[发明专利]对功率输出-排放参数的燃气轮机调节中的概率控制建模

说明书

各种实施例包括一种系统，其具有：配置成通过执行包括下者的动作来调节一组燃气轮机(GT)的至少一个计算装置：基于该组GT中的各个GT的测得的环境状况命令各个GT至基本负载水平；命令该组GT中的各个GT调整相应功率输出来匹配标称功率输出值，以及随后测量各个GT的实际排放值；基于相应的测得的实际排放值和在环境状况下的标称排放值之间的差来调整该组GT中的各个GT的运行状况；以及基于各个GT的测得的实际排放值和各个GT的经调整的运行状况来建立各个GT的独立的排放模型。

相关申请的交叉引用

本申请涉及共同未决的美国专利申请No. 14/546,948(律师案卷No. 276618-1)、美国专利申请No. 14/546,504(律师案卷No. 276701-1)、美国专利申请No. 14/546,512(律师案卷No. 276802-1)、美国专利申请No. 14/546,520(律师案卷No. 276809-1)和美国专利申请No. 14/546,491(律师案卷No. 276172-1)。本申请还涉及于与本文同时在2015年12月16日提交的共同未决的美国专利申请No. 14/686,126(律师案卷No. 279191-1)、美国专利申请No. 14/686,136(律师案卷No. 279192-1)、美国专利申请No. 14/686,145(律师案卷No. 279193-1)、美国专利申请No. 14/686,151(律师案卷No. 279976-1)、美国专利申请No. 14/686,157(律师案卷No. 279978-1)、美国专利申请No. 14/686,164(律师案卷No.279981-1)、美国专利申请No. 14/686,171(律师案卷No. 279982-1)、美国专利申请No.14/686,183(律师案卷No. 279983-1)、美国专利申请No. 14/686,193(律师案卷No.279984-1)和美国专利申请No. 14/686,201(律师案卷No. 279985-1)；以及美国专利申请No. 14/960,930(律师案卷No. 283484-1)、美国专利申请No. 14/971,730(律师案卷No.283752-1)、美国专利申请No. 14/971,736(律师案卷No. 283549-1)、美国专利申请No.14/971,740(律师案卷No. 283091-1)、美国专利申请No. 14/971,716(律师案卷No.284468-1)和美国专利申请No. 14/971,721(律师案卷No. 284087-1)。

技术领域

本文公开的主题涉及调节和控制系统。更具体而言，本文公开的主题涉及用于燃气轮机的调节和控制系统。

背景技术

至少一些已知的燃气涡轮发动机包括监测和控制其运行的控制器。已知的控制器使用发动机的运行参数管理燃气涡轮发动机的燃烧系统和燃气涡轮发动机的其它运行方面。至少一些已知的控制器接收指示燃气涡轮发动机的当前运行状态的运行参数，通过基于物理的模型或传递函数限定运行边界，且将运行参数应用于运行边界模型。此外，至少一些已知的控制器还将运行参数应用于调度算法，确定误差项，以及通过调整一个或多个燃气涡轮发动机控制效应器来控制边界。然而，至少一些运行参数可为不可测量的参数，如，对于使用传感器测量来说不实际的参数。此类参数中的一些包括喷燃温度(即，1级涡轮导叶出口温度)、燃烧器出口温度和/或涡轮1级喷嘴入口温度。

至少一些已知燃气涡轮发动机控制系统使用测得的参数(如，压缩机入口压力和温度、压缩机出口压力和温度、涡轮排气压力和温度、燃料流量和温度、环境状况和/或发电机功率)来间接地控制或监测不可测量的运行参数。然而，间接参数中的值中存在不确定性，且相关联的燃气涡轮发动机可能需要调节，以减小燃烧动态性和排放。由于不可测量的参数的不确定性，故设计裕度用于包括此类已知控制系统的燃气涡轮发动机。使用此类设计裕度可降低一些运行状况下的燃气涡轮发动机的性能，以图避免和适应最坏情况的运行边界。然而，一些此类已知的控制系统可能不准确地估计燃气涡轮发动机的喷燃温度或排气温度，这可导致发动机不太高效和在具有一个以上的燃气涡轮发动机的设施中导致不同机器之间的差异。