CN113892008B - 用于控制燃气轮机的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于控制燃气轮机的方法(100)，该方法具有测量步骤(101)、在所述测量步骤(101)之后实施的预测步骤(102)以及在所述预测步骤之后执行的控制步骤(103)。在所述测量步骤(101)中测量燃气轮机内部的燃烧的状态参量。在所述预测步骤(102)中根据所测量的状态参量来预测未来的燃烧动力特性。在所述控制步骤(103)中根据对于未来的燃烧动力特性的预测输出控制信号。

Description

用于控制燃气轮机的方法

技术领域

本发明涉及一种用于根据燃气轮机的未来的燃烧动力特性来控制燃气轮机的方法。此外，本发明涉及一种用于执行所述方法的计算机程序、一种用于执行所述方法的控制单元以及一种具有这样的控制单元的燃气轮机。

背景技术

比如在发电时、但是也在其他应用情况中使用的燃气轮机代表着复杂的技术系统，对于所述技术系统来说尽管了解基础的物理效应但是对所述燃气轮机内部的过程进行监测是一项挑战。燃气轮机内部的燃烧动力特性导致涡轮机内部的气体分子的部分高的加速度，所述部分高的加速度在超过预先给定的极限值时可能导致燃气轮机的损坏或破坏。因此应该如此控制所述燃气轮机内部的燃烧动力特性，使得这样的加速度尽可能不出现或者仅仅在由燃气轮机的材质或者材料相容的程度内出现。存在相应的安全系统，所述安全系统能够短期对燃气轮机内部的高的加速度做出反应并且能够降低或者中断对燃气轮机的燃料供给。这些安全系统基于对于燃气轮机内部的燃烧动力特性的当前的测量并且允许无损坏地或者无破坏地运行所述燃气轮机。但是，这样的安全系统的每次干预通过燃烧供给的降低或者中断对燃气轮机的工作参数、像比如对所输出的功率、在排放极限值方面的废气的组成或者燃气轮机的稳定运行有着巨大影响。

发明内容

本发明的任务是，提供一种作为替代方案或者补充方案的、用于燃气轮机的运行的安全方案。在此，尤其应该利用对于燃气轮机内部的未来的燃烧动力特性的预测，所述预测由根据测量值所求取的燃烧动力特性来提供。由此，能够对所述燃气轮机进行取决于燃气轮机的预先给定的工作参数的、较少影响到这些工作参数的控制。

该任务通过一种用于控制燃气轮机的具有下面所描述的步骤的方法来解决。首先在测量步骤中测量所述燃气轮机内部的燃烧的状态参量。在紧随此后的预测步骤中，根据所测量的状态参量来预测未来的燃烧动力特性。现在，根据对于所述未来的燃烧动力特性的预测，在控制步骤中输出用于所述燃气轮机的控制信号。作为根据当前所测量的状态参量来执行干预的方案的补充方案或替代方案，对于未来的燃烧动力特性的预测的获知也允许根据来自测量值的未来的燃烧动力特性来干预对于所述燃气轮机的控制。由此能够预测，是否在较近的未来在所述燃气轮机的内部出现加速值，所述加速值可能导致所述燃气轮机的损坏和/或破坏。如果是这种情况，则能够输出相应的控制信号，用所述控制信号能够如此改变所述燃气轮机内部的燃烧动力特性，使得这样的加速度不会出现或者仅仅在较小的程度内出现。由此，在这种控制方法中除了在存在太高的加速度时进行后来的干预之外也能够在面临太高的加速度时进行前瞻性的干预。这样的前瞻性的干预在此特征不太明显，从而在总体上实现对于所述燃气轮机的得到改进的控制。

在一种实施方式中，在可选的求取步骤中从所获得的状态参量中来求取当前的燃烧动力特性并且在预测步骤中在考虑所求取的燃烧动力特性的情况下根据所测量的状态参量来实施对于未来的燃烧动力特性的预测。由此，尤其能够在预测未来的燃烧动力特性时考虑所述燃气轮机内部的燃烧的状态参量的、尤其多个相对于彼此以时间间隔来测量的测量值。这允许更加精确地预测所述未来的燃烧动力特性。

在一种实施方式中，所述当前的燃烧动力特性包括所述燃烧动力特性的在预先给定的第一时间间隔内的变化曲线。在此能够规定，所述燃烧的状态参量的所有在预先给定的第一时间间隔内所测量的测量值被考虑用于求取在所述预先给定的第一时间间隔内的当前的燃烧动力特性。由此，能够实现对于未来的燃烧动力特性的预测的进一步的改进。

在所述方法的一种实施方式中，从多个当前的燃烧动力特性中确定多个未来的燃烧动力特性。根据所述多个未来的燃烧动力特性来确定有待输出的控制信号，并且在控制步骤中如此进行所述控制信号的输出，从而根据当前所所求取的燃烧动力特性来选择有待输出的控制信号。这在运行燃气轮机的期间允许求取当前的燃烧动力特性并且根据当前的燃烧动力特性来预测未来的燃烧动力特性，并且确定在出现特定的当前的、可能引起特定的未来的燃烧动力特性时是否要输出控制信号或者要输出哪些控制信号。这能够使所述燃气轮机的运营者评估，有待输出的控制信号关于未来的燃烧动力特性是否有意义并且是否应该实施相应的测试运转。这允许根据所述状态参量的所测量的数值来编制用于控制燃气轮机的程序并且仅仅在第二步骤中在通过所述燃气轮机的运营者放行之后运用在此所获得的有待输出的控制信号。由此，能够提高在连续的运行中对这种用于燃气轮机的新颖的方法进行测试的授受度。

在一种实施方式中，所述未来的燃烧动力特性包括关于燃烧动力特性的在预先给定的第二时间间隔内的变化曲线的预测。能够规定，如果在所述预先给定的第二时间间隔内加速度的次数或者强度由于未来的燃烧动力特性而变得太大，则进行控制信号的输出。这尤其能够意味着，如果在所述预先给定的第二时间间隔内会出现多个高于极限值的加速度，则进行所述控制信号的输出。

能够规定，所述预先给定的第一时间间隔和所述预先给定的第二时间间隔包括相同时间的进程。

在一种实施方式中，在预测步骤中考虑基本状态过程、噪声过程和峰值过程，以用于预测未来的燃烧动力特性。由于燃气轮机中的燃烧动力特性引起的加速度通常可以划分为所述三个所提到的过程。所述基本状态过程在此是以下过程，所述过程引起所述燃烧动力特性的、在几秒中或者甚至几十秒的范围内的缓慢的变化。所述噪声过程包括在明显更小的时间刻度上基本状态过程与统计上的噪声的叠加。峰值过程代表着在所述燃烧动力特性之内的、在很短的时间刻度上出现的额外的很大的加速度。通过所述峰值过程触发的加速度峰值的水平在此明显高于所述噪声过程的噪声的水平。所述燃烧动力特性之内的燃烧的、可能导致燃气轮机的损坏和/或破坏的加速度基本上应该归因于所述峰值过程。常规的控制现在在出现一个或者多个相应的峰值时会降低给燃气轮机的燃烧供给，以用于将所出现的加速度保持在预先给定的极限值之内。通过所述峰值过程的、借助于按本发明的方法所说明的、尤其关于在较近的未来出现的峰值的数目和水平的预测，能够对所述燃气轮机进行积极主动的控制，其中如此改变所述燃烧动力特性，使得峰值仅仅在一定程度内或者仅仅以以下数目和水平出现，所述数目和水平允许所述燃气轮机的无损坏的或者无破坏的运行。

在一种实施方式中，在预测步骤中借助于贝叶斯模型来预测所述基本状态过程、噪声过程和峰值过程。贝叶斯模型也能够在小的数据基础上使用并且由此适合用于预测未来的燃烧动力特性。在此，能够检查一种用于对未来的燃烧动力特性进行预测的模型，方法是：将所述模型运用到当前的燃烧动力特性上并且将未来的所预测的燃烧动力特性与未来的所测量的燃烧动力特性进行比较。

在一种实施方式中，以相加的方式观察所述基本状态过程、噪声过程和峰值过程。这尤其允许在预测步骤中更加容易地实现贝叶斯模型。

在一种实施方式中，将所述峰值过程作为离散函数建模。在此，能够将所述峰值过程作为离散子函数和连续子函数建模。所述离散子函数在此能够用于对峰值的随机时间进行建模。所述连续子函数在此能够用于对所述状态参量或者当前的燃烧动力特性和频率与峰值的幅度之间的函数相关性进行建模，其中所述峰值以所述频率而出现。

在一种实施方式中，将所述基本状态过程作为连续函数建模。所述噪声过程不仅能够通过连续函数而且能够通过离散函数建模。

在一种实施方式中，将所述基本状态过程作为第一高斯过程建模。所述第一高斯过程在此能够代表着确定性函数的不确定的变化曲线建模。尤其由此能够利用迄今为止的测量值的回归，以用于为未来获知对于所述基本状态过程的预测。所述第一高斯过程在此代表着连续函数。

在一种实施方式中，将所述高斯过程以白噪声的形式建模。白噪声的突出之处在于，根据所述噪声的迄今为止的变化曲线无法为噪声的未来的变化曲线作出预测，但是考虑所述噪声过程中的幅度在时间过程中保持相同。

在一种实施方式中，将所述峰值过程作为泊松过程与第二高斯过程的叠加建模。所述泊松过程在此代表着离散子函数，而所述第二高斯过程则代表着连续子函数。通过所述叠加，作为离散函数来产生所述峰值过程。在此能够将所述泊松过程用于对峰值的随机时间进行建模。这尤其意味着，借助于所述泊松过程在对于未来的燃烧动力特性的预测中考虑随机时间，在所述随机时间可能出现所述峰值。能够规定，使用所述第二高斯过程，以用于对所述状态参量或者当前的燃烧动力特性和频率与峰值的幅度之间的函数相关性进行建模，所述峰值以所述频率而出现。

在一种实施方式中，借助于所述控制信号来改变被加入到所述燃气轮机中的燃料的量和/或在不同的位置处被加入到所述燃气轮机中的燃料的比例和/或废气温度。燃气轮机通常具有压缩机、燃烧室和涡轮机、尤其是气体膨胀涡轮机。为了运行所述燃气轮机而必要的燃料被加入到燃烧室中。在此能够规定，在不同的位置处将燃料加入到燃烧室中。对于所述燃气轮机的控制一方面能够通过在总体上改变所加入的燃料的量这种方式来改变。另一方面，对于所述燃气轮机的控制能够通过以下方式来进行，即：改变在不同的位置处加入的燃料彼此间的比例。

在一种实施方式中，根据目标参数或者目标参数的组合来输出所述控制信号。至少一个目标参数在此能够根据排放值和/或根据燃烧稳定性和/或根据燃烧的效率来确定。同样能够考虑备选的目标参数。通常通过燃气轮机的燃料供给的降低来降低所述燃气轮机的输出的功率。这通常同时引起以下结果，即：至少一个目标参数在排放值的方面、也就是尤其在所述燃气轮机的有害物质排放的方面或者在燃烧稳定性的方面或者在燃烧的效率的方面得到改进。但是能够规定，在所述燃气轮机的连续的运行中不考虑功率降低，因为比如所述燃气轮机的运营者比如在将所述燃气轮机用于发电时已经有义务按照合同来提供所述燃气轮机的一定的功率。所述燃气轮机的功率的降低而后导致巨大的收入损失或者甚至导致相应的违约罚款。对于所述目标参数的选择或者确定而后能够如此进行，使得所输出的功率尽可能保持相同并且所述目标参数之一借助于所述排放值、燃烧稳定性或者效率来确定，以用于能够以预先给定的输出功率来实现尽可能排放少的、稳定的或者有效的运行。可能的是，能够不是同时满足所有三个所提到的目标参数。而后能够规定，对有待考虑的目标参数进行相应的选择。能够额外地规定，在排放、燃烧稳定性和/或效率对目标参数进行优化之后作为最后一项措施同样设置所述燃气轮机的所输出的功率的降低。

本发明同样包括一种计算机程序，该计算机程序包括指令，所述指令在通过计算机执行所述计算机程序时促使该计算机实施按本发明的方法。所述计算机程序在此尤其能够在可机读的存储器上来提供、比如在记忆棒上、在CD上、在DVD上、在硬盘上和/或在互联网中的服务器上来提供。

此外，本发明包括一种控制单元，该控制单元具有用于测量状态参量的输入端和用于输出控制信号的输出端。此外，所述控制单元包括一种计算单元，该计算单元用于实施所述按本发明的方法。所述控制单元能够具有存储器、尤其是可机读的存储器，在所述存储器上存储有所述按本发明的计算机程序。

此外，本发明包括一种具有这样的控制单元的燃气轮机。能够规定，测量一个以上的状态参量并且根据这多个所测量的状态参量来确定对于未来的燃烧动力特性的预测。在这种情况下能够规定，所述控制单元包括一个以上的用于相应的控制信号的输入端。所述多个所测量的状态参量尤其能够改进对于未来的燃烧动力特性的求取。

附图说明

本发明的以上所描述的特性、特征和优点以及如何实现这些特性、特征和优点的方式和方法通过对于优选的实施例的以下大为简化的示意图的阐述而变得更加清楚易懂。对此，以相应示意性的示图分别示出如下：

图1示出了所述方法的第一种实施例的流程图；

图2示出了所述方法的第二种实施例的流程图；

图3示出了所述方法的第三种实施例的流程图；

图4示出了具有控制单元的燃气轮机；并且

图5示出了当前的燃烧动力特性以及将当前的燃烧动力特性划分为基本状态过程、噪声过程和峰值过程的情况。

具体实施方式

图1示出了一种用于控制燃气轮机的方法100，所述方法具有测量步骤101、在所述测量步骤101之后实施的预测步骤102以及在所述预测步骤之后执行的控制步骤103。在所述测量步骤101中测量燃气轮机内部的燃烧的状态参量。所述测量步骤101能够额外地包括对于所述燃气轮机内部的燃烧的另外的状态参量的测量。在测量步骤101中测量的状态参量比如能够包括所述燃气轮机内部的温度和/或所述燃气轮机内部或者外部的气压和/或所述燃气轮机内部或外部的气压和/或所述燃气轮机内部或外部的空气湿度和/或所述燃气轮机的振动。所述燃气轮机内部的燃烧动力特性能够取决于所述燃气轮机内部的燃烧状态，其中所述燃烧状态能够借助于所测量的状态参量来获得。在预测步骤102中，根据所测量的状态参量来预测未来的燃烧动力特性。这种未来的燃烧动力特性能够包括关于所述燃气轮机内部的未来所预料的加速度的结论。在控制步骤103中，根据对于未来的燃烧动力特性的预测来输出控制信号。这种控制信号的输出能够如此进行，从而避免或者防止在所述未来的燃烧动力特性中所确定的、可能导致所述燃气轮机的损坏和/或破坏的加速度。

图2示出了图1所示的方法100的另一种实施例，该实施例在测量步骤101与预测步骤102之间具有额外的求取步骤104。在所述求取步骤104中，从所获得的状态参量中求取当前的燃烧动力特性并且在预测步骤102中根据所测量的状态参量在考虑所求取的燃烧动力特性的情况下实施未来的燃烧动力特性的预测。

在一种实施例中，所述有效的燃烧动力特性包括所述燃烧动力特性的、在预先给定的第一时间间隔内的变化曲线。所述预先给定的第一时间间隔在此能够为60秒以下、尤其为30秒以下并且优选尤其在5与20秒之间。从在这样的时间间隔内所求取的当前的燃烧动力特性中能够在预测步骤102中进行未来的燃烧动力特性的较好的预测。

图3示出了所述方法100的另一种实施例的流程图。作为在图2中所解释的方法步骤的补充，在所述预测步骤102与所述控制步骤103之间设置了确定步骤105。在所述求取步骤104中，求取在先后相随的时间间隔内的多个有效的燃烧动力特性。在所述预测步骤102中，以每个当前的燃烧动力特性来预测未来的燃烧动力特性。在所述确定步骤105中，根据所述多个未来的燃烧动力特性来确定控制信号。在所述控制步骤103中根据当前所求取的燃烧动力特性来输出所述控制信号。在这种实施例中能够运行燃气轮机并且在运行的期间求取并且预测所述燃烧动力特性。随后，能够确定控制信号，在实际运行中应该根据所述控制信号来控制所述燃气轮机。所述控制本身而后根据事先在确定步骤105中所确定的控制信号来进行并且能够使所述燃气轮机的运营者事先评估并且为连续的运行而释放有待选择的控制信号。

在这种实施例中能够额外地并且可选地规定，预测另外的燃烧动力特性，所述另外燃烧动力特性基于控制信号的理论上的变化或者理论上的输出以及燃烧动力特性的由此产生的变化。而后，能够为这些仅仅在理论上求取的并且没有与当前的燃烧动力特性一起保存的未来的燃烧动力特性确定相应的控制信号并且所述控制信号能够由所述燃气轮机的运营者来评估。

在一种实施例中，所述未来的燃烧动力特性包括关于燃烧动力特性的在预先给定的第二时间间隔内的变化曲线的预测。所述预先给定的第二时间间隔的持续时间在此能够相当于所述预先给定的第一时间间隔的持续时间和/或比如为60秒以下、尤其是30秒以下并且尤其优选在5与20秒之间。

图4示出了一种具有控制单元150的燃气轮机110。所述燃气轮机110在此具有压缩机111、燃烧室112和真正的涡轮机113。所述涡轮机113能够被设计为气体膨胀涡轮机。在所述燃烧室112上布置了第一入口121、第二入口122、第三入口123、第四入口131、第五入口132以及第六入口133。所述入口121、122、123、131、132、133用于将燃料加入到燃烧室112中。燃料而后能够在燃烧室112的内部燃烧并且在此用于驱动燃气轮机110。通过借助于所述入口121、122、123、131、132、133加入的燃料的量，能够控制所述燃气轮机110的所输出的功率。在此，所述第一入口121、第二入口122和第三入口123被合并为第一单元124。所述第四入口131、第五入口132和第六入口133被合并为第二单元134。在作为替代方案的、这里未示出的实施例中，能够仅仅设置所述第一单元124。在另外的作为替代方案的、这里未示出的实施例中，能够设置另外的与第一单元124或者第二单元134相类似的单元。为了控制所述燃气轮机110，而能够将预先确定的量的燃料通过所述第一单元124或者第二单元134加入到所述燃烧室112中。能够在所述第一单元124的所加入的燃料的量保持相同的情况下额外地改变在所述第一入口121、第二入口122和第三入口方面所加入的燃料的比例。同样的情况适用于所述第二单元134的借助于第四入口131、第五入口132和第六入口133加入的燃料之间的比例。所述单元124、134的入口121、122、123、131、132、133彼此间的比例在此能够相同。这意味着，通过所述第一入口121和第四入口131来加入第一单元124和第二单元134的总燃料量的相同份额，同样的情况分别适用于第二入口122和第五入口132或者第三入口123和第六入口133。第一测量传感器141布置在所述涡轮机111上，第二测量传感器142同样如此。第三测量传感器143布置在所述燃烧室112的内部。第四测量传感器144布置在所述压缩机111上。所述测量传感器141、142、143、144用于获得所述燃气轮机110内部的燃烧的状态参量。所述第一测量传感器141和第二测量传感器142比如能够被设计为温度传感器或者振动传感器。所述第三测量传感器143尤其能够被设计为用于获得所述燃烧室112内部的温度的温度传感器。所述第四测量传感器144尤其能够被设计为所述压缩机111上的振动传感器。通过测量导线155，所述测量传感器141、142、143、144与控制单元150的输入端151相连接。此外，所述控制单元150具有输出端152，该输出端借助于控制导线156与入口121、122、123、131、132、133相连接。通过所述输出端152和控制导线156，能够调节被加入到燃烧室112中的燃料的量。此外，能够额外地改变分别通过单元124、134的入口加入的燃料的比例。此外，所述控制单元150具有计算单元153，该计算单元与输入端151和输出端152相连接并且该计算单元用于执行按本发明的在图1到3中所描绘的方法。所述控制单元150额外地具有可选的存储器154，在该存储器上能够存储用于执行所述方法的计算机程序。所述计算机程序在此能够包括程序代码，所述程序代码在所述程序代码在计算单元153上被执行时促使该计算单元153执行按本发明的方法。

在所述方法的一种实施例中，借助于通过所述输出端152和控制导线156输出的控制信号来控制被加入到燃气轮机110中的燃料的量、尤其是通过入口121、122、123、131、132、133加入的燃料的量。在一种实施例中，通过所述输出端152和控制导线156、尤其通过经由第一单元124的入口121、122、123和经由第二单元134的入口131、132、133加入的燃料量的变化来控制在不同的位置处被加入到燃气轮机110中的燃料的比例。在一种实施例中，通过所述经由输出端152和控制导线156输出的控制信号来改变所述燃气轮机110的废气温度。

在一种实施例中，根据目标参数或者目标参数的组合来输出所述通过输出端152和控制导线156输出的控制信号。根据排放值和/或根据燃烧稳定性和/或根据所述燃气轮机110的燃烧的效率来选择至少一个目标参数。

图5示出了燃烧动力特性160，该燃烧动力特性可以对应于在执行所述方法期间的当前的燃烧动力特性，并且可是也可以对应于在执行所述方法的期间的未来的燃烧动力特性。在此，x轴161代表着已过去的时间，y轴162代表着由于燃气轮机内部的燃烧动力特性160而产生的加速度。所述燃烧动力特性160基本上具有一条拥有一定波动和一定噪声的基线，该基线由各个加速度峰值叠加而成。所述燃烧动力特性160可以划分为三个同样在图5中示出的分量。所述燃烧动力特性160可以拆分为基本状态过程165、噪声过程16以及峰值过程167。所述基本状态过程165在此代表着由于不同的燃气轮机状态而引起的加速度值的随着时间的缓慢变化。在这些燃气轮机状态上叠加了统计上的噪声过程166，该统计上的噪声过程包括噪声幅度的完全随机的分布。所述峰值过程167包括各个峰值168，所述各个峰值在特定的时间导致所述燃气轮机内部的高的加速度。通过将所述燃烧动力特性160拆分为基本状态过程165、噪声过程166和峰值过程167这种方式，能够将所述燃烧动力特性160拆解为在统计学上可以不同地加以处理的分量。如果为根据测量数据获得的当前的状态过程进行这种操作，则能够在所述预测步骤102中根据这种拆分分别确定所述基本状态过程165、噪声过程166和峰值过程166的未来的变化曲线并且通过所述基本状态过程165、噪声过程166和峰值过程167的叠加来获得未来的燃烧状态。

能够规定，在所述预测步骤102中借助于贝叶斯模型来预测所述基本状态过程165、噪声过程166和峰值过程167。贝叶斯模型也能够在小的数据基础上来使用并且由此适合用于预测未来的燃烧动力特性160。在此，能够检查用于预测未来的燃烧动力特性160的模型，方法是：将所述模型运用到当前的燃烧动力特性上，并且将未来的所预测的燃烧动力特性与未来的所测量的燃烧动力特性进行比较。

在一种实施方式中，以相加的方式观察所述基本状态过程165、噪声过程166和峰值过程167。这尤其能够更加容易地在预测步骤102中实现贝叶斯模型。

在一种实施方式中，将所述峰值过程167作为离散函数建模。在此，能够将所述峰值过程167作为离散子函数和连续子函数的乘积建模。在此能够将所述离散子函数用于对峰值168的随机时间进行建模。在此能够应用连续的子函数，以便对所述状态参量或者当前的燃烧动力特性与频率以及峰值168的幅度之间的函数相关性进行建模，以所述频率产生峰值168。

在一种实施方式中，将所述基本状态过程165作为连续函数建模。所述噪声过程166不仅能够通过连续函数而且能够通过离散函数建模。

在此能够将所述基本状态过程165作为第一高斯过程建模。所述第一高斯过程在此代表着连续函数。能够将所述高斯过程166以白噪声的形式建模。能够将所述峰值过程167作为泊松过程和第二高斯过程的叠加建模。在此，能够将所述泊松过程用于对峰值169的随机时间进行建模。所述泊松过程代表着离散子函数。所述第二高斯过程能够用于求取所求取的燃烧动力特性160与峰值过程167的峰值的频率和/或水平之间的函数相关性。所述第二高斯过程代表着连续子函数。通过所述叠加，在此将所述峰值过程作为离散函数建模。

在未来的燃烧动力特性160中，能够根据所述峰值168的水平和频率来选择有待输出的控制信号，以用于尤其在预先给定的第三时间间隔内不允许或者仅仅允许特定数目的、超过在图5中用虚线示出的极限值169的峰值168。在图5的图示中，仅仅一个峰值168高于所述极限值169。比如可能的是，这样的加速度出现一次还不会导致所述燃气轮机110的损坏和/或破坏。仅仅在多次出现高于极限值169的峰值168时，才有必要通过所述控制来进行相应的干预。

能够规定，用下面所描述的公式和方法来实施对于未来的燃烧动力特性160的预测。要观察数据对(x、y)，其中为每个x值分配一个y值。所述x值在此能够是已过去的时间，所述y值能够是描绘燃烧动力特性160的参量、比如加速度。所述x值与y值的分配关系能够借助于以下公式来完成：

y＝f(x)+g(x)+∈。

所述函数f(x)在此代表着基本状态函数，因而用所述函数f(x)来描述所述基本状态过程165。所述函数g(x)在此代表着峰值函数，因而用所述函数g(x)来描述所述峰值过程167。ε代表着噪声，因而通过ε来描述所述噪声过程166。

在贝叶斯模型中观察参数组θ，用该参数组θ能够观察用于x值与y值的分配关系的概率测评。所述概率测评能够借助于以下公式来描述：

通过相加和噪声项，在此考虑对于基本状态过程165、噪声过程166和峰值过程167的相加的测评。所述x值与y值的总的分配关系只能在同时测评所有项时才能完成。因为在公式中所表明的积分通常不可解，所以首先借助于变分计算对所述积分进行近似计算并且随后借助于采样来计算。在采样时，在此能够将具有预先给定的概率分布的随机采样用于计算近似计算的积分。所述专家知识在此能够是贝叶斯模型的先行项(Prior)的一部分。

这种所描述的方法尤其能够在将所述基本状态过程165作为连续函数并且将所述峰值过程167作为连续函数建模时使用。

尽管详细地通过优选的实施方式对本发明进行详细的图解和描述，但是本发明没有受到所公开的实例的限制并且其他的变型方案能够由本领域的技术人员从中推导出来，而不离开本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种用于控制燃气轮机（110）的方法（100），该方法具有以下步骤：

-在测量步骤（101）中测量所述燃气轮机（110）内部的燃烧的状态参量；

-在预测步骤（102）中根据所测量的状态参量预测未来的燃烧动力特性（160）；并且

-在控制步骤（103）中根据对未来的燃烧动力特性（160）的预测输出控制信号，

其中在所述预测步骤（102）中预测并考虑基本状态过程（165）、噪声过程（166）和峰值过程（167），以便预测未来的燃烧动力特性（160），

其中，所述基本状态过程（165）是引起所述燃烧动力特性的、在几秒或几十秒的范围内的缓慢变化的过程；所述噪声过程（166）包括在小于几秒或几十秒的范围内的统计上的噪声，所述统计上的噪声包括噪声幅度的完全随机的分布；所述峰值过程（167）包括所述燃气轮机（110）内部的气体分子的加速度的各个峰值（168），

其中，以相加的方式观察所述基本状态过程（165）、噪声过程（166）和峰值过程（167）。

2.根据权利要求1所述的方法（100），其中在求取步骤（104）中从所获得的状态参量中求取当前的燃烧动力特性（160），并且在所述预测步骤（102）中在考虑当前的燃烧动力特性（160）的情况下根据所测量的状态参量来预测所述未来的燃烧动力特性（160）。

3.根据权利要求2所述的方法（100），其中所述当前的燃烧动力特性（160）包括燃烧动力特性（160）的、在预先给定的第一时间间隔内的变化曲线。

4.根据权利要求2或3中任一项所述的方法（100），其中从多个当前的燃烧动力特性（160）中确定多个未来的燃烧动力特性（160），其中在确定步骤（105）中根据多个未来的燃烧动力特性（160）来确定有待输出的控制信号，并且其中在所述控制步骤（103）中如此进行所述控制信号的输出，从而根据当前所求取的燃烧动力特性（160）来选择有待输出的控制信号。

5.根据权利要求1到3中任一项所述的方法（100），其中所述未来的燃烧动力特性（160）包括对燃烧动力特性（160）的、在预先给定的第二时间间隔内的变化曲线的预测。

6.根据权利要求1所述的方法（100），其中在所述预测步骤（102）中借助于贝叶斯模型来预测所述基本状态过程（165）、噪声过程（166）和峰值过程（167）。

7.根据权利要求1或6所述的方法（100），其中将所述峰值过程（167）作为离散函数建模。

8.根据权利要求1或6所述的方法（100），其中将所述基本状态过程（165）作为连续函数建模。

9.根据权利要求1或6所述的方法（100），其中能够借助于所述控制信号来改变被加入到所述燃气轮机（110）中的燃料的量和/或改变在不同的位置处被加入到所述燃气轮机（110）中的燃料的比例和/或改变废气温度。

10.根据权利要求1或6所述的方法（100），其中根据目标参数或者目标参数的组合来输出所述控制信号，其中至少一个目标参数根据排放值和/或根据燃烧稳定性和/或根据燃烧的效率来确定。

11.一种控制单元（150），其包括用于测量状态参量的输入端（151）和用于输出控制信号的输出端（152），此外所述控制单元还包括计算单元（153），其中所述计算单元（153）用于实施根据权利要求1到10中任一项的方法（100）。

12.一种具有根据权利要求11所述的控制单元（150）的燃气轮机（110）。

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