[發(fā)明專利]用于控制和監(jiān)測(cè)發(fā)電設(shè)施的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611015906.6
• 申請(qǐng)日: 2016-11-18
• 公開（公告）號(hào): CN106950926B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: W.F.西利;F.W.布洛克;J.J.拉芬斯佩爾格
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號(hào): G05B19/418
• 分類號(hào): G05B19/418
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李強(qiáng);張昱

提供用于管理多個(gè)發(fā)電設(shè)施的系統(tǒng)(200)。系統(tǒng)包括至少一個(gè)易變性設(shè)施(208)、至少一個(gè)確定性設(shè)施(212)和控制器(202)，控制器(202)通信地聯(lián)接到至少一個(gè)易變性設(shè)施和至少一個(gè)確定性設(shè)施，控制器構(gòu)造成接收來(lái)自所述至少一個(gè)易變性設(shè)施的數(shù)據(jù)、基于接收的數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)所述至少一個(gè)易變性設(shè)施的功率輸出的變化和控制所述至少一個(gè)確定性設(shè)施的運(yùn)行以補(bǔ)償預(yù)測(cè)的功率輸出的變化。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開的領(lǐng)域大體涉及發(fā)電，且更具體而言，涉及從多個(gè)設(shè)施產(chǎn)生穩(wěn)定的功率輸出和監(jiān)測(cè)那些設(shè)施的運(yùn)行。

背景技術(shù)

至少一些已知的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)包括至少一個(gè)壓縮機(jī)、燃燒器和高壓渦輪，它們以串行流關(guān)系聯(lián)接在一起。更具體而言，壓縮機(jī)和高壓渦輪通過(guò)軸聯(lián)接，以形成高壓轉(zhuǎn)子組件。進(jìn)入渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣與燃料混合且點(diǎn)燃以形成高能氣體流。高能氣體流流過(guò)高壓渦輪，以可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)高壓渦輪，使得軸可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)和發(fā)電機(jī)。一旦空氣離開高壓渦輪，其典型地進(jìn)入熱回收蒸汽發(fā)生器(HRSG)，HRSG使用剩余熱能的大部分來(lái)使水沸騰且過(guò)熱成蒸汽，蒸汽用來(lái)驅(qū)動(dòng)蒸汽渦輪，以便增加電功率輸出。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)提供較穩(wěn)定的功率輸出。

但是，可再生發(fā)電設(shè)施(例如，風(fēng)力渦輪、太陽(yáng)能功率系統(tǒng)等等)變得越來(lái)越流行，導(dǎo)致功率輸出的不確定的易變性。越來(lái)越多地使用易變性設(shè)施將可能持續(xù)，導(dǎo)致電網(wǎng)更易于受到不受控制的參數(shù)的波動(dòng)的影響，諸如天氣。

進(jìn)一步，穩(wěn)定的和易變性發(fā)電設(shè)施可能要求基本持續(xù)的監(jiān)測(cè)，以避免潛在的困難和問題。另外，一些問題在單獨(dú)的構(gòu)件水平可能是不可檢測(cè)的，但是可僅在出現(xiàn)某個(gè)事件序列或到達(dá)某個(gè)狀態(tài)組合時(shí)出現(xiàn)。檢測(cè)這種故障可能對(duì)于人類操作員是困難的，并且由于有限歷史數(shù)據(jù)、有限計(jì)算源和固定邏輯的原因，可能對(duì)于實(shí)時(shí)控制器和系統(tǒng)是幾乎不可能的。至少一些已知計(jì)算系統(tǒng)不能保留和處理檢測(cè)與發(fā)電設(shè)施的當(dāng)前運(yùn)行相關(guān)的故障型式所需要的大量歷史數(shù)據(jù)。隨著系統(tǒng)變得越來(lái)越復(fù)雜，人類操作員預(yù)測(cè)即將發(fā)生的故障變得甚至更難。

發(fā)明內(nèi)容

在一個(gè)方面，提供用于管理多個(gè)發(fā)電設(shè)施的系統(tǒng)。系統(tǒng)包括至少一個(gè)易變性設(shè)施、至少一個(gè)確定性設(shè)施和控制器，控制器通信地聯(lián)接到至少一個(gè)易變性設(shè)施和至少一個(gè)確定性設(shè)施，控制器構(gòu)造成接收來(lái)自所述至少一個(gè)易變性設(shè)施的數(shù)據(jù)、基于接收的數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)所述至少一個(gè)易變性設(shè)施的功率輸出的變化且控制所述至少一個(gè)確定性設(shè)施的運(yùn)行，以補(bǔ)償預(yù)測(cè)的功率輸出的變化。

在另一個(gè)方面，提供用于管理多個(gè)發(fā)電設(shè)施的控制器?？刂破靼ù鎯?chǔ)器裝置和通信地聯(lián)接到存儲(chǔ)器裝置的處理器，處理器構(gòu)造成接收來(lái)自至少一個(gè)易變性設(shè)施的數(shù)據(jù)、基于接收的數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)至少一個(gè)易變性設(shè)施的功率輸出的變化且控制至少一個(gè)確定性設(shè)施的運(yùn)行，以補(bǔ)償預(yù)測(cè)的功率輸出的變化。

在另一個(gè)方面，提供用于管理多個(gè)發(fā)電設(shè)施的方法。方法包括在控制器處接收來(lái)自至少一個(gè)易變性設(shè)施的數(shù)據(jù)，使用控制器基于接收的數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)至少一個(gè)易變性設(shè)施的功率輸出的變化，以及使用控制器控制至少一個(gè)確定性設(shè)施的運(yùn)行，以補(bǔ)償預(yù)測(cè)的功率輸出的變化。

技術(shù)方案1. 一種用于管理多個(gè)發(fā)電設(shè)施的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

至少一個(gè)易變性設(shè)施；

至少一個(gè)確定性設(shè)施；以及

控制器，其通信地聯(lián)接到所述至少一個(gè)易變性設(shè)施和所述至少一個(gè)確定性設(shè)施，所述控制器構(gòu)造成：

接收來(lái)自所述至少一個(gè)易變性設(shè)施的數(shù)據(jù)；

基于接收的數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)所述至少一個(gè)易變性設(shè)施的功率輸出的變化；以及

控制所述至少一個(gè)確定性設(shè)施的運(yùn)行，以補(bǔ)償預(yù)測(cè)的功率輸出的變化。

技術(shù)方案2. 根據(jù)技術(shù)方案1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)易變性設(shè)施包括風(fēng)力渦輪。