[发明专利]一种汽轮机组发电系统及其运行控制方法

说明书

本发明涉及火力发电技术领域，具体涉及一种汽轮机组发电系统及其运行控制方法。汽轮机组发电系统，包括：汽轮机本体，双馈发电机，与所述汽轮机本体同轴安装，所述双馈发电机内设有转子绕组和定子绕组，所述转子绕组由可调电源激励；变压器，其入口端与所述双馈发电机出口端连通，所述转子绕组与所述定子绕组均连接在所述变压器的出口端，所述变压器出口端与工频电网连接。利用可调电源对转子绕组上产生的电流频率进行调整，并使定子绕组上的电流与转子绕组上的电流叠加后连接到变压器出口端，接入到工频电网，使得耦合输出的电流频率与工频电网的电流频率一致，发电系统能够在汽轮机本体转速未达到额定转速之前就可以接入到工频电网。

技术领域

本发明涉及火力发电技术领域，具体涉及一种汽轮机组发电系统及其运行控制方法。

背景技术

火电机组运行灵活性提升主要包括机组调峰幅度、爬坡能力和启停速度提升，从而为消纳更多的波动性可再生能源，灵活参与电力市场创造条件。随着电网中风电光伏等电能来源占比的增加，火力发电机组快速启停能力的重要性也更为凸显。现有技术中通过借助临机蒸汽、中压缸启动等方式提升火力发电机组启动速度，但由于机组发电的电流频率与电网中电流频率需要匹配，导致火力发电机组仍需在机组冲转至3000r/min额定转速时，才能实现并网带负荷，其制约了机组启动时长的进一步缩短。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的火力发电机组启动时间由于机组转速限制难以进一步缩短的缺陷，从而提供一种汽轮机组发电系统及其运行控制方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种汽轮机组发电系统，包括：

汽轮机本体，

双馈发电机，与所述汽轮机本体同轴安装，所述双馈发电机内设有转子绕组和定子绕组，所述转子绕组由可调电源激励；

变压器，其入口端与所述双馈发电机出口端连通，所述转子绕组与所述定子绕组均连接在所述变压器的出口端，所述变压器出口端与工频电网连接。

可选地，所述双馈发电机的定子绕组与所述变压器之间电连接有定子变流器，所述转子绕组与所述变压器之间电连接有转子变流器。

可选地，还包括控制模块，所述定子变流器与所述转子变流器均与所述控制模块电气连接，所述控制模块用于调整所述定子变流器和所述转子变流器的叠加电流频率与工频电网的电流频率一致。

本发明还提供一种本发明所述的汽轮机组发电系统的控制方法，包括：

汽轮机本体带动双馈发电机运转，双馈发电机通过变压器接入到工频电网；

获取汽轮机本体转速以及双馈发电机的转子励磁电流频率，利用汽轮机本体转速与转子励磁电流频率计算双馈发电机出口电流频率；

利用可调电源调整转子励磁电流频率，以使双馈发电机出口电流频率与工频电网的电流频率一致。

可选地，所述汽轮机本体与所述双馈发电机同轴连接，所述汽轮机本体转速与所述双馈发电机的转速一致。

可选地，双馈发电机出口电流频率的计算公式如下：

其中，f₁为双馈发电机出口电流频率，P为双馈发电机的磁极对数，n为双馈发电机转速，f₂为转子励磁电流频率。

可选地，控制模块计算得出转子励磁电流频率，并将控制信号传输至转子变流器，以调整转子绕组的输出电流频率。

本发明技术方案，具有如下优点：