[发明专利]用于控制一体化传动系的系统和方法

说明书

技术领域

本发明大体涉及动力生成，并且具体而言，涉及用于控制一体化传动系的系统和方法。

背景技术

传动系通常用于燃气轮机能量转换设施以及用于涡轮压缩机测试设施中，以将转矩传递到连接到传动系上的构件或传递来自该构件的转矩。一体化传动系可包括诸如启动马达、齿轮箱、压缩机、轴等的构件。大多数传动系构件连接到公共旋转轴上或例如通过齿轮箱联接到该轴上。在传动系上的某些构件可供应转矩，而其它构件可消耗转矩。例如，可使用电动马达来对传动系供应启动转矩，而压缩机可消耗马达提供的转矩的一部分。使问题复杂的是，燃气轮机例如可在斜坡上升至全速期间且在燃烧之前消耗转矩，但是一旦燃烧器开始以足够的速率燃烧燃料，燃气轮机就可开始对传动系供应转矩。

在大型一体化传动系上从多个转矩产生构件对传动系进行正的(供应)或负的(消耗)转矩协调在过去已导致转矩震荡和勉强稳定的运行，从而通常需要人工调节。

发明内容

上述需要中的一些或所有可由本发明的某些实施例解决。本发明的某些实施例可包括用于控制一体化传动系中的速度和负荷的系统和方法。

根据本发明的一个实例实施例，提供了一种用于控制燃气轮机传动系的方法。该方法包括测量与传动系相关联的速度、至少部分地基于速度命令和测得速度来控制通到燃气轮机的燃料流、至少部分地基于速度命令和转矩转换器的期望动力输出来控制与转矩转换器相关联的一个或多个导叶，以及选择性地协调来自转矩转换器和燃气轮机的相应的转矩贡献。

根据另一个实例实施例，提供了一种系统。该系统包括驱动马达、转矩转换器、压缩机、燃气轮机、传动系和至少一个处理器。处理器配置成以便执行计算机可执行指令，以：接收与传动系相关联的测得速度；至少部分地基于速度命令和测得速度来控制通到燃气轮机的燃料流；至少部分地基于速度命令和转矩转换器的期望动力输出来控制与转矩转换器相关联的一个或多个导叶；以及选择性地协调来自转矩转换器和燃气轮机的相应的转矩贡献。

根据另一个实例实施例，提供了一种用于控制燃气轮机传动系的设备。该设备可包括至少一个处理器，其配置成以便执行计算机可执行指令，以：接收与传动系相关联的测得速度；至少部分地基于速度命令和测得速度来控制通到燃气轮机的燃料流；至少部分地基于速度命令和转矩转换器的期望动力输出来控制与转矩转换器相关联的一个或多个导叶；以及选择性地协调来自转矩转换器和燃气轮机的相应的转矩贡献。

本文详细地描述了本发明的其它实施例和方面，并且它们被看作所声明的发明一部分。其它实施例和方面可参照以下详细描述、附图和权利要求书来理解。

附图说明

现在将对所附表格和附图进行参照，附图未必按比例绘制，并且其中：

图1是根据本发明的一个实例实施例的示意性传动系和控制系统的框图。

图2是根据本发明的一个实例实施例的实例传动系动态特性的曲线图。

图3是根据本发明的一个实例实施例的示意性传动系加速度控制系统的框图。

图4是根据本发明的一个实例实施例的实例加速度基准计划(schedule)的曲线图。

图5是根据本发明的一个实例实施例的示意性传动系速度和负荷控制系统的框图。

图6是根据本发明的一个实例实施例的示意性简化传动系速度和负荷控制系统的框图。

图7是根据本发明的一个实例实施例的实例方法的流程图。

部件列表：

100 传动系和控制系统

102 启动马达

104 驱动马达

106 转矩转换器

108 齿轮箱

110 压缩机

111 第二轴

112 第一轴

113 联接件

114 燃气轮机

118 控制器

120 存储器

122 处理器(一个或多个)

124 输入/输出接口(一个或多个)

126 网络接口(一个或多个)

128 操作系统

130 数据

132 速度/加速度模块

200 传动系动态特性曲线图

202 传动系负荷线

204 质量流量

206 速度

208 全速无负荷(FSNL)

210 全速满负荷(FSFL)

212 负荷范围(0至100％)

214 运行范围