[发明专利]双轴燃气轮机发电设备、其控制装置及控制方法

权利要求书

1.一种双轴燃气轮机发电设备的控制装置，

所述双轴燃气轮机发电设备具备：

压缩机，其具有压缩机转子，通过所述压缩机转子的旋转对空气进行压缩而生成压缩空气；

燃烧器，其使燃料在所述压缩空气中燃烧而生成燃烧气体；

燃料调节阀，其对向所述燃烧器供给的燃料的流量进行调节；

高压涡轮，其具有与所述压缩机转子机械地连结的高压涡轮转子，所述高压涡轮转子通过所述燃烧气体而旋转；

低压涡轮，其具有不与所述高压涡轮转子连结的低压涡轮转子，所述低压涡轮转子通过从所述高压涡轮排出的所述燃烧气体而旋转；

发电机，其通过所述低压涡轮转子的旋转而进行发电，且与流动交流电力的外部系统电连接；

感应电动机，其具有与所述压缩机转子机械地连结的电动机转子，以与所述发电机并联的方式与所述外部系统电连接，且相对于所述外部系统输送接收电力；以及

频率转换器，其以电连接关系设置于所述感应电动机与所述外部系统之间，对所述感应电动机与所述外部系统之间的电力的输送接收进行控制，并且在向外部系统侧输送来自所述感应电动机的电力时，将来自所述感应电动机的电力的频率转换为所述外部系统的频率，在接收来自所述外部系统侧的电力并向所述感应电动机供给时，将来自所述外部系统的电力的频率转换为所述感应电动机的频率，

其中，

所述双轴燃气轮机发电设备的控制装置具备：

基本输出运算部，其求出对应于来自外部的要求输出与向所述外部系统的实际的输出即实际输出的偏差的基本输出指令值；

成分分离部，其将所述基本输出指令值分离为高频成分和低频成分；

开度指令输出部，其基于所述基本输出指令值的所述低频成分，求出所述燃料调节阀的开度，并将表示所述开度的开度指令向所述燃料调节阀输出；

基本输送接收电量运算部，其基于所述基本输出指令值的所述高频成分，求出所述感应电动机与所述外部系统之间的电力的基本输送接收电量；以及

输送接收电力指令输出部，其根据所述基本输送接收电量，生成表示所述感应电动机与所述外部系统之间的电力的输送接收电量的输送接收电力指令，并将所述输送接收电力指令向所述频率转换器输出。

2.根据权利要求1所述的双轴燃气轮机发电设备的控制装置，其中，

所述基本输送接收电量运算部具有：利用率运算器，其使用所述高压涡轮的实际的转速即实际转速与成分利用率的预先确定的关系，求出与所述实际转速对应的成分利用率；利用高频成分运算器，其求出将所述高频成分乘以所述成分利用率而得到的值作为利用高频成分；以及基本输送接收电量输出器，其将所述利用高频成分转换为所述基本输送接收电量并输出。

3.根据权利要求2所述的双轴燃气轮机发电设备的控制装置，其中，

在所述预先确定的关系中，所述高压涡轮的所述实际转速比包括所述高压涡轮的额定转速在内的中间转速区域低时以及比该中间转速区域高时的成分利用率小于所述实际转速为所述额定转速时的成分利用率。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的双轴燃气轮机发电设备的控制装置，其中，

所述成分分离部具有：低通滤波器，其仅输出所述基本输出指令值中的所述低频成分；以及减法器，其将从所述基本输出指令值减去所述低频成分而得到的值作为所述高频成分输出。