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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Lasteinstellungsverfahren, eine Lasteinstellungsvorrichtung und ein Programm.
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Die vorliegende Erfindung nimmt die Priorität der am 4. Dezember 2020 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr.
2020-201642 in Anspruch, deren gesamter Inhalt hier unter Bezugnahme enthalten ist.
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HINTERGRUND
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Thermische Stromerzeugungssysteme, die mit Gasturbinen ausgerüstet sind, sind erforderlich, um ihre Laständerungsrate für ein besseres Ansprechen auf Änderungen bei einer erneuerbaren Stromerzeugung zu verbessern. Beispielsweise ist eine hohe Laständerungsrate erforderlich, wenn Stromerzeuger eine Regelleistung oder eine Reserve in einem Stromhandelsmarkt anbieten, in dem Stromerzeuger und Betreiber von Stromübertragungs- und -verteilungsunternehmen mit Regelleistung handeln. Wenn allerdings versucht wird, eine Gasturbine mit einer hohen Laständerungsrate zu steuern (insbesondere eine hohe Lasterhöhungsrate), dann kann eine Turbinenbeschädigung aufgrund eines engen Spitzenabstands und eines Kontakts zwischen einem Drehelement und einem stationären Teil auftreten.
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Patentschrift 1 offenbart eine Technik zum Einstellen der Lasterhöhungsrate einer Gasturbine basierend auf der Metalltemperatur einer Dampfturbine. Diese Technik berücksichtigt die Beschränkungen von Betriebsbedingungen der Dampfturbine in einem kombinierten Stromerzeugungssystem.
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Zitierliste
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Patentliteratur
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Patentschrift 1:
JP2016-223361A -
ZUSAMMENFASSUNG
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Zu lösende Probleme
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Bei der Technik von Patentschrift 1 werden die Beschränkungen von Betriebsbedingungen der Gasturbine (Auftrittsrisiko einer Turbinenbeschädigung) nicht berücksichtigt. Da in diesem Fall die obere Beschränkung der Lasterhöhungsrate, die die Beschränkungen von Betriebsbedingungen der Gasturbine berücksichtigt, nicht verwendet wird, ist es nicht möglich, die Last bei der höchstmöglichen Laständerungsrate einzustellen.
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In Anbetracht der vorstehenden Umstände besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Lasteinstellungsverfahren oder dergleichen bereitzustellen, wodurch es möglich ist, die Last bei hoher Laständerungsrate (z.B. Lasterhöhungsrate) einzustellen, während das Risiko einer Turbinenbeschädigung unterdrückt wird.
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Lösung der Probleme
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Ein Lasteinstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: einen Schritt zum Erfassen eines Aufwärmparameters, der den Grad eines Aufwärmens einer Gasturbine während eines Betriebs unter Last anzeigt; einen Schritt zum Bestimmen einer oberen Grenze einer Lasterhöhungsrate in Übereinstimmung mit dem Aufwärmparameter; und einen Schritt zum Erhöhen der Last der Gasturbine bei oder unterhalb der oberen Grenze der Lasterhöhungsrate.
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Eine Lasteinstellungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: einen Erfassungsteil, der konfiguriert ist, um einen Aufwärmparameter zu erfassen, der den Grad eines Aufwärmens einer Gasturbine während eines Betriebs unter Last anzeigt; einen Bestimmungsteil, der konfiguriert ist, um eine obere Grenze einer Lasterhöhungsrate in Übereinstimmung mit dem Aufwärmparameter zu bestimmen; und einen Laststeuerungsteil, der konfiguriert ist, um die Last der Gasturbine bei oder unterhalb der oberen Grenze der Lasterhöhungsrate zu erhöhen.
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Ein Programm gemäß der vorliegenden Erfindung ist konfiguriert, um Folgendes auszuführen: einen Prozess zum Erfassen eines Aufwärmparameters, der den Grad eines Aufwärmens einer Gasturbine während eines Betriebs unter Last anzeigt; einen Prozess zum Bestimmen einer oberen Grenze einer Lasterhöhungsrate in Übereinstimmung mit dem Aufwärmparameter; und einen Prozess zum Erhöhen der Last der Gasturbine bei oder unterhalb der oberen Grenze der Lasterhöhungsrate.
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Vorteilhafte Effekte
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein Lasteinstellungsverfahren oder dergleichen bereitzustellen, wodurch es möglich ist, die Last bei einer hohen Laständerungsrate einzustellen (z.B. Lasterhöhungsrate), während das Risiko einer Turbinenbeschädigung unterdrückt wird.
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KURZE BESCHREIBUNG VON ZEICHNUNGEN
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- 1 ist ein Blockdiagramm, das eine funktionale Konfiguration eines thermischen Stromerzeugungssystems mit einer Lasteinstellungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel schematisch zeigt.
- 2 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel einer Hardwarekonfiguration der Lasteinstellungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel schematisch zeigt.
- 3 ist eine schematische Querschnittsansicht zum Darstellen eines Abstands einer Gasturbine.
- 4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer in der Lasteinstellungsvorrichtung verwendeten Funktion gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt.
- 5A ist ein Diagramm zum Beschreiben eines Beispiels von Änderungen eines Drehgeschwindigkeitsverhältnisses und eines Lastverhältnisses der Gasturbine über die Zeit, wenn die Lasteinstellungsvorrichtung gemäß einem Vergleichsbeispiel angewendet wird.
- 5B ist ein Diagramm zum Beschreiben eines Beispiels von Änderungen eines Abstands der Gasturbine über die Zeit, wenn die Lasteinstellungsvorrichtung gemäß einem Vergleichsbeispiel angewendet wird.
- 6A ist ein Diagramm zum Beschreiben eines Beispiels von Änderungen eines Drehgeschwindigkeitsverhältnisses und eines Lastverhältnisses der Gasturbine über die Zeit, wenn die Lasteinstellungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel angewendet wird.
- 6B ist ein Diagramm zum Beschreiben eines Beispiels von Änderungen eines Abstands der Gasturbine über die Zeit, wenn die Lasteinstellungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel angewendet wird.
- 7 ist ein Flussdiagramm zum Beschreiben eines Beispiels einer von der Lasteinstellungsvorrichtung ausgeführten Verarbeitung gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen detailliert beschrieben. Es ist jedoch beabsichtigt, dass Abmessungen, Materialien, Formen, relative Positionen und dergleichen der in den Ausführungsbeispielen beschriebenen Komponenten, sofern sie nicht besonders spezifiziert sind, nur als illustrativ zu verstehen sind und nicht dazu dienen, den Umfang der vorliegenden Erfindung zu begrenzen.
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So ist z.B. ein Ausdruck einer relativen oder absoluten Anordnung, wie etwa „in einer Richtung“, „entlang einer Richtung“, „parallel“, „orthogonal“, „zentriert“, „konzentrisch“ und „koaxial“ nicht so auszulegen, dass er nur die Anordnung in einem strengen Wortsinn anzeigt, sondern auch einen Zustand umfasst, in dem die Anordnung um eine Toleranz oder um einen Winkel oder einen Abstand relativ verschoben ist, wodurch es möglich ist, dieselbe Funktion zu erzielen.
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So ist z.B. ein Ausdruck wie „derselbe/dieselbe/dasselbe“, „gleich“ und „einheitlich“ nicht so auszulegen, dass er nur den Zustand anzeigt, in dem das Merkmal strikt gleich ist, sondern auch einen Zustand umfasst, in dem es eine Toleranz oder einen Unterschied gibt, mit dem dennoch die gleiche Funktion erzielt werden kann.
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Außerdem ist z.B. ein Ausdruck einer Form, wie etwa eine rechteckige Form oder eine zylindrische Form, nicht so auszulegen, dass damit nur die geometrisch strenge Form gemeint ist, sondern auch eine Form mit Unebenheiten oder abgeschrägten Ecken innerhalb des Bereichs umfasst ist, in dem die gleiche Wirkung erzielt werden kann.
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Andererseits ist ein Ausdruck, wie etwa „aufweisen“, „umfassen“, „haben“, „enthalten“ und „bilden“ nicht so zu verstehen, dass er andere Bestandteile ausschließt.
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(Konfiguration von thermischem Stromerzeugungssystem)
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Eine Gesamtkonfiguration eines thermischen Stromerzeugungssystems 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel wird beschrieben. 1 ist ein Blockdiagramm, das eine funktionale Konfiguration eines thermischen Stromerzeugungssystems 1 mit einer Lasteinstellungsvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel schematisch zeigt.
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Das thermische Stromerzeugungssystem 1 ist ein thermisches Stromerzeugungssystem mit einer Gasturbine 200. Bei dem thermischen Stromerzeugungssystem 1 kann es sich um ein Gasturbinen-Kombikraftwerk (GTCC: „gas turbine combined cycle power generation system“) mit einer Gasturbine 200 handeln. Wie in 1 gezeigt, umfasst das thermische Stromerzeugungssystem 1 eine Gasturbine 200 für eine Stromerzeugung und eine Lasteinstellungsvorrichtung 100 zum Einstellen der Last der Gasturbine 200.
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Die Gasturbine 200 umfasst eine Steuervorrichtung 210 zum Steuern des Betriebs von jedem Teil der Gasturbine 200, und eine Vielzahl von Sensoren 220 zum Erfassen verschiedener Zustandsgrößen (z.B. Temperatur, Druck usw.) der Gasturbine 200. Die Vielzahl von Sensoren 220 kann einen Sensor zum Messen einer Zustandsgröße bezogen auf einen Aufwärmparameter umfassen, was nachstehend beschrieben wird. Die Lasteinstellungsvorrichtung 100 ist konfiguriert, um mit der Gasturbine 200 zu kommunizieren.
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(Konfiguration von Lasteinstellungsvorrichtung)
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2 ist ein Blockdiagramm, das eine Hardwarekonfiguration der Lasteinstellungsvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel schematisch zeigt. Beispielsweise ist die Lasteinstellungsvorrichtung 100, wie in 2 gezeigt, mit einem Computer versehen, der einen Prozessor 72, wie etwa eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU: „central processing unit“) und eine Grafikverarbeitungseinheit (GPU: „graphics processing unit“), einen Schreib-Lesespeicher (RAM: „random access memory“) 74, einen Nur-Lesespeicher (ROM: „read only memory“) 76, ein Festplattenlaufwerk (HDD: „hard disk drive“) 78, eine Eingabe-I/F 80 und eine Ausgabe-I/F 82, die über einen Bus 84 miteinander verbunden sind, umfasst. Der Prozessor 72 der Lasteinstellungsvorrichtung 100 führt ein Programm aus, das in dem Speicher, wie etwa dem ROM 76 und dem RAM 74 gespeichert ist, um nachstehend beschriebene Funktionen zu implementieren.
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Nachstehend wird die funktionale Konfiguration der Lasteinstellungsvorrichtung 100 mit Bezug auf 1 beschrieben. Die Lasteinstellungsvorrichtung 100 umfasst einen Parametererfassungsteil 110 zum Erfassen eines Aufwärmparameters, einen Bestimmungsteil für eine obere Grenze 120 zum Bestimmen der oberen Grenze der Lasterhöhungsrate, die die Gasturbine 200 steuert, einen Betriebsbefehlsteil 130, der konfiguriert ist, um einen Betriebsbefehl an die Gasturbine 200 auszugeben, einen Musterausgabeteil 140, der konfiguriert ist, um eine oder mehrere Optionen des Betriebsmusters der Gasturbine 200 auszugeben, einen gebotsbezogenen Informationserfassungsteil 150 zum Erfassen von gebotsbezogenen Informationen eines Stromhandelsmarkts, einen Empfangsteil 160 zum Empfangen einer Eingabe von dem Nutzer, einen Speicherteil 170 zum Speichern von verschiedenen Informationen, und einen Gebotsprozessteil 180 zum Ausführen eines Gebotsprozesses in dem Stromhandelsmarkt.
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Der Parametererfassungsteil 110 erfasst einen Aufwärmparameter von den Sensoren 220 oder der Steuervorrichtung 210, die in der Gasturbine 200 enthalten sind. Der Aufwärmparameter ist ein Parameter, der den Grad eines Aufwärmens der Gasturbine 200 während eines Betriebs unter Last anzeigt, und er ist eine Zustandsgröße bezogen auf den Abstand (Spitzenabstand) der Gasturbine 200.
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Hier wird der Abstand der Gasturbine 200 beschrieben. 3 ist eine schematische Querschnittsansicht zum Darstellen des Abstands CL der Gasturbine 200. Diese Figur zeigt einen Querschnitt um Turbinenschaufeln der Gasturbine 200 entlang der Drehachse, wobei die vertikale Richtung zu der radialen Richtung der Gasturbine 200 korrespondiert, und die horizontale Richtung zu der axialen Richtung der Gasturbine 200 korrespondiert. Der Abstand CL ist eine Lücke zwischen einem stationären Element und einem Drehelement der Gasturbine 200.
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In dem dargestellten Beispiel umfasst die Gasturbine 200 ein Gehäuse 11. Ein Schaufelring 12, ein Ringsegment 13 und ein Isolationsring 14 sind als stationäre Elemente im Inneren des Gehäuses 11 radial angeordnet. Außerdem sind eine Scheibe 15 und eine Rotorschaufel 16 als Drehelemente im Inneren davon radial angeordnet. In diesem Fall kann der Abstand CL aus dem folgenden Ausdruck grob berechnet werden. CL = Abstand bei Anordnung + thermische Dehnung von Schaufelring 12 - thermische Dehnung von Scheibe 15 - thermische Dehnung von Rotorschaufel 16 - Dehnung von Scheibe 15 aufgrund von Zentrifugalkraft - Dehnung von Rotorschaufel 16 aufgrund von Zentrifugalkraft.
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In diesem Ausdruck kann die Dehnung aufgrund der Zentrifugalkraft, nachdem die Last auf die Gasturbine 200 gebracht wurde, als konstant angenähert werden. Deshalb sind zum Schluss die variablen Elemente des Abstands CL hauptsächlich die thermische Dehnung des Schaufelrings 12, der ein stationäres Element darstellt, und die thermische Dehnung der Scheibe 15 und der Rotorschaufel 16, die Drehelemente darstellen. Da die thermische Dehnung durch die radiale Abmessung, einen linearen Ausdehnungskoeffizienten und eine Temperatur bestimmt wird, kann der Abstand CL durch Überwachen der Temperatur geschätzt werden.
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Deshalb kann z.B. der Aufwärmparameter, der verwendet wird, um den Abstand CL zu berücksichtigen, ein gemessener Wert von einem oder mehreren der Folgenden sein: Scheibenhohlraumtemperatur, stationäre Metalltemperatur, Temperaturdifferenz zwischen einem Gehäuse und einem Rotor, und Wellendehnungsdifferenz. Die Scheibenhohlraumtemperatur kann z.B. die Temperatur der in 3 gezeigten Scheibe 15 sein. Die stationäre Metalltemperatur kann z.B. die Temperatur des in 3 gezeigten Gehäuses 11 (Gehäusemetalltemperatur) oder des Schaufelrings 12 sein. Die Temperaturdifferenz zwischen einem Gehäuse und einem Rotor kann z.B. die Temperaturdifferenz zwischen dem in 3 gezeigten Gehäuse 11 und der Scheibe 15 sein. Die Wellendehnungsdifferenz kann z.B. ein gemessener Wert eines Wellendehnungsdifferenz-Messgeräts (nicht gezeigt) sein, das konfiguriert ist, um die Dehnungsdifferenz an der Ausstoßseite an der Position eines Axiallagers auf der Kompressorseite (nicht gezeigt) der Gasturbine 200 zu erfassen.
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Die Temperatur der Scheibe 15, der Rotorschaufel 16, des Schaufelrings 12 oder dergleichen können aus gemessenen Werten einer Brenngastemperatur, einer Kühllufttemperatur, eines Drucks usw. indirekt erfasst werden. Diese gemessenen Werte können als der Aufwärmparameter verwendet werden. Somit ist der Aufwärmparameter nicht auf eine Temperatur beschränkt und sollte in einem breiten Sinne interpretiert werden.
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Wenn vorbestimmte Bedingungen erfüllt sind, dann kann der Abstand CL auch als eine Funktion der Last betrachtet werden. Die Temperatur im stationären Zustand von jedem Teil der Gasturbine 200 hängt allgemein von der Größe der Last ab. Beispielsweise tendieren die Temperaturen der Rotorschaufel 16 und des Schaufelrings 12 dazu, proportional zu der Größe der Last zu sein. Die Temperatur der Scheibe 15 tendiert dazu, bis zu einem bestimmten Grad einer Last proportional zu der Größe der Last zu sein, und ist bei einer Last über dem bestimmten Grad einer Last gesättigt. Somit kann der Abstand CL geschätzt werden, indem die Temperatur von der Last geschätzt wird. Deshalb kann der Aufwärmparameter der jüngste vergangene Lastverlauf sein.
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Falls der Aufwärmzustand mit einer niedrigen Laständerungsrate fortgesetzt wird, befindet sich die Temperaturverteilung in einem stationären Zustand in Abhängigkeit von der Größe der Last, so dass die Größe der Last als der Aufwärmparameter verwendet werden kann. Somit kann der Bestimmungteil für eine obere Grenze 120 konfiguriert sein, um, wenn die Laständerungsrate in dem jüngsten vergangenen Lastverlauf gleich oder kleiner als ein Referenzwert ist, die jüngste vergangene Lastgröße in diesem Lastverlauf als den Aufwärmparameter zu erfassen. Indem die Zeitkonstante einer Temperaturänderung korrespondierend zu einer Laständerung im Voraus analysiert wird, ist es auch möglich, den Aufwärmparameter zu erfassen, der den Temperaturstatus von dem Lastverlauf genau wiedergibt.
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Der Bestimmungteil für eine obere Grenze 120 bestimmt die obere Grenze der Lasterhöhungsrate, die die Gasturbine 200 steuert, in Übereinstimmung mit dem Aufwärmparameter. In einigen Ausführungsbeispielen bestimmt der Bestimmungteil für eine obere Grenze 120 bei Zuführen einer Regelleistung als die obere Grenze der Lasterhöhungsrate einen Wert größer als die Lasterhöhungsrate, wenn die Last an der Gasturbine 200 aus einem Stillstand aufgebracht wird.
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Der Bestimmungteil für eine obere Grenze 120 kann die obere Grenze der Lasterhöhungsrate in Übereinstimmung mit dem von dem Parametererfassungsteil 110 erfassten Aufwärmparameter unter Verwendung einer Funktion bestimmen, die eine Beziehung zwischen dem Aufwärmparameter und der oberen Grenze der Lasterhöhungsrate darstellt. Die Funktion, die eine Beziehung zwischen dem Aufwärmparameter und der oberen Grenze der Lasterhöhungsrate darstellt, kann z.B. in dem Speicherteil 170 gespeichert werden.
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4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Funktion zeigt, die in der Lasteinstellungsvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel verwendet wird. Bei der in 4 gezeigten exemplarischen Funktion ist der auf der horizontalen Achse dargestellte Aufwärmparameter die Scheibenhohlraumtemperatur oder die Gehäusetemperatur der Gasturbine 200, und die auf der vertikalen Achse dargestellte obere Grenze der Lasterhöhungsrate ist die Lasterhöhungsrate, die erhalten wird, indem die maximal zulässige Lasterhöhungsrate pro Minute durch die Nennlast geteilt wird.
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Wenn der von dem Parametererfassungsteil 110 erfasste Aufwärmparameter z.B., wie in 4 gezeigt, Tx (°C) ist, dann bestimmt der Bestimmungsteil für eine obere Grenze 120 die obere Grenze der Lasterhöhungsrate zu X (%/min). Die in der Lasteinstellungsvorrichtung 100 verwendete Funktion kann z.B., wie in 4 gezeigt, eine Funktion sein, in der die obere Grenze der Lasterhöhungsrate in dem Bereich konstant ist, in dem der Aufwärmparameter eine niedrige Temperatur ist, während je höher der Aufwärmparameter ist, desto höher die obere Grenze der Lasterhöhungsrate in dem Bereich ist, in dem der Aufwärmparameter eine hohe Temperatur ist. Die Funktion ist nicht auf das in 4 gezeigte Beispiel beschränkt.
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Der Betriebsbefehlsteil 130 gibt einen Betriebsbefehl aus, um die Last der Gasturbine bei oder unterhalb der von dem Bestimmungsteil für eine obere Grenze 120 bestimmten oberen Grenze der Lasterhöhungsrate zu erhöhen. In einigen Ausführungsbeispielen wird die Gasturbine 200 mit Teillast betrieben, um Strom an einen Stromgroßhandelsmarkt oder eine Stromspeichervorrichtung (nicht gezeigt) zu liefern. In diesem Fall kann der Betriebsbefehlsteil 130 einen Betriebsbefehl an die Gasturbine 200 ausgeben, um die Last von der Teillast auf eine Last korrespondierend zu einer Regelleistung zu erhöhen, die zu einem Stromhandelsmarkt geliefert wird.
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Der Musterausgabeteil 140 gibt eine oder mehrere Optionen des Betriebsmusters aus, um die Lasterhöhungsrate der Gasturbine 200 zu verbessern. Die eine oder die mehreren Optionen des Betriebsmusters kann/können eine Betriebsmusteroption umfassen, um einen Aufwärmbetrieb auszuführen, und eine Betriebsmusteroption, die eine aktive Abstandssteuerung (ACC: „active clearance control“) verwendet. ACC ist eine Technik, die die thermische Verteilung der Gasturbine 200 ändert, indem ein stationäres Element erhitzt wird, um einen Abstand bereitzustellen. Die eine oder die mehreren Optionen des Betriebsmusters kann/können ferner eine Betriebsmusteroption umfassen, um sowohl einen Aufwärmbetrieb als auch eine ACC auszuführen, oder kann/können eine Betriebsmusteroption umfassen, die die Beschränkung auf der Lasterhöhungsrate von dem gegenwärtigen Aufwärmzustand als die obere Grenze bestimmt.
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Hier werden die Beschränkungen der Lasterhöhungsrate beschrieben, wenn ein Aufwärmbetrieb nicht durchgeführt wird, und wenn ein Aufwärmbetrieb durchgeführt wird. 5A ist ein Diagramm zum Beschreiben eines Beispiels von Änderungen eines Drehgeschwindigkeitsverhältnisses und eines Lastverhältnisses der Gasturbine 200 über die Zeit, wenn die Lasteinstellungsvorrichtung (nicht gezeigt) gemäß einem Vergleichsbeispiel angewendet wird. 5B ist ein Diagramm zum Beschreiben eines Beispiels von Änderungen eines Abstands der Gasturbine 200 über die Zeit, wenn die Lasteinstellungsvorrichtung (nicht gezeigt) gemäß einem Vergleichsbeispiel angewendet wird.
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6A ist ein Diagramm zum Beschreiben eines Beispiels von Änderungen eines Drehgeschwindigkeitsverhältnisses und eines Lastverhältnisses der Gasturbine 200 über die Zeit, wenn die Lasteinstellungsvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel angewendet wird. 6B ist ein Diagramm zum Beschreiben eines Beispiels von Änderungen eines Abstands der Gasturbine 200 über die Zeit, wenn die Lasteinstellungsvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel angewendet wird.
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In den in 5A und 6A gezeigten Diagrammen stellt die vertikale Achse das Drehgeschwindigkeitsverhältnis (keine Einheiten) oder das Lastverhältnis (keine Einheiten) dar. Das Drehgeschwindigkeitsverhältnis ist das Verhältnis einer Drehgeschwindigkeit zu der Nenngeschwindigkeit. Das Lastverhältnis ist das Verhältnis einer Last zu der Nennlast. Die horizontale Achse stellt die abgelaufene Zeit (Minuten) seit dem Start der Gasturbine 200 dar.
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In den in 5B und 6B gezeigten Diagrammen stellt die vertikale Achse den Abstand (mm) zwischen einem stationären Element und einem Drehelement dar, und die horizontale Achse stellt die abgelaufene Zeit (Minuten) seit dem Start der Gasturbine 200 dar. Die Diagramme in 5B und 6B zeigen den Durchschnittswert von Änderungen eines Abstands über die Zeit in einem Querschnitt der Gasturbine 200. Damit eine Turbinenbeschädigung verhindert wird, darf der Abstand nicht Null in allen Richtungen erreichen.
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In dem Vergleichsbeispiel, wie in 5A gezeigt, führt die Gasturbine 200 keinen Aufwärmbetrieb durch. Deshalb steigt das durch die gestrichelte Linie gezeigte Lastverhältnis auf die Nennlast sofort bei einer konstanten Lasterhöhungsrate an, nachdem das durch die durchgezogene Linie gezeigte Drehgeschwindigkeitsverhältnis die Nenngeschwindigkeit erreicht hat. Der Abstand korrespondierend zu 5A ist minimal, wenn die Nennlast erreicht wird, wie in 5B gezeigt, in der die Turbine aufgrund des Abstands in der Nähe zu Null beschädigt werden kann. Damit dieses Risiko verringert wird, muss die Lasterhöhungsrate verringert werden.
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Im Gegensatz dazu führt die Gasturbine 200 einen Aufwärmbetrieb, wie in 6B gezeigt, durch, wenn die Lasteinstellungsvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel angewendet wird. Deshalb steigt das durch die gestrichelte Linie gezeigte Lastverhältnis bei einer konstanten Lasterhöhungsrate halb an und wird dann auf einer Teillast gehalten, bis eine vorbestimmte Zeit abgelaufen ist, nachdem das durch die durchgezogene Linie gezeigte Drehgeschwindigkeitsverhältnis die Nenngeschwindigkeit erreicht hat. Nach dem Aufwärmbetrieb steigt das Lastverhältnis erneut an, um die Nennlast zu erreichen.
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Obwohl der Abstand korrespondierend zu 6A klein wird, wenn die Nennlast erreicht ist, wie in 6B gezeigt, ist das Risiko einer Turbinenbeschädigung aufgrund eines ausreichenden Abstands zu Null gering. Dies liegt daran, dass sich der Abstand während des Aufwärmbetriebs erholt. Somit kann, wenn ein Aufwärmbetrieb durchgeführt wird, die Lasterhöhungsrate nach einem Aufwärmbetrieb höher sein als in dem Vergleichsbeispiel, in dem ein Aufwärmbetrieb nicht durchgeführt wird.
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Mit solchen Vorteilen ist es bei der Lasteinstellungsvorrichtung 100 gemäß einigen Ausführungsbeispielen möglich, Güter mit kurzen Ansprechzeiten bei der Lieferung von Regelleistung bereitzustellen. Außerdem kann ein in dem Aufwärmbetrieb erzeugter Strom effektiv verwendet werden, indem er einer Speichervorrichtung oder einem Stromhandelsgroßmarkt zugeführt wird.
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In einigen Ausführungsbeispielen wählt der Betriebsbefehlsteil 130 eine durchzuführende Betriebsmusteroption aus der einen oder den mehreren Optionen der Betriebsmusterausgabe von dem Musterausgabeteil 140 aus, und gibt einen Betriebsbefehl basierend auf dem ausgewählten Betriebsmuster aus. Allerdings kann die durchzuführende Betriebsmusteroption durch den Nutzer aus der einen oder den mehreren Optionen der Betriebsmusterausgabe von dem Musterausgabeteil 140 ausgewählt werden, und der Empfangsteil 160 kann die ausgewählte Eingabe empfangen. In diesem Fall gibt der Betriebsbefehlsteil 130 einen Betriebsbefehl basierend auf dem von dem Nutzer ausgewählten Betriebsmuster aus.
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Der gebotsbezogene Informationserfassungsteil 150 erfasst z.B. gebotsbezogene Informationen von einem Stromhandelsmarkt durch Kommunikation mit einer anderen Vorrichtung über ein Netzwerk. Die gebotsbezogenen Informationen umfassen z.B. Informationen über einen Strombedarf (z.B. Tageszeit, wenn der Bedarf auftreten kann, Größe des Strombedarfs usw.) und Vorhersageinformationen über Strompreise.
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Der Gebotsprozessteil 180 bezieht sich auf die von dem gebotsbezogenen Informationserfassungsteil 150 erhaltenen gebotsbezogenen Informationen und führt einen Gebotsprozess aus. Der Gebotsprozess kann ein Ausgeben von Kandidatengütern und ein Bestimmen von Gebotsinhalten umfassen. Der Gebotsinhalt umfasst z.B. die Gebotsstartzeit, Zielgüter, Menge an erzeugtem Strom, Gebotspreise usw. Der Gebotsinhalt wird unter Verwendung von z.B. Informationen, die in einer Datenbank akkumuliert sind, Simulationsergebnissen, Verteilungsinformationen und dergleichen bestimmt.
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Die Gebotsgüter werden durch Erfordernisse differenziert, wie etwa z.B. eine Ansprechzeit auf einen Ausgabebefehl (z.B. 5, 15 oder 45 Minuten) und eine minimale Gebotsgröße (z.B. 5 MW). Damit das Ansprechzeiterfordernis erfüllt wird, muss das Laständerungsverhältnis verbessert werden. In dieser Offenbarung werden ein ACC- und ein Aufwärmbetrieb als Maßnahmen zur Verbesserung vorgeschlagen.
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In einigen Ausführungsbeispielen gibt der Gebotsprozessteil 180 einen oder mehrere Kandidatengüter aus, die zum Bieten auf einem Stromhandelsmarkt verfügbar sind, auf der Basis einer in dem Speicherteil 170 im Voraus gespeicherten Leistung der Gasturbine 200 und Betriebsbedingungen einschließlich des von dem Parametererfassungsteil 110 erfassten Aufwärmparameters. Ein oder mehrere Kandidatengüter, die zum Bieten verfügbar sind, werden bei jedem Torschluss (z.B. stündlich) eines Stromgroßhandelsmarkts oder dergleichen aktualisiert.
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In einigen Ausführungsbeispielen kann der Gebotsprozessteil 180 konfiguriert sein, um das Verhalten des Abstands zwischen einem stationären Teil und einem Drehelement der Gasturbine 200 während einer Lasterhöhung auf der Basis des von dem Parametererfassungsteil 110 erfassten Aufwärmparameters vorherzusagen. In diesem Fall kann der Gebotsprozessteil 180 konfiguriert sein, um die obere Grenze der Lasterhöhungsrate der Gasturbine 200 zu bestimmen, so dass der Abstand nicht Null wird, auf der Basis eines Vorhersageergebnisses des Verhaltens des Abstands, und um ein oder mehrere Kandidatengüter auf der Basis der bestimmten oberen Grenze der Lasterhöhungsrate auszugeben.
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In einigen Ausführungsbeispielen ist der Gebotsprozessteil 180 konfiguriert, um eine Wahrscheinlichkeit eines erfolgreichen Gebots für das Kandidatengut und einen Profit/Verlust über ein Gewinnen des Gebots in dem Fall eines Gebots in dem Stromhandelsmarkt zu berechnen, und um einen Gebotsinhalt für den Stromhandelsmarkt auf der Basis der berechneten Wahrscheinlichkeit und des Profits/Verlusts zu bestimmen. Die Wahrscheinlichkeit eines erfolgreichen Gebots wird basierend auf z.B. erfassten Informationen über einen Strombedarf und Strompreisvorhersagen in dem Stromhandelsmarkt und vergangenen erfolgreichen Gebotsaufzeichnungen der Gasturbine berechnet. Der Profit/Verlust über ein Gewinnen des Gebots wird basierend auf z.B. dem erfolgreichen Gebotspreis (Gebotspreis) und den mit einem Brennstoffverbrauch und einer Ausrüstungswartung (z.B. Lebenszeitverbrauch) verbundenen Kosten berechnet.
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In einigen Ausführungsbeispielen kann der Gebotsprozessteil 180 konfiguriert sein, um in dem Speicherteil 170 Informationen über eine Betriebsaufzeichnung der Gasturbine 200 basierend auf dem Gebotsinhalt und einer erfolgreichen Gebotsaufzeichnung für den Gebotsinhalt zu akkumulieren. Die in dem Speicherteil 170 akkumulierten Informationen können verwendet werden, um die Inhalte von anschließenden Geboten zu bestimmen. Beispielsweise kann die erfolgreiche Gebotsaufzeichnung als Grundinformationen für die Wahrscheinlichkeitsverteilung der erfolgreichen Gebotswahrscheinlichkeit verwendet werden, und Informationen über die Betriebsaufzeichnung können als Grundinformationen für den Lebenszeitverbrauch in Profit-/Verlustberechnungen verwendet werden.
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In einigen Ausführungsbeispielen erfasst der Parametererfassungsteil 110 den Aufwärmparameter, und der Betriebsbefehlsteil 130 gibt einen Betriebsbefehl an die Gasturbine 200 zur Erhöhung der Last aus, wenn eine Betriebsmusteroption zur Ausführung eines Aufwärmbetriebs aus der einen oder mehreren Optionen des Betriebsmusters ausgewählt ist. In einigen Ausführungsbeispielen gibt der Betriebsbefehlsteil 130 einen Betriebsbefehl zur Erhöhung der Last auf eine Last korrespondierend zu einer Regelleistung eines erfolgreichen Gebotsguts als ein Ergebnis des Gebotsprozesses durch den Gebotsprozessteil 180 aus.
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(Verarbeitungsfluss)
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Der Fluss einer von der Lasteinstellungsvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel durchgeführten Verarbeitung wird im Folgenden beschrieben. 7 ist ein Flussdiagramm zum Beschreiben eines Beispiels einer von der Lasteinstellungsvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel ausgeführten Verarbeitung.
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Ein Teil der nachstehend beschriebenen Verarbeitung kann von dem Nutzer manuell durchgeführt werden. Das in 7 gezeigte Beispiel stellt den Prozess dar, wenn ein Aufwärmbetrieb durchgeführt wird, nachdem der Gebotsinhalt einer Regelleistung zugesprochen wurde. Allerdings kann der Aufwärmbetrieb sogar vor dem Gebot durchgeführt werden, und die obere Grenze der Lasterhöhungsrate kann basierend auf dem Aufwärmparameter in diesem Aufwärmzustand bestimmt werden. Außerdem kann der Aufwärmzustand während der Bedarfszeitdauer basierend auf vergangenen Aufzeichnungsdaten vorhergesagt werden, und die obere Grenze der Lasterhöhungsrate kann basierend auf dem Vorhersageergebnis bestimmt werden.
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Wie in 7 gezeigt, erfasst der gebotsbezogene Informationserfassungsteil 150 der Lasteinstellungsvorrichtung 100 z.B. gebotsbezogene Informationen von einer anderen Vorrichtung über ein Netzwerk (Schritt S1).
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Der Musterausgabeteil der Lasteinstellungsvorrichtung 100 gibt eine oder mehrere Optionen des Betriebsmusters aus (Schritt S2). Hier wählt der Nutzer oder der Gebotsprozessteil 180 der Lasteinstellungsvorrichtung 100 ein Betriebsmuster aus der einen oder den mehreren Optionen des Betriebsmusters aus (Schritt S3).
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Der Gebotsprozessteil 180 der Lasteinstellungsvorrichtung 100 bestimmt einen Gebotsinhalt (Schritt S4). Außerdem führt der Gebotsprozessteil 180 der Lasteinstellungsvorrichtung 100 einen Gebotsprozess aus (Schritt S5), und die Lasteinstellungsvorrichtung 100 erfasst ein erfolgreiches Gebotsergebnis (Schritt S6).
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Hier bestimmt die Lasteinstellungsvorrichtung 100, ob ein erfolgreiches Gebot für das Gebotsgut gemacht worden ist (Schritt S7). Falls bestimmt wird, dass kein erfolgreiches Gebot für das Gebotsgut gemacht worden ist (Schritt S7; Nein), lässt die Lasteinstellungsvorrichtung 100 Schritte S8 bis S11 aus und speichert die Aufzeichnungsinformationen, die anzeigen, dass das Gebot nicht erfolgreich war, in dem Speicherteil 170 (Schritt S12). Falls andererseits bestimmt wird, das ein erfolgreiches Gebot für das Gebotsgut gemacht worden ist (Schritt S7; Ja), bestimmt die Lasteinstellungsvorrichtung 100, ob das zu dem Gut korrespondierende Betriebsmuster ein Betriebsmuster zum Ausführen eines Aufwärmbetriebs ist (Schritt S8).
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Wenn es als das Betriebsmuster zum Ausführen eines Aufwärmbetriebs bestimmt ist (Schritt S8; Ja), dann erfasst der Parametererfassungsteil 110 der Lasteinstellungsvorrichtung 100 den Aufwärmparameter (Schritt S9). Außerdem bestimmt der Bestimmungsteil für eine obere Grenze 120 der Lasteinstellungsvorrichtung 100 die obere Grenze der Lasterhöhungsrate auf der Basis des Aufwärmparameters (Schritt S10). Der Aufwärmparameter und Lasterhöhungsbedingungsoptionen können in einen Abstandssimulator eingegeben werden, um ein Lasterhöhungsmuster so zu bestimmen, dass das Vorhersageergebnis eines Abstands nicht Null wird, und dies kann als das Betriebsmuster verwendet werden. Falls andererseits bestimmt wird, dass es nicht das Betriebsmuster zum Ausführen eines Aufwärmbetriebs ist (Schritt S8; Nein), lässt die Lasteinstellungsvorrichtung 100 Schritte S9 und S10 aus.
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Der Betriebsbefehlsteil 130 gibt einen Betriebsbefehl aus (Schritt S11). Wenn z.B. das Betriebsmuster für einen Aufwärmbetrieb ausgeführt wird, dann gibt der Betriebsbefehlsteil 130 zunächst einen Betriebsbefehl aus, um einen Aufwärmbetrieb während einer Übergangszeit (normalerweise etwa eine Stunde) von dem Zeitpunkt eines erfolgreichen Gebots zu dem Zeitpunkt eines Strombedarfs durchzuführen. Dann wird ein Betriebsbefehl ausgegeben, um die Last der Gasturbine auf eine Last korrespondierend zu der Regelleistung bei oder unterhalb der von dem Bestimmungsteil für eine obere Grenze 120 bestimmten oberen Grenze der Lasterhöhungsrate zu erhöhen.
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Wenn andererseits das Betriebsmuster für einen Aufwärmbetrieb nicht ausgeführt wird, dann gibt der Betriebsbefehlsteil 130 eine ACC oder irgendeinen anderen Betriebsbefehl aus. Falls der Abstand sogar mit einer normalen Lasterhöhung sichergestellt werden kann, kann die Last bei der normalen Lasterhöhungsrate erhöht werden.
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Die Lasteinstellungsvorrichtung 100 akkumuliert dann Aufzeichnungsinformationen, die eine erfolgreiche Gebotsaufzeichnungen und eine Betriebsaufzeichnung in dem Speicherteil 170 anzeigen (Schritt S12). Die akkumulierten Informationen können beim Bestimmen der nächsten und anschließenden Gebotsprozesse verwendet werden.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst Modifikationen der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele, und Ausführungsbeispiele, die aus Kombinationen dieser Ausführungsbeispiele bestehen.
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(Fazit)
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Die in den vorstehenden Ausführungsbeispielen beschriebenen Inhalte würden z.B. wie folgt verstanden werden.
- (1) Ein Lasteinstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: einen Schritt zum Erfassen eines Aufwärmparameters, der den Grad eines Aufwärmens einer Gasturbine (200) während eines Betriebs unter Last anzeigt; einen Schritt zum Bestimmen einer oberen Grenze einer Lasterhöhungsrate in Übereinstimmung mit dem Aufwärmparameter; und einen Schritt zum Erhöhen der Last der Gasturbine (200) bei oder unterhalb der oberen Grenze der Lasterhöhungsrate.
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Mit dem vorstehenden Verfahren wird die obere Grenze der Lasterhöhungsrate in Übereinstimmung mit dem Aufwärmparameter der Gasturbine (200) während eines Betriebs unter Last bestimmt, und die Last der Turbine wird bei oder unterhalb der oberen Grenze der Lasterhöhungsrate erhöht. In diesem Fall kann die obere Grenze der Lasterhöhungsrate bestimmt werden, um das Risiko einer Turbinenbeschädigung zu verringern. Es ist auch möglich, die Last bei der höchstmöglichen Laständerungsrate (z.B. Lasterhöhungsrate) innerhalb eines Bereichs einzustellen, der die obere Grenze nicht überschreitet.
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(2) In einigen Ausführungsbeispielen gemäß dem vorstehenden Verfahren (1) wird die Gasturbine (200) mit Teillast betrieben, um Strom an einen Stromgroßhandelsmarkt oder eine Stromspeichervorrichtung zu liefern. Der Schritt zum Erhöhen der Last umfasst ein Erhöhen der Last von der Teillast auf eine Last, die zu einer an einen Stromhandelsmarkt gelieferten Regelleistung korrespondiert.
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Mit dem vorstehenden Verfahren kann eine Stromerzeugung während eines Teillastbetriebs effektiv verwendet werden. Da außerdem die Erhöhung von der Teillast an den Stromhandelsmarkt als Regelleistung geliefert wird, kann die Last bei hoher Laständerungsrate eingestellt werden.
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(3) In einigen Ausführungsbeispielen umfasst das vorstehende Verfahren (1) oder (2): einen Schritt zum Ausgeben einer oder mehrerer Optionen eines Betriebsmusters zum Verbessern der Lasterhöhungsrate; und einen Schritt zum Auswählen einer durchzuführenden Betriebsmusteroption aus der einen oder den mehreren Optionen des Betriebsmusters. Wenn eine Betriebsmusteroption zum Ausführen eines Aufwärmbetriebs aus der einen oder den mehreren Optionen des Betriebsmusters ausgewählt wird, wird der Schritt zum Erfassen des Aufwärmparameters und der Schritt zum Erhöhen der Last durchgeführt.
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Mit dem vorstehenden Verfahren wird die Erfassung eines Aufwärmparameters und der Lasterhöhung nur dann durchgeführt, wenn es wünschenswert ist, einen Aufwärmbetrieb durchzuführen. Dies macht es möglich, unter Berücksichtigung z.B. der Lasterhöhungsrate, der Effizienz, der Ökonomie und des Lebenszeitverbrauchs flexibel zu reagieren.
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(4) In einigen Ausführungsbeispielen gemäß dem vorstehenden Verfahren (3) umfassen die eine oder die mehreren Optionen des Betriebsmusters eine Betriebsmusteroption zum Ausführen eines Aufwärmbetriebs und eine Betriebsmusteroption unter Verwendung einer aktiven Abstandssteuerung (ACC).
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Mit dem vorstehenden Verfahren kann eine bessere Option aus dem Betriebsmuster zum Ausführen eines Aufwärmbetriebs und dem Betriebsmuster unter Verwendung einer ACC ausgewählt und ausgeführt werden.
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(5) In einigen Ausführungsbeispielen gemäß einem der vorstehenden Verfahren (1) bis (4) umfasst der Aufwärmparameter irgendeinen Parameter aus einer Scheibenhohlraumtemperatur, einer stationären Metalltemperatur, einer Temperaturdifferenz zwischen einem Gehäuse und einem Rotor, einer Wellendehnungsdifferenz oder einem jüngsten vergangenen Lastverlauf.
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Mit dem vorstehenden Verfahren kann der Grad eines Aufwärmens der Gasturbine (200) genau erfasst werden.
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(6) In einigen Ausführungsbeispielen gemäß einem der vorstehenden Verfahren (1) bis (5), wenn eine Laständerungsrate in einem jüngsten vergangenen Lastverlauf gleich oder kleiner als ein Referenzwert ist, wird die jüngste vergangene Lastgröße in dem Lastverlauf als der Aufwärmparameter erfasst.
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Falls der Aufwärmzustand mit einer geringen Laständerungsrate fortgesetzt wird, befindet sich die Temperaturverteilung in einem stationären Zustand in Abhängigkeit von der Größe der Last, so dass die Größe der Last als der Aufwärmparameter verwendet werden kann. Mit dem vorstehenden Verfahren wird die Größe der Last als der Aufwärmparameter erfasst. Dies ist dahingehend vorteilhaft, dass die Erfassung von Temperaturmessungen nicht länger verbindlich ist.
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(7) In einigen Ausführungsbeispielen gemäß einem der vorstehenden Verfahren (1) bis (6) ist ein Schritt umfasst zum Bestimmen der oberen Grenze der Lasterhöhungsrate in Übereinstimmung mit dem in dem Schritt zum Erfassen des Aufwärmparameters erfassten Aufwärmparameter unter Verwendung einer Funktion, die eine Beziehung zwischen dem Aufwärmparameter und der oberen Grenze der Lasterhöhungsrate darstellt.
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Mit dem vorstehenden Verfahren kann die obere Grenze der Lasterhöhungsrate schnell bestimmt werden.
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(8) In einigen Ausführungsbeispielen gemäß einem der vorstehenden Verfahren (1) bis (7) wird die obere Grenze der Lasterhöhungsrate größer als eine Lasterhöhungsrate beim Aufbringen von Last auf die Gasturbine (200) aus einem Stillstand eingestellt.
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Das vorstehende Verfahren ist dahingehend vorteilhaft, dass es geeignet ist, um Regelleistung zu liefern.
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(9) In einigen Ausführungsbeispielen gemäß einem der vorstehenden Verfahren (1) bis (8) ist ein Schritt umfasst zum Ausgeben eines oder mehrerer Kandidatengüter, die für Gebote an einen Stromhandelsmarkt verfügbar sind, auf der Basis einer Leistung der Gasturbine (200) und Betriebsbedingungen einschließlich des Aufwärmparameters. Der Schritt zum Erhöhen der Last umfasst ein Erhöhen der Last auf eine Last, die zu einer Regelleistung eines erfolgreichen Gebotskandidatenguts korrespondiert.
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Mit dem vorstehenden Verfahren können ein Gebot auf dem Stromhandelsmarkt und eine Steuerung der Gasturbine (200) nach einem erfolgreichen Gebot reibungslos durchgeführt werden.
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(10) In einigen Ausführungsbeispielen umfasst das vorstehende Verfahren (9) einen Schritt zum Vorhersagen eines Verhaltens eines Abstands zwischen einem stationären Teil und einem Drehelement der Gasturbine (200) während einer Lasterhöhung auf der Basis des Aufwärmparameters. Der Schritt zum Ausgeben von Kandidatengütern umfasst ein Bestimmen der oberen Grenze der Lasterhöhungsrate, so dass der Abstand nicht Null wird, auf der Basis eines Vorhersageergebnisses des Verhaltens des Abstands, und ein Ausgeben eines oder mehrerer Kandidatengüter auf der Basis der bestimmten oberen Grenze der Lasterhöhungsrate.
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Da mit dem vorstehenden Verfahren die obere Grenze der Lasterhöhungsrate basierend auf dem Vorhersageergebnis des Abstandsverhaltens bestimmt wird, kann ein ausreichender Abstand zuverlässiger sichergestellt werden.
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(11) In einigen Ausführungsbeispielen umfasst das vorstehende Verfahren (9) oder (10): einen Schritt zum Berechnen einer Wahrscheinlichkeit für ein erfolgreiches Gebot für das Kandidatengut und eines Profits/Verlusts bei Gewinn des Gebots im Falle eines Gebots auf dem Stromhandelsmarkt; und einen Schritt zum Bestimmen eines Gebotsinhalts für den Stromhandelsmarkt auf der Basis der Wahrscheinlichkeit eines erfolgreichen Gebots und des Profits/Verlusts.
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Mit dem vorstehenden Verfahren ist es möglich, den Gebotsinhalt unter bevorzugten Bedingungen als den Gebotsinhalt für den Bedarfsausgleichsmarkt zu bestimmen.
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(12) In einigen Ausführungsbeispielen umfasst das vorstehende Verfahren (11) einen Schritt zum Akkumulieren von Informationen über eine Betriebsaufzeichnung der Gasturbine (200) basierend auf dem Gebotsinhalt und einer erfolgreichen Gebotsaufzeichnung für den Gebotsinhalt.
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Mit dem vorstehenden Verfahren können die akkumulierten Informationen verwendet werden, um die Inhalte von anschließenden Geboten zu bestimmen. Beispielsweise kann die erfolgreiche Gebotsaufzeichnung als Grundinformationen für die Wahrscheinlichkeitsverteilung der erfolgreichen Gebotswahrscheinlichkeit verwendet werden, und Informationen über die Betriebsaufzeichnung können als Grundinformationen für den Lebenszeitverbrauch bei Profit-/Verlustberechnungen verwendet werden.
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(13) Eine Lasteinstellungsvorrichtung (100) gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: einen Parametererfassungsteil (110), der konfiguriert ist, um einen Aufwärmparameter zu erfassen, der den Grad eines Aufwärmens einer Gasturbine (200) während eines Betriebs unter Last anzeigt; einen Bestimmungsteil für eine obere Grenze (120), der konfiguriert ist, um eine obere Grenze einer Lasterhöhungsrate in Übereinstimmung mit dem Aufwärmparameter zu bestimmen; und einen Betriebsbefehlsteil (130), der konfiguriert ist, um einen Betriebsbefehl auszugeben, um die Last der Gasturbine (200) bei oder unterhalb der oberen Grenze der Lasterhöhungsrate zu erhöhen.
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Mit der vorstehenden Konfiguration wird die obere Grenze der Lasterhöhungsrate in Übereinstimmung mit dem Aufwärmparameter der Gasturbine (200) während eines Betriebs unter Last bestimmt, und die Last der Turbine wird bei oder unterhalb der oberen Grenze der Lasterhöhungsrate erhöht. In diesem Fall kann die obere Grenze der Lasterhöhungsrate bestimmt werden, um das Risiko einer Turbinenbeschädigung zu verringern. Es ist auch möglich, die Last bei der höchstmöglichen Laständerungsrate (z.B. Lasterhöhungsrate) innerhalb eines Bereichs einzustellen, der die obere Grenze nicht überschreitet.
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(14) Ein Programm gemäß der vorliegenden Erfindung ist konfiguriert, um einen Computer zu veranlassen, Folgendes auszuführen: einen Prozess zum Erfassen eines Aufwärmparameters, der den Grad eines Aufwärmens einer Gasturbine während eines Betriebs unter Last anzeigt; einen Prozess zum Bestimmen einer oberen Grenze einer Lasterhöhungsrate in Übereinstimmung mit dem Aufwärmparameter; und einen Prozess zum Erhöhen der Last der Gasturbine bei oder unterhalb der oberen Grenze der Lasterhöhungsrate.
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Mit dem vorstehenden Programm wird die obere Grenze der Lasterhöhungsrate in Übereinstimmung mit dem Aufwärmparameter der Gasturbine (200) während eines Betriebs unter Last bestimmt, und die Last der Turbine wird bei oder unterhalb der oberen Grenze der Lasterhöhungsrate erhöht. In diesem Fall kann die obere Grenze der Lasterhöhungsrate bestimmt werden, um das Risiko einer Turbinenbeschädigung zu verringern. Es ist auch möglich, die Last bei der höchstmöglichen Laständerungsrate (z.B. Lasterhöhungsrate) innerhalb eines Bereichs einzustellen, der die obere Grenze nicht überschreitet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Thermisches Stromerzeugungssystem
- 11
- Gehäuse
- 12
- Schaufelring
- 13
- Ringsegment
- 14
- Isolationsring
- 15
- Scheibe
- 16
- Rotorschaufel
- 72
- Prozessor
- 74
- RAM
- 76
- ROM
- 78
- HDD
- 80
- Eingabe-I/F
- 82
- Ausgabe-I/F
- 84
- Bus
- 100
- Lasteinstellungsvorrichtung
- 110
- Parametererfassungsteil
- 120
- Bestimmungsteil für eine obere Grenze
- 130
- Betriebsbefehlsteil
- 140
- Musterausgabeteil
- 150
- Gebotsbezogener Informationserfassungsteil
- 160
- Empfangsteil
- 170
- Speicherteil
- 180
- Gebotsprozessteil
- 200
- Gasturbine
- 210
- Steuervorrichtung
- 220
- Sensor
- CL
- Abstand
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2020201642 [0002]
- JP 2016223361 A [0005]
