專利名稱：用于燃氣渦輪機起動控制的系統(tǒng)和方法
技術領域：
本發(fā)明一般地涉及燃氣渦輪機，并且更特別地，涉及用于燃氣渦輪機的起動控制 的系統(tǒng)和方法。
背景技術：
用于燃氣渦輪機起動控制的現(xiàn)有系統(tǒng)和方法基于與各種起動參數(shù)相關的限定時 間表(schedule)，例如，最小/最大燃料流量、加速度變化率、起動轉矩以及其它合適的參 數(shù)。預定時間表限定了對于燃氣渦輪機的起動特征。起動參數(shù)受到控制，以遵循時間表中 列出的名義路徑。然而，實際上燃氣渦輪機起動會由于例如周圍溫度或構件性能上的變化 而偏離時間表中所列出的名義路徑。這些偏差在起動期間可能沒有被修正，并且在用于燃 氣渦輪機的起動時間上會導致極大變化。這又可能影響構件壽命、葉頂間隙和燃氣渦輪機 的性能。解決起動變化的一種途徑是在起動時間方面容許大的裕量。然而，這種途徑可能 由于可預計性和效率問題而不總是適當?shù)?。此外，關于燃氣渦輪機的起動時間的保證正變 成更普遍的商業(yè)需求?？捎糜诮鉀Q燃氣渦輪機起動方面變化的另一途徑是目標跟蹤時間表的應用。在這 種途徑中，相對于時間監(jiān)視燃氣渦輪機的速度或其它合適的起動參數(shù)。控制程序確定在燃 氣渦輪機速度或其它合適的參數(shù)方面是否存在任何誤差，并控制各種效應因子，例如燃料 流量和起動轉矩來修正任何誤差。然而，假定燃氣渦輪機速度是慢響應特征，一旦已經(jīng)形成誤差，那么在試圖關閉誤 差時，該控制可能很快達到已經(jīng)確立的極限。在控制極限例如最大點火溫度或排氣溫度下 持續(xù)的操作典型地是不期望的。另外，當誤差接近零時，靈敏性的缺乏會導致控制環(huán)很快地 從一個邊界移動至另一邊界，產生磨損和其它硬件問題。因而，一種改進的燃氣渦輪機起動控制系統(tǒng)和方法在本領域中將是很受歡迎的， 其提供了有保證的起動時間及減少的裕量，它們克服了上述缺點。

發(fā)明內容
本發(fā)明的觀點和優(yōu)勢將在以下描述中部分地陳述，或者可從描述中明白，或者可 通過本發(fā)明的實踐而習得。本公開的一個示例性實施例指向一種用于控制燃氣渦輪機的起動的方法。該方法 包括限定目標起動時間以達到用于燃氣渦輪機的操作速度，并確定達到目標起動時間的剩 余時間。該方法包括監(jiān)視與起動相關聯(lián)的至少一個參數(shù)。該方法確定對于該參數(shù)的第一操 作點，并且至少部分地基于起動的剩余時間而將對于該參數(shù)的第一操作點調整至第二操作 點。該方法基于對于該參數(shù)的第二操作點而控制效應因子。本公開的另一示例性實施例指向一種用于控制燃氣渦輪機的起動的系統(tǒng)。該系統(tǒng) 包括監(jiān)視系統(tǒng)，該監(jiān)視系統(tǒng)配置成監(jiān)視用于燃氣渦輪機起動的參數(shù)，并提供與該參數(shù)相關聯(lián)的反饋信號。該系統(tǒng)還包括控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)配置成確定用于燃氣渦輪機的起動以 達到目標起動時間的剩余時間。控制系統(tǒng)配置成確定對于該參數(shù)的第一操作點，并基于起 動的剩余時間而將對于該參數(shù)的第一操作點調整至第二操作點?？刂葡到y(tǒng)配置成至少部分 地基于反饋信號和對于該參數(shù)的第二操作點而提供誤差信號，并且配置成基于誤差信號而 控制效應因子。對于本公開的這些示例性實施例可做出變化和修改。參照附圖、以下描述和所附權利要求，本發(fā)明的這些以及其它的特征、方面和優(yōu)點 將變得更好理解。附圖結合在本說明書中，并組成本說明書的一部分，其圖示了本發(fā)明的實 施例，并且與描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。


在參照附圖的說明書中為本領域中的普通技術人員闡述了本發(fā)明的完整且能夠 實施的公開，包括其最佳模式，其中圖1提供了可根據(jù)本公開的示例性實施例使用的示例性加速度軌跡的圖示；圖2提供了根據(jù)本公開的示例性實施例，作為達到預定操作速度的剩余時間的函 數(shù)而繪制的示例性加速度軌跡的圖示；圖3提供了根據(jù)本公開的一個示例性實施例，用于燃氣渦輪機的示例性起動的圖 示；圖4提供了根據(jù)本公開的一個示例性實施例，用于控制系統(tǒng)的一種示例性控制拓 撲；圖5提供了根據(jù)本公開的一個示例性實施例，用于控制系統(tǒng)的一種示例性控制拓 撲；圖6提供了根據(jù)本發(fā)明一個示例性實施例的示例性軌跡調整時間表；且圖7提供了根據(jù)本公開的一個示例性實施例的方法的流程圖。部件列表10加速度軌跡12加速度軌跡14加速度軌跡15 示例性起動20 軌跡曲線22 軌跡曲線24軌跡曲線100控制系統(tǒng)102速度信號104加速度輸入信號105 時間信號106 T_Target 信號輸入108 T_起動信號110控制裝置
112時間剩余信號
120加速度軌跡時間表
122加速度調整信號
130加速度時間表
132第一加速度控制信號
135控制裝置
136第一誤差信號
140控制裝置
142加速度控制信號
145調節(jié)器
146燃料流量指令信號
150最小燃料時間表
152最小燃料流量信號
160起動轉矩軌跡時間表
162起動轉矩調整信號
170起動轉矩時間表
172第一起動轉矩控制信號
175控制裝置
176起動轉矩輸出控制信號
180控制裝置
182燃料輸出控制信號
200控制系統(tǒng)
202速度輸出信號
204加速度輸入信號
205時間信號
206T_Target 信號
210控制裝置
212時間剩余信號
214T_Rem(min)信號
215控制裝置
216時間輸出信號
220加速度軌跡時間表
222剩余時間起動時間表
224理想剩余時間信號
225控制裝置
226剩余時間比信號
228軌跡調整時間表
230加速度起動時間表
232第一加速度控制信號
235控制裝置
236第二加速度控制信號
240控制裝置
242誤差信號
245調節(jié)器
246燃料流量輸出控制信號
250調整值時間表
255控制裝置
260控制裝置
300方法
310方法步驟
320方法步驟
330方法步驟
340方法步驟
350方法步驟
360方法步驟
N燃氣渦輪機速度
Ndot燃氣渦輪機加速度
具體實施例方式現(xiàn)在將詳細參考本發(fā)明的實施例，圖中圖示了其一個或多個示例。各個示例是作 為本發(fā)明的說明，而非本發(fā)明的限制而提供的。實際上，本領域中的技術人員應該懂得，在 不脫離本發(fā)明的范圍或精神的條件下可在本發(fā)明中做出各種修改和變化。例如，作為一個 實施例的一部分而被圖示或被描述的特征可與另一實施例一起使用，從而產生又一實施 例。因而，假如其在所附權利要求和及其等價物的范圍內，則本發(fā)明意圖覆蓋這種修改和變 化?？偟卣f來，本公開指向用于改進的起動控制的系統(tǒng)和方法。雖然本公開參照燃氣 渦輪機，但是本領域中的普通技術人員利用本文提供的公開將懂得，本發(fā)明并不局限于用 于燃氣渦輪機的起動控制，而是同等地適用于其它技術。本公開的實施例使用軌跡時間表 來顯著地減少起動時間上的變化，而沒有引起控制響應和穩(wěn)定性的問題。與起動控制相關 聯(lián)的參數(shù)與起動信息的當前狀態(tài)一起使用，以便對控制時間表做出實時調整，從而達到預 定目標起動時間。對控制時間表的調整可用內插表或其它函數(shù)做出，其不需要使用額外的控制環(huán)。 本公開的實施例可通過對現(xiàn)存的用于燃氣渦輪機或其它裝置的起動控制結構進行相對較 小的添加而實施。因為對起動參數(shù)的調整是在考慮起動結束時的累積效應而做出的，減少 了控制調整。本公開的軌跡控制方法和系統(tǒng)基于達到目標起動時間的剩余時間而對控制時間 表做出調整。目標起動時間是使燃氣渦輪機或其它裝置達到預定操作速度，例如對于燃氣 渦輪機的100%的速度即全速的時間。根據(jù)客戶規(guī)定或其它需求可預定目標起動時間。達到目標起動時間的剩余時間可通過監(jiān)視逝去的起動時間進行確定或進行計算。在本公開的實施例中，利用時間表上的變化對多種起動進行模型化以形成一系列 起動特征。這些特征可從起動期間的任何點針對剩余時間進行繪制，從而限定可用于以目 標起動時間完成起動(即達到預定操作速度)的許多軌跡?；诋斍八俣群屯瓿善饎拥氖?余時間，可對現(xiàn)有時間表做出合適的調整以提供所需的軌跡。例如，圖1圖示了按照速度對時間繪制的用于燃氣渦輪機起動的多個加速度軌跡 10，12和14。加速度軌跡10代表名義加速度時間表，而加速度軌跡12和14分別代表距名 義加速度時間表的士 10%偏差。雖然在圖1中只圖示了三個軌跡。但是本領域中的普通 技術人員利用本文提供的公開將懂得，在不偏離本公開范圍的條件下可提供許多加速度軌 跡。圖1中提供的多個加速度軌跡10，12和14用于基于按照目標起動時間達到預定操作 速度的剩余時間而確定對現(xiàn)有時間表的調整。圖2繪制了圖1的加速度軌跡10，12，14作為從預定操作速度，例如100%速度出 發(fā)作為剩余時間的函數(shù)的軌跡。圖2和圖3中的虛線15圖示了一個示例性起動。在點“A” 之前，燃氣渦輪機的加速度落后名義加速度時間表。這可能是由于例如在燃料減少時起動 轉矩的緩慢初始化和/或燃氣渦輪機緩慢加速而造成的。在點“A”上，確定達到目標起動時間的剩余時間和當前燃氣渦輪機速度?；谑?余時間和當前速度，提供對加速度時間表的調整，使得燃氣渦輪機按照目標起動時間達到 預定操作速度。例如，如圖2和圖3中所示，在目標起動時間達到大約100%速度的預定操 作速度的恰當軌跡基于+10%加速度軌跡12?？刂葡到y(tǒng)和方法基于調整后的加速度時間表 控制各種效應因子，例如燃料流量、渦輪點火和/或提供給燃氣渦輪機的起動轉矩，使得燃 氣渦輪機可以以目標起動時間達到預定操作速度。對時間表的調整可持續(xù)執(zhí)行，并且可同時調整多個起動時間表。例如，可調整起動 轉矩和燃料流量，以便最佳地控制燃氣渦輪機加速度而沒有穩(wěn)定性問題。此外，因為調整是 由內插表或作為剩余時間的函數(shù)而確定的，所以不需要額外的控制環(huán)?，F(xiàn)在參照圖4，現(xiàn)在將詳細論述根據(jù)本公開的一個示例性實施例的一個示例性控 制系統(tǒng)100?？刂葡到y(tǒng)100監(jiān)視與燃氣渦輪機的起動相關聯(lián)的各種參數(shù)。例如，如圖所示，通 過監(jiān)視系統(tǒng)監(jiān)視燃氣渦輪機速度N，并將速度信號102作為輸入提供給控制系統(tǒng)100。燃氣 渦輪機加速度Ndot也受到監(jiān)視，并也將加速度輸入信號104作為輸入提供給控制系統(tǒng)100。 雖然控制系統(tǒng)100監(jiān)視速度N和加速度Ndot作為與燃氣渦輪機起動相關聯(lián)的操作參數(shù)，但 是本領域中的普通技術人員利用本文提供的公開將懂得，本主題同等地適用于其它起動參 數(shù)，例如燃料流量、排氣溫度、渦輪點火以及其它合適的操作參數(shù)?？刂葡到y(tǒng)100使用速度信號102和加速度輸入信號104來確定用于控制各種效應 因子的控制輸出。例如，控制系統(tǒng)100提供燃料輸出控制信號182以控制在起動期間供給 燃氣渦輪機的燃料流量。另外，控制系統(tǒng)100提供扭矩輸出控制信號176，以控制提供給燃 氣渦輪機的起動轉矩的數(shù)量。雖然控制系統(tǒng)100是參照控制涉及燃料流量和起動轉矩的效 應因子進行論述的，但是本領域中的普通技術人員利用本文提供的公開將懂得，本主題同 等地適用于用于調整燃氣渦輪機的起動特征的其它合適的效應因子。速度信號102提供給多個起動時間表，包括加速度時間表130、最小燃料時間表 150和起動轉矩時間表170?？刂葡到y(tǒng)100使用加速度時間表130、最小燃料時間表150和起動轉矩時間表170來確定用于起動參數(shù)的第一操作點。例如，加速度時間表130用于基 于燃氣渦輪機的當前速度N確定用于燃氣渦輪機加速度的第一操作點?？刂葡到y(tǒng)100提供 基于加速度時間表130中所列出的操作點的第一加速度控制信號132。類似地，最小燃料時間表150用于基于燃氣渦輪機的當前速度N確定針對到燃氣 渦輪機的最小燃料流量的操作點?？刂葡到y(tǒng)100提供基于最小燃料時間表150中所列出的 操作點的最小燃料信號152。起動轉矩時間表170用于基于燃氣渦輪機的當前速度N確定 針對起動轉矩的第一操作點?？刂葡到y(tǒng)100基于起動轉矩時間表170中所列出的操作點提 供第一起動轉矩信號172。加速度時間表130、最小燃料時間表150和起動轉矩時間表170都基于用于燃氣渦 輪機起動的名義路徑。由于不同的操作條件，燃氣渦輪機起動可能偏離加速度時間表130、 最小燃料時間表150和起動轉矩170中所列出的名義路徑。根據(jù)本公開的實施例，控制系 統(tǒng)100配置成對起動時間表，例如加速度時間表130和起動轉矩時間表170中所列出的操 作點做出調整，以解決燃氣渦輪機起動上的偏差，使得燃氣渦輪機可按照預定的目標起動 時間達到預定的操作速度。控制系統(tǒng)100通過首先確定對于使燃氣渦輪機達到目標起動時間的剩余時間而 對加速度時間表130和起動轉矩時間表170所提供的操作點做出調整。目標起動時間由控 制系統(tǒng)的用戶或其它操作員來預定，以符合客戶規(guī)定或其它合適的需求。目標起動時間作 為T_Target信號106提供給控制系統(tǒng)100。具體地說，代表目標起動時間的T_Target信號106提供給控制裝置110?？刂蒲b置 110還接收代表逝去的時間的時間信號105?？刂蒲b置110配置成基于T_Target信號106 和時間信號105而提供代表剩余時間的時間剩余信號112?？刂蒲b置110可以是求和器或 其它控制裝置，其配置成基于T_Target信號106和時間信號105提供時間剩余信號112?？刂葡到y(tǒng)100配置成基于時間剩余信號112調整起動時間表(例如加速度時間 表130和起動轉矩時間表170)中所列出的操作點。基于軌跡時間表調整起動時間表中所 列出的操作點。如上面所討論的，通過利用時間表中的變化對多個起動進行模型化以形成 一系列起動特征，從而形成軌跡時間表。時間表的形成可解決變化的許可等級或暗示的邊 界。例如，為了提供低速下增加的穩(wěn)定性，軌跡時間表可在其它起動參數(shù)的變化上促成有利 的起動轉矩變化，這些起動參數(shù)包括例如加速度、燃料流量、渦輪點火、排氣溫度或其它合 適的起動參數(shù)。這些特征可從起動期間的任何點針對剩余時間來提供，從而限定可用于以 目標起動時間完成起動的許多軌跡。在一個示例性實施例中，軌跡時間表可包括內插表，內插表基于剩余時間和當前 渦輪速度提供調整值，以調整起動時間表中所列出的操作點。在其它實施例中，可作為剩余 時間和當前渦輪速度的函數(shù)而確定調整值。調整值是基于多個軌跡限定的，以用于按照目 標起動時間達到預定的操作速度。因為調整可由內插表或作為剩余時間的函數(shù)而確定，所 以不需要額外的控制環(huán)。參看圖4，時間剩余信號112和速度信號102提供給加速度軌跡時間表120。加速 度調整信號122是基于時間剩余信號112和速度信號102而從加速度軌跡時間表120中確 定的。加速度調整信號122提供給控制裝置140?？刂蒲b置140接收來自控制裝置135的第一誤差信號136?？刂蒲b置135配置成基于加速度控制信號132和加速度輸入信號104而確定第一誤差信號136?？刂蒲b置135 可以是求和器或其它合適的裝置，用于確定在加速度控制信號132和加速度輸入信號104 之間的誤差?？刂蒲b置140將加速度調整信號122與第一誤差信號136求和，從而提供加速度 控制信號142，該加速度控制信號142代表用于燃氣渦輪機的加速度的第二操作點。通過這 種方式，控制系統(tǒng)100基于按照目標起動時間達到預定操作速度的剩余時間而將加速度時 間表130中所列出的第一操作點調整至第二操作點。如圖4中所示，對加速度軌跡時間表 120中所列出的加速度操作點的調整可通過對用于燃氣渦輪機的典型的起動控制結構的相 對較小的添加而實現(xiàn)?？刂葡到y(tǒng)100配置成基于針對起動參數(shù)的第二操作點而控制效應因子，例如燃料 流量或起動轉矩。例如，加速度控制信號142提供給調節(jié)器145，調節(jié)器145基于加速度控 制信號142而產生燃料流量指令信號146。調節(jié)器145可以是比例調節(jié)器、比例積分調節(jié) 器、比例微分調節(jié)器、比例積分微分調節(jié)器或其它合適的調節(jié)器。在控制裝置180處將燃料流量指令信號146同最小燃料流量信號152進行比較。 控制裝置180確定燃料流量指令信號146和最小燃料流量信號152之間更大的值。控制裝 置180輸出燃料流量指令信號146和最小燃料流量信號152的更大者作為燃料輸出控制信 號182。通過這種方式，控制系統(tǒng)100基于針對加速度的第二操作點而控制效應因子，即燃 料流量。類似地，將時間剩余信號112和速度信號102提供給起動轉矩軌跡時間表160。起 動轉矩調整信號162基于時間剩余信號112和速度信號102由起動轉矩軌跡時間表160確 定。起動轉矩調整信號162提供給控制裝置175?？刂蒲b置175將起動轉矩調整信號162 的值添加到第一起動轉矩控制信號172上，并提供起動轉矩輸出控制信號176?？刂葡到y(tǒng) 100基于起動轉矩輸出控制信號176而控制應用于燃氣渦輪機的起動轉矩。通過這種方式， 控制系統(tǒng)100基于針對起動轉矩的第二操作點而控制效應因子，即起動轉矩。參看圖5，現(xiàn)在將詳細地論述本公開的另一示例性實施例。圖5描繪了控制系統(tǒng) 200，該控制系統(tǒng)200接收速度信號202和加速度信號204作為輸入信號?？刂葡到y(tǒng)200配 置成提供燃料流量輸出控制信號M6以控制效應因子，即燃料流量，從而按照目標起動時 間達到用于燃氣渦輪機的預定操作速度?？刂葡到y(tǒng)200接收Tjarget信號206和時間信號205，T_Target信號206代表用 于燃氣渦輪機的預定目標起動時間，時間信號205代表對于起動逝去的時間。T_Target信 號206和時間信號205提供給控制裝置210，控制裝置210基于T_Target信號206和時間 信號205而確定時間剩余信號212。控制裝置210可以是求和器或其它合適的裝置，用于從 T.Target信號206和時間信號205確定時間剩余信號212。時間剩余信號212和速度信號202均被提供給加速度軌跡時間表220?，F(xiàn)在將詳 細地論述用于加速度軌跡時間表220的控制邏輯。速度輸入信號202提供給剩余時間起動 時間表222，剩余時間起動時間表222基于用于燃氣渦輪機加速度的目標軌跡而繪制了用 于燃氣渦輪機的理想的剩余時間對速度的曲線圖。從剩余時間起動時間表222確定理想的 剩余時間信號224。理想的剩余時間信號2M和時間剩余信號212提供給控制裝置225?？?制裝置225將時間剩余信號212除以理想的剩余時間信號224，從而提供剩余時間比信號226。剩余時間比信號2 提供給軌跡調整時間表228。圖6中圖示了一個示例性軌跡 調整時間表228。軌跡調整時間表2 繪制了作為速度的函數(shù)的加速度調整值ANdot。合 適的加速度調整值可通過遵循軌跡曲線來確定，軌跡曲線與提供給軌跡調整時間表228的 合適的剩余時間比信號2 相關聯(lián)。例如，參看圖6，示例性軌跡調整時間表2 包括三個軌跡曲線20，22和M。軌跡 曲線20可與大約為1的剩余時間比相關聯(lián)。軌跡曲線22可與大約為0的剩余時間比相關 聯(lián)。軌跡曲線M可與大約為2的剩余時間比相關聯(lián)。與不精確等于0，1或2的剩余時間 比相關聯(lián)的調整值ANdot可通過內插法或其它合適的方法來確定?；谇€20，如果剩余時間比大約為1(即剩余時間信號和理想的剩余時間信號 大致相等)，那么不需要調整，導致大約為0的加速度調整值ANdot。基于曲線22，如果剩 余時間比大約為0或在0和1之間時(即剩余時間信號落后理想的剩余時間信號)，那么 提供由曲線22確定的合適的調整值ANdot，以便在燃氣渦輪機的加速度上做出合適的調 整。如圖6中所圖示的，調整值ANdot的值依賴于燃氣渦輪機的當前速度。類似地基于曲 線M，如果剩余時間比大約為2或在1和2之間(即剩余時間信號領先理想的剩余時間信 號)，那么提供由曲線M確定的合適的調整值ANdot，以便在燃氣渦輪機的加速度上做出 合適的調整。調整值ANdot的值依賴于燃氣渦輪機的當前速度。參看回圖5，調整值信號250提供給控制裝置235，調整值信號250代表由軌跡調 整時間表2 確定的合適的調整值?？刂葡到y(tǒng)200使用調整值信號250以便對加速度起動 時間表230中所列出的操作點做出調整。具體地說，速度輸入信號202提供給加速度起動 時間表230。從加速度起動時間表230確定第一操作點并作為第一加速度控制信號232提 供。第一加速度控制信號232提供給控制裝置235，控制裝置235對調整值信號250和第一 加速度控制信號232求和，從而提供第二加速度控制信號236?？刂蒲b置235可以是求和器 或其它合適的控制裝置，用于從第一加速度控制信號232和調整值信號250提供第二加速 度控制信號^36?？刂葡到y(tǒng)200配置成基于第二加速度控制信號236而控制效應因子，例如燃料流 量或起動轉矩。例如，將第二加速度控制信號236與加速度輸入信號204 —起提供給控制 裝置M0?？刂蒲b置240基于第二加速度控制信號236和加速度輸入信號204而確定誤差 信號M2?？刂蒲b置240可以是求和器或其它合適的裝置，用于確定在第二加速度控制信號 236和加速度輸入信號204之間的誤差。誤差信號242提供給調節(jié)器M5，調節(jié)器245基于 誤差信號242而產生燃料流量輸出控制信號M6。調節(jié)器245可以是比例調節(jié)器、比例積分 調節(jié)器、比例微分調節(jié)器、比例積分微分調節(jié)器或其它合適的調節(jié)器。燃料流量輸出控制信 號246用于控制燃料流量以按照目標起動時間達到燃氣渦輪機的預定操作速度。參看圖7，現(xiàn)在將詳細地論述根據(jù)本公開的一個示例性實施例的方法300的流程 圖。在310處，該方法限定目標起動時間。目標起動時間是燃氣渦輪機達到預定操作速度 的所需時間。目標起動時間可基于用戶規(guī)定或其它需求來限定。在320處，本方法300確定達到目標起動時間的剩余時間。本方法300使用剩余 時間來對用于各種起動參數(shù)的操作點做出調整。通過監(jiān)視起動逝去的時間和最初起動時間 可確定剩余時間。例如，通過從目標起動時間減去逝去的時間可確定剩余時間。
在330處，本方法300監(jiān)視與起動相關聯(lián)的參數(shù)。例如，本方法可監(jiān)視燃氣渦輪機 的速度、加速度、起動轉矩、燃料流量、排氣溫度、渦輪點火或與起動相關聯(lián)的其它合適的參 數(shù)。在340處，本方法300確定針對該參數(shù)的第一操作點。基于針對該起動參數(shù)的名義路 徑可從預定起動時間表確定第一操作點。在350處，方法300至少部分地基于用于起動的剩余時間而將用于參數(shù)的第一操 作點調整至第二操作點。例如，方法300可對參數(shù)的第一操作點提供調整值，以便將第一操 作點調整至第二操作點。在360處，該方法基于第二操作點而控制效應因子，例如燃料流 量、起動轉矩、渦輪點火或其它合適的效應因子。通過這種方式，本方法300使用起動信息 的當前狀態(tài)，以便對控制時間表做出實時調整，從而達到預定的目標起動時間。本書面說明使用示例來公開本發(fā)明，包括最佳模式，并且還使本領域中的技術人 員能夠實踐本發(fā)明，包括制造和利用任何裝置或系統(tǒng)，并執(zhí)行任何所結合方法。本發(fā)明可取 得專利的范圍由權利要求限定，并且可包括本領域中的技術人員想到的其它示例。如果這 些其它示例包括并非不同于權利要求的字面語言的結構元件，或者如果其包括與權利要求 的字面語言無實質差異的等效的結構元件，那么這些其它示例都屬于權利要求的范圍內。
權利要求
1.一種用于控制燃氣渦輪機的起動的方法(300)，包括限定目標起動時間，以達到用于所述燃氣渦輪機的操作速度的步驟(310)；確定達到所述目標起動時間的剩余時間的步驟(320)；監(jiān)視與所述起動相關聯(lián)的至少一個參數(shù)的步驟(330)；確定用于所述參數(shù)的第一操作點的步驟(340)；至少部分地基于所述起動的剩余時間而將用于所述參數(shù)的第一操作點調整至第二操 作點的步驟(350)；基于用于所述參數(shù)的第二操作點而控制效應因子的步驟(360)。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述目標起動時間是用于使所述燃氣渦 輪機達到所述操作速度的預定時間。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，用于所述參數(shù)的所述第一操作點部分地 基于起動時間表中所限定的名義路徑而確定。
4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，所述起動時間表至少部分地基于所述燃 氣渦輪機的速度。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，將用于所述參數(shù)的第一操作點調整至所 述第二操作點至少部分地基于調整值。
6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于，所述調整值至少部分地基于參數(shù)軌跡時 間表而確定，所述參數(shù)軌跡時間表基于用于以所述目標起動時間達到預定操作速度的多個 不同的起動軌跡。
7.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括由所述剩余時間確定剩余時間比；利用所述剩余時間比來確定用于所述參數(shù)的調整值；以及基于所述調整值而將所述第一操作點調整至所述第二操作點。
8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，所述調整值至少部分地基于軌跡調整時 間表而確定。
9.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述參數(shù)是燃氣渦輪機加速度或起動轉 矩的至少其中一個。
10.一種用于控制燃氣渦輪機的起動的系統(tǒng)(100)，其特征在于，所述系統(tǒng)配置成執(zhí)行 任一前述權利要求所述的方法。
全文摘要
本發(fā)明公開了用于燃氣渦輪機起動控制的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)和方法包括限定用于燃氣渦輪機的起動的目標起動時間，以及確定達到目標起動時間的剩余時間。該系統(tǒng)和方法包括監(jiān)視與起動相關聯(lián)的至少一個參數(shù)以及確定用于該參數(shù)的第一操作點。該系統(tǒng)和方法至少部分地基于起動的剩余時間而將用于參數(shù)的第一操作點調整至第二操作點。該系統(tǒng)和方法基于參數(shù)的第二操作點而控制效應因子。
文檔編號F02C9/00GK102135037SQ201010624840
公開日2011年7月27日 申請日期2010年12月27日 優(yōu)先權日2010年1月27日
發(fā)明者D·A·斯奈德, R·S·羅森 申請人:通用電氣公司