[发明专利]一种用于燃气轮机发电机组的控制装置及功率保护方法

权利要求书

1.一种用于燃气轮机发电机组的控制装置，其特征在于，包括：

控制器，以及分别与所述控制器连接的功率变送器、燃料控制阀线性位置变送器、功率因数变送器、功率保护单元；

其中，所述功率变送器用于对发电机组实时功率进行测量并传输到所述控制器，所述燃料控制阀线性位置变送器用于对所述燃料控制阀的阀位进行实时监控并将监控数据传输到所述控制器；所述功率因数变送器用于实时地测量所述发电机组的功率因数并传输到所述控制器；所述控制器根据接收的数据启动所述功率保护单元；

所述控制器配置为将所述功率因数低于额定值作为逆功率保护的报警条件，且所述控制器配置为在接收到所述燃料控制阀阀门的开度信号后，检测发电机组的正向有功功率值，当所述发电机组的正向功率低于预设的阈值时，启动正向低功率保护或逆功率保护，断开所述发电机的出口线路。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述功率保护单元包括设置在所述燃气轮机发电机组中的双冗余的第一正向低功率继电器和第二正向低功率继电器、功率方向继电器、电压互感器、电流互感器；

其中，当所述控制器判断所述第一正向低功率继电器或第二正向低功率继电器动作，所述功率方向继电器检测到发电机功率方向由母线流向电网线路，所述电压互感器异常闭锁及电流互感器异常闭锁无释放时，并且发电机工作电压满足机组并网允许电压时，延时设定的时间启动正向低功率保护或者逆功率跳闸。

3.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，所述功率保护单元还包括：检测单元，第一逆功率继电器、第二逆功率继电器；

检测单元，用于检测是否启动正向低功率保护和发电机出口断路器是否处于合闸状态；

其中，所述检测单元检测到发电机出口断路器处于合闸状态，且正向低功率保护启动后，当所述控制器判断所述电压互感器断线异常闭锁和电流互感器断线闭锁未释放，功率方向继电器检测到发电机有功功率为负启动跳闸，发电机工作电压高于发电机组并网允许工作电压，判断所述发电机组的第一有功功率值小于或等于第一逆功率继电器的动作整定功率值的大小，或第二有功功率值小于或等于第二逆功率继电器的启动整定功率值的大小时，启动逆功率跳闸。

4.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述燃料控制阀线性位置变送器包括燃料主控制阀线性位置变送器和燃料次控制阀线性位置变送器，所述燃料主控制阀线性位置变送器用于监测所述主控制阀的开闭，所述燃料次控制阀线性位置变送器用于监测所述次控制阀的开闭。

5.根据权利要求3所述的控制装置，其特征在于，所述功率保护单元还包括报警器，所述报警器用于所述控制器启动正向低功率保护或逆功率跳闸时，发出报警信号。

6.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，所述报警信号为声音报警信号。

7.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，所述报警信号为光信号。

8.一种用于燃气轮机发电机组的功率保护方法，所述燃气轮机发电机组包括权利要求1-7任一项所述的控制装置，其特征在于，该方法包括：

控制器接收到设置在发电机组的燃料控制阀阀门的开度信号后，检测发电机组的正向有功功率值；

判断所述发电机组的正向功率是否低于预设的阈值；

是，则启动正向低功率保护或逆功率跳闸，断开所述发电机的出口线路。

9.根据权利要求8所述的功率保护方法，其特征在于，当所述燃气轮机发电机组包括权利要求2、3、5-7中任一项所述的控制装置时，所述判断发电机组的正向功率是否低于预设的阈值，具体包括：

当所述控制器判断所述第一正向低功率继电器或第二正向低功率继电器动作，所述功率方向继电器检测到发电机功率方向由母线流向电网线路，所述电压互感器异常闭锁及电流互感器异常闭锁无释放时，并且发电机工作电压满足机组并网允许电压时，则判断所述发电机组的正向功率低于预设的第一阈值，需要启动正向低功率保护。

10.根据权利要求9所述的功率保护方法，其特征在于，所述判断发电机组的正向功率是否低于预设的阈值，还包括：

当控制器检测到发电机出口断路器处于合闸状态，且正向低功率保护启动后，当所述控制器判断所述电压互感器断线异常闭锁和电流互感器断线闭锁未释放，功率方向继电器检测到发电机有功功率为负启动跳闸，发电机工作电压高于发电机组并网允许工作电压，所述发电机组的第一有功功率值小于或等于第一逆功率继电器的动作整定功率值的大小，或第二有功功率值小于或等于第二逆功率继电器的启动整定功率值的大小时，则判断所述发电机组的正向功率低于预设的第二阈值，需要启动逆功率跳闸。