燃气轮机发电机组运行控制模式探讨

田霖

中国航发燃气轮机有限公司 辽宁沈阳 110000

燃气轮机简单循环的热效率实际上随着技术的不断发展而有提高的趋势，而热效率的提高是一种间接扩大燃气轮机技术应用空间的基本技术。为了满足不同的需求，燃气轮机在可用于发电和机械驱动应用程序的一系列模型方面变得非常丰富。对于燃气轮机发电设备，当用作医院和相关场所的应急电源时，它们可以充当单个设备，而在更偏远的地区，通常将多个设备并联放置以形成一个隔离的网络。这也反映了对燃气涡轮发电机运行控制方式的研究，对控制系统提出了更高的要求。

1 转速控制策略

当一台燃气轮机进入怠速模式时，通过对增量pid控制算法进行调节，以控制燃油量来控制高压燃气轮机运动模式，在此一阶段，主要的控制变量就是高压压缩机速度。发电模块单元正常运行操作采用动力涡轮速度到达额定时间的模型执行。

该发电模块采用三轴式燃气汽轮机。当燃气轮机转速进入低速运转状态时，高压压缩机转速变化趋势更好地反映出了燃气轮机转速变化。此时，通过对高压压缩机转速控制器来实现对动力涡轮转速的控制。达到额定的运行速度后，它将对涡轮机运行速度控制，并且驱动发电系统模块将会进入正常运行时的模式。在此一过程中，高压压缩机的运行速度控制主要是起到了过渡作用。高压压缩机的速度可控制。当发电机的旋转涡轮速度管控制等级的旋转涡流速度低于一定极限，它将自动地切换至高压压缩机的速度管控。切换控制的目标是为了防止发电机的动力涡轮过快转速，引起燃气轮机扭曲和其他损坏燃气轮机的情况[1]。

高压压缩机的速度自动控制可以用来做极限保护。所以当发电系统模块正常运行时，燃气汽轮机就是在涡轮转速的控制之中。同时，根据最大功率极限来计算燃油车最大容量。当前高压涡轮转速所反映在环境下的极限线和汽车燃油极限。一旦设置极限值，它将切换至高压压缩机的速度进行控制。

2 发电涡轮转速控制的控制策略

燃气汽车的涡轮机启动空转且高压压缩机的旋转速度控制工作完成后，动力汽车涡轮机的旋转速度可以达到2800rpm，进入高压动力汽车涡轮机的旋转速度可以得到控制。动力涡轮的高效率和速度管理是发电机组和燃气轮机设备中关键。该控制单元和发电模块输出功率式燃气轮机主要操作阶段受功率式涡轮机转速控制。涡轮机的速度控制主要目标就是确保涡轮发电机器人在每一个工作状态下突然出现负载的变化后，速度均能快捷可靠地回归至额定的速度范围。燃气轮机无论其负载，控制如何的变化，都可以在不同的使用情况下正常运行，该控制系统能够很好地满足对燃气轮机质量控制装置的要求，并且希望对其性能进行深入的分析。通过这次的仿真和实验，我们对改进控制策略研究的可行性与有效率进行比较，探索出最佳燃气轮机发电率的控制方法[2]。

3 运行控制方式的具体研究

3.1 组网方式

在一些用于燃气轮机驱动的发电器组和某些用于驱动的组网模式中，发电器就是燃气轮机驱动的负载，在一个用于发电器组的这种情况下，连接到功率输出侧的各种电气设备构成了一个电网，并且就会成为整个发电器组的负载。为了改善燃气轮机发电机组的运营，我们认为有必要详细地对发电机组的网络模式进行研究。

3.2 发电机组运行控制

燃气轮机发电机组的运转控制模式，与其他发电机组一样，与差动控制模式，非差动控制模式或动力控制模式无关，具有与燃气轮机发电机组不同的运转控制模式。就非差速控制模式而言，非差速控制意味着在通过相应算法将燃气轮机的燃油流量调节到一定程度后对发电机转速进行闭环控制的目的，电网频率始终保持接近额定值。速度的无差异控制始终要注意测量值与设定值之间的特定偏差。从理论上讲，无差动控制模式对于发电机组的控制并不强。

在差动控制的情况下，某些方法来自常规的机械调速器。传统的机械调速器确实处于被淘汰的边缘，但实际在某种程度上它们仍然存在。这种调节器的应用值自动调节燃油阀的开度，以达到抑制发电机转速变化和抑制发电机转速变化的目的。差异控制本质上是一种闭环控制，可根据一定比率控制定律。如果不更改速度设置值，则当发电机输出功率太高时，发电机速度将增加。当检测到速度增加时，燃料标准降低。当减少燃料时，减少了设备上的发电负荷，这会影响一定的速度，并起到抑制发电机速度变化的作用。

最后，有必要提及功率控制模式，这主要是指在给定的负载条件下操作设备并确保稳定性。如果功率控制不响应发电机频率的变化，则它不参与电网。在调频过程中，某些功率控制模式仅适用于集成到大型电网中的联网模式。

3.3 运行控制方式

燃气涡轮发电机组运行控制方式的选择应根据实际情况而定。如果所选的运行控制模式不够充分，则将影响燃气轮机发电机组的稳定性，甚至可能导致燃气泄漏，涡轮发电机组损坏问题。在操作过程中，如果更改了单元组网模式，则还必须合理地切换操作控制模式。在切换过程中，不应影响设备的运行状态，因此它必须处于不变的控制算法中。确保有一个可以跟踪设备当前操作状态的参数，并且该参数也是一个跟踪参数。

例如，当控制模式仍在变化时，需要从差动控制切换到非差动控制，然后将当前转数用作跟踪参数并将其传递给控制器。激活控制器后，将速度设置值调整为额定值。当控制模式从非差速控制切换到差速控制时，将当前燃料参考值转换为差速控制的特定速度设定值，然后激活差速控制模式。

总而言之，燃气轮机技术与独立运行并行地进行多路复用操作，形成一个隔离的网络。也有许多区域合并成较大的区域，可以在其中切换不同的模式。因此，如果在操作过程中更改了单元组网模式，则还必须合理地切换操作控制模式，实现燃气轮机组的安全运行。