DE102018215222A1 - Method for dissipating residual energy from an electrical machine in a power plant in the event of a sudden load drop - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abbau einer Restenergie einer stromerzeugenden Maschine (3) eines Kraftwerks (1) im Falle eines plötzlichen Lastabfalls, wobei die Maschine (3) zumindest eine Turbine (4) mit einer Turbinenregeleinrichtung (5) und einen mit der Turbine (4) gekoppelten Generator (6) aufweist, der mit einem externen Versorgungsnetz (2) und/oder mit einem internen Versorgungsnetz (7) zur Deckung des Eigenbedarfs des Kraftwerks (1) verbindbar ist, um elektrische Energie in das externe Versorgungsnetz (2) und/oder in das interne Versorgungsnetz (7) einzuspeisen, umfassend die Schritte: Überwachen der aktuell am Generator (6) anliegenden Last und Regeln der Energiezufuhr zur Turbine (4) unter Einsatz der Turbinenregeleinrichtung (5) als Reaktion auf die Detektion eines plötzlichen Lastabfalls, dadurch gekennzeichnet, dass als weitere Reaktion auf die Detektion eines plötzlichen Lastabfalls der Generator (6) mit einer Akkumulatoreinrichtung (15) derart verbunden wird, dass der Generator (6) elektrische Energie in die Akkumulatoreinrichtung (15) mit einer vorbestimmten Ladeleistung einspeist. Ferner betrifft die Erfindung ein zur Durchführung des Verfahrens geeignetes Kraftwerk.

Figure DE102018215222A1_0000
The invention relates to a method for dissipating residual energy in a power generating machine (3) of a power plant (1) in the event of a sudden load drop, the machine (3) comprising at least one turbine (4) with a turbine control device (5) and one with the turbine ( 4) has a coupled generator (6) which can be connected to an external supply network (2) and / or to an internal supply network (7) to cover the internal requirements of the power plant (1) in order to supply electrical energy to the external supply network (2) and / or feed into the internal supply network (7), comprising the steps: monitoring the load currently applied to the generator (6) and regulating the energy supply to the turbine (4) using the turbine regulating device (5) in response to the detection of a sudden load drop, characterized in that as a further reaction to the detection of a sudden load drop, the generator (6) is connected to an accumulator device (15) in this way rd that the generator (6) feeds electrical energy into the accumulator device (15) with a predetermined charging power. The invention further relates to a power plant suitable for carrying out the method.
Figure DE102018215222A1_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abbau einer Restenergie einer stromerzeugenden Maschine eines Kraftwerks im Falle eines plötzlichen Lastabfalls, wobei die Maschine zumindest eine Turbine mit einer Turbinenregeleinrichtung und einen mit der Turbine gekoppelten Generator aufweist, der mit einem externen Versorgungsnetz und/oder mit einem internen Versorgungsnetz zur Deckung des Eigenbedarfs des Kraftwerks verbindbar ist, um elektrische Energie in das externe Versorgungsnetz und/oder in das interne Versorgungsnetz einzuspeisen, umfassend die Schritte: Überwachen der aktuell am Generator anliegenden Last und Regeln der Energiezufuhr zur Turbine unter Einsatz der Turbinenregeleinrichtung als Reaktion auf die Detektion eines plötzlichen Lastabfalls.The present invention relates to a method for dissipating residual energy of a power-generating machine of a power plant in the event of a sudden load drop, the machine having at least one turbine with a turbine control device and a generator coupled to the turbine, which is connected to an external supply network and / or an internal one Supply network can be connected to cover the power plant's own needs in order to feed electrical energy into the external supply network and / or into the internal supply network, comprising the steps: monitoring the current load on the generator and regulating the energy supply to the turbine using the turbine control device in response the detection of a sudden drop in load.

Stromerzeugende Maschinen neigen dazu, nach einem plötzlichen Abfall der am Generator anliegenden Last die Turbinendrehzahl zu erhöhen, was kurzfristig dazu führen kann, dass die Maschine notabgeschaltet werden muss. Darüber hinaus ist eine Vielzahl von Maschinenkomponenten durch die hohe Drehzahl einer sehr starken Belastungen ausgesetzt, was langfristig eine Verringerung der Lebensdauer der Maschinenkomponenten nach sich zieht.Power-generating machines tend to increase the turbine speed after a sudden drop in the load on the generator, which may result in the machine having to be shut down in an emergency. In addition, a large number of machine components are exposed to very high loads due to the high speed, which results in a long-term reduction in the service life of the machine components.

Ein plötzlicher Lastabfall kann durch unterschiedliche Ereignisse verursacht werden.A sudden drop in load can be caused by different events.

Als Netztrennung wird ein Ereignis bezeichnet, bei dem die elektrische Kopplung zwischen der stromerzeugenden Maschine und den zu versorgenden Versorgungsnetzen durch Öffnen eines der stromerzeugenden Maschine unmittelbar nachgeschalteten Synchronisierungsschalters aufgehoben wird. Eine solche Netztrennung kann in jedem Lastpunkt erfolgen und führt dazu, dass von dem Generator keine Leistung mehr abgegeben wird. An event in which the electrical coupling between the power-generating machine and the supply networks to be supplied is canceled by opening a synchronization switch immediately downstream of the power-generating machine is referred to as network disconnection. Such a grid separation can take place at any load point and means that the generator no longer outputs any power.

Eine Netztrennung ist an einer veränderten Schalterstellung sowie daran erkennbar, dass der Generator keine Leistung mehr abgibt.A disconnection from the mains can be recognized by a changed switch position and by the fact that the generator no longer outputs power.

Als Teillastabwurf wird eine Entlastung der stromerzeugenden Maschine durch plötzliches Abfallen der Belastung im zu versorgenden externen Versorgungsnetz auf einen niedrigen Wert verstanden. Ein solcher Teillastabwurf erfolgt damit üblicherweise nicht durch Schalthandlungen innerhalb des Kraftwerks. Erkennbar ist ein Teillastabwurf an unveränderten Schalterstellungen sowie an einer steilen Lasttransiente und Leistungsabgabe zwischen dem Eigenbedarf des Kraftwerks und der dem Lastabfall unmittelbar vorangegangenen Leistungsabgabe des Generators.Partial load shedding is understood to mean that the power-generating machine is relieved to a low level by a sudden drop in the load in the external supply network to be supplied. Such a partial load shedding usually does not take place through switching operations within the power plant. A partial load shedding can be seen from unchanged switch positions as well as from a steep load transient and power output between the power plant's own requirements and the power output of the generator immediately preceding the load drop.

Ein sogenannter Netzinselbetrieb ergibt sich durch die alleinige Versorgung eines Abschnitts des externen Stromnetzes durch die stromerzeugende Maschine. Er ähnelt dem Teillastabwurf. Der Netzinselbetrieb wird meist durch Fehler im zu versorgenden externen Stromnetz plötzlich herbeigeführt. Erkennbar ist er an unveränderten Schalterstellungen, an einer steilen Lasttransiente und an einer Leistungsabgabe, die größer als der Eigenbedarf des Kraftwerks ist.So-called grid island operation results from the sole supply of a section of the external power grid by the power-generating machine. It is similar to partial load shedding. Off-grid operation is usually brought about suddenly by faults in the external power grid to be supplied. It can be recognized by the unchanged switch positions, a steep load transient and a power output that is greater than the power plant's own requirements.

Unter Kraftwerksinselbetrieb versteht man eine Trennung des Kraftwerks von dem zu versorgenden externen Stromnetz unter Beibehaltung der Eigenversorgung durch die stromerzeugende Maschine. Erkennbar ist der Kraftwerksinselbetrieb an veränderten Schalterstellungen, an einer steilen Lasttransiente und einer geringen Leistungsabgabe in der Größenordnung des Eigenbedarfs, die normalerweise im Bereich von 100 KW bis 100 MW liegt.Power plant island operation means a separation of the power plant from the external power supply to be supplied while maintaining the self-supply by the power generating machine. The power plant island operation can be recognized by changed switch positions, by a steep load transient and a low power output in the order of own requirements, which is normally in the range of 100 KW to 100 MW.

Tritt ein plötzlicher Leistungsabfall aufgrund eines der zuvor genannten Ereignisse ein, so ist es erforderlich, die stromerzeugende Maschine abzufangen. Unter einem Abfangen versteht man das kontrollierte Verhindern eines hohen Drehzahlanstiegs nach plötzlichem Leistungsabfall mit dem Ziel, die Maschine in einem sicheren Bereich weiter stationär in Betrieb zu halten.If there is a sudden drop in performance due to one of the aforementioned events, it is necessary to intercept the power generating machine. Interception is the controlled prevention of a high increase in speed after a sudden drop in performance with the aim of keeping the machine in stationary operation in a safe area.

Bei Dampfturbinen spielen bei plötzlichen Lastabfällen die zum Zeitpunkt des Lastabfalls in der stromerzeugenden Maschine vorhandene Restenergie und die Reaktionszeiten zur Regelung der die Dampfzufuhr regelnden Ventile eine wesentliche Rolle. Deshalb ist es wichtig, einen Lastabfall schnell zu detektieren und die Dampfzufuhr unverzüglich zu reduzieren, indem die Turbinenregeleinrichtung die entsprechenden Ventile vollständig schließt. Dampfturbinen werden bei geschlossenen Ventilen meist im Vakuum betrieben und haben somit abgesehen von Öl- und Lagerreibung nahezu kein rotorbremsendes Element. Die Restenergie, also der Dampf stromabwärts der Regelventile, ist abhängig vom jeweiligen Lastpunkt unmittelbar vor dem Lastabfall. Deshalb erfolgt nach einem Lastabfall aus höherer Last eine stärkere Beschleunigung der Turbinendrehzahl als bei einem Lastabwurf aus einer geringeren Last. Daraus leitet sich auch ab, dass sich die Restenergie in etwa proportional zur Lastdifferenz zwischen der Last unmittelbar vor dem Lastabfall und der Last unmittelbar nach dem Lastabfall verhält. Da jedoch auf die Restenergie des bereits durch die Regelventile strömenden Dampfes kein regelungstechnischer Einfluss mehr genommen werden kann, müssen zum Abfangen der stromerzeugenden Maschine zusätzliche Maßnahmen ergriffen werden, um ein allzu starkes Ansteigen der Drehzahl zu vermeiden, da dies ein Überschreiten der maximalen Drehzahl zur Folge haben kann, was dazu führt, dass die Dampfturbine im Rahmen einer sogenannten Turbinenschnellschluss-Auslösung automatisch vom Turbinenschutz notabgeschaltet werden müsste. Als solche zusätzliche Maßnahme kann das Vakuum innerhalb der Turbine aufgehoben werden, um mit Luft ein bremsendes Moment zu erzeugen. Alternativ oder zusätzlich können Abfangklappen und Bypass-Ventile hinter dem Zwischenüberhitzer vorgesehen werden, um die Restenergie aus dem Zwischenüberhitzer nicht in die Dampfturbine einströmen zu lassen.In the case of steam turbines, in the event of sudden load drops, the residual energy present in the power-generating machine at the time of the load drop and the reaction times for regulating the valves regulating the steam supply play an important role. It is therefore important to quickly detect a load drop and immediately reduce the steam supply by the turbine control device completely closing the corresponding valves. Steam turbines are usually operated in a vacuum when the valves are closed and therefore have almost no rotor-braking element apart from oil and bearing friction. The residual energy, i.e. the steam downstream of the control valves, depends on the respective load point immediately before the load drops. Therefore, after a load drop from a higher load, there is a greater acceleration of the turbine speed than with a load shedding from a lower load. It also follows that the residual energy is roughly proportional to the load difference between the load immediately before the load drop and the load immediately after the load drop. However, since no control influence can be exerted on the residual energy of the steam already flowing through the control valves, additional measures must be taken to intercept the power-generating machine in order to avoid an excessive increase in the speed, since this results in the maximum speed being exceeded can have, which leads to the Steam turbine would have to be automatically shut down by the turbine protection as part of a so-called turbine quick-release triggering. As such an additional measure, the vacuum inside the turbine can be released in order to generate a braking moment with air. As an alternative or in addition, interception flaps and bypass valves can be provided behind the reheater in order to prevent the residual energy from the reheater from flowing into the steam turbine.

Bei Gasturbinen ist ferner zu beachten, dass thermodynamische und/oder verbrennungstechnische Grenzen nicht überschritten werden. Nach einer Netztrennung wird die Brennstoffzufuhr schnell reduziert, indem die Gasturbinenregeleinrichtung die Brennstoffregelventile bis zum Flammensicherungswert schließt, was zu einer schnellen und starken Veränderung des Verbrennungsprozesses aufgrund einer sehr mageren Verbrennung führt. Im Anschluss daran versucht die Gasturbinenregeleinrichtung ein Ausregeln auf die Nenndrehzahl der Turbine, was wiederum zu einem schnellen Öffnen der Brennstoffregelventile führt. Ein Einpendeln ist die Folge. Vielfach erlischt dabei jedoch die Flamme und ein automatischer Gasturbinenschnellschluss ist die Folge. Es kann aber auch vorkommen, dass die maximale Drehzahl überschritten wird, was ebenfalls zu einer Gasturbinenschnellschlussauslösung führt. Angestrebt wird ein Betrieb im sogenannten Leerlauf bei Nenndrehzahl.In the case of gas turbines, it should also be noted that thermodynamic and / or combustion technology limits are not exceeded. After a grid separation, the fuel supply is quickly reduced by the gas turbine control device closing the fuel control valves up to the flame protection value, which leads to a rapid and strong change in the combustion process due to a very lean combustion. The gas turbine control device then tries to regulate to the nominal speed of the turbine, which in turn leads to the fuel control valves opening quickly. A leveling out is the result. However, the flame often goes out and an automatic gas turbine quick-connect is the result. But it can also happen that the maximum speed is exceeded, which also leads to a gas turbine quick-trip. The aim is to operate in what is known as idling at nominal speed.

Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass die Restenergie, die sich zum Zeitpunkt eines plötzlichen Lastabfalls bereits in der stromerzeugenden Maschine befindet, nicht mehr über den Generator abgegeben oder mechanisch vernichtet werden kann. Dies führt zu einer Beschleunigung der rotierenden Massen, die wiederum vom Lastpunkt unmittelbar vor dem Lastabfall abhängig ist. Als Gegenmaßnahme wird sowohl bei Dampfals auch bei Gasturbinen in erster Linie die Energiezufuhr zur stromerzeugenden Maschine über die Turbinenregeleinrichtung unterbrochen oder zumindest stark reduziert. Insbesondere bei Dampfturbinen werden mangels eines effektiven rotorbremsenden Elementes weitere Maßnahmen ergriffen.In summary, it can be stated that the residual energy that is already in the power-generating machine at the time of a sudden load drop can no longer be released via the generator or mechanically destroyed. This leads to an acceleration of the rotating masses, which in turn depends on the load point immediately before the load drops. As a countermeasure, both in the case of steam and also gas turbines, the energy supply to the power-generating machine is primarily interrupted or at least greatly reduced. In the case of steam turbines in particular, further measures are taken in the absence of an effective rotor-braking element.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den besagten Energieüberschuss kontrolliert und schnell aus dem dynamischen Vorgang auszuleiten, um eine zu hohe Beschleunigung rotierender Massen der stromerzeugenden Maschine zu verhindern.On the basis of this prior art, it is an object of the present invention to control said excess energy in a controlled and rapid manner from the dynamic process in order to prevent the rotating masses of the power-generating machine from accelerating too rapidly.

Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren der eingangs genannten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, dass zusätzlich zu der zuvor beschriebenen Regelung der Energiezufuhr zur Turbine der Generator als weitere Reaktion auf die Detektion eines plötzlichen Lastabfalls mit einer Akkumulatoreinrichtung derart verbunden wird, dass der Generator elektrische Energie in die Akkumulatoreinrichtung mit einer vorbestimmten Ladeleistung einspeist. Der nach einem Lastabfall auf eine beliebige Teillast in der stromerzeugenden Maschine vorhandene Energieüberschuss wird also erfindungsgemäß als elektrische Energie quasi verschleiß- und verlustfrei über den Generator, der eine zusätzliche Last bildet, ausgeleitet und in der Akkumulatoreinrichtung gespeichert. Auf diese Weise kann ein Anstieg der Turbinendrehzahl reduziert und die Turbinendrehzahl vergleichsweise schnell wieder auf die Leerlauf- bzw. Nenndrehzahl gebracht werden. Die stromerzeugende Maschine kann also wesentlich effektiver abgefangen werden, so dass Turbinenschnellschlussauslösungen ebenso wie die Belastung der Komponenten der stromerzeugenden Maschine reduziert werden können. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass nur geringfügige und bezogen auf die Kosten überschaubare bauliche Maßnahmen erforderlich sind, um bestehende stromerzeugende Maschinen derart auf- und/oder umzurüsten, dass sich das Verfahren mit diesen durchführen lässt. Die Akkumulatoreinrichtung und die stromerzeugende Maschine bzw. das Kraftwerk können dabei auch getrennt voneinander aufgestellt und als virtuelles Kraftwerk betrieben werden. Auch bei der Turbinenregeleinrichtung müssen keine wesentlichen Eingriffe vorgenommen werden. Sollte die Akkumulatoreinrichtung aus irgendwelchen Gründen zum Zeitpunkt eines Lastabfalls nicht verfügbar sein, so kann in gewohnter Weise verfahren werden, wie es im einleitenden Teil ausführlich beschrieben wurde. Noch ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Akkumulatoreinrichtung, das externe Versorgungsnetz und das interne Versorgungsnetz auch derart miteinander verschaltet werden können, dass die Akkumulatoreinrichtung bei Bedarf elektrische Energie in das externe Versorgungsnetz und/oder in das interne Versorgungsnetz einspeisen kann.To achieve this object, the present invention provides a method of the type mentioned at the outset, which is characterized in that, in addition to the previously described regulation of the energy supply to the turbine, the generator is connected to an accumulator device as a further reaction to the detection of a sudden load drop such that the generator feeds electrical energy into the accumulator device with a predetermined charging power. The excess energy present in the power-generating machine after a drop in load to any partial load is thus discharged according to the invention as electrical energy, virtually without wear and loss, via the generator, which forms an additional load, and is stored in the accumulator device. In this way, an increase in the turbine speed can be reduced and the turbine speed can be brought back to idling or nominal speed comparatively quickly. The power-generating machine can thus be intercepted much more effectively, so that quick turbine trips as well as the load on the components of the power-generating machine can be reduced. Another advantage of the method according to the invention is that only minor structural measures that are manageable in terms of costs are required to upgrade and / or convert existing power-generating machines in such a way that the method can be carried out with them. The accumulator device and the power-generating machine or the power plant can also be set up separately from one another and operated as a virtual power plant. In the case of the turbine control device, too, no major interventions are required. If for some reason the accumulator device is not available at the time of a load drop, the usual procedure can be followed, as was described in detail in the introductory part. Yet another advantage is that the accumulator device, the external supply network and the internal supply network can also be interconnected such that the accumulator device can feed electrical energy into the external supply network and / or into the internal supply network if required.

Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der plötzliche Lastabfall anhand von Stellungen von Schaltern, die zwischen dem Generator, dem externen Versorgungsnetz und dem internen Versorgungsnetz vorgesehen sind, und/oder anhand steiler Lasttransienten und/oder anhand einer Differenz zwischen der an dem Generator unmittelbar vor und nach dem plötzlichen Lastabfall anliegenden Last detektiert. Auf dieses Weise kann dann auch, wie es eingangs beschrieben wurde, das dem Lastabfall zugrunde liegende Ereignis ermittelt und bestimmt werden.According to one embodiment of the method according to the invention, the sudden load drop is immediately before on the basis of positions of switches that are provided between the generator, the external supply network and the internal supply network, and / or on the basis of steep load transients and / or on the basis of a difference between those on the generator and detected after the sudden drop in load. In this way, the event on which the load drop is based can also be determined and determined, as described at the beginning.

Die vorbestimmte Ladeleistung der Akkumulatoreinrichtung wird vorteilhaft nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer graduell auf den Wert Null reduziert, um das System zu stabilisieren.The predetermined charging power of the accumulator device is advantageously gradually reduced to zero after a predetermined period of time in order to stabilize the system.

Die vorbestimmte Zeitdauer liegt bevorzugt im Bereich von 0,2 bis 20 Sekunden. The predetermined time period is preferably in the range from 0.2 to 20 seconds.

Ferner schafft die vorliegende Erfindung ein zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgelegtes Kraftwerk zum Speisen eines externen Versorgungsnetzes mit elektrischer Energie, insbesondere umfassend eine stromerzeugende Maschine, die zumindest eine Turbine mit einer Turbinenregeleinrichtung und einen mit der Turbine gekoppelten Generator aufweist, und ein internes Versorgungsnetz zur Deckung des Eigenbedarfs des Kraftwerks, wobei der Generator über mit Schaltern versehene Stromleitungen an das externe Versorgungsnetz und an das interne Versorgungsnetz derart angebunden ist, dass er durch entsprechendes Schalten der Schalter wahlweise mit dem externen Versorgungsnetz und/oder dem internen Versorgungsnetz verbunden werden kann, um in diese elektrische Energie einzuspeisen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Akkumulatoreinrichtung vorgesehen ist, die über eine mit einem Schalter versehene Stromleitung wahlweise zumindest mit dem Generator verbindbar ist, und dass die Turbinenregeleinrichtung derart eingerichtet ist, dass als Reaktion auf eine Detektion eines plötzlichen Lastabfalls der Generator mit der Akkumulatoreinrichtung derart verbunden wird, dass der Generator elektrische Energie in die Akkumulatoreinrichtung mit einer vorbestimmten Ladeleistung einspeist.Furthermore, the present invention provides a power plant designed to carry out the method according to the invention for feeding an external supply network with electrical energy, in particular comprising a power-generating machine which has at least one turbine with a turbine control device and a generator coupled to the turbine, and an internal supply network for coverage of the power plant's own needs, the generator being connected to the external supply network and to the internal supply network via switch power lines in such a way that it can be connected to the external supply network and / or the internal supply network by switching the switches accordingly, in order to to feed this electrical energy, characterized in that an accumulator device is provided, which can optionally be connected at least to the generator via a power line provided with a switch, and that the turbo NEN control device is set up in such a way that in response to detection of a sudden load drop, the generator is connected to the accumulator device in such a way that the generator feeds electrical energy into the accumulator device with a predetermined charging power.

Bevorzugt ist die Akkumulatoreinrichtung über eine mit einem Schalter versehene Stromleitung wahlweise mit dem externen Versorgungsnetz und/oder mit dem internen Versorgungsnetz verbindbar, so dass die in dieser gespeicherte elektrische Energie dem externen Versorgungsnetz und/oder dem internen Versorgungsnetz zugeführt werden kann. Ebenso kann die Akkumulatoreinrichtung natürlich auch über das externe und/oder das interne Versorgungsnetz aufgeladen werden.The accumulator device can preferably be connected to the external supply network and / or to the internal supply network via a power line provided with a switch, so that the electrical energy stored therein can be supplied to the external supply network and / or the internal supply network. Likewise, the accumulator device can of course also be charged via the external and / or the internal supply network.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung deutlich. Darin ist/sind

  • 1 eine schematische Darstellung eines herkömmlichen Kraftwerks im Lastbetrieb;
  • 2 eine schematische Darstellung des in 1 dargestellten Kraftwerks im Falle einer Netztrennung;
  • 3 graphische Ansichten, die eine Leistungskurve eines Generators sowie eine Drehzahlkurve einer Turbine einer stromerzeugenden Maschine des in den 1 und 2 dargestellten Kraftwerks zum Zeitpunkt der Umstellung vom Lastbetrieb auf Netztrennung zeigen;
  • 4 eine schematische Darstellung eines Kraftwerks gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Lastbetrieb;
  • 5 eine schematische Darstellung des in 4 dargestellten Kraftwerks im Falle einer Netztrennung;
  • 6 graphische Ansichten, die analog zur 3 eine Leistungskurve eines Generators sowie eine Drehzahlkurve einer Turbine einer stromerzeugenden Maschine des in den 4 und 5 dargestellten Kraftwerks zum Zeitpunkt der Umstellung vom Lastbetrieb auf Netztrennung zeigen;
  • 7 eine schematische Ansicht des in 4 dargestellten Kraftwerks im Falle eines Kraftwerkinselbetriebs; und
  • 8 graphische Ansichten, die analog zur 6 eine Leistungskurve eines Generators sowie eine Drehzahlkurve einer Turbine einer stromerzeugenden Maschine des in den 4 und 5 dargestellten Kraftwerks zum Zeitpunkt der Umstellung auf den Kraftwerksinselbetrieb zeigen.
Further features and advantages of the present invention will become apparent from the following description of a method according to an embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings. In it is / are
  • 1 a schematic representation of a conventional power plant under load;
  • 2nd a schematic representation of the in 1 Power plant shown in the event of a grid separation;
  • 3rd graphical views showing a power curve of a generator and a speed curve of a turbine of a power generating machine in the 1 and 2nd show the power plant shown at the time of switching from load operation to grid separation;
  • 4th a schematic representation of a power plant according to an embodiment of the present invention in load operation;
  • 5 a schematic representation of the in 4th Power plant shown in the event of a grid separation;
  • 6 graphical views analogous to 3rd a power curve of a generator and a speed curve of a turbine of a power generating machine in the 4th and 5 show the power plant shown at the time of switching from load operation to grid separation;
  • 7 a schematic view of the in 4th Power plant shown in the case of power plant island operation; and
  • 8th graphical views analogous to 6 a power curve of a generator and a speed curve of a turbine of a power generating machine in the 4th and 5 show the power plant shown at the time of switching to power plant operation.

Gleiche Bezugsziffern bezeichnen nachfolgend gleiche oder gleichartige Komponenten bzw. Kurven.The same reference numerals in the following denote the same or similar components or curves.

Die 1 und 2 zeigen ein Kraftwerk 1 gemäß dem Stand der Technik, das dazu dient, ein externes Versorgungsnetz 2 mit elektrischer Energie zu versorgen. Das Kraftwerk 1 umfasst eine stromerzeugende Maschine 3, die zumindest eine Turbine 4 mit einer Turbinenregeleinrichtung 5 und einen mit der Turbine 4 gekoppelten Generator 6 aufweist, wobei es sich bei der Turbine 4 um eine Gasturbine oder um eine Dampfturbine handeln kann. Ferner umfasst das Kraftwerk 1 ein internes Versorgungsnetz 7, das zur Deckung des Eigenbedarfs des Kraftwerks 1 dient. Der Generator 6 ist über eine erste Stromleitung 8, in die ein erster Schalter S1 integriert ist, mit einem Transformator 9 verbunden, der wiederum über eine einen zweiten Schalter S2 aufweisende zweite Stromleitung 10 mit dem externen Versorgungsnetz 2 verbunden ist. Ausgehend von der ersten Stromleitung 8 in einen Bereich zwischen dem ersten Schalter S1 und dem Transformator 9 führt eine dritte Stromleitung 11 zu einem weiteren Transformator 9, der über eine vierte Stromleitung 12 mit dem internen Versorgungsnetz 7 verbunden ist.The 1 and 2nd show a power plant 1 according to the prior art, which serves an external supply network 2nd to supply with electrical energy. The power plant 1 includes a power generating machine 3rd who have at least one turbine 4th with a turbine control device 5 and one with the turbine 4th coupled generator 6 has, wherein it is in the turbine 4th can be a gas turbine or a steam turbine. The power plant also includes 1 an internal supply network 7 , to cover the power plant's own needs 1 serves. The generator 6 is over a first power line 8th in which a first switch S1 is integrated with a transformer 9 connected, which in turn via a second switch S2 having a second power line 10th with the external supply network 2nd connected is. Starting from the first power line 8th in an area between the first switch S1 and the transformer 9 carries a third power line 11 to another transformer 9 that is on a fourth power line 12th with the internal supply network 7 connected is.

1 zeigt das Kraftwerk 1 im Lastbetrieb, in dem sowohl der Schalter S1 als auch der Schalter S2 geschlossen sind. Entsprechend werden in diesem Zustand sowohl das externe Versorgungsnetz 2 als auch das interne Versorgungsnetz 7 über die stromerzeugende Maschine 3 bzw. über deren Generator 6 mit elektrischer Energie versorgt. 1 shows the power plant 1 in load operation, in which both the switch S1 as well as the switch S2 are closed. Correspondingly, in this state both the external supply network 2nd as well as the internal supply network 7 about the electricity generating machine 3rd or via their generator 6 supplied with electrical energy.

2 zeigt die in 1 dargestellte Anordnung im Zustand einer Netztrennung, der ausgehend von dem in 1 dargestellten Lastbetrieb dadurch erzielt wird, dass der Schalter S1 geöffnet wird. Dies führt dazu, dass sowohl das externe Versorgungsnetz 2 als auch das interne Versorgungsnetz 7 von der stromversorgenden Maschine 3 getrennt sind, so dass von stromerzeugenden Maschine 3 bzw. von deren Generator 6 keine Leistung mehr abgegeben wird. Eine solche Netztrennung wird beispielsweise dann ausgelöst, wenn bei Störung die Frequenz der stromerzeugenden Maschine nicht mit der Frequenz des externen Versorgungsnetzes übereinstimmt. 2nd shows the in 1 shown arrangement in the state of a network separation, which is based on the in 1 Load operation shown is achieved in that the switch S1 is opened. This leads to both the external supply network 2nd as well as the internal supply network 7 from the power supply machine 3rd are separated so that from electricity generating machine 3rd or their generator 6 no more service is given. Such a network disconnection is triggered, for example, if the frequency of the power-generating machine does not match the frequency of the external supply network in the event of a fault.

Sobald zum Zeitpunkt t0 eine Netztrennung detektiert wird, die wie eingangs bereits ausgeführt an der veränderten Stellung des Schalters S1 und daran erkennbar ist, dass von der stromerzeugenden Maschine 3 keine Leistung mehr abgegeben wird, werden unmittelbar nach Netztrennung von der Turbinenregeleinrichtung Maßnahmen zum Abfangen der stromerzeugenden Maschine eingeleitet, um kontrolliert einen zu hohen Drehzahlanstieg der Turbine 4 zu verhindern und die stromerzeugende Maschine 3 in einen sicheren stationären Betrieb zu überführen.As soon as at the time t 0 a grid separation is detected, which, as already stated at the beginning, is based on the changed position of the switch S1 and it can be seen from the fact that the electricity generating machine 3rd No more power is output, measures to intercept the power-generating machine are initiated by the turbine control device immediately after disconnection from the network in order to control an excessive increase in the speed of the turbine 4th to prevent and the electricity generating machine 3rd to be transferred to a safe stationary operation.

Handelt es sich bei der Turbine 4 um eine Gasturbine, so erfolgt das Abfangen, indem die Turbinenregeleinrichtung 5 als Reaktion auf die Detektion des zum Zeitpunkt t0 plötzlichen auftretenden Lastabfalls die Brennstoffzufuhr zur Turbine 4 umgehend reduziert, indem sie die Brennstoffregelventile bis zum Flammensicherungswert schließt. Im Anschluss daran erfolgt ein Ausregeln auf die Nenndrehzahl der Turbine 4, was wiederrum zu einem schnellen Öffnen der Brennstoffregelventile führt. Ein Einpendeln ist die Folge. Ein Problem dieser Vorgehensweise besteht allerdings darin, dass die Flamme im Rahmen des Abfangens der Turbine 4 erlöschen kann, was einen automatischen Gasturbinenschnellschluss zur Folge hat. Auch kann es vorkommen, dass die maximale Drehzahl überschritten wird, was ebenfalls zu einer Gasturbinenschnellschlussauslösung führt.Is it the turbine 4th around a gas turbine, the interception is carried out by the turbine control device 5 in response to the detection of the at the time t 0 suddenly occurring load drop the fuel supply to the turbine 4th immediately reduced by closing the fuel control valve to the flame retardant value. This is followed by adjustment to the nominal speed of the turbine 4th , which in turn leads to a quick opening of the fuel control valves. The result is a leveling out. A problem with this approach, however, is that the flame is caught by the turbine 4th can go out, which results in an automatic gas turbine quick-close. It can also happen that the maximum speed is exceeded, which also leads to a gas turbine quick trip.

Handelt es sich bei der Turbine 4 um eine Dampfturbine, so schließt die Turbinenregeleinrichtung 5 im Falle eines plötzlichen Lastabfalls zum Zeitpunkt t0 die die Dampfzufuhr regelnden Ventile vollständig. Ferner können beispielsweise das Vakuum innerhalb der Turbine 4 aufgehoben werden, um mit Luft ein bremsendes Moment zu erzeugen, und/oder zusätzliche Abfangklappen und Bypass-Ventile hinter dem Zwischenüberhitzer geöffnet werden, um die Restenergie aus dem Zwischenüberhitzer nicht in die Turbine 4 einströmen zu lassen. Aber auch bei Dampfturbinen kann es aufgrund einer Überschreitung der maximalen Drehzahl zur Turbinenschnellschlussauslösung kommen.Is it the turbine 4th around a steam turbine, the turbine control device closes 5 in the event of a sudden drop in load at the time t 0 the valves regulating the steam supply completely. Furthermore, for example, the vacuum inside the turbine 4th be lifted to create a braking moment with air, and / or additional interception flaps and bypass valves behind the reheater are opened to prevent the residual energy from the reheater from entering the turbine 4th to let in. In the case of steam turbines, too, rapid turbine tripping can occur due to the maximum speed being exceeded.

3 zeigt im unteren Graph die Leistungskurve 13a der stromerzeugenden Maschine 3 bzw. ihres Generators 6 zum Zeitpunkt der Umstellung vom Lastbetrieb auf Netztrennung, wobei zum Zeitpunkt t0 der Schalter S1 geöffnet wird. Anhand des Kurvenverlaufs ist erkennbar, dass die Leistung zum Zeitpunkt t0 von einem beliebigen Lastpunkt x auf den Wert Null abfällt. 3rd shows the power curve in the lower graph 13a the power generating machine 3rd or their generator 6 at the time of the switch from load operation to grid separation, at the time t 0 the desk S1 is opened. From the course of the curve it can be seen that the performance at the time t 0 drops from any load point x to zero.

Ferner zeigt 3 im oberen Graph die zugehörige Drehzahlkurve 14a des Turbinenläufers. Anhand der Drehzahlkurve 14a ist zu erkennen, dass die Drehzahl zum Zeitpunkt t0 ausgehend von der Nenndrehzahl stark ansteigt, woraufhin der Drehzahlregler der Turbinenregeleinrichtung 5 die Drehzahl unter Durchführung der zuvor beschriebenen Maßnahmen abfängt, bis diese nach einer Einpendelphase wieder der Leerlauf- bzw. Nenndrehzahl entspricht.Furthermore shows 3rd the associated speed curve in the upper graph 14a of the turbine runner. Based on the speed curve 14a it can be seen that the speed at the time t 0 starting from the nominal speed increases sharply, whereupon the speed controller of the turbine control device 5 intercepting the speed using the measures described above until after a leveling phase it again corresponds to the idling or nominal speed.

Die 4 bis 8 beziehen sich auf ein Kraftwerk 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Aufbau des erfindungsgemäßen Kraftwerks 1 entspricht in großen Teilen dem zuvor beschriebenen Aufbau, weshalb hierauf nicht erneut eingegangen wird. Zusätzlich umfasst das erfindungsgemäße Kraftwerk 1 eine Akkumulatoreinrichtung 15. Diese Akkumulatoreinrichtung 15 ist vorliegend über eine fünfte Stromleitung 16, die mit einem Schalter S3 versehen ist, mit der dritten Stromleitung 11 in einem zum Transformator 9 führenden Bereich verbunden. Ferner ist die fünfte Stromleitung 16 vorliegend über eine sechste, mit einem vierten Schalter S4 versehene Stromleitung 17 mit der ersten Stromleitung 8 verbunden, wobei sich die sechste Stromleitung 17 ausgehend von einem Bereich der ersten Stromleitung 8 zwischen dem Generator 6 und dem ersten Schalter S1 zu der fünften Stromleitung 16 in einem Bereich zwischen der Akkumulatoreinrichtung 15 und dem dritten Schalter S3 erstreckt.The 4th to 8th refer to a power plant 1 according to an embodiment of the present invention. The structure of the power plant according to the invention 1 largely corresponds to the structure described above, which is why this will not be discussed again. In addition, the power plant according to the invention comprises 1 an accumulator device 15 . This accumulator device 15 is present on a fifth power line 16 that with a switch S3 is provided with the third power line 11 in one to the transformer 9 leading area. Furthermore, the fifth power line 16 in the present case via a sixth, with a fourth switch S4 provided power line 17th with the first power line 8th connected, being the sixth power line 17th starting from an area of the first power line 8th between the generator 6 and the first switch S1 to the fifth power line 16 in an area between the accumulator device 15 and the third switch S3 extends.

4 zeigt das erfindungsgemäß Kraftwerk 1 im Lastbetrieb analog zu 1, wobei die Schalter S1 und S2 geschlossen und die Schalter S3 und S4 geöffnet sind. Entsprechend werden auch hier das externe Versorgungsnetz 2 und das interne Versorgungsnetz 7 über die stromerzeugende Maschine 3 bzw. deren Generator 6 mit elektrischer Energie versorgt. 4th shows the power plant according to the invention 1 analogous to in load operation 1 , the switch S1 and S2 closed and the switches S3 and S4 are open. The external supply network is also corresponding here 2nd and the internal supply network 7 about the electricity generating machine 3rd or their generator 6 supplied with electrical energy.

5 zeigt die in 4 dargestellte Anordnung analog zu 2 im Zustand der Netztrennung. In diesem Zustand befindet sich der erste Schalter S1 im geöffneten Zustand, der zweite Schalter S2 im geschlossenen Zustand, der dritte Schalter S3 im geöffneten Zustand und der vierte Schalter S4 im geschlossenen Zustand. Entsprechend wird die Akkumulatoreinrichtung 15 mit einem vorbestimmten Ladestrom von der stromerzeugenden Maschine 3 geladen und bildet eine an der stromerzeugenden Maschine 3 anliegende Last. 5 shows the in 4th arrangement shown analogous to 2nd in the state of disconnection. The first switch is in this state S1 in the open state, the second switch S2 when closed, the third switch S3 in the open state and the fourth switch S4 in the closed state. The accumulator device is correspondingly 15 with a predetermined charging current from the power generating machine 3rd charged and forms one on the power generating machine 3rd applied load.

Sobald zum Zeitpunkt t0 eine Netztrennung detektiert wird, die an der veränderten Stellung des Schalters S1 und daran erkennbar ist, dass von der stromerzeugenden Maschine 3 keine Leistung mehr abgegeben wird, werden unmittelbar nach Netztrennung von der Turbinenregeleinrichtung die zuvor unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschriebenen Maßnahmen zum Abfangen der stromerzeugenden Maschine eingeleitet, um kontrolliert einen zu hohen Drehzahlanstieg der Turbine 4 zu verhindern und die stromerzeugende Maschine 3 in einen sicheren stationären Betrieb zu überführen. Darüber hinaus wird der Schalter S4 geschlossen, um die stromerzeugende Maschine 3 mit der Akkumulatoreinrichtung 15 zu verbinden.As soon as at the time t 0 a mains disconnection is detected due to the changed position of the switch S1 and it can be seen from the fact that the electricity generating machine 3rd no more power is output, immediately after disconnection from the turbine control device with reference to the 1 to 3rd Measures described to intercept the power-generating machine initiated in order to control an excessive increase in speed of the turbine 4th to prevent and the electricity generating machine 3rd to be transferred to a safe stationary operation. In addition, the switch S4 closed to the electricity generating machine 3rd with the accumulator device 15 connect to.

6 zeigt analog zu 3 im unteren Graph die Leistungskurve 13b, die sich beim Übergang vom Lastbetrieb zur Netztrennung ergibt. Anhand der Leistungskurve 13b ist zu erkennen, dass die Leistung zum Zeitpunkt t0 von einer Leistung x senkrecht auf einen Leistung x1 abfällt, die einen Wert größer Null aufweist. Der Wert von x1 entspricht dabei der vorbestimmten Ladeleistung, mit der die Akkumulatoreinrichtung 15 von dem Generator 6 aufgeladen wird. Nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer Δt, die bevorzugt im Bereich von 0,2 bis 20 liegt, wird die Ladeleistung der Akkumulatoreinrichtung 15 graduell auf den Wert Null reduziert, so dass auch die Leistung entsprechend auf den Wert Null abfällt. Die Ladeleistungskurve 18 der Akkumulatoreinrichtung 15 ist in 6 als gestrichelte Linie dargestellt. 6 shows analog to 3rd in the lower graph the performance curve 13b that results from the transition from load operation to grid separation. Based on the performance curve 13b it can be seen that the performance at the time t 0 from a service x perpendicular to a service x 1 drops, which has a value greater than zero. The value of x 1 corresponds to the predetermined charging power with which the battery device 15 from the generator 6 is charged. After a predetermined period of time Δt , which is preferably in the range from 0.2 to 20, the charging power of the battery device 15 gradually reduced to zero so that the power drops accordingly to zero. The charging performance curve 18th the accumulator device 15 is in 6 shown as a dashed line.

Ferner zeigt 6 im oberen Graph die zugehörige Drehzahlkurve 14 des Turbinenläufers. Anhand eines Vergleiches der Drehzahlkurve 14b mit der Drehzahlkurve 14a in 3, die in 6 nochmals gepunktet dargestellt ist, ist zu erkennen, dass die Drehzahl zum Zeitpunkt t0 ausgehend von der Nenndrehzahl weniger stark als in 3 ansteigt, was dazu führt, dass die maximale Drehzahl der Turbine 4 seltener überschritten und die Anzahl von Turbinenschnellschlussauslösungen deutlich reduziert wird. Auch die Zeitdauer, die zum Auspendeln auf die Nenndrehzahl benötigt wird, ist deutlich kürzer. Dieser positive Drehzahlverlauf ist auf die zusätzliche Last zurückzuführen, die an der stromerzeugenden Maschine 3 in Form der Akkumulatoreinrichtung 15 anliegt.Furthermore shows 6 the associated speed curve in the upper graph 14 of the turbine runner. Based on a comparison of the speed curve 14b with the speed curve 14a in 3rd , in the 6 is shown again with dots, it can be seen that the speed at the time t 0 based on the nominal speed less than in 3rd increases, which leads to the maximum speed of the turbine 4th exceeded less often and the number of turbine quick-trip trips is significantly reduced. The time required to swing out to the nominal speed is also significantly shorter. This positive speed curve is due to the additional load on the power-generating machine 3rd in the form of the accumulator device 15 is present.

7 zeigt das erfindungsgemäße Kraftwerk 1 beispielhaft im Kraftwerksinselbetrieb, bei dem die Schalter S1, S3 und S4 geschlossen und der Schalter S2 geöffnet ist. Entsprechend wird nur das interne Versorgungsnetz 7 von der stromerzeugenden Maschine 3 mit elektrischer Energie gespeist und die Akkumulatoreinrichtung 15 von der elektrischen Maschine 3 geladen. 7 shows the power plant according to the invention 1 exemplary in power plant island operation, where the switches S1 , S3 and S4 closed and the switch S2 is open. Only the internal supply network is corresponding 7 from the electricity generating machine 3rd fed with electrical energy and the accumulator device 15 from the electrical machine 3rd loaded.

Sobald ausgehend vom in 4 dargestellten Lastbetrieb zum Zeitpunkt t0 ein Kraftwerksinselbetrieb detektiert wird, der an der veränderten Stellung des Schalters S2 und daran erkennbar ist, dass von der stromerzeugenden Maschine 3 nur noch Leistung in der Größenordnung des Eigenbedarfs des Kraftwerks abgegeben wird, werden unmittelbar nach Netztrennung von der Turbinenregeleinrichtung die zuvor unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschriebenen Maßnahmen zum Abfangen der stromerzeugenden Maschine 3 eingeleitet, um kontrolliert einen zu hohen Drehzahlanstieg der Turbine 4 zu verhindern und die stromerzeugende Maschine 3 in einen sicheren stationären Betrieb zu überführen. Darüber hinaus wird der Schalter S4 geschlossen, um die stromerzeugende Maschine 3 mit der Akkumulatoreinrichtung 15 zu verbinden.As soon as starting from the 4th shown load operation at the time t 0 a power plant island operation is detected, which is due to the changed position of the switch S2 and it can be seen from the fact that the electricity generating machine 3rd only output in the order of magnitude of the power plant's own requirements will be given immediately after disconnection from the turbine control device with reference to 1 to 3rd measures described to intercept the power-generating machine 3rd initiated in order to control an excessive speed increase of the turbine 4th to prevent and the electricity generating machine 3rd to be transferred to a safe stationary operation. In addition, the switch S4 closed to the electricity generating machine 3rd with the accumulator device 15 connect to.

8 zeigt im unteren Graph die Leistungskurve 13c, die sich beim Übergang vom Lastbetrieb zum Kraftwerksinselbetrieb ergibt. Anhand der Leistungskurve 13c ist zu erkennen, dass die Leistung zum Zeitpunkt t0 von einer Leistung x senkrecht auf einen Leistung x2 abfällt, die um den Wert des Leistungseigenbedarfs PEB des Kraftwerks 1 größer als der Wert x1 gemäß 6 ist. Ausgehend von dem Zeitpunkt t0 verläuft die Leistungskurve 13c dann parallel zur in 6 dargestellten Leistungskurve 13b, die in 8 nochmals gepunktet dargestellt ist. 8th shows the power curve in the lower graph 13c , which arises during the transition from load operation to power plant island operation. Based on the performance curve 13c it can be seen that the performance at the time t 0 from a service x perpendicular to a service x 2 that drops by the value of the in-house demand P EB of the power plant 1 greater than the value x 1 according to 6 is. Based on the time t 0 the performance curve runs 13c then parallel to in 6 performance curve shown 13b , in the 8th is shown again with dots.

Im oberen Graph zeigt 8 die zugehörige Drehzahlkurve 14b, die ebenfalls die unter Bezugnahme auf 6 erläuterten Vorteile gegenüber der in 3 dargestellten Drehzahlkurve 14a aufweist, die in 8 nochmals gepunktet dargestellt ist.The top graph shows 8th the associated speed curve 14b which is also referring to 6 explained advantages over the in 3rd speed curve shown 14a having the in 8th is shown again with dots.

Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.Although the invention has been illustrated and described in more detail by the preferred exemplary embodiment, the invention is not restricted by the disclosed examples and other variations can be derived therefrom by a person skilled in the art without departing from the scope of protection of the invention.

Claims (7)

Verfahren zum Abbau einer Restenergie einer stromerzeugenden Maschine (3) eines Kraftwerks (1) im Falle eines plötzlichen Lastabfalls, wobei die Maschine (3) zumindest eine Turbine (4) mit einer Turbinenregeleinrichtung (5) und einen mit der Turbine (4) gekoppelten Generator (6) aufweist, der mit einem externen Versorgungsnetz (2) und/oder mit einem internen Versorgungsnetz (7) zur Deckung des Eigenbedarfs des Kraftwerks (1) verbindbar ist, um elektrische Energie in das externe Versorgungsnetz (2) und/oder in das interne Versorgungsnetz (7) einzuspeisen, umfassend die Schritte: Überwachen der aktuell am Generator (6) anliegenden Last und Regeln der Energiezufuhr zur Turbine (4) unter Einsatz der Turbinenregeleinrichtung (5) als Reaktion auf die Detektion eines plötzlichen Lastabfalls, dadurch gekennzeichnet, dass als weitere Reaktion auf die Detektion eines plötzlichen Lastabfalls der Generator (6) mit einer Akkumulatoreinrichtung (15) derart verbunden wird, dass der Generator (6) elektrische Energie in die Akkumulatoreinrichtung (15) mit einer vorbestimmten Ladeleistung einspeist.Method for dissipating residual energy of a power-generating machine (3) of a power plant (1) in the event of a sudden load drop, the machine (3) comprising at least one turbine (4) with a turbine control device (5) and a generator coupled to the turbine (4) (6), which can be connected to an external supply network (2) and / or to an internal supply network (7) to cover the internal needs of the power plant (1) in order to supply electrical energy to the external Feeding the supply network (2) and / or into the internal supply network (7), comprising the steps: monitoring the load currently applied to the generator (6) and regulating the energy supply to the turbine (4) using the turbine control device (5) in response to the Detection of a sudden load drop, characterized in that, as a further reaction to the detection of a sudden load drop, the generator (6) is connected to an accumulator device (15) in such a way that the generator (6) electrical energy into the accumulator device (15) with a predetermined one Feeds charging power. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der plötzliche Lastabfall anhand von Stellungen von Schaltern (S1,S2,S3,S4), die zwischen dem Generator (6), dem externen Versorgungsnetz (2) und dem internen Versorgungsnetz (7) vorgesehen sind, und/oder anhand steiler Lasttransienten und/oder anhand einer Differenz zwischen der an dem Generator (6) unmittelbar vor und nach dem plötzlichen Lastabfall anliegenden Last detektiert wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the sudden load drop on the basis of positions of switches (S1, S2, S3, S4), which are provided between the generator (6), the external supply network (2) and the internal supply network (7), and / or on the basis of steep load transients and / or on the basis of a difference between the load applied to the generator (6) immediately before and after the sudden load drop. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Ladeleistung der Akkumulatoreinrichtung (15) nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer (Δt) graduell auf den Wert Null reduziert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the predetermined charging power of the battery device (15) is gradually reduced to the value zero after a predetermined time period (Δt). Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Zeitdauer (Δt) im Bereich von 0,2 bis 20 Sekunden liegt.Procedure according to Claim 3 , characterized in that the predetermined time period (Δt) is in the range of 0.2 to 20 seconds. Kraftwerk (1), das zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ausgelegt ist.Power plant (1) which is used to carry out a method according to one of the Claims 1 to 4th is designed. Kraftwerk (1) nach Anspruch 5 zum Speisen eines externen Versorgungsnetzes (2) mit elektrischer Energie, umfassend eine stromerzeugende Maschine (3), die zumindest eine Turbine (4) mit einer Turbinenregeleinrichtung (5) und einen mit der Turbine (4) gekoppelten Generator (6) aufweist, und ein internes Versorgungsnetz (7) zur Deckung des Eigenbedarfs des Kraftwerks (1), wobei der Generator (6) über mit Schaltern (S1,S2) versehene Stromleitungen (8,10,11,12) an das externe Versorgungsnetz (2) und an das interne Versorgungsnetz (7) derart angebunden ist, dass er durch entsprechendes Schalten der Schalter (S1,S2) wahlweise mit dem externen Versorgungsnetz (2) und/oder dem internen Versorgungsnetz verbunden (7) werden kann, um in diese elektrische Energie einzuspeisen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Akkumulatoreinrichtung (15) vorgesehen ist, die über eine mit einem Schalter (S4) versehene Stromleitung (17) wahlweise zumindest mit dem Generator (6) verbindbar ist, und dass die Turbinenregeleinrichtung (5) derart eingerichtet ist, dass als Reaktion auf eine Detektion eines plötzlichen Lastabfalls der Generator (6) mit der Akkumulatoreinrichtung (15) derart verbunden wird, dass der Generator (6) elektrische Energie in die Akkumulatoreinrichtung (15) mit einer vorbestimmten Ladeleistung einspeist.Power plant (1) after Claim 5 For supplying an external supply network (2) with electrical energy, comprising a power-generating machine (3) which has at least one turbine (4) with a turbine control device (5) and a generator (6) coupled to the turbine (4), and a Internal supply network (7) to cover the internal needs of the power plant (1), the generator (6) via power lines (8, 11, 11) provided with switches (S1, S2) to the external supply network (2) and to the internal supply network (7) is connected in such a way that it can optionally be connected (7) to the external supply network (2) and / or the internal supply network by appropriately switching the switches (S1, S2) in order to feed electrical energy into it, thereby characterized in that an accumulator device (15) is provided which can optionally be connected at least to the generator (6) via a power line (17) provided with a switch (S4), and that the turbine control device (5) e It is arranged that in response to a detection of a sudden load drop, the generator (6) is connected to the accumulator device (15) in such a way that the generator (6) feeds electrical energy into the accumulator device (15) with a predetermined charging power. Kraftwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Akkumulatoreinrichtung (15) über eine mit einem Schalter (S3) versehene Stromleitung (16) wahlweise mit dem externen Versorgungsnetz (2) und/oder mit dem internen Versorgungsnetz (7) verbindbar ist.Power plant after Claim 6 characterized in that the accumulator device (15) can optionally be connected to the external supply network (2) and / or to the internal supply network (7) via a power line (16) provided with a switch (S3).
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DE102021201775A1 (en) 2021-02-25 2022-08-25 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Method for operating a combination with a turbine of a power plant and a battery storage device

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