CN115434815A - 防止燃气轮机热悬挂故障的方法、系统、电子设备及介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防止燃气轮机热悬挂故障的方法、系统、电子设备及介质。防止燃气轮机热悬挂故障的方法包括：确定与燃气轮机相连的静态变频启动装置的当前转速、燃气轮机的当前加速度和当前透平排气温度；当当前转速大于等于暖机转速且小于等于即将脱扣转速，当前加速度小于第一加速度阈值且当前透平排气温度大于温度阈值时，增大当前加速度至第一加速度设定值或降低当前透平排气温度；当当前转速大于即将脱扣转速且小于等于脱扣转速，当前加速度小于第二加速度阈值且当前透平排气温度大于温度阈值时，将脱扣转速上调预设转数。如此，判断燃气轮机处于启动的何种状态，启动相应处理手段，针对性消除燃气轮机热悬挂故障，使燃气轮机顺利启动。

Description

防止燃气轮机热悬挂故障的方法、系统、电子设备及介质

技术领域

本发明涉及燃气轮机领域，尤其涉及一种防止燃气轮机热悬挂故障的方法、系统、电子设备及介质。

背景技术

燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械，是一种旋转叶轮式热力发动机。燃气轮机的三大部件为压气机(Compressor)、燃烧室(Combustor)和燃气透平(Turbine)。在燃气轮机启动过程中，可能会发生热悬挂故障，从而导致燃气轮机启动失败。燃气轮机热悬挂故障指的是燃气轮机在启动过程中，燃气轮机转速上升缓慢甚至停止升速，达不到空载转速，并且机组的排气温度上升很快而转速不上升，此状态为热悬挂故障状态。产生热悬挂的原因主要在于起动过程线靠近压气机喘振边界，起动装置脱扣后机组剩余力矩显著减小，如果在脱扣前操作不当，燃料流量增加过快，运行点将靠向喘振边界，压气机可能发生失速现象，压气机效率降低，阻力矩增加，剩余力矩可能为零，转子停止升速，此时如果增加燃料流量，透平入口温度上升，动力矩增加，但运行点更靠近喘振边界，压气机效率进一步降低，剩余力矩变为负值，导致转速下降，最终导致起动失败。目前大部分情况解决燃气轮机发生热悬挂故障的方法为通过调整燃料量，并且监控启动过程中加速度是否低于设定值，若低于设定值，则采取相应的报警或者进行跳机保护。此类方法不能根据实际转速判断燃气轮机处于启动的何种状态，无法针对性的采取消除手段消除机组热悬挂故障。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中不能准确判断燃气轮机处于启动的何种状态，无法针对性的采取消除手段消除机组热悬挂故障的缺陷，提供一种防止燃气轮机热悬挂故障的方法、系统、电子设备及介质。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种防止燃气轮机热悬挂故障的方法，包括以下步骤：

确定与所述燃气轮机相连的静态变频启动装置的当前转速、所述燃气轮机的当前加速度以及所述燃气轮机的当前透平排气温度；

当所述当前转速大于等于暖机转速且小于等于即将脱扣转速，所述当前加速度小于第一加速度阈值且所述当前透平排气温度大于温度阈值时，增大所述当前加速度至第一加速度设定值或降低所述当前透平排气温度；

当所述当前转速大于即将脱扣转速且小于等于脱扣转速，所述当前加速度小于第二加速度阈值且所述当前透平排气温度大于温度阈值时，将所述脱扣转速上调预设转数；

其中，所述即将脱扣转速为所述脱扣转速与所述预设转数的差值。

较佳地，降低所述当前透平排气温度，包括：

根据所述当前透平排气温度与透平排气温度设定值的温度差值以及压气机导叶开度调整调整燃料量，以降低所述当前透平排气温度；所述燃料量与所述差值呈负相关，与压气机导叶开度呈正相关。

较佳地，调整所述当前加速度至加速度设定值，包括：

根据加速度设定值与所述当前加速度的加速度差值调整燃料量，以使燃气轮机当前加速度达到第一加速度设定值；所述差值与所述燃料量呈正相关。

较佳地，防止燃气轮机热悬挂故障的方法，还包括：当所述燃气轮机与相连的静态变频启动装置脱扣后，调整所述当前加速度至第二加速度设定值；

其中，所述第二加速度设定值大于所述第一加速度设定值。

较佳地，调整所述当前加速度至第二加速度设定值的步骤包括：

将所述当前加速度从第一加速度设定值以预设斜率上升至所述第二加速度设定值。

较佳地，防止燃气轮机热悬挂故障的方法，还包括：

当所述当前转速大于等于暖机转速且小于等于即将脱扣转速，所述当前加速度与小于第一加速度阈值且所述当前透平排气温度大于温度阈值时，生成第一热悬挂预警提示；

当所述当前转速大于等于即将脱扣转速且小于等于脱扣转速，所述当前加速度小于第二加速度阈值且所述当前透平排气温度大于温度阈值时，生成第二热悬挂预警提示。

较佳地，将所述脱扣转速上调预设转数的步骤之后，还包括：

判断当前加速度是否小于第二加速度阈值且所述当前透平排气温度是否大于温度阈值；

若是，将所述脱扣转速上调预设转数。

一种防止燃气轮机热悬挂故障的系统，所述防止燃气轮机热悬挂故障的系统包括：

确定模块，用于确定与所述燃气轮机相连的静态变频启动装置的当前转速、所述燃气轮机的当前加速度以及所述燃气轮机的当前透平排气温度；

第一调节模块，用于当所述当前转速大于等于暖机转速且小于等于即将脱扣转速，所述当前加速度小于第一加速度阈值且所述当前透平排气温度大于温度阈值时，增大所述当前加速度至第一加速度设定值或降低所述当前透平排气温度；

第二调节模块，用于当所述当前转速大于即将脱扣转速且小于等于脱扣转速，所述当前加速度小于第二加速度阈值且所述当前透平排气温度大于温度阈值时，将所述脱扣转速上调预设转数；

其中，所述即将脱扣转速为所述脱扣转速与所述预设转数的差值。

一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项所述的防止燃气轮机热悬挂故障的方法。

一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的防止燃气轮机热悬挂故障的方法。

本发明的积极进步效果在于：本发明通过判断与燃气轮机相连的静态变频启动装置的当前转速处于何种状态、并且判断燃气轮机的当前加速度以及燃气轮机的当前透平排气温度与相对应的阈值之间的关系，根据判断燃气轮机处于启动的何种状态，启动相应的处理手段。如此，针对性的采取消除手段消除燃气轮机机组热悬挂故障，使得燃气轮机在实际应用中顺利启动。

附图说明

图1为本发明的实施例1提供的一种防止燃气轮机热悬挂故障的方法的流程图。

图2为本发明的燃气轮机的启动过程图。

图3为本发明的燃气轮机不同状态下的燃料行程基准图。

图4为本发明的燃气轮机加速度要求图。

图5为本发明的实施例2提供的一种防止燃气轮机热悬挂故障的系统的模块示意图。

图6为本发明的实施例3提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

本实施例提供一种防止燃气轮机热悬挂故障的方法，在介绍本方案之前，先介绍一下燃气轮机启动的原理：参照图2，燃气轮机的启动过程大概分为三个阶段：第一阶段，燃气轮机依靠静态变频启动装置提供的转矩(M_st)将燃气轮机从静止状态加速到点火转速，这个阶段称为燃气轮机的冷加速阶段；第二阶段，点火成功后随着透平的进气温度显著升高，燃机透平开始发出转矩M_T，在此阶段中，燃气轮机依靠静态变频启动装置和透平共同提供转矩(M_N+M_T)来克服阻力矩(M_C与Mm相加，阻力矩即压气机阻力矩和摩擦阻力矩)，并有一定剩余力矩M(M＝(M_N+M_T)-(M_C+Mm))供加速使用，这一阶段称为热加速阶段；当转速达到ns时，透平提供的转矩刚好等于阻力矩(M_T＝M_C+Mm)，此时静态变频启动装置可以脱扣，为了保险起见，在nb>ns的情况下才脱扣。第三阶段，又称为继续热加速阶段，这个阶段内燃气轮机完全依靠透平提供的转矩(M_T)来克服阻力矩(M_C+Mm)进行加速，它是机组的转速从nb增至n0。参照图3，燃气轮机正常启动时，启动燃料控制，其采用开环控制，通过依次给出点火燃料量、暖机燃料量、小升速燃料量、速率切换点燃料量和大升速燃料量，从而确保燃气轮机的正常起动。

参见图1，该防止燃气轮机热悬挂故障的方法包括以下步骤：

S101、确定与燃气轮机相连的静态变频启动装置的当前转速、燃气轮机的当前加速度以及燃气轮机的当前透平排气温度；

其中，需要确定与燃气轮机相连的静态变频启动装置的当前转速，用以判断静态变启动装置是处于脱扣之前的何种状态。还需要确定燃气轮机透平排气温度和加速度，用以为后续步骤判断提供参数。其中，燃气轮机的透平排气温度可以通过高温热电容测得，当前加速度可以通过燃气轮机转轴上的电涡流测得的上一个周期的瞬时速度数值差计算得出，也可以根据转速测量信号微分计算得出。在本实施例中，不对静态变频启动装置的转速、燃气轮机透平排气温度和燃气轮机的加速度的测量方法做具体限定，可以采用其它任何一种方式测得以上三个参数。

S1021、当当前转速大于等于暖机转速且小于等于即将脱扣转速，当前加速度小于第一加速度阈值且当前透平排气温度大于温度阈值时，增大当前加速度至第一加速度设定值或降低当前透平排气温度；

其中，当与燃气轮机相连的静态变频启动装置的当前转速大于等于暖机转速且小于等于即将脱扣转速，判断燃气轮机的当前加速度a与第一加速度阈值的关系，第一加速度阈值为K1；并且判断燃气轮机的当前透平排气温度与温度阈值的关系，温度阈值为透平排气温度设定值与K2的差值。若a<K1，且T_{当前透平排气}>T_{透平排气设定值}-K2，需要调整燃气轮机的当前加速度并且降低当前透平排气温度。

S1022、当当前转速大于即将脱扣转速且小于等于脱扣转速，当前加速度小于第二加速度阈值且当前透平排气温度大于温度阈值时，将脱扣转速上调预设转数；

其中，即将脱扣转速为脱扣转速与预设转数的差值。

其中，当与燃气轮机相连的静态变频启动装置的当前转速大于即将脱扣转速且小于等于脱扣转速，判断燃气轮机的当前加速度a与第二加速度阈值的关系，第二加速度阈值为a1*K1；并且判断燃气轮机的当前透平排气温度与温度阈值的关系，温度阈值为透平排气温度设定值与K2的差值。若a<a1*K1，且T_{当前透平排气}>T_{透平排气设定值}-K2，需要将与燃气轮机相连的静态变频启动装置的脱扣转速上调预设转数，使得静态变频启动装置的当前转速推迟达到脱扣转速，进而使静态变频器启动装置与燃气轮机推迟脱扣。a1根据燃气轮机的参数进行设定。例如，假设与燃气轮机相连的静态变频启动装置的脱扣转速为2000转/min，即将脱扣转速为1900转/min，当满足a<a1*K1，且T_{当前透平排气}>T_{透平排气设定值}-K2时，可以将脱扣转速上调至2100转/min，即将脱扣转速为2000转/min。K1、K2为使用时设定的系数，在一些特定情况下，可以选择0至1之间的范围，但是对此不做具体限定。当脱扣转速上调之后，将重新判断与燃气轮机相连的静态变频启动装置的当前转速处于何种状态，并且重新启动相应的处理手段，可以理解，以上两个判断过程是不可割裂的。

在本实施方式中通过判断与燃气轮机相连的静态变频启动装置的当前转速处于何种状态、并且判断燃气轮机的当前加速度以及燃气轮机的当前透平排气温度与相对应的阈值之间的关系，根据判断燃气轮机处于启动的何种状态，启动相应的处理手段。如此，针对性的采取消除手段消除燃气轮机机组热悬挂故障，使得燃气轮机在实际应用中顺利启动。

在一个实施例中，降低燃气轮机当前透平排气温度，包括：根据当前透平排气温度与透平排气温度设定值的温度差值以及压气机导叶开度调整调整燃料量，以降低当前透平排气温度；燃料量与差值呈负相关，与压气机导叶开度呈正相关。

当前透平排气温度与透平排气温度设定值的温度差值，采用温度控制回路进行控制，温度控制回路采用PID控制方式进行控制，温度控制回路中燃料量的计算方法为：温度控制回路燃料量＝(T_{当前透平排气}-T_{透平排气设定值})×Kp+IGVerr×Ki+当前燃料量。其中，当前燃料量为当前加入燃烧室的燃料量，基于此计算方法调整后的燃料量对当前燃料量进行调整，Kp和Ki为PID控制的参数，参数可以根据实际情况设定；IGVerr为压气机导叶开度。通过燃气轮机导叶开度增大，同时调节燃气阀限制燃料量的输入，可以将燃气轮机三部件中压气机、燃烧室以及透平之间的流量进行优化。可以通过模数转换器将燃料量转换为对应的电信号，对此设计滤波器对输入变化急剧的燃料值进行滤波，滤波器方程可为1-1/(1+S)。从而当前透平排气温度超过透平排气温度设定值就会立刻进行调节，降低当前透平排气温度，使得当前透平排气温度低于透平排气温度设定值。

在本实施方式中，采用温度控制回路及PID调节，PID调节适应性好，有较强的鲁棒性，使得温度调节的更精确。

在一个实施例中，调整当前加速度至加速度设定值，包括：根据加速度设定值与当前加速度的加速度差值调整燃料量，以使燃气轮机当前加速度达到第一加速度设定值；差值与燃料量呈正相关。

其中，根据加速度设定值与当前加速度的加速度差值，采用加速度控制回路对当前加速度进行控制，加速度控制回路采用PI控制方式进行控制，加速度控制回路中燃料量的计算方法为：加速度控制回路燃料量＝(加速度设定值-实测加速度)×Kp+当前燃料量。Ki为PI控制的参数，参数可以根据实际情况设定。参见图4，燃气轮机暖机后的加速过程分为两个阶段，在与燃气轮机相连的静态变频启动装置达到脱扣转速之前，为小加速阶段，控制当前加速度达到第一加速度设定值a1。

在本实施方式中，采用加速度控制回路及PI调节，使得加速度调节的更精确。

在一个实施例中，燃气轮机启动和运行的过程中，采用多回路控制低选的方式进行控制。多控制回路低选的核心思想就是将非线性的燃气轮机工况进行分段线性化，并在对应燃气轮机不同的工况的时候采用不同的控制手段。其中，包含但不限于开路控制回路，加速度控制回路，转速/负荷控制回路、温度控制回路、压气机压比限制控制回路、输出功率限制控制回路。在应对燃气轮机在不同的工况的时候，通过低选器选择出对应的控制回路进行控制。

在一个实施例中，当燃气轮机与相连的静止变频启动装置脱扣后，调整当前加速度至第二加速度设定值；其中，第二加速度设定值大于第一加速度设定值。

其中，参见图4，燃气轮机暖机后的加速过程分为两个阶段，在与燃气轮机相连的静态变频启动装置达到脱扣转速之前，为小加速阶段；在静态变频启动装置与燃气轮机脱扣之后，为大加速阶段，加速度为第二加速度设定值a＝a2。第二加速度设定值大于第一加速度设定值，例如，第一加速度设定值为3m/s²，第二加速度设定值为5m/s²。

在本实施方式中，通过设定小加速阶段以及大加速阶段的加速度值，使得燃气轮机可以按照预设加速度值稳定启动，减少出现启动失败的几率。

在一个实施例中，调整当前加速度至第二加速度设定值的步骤包括：将当前加速度从第一加速度设定值以预设斜率上升至第二加速度设定值。

其中，将当前加速度从第一加速度设定值以预设斜率上升至第二加速度设定值的方法可以采用插值表，通过预设斜率上升可以有效防止脱扣瞬间加速度值突然跳升，例如，与燃气轮机相连的静态变频启动装置在脱扣瞬间加速度值从第一加速度设定值3m/s²迅速跳升至第二加速度设定值5m/s²。

在一个实施例中，当当前转速大于等于暖机转速且小于等于即将脱扣转速，当前加速度与小于第一加速度阈值且当前透平排气温度大于温度阈值时，生成第一热悬挂预警提示；当当前转速大于等于即将脱扣转速且小于等于脱扣转速，当前加速度小于第二加速度阈值且当前透平排气温度大于温度阈值时，生成第二热悬挂预警提示。

其中，能够在屏幕、工作人员终端设备和声光警报器等多种方式生成热悬挂预警提示。热悬挂预警不仅可以直接显示，例如红灯闪烁；也可以根据燃气轮机处于不同的状态分为第一热悬挂预警和第二热悬挂预警，例如，第一热悬挂预警黄灯闪烁，第二热悬挂预红灯闪烁。

在本实施方式中，通过热悬挂预警可以在即将出现热悬挂故障的时候，及时通知工作人员，并且通过第一热悬挂预警和第二热悬挂预警可以使工作人员更清楚燃气轮机处于何种状态。

在一个实施例中，将脱扣转速上调预设转数的步骤之后，还包括：

判断当前加速度是否小于第二加速度阈值且当前透平排气温度是否大于温度阈值；若是，将脱扣转速上调预设转数。

其中，在脱扣转速已经上调过一次预设转数的基础上，如果调整之后，当前加速度仍小于第二加速度阈值且当前透平排气温度仍大于温度阈值，再次将脱扣转速上调预设转数。如果再次调整之后，当前加速度仍小于第二加速度阈值且当前透平排气温度仍大于温度阈值，将启动保护系统。具体实施几次将脱扣转数上调预设转数可以根据实际情况决定。

在本实施方式中，通过上调预设转数，可以推迟与燃气轮机相连的静态变频启动装置脱扣，使得系统可以通过调节，减少热悬挂发生，而不是第一次判断即将发生故障时，就启动保护系统。

在一个实施例中，对于成熟的燃气轮机机组，静态变频启动装置的最大转速通常预留10％的裕度。

实施例2

本实施例提供一种防止燃气轮机热悬挂故障的系统参见图5，本实施例的防止燃气轮机热悬挂故障的系统包括：

确定模块1，用于确定与燃气轮机相连的静态变频启动装置的当前转速、燃气轮机的当前加速度以及燃气轮机的当前透平排气温度；

其中，需要确定与燃气轮机相连的静态变频启动装置的当前转速，用以判断静态变启动装置是处于脱扣之前的何种状态。还需要确定燃气轮机透平排气温度和加速度，用以为后续步骤判断提供参数。其中，燃气轮机的透平排气温度可以通过高温热电容测得，当前加速度可以通过燃气轮机转轴上的电涡流测得的上一个周期的瞬时速度数值差计算得出，也可以根据转速测量信号微分计算得出。在本实施例中，不对静态变频启动装置的转速、燃气轮机透平排气温度和燃气轮机的加速度的测量方法做具体限定，可以采用其它任何一种方式测得以上三个参数。

第一调节模块2，用于当当前转速大于等于暖机转速且小于等于即将脱扣转速，当前加速度小于第一加速度阈值且当前透平排气温度大于温度阈值时，增大当前加速度至第一加速度设定值或降低当前透平排气温度；

其中，当与燃气轮机相连的静态变频启动装置的当前转速大于等于暖机转速且小于等于即将脱扣转速，判断燃气轮机的当前加速度a与第一加速度阈值的关系，第一加速度阈值为K1；并且判断燃气轮机的当前透平排气温度与温度阈值的关系，温度阈值为透平排气温度设定值与K2的差值。若a<K1，且T_{当前透平排气}>T_{透平排气设定值}-K2，需要调整燃气轮机的当前加速度并且降低当前透平排气温度。

第二调节模块3，用于当当前转速大于即将脱扣转速且小于等于脱扣转速，当前加速度小于第二加速度阈值且当前透平排气温度大于温度阈值时，将脱扣转速上调预设转数；

其中，即将脱扣转速为脱扣转速与预设转数的差值。

其中，当与燃气轮机相连的静态变频启动装置的当前转速大于即将脱扣转速且小于等于脱扣转速，判断燃气轮机的当前加速度a与第二加速度阈值的关系，第二加速度阈值为a1*K1；并且判断燃气轮机的当前透平排气温度与温度阈值的关系，温度阈值为透平排气温度设定值与K2的差值。若a<a1*K1，且T_{当前透平排气}>T_{透平排气设定值}-K2，需要将与燃气轮机相连的静态变频启动装置的脱扣转速上调预设转数，使得静态变频启动装置的当前转速推迟达到脱扣转速，进而使静态变频器启动装置与燃气轮机推迟脱扣。a1根据燃气轮机的参数进行设定。例如，假设与燃气轮机相连的静态变频启动装置的脱扣转速为2000转/min，即将脱扣转速为1900转/min，当满足a<a1*K1，且T_{当前透平排气}>T_{透平排气设定值}-K2时，可以将脱扣转速上调至2100转/min，即将脱扣转速为2000转/min。K1、K2为使用时设定的系数，在一些特定情况下，可以选择0至1之间的范围，但是对此不做具体限定。当脱扣转速上调之后，将重新判断与燃气轮机相连的静态变频启动装置的当前转速处于何种状态，并且重新启动相应的处理手段，可以理解，以上两个判断过程是不可割裂的。

在本实施方式中通过判断与燃气轮机相连的静态变频启动装置的当前转速处于何种状态、并且判断燃气轮机的当前加速度以及燃气轮机的当前透平排气温度与相对应的阈值之间的关系，根据判断燃气轮机处于启动的何种状态，启动相应的处理手段。如此，针对性的采取消除手段消除燃气轮机机组热悬挂故障，使得燃气轮机在实际应用中顺利启动。

在一个实施例中，第一调节模块2包括：

调节温度降低单元，用于根据当前透平排气温度与透平排气温度设定值的温度差值以及压气机导叶开度调整调整燃料量，以降低当前透平排气温度；燃料量与差值呈负相关，与压气机导叶开度呈正相关。

当前透平排气温度与透平排气温度设定值的温度差值，采用温度控制回路进行控制，温度控制回路采用PID控制方式进行控制，温度控制回路中燃料量的计算方法为：温度控制回路燃料量＝(T_{当前透平排气}-T_{透平排气设定值})×Kp+IGVerr×Ki+当前燃料量。其中，当前燃料量为当前加入燃烧室的燃料量，基于此计算方法调整后的燃料量对当前燃料量进行调整，Kp和Ki为PID控制的参数，参数可以根据实际情况设定；IGVerr为压气机导叶开度。通过燃气轮机导叶开度增大，同时调节燃气阀限制燃料量的输入，可以将燃气轮机三部件中压气机、燃烧室以及透平之间的流量进行优化。可以通过模数转换器将燃料量转换为对应的电信号，对此设计滤波器对输入变化急剧的燃料值进行滤波，滤波器方程可为1-1/(1+S)。从而当前透平排气温度超过透平排气温度设定值就会立刻进行调节，降低当前透平排气温度，使得当前透平排气温度低于透平排气温度设定值。

在本实施方式中，采用温度控制回路及PID调节，PID调节适应性好，有较强的鲁棒性，使得温度调节的更精确。

在一个实施例中，第一调节模块2包括：

加速度调节单元，用于根据加速度设定值与当前加速度的加速度差值调整燃料量，以使燃气轮机当前加速度达到第一加速度设定值；差值与燃料量呈正相关。

其中，根据加速度设定值与当前加速度的加速度差值，采用加速度控制回路对当前加速度进行控制，加速度控制回路采用PI控制方式进行控制，加速度控制回路中燃料量的计算方法为：加速度控制回路燃料量＝

(加速度设定值-实测加速度)×Kp+当前燃料量。Ki为PI控制的参数，参数可以根据实际情况设定。参见图4，燃气轮机暖机后的加速过程分为两个阶段，在与燃气轮机相连的静态变频启动装置达到脱扣转速之前，为小加速阶段，控制当前加速度达到第一加速度设定值a1。

在本实施方式中，采用加速度控制回路及PI调节，使得加速度调节的更精确。

在一个实施例中，燃气轮机启动和运行的过程中，采用多回路控制低选的方式进行控制。多控制回路低选的核心思想就是将非线性的燃气轮机工况进行分段线性化，并在对应燃气轮机不同的工况的时候采用不同的控制手段。其中，包含但不限于开路控制回路，加速度控制回路，转速/负荷控制回路、温度控制回路、压气机压比限制控制回路、输出功率限制控制回路。在应对燃气轮机在不同的工况的时候，通过低选器选择出对应的控制回路进行控制。

在一个实施例中，当燃气轮机与相连的静止变频启动装置脱扣后，调整当前加速度至第二加速度设定值；其中，第二加速度设定值大于第一加速度设定值。

其中，参见图4，燃气轮机暖机后的加速过程分为两个阶段，在与燃气轮机相连的静态变频启动装置达到脱扣转速之前，为小加速阶段；在静态变频启动装置与燃气轮机脱扣之后，为大加速阶段，加速度为第二加速度设定值a＝a2。第二加速度设定值大于第一加速度设定值，例如，第一加速度设定值为3m/s²，第二加速度设定值为5m/s²。

在本实施方式中，通过设定小加速阶段以及大加速阶段的加速度值，使得燃气轮机可以按照预设加速度值稳定启动，减少出现启动失败的几率。

在一个实施例中，调整当前加速度至第二加速度设定值的步骤包括：将当前加速度从第一加速度设定值以预设斜率上升至第二加速度设定值。

其中，将当前加速度从第一加速度设定值以预设斜率上升至第二加速度设定值的方法可以采用插值表，通过预设斜率上升可以有效防止脱扣瞬间加速度值突然跳升，例如，与燃气轮机相连的静态变频启动装置在脱扣瞬间加速度值从第一加速度设定值3m/s²迅速跳升至第二加速度设定值5m/s²。

在一个实施例中，当当前转速大于等于暖机转速且小于等于即将脱扣转速，当前加速度与小于第一加速度阈值且当前透平排气温度大于温度阈值时，生成第一热悬挂预警提示；当当前转速大于等于即将脱扣转速且小于等于脱扣转速，当前加速度小于第二加速度阈值且当前透平排气温度大于温度阈值时，生成第二热悬挂预警提示。

其中，能够在屏幕、工作人员终端设备和声光警报器等多种方式生成热悬挂预警提示。热悬挂预警不仅可以直接显示，例如红灯闪烁；也可以根据燃气轮机处于不同的状态分为第一热悬挂预警和第二热悬挂预警，例如，第一热悬挂预警黄灯闪烁，第二热悬挂预红灯闪烁。

在本实施方式中，通过热悬挂预警可以在即将出现热悬挂故障的时候，及时通知工作人员，并且通过第一热悬挂预警和第二热悬挂预警可以使工作人员更清楚燃气轮机处于何种状态。

在一个实施例中，将脱扣转速上调预设转数的步骤之后，还包括：

判断当前加速度是否小于第二加速度阈值且当前透平排气温度是否大于温度阈值；若是，将脱扣转速上调预设转数。

其中，在脱扣转速已经上调过一次预设转数的基础上，如果调整之后，当前加速度仍小于第二加速度阈值且当前透平排气温度仍大于温度阈值，再次将脱扣转速上调预设转数。如果再次调整之后，当前加速度仍小于第二加速度阈值且当前透平排气温度仍大于温度阈值，将启动保护系统。具体实施几次将脱扣转数上调预设转数可以根据实际情况决定。

在本实施方式中，通过上调预设转数，可以推迟与燃气轮机相连的静态变频启动装置脱扣，使得系统可以通过调节，减少热悬挂发生，而不是第一次判断即将发生故障时，就启动保护系统。

在一个实施例中，对于成熟的燃气轮机机组，静态变频启动装置的最大转速通常预留10％的裕度。

实施例3

本实施例提供一种电子设备，电子设备可以通过计算设备的形式表现(例如可以为服务器设备)，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中处理器执行计算机程序时可以实现实施例1提供的防止燃气轮机热悬挂故障的方法。

图6示出了本实施例的硬件结构示意图，如图6所示，电子设备9具体包括：

至少一个处理器91、至少一个存储器92以及用于连接不同系统组件(包括处理器91和存储器92)的总线93，其中：

总线93包括数据总线、地址总线和控制总线。

存储器92包括易失性存储器，例如随机存取存储器(RAM)921和/或高速缓存存储器922，还可以进一步包括只读存储器(ROM)923。

存储器92还包括具有一组(至少一个)程序模块924的程序/实用工具925，这样的程序模块924包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。

处理器91通过运行存储在存储器92中的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如本发明实施例1所提供的防止燃气轮机热悬挂故障的方法。

电子设备9进一步可以与一个或多个外部设备94(例如键盘、指向设备等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口95进行。并且，电子设备9还可以通过网络适配器96与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。网络适配器96通过总线93与电子设备9的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备9使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、RAID(磁盘阵列)系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了电子设备的若干单元/模块或子单元/模块，但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上，根据本申请的实施方式，上文描述的两个或更多单元/模块的特征和功能可以在一个单元/模块中具体化。反之，上文描述的一个单元/模块的特征和功能可以进一步划分为由多个单元/模块来具体化。

实施例4

本实施例提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现实施例1所提供的防止燃气轮机热悬挂故障的方法的步骤。

其中，可读介质可以采用的更具体可以包括但不限于：便携式盘、硬盘、随机存取存储器、只读存储器、可擦拭可编程只读存储器、光存储器件、磁存储器件或上述的任意合适的组合。

在可能的实施方式中，本发明还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行实现实施例1所述的防止燃气轮机热悬挂故障的方法的步骤。

其中，可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明的程序代码，所述程序代码可以完全地在用户设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户设备上部分在远程设备上执行或完全在远程设备上执行。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种防止燃气轮机热悬挂故障的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

确定与所述燃气轮机相连的静态变频启动装置的当前转速、所述燃气轮机的当前加速度以及所述燃气轮机的当前透平排气温度；

当所述当前转速大于等于暖机转速且小于等于即将脱扣转速，所述当前加速度小于第一加速度阈值且所述当前透平排气温度大于温度阈值时，增大所述当前加速度至第一加速度设定值或降低所述当前透平排气温度；

当所述当前转速大于即将脱扣转速且小于等于脱扣转速，所述当前加速度小于第二加速度阈值且所述当前透平排气温度大于温度阈值时，将所述脱扣转速上调预设转数；

其中，所述即将脱扣转速为所述脱扣转速与所述预设转数的差值。

2.如权利要求1所述的防止燃气轮机热悬挂故障的方法，其特征在于，降低所述当前透平排气温度，包括：

根据所述当前透平排气温度与透平排气温度设定值的温度差值以及压气机导叶开度调整调整燃料量，以降低所述当前透平排气温度；所述燃料量与所述温度差值呈负相关，与压气机导叶开度呈正相关。

3.如权利要求1所述的防止燃气轮机热悬挂故障的方法，其特征在于，调整所述当前加速度至加速度设定值，包括：

根据加速度设定值与所述当前加速度的加速度差值调整燃料量，以使燃气轮机当前加速度达到第一加速度设定值；所述差值与所述燃料量呈正相关。

4.如权利要求1所述的防止燃气轮机热悬挂故障的方法，其特征在于，所述方法还包括：当所述燃气轮机与相连的静态变频启动装置脱扣后，调整所述当前加速度至第二加速度设定值；

其中，所述第二加速度设定值大于所述第一加速度设定值。

5.如权利要求4所述的防止燃气轮机热悬挂故障的方法，其特征在于，调整所述当前加速度至第二加速度设定值的步骤包括：将所述当前加速度从第一加速度设定值以预设斜率上升至所述第二加速度设定值。

6.如权利要求1所述的防止燃气轮机热悬挂故障的方法，其特征在于，还包括：

当所述当前转速大于等于暖机转速且小于等于即将脱扣转速，所述当前加速度与小于第一加速度阈值且所述当前透平排气温度大于温度阈值时，生成第一热悬挂预警提示；

当所述当前转速大于等于即将脱扣转速且小于等于脱扣转速，所述当前加速度小于第二加速度阈值且所述当前透平排气温度大于温度阈值时，生成第二热悬挂预警提示。

7.如权利要求1所述的防止燃气轮机热悬挂故障的方法，其特征在于，将所述脱扣转速上调预设转数的步骤之后，还包括：

判断当前加速度是否小于第二加速度阈值且所述当前透平排气温度是否大于温度阈值；

若是，将所述脱扣转速上调预设转数。

8.一种防止燃气轮机热悬挂故障的系统，其特征在于，所述防止燃气轮机热悬挂故障的系统包括：

确定模块，用于确定与所述燃气轮机相连的静态变频启动装置的当前转速、所述燃气轮机的当前加速度以及所述燃气轮机的当前透平排气温度；

第一调节模块，用于当所述当前转速大于等于暖机转速且小于等于即将脱扣转速，所述当前加速度小于第一加速度阈值且所述当前透平排气温度大于温度阈值时，增大所述当前加速度至第一加速度设定值或降低所述当前透平排气温度；

第二调节模块，用于当所述当前转速大于即将脱扣转速且小于等于脱扣转速，所述当前加速度小于第二加速度阈值且所述当前透平排气温度大于温度阈值时，将所述脱扣转速上调预设转数；

其中，所述即将脱扣转速为所述脱扣转速与所述预设转数的差值。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-7中任一项所述的防止燃气轮机热悬挂故障的方法。

10.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的防止燃气轮机热悬挂故障的方法。

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