操作电力负荷的同时以命令输出功率操作电力负荷的命令；当命令输出功率大于参考输出功率时，以最大调节器模式操作燃气涡轮发动机以增加燃气涡轮发动机的发电量，或者当命令输出功率小于参考输出功率时，以最小调节器模式操作燃气涡轮发动机以降低燃气涡轮发动机的发电量；并且在以最大调节器模式或以最小调节器模式操作燃气涡轮发动机的同时，使来自燃气涡轮发动机的电机电力汲取与燃气涡轮发动机的发电量的变化相协调，以维持燃气涡轮发动机的转速参数基本恒定。

在某些示例性方面，命令输出功率大于参考输出功率。

例如，在某些示例性方面，参考输出功率是小于电力负荷的最大输出功率的大约25％的功率水平，并且其中电力负荷的命令输出功率是大于电力负荷的最大输出功率的大约75％的功率水平。

在某些示例性方面，以最大调节器模式或最小调节器模式操作燃气涡轮发动机包括以最大调节器模式操作燃气涡轮发动机，并且其中以最大调节器模式操作燃气涡轮发动机以增加燃气涡轮发动机的发电量包括操作燃气涡轮发动机至最大压力调节器，至最高温度调节器或两者。

在某些示例性方面，以最大调节器模式或最小调节器模式操作燃气涡轮发动机包括以最大调节器模式操作燃气涡轮发动机，并且其中以最大调节器模式操作燃气涡轮发动机以增加燃气涡轮发动机的发电量，包括操作燃气涡轮发动机以实现最快的瞬时上电(transient to power)。

在某些示例性方面，电力负荷是由电机驱动的电力推进器，并且其中使来自燃气涡轮发动机的电机电力汲取与燃气涡轮发动机的发电量的变化相协调包括：将从电机产生的电力提供给电力推进器，以驱动电力推进器并产生推力。

在某些示例性方面，接收以命令输出功率操作电力负荷的命令包括从包括电力系统的运载器的油门接收数据。