[发明专利]用于将涡轮机与电网同步的方法和控制装置

说明书

本发明涉及一种用于将涡轮机与交流电网以电网频率(2)同步的方法，所述方法具有如下步骤：A)将涡轮机加速至电网频率(2)的范围中的频率(4)；B)检测涡轮机和交流电网之间的角度差；C)检测涡轮机和交流电网之间的速度差；D)将涡轮机加速或减速，使得涡轮机遵循理论轨迹(5)，其中理论轨迹(5)是预先计算出的轨迹，所述轨迹与角度差相关地给出理论速度差，应当存在所述理论速度差，以便在交流电网和涡轮机速度一致的情况下实现涡轮机和交流电网之间的、适合于同步馈入的目标角位置。本发明同样涉及一种用于涡轮机的相关的控制装置。

技术领域

本发明涉及一种用于将涡轮机与电网同步的方法和一种相关的控制装置。

背景技术

在将所产生的电流馈入电网中的电厂中发电时，需要注意的是：以相位正确的方式馈入电流。在热发电设备中，因此将涡轮机置于与电网相位匹配的角位置中，以便能够馈入电流，其中在所述发电设备中在由涡轮机驱动的发电机中产生电流。准确地说，这显然取决于发电机转子的角位置。因为发电机的转子在通常情况下与涡轮机的转子牢固地连接，所以当前总是提出：必须同步涡轮机，而这实际与发电机相关。

在现有技术中，通常，与电网的相位角无关地将涡轮机置于电网频率上。于是，涡轮机借助于所谓的同步设备置于正确的相位角中。对此，将涡轮机略微加速或减速，以非正规的方式能够称作为往复运动，直至匹配相位角。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于将涡轮机与交流电网以改进的方式同步的方法。所述目的的解决方案尤其在独立权利要求中说明。从属权利要求给出实施方式。其他的细节能够从说明书中得出。

众所周知的是：提供一种用于将涡轮机与交流电网以电网频率同步的方法，所述方法具有如下步骤。

在步骤A)中，将涡轮机加速至电网频率的范围中的频率。通常，将电网频率的范围中的频率是低于电网频率大致1赫兹直至高于电网频率大致1赫兹的区间中的频率。精确的数值是不重要的。决定性的是：电网频率和涡轮机频率之间的差不再是特别高的。

作为步骤B)提出检测涡轮机和交流电网之间的角度差。

作为步骤C)提出检测涡轮机和交流电网之间的速度差。换言之，确定涡轮机频率和电网频率之间的差。

电网频率理论上能够是已知的。然而，由于频率波动，有意义地也能够检测电网频率。同样的内容在理解方面更适用于电网的相位角。

要理解的是：步骤C)通常需在步骤A)期间执行，以便了解涡轮机频率何时达到电网频率的范围。因为除了小的、在步骤A中还不太重要的波动之外，电网频率是恒定的，所以在步骤A)中还能够放弃检测速度差，并且加速到直至已知的电网频率、在德国例如为50赫兹的范围中。

对于本发明决定性的是步骤D)，即将涡轮机加速或减速，使得涡轮机遵循理论轨迹。在此，理论轨迹是事先计算出的轨迹，所述轨迹与角度差相关地给出理论速度差，应当存在所述理论速度差，以便在交流电网频率和涡轮机速度一致的情况下实现涡轮机和交流电网频率之间的、适合于同步馈入的目标角位置。

理论轨迹为数学函数，所述数学函数说明：根据角度差，理论速度差应当具有何数值，以便在交流电网和涡轮机速度一致的情况下实现适合于同步馈入的目标角位置。在此，理论轨迹明显地与所寻求的加速度或减速度相关。要理解的是：在调节到理论轨迹上时不应当进行不必要的机械负载，例如通过过强地制动引起的机械负载。在此，不需要针对相应的应用分别重新选择理论轨迹。