[發明專利]基于模型和仿真的渦輪控制

有效

• 申請號: 201310224586.5
• 申請日: 2013-06-07
• 公開（公告）號: CN103485897B
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發明（設計）人: P.J.米切爾;K.W.威爾克斯;R.S.羅森
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F02C9/00
• 分類號: F02C9/00;F02C6/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 李強,楊楷

1.一種渦輪控制系統，包括：

構造成對燃氣渦輪系統的渦輪系統運行行為建模的燃氣渦輪系統模型；以及

軸貢獻模型(SCM)，其包括構造成對及底循環系統的及底循環行為建模的及底循環性能(BCP)模型，其中，所述燃氣渦輪系統模型構造成接收來自所述SCM的SCM輸出，以及使用所述SCM輸出來控制促動器，以及其中，所述促動器操作性地聯接到所述燃氣渦輪系統上。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述燃氣渦輪系統模型構造成接收來自設置在發電機中的發電機傳感器的傳感器輸出，以及使用所述傳感器輸出來獲得促動器輸出。

3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述燃氣渦輪系統模型構造成組合所述SCM輸出和所述傳感器輸出，以獲得估計燃氣渦輪系統功率輸出，以及使用所述估計燃氣渦輪系統功率輸出來獲得所述促動器輸出。

4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述BCP模型構造成接收燃氣渦輪系統模型輸出，以調節所述及底循環系統的所述及底循環行為的所述BCP模型。

5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述燃氣渦輪系統模型構造成對接收自所述燃氣渦輪系統的傳感器數據應用卡爾曼濾波器，以調節所述渦輪系統運行行為的所述燃氣渦輪系統模型。

6.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述BCP模型構造成對接收自所述及底循環系統的傳感器數據應用卡爾曼濾波器，以調節所述及底循環行為的所述BCP模型。

7.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述SCM包括構造成對負載的負載行為建模的負載模型，以及其中，所述負載構造成以機械的方式聯接到所述燃氣渦輪系統上。

8.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述SCM輸出包括估計軸負載。

9.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，包括具有所述燃氣渦輪系統模型和所述及底循環性能模型的控制器，以及其中，所述控制器構造成使用所述促動器輸出來促動促動器，以及其中，所述促動器構造成控制通入所述燃氣渦輪系統中的燃料流。

10.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，包括具有所述燃氣渦輪系統的整體氣化聯合循環(IGCC)裝置。

11.一種方法，包括：

接收渦輪運行參數；

接收發電機運行參數；

基于所述渦輪運行參數和所述發電機運行參數來對至少一個燃氣渦輪運行邊界建模；

對一個或多個軸貢獻運行邊界建模；

基于所述至少一個燃氣渦輪運行邊界來促動渦輪系統促動器。

12.根據權利要求11所述的方法，其特征在于，包括接收另一個軸輸出參數，以及基于所述渦輪運行參數、所述發電機運行參數和其它軸輸出參數，來對所述至少一個燃氣渦輪運行邊界建模。

13.根據權利要求12所述的方法，其特征在于，所述其它軸輸出參數包括及底循環系統參數、另一個負載參數或它們的組合。

14.根據權利要求11所述的方法，其特征在于，所述接收發電機運行參數包括使用發電機傳感器來接收發電機傳感器輸出。

15.根據權利要求11所述的方法，其特征在于，所述對所述至少一個燃氣渦輪運行邊界建模包括對所述渦輪運行參數、所述發電機運行參數或它們的組合應用卡爾曼濾波器。

16.一種非暫時性計算機可讀介質，其上存儲有計算機可執行代碼，所述代碼包括用于進行下者的指令：

接收渦輪運行參數；

接收發電機運行參數；

基于所述渦輪運行參數和所述發電機運行參數來對至少一個燃氣渦輪運行邊界建模；

對一個或多個軸貢獻運行邊界建模；

基于所述至少一個燃氣渦輪運行邊界來促動渦輪系統促動器。

17.根據權利要求16所述的非暫時性計算機可讀介質，其特征在于，所述代碼包括用于進行下者的指令：

接收軸輸出參數，以及基于所述渦輪運行參數、所述發電機運行參數和所述軸輸出參數來對所述至少一個燃氣渦輪運行邊界建模。