[0001] 本公开涉及如权利要求1中阐述的用于操作发电设备的方法。其进一步涉及发电设备，具体是适合于根据公开的方法操作的发电设备。

[0002] 发电设备在于电网中操作时不但需要能够提供调配的功率至电网，而且需要提供快速功率调节来支持相当恒定的电网频率。电网频率可例如响应于电网中的单个发电设备的断电或突然的未调配功率需求而经历突然下降。电功率电网更易受临界频率下降，总电网功率越小，则独立发电设备供应至电网的功率就越大。此外，长距离的电力线容量可限制总体电网稳定性。

[0003] 响应于临界频率过低事件，发电设备可供应附加电功率至电网来至少部分地补偿另一发电设备的断电或电功率需求的突然增大。为了保持电网频率稳定性，此类响应需要在技术上尽可能快且以尽可能高的供电梯度来提供。在突然电功率短缺或突然电功率需求增大的第一情况下，发电设备的旋转动力发动机轴的惯性可用于延迟频率下降。然而，关键在于在电网频率达到临界水平之前补偿电功率供应与电网中的电功率需求之间的差异，该临界水平继而可引起附加发电设备的无意频率过低关闭，并且最终可导致电网中断。

[0004] 例如，已知低于发电设备的额定满功率操作发电设备，以便提供功率储备用于所谓的频率响应能力。例如，蒸汽或联合循环发电设备中的蒸汽涡轮发动机可通过使蒸汽涡轮入口控制阀节流来在固定压力模式下操作。储存在锅炉中的热能接着可通过开启蒸汽涡轮入口蒸汽控制阀来释放。同样地，燃气涡轮发电设备可低于满功率输出操作，并且因此可提供功率储备用于频率响应操作。US 2014/0239638公开了一种用于操作联合发电设备来提供频率响应能力的方法。US 7,784,286公开了一种方法，其中软化水喷射到燃气涡轮发动机的压缩机中，以便增大设备功率输出。通常，发电设备操作者由电网操作者补偿提供频率响应能力，其通常偿还由于低于额定的发电设备操作而产生的功率生成和效率的损失(penalty)。然而，所探讨(at hand)的因此保持的附加电功率提供的响应时间例如由发电设备控制、过程所需的(例如，流体流动花费的)时间限制，以引起发动机的输出的功率变化，以及可容许的温度梯度。

[0005] 尽管所述延迟时间可在大电网中为完全可接受的，其中大量热动力发动机驱动发电机操作，并且其由于旋转质量惯性而固有地用于使电网频率最初稳定，或使电网频率下降延迟。在没有或仅具有有限能力的电力线连接来储备功率的小电网中，此类频率过低可在导致紧急状态的干扰开始之后的短时间内达到临界值。此类电网可典型地在岛屿上发现，但相同的状态可适于仅具有与电网的其它区域的有限线连接能力的较大电网的区域。随着可再生功率的普遍性提高，该问题变得更显著，因为可再生发电设备不提供旋转质量惯性，如，光伏发电设备，或仅有限的旋转质量惯性，如，风力发电设备，并且此外，功率产生中的不可调配的变化变得具有对电网操作而言的提高的重要性。这需要几乎立即的非延迟频率响应能力。WO 2009/050205提出了操作包括CO2捕集系统的发电设备，以及关闭CO2捕集系统来提供即时的附加功率至电网。然而，本文中提出的操作需要发电设备装备有CO2捕集系统。WO 2009/087210中提出的操作模式具有对发电设备操作的较大影响，其中在提供频率响应功率输出时，CO2捕集系统并未操作。这可引起发电设备操作者的财务损失。此外，CO2捕集系统需要在频率响应时间结束之后重启。在另一方面，对电网的光伏和风力供电的大份额可不但导致突然非计划的功率短缺，而且还可导致突然的非计划的功率过剩。尽管本领域中解决了对快速电网功率输出增大的需求，但用于在频率响应模式中操作发电设备的提出的方法并未解决提供在高兆瓦数每秒的额定值下增大和减小发电设备电网输出的能力的问题。
发明内容

[0006] 当前公开的主题的目的在于提供一种用于操作发电设备的方法以及发电设备，其实现对电网频率和/或电网功率需求的变化的即时响应。在另一方面，当前公开的主题的目的在于提供一种用于操作发电设备的方法以及发电设备，其实现独立于发电设备的总电功率输出和/或轴功率输出来至少暂时地调制发电设备的电网功率输出。在该方面的调制将意味着增大电网功率输出以及减小电网功率输出的能力。因此，在再一方面，当前公开的主题的目的在于提供一种用于操作发电设备的方法以及发电设备，其实现在足够高的兆瓦数每秒的额定值下对电网功率需求增大以及电网功率需求减小的即时响应。在又一些方面，调制电网功率输出应当在不影响总体设备操作的情况下实现，如将是例如在关闭CO2捕集系统时的情况。当前公开的主题的又一个目的在于提供即时调制能力，同时避免对发电设备的构件的过大热梯度，以及关于其的过大寿命消耗。在再一方面，将公开一种用于操作发电设备的方法以及发电设备，其实现以更快响应和/或在比轴功率输出的更高速率下遵循电网功率输出设置点的变化的实际电网功率输出，并且因此可调制总电功率生成。

[0007] 这由权利要求1中描述的主题实现。

[0008] 不论明确提到与否，公开的主题的另外的效果和优点将鉴于下文提供的公开而变得显而易见。

[0009] 因此，公开了一种用于操作发电设备的方法，该方法包括提供至少一个轴功率，由此提供总轴功率，以及驱动至少一个发电机，由此提供总电功率输出。理解的是，总轴功率可为由单一的传动轴或传动轴系提供的轴功率，但在其它情况下可为由许多传动轴或传动轴系提供的轴功率的和。同样地，总电功率输出可为来自单一发电机的电功率输出，但在其它情况下可为来自许多发电机的电功率输出的和。该方法还包括将总电功率输出的第一份额提供至电网作为电网功率输出，将总电功率输出的第二份额提供至至少一个功率消耗物，以及在总电功率输出的第二份额的调制中，独立于总电功率输出和轴功率输出调制电网功率输出。

[0010] 理解的是，减小总电功率输出的第二份额或功率消耗物的功率消耗，实质的附加电功率提供至电网。

[0011] 独立于总电功率输出和/或轴功率输出调制电网功率输出可对于一种情况包括保持总电功率输出和/或轴功率输出恒定至少达有限时间段，同时电网功率输出在由至少一个功率消耗物消耗的总电功率输出的第二份额的调制中调制。在该方面，该方法可包括在总电输出的第二份额的调制中调制电网功率输出，同时总轴功率和总电功率输出为恒定的，特别是在小电网频率偏差的情况中，和/或在直到轴输出和总电功率输出的开始的变化变得有效的时间段内。总轴功率和总电功率输出可有意地保持恒定，或者可由于对相应功率设置点的变化的延迟响应而为恒定的，即，可最初为恒定的并且以延迟的变化响应。对于另一情况，独立于总电功率输出和/或轴功率输出调制电网功率输出可包括在总电功率输出的第二份额的调制中调制电网功率输出，以实现对电网功率需求变化的立即响应，以及随后以延迟和/或较慢的响应来调制总电功率输出和/或轴功率输出。

[0012] 调制总电功率输出的第二份额可包括增大以及减小至少一个功率消耗物的功率消耗。因此，该方法可应用于响应于电网功率需求的瞬时增大以及电网功率需求的瞬时减小。

[0013] 该方法可包括调制电网功率输出来分别匹配电网功率输出设置点或设备负载设置点。即，调制电功率输出的第二份额应用于补偿总电功率输出的延迟响应或慢响应，其中总电功率输出具有小于电网功率输出设置点的梯度。

[0014] 在另一方面，该方法可包括将总电功率输出的第二份额提供至功率消耗物，其独立于发电设备操作来操作。即，所述功率消耗物不涉及发电设备循环操作，如例如关于CO2捕集系统、锅炉泵、烟道气体洗涤系统等将是此情况。

[0015] 如上文暗示的，在某些情况中，该方法可包括随后调制总轴功率和因此总电功率输出。随后调制可包括开始延迟或慢于电网功率输出设置点的变化的、总电功率输出的响应，以及即时地开始所述变化，但总电功率输出由于例如系统约束而响应延迟或具有有限的响应速度。

[0016] 该方法可包括调制总轴功率输出和由此总电功率输出，以实现总电功率输出与电网功率输出之间的设置的受控差异。即，在总电功率输出的第二份额的调制针对对电网功率输出设置点的瞬时变化的快速响应应用时，轴功率输出和由此总电功率输出随后以固有的延迟或慢响应控制成遵循电网功率输出设置点的变化，并且控制成将总电功率输出的第二份额调整至设置值。

[0017] 调制总电功率输出可包括将总电功率输出保持在大于或至少不小于电网功率输出的值。这意味着至少在其中提供频率响应能力的操作模式中，功率消耗物操作成消耗电功率。

[0018] 在操作方法的某些情况中，其可包括级联控制构思，其中为了匹配电网功率需求的基本控制在控制总轴功率输出中执行，同时总电功率输出的第二份额的调制应用于补偿轴功率输出和因此总电功率输出对电网功率输出设置点中的瞬时变化的慢响应。例如，在联合循环发电设备中，燃气涡轮发动机对负载设置点变化的响应是最慢响应，而蒸汽涡轮发动机响应较快，特别是如果蒸汽涡轮发动机在固定压力模式中以节流的蒸汽涡轮入口控制阀操作。例如，在相应的负载设置点变化时，燃气涡轮发动机可以以2.5秒延迟响应并且使相关轴功率输出缓升。蒸汽涡轮发动机可以以1秒延迟响应并且使相关轴功率输出缓升。因此，总电功率输出的第二份额的调制可用于即时响应，并且补偿发电设备电网输出设置点(即，待供应至电网的电功率)与动力发动机对负载设置点的变化的延迟响应之间的差异。

[0019] 因此，在某些情况中，该方法可包括响应于电网功率输出设置点的变化，调制电网功率输出，以及进一步开始总电功率输出的变化，由此调制电功率输出的第二份额用作对电网功率输出设置点的瞬时变化的初始响应，以补偿总电功率输出的慢响应。

[0020] 如提到的，设备可控制成使得调制电功率输出的第二份额可包括取决于或响应于电网功率输出设置点的变化来增大电功率输出的第二份额以及减小电功率输出的第二份额。

[0021] 在另外的情况中，该方法可包括电功率输出的第二份额用于生成至少一种可储存的能量。取决于实际功率需求，所述至少一种可储存的能量可立即使用，或者可储存在适合的储存装置中，例如用于随后峰值负载/功率增大的操作。在该方面，电功率输出的第二份额例如可提供至氢生成设备和/或电力操作的蒸汽发生器。来自氢生成设备的氢例如可立即用作发电设备的燃气涡轮发动机中的燃料。在另一情况中，来自氢生成设备的氢可储存在储存容器中，并且可随后使用。对于另一情况，来自氢发生器的氢可立即使用或在中间储存之后使用，以在燃料电池中生成电。来自电力操作的蒸汽发生器的蒸汽可立即用于发电设备的蒸汽涡轮发动机中，但在其它情况中，来自蒸汽的热能可储存在热能储存装置中。来自蒸汽的热能可随后用于生成用于蒸汽涡轮发动机的蒸汽。同样地，蒸汽和/或储存的热能可用于加热目的，或其它工业目的。蒸汽还可供应至燃气涡轮发动机的燃烧器或膨胀涡轮，以在膨胀涡轮中的膨胀时提供有用的功率。理解的是，可储存的能量的以上列举和所述可储存能量的使用是非详尽的，并且其它情况可能够容易由技术人员想到。在本公开的另一个方面，公开了一种发电设备。具体而言，公开了适合于根据以上描述的方法操作的发电设备。

[0022] 因此，本文中描述的发电设备包括用于生成动力发动机轴功率输出的至少一个动力发动机，以及由动力发动机驱动用于生成总发电机电功率输出的至少一个发电机。所述至少一个动力发动机典型地可包括同时不限于联合循环发电设备中的至少一个燃气涡轮发动机、至少一个蒸汽涡轮发动机，或两者。发电设备还包括用于将电网功率输出提供至电网的电网连接。发电设备还包括能够连接于发电机的至少一个电功率消耗物。电功率消耗物为独立功率消耗物。如上文标明的，除消耗生成的总电功率输出的一部分的能力之外，独立功率消耗物为不是发电设备操作的一部分的功率消耗物。发电设备还包括装置，其用于调制独立功率消耗物的功率消耗，使得发电设备的电网功率输出可分别独立于总发电机电功率输出或动力发动机轴功率输出来控制。

[0023] 独立电功率消耗物可为用于将电能转换成可储存形式的能量的装置。如上文指示的，例如，所述装置可包括用于生成氢的电解设备，或者对于另一情况，可包括电力操作的蒸汽发生器。另外，发电设备可包括用于可储存的能量的储存装置。例如，热能储存装置可提供用于储存来自电力操作的蒸汽发生器中产生的蒸汽的热。

[0024] 技术方案1. 一种用于操作发电设备(1)的方法，所述方法包括提供至少一个轴功率(Psh,GT,Psh,ST)，由此提供总轴功率，驱动至少一个发电机，由此提供总电功率输出，将所述总电功率输出的第一份额提供至电网作为电网功率输出，将所述总电功率输出的第二份额(Pel,2)提供至至少一个功率消耗物(11,13)，其特征在于，在所述总电功率输出的所述第二份额(Pel,2)的调制中，独立于所述总电功率输出和所述总轴功率输出调制所述电网功率输出。

[0025] 技术方案2. 根据技术方案1所述的方法，其特征在于，在调制所述总电输出的所述第二份额(Pel,2)中调制所述电网功率输出，同时所述总轴功率和所述总电功率输出为恒定的。

[0026] 技术方案3. 根据前述技术方案中任一项所述的方法，其特征在于，调制所述电网功率输出来匹配电网功率输出设置点。

[0027] 技术方案4. 根据前述技术方案中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括将所述总电功率输出的所述第二份额(Pel,2)提供至独立于所述发电设备操作来操作的功率消耗物(11,13)。

[0028] 技术方案5. 根据前述技术方案中任一项所述的方法，其特征在于，随后调制所述总轴功率和由此所述总电功率输出。

[0029] 技术方案6. 根据前述技术方案中任一项所述的方法，其特征在于，调制所述总轴功率输出和由此所述总电功率输出，以实现所述总电功率输出与所述电网功率输出之间的设置的受控差异。

[0030] 技术方案7. 根据技术方案5或技术方案6所述的方法，其特征在于，调制所述总电功率输出包括将所述总电功率输出保持在大于所述电网功率输出的值下。

[0031] 技术方案8. 根据前述技术方案中任一项所述的方法，其特征在于，响应于电网功率输出设置点的变化，调制所述电网功率输出，包括开始所述总电功率输出的变化，由此调制所述电功率输出的所述第二份额(Pel,2)用作对电网功率输出设置点的变化(ΔPG)的初始响应，以补偿所述总电功率输出的慢响应。

[0032] 技术方案9. 根据前述技术方案中任一项所述的方法，其特征在于，所述设备(1)控制成使得调制所述电功率输出的所述第二份额(Pel,2)可包括取决于所述电网功率输出设置点的变化增大所述电功率输出的所述第二份额(Pel,2)以及减小所述电功率输出的所述第二份额(Pel,2)。

[0033] 技术方案10. 根据前述技术方案中任一项所述的方法，其特征在于，所述电功率输出的所述第二份额(Pel,2)用于生成至少一种可储存的能量。

[0034] 技术方案11. 根据前述技术方案所述的方法，其特征在于，将所述电功率输出的所述第二份额(Pel,2)提供至氢生成设备和/或电力操作的蒸汽发生器中的至少一个。

[0035] 技术方案12. 一种发电设备(1)，其包括用于生成动力发动机轴功率输出(Psh,GT, Psh.ST)的至少一个动力发动机(100,200)，以及由所述动力发动机(100,200)驱动用于生成总发电机电功率输出的至少一个发电机(104,204)，所述发电设备还包括用于将电网功率输出(PG,GT, PG,ST)提供至电网的电网连接，所述发电设备还包括能够连接于所述发电机(104,204)的至少一个电功率消耗物(11,13)，其特征在于，所述电功率消耗物(11,13)是独立的功率消耗物，并且所述发电设备还包括装置，其用于调制所述独立功率消耗物(11,13)的功率消耗(Pel,2)，使得所述发电设备的所述电网功率输出可分别独立于所述总发电机电功率输出或所述动力发动机轴功率输出来控制。

[0036] 技术方案13. 根据技术方案12所述的发电设备，其特征在于，所述独立的电功率消耗物(11,13)为用于将电能转换成可储存形式的能量的装置，其中具体地，所述发电设备包括用于所述可储存能量的储存装置(12)。

[0037] 技术方案14. 根据技术方案12或技术方案13所述的发电设备，其特征在于，所述独立的电功率消耗物为电加热的蒸汽发生器(11)和电解设备(13)中的至少一个。

[0038] 技术方案15. 根据技术方案14所述的发电设备，其特征在于，所述发电设备包括用于储存所述蒸汽发生器中提供的热能的TES装置(12)。

[0039] 理解的是，上文公开的特征和实施例可与彼此组合。还将认识到的是，能够构想出在本公开和要求权利的主题的范围内的另外的实施例，其对技术人员而言为明显且显而易见的。附图说明

[0040] 现在借助于附图中示出的选择的示例性实施例更详细说明本公开的主题。附图示出了：图1为包括独立功率消耗物的发电设备的第一示例性实施例；
图2为示出响应于增大的电网功率需求操作发电设备的示例性模式的图表；以及图3为包括独立功率消耗物的发电设备的第二示例性实施例。

[0041] 理解的是，附图是高度示意性的，并且出于说明目的不需要的细节可省略用于易于理解和描述。进一步理解的是，附图仅示出选择的说明性实施例，并且未示出的实施例仍可良好在本文中公开和/或要求权利的主题的范围内。

[0042] 部件列表1 发电设备，联合循环发电设备
10 余热回收蒸汽发生器
11 独立的功率消耗物，电力操作的蒸汽发生器
12 热能储存单元
13 独立的功率消耗物，电解设备
100 燃气涡轮发动机
101 压缩机
102 燃气涡轮发动机的高压膨胀涡轮
103 燃气涡轮发动机的低压膨胀涡轮
104 发电机
105 燃气涡轮发动机的轴系
106 高压燃烧器
107 低压燃烧器
108 燃料供应管线
109 燃料供应管线
200 蒸汽涡轮发动机
201 蒸汽涡轮发动机的高压涡轮
202 蒸汽涡轮发动机的中压涡轮
203 蒸汽涡轮发动机的低压涡轮
204 发电机
205 蒸汽涡轮发动机的轴系
208 冷凝器
209 给水泵
Psh,GT 燃气涡轮发动机的轴功率输出
Pel,GT 来自燃气涡轮发动机的发电机的电功率输出
PG,GT 燃气涡轮电网功率输出
Psh,GT 蒸汽涡轮发动机的轴功率输出
Pel,ST 来自蒸汽涡轮发动机的发电机的电功率输出
PG,ST 蒸汽涡轮电网功率输出
Pel,2 功率消耗物的功率消耗
ΔPG 频率响应电网功率输出
ΔPel,GT 来自燃气涡轮发动机的频率响应附加功率输出
ΔPel,ST 来自蒸汽涡轮发动机的频率响应附加功率输出
ΔPel,2 ' 由于功率消耗物的功率消耗减小而产生的频率响应附加电网功率输出，实质的电功率输出。

[0043] 图1示出了适合于根据以上描述操作方法操作的发电设备1的第一示例性实施例。发电设备1是联合循环发电设备，以技术人员公知的方式包括燃气涡轮发动机100和蒸汽涡轮发动机200。理解的是，发电设备可包括许多燃气涡轮发动机和/或蒸汽涡轮发动机。燃气涡轮发动机100包括压缩机101、高压膨胀涡轮102和低压膨胀涡轮103。来自压缩机101的压缩工作流体(例如，空气)提供至高压燃烧器106，在该处，其由燃料供应管线108提供的燃料的燃烧加热，并且在高压膨胀涡轮102中部分地膨胀。在高压膨胀涡轮102中膨胀之后，仍富氧的部分地膨胀的烟道气体提供至低压燃烧器107，在该处，其由通过燃料供应管线109提供的燃料的燃烧进一步加热。来自低压燃烧器107的燃烧产物在低压膨胀涡轮103中进一步膨胀。烟道气体提供至余热回收蒸汽发生器10，在该处，其用于生成用于蒸汽涡轮发动机
200的蒸汽。理解的是，燃气涡轮发动机仅经由实例示为再热燃气涡轮发动机。如对技术人员而言明显的，这对本文中公开的主题不是决定性的，并且提供再热类型的燃气涡轮发动机不是强制性的。在膨胀中，膨胀涡轮102和103中的工作流体的有用功率在轴系105中生成。该有用功率部分地用于驱动压缩机101。剩余的有用功率可用作燃气涡轮轴功率输出Psh,GT来驱动发电机104，由此提供电功率Pel,GT。余热回收蒸汽发生器10中生成的蒸汽在蒸汽涡轮发动机200的高压涡轮201、中压涡轮202和低压涡轮203中膨胀。再次，蒸汽涡轮发动机可不同地构造。膨胀的蒸汽在冷凝器208中冷凝，在给水泵209中加压，并且作为给水给送至余热回收蒸汽发生器10来再次蒸发、过热并且给送到蒸汽涡轮发动机200中。通过蒸汽涡轮发动机的膨胀涡轮201,202和203中的蒸汽的膨胀，有用功率在轴系205中生成，并且蒸汽涡轮轴功率Psh,ST用于驱动蒸汽涡轮发电机204，因此生成蒸汽涡轮电功率输出Pel,ST。技术人员良好理解的是，联合循环发电设备1可包括多种控制阀，其是技术人员熟知的。还理解的是，例如，许多燃气涡轮发动机可用于生成用于一个蒸汽涡轮发动机的蒸汽。本领域中还已知的是，蒸汽涡轮发动机和燃气涡轮发动机可驱动共同的轴系和共同的发电机。联合循环发电设备的所有这些实施例和其它实施例是技术人员公知的。理解的是，发电设备中的所有轴功率输出的和(即，在本实例中，燃气涡轮轴功率Psh,GT和蒸汽涡轮轴功率Psh,ST的和)代表发电设备的总轴功率。还理解的是，发电设备中的所有电功率输出的和(即，在本实例中，燃气涡轮电功率输出Pel,GT和蒸汽涡轮电功率输出Pel,ST的和)代表总电功率输出。燃气涡轮发动机将燃气涡轮电网功率输出PG,GT提供至电网。蒸汽涡轮发动机将蒸汽涡轮电网功率输出PG,ST提供至电网。设备提供总电网功率输出PG = PG,GT + PG,ST至电网。更一般而言，设备的总电网功率输出等于设备中的所有发电机的所有电网功率输出的和。

[0044] 技术人员将容易认识到的是，发电设备的大体设置可变化，并且发电设备可包括该示例性实施例中未示出但技术人员熟知的许多另外的构件。

[0045] 提供了独立的功率消耗物11。在所示情况中，独立的功率消耗物11为电力操作的蒸汽发生器。电力操作的蒸汽发生器11可提供蒸汽至技术人员大体上熟悉的类型的热能储存单元12，例如，熔盐热能储存装置。来自电力操作的蒸汽发生器11的蒸汽可与热能储存单元12交换热，例如，以容纳在热能储存单元12中的加热和/或熔融的盐。已知的是，此类热能储存单元可在高达700℃的温度下操作。储存在热能储存单元12中的热可随后用于生成除余热回收蒸汽发生器10中生成的蒸汽之外的附加蒸汽，并且接着可给送至蒸汽涡轮发动机200，以便生成附加蒸汽涡轮轴功率。取决于蒸汽压力，还可发现适合的是将热能储存单元
12中生成的蒸汽给送至燃气涡轮发动机100的燃烧器或膨胀涡轮。同样地，可提供旁通管线，其允许将电力操作的蒸汽发生器11中生成的蒸汽直接地给送至燃气涡轮发动机或蒸汽涡轮发动机的膨胀涡轮，或至燃气涡轮发动机的燃烧器。蒸汽还可用作燃气涡轮发动机100中的冷却剂。在以电功率Pel,2的消耗来操作独立的功率消耗物中，燃气涡轮发动机的电网功率输出减小至PG,GT = Pel,GT - Pel,2。同样地，设备总电网功率输出减小至PG = Pel,GT +Pel,ST - Pel,2。换言之，如果独立功率消耗物操作成消耗一定的电功率消耗，则设备将在高于总电网功率输出的总电功率输出或总轴功率下操作。减小独立功率消耗物的功率消耗因此将升高设备的总电网功率输出。可以说，在独立功率消耗物的功率消耗减少中提供了实质的附加电网功率输出。同样地，设备的总电网功率输出可调制，同时在调制独立功率消耗物的功率消耗中在稳态下操作发电设备。这可包括增大以及减小设备的总电网功率输出。
因此，设备总电网功率输出可比将能够改变负载的发动机驱动的发电机更快调制。应当注意的是，独立功率消耗物的操作并不具有对发电设备操作的直接影响，如如果例如CO2捕集系统或直接集成在发电设备操作中的任何其它装置如烟道气体洗涤系统的功率消耗将减小，则将是此情况。在上文提供的示例性实施例中，产生了蒸汽，其中来自蒸汽的热为可储存的能量，其可立即使用或者储存在热能储存装置中。

[0046] 参照图2，示出了发电设备的操作的实例，该发电设备包括独立功率消耗物，如对于图1中所示的实施例的情况，电力操作的蒸汽发生器。在所示情况中，发电设备操作成提供频率响应能力。例如，发电设备操作成提供至少50MW的功率储备，其中响应能力为10MW每秒。要求在于在特定的兆瓦数每秒额定值下即时地提供频率响应功率输出ΔPG，即，至电网的功率输出应当缓升而无任何延迟。如可从图表所见，来自燃气涡轮发动机的附加功率输出ΔPel,GT开始以近似2.5秒的延迟缓升。这归因于由燃气涡轮发动机的控制所需的响应时间，例如，在可变入口导叶的调整时附加工作流体到达燃烧器所需的时间，燃料供应控制器调整至附加工作流体流的燃料流所需的时间，以及加热的流体到达膨胀涡轮并且提供有用功率所需的时间。此外，例如，调整可变入口导叶位置的初始步骤不可在一个突然操作中执行，而且需要在一定时间内以有限梯度执行，以便不损害燃气涡轮发动机控制。来自蒸汽涡轮发动机的附加功率输出ΔPel,ST可提供有例如1秒的较短延迟时间。例如，该延迟时间由附加蒸汽流动穿过蒸汽管线至膨胀涡轮所需的时间引起，并且由于蒸汽的可压缩性，故还花费一定时间，直到附加质量流变得在所有膨胀涡轮级(包括低压涡轮203)中有效。因此，为了将即时的附加功率ΔPG提供至电网，在设备的电网功率输出设置点变化时，独立的功率消耗物(电力操作的蒸汽发生器11)的功率消耗以10MW每秒的额定值减小，因此提供了实质的电网功率输出ΔPel,2'，并且在所需的兆瓦数每秒额定值下将附加的电网功率输出ΔPG即时地提供至电网。在蒸汽涡轮启动来提供附加电功率输出之后，电力操作的蒸汽发生器的功率消耗保持恒定，因此实质的附加功率生成ΔPel,2'保持恒定。来自蒸汽涡轮发动机的电功率输出ΔPel,ST随后以10MW每秒的额定值增大，直到来自燃气涡轮发动机的附加电功率输出ΔPel,GT变得有效。在来自燃气涡轮发动机的附加电功率输出ΔPel,GT变得有效之后，蒸汽涡轮电功率输出保持恒定。因此，发电设备总附加电网功率输出ΔPG在所需的兆瓦数每秒额定值下无延迟地即时提供。一旦附加电网功率输出达到例如50MW的设置值，则电力操作的蒸汽发生器的功率消耗缓升，因此减小了实质的电功率输出ΔPel,2'，同时来自燃气涡轮发动机的电功率输出ΔPel,GT进一步缓升。一旦来自电力操作的蒸汽发生器的实质的电功率输出ΔPel,2'减小至零，则来自蒸汽涡轮发动机的附加电功率输出ΔPel,ST缓降，同时来自燃气涡轮发动机的电功率输出ΔPel,GT进一步缓升。

[0047] ΔPel,ST一回到零，整个发电设备就准备好下一频率下降事件。

[0048] 在该方面，在提供即时附加电网功率输出的初始阶段中，电网功率输出在提供至电力操作的蒸汽发生器(或更一般而言，设在设备中的功率消耗物)的总电功率输出的份额的调制中，独立于设备的总电功率输出来调制。

[0049] 理解的是，在以上考虑中，来自燃气涡轮发动机和蒸汽涡轮发动机的电功率输出可至少在定性考虑中由相应的有用轴功率输出等同地替换。进一步理解的是，来自电力操作的蒸汽发生器的实质的电功率输出ΔPel,2'和来自蒸汽涡轮发动机的附加电功率输出ΔPel,ST缓降的顺序可改变，或者它们可在较低独立兆瓦数每秒的额定值下同时地缓降。更进一步理解的是，上文提供的实例较大简化，因为大体上在联合循环发电设备中，如果燃气涡轮发动机的稳态操作点变换至较高的值，则蒸汽涡轮发动机也将在较高的功率输出下操作。因此，来自蒸汽涡轮发动机的附加电功率输出ΔPel,ST可不减少至零，并且来自燃气涡轮发动机的附加电功率输出ΔPel,GT可最终低于设备的附加电网功率输出ΔPG。

[0050] 理解的是，该方法不但应用于响应突然功率短缺，而且还适用于响应独立功率消耗物的功率消耗增大中的突然电网功率过剩。如果功率储备由发电设备操作中直接涉及的功率消耗物(如例如，CO2捕集系统或烟道气体洗涤系统)提供，则这不是此情况。

[0051] 如技术人员将容易认识到的，除电力操作的蒸汽发生器之外的其它功率消耗物可用于提供针对即时频率响应能力即时地提供实质的发电设备功率输出的能力。参照图3，示出了发电设备的实施例，其中电解设备13提供为独立的功率消耗物。电解设备13可通过水的电解来生成氢，并且由此消耗设备总电功率输出的份额Pel,2。正如在上文提供的实例中，电解设备13的功率消耗可减小，以便向电网提供实质的电功率输出。电解设备13中生成的氢可储存，或者可直接地给送至燃烧器106。在减小电解设备13的功率消耗时，氢可从储存装置提供至燃烧器106，或者可由通过燃料给送管线108提供的燃料替换。

[0052] 尽管借助于示例性实施例说明了本公开的主题，但理解的是，这些实施例绝不旨在限制要求权利的本发明的范围。将认识到的是，权利要求覆盖了本文中未明确示出或公开的实施例，并且背离执行本公开的教导的示例性模式中公开的那些的实施例仍将由权利要求覆盖。