專利名稱：電網頻率變化率限制系統的制作方法
技術領域：
本公開內容總體涉及用于發電的渦輪發電機。更具體而言，本公開內容涉及電網頻率變化率限制系統和用于渦輪發電機的下降調節器(droop governor) 0
背景技術：
下降調節器作用在渦輪發電機上，以向電網提供功率響應，從而使電網穩定。電網需要耗電和發電的穩定平衡，其中不平衡通過電網頻率的變化來指示。臨時的發電不足通過頻率的下降來指示。下降調節器感測該頻率下降，并增加渦輪發電機的功率輸出以進行補償。同樣，臨時的發電過剩通過頻率升高來指示。下降調節器感測該升高并降低渦輪發電機的功率輸出以進行補償。通常，多個下降調節器作用在電網上的渦輪發電機上，并且均以這種方式響應，以便向電網提供平衡。

發明內容
本公開內容的第一方面提供一種系統，該系統包括電網頻率變化率限制系統，該電網頻率變化率限制系統包括變化率極限計算裝置，用于獲得包括以下中的至少一者的數據瞬時功率響應需求指標，渦輪發電機功率水平指標，電網穩定性指標，燃料傳送指標，燃燒模式時序指標，或溫度匹配指標；以及根據所獲得數據限定變化率極限；可操作地與變化率極限計算裝置連接的變化率限制裝置，該變化率限制裝置用于獲得與電網的電網頻率相關的電網頻率讀數；獲得限定的變化率極限；以及使用限定的變化率極限對電網頻率濾波，以提供濾波的頻率；以及可操作地與電網頻率變化率限制系統連接的下降調節器，該下降調節器用于獲得濾波的頻率；并基于濾波的頻率向電網提供功率響應。本公開內容的第二方面提供一種發電系統，該發電系統包括渦輪發電機；以及電網頻率變化率限制系統，該電網頻率變化率限制系統包括變化率極限計算裝置，用于 獲得包括以下中的至少一者的數據瞬時功率響應需求指標，渦輪發電機功率水平指標，電網穩定性指標，燃料傳送指標，燃燒模式時序指標，或溫度匹配指標；以及根據所獲得的數據限定變化率極限；可操作地與變化率極限計算裝置連接的變化率限制裝置，該變化率限制裝置用于獲得與電網的電網頻率相關的電網頻率讀數；獲得限定的變化率極限；以及使用限定的變化率極限對電網頻率濾波，以提供濾波的頻率；以及可操作地與電網頻率變化率限制系統連接的下降調節器，該下降調節器用于獲得濾波的頻率；并基于濾波的頻率向電網提供功率響應。本公開內容的第三方面提供一種儲存在計算機可讀介質上的程序產品，該程序產品當通過至少一個計算裝置執行時執行以下從電網獲得電網頻率信號；獲得包括以下中的至少一者的數據瞬時功率響應需求指標，渦輪發電機功率水平指標，電網穩定性指標， 燃料傳送指標，燃燒模式時序指標，或溫度匹配指標；使用所獲得的數據確定用于對電網頻率信號濾波的變化率極限；根據變化率極限對電網頻率信號濾波；并提供濾波的信號以便由下降調節器使用。
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另外，所述程序產品還執行利用所述電網頻率信號或電網電壓生成電網穩定性指標。


本公開內容的這些和其它特征將從以下結合示出本發明的各種實施例的附圖對本公開內容的各個方面的詳細描述變得更加容易理解，在附圖中圖1示出了包括根據本發明的實施例的電網頻率變化率限制系統的環境。圖2-3示出了根據實施例的示意性數據流程圖。應該注意的是，本公開內容的附圖并未按比例。附圖旨在僅示出本公開內容的典型方面，因此不應當被認為限制了本公開內容的范圍。在附圖中，同樣的附圖標記代表各圖當中同樣的元件。部件清單
90環境94渦輪機92渦輪發電機(TG)96發電機102計算機·力結構106電網頻率變化率限制系統104計算裝置112存儲器114處理單元118總線116I/O120I/O裝置122存儲系統134變化率限制裝置130變化率極限計算裝置136下降調節器190數據流程圖210電網頻率200電網220參數230瞬時功率響應需求指標236TG功率水平指標240電網穩定性指標260燃燒模式時序指標250燃料傳送指標268TG功率水平指標270溫度匹配指標290數據流程圖330瞬時功率響應需求計算裝置340電網穩定性計算裝置360定時器邏輯
具體實施例方式
如上所述，本公開內容提供了一種用于根據至少一個參數向下降調節器提供濾波的頻率的電網頻率變化率限制系統。
如本領域的技術人員將認識到的那樣，本文所述的電網頻率變化率限制系統可體現為系統、方法或計算機程序產品，例如，作為用于渦輪發電機的總控制系統的一部分。 因此，本發明的實施例可采取完全硬件實施例、完全軟件實施例(包括固件、常駐軟件、微代碼等)或合并軟件和硬件的方面的實施例的形式，它們所有在本文中通常都可稱為“電路”、“模塊”或“系統”。此外，本發明可采取體現在任何有形表現介質中的計算機程序產品的形式，該有形表現介質具有在介質中體現的計算機可用的程序代碼。可使用一種或多種計算機可用或計算機可讀介質的任何組合。計算機可用或計算機可讀的介質例如可為但不限于電子、磁性、光學、電磁、紅外線或半導體系統、設備或裝置。計算機可讀介質的更具體的實例(非窮舉的清單)將包括以下具有一條或多條線纜的電氣連接裝置、便攜式計算機磁盤、硬盤、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、可擦可編程只讀存儲器(EPR0M或閃速存儲器)、光纖、便攜式壓縮光盤只讀存儲器(CD-ROM)、 光學儲存裝置、傳輸介質如支持國際互聯網或內部網的那些，或磁儲存裝置。注意，計算機可用或計算機可讀的介質甚至可為紙張或另一適合的介質，程序打印在該介質上，因為程序例如可通過紙張或其它介質的光學掃描而電子捕獲，如果需要的話，然后編譯、轉譯或以另外的方式處理，且然后儲存在計算機存儲器中。在本文件的上下文中，計算機可用或計算機可讀的介質可為任何介質，其可包含、儲存、傳輸、傳送或輸送程序來由或結合指令執行系統、設備或裝置使用。計算機可用介質可包括傳送的數據信號，其中計算機可用程序代碼體現為與其結合、在基帶中，或作為載波的一部分。計算機可用程序代碼可使用任何適合的介質傳輸，包括但不限于無線、有線、光纖線纜、RF等。用于執行本發明的操作的計算機程序代碼可以以一種或多種編程語言的任何組合寫入，包括面向對象編程語言，如Java、Smalltalk, C++等，以及常規過程編程語言，如 “C”編程語言或類似的編程語言。程序代碼可完全在使用者的計算機上執行，部分地在使用者的計算機上執行來作為獨立軟件包，部分地在使用者計算機上且部分地在遠程計算機上執行，或完全地在遠程計算機或服務器上執行。在后一方案中，遠程計算機可經由任何類型的網絡連接到使用者的計算機上，包括局域網(LAN)或廣域網(WAN)，或該連接可到達外部計算機(例如，通過使用國際互聯網服務提供商的國際互聯網)。參照根據本發明實施例的方法、設備(系統)和計算機程序產品的數據流程圖示和/或框圖描述本發明的實施例。應當理解的是，數據流程圖示和/或框圖的各框，以及流程圖示和/或框圖的框組合，可由計算機程序指令執行。這些計算機程序指令可提供給通用計算機、專用計算機或其它可編程序數據處理設備的處理器來制造機器，以便通過計算機或其它可編程序數據處理設備的處理器執行的指令產生用于執行流程圖和/或框圖的一個或多個框中指定的功能/動作的方式。這些計算機程序指令還可存儲在計算機可讀介質中，其可指導計算機或其它可編程數據處理設備來以特定方式起作用，使得儲存在計算機可讀介質中的指令產生包括指令裝置的制造制品，該指令裝置執行流程圖和/或框圖的一個或多個框中指定的功能/動作。計算機程序指令還可加載到計算機或其它可編程數據處理設備上，以便形成一系列將在計算機或其它可編程設備上執行的步驟，以產生計算可執行的過程，使得在計算機或其它可編程設備上執行的指令提供用于實現流程圖和/或框圖的一個或多個框中指定的功能/動作的過程。
圖1示出了用于渦輪發電機92的示例性環境90。如圖所示，渦輪發電機92包括耦合到發電機96上的渦輪機94。應當理解，每個部分可包括其操作所需的任何目前已知的或以后開發的結構。例如，渦輪機94可包括帶有任何數量的低壓、中壓或高壓區段的燃氣輪機和/或蒸汽輪機等。環境90包括可以執行本文所述的各種過程的計算機基礎結構 102。特別地，計算機基礎結構102被示出為包括計算裝置104，該計算裝置104包括電網頻率變化率限制系統106，該電網頻率變化率限制系統106能使計算裝置104通過執行本公開內容的過程步驟來設定變化率限制器134的變化率極限。計算裝置104被示出為包括存儲器112、處理器(PU) 114、輸入/輸出(I/O)接口 116和總線118。此外，計算裝置104被示出為與外部I/O裝置/資源120和儲存系統122 通信。如本領域中公知的那樣，一般而言，處理器114執行儲存在存儲器112和/或儲存系統122中的計算機程序代碼，例如電網頻率變化率限制系統106。在執行計算機程序代碼的同時，處理器114可以從/向存儲器112、儲存系統122和/或I/O接口 116讀取和/或寫入數據，例如溫度數據或電網頻率數據。總線118提供計算裝置104中的各個構件之間的通信鏈路。I/O裝置120可以包括使用戶能夠與計算裝置104交互的任何裝置或使計算裝置104能夠與一個或多個其它計算裝置通信的任何裝置。輸入/輸出裝置(包括但不限于鍵盤、顯示器、指點裝置等)可以直接或通過介入的I/O控制器與系統耦合。任何情況下，計算裝置104可以包括能夠執行由用戶安裝的計算機程序代碼的任何通用的計算制造制品(例如，個人計算機、服務器、手持裝置等)。然而，應該理解的是， 計算裝置104和電網頻率變化率限制系統106僅代表可執行本公開內容的各個過程步驟的各種可能的等同計算裝置。就此而言，在其它實施例中，計算裝置104可以包括包含用于執行特定功能的硬件和/或計算機程序代碼的任何專用計算制造制品、包含專用和通用的硬件/軟件的組合的任何計算制品等。任何情況下，都可以分別使用標準編程技術和工程技術創建程序代碼和硬件。類似地，計算機基礎結構102僅圖示各類用于實現本公開內容的計算機基礎結構的實例。例如，在一個實施例中，計算機基礎結構120包括在任何類型的有線和/或無線通信鏈路、例如網絡、共享存儲器等上通信以執行本公開內容的各種過程步驟的兩個或更多個計算裝置(例如，服務器集群)。當該通信鏈路包括網絡時，該網絡可以包括一種或多種網絡(例如，國際互聯網、廣域網、局域網、虛擬專用網絡等)的任何組合。網絡適配器也可與系統耦合，以使數據處理系統能夠通過介入的專用網絡或共用網絡變成與其它數據處理系統或遠程打印機或存儲裝置耦合。調制解調器、線纜調制解調器和以太網卡只是少數當前可獲得的類型的網絡適配器。不論如何，計算裝置之間的通信可利用各類傳輸技術的任何組合。如前文所述和下面進一步說明，電網頻率變化率限制系統106能使計算基礎結構 120除其它外還執行文中所述的變化率限制功能。就此而言，電網頻率變化率限制系統106 被示出為包括變化率極限計算裝置130、變化率限制裝置134和下降調節器136。下面進一步說明這些構件及相關方法和系統中的每一者的操作。然而，應該理解，圖1所示的各種構件中的一部分可以獨立實現、結合和/或儲存在計算機基礎結構102中所包括的一個或多個單獨的計算裝置的存儲器中。此外，應該理解，構件和/或功能中的一部分可以不實現， 或可以包括其它方案(schema)和/或功能性作為環境90的一部分。
一般而言，對下降調節器的兩種屬性的了解可有助于理解本發明的至少一個方面。下降調節器的第一屬性為其下降設置。該屬性通常以百分比表示，并具有大致在2-20% 的范圍內的值。下降設定指示引起下降調節器跨越渦輪發電機的全功率范圍驅動渦輪發電機的電網頻率變化量。較小的頻率變化產生成比例地較小的功率響應。然而，下降設置是以準穩態為基礎進行考慮的。即，下降設置是針對其中電網頻率變化持續足夠長的時間使得渦輪發電機響應已停留在恒定值的方案來確定的。例如，如果下降調節器具有4%的下降設置，并且電網頻率改變2%并保持在該值一段時間，則渦輪發電機功率響應將最終停留在其功率范圍的一半(假設未遇到界限)。然而，下降調節器的第二屬性通過其產生的瞬時響應來指示。瞬時響應是當渦輪發電機響應于電網頻率變化從初始狀態改變時渦輪發電機功率與時間的關系的軌跡。如果電網頻率變化持續足夠長的時間，則瞬時響應總是停留在通過下降設置來指示的響應。瞬時響應可受電網頻率的瞬時表現和下降調節器內的各種參數影響。瞬時響應也可通過對進入下降調節器的電網頻率信號進行濾波或變化率限制而受影響。這是本發明的至少一個方面的焦點。電網頻率變化率限制系統106對輸入到下降調節器136的頻率/速度起作用，從而保持下降調節器136對電網頻率變化的一些動態方面進行響應。變化率極限計算裝置 130基于實時狀態(例如，圖2中，參數220)計算變化率極限。例如，來看圖2，數據流程圖 190被示出為圖示了變化率極限計算裝置130，與變化率極限計算裝置130、下降調節器136 和電網200可操作地連接(例如，經由無線或硬連線方式)的變化率限制裝置134，以及與下降調節器136可操作地連接(例如，經由無線或硬連線方式)的TG 92。數據流程圖190 中還示出了包括電網頻率210、瞬時功率響應需求指標230、電網穩定性指標M0、燃料傳送指標250、燃燒模式時序指標沈0、渦輪發電機(TG)功率水平指標236和溫度匹配指標270 的數據對象(代表參數220)。變化率極限計算裝置130配置成獲得包括至少一個參數220的數據，并基于該至少一個參數220限定變化率極限。可利用本領域中已知的常規方法來獲得參數220。例如， 可通過監測TG 92的一個或多個構件及電網200來獲得參數220。參數220可利用一個或多個常規的傳感器(例如，光學、電氣、機械等)來獲得，并且可采取能夠由變化率極限計算裝置130處理的數據的形式。變化率極限計算裝置130可獲得一個或多個參數(數據)220 并基于所獲得的參數220限定變化率極限。在一個實施例中，變化率極限計算裝置130可將單獨的增加率極限和降低率極限發送到變化率限制裝置134。變化率限制裝置134然后可根據變化率極限對從電網200接收的電網頻率210進行濾波，并將濾波的頻率提供給下降調節器136。下降調節器136然后可基于從變化率限制裝置134接收的濾波的頻率向電網200提供功率響應。例如，在一個實施例中，可從配置成監測TG 92的功率輸出的構件獲得瞬時功率響應需求指標230。在TG92的功率輸出被指示為高于期望水平的情況下，變化率極限計算裝置130可計算變化率上限(higher rate limit)并將該變化率上限發送到變化率限制裝置134。相反，在TG92的功率輸出被指示為低于期望水平的情況下，變化率極限計算裝置 130可計算變化率下限并將該變化率下限發送到變化率限制裝置134。變化率限制裝置134 然后可根據修改的變化率極限對從電網200接收的電網頻率210濾波。然后將該濾波的頻
8率(根據上限或下限濾波的)提供給下降調節器136，以便允許下降調節器136向電網200 提供功率響應。在另一實施例中，變化率極限計算裝置130可基于TG功率水平指標236(其還部分被用于計算瞬時功率響應需求指標230，如文中進一步描述的那樣)計算變化率上限或下限。TG功率水平指標236可指示渦輪發電機的功率水平。在TG功率水平指標236指示 TG 92的功率水平高于期望水平的情況下，變化率極限計算裝置130可計算變化率上限并將該變化率上限發送到變化率限制裝置134。相反，在TG功率水平指標236指示TG 92的功率水平低于期望水平的情況下，變化率極限計算裝置130可計算變化率下限并將該變化率下限發送到變化率限制裝置134。變化率限制裝置134然后可根據修改的變化率極限對從電網200接收的電網頻率210濾波。該濾波的頻率(根據上限或下限濾波的)然后被提供給向下降調節器136，以便允許下降調節器136向電網200提供功率響應。在另一實施例中，可從配置成監測電網200的穩定性的構件獲得電網穩定性指標 Mo。例如，可使用監測電網頻率或電網電壓中的一個或多個的電網穩定性計算裝置來提供電網穩定性指標Mo。當認為電網200穩定時，變化率極限計算裝置130可確定變化率上限。當認為電網200不穩定時，變化率極限計算裝置130可確定變化率下限。變化率限制裝置134然后可根據修改的變化率極限對從電網200接收的電網頻率210濾波。該濾波的頻率(根據增加或降低的極限濾波的)然后被提供給下降調節器136，以便允許下降調節器 136向電網200提供功率響應。在另一實施例中，可從配置成監測TG 92內的燃料傳送的構件獲得燃料傳送指標 250。例如，可從管理不同燃料類型的使用的控制系統獲得燃料傳送指標250。在燃料傳送通過燃料傳送指標250來指示的情況下，可將增加率和降低率極限設定為零(0)(不增加， 不降低)。這種情況下，當這些零值傳送到變化率限制裝置134時，這些值可有效地凍結變化率限制裝置134的輸出，這又可有效地凍結下降調節器(136)對電網200的功率響應。在另一實施例中，可從包括定時器邏輯(圖3，元件360)的配置成監測TG 92內的燃燒區段的構件獲得燃燒模式時序指標260。燃燒模式時序指標260可指示自TG 92已過渡到燃燒模式或離開燃燒模式開始已過去的時間量。在一個實施例中，燃燒模式時序指標 260可指示燃燒區段是否從符合排放標準的燃燒模式過渡。響應于指示燃燒區段從符合排放標準的燃燒模式過渡的燃燒模式時序指標260，變化率極限計算裝置130可將降低率極限設定為零(0)，使得變化率限制裝置134不會在該時間段期間降低其輸出，這可有效地防止下降調節器136在該時間段期間從驅動TG 92回到符合排放標準的燃燒模式。在另一實施例中，可從管理燃氣輪機排氣溫度與下游設備的限制的匹配的控制系統獲得溫度匹配指標270。在溫度匹配指標270指示溫度匹配有利的情況下，可將增加率和降低率極限設定為零(0)(不增加，不降低)。這種情況下，當這些零值傳送到變化率限制裝置134時，這些零值可有效地凍結變化率限制裝置134的輸出，這又可有效地凍結下降調節器(136)對電網200的功率響應。如文中所述，可使用任何常規的方法獲得和/或計算參數220。來看圖3，數據流程圖290被示出為說明了一個或多個參數220的確定。在一個實施例中，通過瞬時功率響應需求計算裝置330來計算瞬時功率響應指標320。瞬時功率響應需求指標330可使用例如TG功率水平指標(針對TG 92)來計算瞬時功率響應需求指標230。圖3還示出了電網穩定性計算裝置340，其配置成獲得電網頻率210和/或電網電壓讀數并計算電網穩定性的指標M0。電網穩定性判斷可以基于例如瞬時電網頻率和/或電網電壓與歷史屬性、例如在設定的時間段期間的歷史平均值或濾波頻率或濾波電壓值的比較。最后，圖3還示出了配置成獲得燃燒模式信息并生成燃燒模式時序指標260的定時器邏輯360。例如，該指標可指示自燃燒模式改變開始至少一定量的時間是否已過去。如從文中的說明可以理解的那樣，變化率極限計算裝置130輸出的適當的增加極限或降低極限可在設定條件下，例如在燃料傳送進行的過程中或在燃燒模式傳送的預定時間內設定為0。或者，變化率極限可以是變量。在不同的因素指示變化的變化率極限的情況下，變化率極限計算裝置130例如可通過平均法或其它組合技術、基于因素的優先次序選擇其中一個因素來計算組合的變化率極限。在任何情況下，電網頻率變化率限制系統106能夠響應于電網頻率變化使瞬時渦輪發電機(TG 92)功率輸出最優化。這種最優化是需求與能力之間的平衡。例如，有時由電網監管機構設定的瞬時功率響應需求是TG 92運行狀態的函數。這種情況下，可設置TG 92 傳送等于或高于最高可變需求的恒定瞬時功率響應。然而，電網頻率變化率限制系統106 使TG 92能夠使其響應與需求匹配，由此不會傳送明顯超過有時需要的響應。在另一實例中，應理解的是，TG 92瞬時容量可以是其運行狀態的函數。這種情況下，嘗試傳送超過容量的瞬時響應會導致例如(燃氣輪機中的)火焰損失或某種其它可操作性的問題。這種情況下，TG 92可配置成傳送等于或低于其最低可變容量的恒定瞬時功率響應。然而，這種情況下，電網頻率變化率限制系統106經由下降調節器136使TG 92能夠使其響應與其容量匹配，由此在不承擔可操作性的問題的不當風險的前提下使其響應最大化。電網頻率變化率限制系統106還能夠防止對電網穩定性起反作用的瞬時功率響應。例如，電網頻率210可能以一定方式振蕩使得TG 92功率響應延遲一定時幀，使得該響應實際上在一段時間期間處于錯誤的方向。電網頻率變化率限制系統106響應于各種各樣的電網頻率波動來確保TG 92的穩定性(可操作性)，同時仍傳送提供適當的電網穩定性支撐的瞬時功率響應。圖中的數據流程圖和框圖示出了根據本發明各種實施例的可能實現的系統、方法和計算機程序產品的構架、功能性和操作。在此方面，流程圖或框圖中的各框可代表模塊、 節段或部分代碼，其包括用于執行指定的邏輯功能的一個或多個可執行指令。還應當注意的是，在一些備選實施方案中，框中標注的功能可不按圖中標注的順序進行。例如，相繼示出的兩個框實際上可大致同時地執行，或框有時可以以相反順序執行，這取決于所包括的功能性。還應注意的是，框圖和/或流程示圖中的各框，以及框圖和/或流程示圖中的框組合，可由執行特定的功能或動作的基于專用硬件的系統執行，或由專用硬件和計算機指令的組合執行。如文中所述，將各種系統和構件描述為“獲得”數據(例如，溫度、電網頻率等)。 應理解的是，可使用任何方案來獲得對應的數據。例如，對應的系統/構件可以生成數據和 /或用于生成數據，從一個或多個數據存儲裝置或傳感器(例如，數據庫)檢索數據，從另一系統/構件接收數據，等等。當數據不是由特定系統/構件生成時，應理解的是，可與所示的系統/構件分開地實現另一系統/構件，其生成數據并將其提供給該系統/構件和/或儲存該數據以便由該系統/構件訪問。前面的圖示出了與本公開內容的幾個實施例的相關的一部分處理。在此方面，附圖的流程圖內的各圖或框代表與所述方法的實施例相關的過程。還應注意的是，在一些備選實施方案中，附圖或框中標注的動作可以不按圖中標注的順序進行，或例如，事實上可大致同時或以相反順序進行，取決于所包括的動作。此外，本領域的技術人員會認識到，可增加描述處理的附加框。本文所使用的用語僅為了描述特定實施例的目的，且并非旨在限制本公開內容。 如本文所用，單數形式“一”和“該”，除非上下文另外清楚地指出，否則意在還包括復數形式。還將理解到的是，用語“包括”和/或“包含”在用于本說明書中時，表示存在所述的特征、整數、步驟、操作、元件和/或構件，但并未排除一個或多個其它特征、整數、步驟、操作、 元件、構件和/或它們的組合的存在或增加。下面權利要求中的所有手段或步驟加上功能元件的對應結構、材料、動作和等同物旨在包括用于結合明確要求保護的其它要求保護的元件執行功能的任何結構、材料或動作。已經出于示范和描述的目的提供了對本公開內容的描述，但并不旨在該描述是窮舉的或限制于所公開的形式的公開內容。眾多改型和變型對本領域的普通技術人員將是顯而易見的而不脫離本公開內容的范圍和精神。實施例是為了更好地解釋公開內容的原理和實際應用來選擇和描述的，且使本領域的普通技術人員能夠理解具有各種修改的各種實施例的公開內容適于所構想出的特定用途。
權利要求
1.一種系統，包括電網頻率變化率限制系統(106)，包括 變化率極限計算裝置(130)，用于獲得包括以下中的至少一者的數據瞬時功率響應需求指標030)，渦輪發電機功率水平指標(236)，電網穩定性指標O40)，燃料傳送指標O50)，燃燒模式時序指標Q60)，或溫度匹配指標O70)；以及根據所獲得的數據限定變化率極限；與所述變化率極限計算裝置(130)能在操作上連接的變化率限制裝置(134)，所述變化率限制裝置(134)用于獲得與電網(200)的電網頻率(210)相關的電網頻率讀數； 獲得限定的變化率極限；以及使用所述限定的變化率極限來對所述電網頻率(210)濾波，以提供濾波的頻率；以及與所述電網頻率變化率限制系統(106)能在操作上連接的下降調節器(136)，所述下降調節器(136)用于獲得所述濾波的頻率；以及基于所述濾波的頻率向所述電網(200)提供功率響應。
2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述系統還包括用于獲得渦輪發電機功率水平指標068)并計算所述瞬時功率響應需求的瞬時功率響應需求計算裝置(330)。
3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述系統還包括用于在通過所述變化率限制裝置(134)獲得所述電網頻率讀數之前從所述電網(200)獲得電網頻率讀數(210) 或電網電壓讀數中的至少一者的電網穩定性計算裝置(340)，所述電網穩定性計算裝置 (340)利用所述電網頻率讀數(210)或所述電網電壓讀數中的至少一者生成電網穩定性指標。
4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述系統還包括用于從渦輪發電機(92) 獲得燃燒模式信息并生成所述燃燒模式時序指標O60)的定時器邏輯(360)。
5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述變化率極限的限定包括增加率極限。
6.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述變化率極限的限定包括降低率極限。
7.一種發電系統，包括 渦輪發電機(92)；以及電網頻率變化率限制系統(106)，包括 變化率極限計算裝置(130)，用于獲得包括以下中的至少一者的數據瞬時功率響應需求指標030)，渦輪發電機功率水平指標(236)，電網穩定性指標O40)，燃料傳送指標O50)，燃燒模式時序指標Q60)，或溫度匹配指標O70)；以及根據所獲得的數據限定變化率極限；與所述變化率極限計算裝置(130)能在操作上連接的變化率限制裝置(134)，所述變化率限制裝置(134)用于獲得與電網(200)的電網頻率(210)相關的電網頻率讀數； 獲得限定的變化率極限；以及使用所述限定的變化率極限對所述電網頻率O10)濾波，以提供濾波的頻率；以及與所述電網頻率變化率限制系統(106)能在操作上連接的下降調節器(136)，所述下降調節器(136)用于獲得所述濾波的頻率；以及基于所述濾波的頻率向所述電網(200)提供功率響應。
8.一種儲存在計算機可讀介質上的程序產品，所述程序產品當由至少一個計算裝置 (104)執行時執行以下從電網(200)獲得電網頻率信號O10)；獲得包括以下中的至少一者的數據瞬時功率響應需求指標030)，渦輪發電機功率水平指標(236)，電網穩定性指標O40)，燃料傳送指標O50)，燃燒模式時序指標Q60)，或溫度匹配指標O70)；利用所獲得的數據限定用于對所述電網頻率信號(210)濾波的變化率極限； 根據所述變化率極限對所述電網頻率信號(210)濾波；以及提供濾波的信號以便由下降調節器(136)使用。
9.根據權利要求8所述的程序產品，其特征在于，所述程序產品還執行以下 指示所述下降調節器(136)在向所述電網(200)提供功率響應時使用所述濾波的信號代替所述電網頻率信號010)。
10.根據權利要求9所述的程序產品，其特征在于，所述程序產品還執行以下獲得渦輪發電機(92)的功率水平指標068)并計算所述瞬時功率響應需求030)。
全文摘要
公開了一種用于下降調節器(136)的電網頻率變化率限制系統(106)，該電網頻率變化率限制系統(106)包括變化率極限計算裝置(130)，用于獲得包括以下中的至少一者的數據瞬時功率響應需求指標(230)，渦輪發電機功率水平指標(236)，電網穩定性指標(240)，燃料傳送指標(250)，燃燒模式時序指標(260)，或溫度匹配指標(270)；以及根據所獲得數據限定變化率極限；能在操作上與變化率極限計算裝置(130)連接的變化率限制裝置(134)，該變化率限制裝置(134)用于獲得與電網(200)的電網頻率(210)相關的電網頻率讀數；獲得限定的變化率極限；以及利用限定的變化率極限對電網頻率(210)濾波以提供濾波的頻率；以及能在操作上與電網頻率變化率限制系統(106)連接的下降調節器(136)，該下降調節器(136)用于獲得濾波的頻率；以及基于濾波的頻率向電網(200)提供功率響應。
文檔編號H02J3/24GK102377190SQ201110214849
公開日2012年3月14日 申請日期2011年7月20日 優先權日2010年7月20日
發明者C·E·龍, J·R·休伊, M·J·莫斯利 申請人:通用電氣公司