WO2018059864A1 - Method for operating a turbogenerator - Google Patents

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WO2018059864A1
WO2018059864A1 PCT/EP2017/071741 EP2017071741W WO2018059864A1 WO 2018059864 A1 WO2018059864 A1 WO 2018059864A1 EP 2017071741 W EP2017071741 W EP 2017071741W WO 2018059864 A1 WO2018059864 A1 WO 2018059864A1
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Mirko Dänner
Axel Hamann
Christoph Schindler
Michael Winkel
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Siemens Aktiengesellschaft
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Abstract

The invention relates to a method for operating a turbogenerator (1) comprising a turbine (3) and a generator (2) coupled to the turbine (3), wherein the generator (2) is designed to supply electrical three-phase current or alternating current at a network frequency (NF) into a network, wherein the turbine (3) has a live steam valve (7) and an overload valve (8), said method comprising the following steps: monitoring the network frequency (NF) for a frequency drop (FA) in relation to a frequency setpoint value; detecting a status of the live steam valve (7) to check for an open state (ZU); and opening the overload valve (8) if a frequency drop (FA) is detected and if an open state (ZU) of the live steam valve (7) is detected.

Description

Beschreibung description
Verfahren zum Betreiben eines Turbosatzes Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Turbosatzes . Method for operating a turbo set The invention relates to a method for operating a turbo set.
Unter einem Turbosatz wird dabei eine Baugruppe verstanden, die zumindest eine Turbine, wie z.B. eine Dampfturbine, und einen Generator, wie z.B. einen Dreh- oder Wechselstromgenerator aufweist, wobei die Turbine den Generator antreibt und dieser elektrischen Dreh- oder Wechselstrom erzeugt, der in ein Netz, wie ein Versorgungsnetz, eingespeist wird. Die Turbine kann ein Überlastventil aufweisen, das die A turbine set is understood to mean an assembly which has at least one turbine, such as a turbine. a steam turbine, and a generator, such as e.g. a rotary or alternator, wherein the turbine drives the generator and this generates electrical rotary or alternating current, which is fed into a network, such as a supply network. The turbine may have an overload valve that the
Schluckfähigkeit der Turbine erhöht. So kann die Leistung der Turbine bei unverändertem Druck erhöht werden. Jedoch sinkt der Wirkungsgrad der Turbine bei geöffnetem Überlastventil. Somit soll das Überlastventil nur in speziellen, ausgewählten Betriebsfällen öffnen. Derartige Betriebsfälle sind ein Frequenzabfall oder ein hoher Strompreis.  Suction capacity of the turbine increased. Thus, the performance of the turbine can be increased with unchanged pressure. However, the efficiency of the turbine decreases when the overload valve is open. Thus, the overload valve should open only in special, selected operating cases. Such operating cases are a drop in frequency or a high electricity price.
Daher wird das Überlastventil mit einer festen Zuordnung zur Öffnung eines Frischdampfventils geöffnet. Mit anderen Wor- ten, das Überlastventil und das Frischdampfventil sind starr zwangsgekoppelt. Diese starre Zwangskopplung des Überlastventils und des Frischdampfventils zieht jedoch Wirkungsgradeinbußen nach sich, wenn das Überlastventil nicht geöffnet werden müsste. Therefore, the overload valve is opened with a fixed allocation to the opening of a live steam valve. In other words, the overload valve and the live steam valve are rigidly positively coupled. However, this rigid positive coupling of the overload valve and the main steam valve entails efficiency losses if the overload valve would not have to be opened.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, Wege aufzuzeigen, wie der Wirkungsgrad einer Turbine verbessert werden kann. It is therefore an object of the invention to show ways in which the efficiency of a turbine can be improved.
Erfindungsgemäß werden bei einem Verfahren zum Betreiben ei- nes Turbosatzes mit einer Turbine und einem mit der Turbine gekoppelten Generator, wobei der Generator zum Einspeisen von elektrischen Dreh- oder Wechselstrom mit einer Netzfrequenz in ein Netz ausgebildet ist und wobei die Turbine ein Frisch- dampf entil und ein Überlastventil aufweist, die Schritte durchgeführt : According to the invention, in a method for operating a turbine set with a turbine and a generator coupled to the turbine, wherein the generator for feeding electrical rotary or alternating current with a grid frequency is formed into a network and wherein the turbine is a fresh vapor valve and having an overload valve, the steps performed:
Überwachen der Netzfrequenz auf einen Frequenzabfall gegen- über einem Frequenz -Sollwert hin, Monitoring the mains frequency for a frequency drop compared to a frequency setpoint,
Erfassen eines Zustands des Frischdampfventils auf einen geöffneten Zustand hin, und Öffnen des Überlastventils auf ein Erfassen eines Frequenzabfalls und auf einen erfassten geöffneten Zustand des Frischdampfventils hin. Detecting a state of the live steam valve toward an open state, and opening the overload valve upon detection of a frequency drop and a detected open state of the live steam valve.
So wird sichergestellt, dass das Überlastventil nur dann ge- öffnet wird, wenn das Frischdampfventil vollständig geöffnet ist und ein Frequenzabfall vorliegt. So kann der Wirkungsgrad im Nennbetrieb erhöht werden und mit dem Überlastventil kann im Fall von Frequenzabfällen die Leistung der Turbine dynamisch gesteigert werden. This ensures that the overload valve is opened only when the live steam valve is fully open and there is a drop in frequency. Thus, the efficiency can be increased in nominal operation and with the overload valve, the performance of the turbine can be dynamically increased in the case of frequency drops.
Bevorzugt wird auf ein Erfassen eines Frequenzabfalls hin ein indikatives binäres Signal erzeugt, auf ein Erfassen eines geöffneten Zustands des Frischdampfventils ein weiteres indikatives binäres Signal erzeugt, und die beiden Signale werden mit einem UND-Glied verknüpft, um ein Ansteuersignal zum Öffnen des Überlastventils zu erzeugen. So wird mit einfachen Mittel sichergestellt, dass das Überlastventil nur dann geöffnet wird, wenn das Frischdampfventil vollständig geöffnet ist und ein Frequenzabfall vorliegt. Preferably, upon detection of a frequency drop, an indicative binary signal is generated, upon detection of an open state of the live steam valve, another indicative binary signal is generated, and the two signals are combined with an AND gate to generate a drive signal to open the overload valve , So it is ensured with simple means that the overload valve is opened only when the main steam valve is fully open and there is a drop in frequency.
Bevorzugt wird, z.B. auf das Ansteuersignal hin, zumindest ein Leistungs-Sollwert mit einem Leistungs-Istwert verglichen um eine Regelabweichung zu bestimmen und das Überlastventil wird in Abhängigkeit von der bestimmten Regelabweichung ge- öffnet. Z.B. kann die Regelabweichung einem PI-Regler zugeführt werden. So kann eine besonders schnelle und abweichungsfreie Anpassung der Leistung der Turbine im Fall von einem Frequenzabfall erreicht werden. Zusätzlich oder auch alternativ kann vorgesehen sein, die Netzfrequenz mit dem Frequenz -Sollwert zu vergleichen und einen weiteren Wert zur Bestimmung der Regelabweichung zu bestimmen. Der weitere Wert kann z.B. ein Maß für eine Leistung sein, die erforderlich ist, um die Netzfrequenz zu stabilisieren. So kann die Regelung nochmals verbessert werden. For example, in response to the drive signal, at least one power setpoint is preferably compared with a power actual value in order to determine a system deviation, and the overload valve is opened as a function of the specific control deviation. For example, the control deviation can be fed to a PI controller. Thus, a particularly fast and deviation-free adjustment of the power of the turbine in the case of a frequency drop can be achieved. Additionally or also Alternatively it can be provided to compare the mains frequency with the frequency setpoint and to determine a further value for determining the control deviation. The further value may be, for example, a measure of the power required to stabilize the grid frequency. Thus, the scheme can be further improved.
Bevorzugt wird, z.B. auf das Ansteuersignal hin, ein Leistungs-Sollwert mit einem Leistungs-Istwert verglichen um eine Regelabweichung zu bestimmen und das Frischdampfventil wird in Abhängigkeit von der bestimmten Regelabweichung geöffnet. Z.B. kann die Regelabweichung einem PI -Regler zugeführt werden. So kann eine besonders schnelle und abweichungsfreie Anpassung der Dampfzufuhr zu der Turbine erreicht werden. It is preferred, e.g. to the drive signal, a power setpoint compared to a power actual value to determine a control deviation and the main steam valve is opened in dependence on the specific control deviation. For example, The control deviation can be fed to a PI controller. Thus, a particularly fast and deviation-free adjustment of the steam supply to the turbine can be achieved.
Bevorzugt wird die Netzfrequenz mit dem Frequenz -Sollwert verglichen, um auf Vorliegen eines Frequenzabfalls zuschließen. Die Netzfrequenz ist dabei die Frequenz des Dreh- oder Wechselstromes des Netzes. So kann auch einfachem Wege ein Frequenzabfall erfasst werden. Preferably, the mains frequency is compared to the frequency setpoint to lock for the presence of a frequency drop. The mains frequency is the frequency of the rotary or alternating current of the network. So even a simple way a frequency drop can be detected.
Bevorzugt wird durch Auswerten zumindest der Netzfrequenz und des Frequenz -Sollwertes ein Wert indikativ für einen Frequenzabfall bestimmt und auf einen Frequenzabfall geschlos- sen, wenn der Wert größer als ein Grenzwert ist. So wird sichergestellt, dass nicht fehlerhafter Weise auf einen Frequenzabfall geschlossen wird und das Überlastventil nicht unnötigerweise geöffnet wird, was sonst zu Wirkungsgradeinbußen führen würde . Preferably, by evaluating at least the mains frequency and the frequency setpoint value, a value is indicatively determined for a frequency drop and closed to a frequency drop if the value is greater than a limit value. This ensures that there is no erroneous conclusion about a drop in frequency and that the overload valve is not opened unnecessarily, which would otherwise lead to losses of efficiency.
Bevorzugt wird ein Frischdampfsensorsignal mit einem Schwell - wert verglichen und auf den geöffneten Zustand geschlossen, wenn das Frischdampfsensorsignal größer als der Schwellwert ist. So wird sichergestellt, dass nicht fehlerhafter Weise auf ein geöffnetes Frischdampfventil geschlossen wird und das Überlastventil nicht unnötigerweise geöffnet wird, was sonst zu Wirkungsgradeinbußen führen würde. Ferner gehören zur Erfindung ein Computerprogrammprodukt und eine Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens . Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen erläutert. Es zeigen: A live steam sensor signal is preferably compared with a threshold value and is closed to the open state if the live steam sensor signal is greater than the threshold value. This ensures that it is not incorrectly closed on an open steam main valve and the overload valve is not opened unnecessarily, which would otherwise lead to loss of efficiency. Furthermore, the invention includes a computer program product and an apparatus for carrying out such a method. In the following, a preferred embodiment of the method according to the invention will be explained with reference to the attached schematic drawings. Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Turbosatzes mit einer Turbine und einem mit der Turbine gekoppelten Generator, und Fig. 1 is a schematic representation of a turbine set with a turbine and coupled to the turbine generator, and
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Regelung der in Fig. 1 gezeigten Turbine. Fig. 2 is a schematic representation of a device for controlling the turbine shown in Fig. 1.
Es wird zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen. Reference is first made to Fig. 1 reference.
Fig. 1 zeigt einen Turbosatz 1. Dabei wird unter einem Turbosatz 1 eine Kombination von rotierenden Maschinen verstanden, die der Stromerzeugung dienen. Ein Turbosatz 1 besteht in der Regel aus einer Turbine 2, wie z.B. einer Dampf- oder einer Gasturbine, und einem Generator 3, der von der Turbine 2 angetrieben wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Turbine 2 als1 shows a turbo set 1. In this case, a turbo set 1 is understood to mean a combination of rotating machines which serve to generate electricity. A turbo set 1 usually consists of a turbine 2, e.g. a steam or a gas turbine, and a generator 3, which is driven by the turbine 2. In the present embodiment, the turbine 2 as
Dampfturbine ausgebildet. Somit kann der Turbosatz 1 im vorliegenden Ausführungsbeispiel auch als Dampfturbosatz bezeichnet werden. Die Turbine 2 weist eine Hochdruckstufe 4, eine Mitteldruckstufe 5 und eine Niedrigdruckstufe 6 auf. Steam turbine formed. Thus, the turbo set 1 in the present embodiment may also be referred to as a steam turbine set. The turbine 2 has a high-pressure stage 4, a medium-pressure stage 5 and a low-pressure stage 6.
Ferner sind in der Fig. 1 von dem Turbosatz 1 ein Frischdampfventil 7 und ein Überlastventil 8 dargestellt. Further, a live steam valve 7 and an overload valve 8 are shown in Fig. 1 of the turbo set 1.
Das Frischdampfventil 7 kann ein Drosselventil sein, mit dem eine Dampfzufuhr zu der Turbine 3 und damit die Drehzahl der Turbine beeinflusst werden kann. Dabei strömt Dampf nacheinander durch die Hochdruckstufe 4, die Mitteldruckstufe 5 und die Niedrigdruckstufe 6 der Turbine 3. Die Turbine 3 treibt dann den Generator 2 an, der elektrischen Dreh- oder Wechselstrom mit einer Netzfrequenz NF liefert. The main steam valve 7 may be a throttle valve, with which a steam supply to the turbine 3 and thus the speed of the turbine can be influenced. In this case, steam flows in succession through the high-pressure stage 4, the intermediate-pressure stage 5 and the low-pressure stage 6 of the turbine 3. The turbine 3 drives then the generator 2, the electrical rotary or alternating current with a grid frequency NF supplies.
Das Überlastventil 8 ist parallel zum Frischdampfventil 7 an- geordnet, erlaubt aber im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Einspeisung von Dampf in einen mittleren Bereich der Hochdruckstufe 4. Mit anderen Worten, bei geöffneten Überlastventil 8 werden Eingangsstufen der Hochdruckstufe 4 überbrückt und die restlichen Stufen der Hochdruckstufe 4 mit ei- nem höheren Dampfdruck beaufschlagt, um eine Leistungssteigerung der Turbine 3 zu erreichen. Abweichend vom vorliegenden Ausführungsbeispiel kann auch vorgesehen sein, dass bei geöffneten Überlastventil 8 Dampf an der Hochdruckstufe 4 der Turbine 3 direkt zu der Mitteldruckstufe 5 geleitet werden kann, um bei Bedarf eine Leistungssteigerung zu erreichen. The overload valve 8 is arranged parallel to the live steam valve 7, but allows in the present embodiment, a feed of steam in a central region of the high-pressure stage 4. In other words, with open overload valve 8 input stages of the high pressure stage 4 are bridged and the remaining stages of the high-pressure stage 4th subjected to a higher vapor pressure in order to achieve an increase in performance of the turbine 3. Notwithstanding the present embodiment may also be provided that when the open overload valve 8 steam at the high-pressure stage 4 of the turbine 3 can be passed directly to the medium-pressure stage 5 in order to achieve an increase in performance if necessary.
Es wird nun zusätzlich auf Fig. 2 Bezug genommen. Reference is now additionally made to FIG. 2.
Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung 9 zur Regelung der Turbine 3 des Turbosatzes 2. 2 shows a device 9 for controlling the turbine 3 of the turbo set 2.
Die Vorrichtung 9 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein UND-Glied 10, ein Kennlinien-Glied 11, einen ersten PI- Regler 12, einen zweiten PI-Regler 13, einen ersten Kompara- tor 14, einen zweiten Komparator 15 und ein Subtrahierglied 16 sowie einen Wechselschalter 17 auf. The device 9 has in the present embodiment, an AND gate 10, a characteristic element 11, a first PI controller 12, a second PI controller 13, a first comparator 14, a second comparator 15 and a subtractor 16 and a Changeover switch 17.
Das Kennlinien-Glied 11 ist dazu ausgebildet, einen Wert für die Netzfrequenz NF einzulesen und mit einem Frequenz - Sollwert zu vergleichen. The characteristic element 11 is designed to read in a value for the network frequency NF and to compare it with a frequency reference value.
Anhand des Ergebnisses dieses Vergleichs zweier Frequenzwerte bestimmt das Kennlinien-Glied 11 einen Wert WE . Der Wert WE ist repräsentativ für eine Differenz der beiden Frequenzwerte und ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Leistungs- Offset, der ein Wert für die Leistung ist, die erforderlich ist, um die Netzfrequenz zu stabilisieren. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel vergleicht der erste Kom- parator 14 den Wert WE mit einem Grenzwert GW. Der Grenzwert GW weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Größe von Null Prozent auf. Wenn eine Abweichung zwischen der Netzfre- quenz NF und dem Frequenz -Sollwert vorliegt, die größer als Null Prozent ist, wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel auf einen Frequenzabfall FA geschlossen. On the basis of the result of this comparison of two frequency values, the characteristic element 11 determines a value WE. The value WE is representative of a difference of the two frequency values and, in the present embodiment, is a power offset, which is a value for the power required to stabilize the line frequency. In the present exemplary embodiment, the first comparator 14 compares the value WE with a limit value GW. The limit value GW has a size of zero percent in the present exemplary embodiment. If there is a deviation between the mains frequency NF and the frequency setpoint, which is greater than zero percent, in the present exemplary embodiment a frequency drop FA is concluded.
Der Frequenzabfall FA ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein binäres Signal, das logisch Eins ist, wenn ein Frequenzabfall FA vorliegt. Sonst ist das Signal logisch Null. Der Frequenzabfall FA wird dem UND-Glied 10 als eine von zwei Einganggrößen zugeführt . Dem Subtrahierglied 16 werden neben dem Wert WE als Eingangsgrößen ein Leistungs-Istwert LI und ein Leistungs-Sollwert LS der Turbine 3 zugeführt und eine Regelabweichung RA bestimmt. The frequency drop FA in the present embodiment is a binary signal which is logically one when there is a frequency drop FA. Otherwise the signal is logic zero. The frequency drop FA is supplied to the AND gate 10 as one of two input quantities. In addition to the value WE as input variables, a power actual value LI and a power setpoint LS of the turbine 3 are fed to the subtracter 16 and a control deviation RA is determined.
Die Regelabweichung RA wird dem ersten PI-Regler 12 als Ein- gangsgröße zugeführt, der ein erstes Ventil -Steuersignal VS zum Ansteuern des Frischdampfventils 7 bereitstellt. The control deviation RA is supplied to the first PI controller 12 as an input variable, which provides a first valve control signal VS for activating the live steam valve 7.
Mit einem Sensor (nicht dargestellt) wird der Öffnungsgrad OG des Frischdampfventils 7 erfasst. Der Öffnungsgrad OG wird dem zweiten Komparator 15 als erste Eingangsgröße zugeführt. Als zweite Eingangsgröße wird dem zweiten Komparator 15 ein Schwellwert SW zugeführt. Der Schwellwert SW hat im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Größe von 99 Prozent. Wenn der Öffnungsgrad OG also 99 Prozent übersteigt, also das Frischdampfventil 7 vollständig geöffnet ist, erzeugt der zweite Komparator 15 ein binäres Signal logisch Eins für einen geöffneten Zustand ZU. Andernfalls ist das logische Signal Null. Der geöffnete Zustand ZU wird dem UND-Glied 10 als zweite Einganggröße zugeführt . Wenn sowohl ein Frequenzabfall FA und ein geöffneter Zustand ZU vorliegen, liefert das UND-Glied 10 ein Ansteuersignal AS in Form eines binären Signals logisch Eins, das den Wechselschalter 17 ansteuert. Auf das Ansteuern hin schaltet der Wechselschalter 17 die Regelabweichung RA auf den zweiten PI- Regler 13 auf. Mit anderen Worten, dem zweiten PI-Regler 13 wird die Regelabweichung RA als Eingangsgröße zugeführt, der ein zweites Ventil-Steuersignal VS' zum Ansteuern des Überlastventils 8 bereitstellt. With a sensor (not shown), the opening degree OG of the main steam valve 7 is detected. The opening degree OG is supplied to the second comparator 15 as a first input. As a second input variable, a threshold value SW is supplied to the second comparator 15. The threshold SW has a size of 99 percent in the present embodiment. Thus, when the opening degree OG exceeds 99 percent, that is, the main steam valve 7 is fully opened, the second comparator 15 generates a logic one logical signal for an open state CLOSED. Otherwise, the logical signal is zero. The open state ZU is supplied to the AND gate 10 as a second input. If both a frequency drop FA and an open state ZU are present, the AND gate 10 supplies a drive signal AS in the form of a binary signal logic one, which drives the changeover switch 17. On the drive towards the changeover switch 17 switches the control deviation RA on the second PI controller 13. In other words, the second PI controller 13, the control deviation RA is supplied as an input variable, which provides a second valve control signal VS 'for driving the overload valve 8.
Wenn hingegen kein Ansteuersignal AS logisch Eins, sondern Null, anliegt, wird der zweite PI-Regler 13 mit einem vorbestimmten Referenzwert RW beaufschlagt, der so gewählt ist, dass sichergestellt ist, dass der zweite PI-Regler 13 kein das Überlastventil 8 öffnendes Signal erzeugt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der Referenzwert RW eine Größe auf, die einer Frequenzüberhöhung von 5 Prozent entspricht, d.h. einer Netzfrequenz NF, die um 5 Prozent größer als der Frequenz -Sollwert ist. If, on the other hand, no drive signal AS logic one, but zero, is present, the second PI controller 13 is acted on by a predetermined reference value RW, which is selected so as to ensure that the second PI controller 13 does not generate the overload valve 8 opening signal , In the present embodiment, the reference value RW has a magnitude corresponding to a frequency excursion of 5 percent, i. a line frequency NF that is 5 percent greater than the frequency setpoint.
Im Betreiben wird die aus dem Leistungs-Istwert LI und dem Leistungs-Sollwert LS sowie dem Wert WE bestimmte Regelabweichung RA dem ersten PI-Regler 12 zugeführt und dann das zweite Ventil -Steuersignal VS' dem Frischdampfventil 7 zugeführt. Der Öffnungsgrad OG wird erfasst und mittels des zweiten Kom- parators 15 der geöffnete Zustand ZU bestimmt und dem UND- Glied 10 zugeführt. During operation, the control deviation RA determined from the actual power value LI and the power setpoint LS and the value WE is supplied to the first PI controller 12 and then the second valve control signal VS 'is supplied to the main steam valve 7. The opening degree OG is detected and the open state ZU determined by means of the second comparator 15 and supplied to the AND gate 10.
Wenn ferner mit dem ersten Komparator 14 ein Frequenzabfall FA erfasst wurde, liefert das UND-Glied 10 das Ansteuersignal AS, woraufhin die Regelabweichung RA auf den ersten PI-Regler 12 aufgeschaltet wird, der dann das erste Ventil-Steuersignal VS dem Überlastventil 8 zuführt. Wenn hingegen kein Frequenzabfall FA vorliegt wird das Überlastventil 8 geschlossen ge- halten. Mit anderen Worten, das Überlastventil 8 wird nur dann geöffnet, wenn zugleich ein Frequenzabfall FA und das Frischdampfventil 7 vollständig geöffnet sind. So kann der Wirkungsgrad im Nennbetrieb erhöht werden und mit dem Überlastventil 8 kann im Fall von Frequenzabfällen die Leistung der Turbine dynamisch gesteigert werden. 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. Further, when a frequency drop FA has been detected with the first comparator 14, the AND gate 10 supplies the drive signal AS, whereupon the control deviation RA is switched to the first PI controller 12, which then supplies the first valve control signal VS to the overload valve 8. If, on the other hand, there is no frequency drop FA, the overload valve 8 is kept closed. In other words, the overload valve 8 is only opened when at the same time a frequency drop FA and the main steam valve 7 are fully open. Thus, the efficiency can be increased in nominal operation and with the overload valve 8, the power of the turbine can be dynamically increased in the case of frequency drops. Although the invention has been further illustrated and described in detail by the preferred embodiment, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Betreiben eines Turbosatzes (1) mit einer Turbine (3) und einem mit der Turbine (3) gekoppelten Generator (2), wobei der Generator (2) zum Einspeisen von elektrischem Dreh- oder Wechselstrom in ein Netz mit einer Netzfrequenz (NF) ausgebildet ist, wobei die Turbine ein Frischdampfventil (7) und ein Überlastventil (8) aufweist, mit den Schritten: A method of operating a turbine set (1) having a turbine (3) and a generator (2) coupled to the turbine (3), the generator (2) for feeding electrical rotary or alternating current into a grid having a grid frequency (NF) is formed, wherein the turbine has a live steam valve (7) and an overload valve (8), with the steps:
Überwachen der Netzfrequenz (NF) auf einen Frequenzabfall (FA) gegenüber einem Frequenz -Sollwert hin,  Monitoring the line frequency (NF) for a frequency drop (FA) against a frequency setpoint,
Erfassen eines Zustands des Frischdampfventils (7) auf einen geöffneten Zustand (ZU) hin, und  Detecting a state of the live steam valve (7) to an open state (ZU), and
Öffnen des Überlastventils (8) auf ein Erfassen eines Frequenzabfalls (FA) und auf einen erfassten geöffneten Zustand (ZU) des Frischdampfventils (7) hin. Opening the overload valve (8) to a detection of a frequency drop (FA) and a detected open state (ZU) of the live steam valve (7) out.
2. Verfahren nach Anspruch 1, 2. The method according to claim 1,
wobei auf ein Erfassen eines Frequenzabfalls (FA) hin ein in- dikatives binäres Signal erzeugt wird, auf ein Erfassen eines geöffneten Zustands (ZU) des Frischdampfventils (7) ein weiteres indikatives binäres Signal erzeugt wird, und die beiden indikativen Signale mit einem UND-Glied (10) verknüpft wer- den, um ein Ansteuersignal (AS) zum Öffnen des Überlastventils (8) zu erzeugen. wherein upon detection of a frequency drop (FA) an indicative binary signal is generated, upon detection of an open state (ZU) of the live steam valve (7) a further indicative binary signal is generated, and the two indicative signals are output with an AND Link (10) are linked to generate a drive signal (AS) for opening the overload valve (8).
3. Verfahren nach Anspruch 2 , 3. The method according to claim 2,
wobei zumindest ein Leistungs-Sollwert (LS) mit einem Leis- tungs-Istwert (LI) verglichen wird um eine Regelabweichungwherein at least one power setpoint (LS) is compared with a power actual value (LI) by a control deviation
(RA) zu bestimmen, und das Überlastventil (8) in Abhängigkeit von der bestimmten Regelabweichung (RA) geöffnet wird. (RA), and the overload valve (8) is opened in response to the determined control deviation (RA).
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 4. The method according to any one of claims 1 to 3,
wobei zumindest ein Leistungs-Sollwert (LS) mit einem Leistungs-Istwert (LI) verglichen wird um eine Regelabweichung (RA) zu bestimmen, und das Frischdampfventil (7) in Abhängigkeit von der bestimmten Regelabweichung (RA) geöffnet wird. wherein at least one power setpoint (LS) is compared with a power actual value (LI) to determine a control deviation (RA), and the main steam valve (7) is opened in dependence on the determined control deviation (RA).
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 5. The method according to any one of claims 1 to 4,
wobei die Netzfrequenz (NF) mit dem Frequenz -Sollwert verglichen wird um auf Vorliegen eines Frequenzabfall (FA) zu schließen. wherein the mains frequency (NF) is compared with the frequency setpoint to infer the presence of a frequency drop (FA).
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, 6. The method according to any one of claims 1 to 5,
wobei durch Auswerten von zumindest der Netzfrequenz (NF) und dem Frequenz -Sollwert ein Wert (WE) indikativ für einen Fre- quenzabfall (FA) bestimmt wird, und auf einen Frequenzabfall (FA) geschlossen wird, wenn der Wert (WE) größer als ein Grenzwert (GW) ist. wherein, by evaluating at least the line frequency (NF) and the frequency setpoint, a value (WE) is indicatively determined for a frequency drop (FA), and a frequency drop (FA) is inferred if the value (WE) is greater than is a limit (GW).
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 7. The method according to any one of claims 1 to 6,
wobei ein Frischdampfsensorsignal (FS) mit einem Schwellwert (SW) verglichen wird, und auf den geöffneten Zustand (ZU) geschlossen wird, wenn das Frischdampfsensorsignal (FS) größer als der Schwellwert (SW) ist. wherein a live steam sensor signal (FS) is compared with a threshold value (SW), and is closed to the open state (ZU) when the live steam sensor signal (FS) is greater than the threshold value (SW).
8. Computerprogrammprodukt, aufweisend Softwarekomponenten zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7. A computer program product comprising software components for performing a method according to any one of claims 1 to 7.
9. Vorrichtung (9) zur Regelung einer Turbine (3) eines Tur- bosatzes (1) mit der Turbine (3) und einem mit der Turbine (3) gekoppelten Generator (2) , wobei der Generator (2) zum Einspeisen von elektrischem Dreh- oder Wechselstrom mit einer Netzfrequenz (NF) in ein Netz ausgebildet ist, wobei die Turbine (3) ein Frischdampfventil (7) und ein Überlastventil (8) aufweist, wobei die Vorrichtung (9) dazu ausgebildet ist, die Netzfrequenz (NF) auf einen Frequenzabfall (FA) gegenüber einem Frequenz -Sollwert hin zu überwachen, einen geöffneten Zustand (ZU) des Frischdampfventils (7) zu erfassen, und das Überlastventil (8) auf ein Erfassen eines Frequenzabfalls (FA) und auf einen erfassten geöffneten Zustand (ZU) des Frischdampfventils (7) hin zu öffnen. 9. Device (9) for controlling a turbine (3) of a Tur- bosatzes (1) with the turbine (3) and a coupled to the turbine (3) generator (2), wherein the generator (2) for supplying electrical Rotary or alternating current with a network frequency (NF) is formed in a network, wherein the turbine (3) has a live steam valve (7) and an overload valve (8), wherein the device (9) is adapted to the mains frequency (NF) to monitor a frequency drop (FA) against a frequency setpoint, to detect an open state (ZU) of the live steam valve (7), and the overload valve (8) to detect a frequency drop (FA) and a detected open state (FIG. TO) of the live steam valve (7) to open.
10. Vorrichtung (9) nach Anspruch 9, 10. Device (9) according to claim 9,
wobei die Vorrichtung (9) dazu ausgebildet ist, ein indika- tives binäres Signal zu erzeugen und auf ein Erfassen eines geöffneten Zustands (ZU) des Frischdampfventils (7) hin ein weiteres indikatives binäres Signal zu erzeugen, wobei die Vorrichtung (9) ein UND-Glied (10) zum logischen Verknüpfen der beiden Signale aufweist, und die Vorrichtung (9) dazu ausgebildet ist, ein Ansteuersignal (AS) zum Öffnen des Überlastventils zu (8) erzeugen. wherein the device (9) is adapted to generate an indicative binary signal and to generate upon detection of an open state (ZU) of the live steam valve (7) a further indicative binary signal, the device (9) being an AND -Glied (10) for logically combining the two signals, and the device (9) is adapted to generate a drive signal (AS) for opening the overload valve to (8).
11. Vorrichtung (9) nach Anspruch 10, 11. Device (9) according to claim 10,
wobei die Vorrichtung (9) dazu ausgebildet ist, auf das Ansteuersignal (AS) hin zumindest einen Leistungs-Sollwert (LS) mit einem Leistungs-Istwert (LI) zu vergleichen um eine Re- gelabweichung (RA) zu bestimmen und das Überlastventil (8) in Abhängigkeit von der bestimmten Regelabweichung (RA) auf einen Frequenzabfall (FA) zu öffnen. wherein the device (9) is designed to compare at least one power setpoint (LS) with an actual power value (LI) to the control signal (AS) to determine a control deviation (RA) and the overload valve (8 ) depending on the determined control deviation (RA) to a frequency drop (FA).
12. Vorrichtung (9) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei die Vorrichtung (9) dazu ausgebildet ist, einen Leistungs-Sollwert (LS) mit einem Leistungs-Istwert (LI) zu vergleichen um eine Regelabweichung (RA) zu bestimmen und in Abhängigkeit von der bestimmten Regelabweichung (RA) das 12. Device (9) according to any one of claims 9 to 11, wherein the device (9) is adapted to compare a power setpoint (LS) with a power actual value (LI) to determine a control deviation (RA) and depending on the specific control deviation (RA) the
Frischdampfventil (7) zu öffnen. Main steam valve (7) to open.
13. Vorrichtung (9) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei die Vorrichtung (9) dazu ausgebildet ist, die Netzfrequenz (NF) mit dem Frequenz -Sollwert zu vergleichen, um auf Vorliegen eines Frequenzabfalls (FA) zuschließen. A device (9) according to any one of claims 9 to 12, wherein the device (9) is adapted to compare the line frequency (NF) with the frequency set point to lock for the presence of a frequency drop (FA).
14. Vorrichtung (9) nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei die Vorrichtung (9) dazu ausgebildet ist, durch Auswerten zumindest der Netzfrequenz (NF) und des Frequenz - Sollwertes einen Wert (WE) indikativ für einen Frequenzabfall (FA) zu bestimmen und auf einen Frequenzabfall (FA) zu schließen, wenn der Wert (WE) größer als ein Grenzwert (GW) ist . 14. Device (9) according to one of claims 9 to 13, wherein the device (9) is designed, by evaluating at least the network frequency (NF) and the frequency setpoint indicative of a value (WE) indicative of a frequency drop (FA) and to conclude a drop in frequency (FA) when the value (WE) is greater than a threshold (GW).
15. Vorrichtung (9) nach einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei die Vorrichtung (9) dazu ausgebildet ist, ein Frischdampfsensorsignal (FS) mit einem Schwellwert (SW) zu vergle chen und auf den geöffneten Zustand (ZU) zu schließen, wenn das Frischdampfsensorsignal (FS) größer als der Schwellwert (SW) ist. 15. Device (9) according to one of claims 9 to 14, wherein the device (9) is adapted to chen chen a live steam sensor signal (FS) with a threshold value (SW) and to close the open state (CLOS), when the live steam sensor signal (FS) is greater than the threshold value (SW).
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