[發明專利]雙軸燃氣輪機發電設備及其控制方法

有效

• 申請號: 201780044500.7
• 申請日: 2017-07-21
• 公開（公告）號: CN109478861B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 永淵尚之;森元敏光;高橋一雄;堤淳史
• 申請（專利權）人: 三菱動力株式會社
• 主分類號: H02P9/04
• 分類號: H02P9/04;F02C3/10;F02C6/00;F02C9/28
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 祝博

雙軸燃氣輪機設備具備雙軸燃氣輪機(10)、與雙軸燃氣輪機(10)的壓縮機(11)連結的感應電動機(22)、二次電池(23)、對外部系統(1)與感應電動機(22)之間的電力的收發進行控制的第一頻率轉換器(24)、以及對二次電池(23)與外部系統(1)之間的電力的充放進行控制的第二頻率轉換器(25)。控制裝置(50)的第一控制部(55)在要求輸出變化率比最大輸出變化率大的情況下，通過第一頻率轉換器(24)使感應電動機(22)與外部系統(1)之間進行收發電。第二控制部(56)在感應電動機(22)收發的電力成為最大允許電力的情況下，通過第二頻率轉換器(25)使二次電池(23)進行充放電。

技術領域

本發明涉及具備雙軸燃氣輪機和通過雙軸燃氣輪機的驅動來進行發電的發電機的雙軸燃氣輪機發電設備及其控制方法。

本申請基于2016年7月22日在日本提出申請的特愿2016-144230號而主張優先權，并將其內容援引于此。

背景技術

作為雙軸燃氣輪機發電設備，例如有以下的專利文獻1所記載的設備。該雙軸燃氣輪機發電設備具備雙軸燃氣輪機、發電機、起動電動機、二次電池、對起動電動機與外部系統之間的電力的收發進行控制的第一頻率轉換器、以及對二次電池與外部系統之間的電力的充放進行控制的第二頻率轉換器。

雙軸燃氣輪機具備對空氣進行壓縮來生成壓縮空氣的壓縮機、使燃料在壓縮空氣中燃燒來生成燃燒氣體的燃燒器、通過燃燒氣體來驅動的高壓渦輪、以及通過從高壓渦輪排出的廢氣來驅動的低壓渦輪。高壓渦輪的轉子、壓縮機轉子及起動電動機的轉子彼此機械地連結。另外，低壓渦輪的轉子與發電機的轉子彼此機械地連結。但是，高壓渦輪的轉子與低壓渦輪的轉子沒有機械地連結。

在針對雙軸燃氣輪機發電設備的要求輸出急劇地增加的情況下，即便是增加向燃燒器供給的燃料的流量來提高發電機的輸出，也存在發電機輸出無法追隨要求輸出的急劇增加的情況。因此，在專利文獻1所記載的技術中，提出了如下方案：將起動電動機暫時地作為發電機來利用，在由起動電動機發出的電力的作用下，用來自起動電動機的輸出來補充發電機輸出相對于要求輸出的不足的量。

起動電動機的輸出能是高壓渦輪轉子及壓縮機轉子的旋轉慣性能。因此，從起動電動機取出輸出的時間是幾秒左右的時間，極其短。因此，在針對雙軸燃氣輪機發電設備的要求輸出急劇地增加的情況下，僅僅憑借前述的基于旋轉慣性能的輸出，存在用來自起動電動機的輸出無法補足發電機輸出相對于要求輸出的不足的量。因此，在專利文獻1所記載的技術中，還提出了在這種情況下從二次電池向外部系統放出電力的方案。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：國際公開第2015/181938號

發明內容

發明要解決的課題

在雙軸燃氣輪機發電設備中，期望提高雙軸燃氣輪機發電設備的輸出相對于要求輸出變化的追隨性。另外，還期望像上述專利文獻1所記載的雙軸燃氣輪機發電設備那樣，在為了補足發電機輸出而使用二次電池的情況下，通過減少該二次電池的充放電次數來抑制二次電池的性能降低，從而實現壽命延長。

因此，本發明的目的在于，提供能夠提高雙軸燃氣輪機發電設備的輸出相對于要求輸出變化的追隨性且抑制二次電池的性能降低，從而實現二次電池的壽命延長的技術。

用于解決課題的方案