DE112015004014T5 - Steuervorrichtung, System, Steuerverfahren, Energiesteuervorrichtung, Gasturbine und Energiesteuerverfahren - Google Patents

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Ryuji TAKENAKA
Kozo Toyama
Koji Takaoka
Takashi Sonoda
Akihiko Saito
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Abstract

Es ist eine Steuervorrichtung einer Gasturbine mit einem Kompressor, einer Brennkammer und einer Turbine vorgesehen. Die Steuervorrichtung führt eine Laststeuerung aus zum Zulassen, dass ein Betriebssteuerpunkt für eine Betriebssteuerung einer Gasturbine im Ansprechen auf eine Last der Gasturbine schwankt. Der Betrieb der Gasturbine wird auf Basis einer Nenntemperatur-Einstelllinie T1 für eine Temperatureinstellsteuerung einer Rauchgastemperatur bei einer vorbestimmten Last auf eine Nennrauchgastemperatur, bei welcher eine Leistung der Gasturbine zu einer Nennleistung wird, einer vorhergehenden Einstelllinie T2 zum Einstellen der Rauchgastemperatur bei der vorbestimmten Last auf eine vorhergehende Rauchgastemperatur, die vor der Nennrauchgastemperatur niedriger wird, und einer Grenztemperatur-Einstelllinie T3 für eine Temperatureinstellsteuerung gesteuert, sodass die Rauchgastemperatur bei der vorbestimmten Last eine Grenzrauchgastemperatur, die höher als die Nennrauchgastemperatur ist, nicht überschreitet.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung eines Systems, wie etwa eine Gasturbine, die eine Temperatureinstellsteuerung ausführt, ein System, ein Steuerverfahren, eine Energiesteuervorrichtung, eine Gasturbine und ein Energiesteuerverfahren.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Eine typische Gasturbine umfasst einen Kompressor, eine Brennkammer und eine Turbine. Außerdem wird Luft, die aus einem Luftansauganschluss eingelassen ist, durch einen Kompressor in Druckluft einer hohen Temperatur und eines hohen Drucks komprimiert. In der Brennkammer wird der Druckluft Brennstoff zugeführt und verbrannt, um ein Brenngas einer hohen Temperatur und eines hohen Drucks (Betriebsfluid) zu erhalten. Die Turbine wird durch das Brenngas betrieben, um einen mit der Turbine verbundenen Energiegenerator anzutreiben. Das Brenngas, welches zum Antreiben der Turbine verwendet wird, wird als ein Rauchgas an einer Ausstoßseite der Turbine ausgestoßen.
  • Eine Steuervorrichtung, welche die Gasturbine steuert, stellt die in den Kompressor eingelassene Luftmenge, eine Zufuhrmenge von Brennstoff und dergleichen ein, um eine Temperatureinstellsteuerung zum Steuern eines Betriebs der Gastturbine auszuführen, sodass eine Turbineneinlasstemperatur der Turbine, in welche das Brenngas eingelassen ist, eine im Voraus eingestellte obere Grenztemperatur nicht überschreitet. Der Grund für die Ausführung ist folgender: Je höher die Turbineneinlasstemperatur ist, desto mehr wird die Leistung (Arbeitseffizienz) der Gasturbine verbessert. Andererseits, wenn die Turbineneinlasstemperatur übermäßig hoch ist, dann ist es für eine Hochtemperaturkomponente in der Umgebung des Turbineneinlasses schwierig, eine thermische Last auszuhalten. Insbesondere wird bei der Temperatureinstellsteuerung der Betrieb der Gasturbine gesteuert, sodass die Temperatur des aus der Turbine ausgestoßenen Rauchgases eine Temperatureinstelllinie nicht überschreitet, welche die obere Grenztemperatur der Rauchgastemperatur darstellt, welche korrespondierend zu einer Gasturbinenzustandsmenge, wie etwa einer Last (Energiegeneratorausgabe) oder einem Druckverhältnis einer Gasturbine und dergleichen, definiert ist. Hier ist die Temperatureinstelllinie durch eine mathematische Funktion definiert, bei welcher gilt: je größer die Last der Gasturbine ist, desto niedriger ist die obere Grenztemperatur der Rauchgastemperatur, und je kleiner die Last der Gasturbine ist, desto höher ist die obere Grenztemperatur der Rauchgastemperatur.
  • Beispiele der Gasturbinen-Steuervorrichtung, welche die Temperatureinstellsteuerung ausführt, umfassen eine Steuervorrichtung, die in der folgenden Patentschrift 1 und Patentschrift 2 beschrieben ist. Bei einer in Patentschrift 1 beschriebenen Gasturbinen-Betriebssteuervorrichtung wird, da der Betrag einer Lastschwankung während einer Lastzunahme der Gasturbine groß ist, ein Öffnungsgrad einer Einlassleitschaufel, welche an einer Ansaugseite des Kompressors vorgesehen ist, zu einer Öffnungsrichtung korrigiert. Außerdem umfasst eine in Patentschrift 2 beschriebene Gasturbinen-Einlassleitschaufel-Steuervorrichtung eine Rauchgastemperatur-Steuereinheit. Bei der Rauchgastemperatur-Steuereinheit ist ein vorhergehender IGV-Öffnungsgrad auf Basis eines im Voraus erhaltenen Öffnungsgradplans der Einlassleitschaufel (IGV: ”inlet guide vane”) eingestellt. Außerdem wird, wenn die Rauchgastemperatur während eines Betriebs einen Begrenzungswert wahrscheinlich überschreiten wird, der vorhergehende IGV-Öffnungsgrad einer Rückkopplungskorrektor automatisch unterzogen, um den IGV-Öffnungsgrad zu vergrößern.
  • Außerdem ist mit Bezug auf die Gasturbinen-Steuervorrichtung ein Betriebs- und Wartungsplan-Unterstützungssystem einer Energieerzeugungseinrichtung in der folgenden Patentschrift 3 und Patentschrift 4 offenbart. Bei dem System in Patentschrift 3 und Patentschrift 4 werden akquirierte Anlagendaten verwendet, um eine restliche Betriebslaufzeit einer Energieerzeugungseinheit zu berechnen, und die berechnete restliche Betriebslaufzeit der Energieerzeugungseinheit und eine restliche Betriebslaufzeit einer anderen Energieerzeugungseinheit werden miteinander verglichen, um Betriebsbedingungen der Energieerzeugungseinheit zu ändern, damit eine hohe ökonomische Effizienz realisiert wird.
  • Patentliteratur
    • Patentschrift 1: Offengelegtes Japanisches Patent, Veröffentlichungsnr. 2008-75578
    • Patentschrift 2: Offengelegtes Japanisches Patent, Veröffentlichungsnr. 2007-40171
    • Patentschrift 3: Offengelegtes Japanisches Patent, Veröffentlichungsnr. 2002-330541
    • Patentschrift 4: Offengelegtes Japanisches Patent, Veröffentlichungsnr. 2002-330542
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Allerdings wird bei der Gasturbine ein Betrieb korrespondierend zu einer Last durchgeführt. Insbesondere werden ein Volllastbetrieb und ein Teillastbetrieb durchgeführt. Typischerweise wird für den Fall, dass der Volllastbetrieb durchgeführt wird, die Temperatureinstellsteuerung ausgeführt, sodass die Turbineneinlasstemperatur in die Nähe der oberen Grenztemperatur gelangt, um die Leistung der Gasturbine vorzuführen. Bei der Temperatureinstellsteuerung wird insbesondere der Betrieb der Gasturbinen gesteuert, sodass die Rauchgastemperatur in dem Volllastbetrieb in die Nähe einer Temperatureinstelllinie gelangt.
  • Andererseits wird in dem Teillastbetrieb die Temperatureinstellsteuerung nicht ausgeführt, um eine Ansprechbarkeit einer Gasturbinenausgabe mit Bezug auf eine Lastschwankung zu sichern. D. h., die Gasturbine wird einer Laststeuerung bei einer Rauchgastemperatur unterzogen, die niedriger als die obere Grenztemperatur der Temperatureinstelllinie ist, sodass die Rauchgastemperatur durch die obere Grenztemperatur der Temperatureinstelllinie nicht begrenzt wird.
  • In den letzten Jahren kann, sogar in dem Teillastbetrieb, die Temperatureinstellsteuerung ausgeführt werden, sodass die Turbineneinlasstemperatur in die Nähe der oberen Grenztemperatur gelangt, um die Leistung der Gasturbine zu verbessern. Insbesondere wird bei der Temperatureinstellsteuerung der Betrieb der Gasturbine gesteuert, sodass die Rauchgastemperatur in dem Teillastbetrieb in die Nähe der Temperatureinstelllinie gelangt.
  • Allerdings besteht in dem Teillastbetrieb, für den Fall, dass die Temperatureinstellsteuerung ausgeführt wird, sodass die Rauchgastemperatur in die Nähe der Temperatureinstelllinie gelangt, wenn eine Last der Gasturbine schwankt, die Möglichkeit, dass die Rauchgastemperatur durch die Temperatureinstelllinie begrenzt wird. Demgemäß kann es bei der Gasturbine schwierig sein, eine Gasturbinenausgabe korrespondierend zu der Lastschwankung einzustellen.
  • Außerdem kann in dem Teillastbetrieb, für den Fall, dass die Temperatureinstellsteuerung ausgeführt wird, sodass die Rauchgastemperatur in die Nähe der Temperatureinstelllinie gelangt, eine Ansaugmenge von Luft, die aus einem Luftansauganschluss eingelassen wird, aufgrund einer Störung, wie etwa der Lastschwankung, verringert werden. Da in diesem Fall die Rauchgastemperatur ansteigt, tritt bei der Temperatureinstellsteuerung eine sogenannte Lastverringerung auf, bei welcher die Last der Gasturbine abnimmt. D. h., bei der Temperatureinstelllinie wird die obere Grenztemperatur der Rauchgastemperatur höher, wenn die Last der Gasturbine abnimmt. Demgemäß wird bei der Temperatureinstellsteuerung, wenn die Rauchgastemperatur ansteigt, die Last der Gasturbine abnehmen, damit die obere Grenztemperatur der Rauchgastemperatur ansteigt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Ansaugmenge von Luft mit dem Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel eingestellt, und der Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel wird auf Basis einer Gasturbinenausgabe eingestellt. Demgemäß wird bei der Temperatureinstellsteuerung, wenn die Last der Gasturbine abnimmt und die Gasturbinenausgabe verringert wird, eine Steuerung zum Verkleinern des Öffnungsgrads der Einlassleitschaufel durchgeführt, um die Ansaugmenge von Luft zu verringern. Gemäß dieser Steuerung steigt die Rauchgastemperatur erneut an, und somit nimmt die Last der Gasturbine in der Folge ab.
  • Außerdem weisen die Leistung der Gasturbine und die Ansprechbarkeit der Gasturbinenausgabe mit Bezug auf die Lastschwankung eine Austauschbeziehung auf. D. h., falls die Temperatureinstellsteuerung ausgeführt wird, um die Leistung der Gasturbine zu verbessern, wird die Gasturbine einem Betrieb in Übereinstimmung mit der Temperatureinstelllinie unterzogen, und der Betrieb wird durch die Temperatureinstelllinie begrenzt. Demgemäß ist es schwierig, ein unmittelbares Ansprechen der Gasturbinenausgabe in Übereinstimmung mit der Lastschwankung (insbesondere während der Lastzunahme) zu realisieren. Wenn andererseits eine Laststeuerung bei einer Rauchgastemperatur ausgeführt wird, die kleiner als die obere Grenztemperatur der Temperatureinstelllinie ist, um die Ansprechbarkeit der Gasturbine zu verbessern, dann ist es schwierig, die Turbineneinlasstemperatur in der Gasturbine anzuheben, und somit ist es schwierig, die Betriebseffizienz zu verbessern.
  • Auf diese Weise liegt die folgende Austauschbeziehung in der Gasturbine vor. D. h., wenn die Betriebseffizienz verbessert wird, dann verschlechtert sich die Ansprechbarkeit, und wenn die Ansprechbarkeit verbessert wird, dann verschlechtert sich die Betriebseffizienz.
  • Es kann erforderlich sein, dass die Gasturbine einen Ansprechbarkeit-hervorhebenden Betrieb und einen Betriebseffizienz-hervorhebenden Betrieb korrespondierend zu einer Betriebsumgebung durchführt. Beispiele der Ansprechbarkeit-hervorhebenden Betriebsumgebung umfassen eine Betriebsumgebung, in welcher eine Basisenergiequelle instabil ist, insbesondere eine Betriebsumgebung, in welcher ein Verhältnis einer erneuerbaren Energie groß ist. In diesem Fall tritt die Lastschwankung wahrscheinlich auf, und somit ist es erforderlich, dass die Gasturbine eine hohe Ansprechbarkeit gemäß der Lastschwankung aufweist. Im Gegensatz dazu umfassen Beispiele der Betriebseffizienz-hervorhebenden Betriebsumgebung eine Betriebsumgebung, die als eine Basisenergiequelle angefordert ist. In diesem Fall tritt die Lastschwankung weniger wahrscheinlich auf, und somit ist es erforderlich, dass die Gasturbine eine hohe Betriebseffizienz aufweist.
  • Allerdings werden bei der Gasturbine die Betriebseffizienz und die Ansprechbarkeit in dem Teillastbetrieb einmalig bestimmt. D. h., die Gasturbine weist keine Konfiguration auf, bei welcher die Betriebseffizienz und die Ansprechbarkeit eingestellt werden, und somit ist es für einen Bediener schwierig, die Betriebseffizienz und die Ansprechbarkeit leicht einzustellen oder zu ändern.
  • Hier ist ein in Patentschrift 3 und Patentschrift 4 beschriebenes System konfiguriert, um Betriebsbedingungen zu ändern, damit eine hochökonomische Effizienz realisiert wird, und die Betriebseffizienz und die Ansprechbarkeit der Gasturbine korrespondierend zu einer Verwendungsumgebung der Gasturbine nicht zu ändern.
  • Hier besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, eine Steuervorrichtung, ein System und ein Steuerverfahren vorzusehen, welche in der Lage sind, eine Temperatureinstellsteuerung bei einer Lastschwankung in geeigneter Weise auszuführen, während die Leistung eines Systems, wie etwa einer Gasturbine in einem Teillastbetrieb, verbessert wird.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Energiesteuervorrichtung, eine Gasturbine und ein Energiesteuerverfahren vorzusehen, welche in der Lage sind, die Leistung und die Ansprechbarkeit der Gasturbine auf eine einfache Weise einzustellen.
  • Lösung des Problems
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist eine Steuervorrichtung eines Systems vorgesehen, bei welchem eine Ansaugluft durch einen Kompressor in Druckluft komprimiert wird, von einer Brennkammer zugeführter Brennstoff und die Druckluft gemischt werden, und das resultierende Gemisch verbrannt wird, um ein Brenngas zu erzeugen, und eine Turbine durch das erzeugte Brenngas betrieben wird. Die Steuervorrichtung führt eine Laststeuerung aus zum Zulassen, dass ein Betriebssteuerpunkt für eine Betriebssteuerung des Systems im Ansprechen auf eine Last des Systems schwankt, und der Betrieb des Systems wird auf Basis einer Nenntemperatur-Einstelllinie für eine Temperatureinstellsteuerung einer Rauchgastemperatur bei einer vorbestimmten Last auf eine Nennrauchgastemperatur, bei welcher eine Leistung des Systems eine Nennleistung wird, einer vorhergehenden Einstelllinie zum Einstellen der Rauchgastemperatur bei der vorbestimmten Last auf eine vorhergehende Rauchgastemperatur, die vor der Nennrauchgastemperatur niedriger wird, und einer Grenztemperatur-Einstelllinie für eine Temperatureinstellsteuerung gesteuert, sodass die Rauchgastemperatur bei der vorbestimmten Last eine Grenzrauchgastemperatur, die höher als die Nennrauchgastemperatur ist, nicht überschreitet.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Steuerverfahren eines Systems vorgesehen, bei welchem eine Ansaugluft durch einen Kompressor in Druckluft komprimiert wird, zugeführter Brennstoff und die Druckluft gemischt werden, und das resultierende Gemisch verbrannt wird, um ein Brenngas zu erzeugen, und eine Turbine durch das erzeugte Brenngas betrieben wird. Das Verfahren umfasst ein Ausführen einer Laststeuerung zum Zulassen, dass ein Betriebssteuerpunkt für eine Betriebsteuerung des Systems im Ansprechen auf eine Last des Systems schwankt, und ein Steuern des Betriebs des Systems auf Basis einer Nenntemperatur-Einstelllinie für eine Temperatureinstellsteuerung einer Rauchgastemperatur bei einer vorbestimmten Last auf eine Nennrauchgastemperatur, bei welcher eine Leistung des Systems eine Nennleistung wird, einer vorhergehenden Einstelllinie zum Einstellen der Rauchgastemperatur bei der vorbestimmten Last auf eine vorhergehende Rauchgastemperatur, die vor der Nennrauchgastemperatur niedriger wird, und einer Grenztemperatur-Einstelllinie für eine Temperatureinstellsteuerung, sodass die Rauchgastemperatur bei der vorbestimmten Last eine Grenzrauchgastemperatur, die höher als die Nennrauchgastemperatur ist, nicht überschreitet.
  • Gemäß dieser Konfiguration kann zugelassen werden, dass ein Betriebssteuerpunkt eines Systems auf Basis der Nenntemperatur-Einstelllinie, der vorhergehenden Einstelllinie und der Grenztemperatur-Einstelllinie schwankt. Zu diesem Zeitpunkt kann eine hohe Rauchgastemperaturseite als die Grenztemperatur-Einstelllinie eingestellt sein, und eine niedrige Rauchgastemperaturseite kann als die vorhergehende Einstelllinie eingestellt sein, wobei die Nenntemperatur-Einstelllinie dazwischenliegt. Demgemäß kann, sogar für den Fall, dass der Betriebssteuerpunkt auf der Nenntemperatur-Einstelllinie vorliegt und zugelassen wird, dass der Betriebssteuerpunkt aufgrund einer Lastschwankung aus dem Zustand schwankt, zugelassen werden, dass der Betriebssteuerpunkt ohne eine Lastverringerung schwankt, aufgrund eines Festhängens der Rauchgastemperatur auf der Grenztemperatur-Einstelllinie. Außerdem kann während einer Lastschwankung der Betriebssteuerpunkt zu der vorhergehenden Einstelllinie übergehen, und somit wird die Rauchgastemperatur außerdem weniger wahrscheinlich auf der Grenztemperatur-Einstelllinie festhängen. Demzufolge kann leicht zugelassen werden, dass der Betriebssteuerpunkt schwankt. Auf diese Weise kann bei einem Teillastbetrieb, sogar für den Fall, dass der Betriebssteuerpunkt auf der Nenntemperatur-Einstelllinie vorliegt, die Temperatureinstellsteuerung mit Bezug auf die Lastschwankung leicht ausgeführt werden, und der Teillastbetrieb kann bezüglich der Nenntemperatur-Einstelllinie durchgeführt werden. Demgemäß kann ein System mit der Nennleistung bei dem Teillastbetrieb betrieben werden. Außerdem ist die Nennleistung eine Leistung, bei welcher eine Arbeitseffizienz (Betriebseffizienz) der Gasturbine optimiert wird, wenn ein System, wie etwa eine Gasturbine, in einer vorbestimmten Last ist, d. h., einer Leistung, wenn die Turbineneinlasstemperatur die obere Grenztemperatur erreicht. Außerdem kann hinsichtlich des Systems eine Anwendung auf ein Gasmaschinensystem und dergleichen gemacht werden, das sich von der Gasturbine unterscheidet, und das eine Energieerzeugung durchführt.
  • Außerdem geht, während einer Lastschwankung, bei welcher die Last schwankt, der Betriebssteuerpunkt vorzugsweise auf die vorhergehende Einstelllinie über, um zuzulassen, dass der Betriebssteuerpunkt in Übereinstimmung mit der vorhergehenden Einstelllinie schwankt, und wenn die Last eine zu erzielende Solllast erreicht, geht der Betriebssteuerpunkt auf die Nenntemperatur-Einstelllinie über.
  • Gemäß dieser Konfiguration ist, wenn der Betriebssteuerpunkt während der Lastschwankung auf die vorhergehende Einstelllinie übergeht, die Rauchgastemperatur auf die Grenztemperatur-Einstelllinie nicht begrenzt, und es kann zugelassen werden, dass der Betriebssteuerpunkt im Ansprechen auf die Lastschwankung schwankt. Außerdem ist bei der Grenztemperatur-Einstelllinie, für den Fall, dass der Betriebssteuerpunkt von der vorhergehenden Einstelllinie auf die Nenntemperatur-Einstelllinie übergeht, die Rauchgastemperatur höher im Vergleich zu der Nenntemperatur-Einstelllinie. Demgemäß ist die Rauchgastemperatur auf die Grenztemperatur-Einstelllinie nicht begrenzt, und der Betriebssteuerpunkt kann auf die Nenntemperatur-Einstelllinie übergehen.
  • Außerdem wird während einer Lastzunahme, bei welcher die Last zunimmt, vorzugsweise zugelassen, dass der Betriebssteuerpunkt schwankt, sodass die Rauchgastemperatur niedriger als die vorhergehende Rauchgastemperatur der vorhergehenden Einstelllinie wird, und wenn die Last eine zu erzielende Solllast erreicht, geht der Betriebssteuerpunkt auf die Nenntemperatur-Einstelllinie über.
  • Gemäß dieser Konfiguration verringert sich, für den Fall, dass der Betrag der Lastschwankung groß ist, die Grenzrauchgastemperatur der Grenztemperatur-Einstelllinie gemäß einer Lastzunahme schnell. Zu diesem Zeitpunkt wird, für den Fall, dass sich die Rauchgastemperatur in dem Betriebssteuerpunkt langsam verringert, die Rauchgastemperatur in dem Betriebssteuerpunkt auf die Grenzrauchgastemperatur begrenzt, und somit ist es schwierig zuzulassen, dass der Betriebssteuerpunkt schwankt. Demgemäß kann, für den Fall, dass der Betrag der Lastschwankung während der Lastzunahme groß ist, zugelassen werden, dass der Betriebssteuerpunkt schwankt, sodass er kleiner als die vorhergehende Rauchgastemperatur der vorhergehenden Einstelllinie ist. Demgemäß ist die Rauchgastemperatur auf die Grenztemperatur-Einstelllinie nicht begrenzt, und es kann zugelassen werden, dass der Betriebssteuerpunkt in geeigneter Weise schwankt. Außerdem umfassen Beispiele eines Falls, in welchem der Betrag einer Lastschwankung groß ist, einen Fall, in welchem die Gasturbine einem Schnellaktivierungsbetrieb unterzogen wird, oder einen Fall, in welchem eine Frequenz eines Energiegenerators schwankt, z. B. für den Fall, dass eine Anwendung auf die Gasturbine als das System gemacht wird.
  • Außerdem wird vorzugsweise, für den Fall, dass eine Lastabnahme durchgeführt wird, bei welcher die Last von einem Temperatureinstellsteuerzustand abnimmt, in welchem die Rauchgastemperatur die Nennrauchgastemperatur der Nenntemperatur-Einstelllinie wird, die Grenzrauchgastemperatur der Grenztemperatur-Einstelllinie auf die Nennrauchgastemperatur der Nenntemperatur-Einstelllinie geändert, und der Betriebssteuerpunkt geht von der Nenntemperatur-Einstelllinie auf die vorhergehende Einstelllinie über.
  • Gemäß dieser Konfiguration kann, für den Fall, dass eine Last von einem Temperatureinstellsteuerzustand abnimmt, in welchem die Rauchgastemperatur die Nennrauchgastemperatur wird, die Rauchgastemperatur in dem Betriebssteuerpunkt begrenzt werden, um die Nennrauchgastemperatur nicht zu überschreiten, indem die Grenztemperatur-Einstelllinie auf die Nenntemperatur-Einstelllinie geändert wird. Demgemäß kann während der Lastabnahme unterbunden werden, dass die Rauchgastemperatur höher als die Nenntemperatur-Einstelllinie ist. Außerdem wird die Grenztemperatur-Einstelllinie, welche auf die Nenntemperatur-Einstelllinie geändert wird, vorzugsweise in einen Zustand vor dem Ändern zurückgeführt, nachdem der Betriebssteuerpunkt auf die vorhergehende Einstelllinie übergegangen ist.
  • Außerdem ist die Grenzrauchgastemperatur der Grenztemperatur-Einstelllinie vorzugsweise durch eine Funktion eines Druckverhältnisses des Kompressors definiert, die Rauchgastemperatur ist eine Rauchgasmesstemperatur, die durch ein Rauchgasthermometer gemessen wird, und während der Lastzunahme, bei welcher die Last zunimmt, für den Fall, dass die Rauchgasmesstemperatur höher als die Grenzrauchgastemperatur der Grenztemperatur-Einstelllinie ist und eine im Voraus eingestellte Einstellbedingung erfüllt, ist die Rauchgasmesstemperatur höher als die Grenzrauchgastemperatur der Grenztemperatur-Einstelllinie, und die Schwankung des Betriebssteuerpunkts wird zugelassen.
  • Gemäß dieser Konfiguration wird die Grenzrauchgastemperatur, welche durch die Funktion des Druckverhältnisses des Kompressors definiert ist, der Grenztemperatur-Einstelllinie während einer Lastzunahme verringert, wenn die Last zunimmt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Rauchgasmesstemperatur in dem Betriebssteuerpunkt im Vergleich zu der Grenzrauchgastemperatur langsam verringert. In diesem Fall wird die Rauchgasmesstemperatur in dem Betriebssteuerpunkt auf die Grenzrauchgastemperatur begrenzt, und somit ist es schwierig zuzulassen, dass der Betriebssteuerpunkt schwankt. Demgemäß kann, wenn die Schwankung des Betriebssteuerpunktes auf einen bestimmten Grad zugelassen wird, der größer als die Grenzrauchgastemperatur unter vorbestimmten Einstellbedingungen ist, dann kann eine Begrenzung der Schwankung des Betriebssteuerpunkts aufgrund der Grenzrauchgastemperatur unterbunden werden, und somit kann zugelassen werden, dass der Betriebssteuerpunkt in geeigneter Weise schwankt.
  • Außerdem wird die Grenzrauchgastemperatur der Grenztemperatur-Einstelllinie vorzugsweise durch eine Funktion eines Druckverhältnisses des Kompressors definiert, die Rauchgastemperatur ist eine Rauchgasmesstemperatur, die durch ein Rauchgasthermometer gemessen wird, und während der Lastzunahme, bei welcher die Last zunimmt, für den Fall, dass die Rauchgasmesstemperatur höher als die Grenzrauchgastemperatur der Grenztemperatur-Einstelllinie ist und eine im Voraus eingestellte Einstellbedingung erfüllt, wird die Grenzrauchgastemperatur der Grenztemperatur-Einstelllinie eingestellt, um höher als die Rauchgasmesstemperatur zu sein.
  • Gemäß dieser Konfiguration wird während einer Lastzunahme die Grenzrauchgastemperatur, welche durch die Funktion des Druckverhältnisses des Kompressors definiert ist, der Grenztemperatur-Einstelllinie verringert, wenn die Last zunimmt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Rauchgasmesstemperatur in dem Betriebssteuerpunkt im Vergleich zu der Grenzrauchgastemperatur langsam verringert. In diesem Fall wird die Rauchgasmesstemperatur in dem Betriebssteuerpunkt auf die Grenzrauchgastemperatur begrenzt, und somit ist es schwierig zuzulassen, dass der Betriebssteuerpunkt schwankt. Demgemäß kann, wenn die Grenzrauchgastemperatur höher als die Rauchgasmesstemperatur unter vorbestimmten Einstellbedingungen eingestellt ist, eine Begrenzung der Schwankung des Betriebssteuerpunkts aufgrund der Grenzrauchgastemperatur unterbunden werden, und somit kann zugelassen werden, dass der Betriebssteuerpunkt in geeigneter Weiser schwankt.
  • Außerdem umfasst der Kompressor vorzugsweise eine Einlassleitschaufel, die an einer Ansaugseite vorgesehen ist und zum Einstellen eines Öffnungsgrads in der Lage ist, und die Einstellbedingung umfasst zumindest eine Bedingung unter einer ersten Bedingung, in welcher die Rauchgastemperatur mit der Nennrauchgastemperatur der Nenntemperatur-Einstelllinie nicht übereinstimmt, und der Betriebssteuerpunkt auf die vorhergehende Einstelllinie übergeht, einer zweiten Bedingung, in welcher der Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel vergrößert ist, sodass die Rauchgastemperatur niedriger als die vorhergehende Rauchgastemperatur der vorhergehenden Einstelllinie wird, und einer dritten Bedingung, in welcher ein Druckverhältnis des Kompressors vergrößert wird.
  • Gemäß dieser Konfiguration kann die Einstellbedingung eingestellt werden, die erwartet, dass sich die Rauchgastemperatur verringert. D. h., da die erste Bedingung erfordert, dass die Rauchgastemperatur die vorhergehende Rauchgastemperatur wird, kann die erste Bedingung eingestellt werden, um ein Verringern der Rauchgastemperatur zu erfordern. Außerdem kann, da die zweite Bedingung erfordert, dass der Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel vergrößert wird, sodass die einzulassende Menge an Luft vergrößert wird, die zweite Bedingung eingestellt werden, um ein Verringern der Rauchgastemperatur zu erfordern. Außerdem kann, da die dritte Bedingung erfordert, dass das Druckverhältnis des Kompressors ansteigt, sodass die einzulassende Menge an Luft vergrößert wird, die dritte Bedingung eingestellt werden, um ein Verringern der Rauchgastemperatur zu erfordern.
  • Außerdem umfasst der Kompressor vorzugsweise die Einlassleitschaufel, die an der Ansaugseite vorgesehen ist und zum Einstellen des Öffnungsgrads in der Lage ist, und es wird zugelassen, dass der Betriebssteuerpunkt durch Einstellung des Öffnungsgrads der Einlassleitschaufel schwankt.
  • Gemäß dieser Konfiguration kann zugelassen werden, dass der Betriebssteuerpunkt eines Systems schwankt, indem der Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel eingestellt wird. D. h., während einer Lastzunahme wird eine in den Kompressor eingelassene Ansaugmenge an Luft erhöht, indem der zu vergrößernde Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel eingestellt wird, und die Rauchgastemperatur kann durch eine Erhöhung der Ansaugmenge an Luft verringert werden. Außerdem wird während der Lastabnahme die in den Kompressor eingelassene Ansaugmenge an Luft verringert, indem der zu verkleinernde Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel eingestellt wird, und die Rauchgastemperatur kann erhöht werden, indem die Ansaugmenge an Luft verringert wird.
  • Ein System gemäß einem Aspekt umfasst einen Kompressor, der Ansaugluft in Druckluft komprimiert, eine Brennkammer, die der Druckluft Brennstoff zuführt und das resultierende Gemisch verbrennt, um ein Brenngas zu erzeugen, eine Turbine, die durch das erzeugte Brenngas betrieben wird, und die vorstehend beschriebene Steuervorrichtung.
  • Gemäß dieser Konfiguration kann die Leistung in dem Teillastbetrieb verbessert werden, und die Temperatureinstellsteuerung kann während einer Lastschwankung in geeigneter Weise ausgeführt werden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Energiesteuervorrichtung vorgesehen, bei welcher Ansaugluft durch einen Kompressor in Druckluft komprimiert wird, von einer Brennkammer zugeführter Brennstoff und die Druckluft gemischt werden und das resultierende Gemisch verbrannt wird, um ein Brenngas zu erzeugen, und eine Turbine durch das erzeugte Brenngas betrieben wird, um eine Energie zu steuern. Eine Ausgabeansprechbarkeit mit Bezug auf eine Lastschwankung der Energie schwankt zusammen mit einer Schwankung einer Betriebseffizienz der Energie. Die Energiesteuervorrichtung umfasst eine Speichereinheit, die einen Betriebssteuerparameterwert zum Steuern eines Betriebs der Energie speichert. Die Speichereinheit speichert den Betriebssteuerparameterwert in Korrelation zu der Schwankung der Betriebseffizienz und der Ansprechbarkeit bei einer vorbestimmten Last.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Energiesteuerverfahren vorgesehen, bei welchem eine Ansaugluft durch einen Kompressor in Druckluft komprimiert wird, von einer Brennkammer zugeführter Brennstoff und die Druckluft gemischt werden, und das resultierende Gemisch verbrannt wird, um ein Brenngas zu erzeugen, und eine Turbine durch das erzeugte Brenngas betrieben wird, um eine Energie zu steuern. Das Verfahren umfasst ein Schwanken einer Ausgabeansprechbarkeit mit Bezug auf eine Lastschwankung der Energie in Verbindung mit einer Schwankung einer Betriebseffizienz der Energie, und ein Korrelieren eines Betriebssteuerparameterwerts zum Steuern eines Betriebs der Energie mit der Schwankung der Betriebseffizienz und der Ansprechbarkeit bei einer vorbestimmten Last.
  • Gemäß dieser Konfiguration kann zugelassen werden, dass der Betriebssteuerparameterwert mit der Schwankung der Betriebseffizienz und der Ansprechbarkeit bei einer vorbestimmten Last korreliert wird. Demgemäß kann, wenn die Betriebseffizienz und die Ansprechbarkeit von Energie korrespondierend zu einer Verwendungsumgebung eingestellt werden, ein Betriebssteuerparameterwert korrespondierend zu der Betriebseffizienz und der Ansprechbarkeit, welche eingestellt sind, eingestellt werden. D. h., für den Fall, dass die Leistung bei dem Betrieb von Energie hervorgehoben ist, kann ein Betriebssteuerparameterwert eingestellt werden, mit welchem die Betriebseffizienz von Energie bei einer vorbestimmten Last zunimmt. Demgemäß kann z. B. ein Betrieb realisiert werden, bei welchem eine Leistung eines kombinierten Gas- und Dampfturbinenprozesses bei dem Teillastbetrieb verbessert wird. Andererseits kann für den Fall, dass die Ansprechbarkeit bei dem Betrieb von Energie hervorgehoben ist, der Betriebssteuerparameterwert eingestellt werden, mit welchem die Ansprechbarkeit von Energie bei einer vorbestimmten Last zunimmt. Demgemäß kann z. B. bei einem Betrieb, bei welchem eine Leistung des kombinierten Gas- und Dampfturbinenprozesses bei dem Teillastbetrieb abnimmt, eine Laststeuerung ausgeführt werden. Außerdem umfassen Beispiele eines Falls, in welchem die Ansprechbarkeit von Energie in Verbindung mit einer Schwankung der Betriebseffizienz von Energie schwankt, einen Fall, in welchem die Betriebseffizienz bei dem Teillastbetrieb auf das Maximum (100%) eingestellt ist, d. h., einen Fall, in welchem die Temperatureinstellsteuerung bei dem Teillastbetrieb ausgeführt wird. In diesem Fall wird, sogar obwohl die Ansprechbarkeit minimal ist (0%), d. h., die Ansprechbarkeit mit Bezug auf die Lastschwankung gering ist, ein Betrieb mit einer guten kombinierten Prozessleistung realisiert.
  • Außerdem umfasst der Kompressor vorzugsweise eine Einlassleitschaufel, die an einer Ansaugseite vorgesehen ist, um zum Einstellen eines Öffnungsgrads in der Lage ist, und der Betriebssteuerparameterwert wird auf Basis eines Öffnungsgrads der Einlassleitschaufel eingestellt.
  • Gemäß dieser Konfiguration kann der Betriebssteuerparameterwert auf Basis des Öffnungsgrads der Einlassleitschaufel eingestellt werden.
  • Außerdem umfasst die Steuervorrichtung vorzugsweise eine Betriebseinheit einschließlich einer Leistungsbetriebseinheit, die zum Einstellen eines Verhältnisses der Betriebseffizienz zu der Betriebseffizienz und der Ansprechbarkeit betrieben wird, und einer Ansprechbarkeitsbetriebseinheit, die zum Einstellen eines Verhältnisses der Ansprechbarkeit zu der Betriebseffizienz und der Ansprechbarkeit betrieben wird, und der Betriebssteuerparameterwert bei einer vorbestimmten Last wird auf Basis des Verhältnisses der Betriebseffizienz und der Ansprechbarkeit, welche durch die Betriebseinheit eingestellt sind, eingestellt.
  • Gemäß dieser Konfiguration können die Betriebseffizienz und die Ansprechbarkeit von Energie auf geeignete Werte eingestellt werden, indem die Betriebseinheit betrieben wird, und ein Betriebssteuerparameterwert wird korrespondierend zu der eingestellten Betriebseffizienz und der eingestellten Ansprechbarkeit eingestellt. Demgemäß kann der Betriebssteuerparameterwert korrespondierend zu der Betriebseffizienz und der Ansprechbarkeit von Energie einfach eingestellt werden, indem lediglich die Betriebseinheit betrieben wird, und somit kann eine nutzerfreundliche Konfiguration realisiert werden. Außerdem können die Leistungsbetriebseinheit und die Ansprechbarkeitsbetriebseinheit integral miteinander vorgesehen sein, oder können als individuelle Komponenten vorgesehen sein.
  • Außerdem umfasst der Betriebssteuerparameterwert vorzugsweise einen Leistungsparameterwert, der ein Parameterwert auf der Betriebseffizienzseite ist, und einen Ansprechbarkeitsparameterwert, der ein Parameterwert auf der Ansprechbarkeitsseite ist, und die Energiesteuervorrichtung umfasst außerdem einen Verteiler, der den Leistungsparameterwert und den Ansprechbarkeitsparameterwert auf Basis des Verhältnisses der Betriebseffizienz und der Ansprechbarkeit, welche in der Betriebseinheit eingestellt sind, verteilt.
  • Gemäß dieser Konfiguration kann, da der Leistungsparameterwert und der Ansprechbarkeitsparameterwert durch den Verteiler auf Basis des Verhältnisses der Betriebseffizienz und der Ansprechbarkeit, welche durch die Betriebseinheit eingestellt sind, verteilt werden, der eingestellte Betriebssteuerparameterwert optimiert werden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Gasturbine vorgesehen, umfassend: einen Kompressor, der Ansaugluft in Druckluft komprimiert; eine Brennkammer, die der Druckluft Brennstoff zuführt und das resultierende Gemisch verbrennt, um ein Brenngas zu erzeugen; eine Turbine, die durch das erzeugte Brenngas betrieben wird; und die vorstehend beschriebene Energiesteuervorrichtung.
  • Gemäß dieser Konfiguration können die Betriebseffizienz und die Ansprechbarkeit der Gasturbine korrespondierend zu einer Betriebsumgebung der Gasturbine eingestellt werden, und somit können Universaleigenschaften verbessert werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine schematische Ansicht, die eine Gasturbine eines ersten Ausführungsbeispiels darstellt.
  • 2 ist ein Diagramm, das eine Temperatureinstelllinie darstellt, bei welcher eine Rauchgastemperatur im Ansprechen auf eine Last der Gasturbine schwankt.
  • 3 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Temperatureinstellsteuerung eines ersten Ausführungsbeispiels darstellt.
  • 4 ist eine Ansicht, die ein Beispiel der Temperatureinstellsteuerung eines zweiten Ausführungsbeispiels darstellt.
  • 5 ist eine Ansicht, die ein Beispiel der Temperatureinstellsteuerung eines dritten Ausführungsbeispiels darstellt.
  • 6 ist eine Ansicht, die ein Beispiel der Temperatureinstellsteuerung eines vierten Ausführungsbeispiels darstellt.
  • 7 ist eine Ansicht, die ein Beispiel der Temperatureinstellsteuerung eines fünften Ausführungsbeispiels darstellt.
  • 8 ist eine schematische Ansicht, die eine Gasturbine eines sechsten Ausführungsbeispiels darstellt.
  • 9 ist ein Diagramm, das ein Gasturbinenverhalten darstellt, das korrespondierend zu einer Schwankung einer Systemfrequenz anspricht.
  • 10 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Betriebssteuerparameterwerts darstellt.
  • 11 ist ein Diagramm, das ein Beispiel des Betriebssteuerparameterwerts darstellt.
  • 12 ist ein Diagramm, das ein Beispiel des Betriebssteuerparameterwerts darstellt.
  • 13 ist ein Diagramm, das ein Beispiel des Betriebssteuerparameterwerts darstellt.
  • 14 ist ein Diagramm, das ein Beispiel des Betriebssteuerparameterwerts darstellt.
  • 15 ist ein Diagramm, das ein Beispiel des Betriebssteuerparameterwerts darstellt.
  • 16 ist ein Diagramm, das ein Beispiel des Betriebssteuerparameterwerts darstellt.
  • 17 ist ein Diagramm, das ein Beispiel des Betriebssteuerparameterwerts darstellt.
  • 18 ist eine Ansicht, die eine Betriebseinheit einer Steuervorrichtung darstellt.
  • 19 ist eine Ansicht, die eine Betriebsart-Einstelleinheit der Steuervorrichtung darstellt.
  • 20 ist eine schematische Ansicht, die eine Steuerschaltung darstellt, welche die Betriebsart-Einstelleinheit bildet.
  • 21 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Steuervorrichtung eines siebten Ausführungsbeispiels darstellt.
  • 22 ist ein Konfigurationsdiagramm einer IGV-Steuerflag-Erzeugungseinheit des siebten Ausführungsbeispiels.
  • 23 ist ein Konfigurationsdiagramm einer IGV-Steuereinheit des siebten Ausführungsbeispiels.
  • 24 ist eine Ansicht, die Funktionen von verschiedenen Funktionseinheiten der IGV-Steuereinheit des siebten Ausführungsbeispiels darstellt.
  • 25 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer zeitlichen Schwankung einer Kompressorenergie, einer Turbinenausgabe und einer GT-Ausgabe darstellt, für den Fall, dass eine Einlassleitschaufel schnell geöffnet wird.
  • 26 ist ein Konfigurationsdiagramm eines Abschnitts, welcher eine Temperatureinstellung in einer Temperatursteuereinheit gemäß einem achten Ausführungsbeispiel erzeugt.
  • 27 ist eine Ansicht, die ein Schalten der Temperatureinstellung gemäß dem achten Ausführungsbeispiel darstellt.
  • 28 ist ein Konfigurationsdiagramm einer Schaufelwegtemperatur-Steuereinheit in einer Temperatursteuereinheit gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel.
  • 29 ist ein Konfigurationsdiagramm einer Schaufelwegtemperatur-Steuereinheit in einer Temperatursteuereinheit gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel.
  • 30 ist ein Konfigurationsdiagramm einer IGV-Steuerflag-Erzeugungseinheit gemäß einem elften Ausführungsbeispiel.
  • 31 ist ein Konfigurationsdiagramm einer Brennstoffsteuereinheit gemäß einem zwölften Ausführungsbeispiel.
  • 32 ist ein Diagramm, das eine Temperatureinstelllinie darstellt, bei welcher eine Rauchgastemperatur im Ansprechen auf die Last der Gasturbine schwankt, die in der Steuervorrichtung gemäß einem dreizehnten Ausführungsbeispiel verwendet wird.
  • 33 ist ein Konfigurationsdiagramm einer IGV-Steuereinheit der Steuervorrichtung gemäß einem vierzehnten Ausführungsbeispiel.
  • Beschreibung von Ausführungsbeispielen
  • Nachstehend werden Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen detailliert beschrieben. Außerdem ist die Erfindung auf die Ausführungsbeispiele nicht beschränkt. Außerdem umfassen Bestandteilselemente in den folgenden Ausführungsbeispielen Bestandteilselemente, welche durch den Fachmann leicht ersetzt werden können, oder welche im Wesentlichen dieselben sind. Außerdem können die folgenden Bestandteilselemente in geeigneter Weise kombiniert werden, und für den Fall, dass eine Vielzahl von Ausführungsbeispielen vorliegt, ist eine Kombination von Ausführungsbeispielen auch möglich.
  • Erstes Ausführungsbeispiel
  • 1 ist eine schematische Ansicht, die eine Gasturbine eines ersten Ausführungsbeispiels darstellt. 2 ist ein Diagramm, das eine Temperatureinstelllinie darstellt, bei welcher eine Rauchgastemperatur im Ansprechen auf eine Last der Gasturbine schwankt. 3 ist eine Ansicht, welche die Temperatureinstellsteuerung des ersten Ausführungsbeispiels darstellt.
  • Wie in 1 dargestellt, umfasst eine Gasturbine 1 des ersten Ausführungsbeispiels einen Kompressor 11, eine Brennkammer 12 und eine Turbine 13. Ein Rotor 18 ist an dem zentralen Abschnitt des Kompressors 11, der Brennkammer 12 und der Turbine 13 angeordnet, um durch den zentralen Abschnitt zu verlaufen, und der Kompressor 11 und die Turbine 13 sind in einer integral drehbaren Weise durch den Rotor 18 miteinander verbunden. Die Gasturbine 1 wird durch eine Steuervorrichtung 14 gesteuert. Außerdem ist ein Energiegenerator 15 mit der Gasturbine 1 verbunden, um Strom zu erzeugen.
  • Der Kompressor 11 komprimiert Luft A, die aus einem Luftansauganschluss eingelassen ist, in Druckuft A1. Der Kompressor 11 umfasst eine Einlassleitschaufel (IGV) 22, welche eine Ansaugmenge der Luft A, die aus dem Luftansauganschluss eingelassen wird, einstellt. Ein Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22 wird eingestellt, um die Ansaugmenge der Luft A einzustellen. Insbesondere umfasst die Einlassleitschaufel 22 eine Vielzahl von Schaufelhauptkörpern 22a und eine IGV-Betriebseinheit 22b, die einen Schaufelwinkel der Vielzahl von Schaufelhauptkörpern 22a ändert. Wenn der Schaufelwinkel der Schaufelhauptkörper 22a durch die IGV-Betriebseinheit 22b eingestellt wird, wird der Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22 eingestellt, wodurch die Ansaugmenge der Luft A eingestellt wird. Wenn der Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22 vergrößert wird, nimmt die Ansaugmenge der Luft A zu, und ein Druckverhältnis des Kompressors 11 wird vergrößert. Andererseits, wenn der Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22 verkleinert wird, nimmt die Ansaugmenge der Luft A ab, und das Druckverhältnis des Kompressors 11 wird verkleinert.
  • Die Brennkammer 12 führt der durch den Kompressor 11 komprimierten Druckluft A1 Brennstoff F zu, mischt die Druckluft A1 und den Brennstoff F, und verbrennt das resultierende Gemisch, um ein Brenngas zu erzeugen. Die Turbine 13 wird durch das Brenngas, das durch die Brennkammer 12 erzeugt ist, gedreht.
  • Beide Enden des Rotors 18 in einer Axialrichtung werden durch einen Lagerabschnitt (nicht dargestellt) in einer frei drehbaren Weise gestützt, und der Rotor 18 ist vorgesehen, um um ein Axialzentrum frei zu drehen. Außerdem ist eine Antriebswelle des Energiegenerators 15 mit einem Ende des Rotors 18 an einer Seite des Kompressors 11 (eine Positionsanordnung ist nicht besonders beschränkt) verbunden. Der Energiegenerator 15 ist mit der Turbine 13 koaxial vorgesehen und kann Strom erzeugen, wenn die Turbine 13 dreht.
  • Demgemäß verläuft die aus dem Luftansauganschluss des Kompressors 11 eingelassene Luft A durch das Innere des Kompressors 11 durch die Einlassleitschaufel 22 und wird in Druckluft A1 mit hoher Temperatur und hohem Druck komprimiert. Der Brennstoff F wird der Druckluft A1 aus der Brennkammer 12 zugeführt, die Druckluft A1 und der Brennstoff F werden gemischt, und das resultierende Gemisch wird verbrannt, um ein Brenngas mit hoher Temperatur und hohem Druck zu erzeugen. Außerdem verläuft das durch die Brennkammer 12 erzeugte Brenngas mit hoher Temperatur und hohem Druck durch das Innere der Turbine 13, um die Turbine 13 zu betreiben (zu drehen), wodurch der Rotor 18 drehend angetrieben wird. Gemäß dem drehenden Antreiben wird der Energiegenerator 15, der mit dem Rotor 18 verbunden ist, angetrieben. Demgemäß wird der Energiegenerator 15, der mit dem Rotor 18 verbunden ist, drehend angetrieben, um eine Energieerzeugung durchzuführen. Andererseits wird das Brenngas, welches zum Antreiben der Turbine 13 verwendet wird, an die Luft als ein Rauchgas ausgestoßen.
  • Ein Betrieb der Gasturbine 1 wird durch die Steuervorrichtung 14 gesteuert. Insbesondere steuert die Steuervorrichtung 14 den Betrieb der Gasturbine 1 korrespondierend zu einer Last (Ausgabe des Energiegenerators 15) der Gasturbine 1. Insbesondere führt die Steuervorrichtung 14 einen Teillastbetrieb und einen Volllastbetrieb der Gasturbine 1 durch. Der Volllastbetrieb ist ein Betrieb, bei welchem eine Gasturbinenausgabe eine Nennausgabe wird. Der Teillastbetrieb ist ein Betrieb, bei welchem die Gasturbinenausgabe kleiner als die Nennausgabe wird.
  • Außerdem stellt bei dem Teillastbetrieb und dem Volllastbetrieb die Steuervorrichtung 14 eine Ansaugmenge der Luft A, die in den Kompressor 11 eingelassen wird, eine Brennstoffzufuhrmenge des von der Brennkammer 12 zugeführten Brennstoffs F und dergleichen ein, um eine Temperatureinstellsteuerung auszuführen, sodass eine Turbineneinlasstemperatur der Turbine 13, in welche das Brenngas eingelassen wird, eine im Voraus eingestellte obere Grenztemperatur nicht überschreitet.
  • Die Steuervorrichtung 14 steuert die IGV-Betriebseinheit 22b, welche die Einlassleitschaufel 22 betreibt, um die Menge (Ansaugmenge) an Luft, die in den Kompressor 11 eingelassen wird, einzustellen. Die Steuervorrichtung 14 steuert die IGV-Betriebseinheit 22b, um einen Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22 zu ändern, wodurch die Ansaugmenge der Luft A, die in den Kompressor 11 eingelassen wird, eingestellt wird. Insbesondere führt in dem Volllastbetrieb die Steuervorrichtung 14 eine Steuerung durch, sodass der Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22 ein Nennöffnungsgrad wird. Der Nennöffnungsgrad ist ein Öffnungsgrad, wenn eine Gasturbinenausgabe eine Nennausgabe wird. Außerdem kann die Steuervorrichtung 14 die Steuerung durchführen, sodass der Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22 in einen weit-geöffneten Zustand gelangt, der größer als der Nennöffnungsgrad ist. Hier ist der Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22 durch eine Funktion der Gasturbinenausgabe definiert. Demgemäß stellt die Steuervorrichtung 14 den Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22 auf einen Öffnungsgrad korrespondierend zu der Gasturbinenausgabe ein.
  • Außerdem steuert die Steuervorrichtung 14 ein Brennstoffeinstellventil 35, welches in einer Brennstoffzufuhrleitung 34, die den Brennstoff F der Brennkammer 12 zuführt, vorgesehen ist, um die Zufuhrmenge des Brennstoffs F einzustellen. Die Steuervorrichtung 14 steuert das Brennstoffeinstellventil 35, um die Zufuhrmenge des Brennstoffs F, welcher der Druckluft A1 zugeführt (gesprüht) wird, einzustellen.
  • Außerdem sind ein Druckmesser 51 und ein Rauchgasthermometer 52 mit der Steuervorrichtung 14 verbunden. Der Druckmesser 51 ist in einer Leitung vorgesehen, durch welche die Druckluft A1 aus dem Kompressor 11 zu der Brennkammer 12 zirkuliert, insbesondere im Inneren einer Kammer der Brennkammer 12, um einen Druck (Kammerdruck) der Druckluft A1 zu messen. Das Rauchgasthermometer 52 umfasst ein Schaufelwegthermometer 52a, das an einer stromaufwärtigen Seite in einer Strömungsrichtung eines Rauchgases vorgesehen ist, und ein Abgasabschnittsthermometer 52b, das stromabwärts des Schaufelwegthermometers 52a vorgesehen ist. Das Rauchgasthermometer 52 misst eine Temperatur eines Rauchgases, das aus der Turbine 13 ausgestoßen ist.
  • Außerdem steuert die Steuervorrichtung 14 die Einlassleitschaufel 22, das Brennstoffeinstellventil 35 und dergleichen auf Basis eines Messergebnisses der Messinstrumente 51 und 52 und dergleichen, um eine Laststeuerung auszuführen zum Zulassen, dass ein Betriebssteuerpunkt für eine Betriebssteuerung der Gasturbine 1 schwankt. Außerdem steuert die Steuervorrichtung 14 die Einlassleitschaufel 22, das Brennstoffeinstellventil 35 und dergleichen auf Basis eines Messergebnisses der Messinstrumente 51 und 52 und dergleichen, um eine Temperatureinstellsteuerung auszuführen zum Zulassen, dass der Betriebssteuerpunkt in Übereinstimmung mit der folgenden Temperatureinstelllinie schwankt.
  • Hier werden bei der Temperatureinstellsteuerung eine Nenntemperatur-Einstelllinie T1, eine vorhergehende Einstelllinie T2 und eine Grenztemperatur-Einstelllinie T3 in 2 verwendet. In dem Diagramm von 2 stellt die horizontale Achse eine Gasturbinenlast dar, und die vertikale Achse stellt eine Rauchgastemperatur dar. Außerdem sind die Nenntemperatur-Einstelllinie T1, die vorhergehende Einstelllinie T2 und die Grenztemperatur-Einstelllinie T3 Funktionen, welche durch die Rauchgastemperatur und das Druckverhältnis des Kompressors 11 definiert sind. Demgemäß leitet die Steuervorrichtung 14 das Druckverhältnis des Kompressors 11 auf Basis eines Messergebnisses des Druckmessers 51 ab und leitet eine Rauchgastemperatur (eine Nennrauchgastemperatur, eine vorhergehende Rauchgastemperatur, eine Grenzrauchgastemperatur, welche nachstehend beschrieben werden) aus dem abgeleiteten Druckverhältnis auf Basis der Nenntemperatur-Einstelllinie T1, der vorhergehenden Einstelllinie T2 und der Grenztemperatur-Einstelllinie T3 ab.
  • Wie in 2 dargestellt, sind die Nenntemperatur-Einstelllinie T1, die vorhergehende Einstelllinie T2 und die Grenztemperatur-Einstelllinie T3 durch eine Linie gebildet, bei welcher die Rauchgastemperatur abnimmt, wenn eine Gasturbinenlast (insbesondere ein Druckverhältnis) zunimmt.
  • Nachstehend werden die Nenntemperatur-Einstelllinie T1, die vorhergehende Einstelllinie T2 und die Grenztemperatur-Einstelllinie T3 detailliert beschrieben.
  • Die Nenntemperatur-Einstelllinie T1 wird auf eine Nennrauchgastemperatur korrespondierend zu einer Gasturbinenlast eingestellt, sodass die Leistung der Gasturbine 1 bei einer vorbestimmten Gasturbinenlast eine Nennleistung wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die Nennrauchgastemperatur der Nenntemperatur-Einstelllinie T1 auf eine Rauchgastemperatur eingestellt, bei welcher eine Turbineneinlasstemperatur eine im Voraus eingestellte obere Grenztemperatur nicht überschreitet. Außerdem ist die Nennleistung eine Leistung, bei welcher eine Arbeitseffizienz der Gasturbine 1 optimiert wird, wenn eine vorbestimmte Last auf die Gasturbine 1 aus dem Energiegenerator 15 angewendet wird. Die Nenntemperatur-Einstelllinie T1 ist eine Linie, bei welcher eine durch das Rauchgasthermometer 52 gemessene Rauchgastemperatur (Rauchgasmesstemperatur) die Nennrauchgastemperatur der Nenntemperatur-Einstelllinie T1 während einer Korrektur des Teillastbetriebs oder des Volllastbetriebs wird. D. h., die Steuervorrichtung 14 führt eine Rückkopplungssteuerung (z. B. eine PI-Steuerung) des Betriebs der Gasturbine 1 durch, sodass die Rauchgasmesstemperatur die Nennrauchgastemperatur wird.
  • Hier ist eine IGV-Nennwinkellinie L1, bei welcher die Einlassleitschaufel 22 einen Nennöffnungsgrad aufweist, in 2 dargestellt. Demgemäß ist eine Gasturbinenlast in einem Schnittpunkt, in welchem sich die Nenntemperatur-Einstelllinie T1 und die IGV-Nennwinkellinie L1 schneiden, ein Schnittpunkt (Nennpunkt P), der die Volllast der Gasturbine 1 wird, und eine Gasturbinenausgabe korrespondierend zu der Gasturbinenlast des Nennpunkts P wird auf eine Nennausgabe der Gasturbine 1 eingestellt.
  • Die vorhergehende Einstelllinie T2 ist eine Linie zum Einstellen der Rauchgastemperatur bei einer vorbestimmten Gasturbinenlast auf eine vorhergehende Rauchgastemperatur, die vor der Nennrauchgastemperatur niedriger wird. Demgemäß ist die vorhergehende Rauchgastemperatur bei einer vorbestimmten Gasturbinenlast niedriger als die Nennrauchgastemperatur. Insbesondere ist die vorhergehende Einstelllinie T2 eine Linie zum Vergrößern des Öffnungsgrads der Einlassleitschaufel 22 vor der Nenntemperatur-Einstelllinie T1. Demgemäß steuert die Steuervorrichtung 14 die Einlassleitschaufel 22, wenn zugelassen ist, dass der Betriebssteuerpunkt der Gasturbine 1 in Übereinstimmung mit der vorhergehenden Einstelllinie T2 schwankt, um einen Öffnungsgrad zu erhalten, der größer als der Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22 ist, der auf Basis der Nenntemperatur-Einstelllinie T1 eingestellt ist.
  • Die Grenztemperatur-Einstelllinie T3 ist eine Linie, bei welcher die Rauchgastemperatur bei einer vorbestimmten Gasturbinenlast die Grenzrauchgastemperatur nicht überschreitet. D. h., die Grenzrauchgastemperatur bei einer vorbestimmten Gasturbinenlast wird höher als die Nennrauchgastemperatur und wird auf eine Rauchgastemperatur eingestellt, die zugelassen ist, sogar obwohl die Turbineneinlasstemperatur höher als die obere Grenztemperatur ist (sogar obwohl die Turbineneinlasstemperatur überschritten ist). Demgemäß steuert die Steuervorrichtung 14 den Betrieb der Gasturbine 1, sodass die durch das Rauchgasthermometer 52 gemessene Rauchgastemperatur (Rauchgasmesstemperatur) die Grenzrauchgastemperatur nicht überschreitet. Außerdem ist die Grenztemperatur-Einstelllinie T3 eine Linie, bei welcher die Grenzrauchgastemperatur zu der Nennrauchgastemperatur der Nenntemperatur-Einstelllinie T1 bei dem Volllastbetrieb gleich ist.
  • Außerdem ist eine Rauchgastemperatur-Begrenzungslinie L2, welche ein Begrenzungswert der Rauchgastemperatur wird, in 2 dargestellt. Die Rauchgastemperatur-Begrenzungslinie L2 ist auf eine Temperatur eingestellt, bei welcher ein an einer Abgasseite der Turbine 13 angeordnetes Element eine thermische Last aushalten kann. Die Steuervorrichtung 14 steuert den Betrieb der Gasturbine 1, um die Rauchgastemperatur-Begrenzungslinie L2 nicht zu erreichen.
  • Im Folgenden wird ein Beispiel der Temperatureinstellsteuerung mit Bezug auf 3 beschrieben. Die in 3 dargestellte Temperatureinstellsteuerung ist eine Temperatureinstellsteuerung während einer Lastzunahme, bei welcher die Gasturbinenlast zunimmt. Insbesondere wird in 3 eine Laststeuerung durchgeführt, sodass der Betriebssteuerpunkt der Gasturbine 1 in Übereinstimmung mit der vorhergehenden Einstelllinie T2 schwankt. Außerdem wird mit Bezug auf 3 der Fall beschrieben, in welchem die Temperatureinstellsteuerung durchgeführt wird, um während einer Korrektur des Teillastbetriebs auf der Nenntemperatur-Einstelllinie T1 zu sein, und dann wird die Temperatureinstellsteuerung durchgeführt, um während einer Korrektur des Volllastbetriebs auf der Nenntemperatur-Einstelllinie T1 zu sein.
  • Hier schwankt der Betriebssteuerpunkt der Gasturbine 1 gemäß dem Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22, und der Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22 wird korrespondierend zu der Gasturbinenausgabe eingestellt. Außerdem schwankt die Gasturbinenausgabe gemäß der Zufuhrmenge des Brennstoffs F. Demgemäß stellt die Steuervorrichtung 14 die Zufuhrmenge des Brennstoffs F des Brennstoffeinstellventils 35 gemäß einer Lastschwankung ein, um zuzulassen, dass die Gasturbinenausgabe schwankt, und lässt zu, dass der Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22 im Ansprechen auf die schwankende Gasturbinenausgabe schwankt, um die Ansaugmenge der Luft A einzustellen. Demgemäß wird zugelassen, dass der Betriebssteuerpunkt der Gasturbine 1 schwankt.
  • Insbesondere vergrößert die Steuervorrichtung 14 während der Lastzunahme einen Ventilöffnungsgrad des Brennstoffeinstellventils 35, um die Zufuhrmenge des Brennstoffs F zu erhöhen, wodurch eine Gasturbinenausgabe erhöht wird. Die Steuervorrichtung 14 vergrößert den Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22 korrespondierend zu der Erhöhung der Gasturbinenausgabe, um die Ansaugmenge der Luft A zu erhöhen. Bei der vorhergehenden Einstelllinie T2 wird, wenn die Ansaugmenge der Luft A erhöht wird, ein Druckverhältnis des Kompressors 11 erhöht, und somit wird die vorhergehende Rauchgastemperatur verringert. Demgemäß nähert sich, wenn die Steuervorrichtung 14 die Gasturbinenausgabe erhöht, die Rauchgastemperatur (Rauchgasmesstemperatur), welche niedriger als die vorhergehende Rauchgastemperatur der vorhergehenden Einstelllinie T2 ist, der vorhergehenden Rauchgastemperatur an.
  • Dann führt, wenn die Rauchgasmesstemperatur die vorhergehende Rauchgastemperatur erreicht, die Steuervorrichtung 14 die Temperatureinstellsteuerung durch, damit der Betriebssteuerpunkt der Gasturbine 1 mit der vorhergehenden Einstelllinie T2 übereinstimmt. Außerdem geht, wenn eine vorbestimmte Solllast erreicht wird, bei welcher der Teillastbetrieb durchgeführt wird, der Betriebssteuerpunkt von der vorhergehenden Einstelllinie T2 durch die Steuervorrichtung 14 auf die Nenntemperatur-Einstelllinie T1 über. Wenn insbesondere die vorbestimmte Solllast erreicht wird, führt die Steuervorrichtung 14 eine Steuerung zum Verringern des Öffnungsgrads der Einlassleitschaufel 22 durch, um die Rauchgasmesstemperatur zu erhöhen.
  • Außerdem geht der Betriebssteuerpunkt durch die Steuervorrichtung 14 auf die Nenntemperatur-Einstelllinie T1 über, und somit wird die Leistung der Gasturbine 1 bei dem Teillastbetrieb die Nennleistung. Da zu diesem Zeitpunkt die Grenzrauchgastemperatur der Grenztemperatur-Einstelllinie T3 höher als die Nennrauchgastemperatur der Nenntemperatur-Einstelllinie T1 wird, kann der Betriebssteuerpunkt durch die Steuervorrichtung 14 auf die Nenntemperatur-Einstelllinie T1 übergehen, ohne die Grenztemperatur-Einstelllinie T3 zu begrenzen. Demgemäß kann die Steuervorrichtung 14 den Betrieb der Gasturbine 1 in einem Betriebszustand steuern, in welchem eine Arbeitseffizienz der Gasturbine während des Teillastbetriebs optimiert wird.
  • Bei dem Teillastbetrieb geht für den Fall, dass der Volllastbetrieb durchgeführt wird, indem eine Last von einem Zustand zunimmt, in welchem der Betriebssteuerpunkt auf der Nenntemperatur-Einstelllinie T1 eingestellt ist, der Betriebssteuerpunkt zunächst durch die Steuervorrichtung 14 auf die vorhergehende Einstelllinie T2 über. Insbesondere führt die Steuervorrichtung 14 eine Steuerung zum Vergrößern des Öffnungsgrads der Einlassleitschaufel 22 durch, um die Rauchgasmesstemperatur zu verringern.
  • Wenn der Betriebssteuerpunkt auf die vorhergehende Einstelllinie T2 übergeht, steuert die Steuervorrichtung 14 den Betrieb der Gasturbine 1, um die Gasturbinenausgabe zu erhöhen. Dann geht, wenn der Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22 der Nennöffnungsgrad wird, der Betriebssteuerpunkt von der vorhergehenden Einstelllinie T2 durch die Steuervorrichtung 14 zu der Nenntemperatur-Einstelllinie T1 über. Wenn insbesondere die Einlassleitschaufel 22 auf den Nennöffnungsgrad auf der vorhergehenden Einstelllinie T2 eingestellt ist, vergrößert die Steuervorrichtung 14 den Ventilöffnungsgrad des Brennstoffeinstellventils 35, um die Zufuhrmenge des Brennstoffs F zu erhöhen, wodurch die Gasturbinenausgabe erhöht wird. Außerdem erhöht die Steuervorrichtung 14 die Rauchgasmesstemperatur.
  • Außerdem geht der Betriebssteuerpunkt durch die Steuervorrichtung 14 auf die Nenntemperatur-Einstelllinie T1 über, und somit wird die Leistung der Gasturbine bei dem Volllastbetrieb die Nennleistung, und die Gasturbinenausgabe wird die Nennausgabe. Demgemäß kann die Steuervorrichtung 14 den Betrieb der Gasturbine 1 in einem Betriebszustand steuern, in welchem die Arbeitseffizienz der Gasturbine 1 in dem Volllastbetrieb optimiert wird.
  • Außerdem geht, wie es bei der Lastzunahme der Fall ist, wenn eine Last abnimmt, der Betriebssteuerpunkt der Gasturbine 1 durch die Steuervorrichtung 14 auch auf die vorhergehende Einstelllinie T2 über, damit eine Last abnimmt. Wenn eine Solllast erreicht wird, geht der Betriebssteuerpunkt durch die Steuervorrichtung 14 von der vorhergehenden Einstelllinie T2 auf die Nenntemperatur-Einstelllinie T1 über.
  • Wie vorstehend beschrieben, kann gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zugelassen werden, dass der Betriebssteuerpunkt der Gasturbine 1 auf Basis der Nenntemperatur-Einstelllinie T1, der vorhergehenden Einstelllinie T2 und der Grenztemperatur-Einstelllinie T3 schwankt. Zu diesem Zeitpunkt kann eine hohe Rauchgastemperaturseite als die Grenztemperatur-Einstelllinie T3 eingestellt werden, und eine niedrige Rauchgastemperaturseite kann als die vorhergehende Einstelllinie T2 eingestellt werden, wobei die Nenntemperatur-Einstelllinie T1 dazwischen liegt. Demgemäß kann, sogar für den Fall, dass der Betriebssteuerpunkt auf der Nenntemperatur-Einstelllinie T1 vorliegt und zugelassen ist, dass der Betriebssteuerpunkt aufgrund einer Lastschwankung aus dem Zustand schwankt, zugelassen werden, dass der Betriebssteuerpunkt ohne eine Lastabnahme schwankt, aufgrund eines Festhängens der Rauchgastemperatur auf der Grenztemperatur-Einstelllinie T3. Außerdem kann während einer Lastschwankung der Betriebssteuerpunkt auf die vorhergehende Einstelllinie T2 übergehen, und somit wird die Rauchgastemperatur weniger wahrscheinlich auf der Grenztemperatur-Einstelllinie T3 festhängen. Demzufolge kann leicht zugelassen werden, dass der Betriebssteuerpunkt schwankt. Auf diese Weise kann bei dem Teillastbetrieb, sogar für den Fall, dass der Betriebssteuerpunkt auf der Nenntemperatur-Einstelllinie T1 vorliegt, die Temperatureinstellsteuerung mit Bezug auf die Lastschwankung leicht ausgeführt werden, und der Teillastbetrieb kann bezüglich der Nenntemperatur-Einstelllinie T1 durchgeführt werden. Demgemäß kann die Gasturbine 1 mit der Nennleistung in dem Teillastbetrieb betrieben werden. Außerdem wird in dem ersten Ausführungsbeispiel hinsichtlich des Systems eine Anwendung auf die Gasturbine 1 durchgeführt, die eine Energieerzeugung durchführt, aber eine Anwendung kann auf ein Gasmaschinensystem und dergleichen durchgeführt werden.
  • Zweites Ausführungsbeispiel
  • Im Folgenden wird eine Steuervorrichtung 14 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel mit Bezug auf 4 beschrieben. 4 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Temperatureinstellsteuerung des zweiten Ausführungsbeispiels darstellt. Außerdem wird in dem zweiten Ausführungsbeispiel ein Abschnitt beschrieben, der von dem des ersten Ausführungsbeispiels verschieden ist, und dieselben Bezugszeichen werden für einen Abschnitt verwendet, der dieselbe Konfiguration wie in dem ersten Ausführungsbeispiel aufweist. In dem zweiten Ausführungsbeispiel wird während einer Lastzunahme zugelassen, dass der Betriebssteuerpunkt der Gasturbine 1 auf eine Temperatur schwankt, die niedriger als die vorhergehende Rauchgastemperatur der vorhergehenden Einstelllinie T2 ist. Bei der Temperatureinstellsteuerung des zweiten Ausführungsbeispiels liegt eine Temperatureinstellsteuerung für den Fall vor, dass der Betrag einer Lastschwankung größer im Vergleich zu dem ersten Ausführungsbeispiel ist. Außerdem umfassen Beispiele den Fall, dass der Betrag einer Lastschwankung groß ist, den Fall, dass die Gasturbine einem Schnellaktivierungsbetrieb unterzogen wird, oder den Fall, dass eine Frequenz eines Energiegenerators schwankt.
  • Wie in 4 dargestellt, wie es bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Fall ist, wird in der Steuervorrichtung 14 des zweiten Ausführungsbeispiels die Temperatureinstellsteuerung ausgeführt, indem die Nenntemperatur-Einstelllinie T1, die vorhergehende Einstelllinie T2 und die Grenztemperatur-Einstelllinie T3 verwendet werden. In 4 wird der Fall beschrieben, dass die Temperatureinstellsteuerung durchgeführt wird, um auf der Nenntemperatur-Einstelllinie T1 während einer Korrektur des Teillastbetriebs zu liegen, und dann wird die Temperatureinstellsteuerung durchgeführt, um auf der Nenntemperatur-Einstelllinie T1 während der Korrektur des Volllastbetriebs zu liegen.
  • Während der Lastzunahme vergrößert die Steuervorrichtung 14 den Ventilöffnungsgrad des Brennstoffeinstellventils 35, um die Zufuhrmenge des Brennstoffs F zu erhöhen, wodurch die Gasturbinenausgabe erhöht wird. Die Steuervorrichtung 14 vergrößert den Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22 korrespondierend zu der erhöhten Gasturbinenausgabe, um die Ansaugmenge der Luft A zu erhöhen. Zu diesem Zeitpunkt verwendet die Steuervorrichtung 14 eine Funktion, die auf einen Öffnungsgrad eingestellt ist, der größer als der Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22 ist, welcher gemäß der vorhergehenden Einstelllinie T2 eingestellt ist, und stellt den Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22 auf Basis der Gasturbinenausgabe ein. Demgemäß wird gemäß der Steuervorrichtung 14 ein Öffnungsgrad größer als der Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22 in der vorhergehenden Einstelllinie T2 eingestellt, und somit wird die Ansaugmenge der Luft A, welche in den Kompressor 11 eingelassen wird, im Vergleich zu der vorhergehenden Einstelllinie T2 weiter erhöht. Demgemäß kann die Steuervorrichtung 14 die Ansaugmenge der einzulassenden Luft A erhöhen, und somit kann die Rauchgasmesstemperatur schnell verringert werden. Außerdem verschiebt die Steuervorrichtung 14 den Betriebssteuerpunkt der Gasturbine 1, um der vorhergehenden Einstelllinie T2 zu folgen, in einem Zustand, in welchem die Rauchgasmesstemperatur niedriger als die vorhergehende Rauchgastemperatur der vorhergehenden Einstelllinie T2 wird. Zu diesem Zeitpunkt steuert die Steuervorrichtung 14 den Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22, sodass der Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22 in einen weit-geöffneten Zustand gelangen kann, der größer als der Nennöffnungsgrad ist.
  • Dann geht, wenn eine vorbestimmte Solllast erreicht ist, bei welcher der Teillastbetrieb durchgeführt wird, der Betriebssteuerpunkt der Gasturbine durch die Steuervorrichtung 14 auf die Nenntemperatur-Einstelllinie T1 von einem Zustand niedriger als die vorhergehende Rauchgastemperatur über. Wenn insbesondere eine vorbestimmte Solllast erreicht ist, führt die Steuervorrichtung 14 eine Steuerung zum Verkleinern des Öffnungsgrads der Einlassleitschaufel 22 durch, um die Rauchgasmesstemperatur zu erhöhen. Außerdem geht der Betriebssteuerpunkt durch die Steuervorrichtung 14 auf die Nenntemperatur-Einstelllinie T1 über, und somit wird die Leistung der Gasturbine 1 in dem Teillastbetrieb die Nennleistung.
  • Bei dem Teillastbetrieb geht, für den Fall, dass der Volllastbetrieb durchgeführt wird, indem eine Last von einem Zustand zunimmt, in welchem der Betriebssteuerpunkt auf die Nenntemperatur-Einstelllinie T1 eingestellt ist, der Betriebssteuerpunkt durch die Steuervorrichtung 14 zu einem Zustand niedriger als die vorhergehende Rauchgastemperatur der vorhergehenden Einstelllinie T2 über. Insbesondere führt die Steuervorrichtung 14 eine Steuerung zum Vergrößern des Öffnungsgrads der Einlassleitschaufel 22 durch, um größer als der Öffnungsgrad in der vorhergehenden Einstelllinie T2 zu sein, wodurch die Ansaugmenge der einzulassenden Luft A erhöht wird und die Rauchgasmesstemperatur schnell verringert wird.
  • Wenn der Betriebssteuerpunkt zu einem Zustand niedriger als die vorhergehende Rauchgastemperatur der vorhergehenden Einstelllinie T2 übergeht, steuert die Steuervorrichtung 14 den Betrieb der Gasturbine 1, um die Gasturbinenausgabe zu erhöhen. Dann steuert, wenn der Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22 den Nennöffnungsgrad erreicht, die Steuervorrichtung 14 den Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22, um in einen weit-geöffneten Zustand zu gelangen, der den Nennöffnungsgrad überschreitet, und erhöht die Gasturbinenausgabe, bis der Volllastbetrieb durchgeführt ist.
  • Außerdem geht der Betriebssteuerpunkt durch die Steuervorrichtung 14 zu der Nenntemperatur-Einstelllinie T1 über, und somit wird die Leistung der Gasturbine in dem Volllastbetrieb die Nennleistung, und die Gasturbinenausgabe wird die Nennausgabe. Demgemäß kann die Steuervorrichtung 14 den Betrieb der Gasturbine 1 in einem Betriebszustand steuern, in welchem eine Arbeitseffizienz der Gasturbine 1 in dem Volllastbetrieb optimiert wird.
  • Wie vorstehend beschrieben, wird gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, für den Fall, dass der Betrag einer Lastschwankung groß ist, die Grenzrauchgastemperatur der Grenztemperatur-Einstelllinie T3 gemäß der Lastzunahme schnell verringert. Zu diesem Zeitpunkt wird, sogar wenn der Betriebssteuerpunkt aufgrund der Lastzunahme verschoben ist, für den Fall, dass sich die Rauchgasmesstemperatur langsam verringert, die Rauchgasmesstemperatur auf die Grenzrauchgastemperatur begrenzt, und somit ist es schwierig zuzulassen, dass der Betriebssteuerpunkt schwankt. Demgemäß wird, für den Fall, dass der Betrag einer Lastschwankung während der Lastzunahme groß ist, zugelassen, dass der Betriebssteuerpunkt auf eine Temperatur schwankt, die niedriger als die vorhergehende Rauchgastemperatur der vorhergehenden Einstelllinie T2 ist. Demgemäß wird der Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22 im Vergleich zu der vorhergehenden Einstelllinie T2 vergrößert, um die Ansaugmenge der einzulassenden Luft A zu erhöhen. Demgemäß kann die Rauchgasmesstemperatur schnell verringert werden. Demzufolge ist die Rauchgasmesstemperatur auf die Grenztemperatur-Einstelllinie T3 nicht begrenzt, und es kann zugelassen werden, dass der Betriebssteuerpunkt in geeigneter Weise schwankt.
  • Drittes Ausführungsbeispiel
  • Im Folgenden wird eine Steuervorrichtung 14 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel mit Bezug auf 5 beschrieben. 5 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Temperatureinstellsteuerung des dritten Ausführungsbeispiels darstellt. Außerdem wird in dem dritten Ausführungsbeispiel ein Abschnitt beschrieben, der von dem des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels verschieden ist, und dieselben Bezugszeichen werden für einen Abschnitt verwendet, der dieselbe Konfiguration wie in dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel aufweist. In dem dritten Ausführungsbeispiel wird während der Lastabnahme die Grenztemperatur-Einstelllinie T3 eingestellt, um der Nenntemperatur-Einstelllinie T2 zu folgen.
  • Wie in 5 dargestellt, für den Fall, dass der Betriebssteuerpunkt der Gasturbine 1 auf einem Nennpunkt (Nenntemperatur-Einstelllinie T2 in dem Volllastbetrieb) vorliegt, ändert die Steuervorrichtung 14 während der Lastabnahme die Grenzrauchgastemperatur der Grenztemperatur-Einstelllinie T3, um die Nennrauchgastemperatur der Nenntemperatur-Einstelllinie T2 zu sein. Insbesondere ist der Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22 auf der Grenztemperatur-Einstelllinie T3 eingestellt, um kleiner als der Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22 auf der Nenntemperatur-Einstelllinie T2 zu sein. Demgemäß ändert die Steuervorrichtung 14 den Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22 auf der Grenztemperatur-Einstelllinie T3, um der Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22 auf der Nenntemperatur-Einstelllinie T2 zu sein. In diesem Zustand geht während der Lastabnahme der Betriebssteuerpunkt durch die Steuervorrichtung 14 auf die vorhergehende Einstelllinie T2 über.
  • Außerdem führt die Steuervorrichtung 14 die Grenztemperatur-Einstelllinie T3 nach einem Übergang des Betriebssteuerpunkts zu der vorhergehenden Einstelllinie T2 in einen Originalzustand zurück. D. h., nach einem Übergang des Betriebssteuerpunkts zu der vorhergehenden Einstelllinie T2 ändert die Steuervorrichtung 14 den Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22 in der Grenztemperatur-Einstelllinie T3 auf einen Öffnungsgrad, der kleiner als der Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22 in der Nenntemperatur-Einstelllinie T2 ist.
  • Wie vorstehend beschrieben, wird gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel, für den Fall, dass eine Last in einem Zustand abnimmt, in welchem die Rauchgasmesstemperatur die Nennrauchgastemperatur wird, die Grenztemperatur-Einstelllinie T3 geändert, um die Nenntemperatur-Einstelllinie T2 zu sein. Demgemäß kann der Betrieb der Gasturbine 1 gesteuert werden, sodass die Rauchgasmesstemperatur die Nennrauchgastemperatur nicht überschreitet. Demgemäß kann während der Lastabnahme die Steuervorrichtung 14 unterbinden, dass die Rauchgasmesstemperatur höher als die Nennrauchgastemperatur der Nenntemperatur-Einstelllinie T2 ist.
  • Außerdem wird in dem dritten Ausführungsbeispiel die Lastabnahme von dem Nennpunkt beschrieben, aber es besteht keine Begrenzung auf diese Konfiguration. Sogar wenn eine Lastabnahme in einem Zustand durchgeführt wird, in welchem der Betriebssteuerpunkt auf der Nenntemperatur-Einstelllinie T2 während des Teillastbetriebs vorliegt, kann dieselbe Steuerung wie in dem dritten Ausführungsbeispiel ausgeführt werden.
  • Viertes Ausführungsbeispiel
  • Im Folgenden wird eine Steuervorrichtung 14 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel mit Bezug auf 6 beschrieben. 6 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Temperatureinstellsteuerung des vierten Ausführungsbeispiels darstellt. Außerdem wird in dem vierten Ausführungsbeispiel ein Abschnitt beschrieben, der von dem des ersten bis dritten Ausführungsbeispiels verschieden ist, und dieselben Bezugszeichen werden für einen Abschnitt verwendet, der dieselbe Konfiguration wie in dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel aufweist. In dem vierten Ausführungsbeispiel wird während einer Lastzunahme, für den Fall, dass im Voraus eingestellte Einstellbedingungen erfüllt sind, zugelassen, dass der Betriebssteuerpunkt der Gasturbine 1 über die Grenztemperatur-Einstelllinie T3 hinaus schwankt.
  • Wie in 6 dargestellt, für den Fall, dass der Betriebssteuerpunkt der Gasturbine 1 auf der Nenntemperatur-Einstelllinie T2 vorliegt, verringert die Steuervorrichtung 14, wenn die Lastzunahme durchgeführt wird, die Grenzrauchgastemperatur der Grenztemperatur-Einstelllinie T3 gemäß der Lastzunahme. Andererseits kann die Rauchgasmesstemperatur der Gasturbine 1, bei welcher der Betriebssteuerpunkt gemäß der Lastzunahme schwankt, langsamer verringert werden. Wie in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben, ist die Grenzrauchgastemperatur der Grenztemperatur-Einstelllinie T3 durch eine Funktion eines Druckverhältnisses des Kompressors 11 definiert. Demgemäß wird, wenn das Druckverhältnis durch die Steuervorrichtung 14 auf Basis eines Messergebnisses des Druckmessers 51 abgeleitet wird, die Grenzrauchgastemperatur abgeleitet. Andererseits misst die Steuervorrichtung 14 die Rauchgasmesstemperatur, indem das Rauchgasthermometer 52 verwendet wird. Demgemäß kann eine Ansprechbarkeit der Rauchgasmesstemperatur im Vergleich zu der Grenzrauchgastemperatur verzögert werden. Zu diesem Zeitpunkt wird zur Vermeidung einer Situation, in welcher die Rauchgasmesstemperatur auf die Grenzrauchgastemperatur begrenzt ist und die Schwankung des Betriebssteuerpunkts der Gasturbine 1 reguliert wird, die Steuervorrichtung 14 eine Begrenzung der Rauchgasmesstemperatur durch die Grenzrauchgastemperatur der Grenztemperatur-Einstelllinie T3 für den Fall aufheben, dass die Einstellbedingungen während der Lastzunahme erfüllt sind.
  • Hier werden die Einstellbedingungen beschrieben. Die Einstellbedingungen umfassen zumindest eine Bedingung unter der ersten bis dritten Bedingung. Die erste Bedingung ist eine Bedingung, bei welcher die Rauchgasmesstemperatur nicht mit der Nennrauchgastemperatur der Nenntemperatur-Einstelllinie T1 übereinstimmt, und der Betriebssteuerpunkt zu der vorhergehenden Einstelllinie T2 übergeht. D. h., die erste Bedingung ist eine Bedingung, bei welcher der Betrieb der Gasturbine 1 einer Rückkopplungssteuerung nicht unterzogen wird, die durchgeführt wird, damit die Rauchgasmesstemperatur die Nennrauchgastemperatur der Nenntemperatur-Einstelllinie T1 ist, und es wird zugelassen, dass der Betriebssteuerpunkt der Gasturbine 1 schwankt, damit die Rauchgasmesstemperatur die vorhergehenden Rauchgastemperatur der vorhergehenden Einstelllinie T2 wird.
  • Die zweite Bedingung ist eine Bedingung, bei welcher der Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22 vergrößert wird, damit die Rauchgasmesstemperatur niedriger als die vorhergehende Rauchgastemperatur der vorhergehenden Einstelllinie T2 ist. Die dritte Bedingung ist eine Bedingung, bei welcher das Druckverhältnis des Kompressors 11 größer wird. D. h., die dritte Bedingung ist eine Bedingung, bei welcher die Steuervorrichtung 14 erfasst, dass das Druckverhältnis des Kompressors 11 größer wird, auf Basis eines mit dem Druckmesser 51 gemessenen Messergebnisses.
  • Die Steuervorrichtung 14 bestimmt, ob die Einstellbedingungen während einer Lastzunahme erfüllt sind oder nicht. Für den Fall, dass bestimmt wird, dass die Einstellbedingungen erfüllt sind, hebt die Steuervorrichtung 14 die Begrenzung der Rauchgasmesstemperatur durch die Grenzrauchgastemperatur der Grenztemperatur-Einstelllinie T3 auf, um zuzulassen, dass der Betriebssteuerpunkt der Gasturbine 1 über die Grenztemperatur-Einstelllinie T3 hinaus verschoben wird. Demgemäß kann die Steuervorrichtung 14 die Temperatureinstellsteuerung durchführen, indem zugelassen wird, dass der Betriebssteuerpunkt der Gasturbine 1 schwankt, sodass die Rauchgasmesstemperatur die Grenzrauchgastemperatur der Grenztemperatur-Einstelllinie T3 überschreitet.
  • Wie vorstehend beschrieben, wird gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel für den Fall, dass die Ansprechbarkeit der Rauchgasmesstemperatur im Vergleich zu der Grenzrauchgastemperatur während der Lastzunahme verzögert ist, zugelassen, dass der Betriebssteuerpunkt über die Grenztemperatür-Einstelllinie T3 hinaus unter Einstellbedingungen schwankt. Demgemäß ist die Rauchgasmesstemperatur auf die Grenzrauchgastemperatur nicht beschränkt, und es kann zugelassen werden, dass der Betriebssteuerpunkt in geeigneter Weise schwankt.
  • Außerdem ist in dem vierten Ausführungsbeispiel eine Beschreibung einfach mit Bezug auf das Rauchgasthermometer 52 gemacht worden, aber das Rauchgasthermometer 52 umfasst das Schaufelwegthermometer 52a und das Abgasabschnittsthermometer 52b. Das Ansprechen des Schaufelwegthermometers 52a ist schnell, und das Ansprechen des Abgasabschnittsthermometers 52b ist langsam. Demgemäß ist die Temperatureinstellsteuerung in dem vierten Ausführungsbeispiel für den Fall nützlich, dass die Rauchgasmesstemperatur mit dem Abgasabschnittsthermometer 52b gemessen wird. Außerdem kann für den Fall, dass die Temperatureinstellsteuerung unter Verwendung des Schaufelwegthermometers 52a durchgeführt wird, der Betriebssteuerpunkt der Gasturbine 1 begrenzt sein, um die Grenztemperatur-Einstelllinie T3 nicht zu überschreiten.
  • Fünftes Ausführungsbespiel
  • Im Folgenden wird eine Steuervorrichtung 14 gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel mit Bezug auf 7 beschrieben. 7 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Temperatureinstellsteuerung des fünften Ausführungsbeispiels darstellt. Außerdem wird in dem fünften Ausführungsbeispiel ein Abschnitt beschrieben, der von dem des ersten bis vierten Ausführungsbeispiels verschieden ist, und dieselben Bezugszeichen werden für einen Abschnitt verwendet, der dieselbe Konfiguration wie in dem ersten bis vierten Ausführungsbeispiel aufweist. In dem fünften Ausführungsbeispiel wird, für den Fall, dass im Voraus eingestellte Einstellbedingungen während der Lastzunahme erfüllt sind, die Grenzrauchgastemperatur der Grenztemperatur-Einstelllinie T3 eingestellt, um größer als die Rauchgasmesstemperatur zu sein.
  • Wie in 7 dargestellt, für den Fall, dass der Betriebssteuerpunkt der Gasturbine 1 auf der Nenntemperatur-Einstelllinie T2 vorliegt, wenn die Steuervorrichtung 14 eine Lastzunahme durchführt, wird die Grenzrauchgastemperatur der Grenztemperatur-Einstelllinie T3 gemäß der Lastzunahme verringert. Zu diesem Zeitpunkt kann die Ansprechbarkeit der Rauchgasmesstemperatur im Vergleich zu der Grenzrauchgastemperatur verzögert werden. Demgemäß stellt zur Vermeidung einer Situation, in welcher die Rauchgasmesstemperatur auf die Grenzrauchgastemperatur begrenzt ist und die Schwankung des Betriebssteuerpunkts der Gasturbine 1 reguliert wird, die Steuervorrichtung 14 die Grenzrauchgastemperatur der Grenztemperatur-Einstelllinie T3 höher ein als die Rauchgasmesstemperatur, damit die Rauchgasmesstemperatur auf die Grenzrauchgastemperatur nicht begrenzt ist. Außerdem sind die Einstellbedingungen dieselben wie in dem vierten Ausführungsbeispiel, und somit wird eine Beschreibung derselben weggelassen.
  • Die Steuervorrichtung 14 bestimmt, ob die Einstellbedingungen während der Lastzunahme erfüllt sind oder nicht. Für den Fall, dass bestimmt wird, dass die Einstellbedingungen erfüllt sind, stellt die Steuervorrichtung 14 die Grenzrauchgastemperatur der Grenztemperatur-Einstelllinie T3 ein, um höher als die Rauchgasmesstemperatur zu sein, und verschiebt den Betriebssteuerpunkt der Gasturbine 1, um die Grenztemperatur-Einstelllinie T3 nicht zu erreichen. Demgemäß kann die Steuervorrichtung 14 die Temperatureinstellsteuerung durchführen, indem zugelassen wird, dass der Betriebssteuerpunkt der Gasturbine 1 schwankt, damit die Rauchgasmesstemperatur die Grenzrauchgastemperatur der Grenztemperatur-Einstelllinie T3 nicht erreicht.
  • Wie vorstehend beschrieben, wird gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel, für den Fall, dass die Ansprechbarkeit der Rauchgasmesstemperatur im Vergleich zu der Grenzrauchgastemperatur während der Lastzunahme verzögert ist, die Grenzrauchgastemperatur eingestellt, um höher als die Rauchgasmesstemperatur unter den Einstellbedingungen zu sein. Demgemäß ist die Rauchgasmesstemperatur durch die Grenzrauchgastemperatur nicht begrenzt, und es kann zugelassen werden, dass der Betriebssteuerpunkt in geeigneter Weise schwankt.
  • Sechstes Ausführungsbeispiel
  • Im Folgenden wird eine Gasturbine 110 eines sechsten Ausführungsbeispiels mit Bezug auf 8 bis 20 beschrieben. Außerdem wird in dem sechsten Ausführungsbeispiel ein Abschnitt beschrieben, der von dem des ersten bis fünften Ausführungsbeispiels verschieden ist, und dieselben Bezugszeichen werden für einen Abschnitt verwendet, der dieselbe Konfiguration wie in dem ersten bis fünften Ausführungsbeispiel aufweist.
  • 8 ist eine schematische Ansicht, die eine Gasturbine des sechsten Ausführungsbeispiels darstellt. 9 ist ein Diagramm, das ein Gasturbinenverhalten darstellt, das korrespondierend zu einer Schwankung einer Systemfrequenz anspricht. 10 bis 17 sind Diagramme, die ein Beispiel eines Betriebssteuerparameterwerts darstellen.
  • Wie in dem ersten Ausführungsbeispiel der Fall, umfasst eine Gasturbine 110 des in 8 dargestellten sechsten Ausführungsbeispiels den Kompressor 11, die Brennkammer 12 und die Turbine 13. Außerdem wird eine Beschreibung des Kompressors 11, der Brennkammer 12 und der Turbine 13 weggelassen.
  • In der Gasturbine 110 sind ein Kammerdruckmesser 151, ein Ansaugzustandsdetektor 152, ein Schaufelwegthermometer 153 und ein Rauchgasthermometer 154 vorgesehen. Der Kammerdruckmesser 151 ist in einer Leitung vorgesehen, durch welche Druckluft A1 aus dem Kompressor 11 zu der Brennkammer 12 zirkuliert, insbesondere im Inneren einer Kammer der Brennkammer 12, um einen Druck (Kammerdruck) der Druckluft A1 zu messen. Der Ansaugzustandsdetektor 152 erfasst eine Ansaugtemperatur und einen Ansaugdruck von Luft A, die in den Kompressor 11 eingelassen wird. Das Schaufelwegthermometer 153 ist in einer Leitung vorgesehen, durch welche ein aus der Turbine 13 ausgestoßenes Rauchgas zirkuliert, und misst eine Temperatur eines Rauchgases, das durch eine Schaufel an der finalen Stufe, die an einer stromabwärtigen Seite in einer Strömungsrichtung des Rauchgases der Turbine 13 vorgesehen ist, verläuft. Das Rauchgasthermometer 154 ist stromabwärts des Schaufelwegthermometers 153 vorgesehen, um eine Temperatur des Rauchgases zu messen. Außerdem ist, obwohl in der Zeichnung nicht dargestellt, ein Energiegenerator-Ausgabemesser, der konfiguriert ist, um eine Last der Gasturbine 110 zu erfassen, in der Gasturbine 110 vorgesehen. Außerdem werden durch den Kammerdruckmesser 151, den Ansaugzustandsdetektor 152, das Schaufelwegthermometer 153 und das Rauchgasthermometer 154 gemessene Signale in eine Steuervorrichtung 111 eingegeben.
  • Die Steuervorrichtung 111 steuert die Einlassleitschaufel 22, das Brennstoffeinstellventil 35 und dergleichen auf Basis von Messergebnissen des Kammerdruckmessers 151, des Ansaugzustandsdetektors 152, des Schaufelwegthermometers 153, des Rauchgasthermometers 154 und dergleichen, um einen Betrieb der Gasturbine 110 zu steuern.
  • Wie für das erste Ausführungsbeispiel der Fall, führt die Steuervorrichtung 111 den Teillastbetrieb und den Volllastbetrieb durch, und führt die Temperatureinstellsteuerung aus.
  • Außerdem, wie für das erste Ausführungsbeispiel der Fall, führt die Steuervorrichtung 111 eine Brennstoffsteuerung aus, um die Zufuhrmenge des Brennstoffs F einzustellen.
  • Hier wird ein Beispiel eines Frequenzansprechens durch die Steuervorrichtung 14 beschrieben, wenn eine Last in dem Volllastbetrieb mit Bezug auf 9 schwankt. In dem Volllastbetrieb ist es, wenn ein Systemfrequenzabfall, wie in 9(a) dargestellt, auftritt, für den Fall, dass die Einlassleitschaufel 22 ein Nennöffnungsgradgebiet bereits in einem Hochlastgebiet erreicht, für die Gasturbine 110 erforderlich, die Zufuhrmenge des Brennstoffs F durch die Brennstoffsteuerung ohne eine Schwankung eines IGV-Öffnungsgrads, wie in 9(b) dargestellt, zu erhöhen, um eine in 9(c) dargestellte Wellenausgabe zu erhöhen. Außerdem stellt, für den Fall eines Kombiprozesses, in welchem die Gasturbine 110 mit einer Dampfturbine (nicht dargestellt) kombiniert ist, die Wellenausgabe die Summe einer Gasturbinenausgabe (GT-Ausgabe) und einer Dampfturbinenausgabe (ST-Ausgabe) dar.
  • Zu diesem Zeitpunkt ist, für den Fall, dass die Wellenausgabe eingestellt ist, um ein Anforderungsansprechen von Grid zu erfüllen, wie durch eine durchgezogene Linie in 9(c) angezeigt ist, eine Erhöhung der Dampfturbinenausgabe (ST-Ausgabe), wie in 9(d) dargestellt, verzögert, und somit ist es erforderlich, dass eine durch eine durchgezogene Linie in 9(d) angezeigte Gasturbinenausgabe eingestellt wird. Die Turbineneinlasstemperatur überschreitet eine obere Grenztemperatur (Überschreitungsbegrenzungswert), wie in 9(e) dargestellt, um die durch die durchgezogene Linie in 9(d) angezeigte Gasturbinenausgabe zu erhalten. Außerdem ist das Anforderungsansprechen von Grid eine Ansprechbarkeit einer Wellenausgabe, welche in einem Gridcode erforderlich (definiert) ist. Auf diese Weise kann, für den Fall eines Zulassens des Überschreitens der Turbineneinlasstemperatur, eine Begrenzung für einen Vorrichtungsschutz überschritten werden.
  • Andererseits wird, für den Fall, dass die Turbineneinlasstemperatur eingestellt ist, um die obere Grenztemperatur nicht zu überschreiten (ein Fall, in welchem ein Überschreiten nicht zugelassen ist), wie in 9(e) dargestellt, die Gasturbinenausgabe, wie durch eine gepunktete Linie in 9(d) angezeigt, erhalten, und somit besteht die Möglichkeit, dass das Anforderungsansprechen von Grid in der Wellenausgabe, wie durch eine gepunktete Linie in 9(c) angezeigt, nicht erfüllt sein kann.
  • Hier wird die Ansprechbarkeit der Wellenausgabe einmalig durch das Anforderungsansprechen des Gridcodes bestimmt, und somit ist es, für den Fall, dass das Überschreiten der Turbineneinlasstemperatur zugelassen ist, schwierig, die Temperatureinstellsteuerung auszuführen.
  • Demgemäß wird in der Steuervorrichtung 111 des sechsten Ausführungsbeispiels, für den Fall, dass die Gasturbine 110 der Temperatureinstellsteuerung unterzogen wird, eine vorhergehende IGV-Öffnungssteuerung zum Steuern eines IGV-Öffnungsgrads ausgeführt, sodass der IGV-Öffnungsgrad größer als der Öffnungsgrad in der Temperatureinstellsteuerung wird. Außerdem führt bei der vorhergehenden IGV-Öffnungssteuerung, wenn die Gasturbine 110 der Temperatureinstellsteuerung in dem Volllastbetrieb unterzogen wird, die Steuervorrichtung 111 eine Steuerung durch, um in einen weit-geöffneten Zustand zu gelangen, in welchem der IGV-Öffnungsgrad größer als der Nennöffnungsgrad ist. Außerdem führt, obwohl die vorhergehende IGV-Öffnungssteuerung in anderen Ausführungsbeispielen detailliert beschrieben wird, die Steuervorrichtung 111 die vorhergehende IGV-Öffnungssteuerung aus, um die Turbineneinlasstemperatur zu verringern, indem die Ansaugmenge von in den Kompressor 111 eingelassener Luft im Vergleich zu einem typischen Betriebszustand auf einen großen Betrag eingestellt wird. Demzufolge wird die Rauchgastemperatur der Gasturbine 110 niedriger als die obere Grenztemperatur der Temperatureinstelllinie, und somit kann die Gasturbinenausgabe eingestellt werden.
  • Auf diese Weise weist die Steuervorrichtung 111 des ersten Ausführungsbeispiels eine Konfiguration auf, die in der Lage ist, die vorhergehende IGV-Öffnungssteuerung auszuführen, um die Ansprechbarkeit der Gasturbinenausgabe zu verbessern. Wenn allerdings die vorhergehende IGV-Öffnungssteuerung ausgeführt wird, wird die Turbineneinlasstemperatur verringert, und somit verschlechtert sich die Betriebseffizienz der Gasturbine 110.
  • Demgemäß wird, wenn die Steuervorrichtung 111 die Temperatureinstellsteuerung ausführt, um die Leistung der Gasturbine 110 zu verbessern, die Gasturbine 110 einem Betrieb in Übereinstimmung mit der Temperatureinstelllinie unterzogen, und der Betrieb wird in Übereinstimmung mit der Temperatureinstelllinie begrenzt. Demgemäß ist es schwierig, ein unmittelbares Ansprechen der Gasturbinenausgabe in Übereinstimmung mit der Lastschwankung (insbesondere während der Lastzunahme) zu realisieren. Wenn andererseits die Steuervorrichtung 111 eine Laststeuerung bei einer Rauchgastemperatur ausführt, die niedriger als die obere Grenztemperatur der Temperatureinstelllinie ist, um die Ansprechbarkeit der Gasturbine 110 zu verbessern, ist es schwierig, die Turbineneinlasstemperatur in der Gasturbine 110 zu erhöhen, und somit ist es schwierig, die Betriebseffizienz zu verbessern. Auf diese Weise liegt in der Gasturbine 110 die folgende Austauschbeziehung vor. D. h., wenn die Betriebseffizienz verbessert wird, verschlechtert sich die Ansprechbarkeit, und wenn die Ansprechbarkeit verbessert wird, verschlechtert sich die Betriebseffizienz.
  • Demgemäß weist die Steuervorrichtung 111 des sechsten Ausführungsbeispiels eine Konfiguration auf, die zum Einstellen der Betriebseffizienz und der Ansprechbarkeit der Gasturbine 110 in der Lage ist. Insbesondere umfasst die Steuervorrichtung 111 eine Steuereinheit 161, eine Speichereinheit 162 und eine Betriebseinheit 163.
  • Die Speichereinheit 162 speichert Betriebseinstelldaten 171 zum Einstellen der Betriebseffizienz und der Ansprechbarkeit der Gasturbine 110, und eine Vielzahl von Betriebssteuerparameterwerten 172, die mit den Betriebseinstelldaten 171 korreliert sein können.
  • Wie in 10 dargestellt, sind die Betriebseinstelldaten 171 in einem beliebigen Gasturbinenausgabezustand eine Funktion, bei welcher die Leistung der Gasturbine 110 und der IGV-Öffnungsgrad zueinander korreliert sind. D. h., in 10 stellt die horizontale Achse den IGV-Öffnungsgrad dar, und die vertikale Achse stellt die Leistung der Gasturbine 110 dar. Wie in 10 dargestellt, wenn der IGV-Öffnungsgrad am Kleinsten ist, weist die Gasturbine 110 eine hohe Leistung auf. Wenn der IGV-Öffnungsgrad etwas vergrößert ist, ist die Leistung der Gasturbine 110 am Höchsten. Außerdem verschlechtert sich die Leistung der Gasturbine 110, wenn der IGV-Öffnungsgrad von dem IGV-Öffnungsgrad, bei welchem die Leistung der Gasturbine 110 am Höchsten ist, vergrößert ist. Zu diesem Zeitpunkt ist ein IGV-Öffnungsgrad in der Nähe des IGV-Öffnungsgrads, bei welchem die Leistung der Gasturbine 110 am Höchsten ist, als θ1 eingestellt, und ein IGV-Öffnungsgrad, bei welchem sich die Leistung der Gasturbine 110 verschlechtert, ist als θ2 eingestellt. Außerdem kann die Steuervorrichtung 111 die Leistung der Gasturbine 110 bei dem IGV-Öffnungsgrad θ1 als Leistung von 100% einstellen. Andererseits kann die Steuervorrichtung 111 die Leistung der Gasturbine 110 bei dem IGV-Öffnungsgrad θ2 als Leistung von 0% einstellen. Außerdem ist ein Einstellwert auf die Einstellung, wie etwa 100% und 0%, nicht besonders beschränkt.
  • Hier weisen, wie vorstehend beschrieben, die Leistung und die Betriebseffizienz der Gasturbine 110 eine Austauschbeziehung auf. Demgemäß stellt, wenn die Leistung der Gasturbine 110 auf 100% eingestellt ist, die Steuervorrichtung 111 die Ansprechbarkeit der Gasturbine 110 auf 0% ein. Andererseits, wenn die Leistung der Gasturbine 110 auf 0% eingestellt ist, stellt die Steuervorrichtung 111 die Ansprechbarkeit der Gasturbine 110 auf 100% ein.
  • Wie in 11 bis 17 dargestellt, sind die Vielzahl von Betriebssteuerparameterwerten 172 verschiedene Arten von Parametern, welche eingestellt sind, um die Gasturbine 110 zu betreiben. Jeder der Betriebssteuerparameterwerte 172 ist ein Parameter, der im Ansprechen auf den IGV-Öffnungsgrad oder eine atmosphärische Bedingung (ein Druck, eine Temperatur und Feuchtigkeit) schwankt. Demgemäß wird, wenn der IGV-Öffnungsgrad korrespondierend zu der Leistung der Gasturbine 110 eingestellt ist, der Betriebssteuerparameterwert 172 ein vorbestimmter Parameterwert korrespondierend zu dem eingestellten IGV-Öffnungsgrad. Insbesondere umfassen Beispiele des Betriebssteuerparameterwerts ein PL-Verhältnis (Pilotverhältnis), eine Brennstofftemperatur und dergleichen.
  • Hier wird die Vielzahl von Betriebssteuerparameterwerten 172 während einer Brennstoffeinstellung in der Gasturbine 110 gespeichert. Demgemäß weisen die Vielzahl von Betriebssteuerparameterwerten 172 eine Korrelation auf. Außerdem werden, unter der Vielzahl von Betriebssteuerparameterwerten 172, Betriebssteuerparameterwerte einer atmosphärischen Temperatur und eines atmosphärischen Drucks korrigiert, und andere Betriebssteuerparameterwerte 172 werden mit der korrigierten atmosphärischen Temperatur und dem eingestellten atmosphärischen Druck als Bezugsbetriebssteuerparameterwerte korrigiert. Demgemäß werden die Vielzahl von Betriebssteuerparameterwerten 172 Parameter, welche auf Basis derselben Referenz quantitativ eingestellt werden können.
  • Insbesondere wird, unter der Vielzahl von Betriebssteuerparameterwerten 172, für den Fall eines Betriebssteuerparameterwerts des PL-Verhältnisses in 11, wenn der IGV-Öffnungsgrad vergrößert wird, das PL-Verhältnis in derselben Zeichnung kleiner. Bei einem Betriebssteuerparameterwert einer Brennstoffströmungsrate in 12 wird die Brennstoffströmungsrate erhöht, wenn der IGV-Öffnungsgrad vergrößert wird. Bei einem Betriebssteuerparameterwert einer Sprühmenge in 13 wird die Sprühmenge klein, wenn der IGV-Öffnungsgrad am Kleinsten ist. Wenn der IGV-Öffnungsgrad etwas vergrößert wird, dann wird die Sprühmenge am Kleinsten, und wenn der IGV-Öffnungsgrad vergrößert wird, dann wird die Sprühmenge erhöht. Bei einem Betriebssteuerparameterwert einer Kalorie in 14 bleibt die Kalorie konstant, sogar wenn der IGV-Öffnungsgrad vergrößert wird. Bei einem Betriebssteuerparameterwert einer Brennstofftemperatur in 15 bleibt die Brennstofftemperatur konstant, sogar wenn der IGV-Öffnungsgrad vergrößert wird. Bei einem Betriebssteuerparameterwert einer atmosphärischen Temperatur in 16 wird die atmosphärische Temperatur niedrig, wenn der IGV-Öffnungsgrad am Kleinsten ist. Wenn der IGV-Öffnungsgrad etwas vergrößert wird, dann wird die atmosphärische Temperatur am Höchsten, und wenn der IGV-Öffnungsgrad vergrößert wird, dann wird die atmosphärische Temperatur verringert. Bei einem Betriebssteuerparameterwert eines atmosphärischen Drucks in 17 bleibt der atmosphärische Druck konstant, sogar wenn der IGV-Öffnungsgrad vergrößert wird. Ein Steuersystem wird gebildet, welches einen Leistungswert auf Basis der Betriebsdaten, wie vorstehend beschrieben, berechnet und den Funktionswert einstellen kann.
  • Die Betriebseinheit 163 weist eine Konfiguration auf, die zum Einstellen der Leistung und der Ansprechbarkeit der Gasturbine 110 in der Lage ist. Die Betriebseinheit 163 ist mit der Steuereinheit 161 verbunden und gibt ein Betriebssignal an die Steuereinheit 161 basierend auf der Leistung und der Ansprechbarkeit der Gasturbine 110, welche eingestellt sind, aus. Beispielsweise umfasst, wie in 18(a) dargestellt, die Betriebseinheit 163 einen Betriebsart-Betriebsbalken 174a zum Einstellen einer vorbestimmten Betriebsart basierend auf der Leistung und der Ansprechbarkeit der Gasturbine 110. Der Betriebsart-Betriebsbalken 174a weist eine Konfiguration auf, die zum Einstellen der Leistung und der Ansprechbarkeit der Gasturbine 110 in Verbindung miteinander in der Lage ist, und stellt die Leistung der Gasturbine 110 auf einen Wert von 100% bis 0% ein, und stellt die Ansprechbarkeit der Gasturbine 110 auf einen Wert von 0% bis 100% ein. Außerdem umfasst die Betriebseinheit 163 z. B., wie in 18(b) dargestellt, ein Betriebsart-Einstelleingabeelement 174b zum Einstellen auf eine vorbestimmte Betriebsart basierend auf einem Verhältnis zwischen der Leistung und der Ansprechbarkeit der Gasturbine 110. Das Betriebsart-Einstelleingabeelement 174b weist eine Konfiguration auf, die zum Eingeben eines Verhältnisses der Leistung der Gasturbine 110 und eines Verhältnisses der Ansprechbarkeit der Gasturbine 110 in der Lage ist. Auf diese Weise fungieren der Betriebsart-Betriebsbalken 174a und das Betriebsart-Einstelleingabeelement 174b als eine Leistungsbetriebseinheit, die das Verhältnis der Leistung der Gasturbine 110 einstellt, und fungieren als eine Ansprechbarkeitsbetriebseinheit, die ein Verhältnis der Ansprechbarkeit der Gasturbine 110 einstellt. Wenn die Leistung der Gasturbine 110 nahe an 100% eingestellt ist, wird die Betriebsart eine Leistung-hervorhebende Betriebsart. Andererseits wird, wenn die Ansprechbarkeit der Gasturbine 110 nahe an 100% eingestellt ist, die Betriebsart eine Ansprechbarkeit-hervorhebende Betriebsart. Außerdem kann die Betriebseinheit 163 eine sogenannte Bildschirm-Tastfeld-Betriebsanzeigeeinheit sein, die mit einer Anzeigeeinheit (nicht dargestellt) integral ist, oder kann eine unabhängige Einheit sein, die von der Anzeigeeinheit ohne besondere Beschränkung getrennt ist.
  • Die Steuereinheit 161 stellt die Leistung und die Ansprechbarkeit der Gasturbine 110 auf Basis der Betriebsart ein, die durch die Betriebseinheit 163 eingestellt ist. Insbesondere umfasst die Steuereinheit 161 eine Betriebsart-Einstelleinheit (Verteiler) 175, die ein Einstellen basierend auf der Leistung und der Ansprechbarkeit der Gasturbine 110 durchführt.
  • Wie in 19 dargestellt, wird das Verhältnis der Leistung der Gasturbine 110 hinsichtlich der durch die Betriebseinheit 163 eingestellten Betriebsart in die Betriebsart-Einstelleinheit 175 als ein Betriebsart-Indexwert eingegeben. Außerdem wird der IGV-Öffnungsgrad, welcher ein Wert ist, wenn die Leistung der Gasturbine 110 in den Betriebseinstelldaten 171 bei 100% liegt (die Ansprechbarkeit der Gasturbine 110 liegt bei 0%), in die Betriebsart-Einstelleinheit 175 als ein Leistung-hervorhebende-Betriebsart-Einstellwert (Leistungsparameterwert) eingegeben. Der IGV-Öffnungsgrad, welcher ein Wert ist, wenn die Ansprechbarkeit der Gasturbine 110 in den Betriebseinstelldaten 171 bei 100% liegt (die Leistung der Gasturbine 110 liegt bei 0%), wird in die Betriebsart-Einstelleinheit 175 als ein Ansprechbarkeit-hervorhebende-Betriebsart-Einstellwert (Ansprechbarkeitsparameterwert) eingegeben. Außerdem gibt die Betriebsart-Einstelleinheit 175 den Einstellwert des IGV-Öffnungsgrads aus, welcher auf Basis des Betriebsart-Indexwerts, des Leistung-hervorhebende-Betriebsart-Einstellwerts und des Ansprechbarkeit-hervorhebende-Betriebsart-Einstellwerts, welche eingegeben sind, eingestellt wird.
  • Wie in 20 dargestellt, ist die Betriebsart-Einstelleinheit 175 eine Verteilungsschaltung, die einen ersten Multiplizierer 181, einen zweiten Multiplizierer 182, einen dritten Multiplizierer 183, einen vierten Multiplizierer 184, einen Subtrahierer 185 und einen Addierer 186 umfasst. Außerdem besteht keine besondere Beschränkung auf die Logik, solange mit den Elementen (Logik) eine Verteilung möglich ist.
  • Der Betriebsart-Indexwert und ein numerischer Wert von „0,01”, der ein numerischer Wert zum Zurückgeben eines prozentualen Anteils ist, werden in den ersten Multiplizierer 181 eingegeben. Der erste Multiplizierer 181 multipliziert ein Verhältnis (0% bis 100%) der Leistung der Gasturbine, welches als der Betriebsart-Indexwert eingegeben ist, mit 0,01, und gibt den resultierenden numerischen Wert nach einer Multiplikation an den zweiten Multiplizierer 182 aus.
  • Der Leistung-hervorhebende-Betriebsart-Einstellwert und der von dem ersten Multiplizierer 181 ausgegebene numerische Wert werden in den zweiten Multiplizierer 182 eingegeben. Der zweite Multiplizierer 182 multipliziert den IGV-Öffnungsgrad θ1, welcher als der Leistung-hervorhebende-Betriebsart-Einstellwert eingegeben ist, mit einem numerischen Wert bezogen auf das Verhältnis der Leistung der Gasturbine 110, und gibt den resultierenden numerischen Wert nach einer Multiplikation an den Addierer 186 aus.
  • Wie für den ersten Multiplizierer 181 der Fall, werden der Betriebsart-Indexwert und der numerische Wert von „0,01”, der ein numerischer Wert zum Zurückgeben eines prozentualen Anteils ist, in den dritten Multiplizierer 183 eingegeben. Der dritte Multiplizierer 183 multipliziert das Verhältnis (0% bis 100%) der Leistung der Gasturbine, welches als der Betriebsart-Indexwert eingegeben ist, mit 0,01, und gibt den resultierenden numerischen Wert nach einer Multiplikation an den Subtrahierer 185 aus.
  • Ein numerischer Wert „1,0”, der ein numerischer Wert zur Umwandlung aus dem Verhältnis der Leistung der Gasturbine in das Verhältnis der Ansprechbarkeit der Gasturbine 110 ist, und der von dem dritten Multiplizierer 183 ausgegebene numerische Wert werden in den Subtrahierer 185 eingegeben. Der Subtrahierer 185 subtrahiert das Verhältnis der Leistung der Gasturbine 110, welches mit 0,01 multipliziert wird, von „1,0”, und gibt einen numerischen Wert nach der Subtraktion an den vierten Multiplizierer 184 aus.
  • Der Ansprechbarkeit-hervorhebende-Betriebsart-Einstellwert und der von dem Subtrahierer 185 ausgegebene numerische Wert werden in den vierten Multiplizierer 184 eingegeben. Der vierte Multiplizierer 184 multipliziert den IGV-Öffnungsgrad θ2, welcher als der Ansprechbarkeit-hervorhebende-Betriebsart-Einstellwert eingegeben ist, mit einem auf das Verhältnis der Ansprechbarkeit der Gasturbine 110 bezogenen numerischen Wert, und gibt den resultierenden numerischen Wert nach einer Multiplikation an den Addierer 186 aus.
  • Der von dem zweiten Multiplizierer 182 ausgegebene numerische Wert und der von dem vierten Multiplizierer 184 ausgegebene numerische Wert werden in den Addierer 186 eingegeben. Der Addierer 186 gibt einen IGV-Öffnungsgrad, welcher durch Addieren des IGV-Öffnungsgrads θ1 basierend auf dem Verhältnis der Leistung der Gasturbine 110 und des IGV-Öffnungsgrads θ2 basierend auf dem Verhältnis der Ansprechbarkeit der Gasturbine 110 erhalten ist, als einen Einstellwert eines IGV-Öffnungsgrads korrespondierend zu einer in der Betriebsart 163 eingestellten vorbestimmten Betriebsart aus.
  • Außerdem stellt, wenn der Einstellwert in der Betriebsart-Einstelleinheit 175 eingestellt ist, die Steuereinheit 161 die Vielzahl von Betriebssteuerparametern 172 auf Basis eines IGV-Öffnungsgrads korrespondierend zu dem Einstellwert ein. Demgemäß führt die Steuereinheit 161 eine Laststeuerung und eine Temperatureinstellsteuerung der Gasturbine 110 basierend auf der Leistung und der Ansprechbarkeit der Gasturbine 110, welche in der Betriebseinheit 163 eingestellt sind, aus.
  • Wie vorstehend beschrieben, kann gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel zugelassen werden, dass der Betriebssteuerparameterwert 172 der Gasturbine 110 zu einer Schwankung der Betriebseffizienz (Leistung) und der Ansprechbarkeit der Gasturbine 110 bei einer vorbestimmten Last korrespondiert. Demgemäß können, da die Betriebseffizienz und die Ansprechbarkeit der Gasturbine 110 korrespondierend zu einer Verwendungsumgebung der Gasturbine 110 eingestellt sind, die Betriebssteuerparameterwerte 172 korrespondierend zu der Betriebseffizienz und der Ansprechbarkeit, welche eingestellt sind, eingestellt werden. D. h., für den Fall, dass die Leistung bei dem Betrieb der Gasturbine 110 hervorgehoben ist, können die Betriebssteuerparameterwerte 172 eingestellt werden, mit welchen die Betriebseffizienz der Gasturbine 110 bei einer vorbestimmten Last verbessert wird. Demgemäß kann z. B. die Temperatureinstellsteuerung der Gasturbine 110 in dem Teillastbetrieb ausgeführt werden. Andererseits können, für den Fall, dass die Ansprechbarkeit bei dem Betrieb der Gasturbine 110 hervorgehoben ist, die Betriebssteuerparameterwerte 172 eingestellt werden, mit welchen die Ansprechbarkeit der Gasturbine 110 bei einer vorbestimmten Last verbessert wird. Demgemäß kann z. B. eine Laststeuerung ausgeführt werden, ohne einen Betrieb in der Umgebung der Temperatureinstellsteuerung der Gasturbine 110 in dem Teillastbetrieb auszuführen.
  • Außerdem können gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel die Betriebssteuerparameterwerte 172 auf Basis des Öffnungsgrads der Einlassleitschaufel 22 eingestellt werden. Demgemäß kann die Betriebsart-Einstelleinheit 175 die Betriebssteuerparameterwerte 172 durch Einstellen des IGV-Öffnungsgrads einstellen.
  • Außerdem können gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel die Betriebseffizienz und die Ansprechbarkeit der Gasturbine 110 eingestellt werden, indem die Betriebseinheit 163 betrieben wird, und die Betriebssteuerparameterwerte 172 können korrespondierend zu der Betriebseffizienz und der Ansprechbarkeit, welche eingestellt sind, eingestellt werden. Demgemäß können die Betriebssteuerparameterwerte 172 korrespondierend zu der Betriebseffizienz und der Ansprechbarkeit der Gasturbine 110 leicht eingestellt werden, indem lediglich die Betriebseinheit 163 betrieben wird, und somit kann eine nutzerfreundliche Konfiguration realisiert werden.
  • Außerdem können gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel der Leistung-hervorhebende-Betriebsart-Einstellwert und der Ansprechbarkeit-hervorhebende-Betriebsart-Einstellwert auf Basis des Verhältnisses der Betriebseffizienz und der Ansprechbarkeit, welche durch die Betriebseinheit 163 eingestellt sind, verteilt werden, indem die Betriebsart-Einstelleinheit 175 verwendet wird, und optimale Betriebssteuerparameterwerte 172 können korrespondierend zu einer Betriebsart eingestellt werden.
  • Außerdem können gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel die Betriebseffizienz und die Ansprechbarkeit der Gasturbine 110 korrespondierend zu der Betriebsumgebung der Gasturbine 110 eingestellt werden, und somit können Universaleigenschaften verbessert werden.
  • Siebtes Ausführungsbeispiel
  • Im Folgenden wird eine Steuervorrichtung 200 gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel mit Bezug auf 21 bis 25 beschrieben. 21 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Steuervorrichtung des siebten Ausführungsbeispiels darstellt. 22 ist ein Konfigurationsdiagramm einer IGV-Steuerflag-Erzeugungseinheit des siebten Ausführungsbeispiels. 23 ist ein Konfigurationsdiagramm einer IGV-Steuereinheit des siebten Ausführungsbeispiels. 24 ist eine Ansicht, die Funktionen von verschiedenen Funktionseinheiten der IGV-Steuereinheit des siebten Ausführungsbeispiels darstellt. 25 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer zeitlichen Schwankung einer Kompressorenergie, einer Turbinenausgabe und einer GT-Ausgabe darstellt, für den Fall, dass eine Einlassleitschaufel schnell geöffnet wird.
  • Außerdem wird in dem siebten Ausführungsbeispiel ein Abschnitt beschrieben, der von dem des sechsten Ausführungsbeispiels verschieden ist, und dieselben Bezugszeichen werden für einen Abschnitt verwendet, der dieselbe Konfiguration wie in dem sechsten Ausführungsbeispiel aufweist. Die Steuervorrichtung 200 des siebten Ausführungsbeispiels führt eine vorhergehende IGV-Öffnungssteuerung der Einlassleitschaufel 22 aus und ist mit der Betriebsart-Einstelleinheit 175 des sechsten Ausführungsbeispiels vorgesehen.
  • Wie in 21 dargestellt, umfasst die Steuervorrichtung 200 des zweiten Ausführungsbeispiels eine Brennstoff-Steuereinheit 202, die eine Brennstoffsteuerung zum Steuern des Brennstoff-Einstellventils 35 durchführt, eine Temperatursteuereinheit 204, die eine Schaufelweg-Temperatursteuerung und eine Rauchgas-Temperatursteuerung durchführt, eine IGV-Steuereinheit 203, die eine IGV-Steuerung der Einlassleitschaufel 22 durchführt, und eine IGV-Steuerflag-Erzeugungseinheit 205, die ein vorhergehendes IGV-Öffnungsflag erzeugt.
  • Wie in 22 dargestellt, für den Fall, dass eine Ausgabe der Gasturbine 110 erhöht wird, macht die IGV-Steuerflag-Erzeugungseinheit 205 das vorhergehende IGV-Öffnungsflag gültig. Beispielsweise für den Fall, dass eine Systemfrequenz gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert α ist und ein Niederfrequenzsignal eingegeben wird, oder ein Ausgabeerhöhungs-Anforderungssignal, das eine Anforderung zum Erhöhen der Ausgabe der Gasturbine 110 macht, eingegeben wird, erzeugt die IGV-Steuerflag-Erzeugungseinheit 205 das vorhergehende IGV-Öffnungsflag, indem das vorhergehende IGV-Öffnungsflag durch ein ODER-Gatter 208 gültig gemacht wird. Außerdem kann, für den Fall, dass ein Gasturbinenausgabe-Grenzwert (Gasturbinenausgabe ≥ αMW oder größer) eingegeben wird, oder ein Gasturbineneinlasstemperatur-Grenzwert (Gasturbineneinlasstemperatur (einschließlich eines geschätzten Werts) ≥ β°C oder größer) eingegeben wird, kann die IGV-Steuerflag-Erzeugungseinheit 205 das vorhergehende IGV-Öffnungsflag erzeugen, indem das vorhergehende IGV-Öffnungsflag durch das ODER-Gatter 208 gültig gemacht wird. Außerdem erhöht, für den Fall, dass die Systemfrequenz gleich oder kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert α ist, die Gasturbine 110 eine Ausgabe, um die Systemfrequenz zu erhöhen.
  • Wie in 23 dargestellt, umfasst die IGV-Steuereinheit 203 einen Multiplizierer 211, eine Tabellenfunktionseinheit (FX1) 212, einen Begrenzer 213, eine Korrekturfunktionseinheit (FX2) 214 und eine Begrenzungsfunktionseinheit (FX3) 215. In der IGV-Steuereinheit 203 wird ein Wert eines GT-Ausgabewerts in den Multiplizierer 211 durch ein Filter 210 eingegeben. Die IGV-Steuereinheit 203 stellt den IGV-Öffnungsgrad gemäß einer in 24(a) dargestellten Funktion korrespondierend zu einer Energiegeneratorausgabe (GT-Ausgabe) ein. Außerdem erzeugt die IGV-Steuereinheit 203 einen GT-Ausgabekorrekturkoeffizienten K2 auf Basis einer Beziehung korrespondierend zu einer in 24(b) dargestellten Kompressoreinlasstemperatur, indem die Korrekturfunktionseinheit (FX2) 214 verwendet wird, und multipliziert die GT-Ausgabe mit dem GT-Ausgabe-Korrekturkoeffizienten K2 unter Verwendung des Multiplizierers 211, um einen GT-Ausgabewert, der sich auf eine Tabellenfunktion bezieht, zu korrigieren. Außerdem erzeugt die IGV-Steuereinheit 203 einen maximalen IGV-Öffnungsgrad (Nennöffnungsgrad) M1 auf Basis einer Beziehung korrespondierend zu der in 24(c) dargestellten Kompressoreinlasstemperatur unter Verwendung der Begrenzungsfunktionseinheit (FX3) 215, und begrenzt den IGV-Öffnungsgrad, welcher durch die Tabellenfunktionseinheit (FX1) 212 erzeugt ist, mit dem Begrenzer 213, damit der maximale IGV-Öffnungsgrad M1 nicht überschritten wird.
  • Außerdem ist die IGV-Steuereinheit 203 mit einer Konfiguration zum Addieren einer Additionsgröße basierend auf dem vorhergehenden IGV-Öffnungsflag mit Bezug auf einen IGV-Öffnungsgradbefehl, der von dem Begrenzer 213 ausgegeben wird, einer Konfiguration zum Begrenzen einer Schwankungsrate des IGV-Öffnungsgrads, und der Betriebsart-Einstelleinheit 175 vorgesehen.
  • Bei der Konfiguration zum Addieren der Additionsgröße, wird durch eine Signalumschalteinheit 219 im Ansprechen auf das vorhergehende IGV-Öffnungsflag zwischen Signalgeneratoren (SG1) 217 und (SG2) 218 umgeschaltet, und eine Addition zu dem IGV-Öffnungsgradbefehl während eines Normalbetriebs wird unter Verwendung eines Addierers 216 durch einen Ratenbegrenzer 220 durchgeführt.
  • Demgemäß wird, für den Fall, dass das vorhergehende IGV-Öffnungsflag gültig wird, der Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22 eingestellt, um im Vergleich zu einem gegenwärtigen Öffnungsgrad weiter vergrößert zu sein. Beispielsweise wird, in einem Zustand, in welchem „0” für den Signalgenerator (SG1) 217 eingestellt ist und ein vorbestimmter Wert auf den Signalgenerator (SG2) 218 eingestellt ist, wenn das vorhergehende IGV-Öffnungsflag gültig wird, der vorbestimmte Wert des Signalgenerators (SG2) 218 zu dem IGV-Öffnungsgradbefehl während eines Normalbetriebs addiert, um den Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22 im Vergleich zu einem typischen Fall weiter zu vergrößern.
  • Hier ist die Betriebsart-Einstelleinheit 175 zwischen dem Ratenbegrenzer 220 und dem Addierer 216 vorgesehen. Die Betriebsart-Einstelleinheit 175 stellt den von dem Ratenbegrenzer 220 ausgegebenen IGV-Öffnungsgrad auf Basis eines Verhältnisses zwischen der Leistung und der Ansprechbarkeit der Gasturbine 110 ein, welche in der Betriebseinheit 163 eingestellt sind. Insbesondere wird der IGV-Öffnungsgrad, welcher von dem Ratenbegrenzer 220 ausgegeben wird, in die Betriebsart-Einstelleinheit 175 als ein Ansprechbarkeit-hervorhebende-Betriebsart-Einstellwert eingegeben. Außerdem wird ein Leistung-hervorhebende-Betriebsart-Einstellwert, bei welchem der IGV-Öffnungsgrad „0” wird, in die Betriebsart-Einstelleinheit 175 eingegeben. Außerdem wird ein Betriebsart-Indexwert, welcher in der Betriebseinheit 163 eingestellt ist, in die Betriebsart-Einstelleinheit 175 eingegeben.
  • Die Betriebsart-Einstelleinheit 175 stellt den zu dem Addierer 216 ausgegebenen IGV-Öffnungsgrad auf Basis der eingegebenen Werte ein. Beispielsweise stellt, für den Fall, dass die Leistung der Gasturbine 110 bei 100% liegt, die Betriebsart-Einstelleinheit 175 das Verhältnis des IGV-Öffnungsgrads, welcher von dem Ratenbegrenzer 220 ausgegeben wird, auf 0% ein, und gibt den IGV-Öffnungsgrad „0”, welcher der Leistung-hervorhebende-Betriebsart-Einstellwert ist, an den Addierer 216 aus. Andererseits stellt, z. B. für den Fall, dass die Ansprechbarkeit der Gasturbine 110 bei 100% liegt, die Betriebsart-Einstelleinheit 175 das Verhältnis des IGV-Öffnungsgrads, welcher aus dem Ratenbegrenzer 220 ausgegeben wird, auf 100% ein, und gibt den IGV-Öffnungsgrad ohne eine Änderung, welcher von dem Ratenbegrenzer 220 ausgegeben wird, an den Addierer 216 aus.
  • Außerdem ist die Konfiguration zum Begrenzen der Schwankungsrate des IGV-Öffnungsgrads eine Konfiguration, bei welcher durch eine Signalumschalteinheit 225 zwischen Signalgeneratoren (SG3) 223 und (SG4) 224 im Ansprechen auf ein Lasttrennungsflag umgeschaltet wird, und dieses wird einem Schwankungsratenbegrenzer 221 zugeführt, um einen Schwankungsratenbegrenzungswert des IGV-Öffnungsgrads zu ändern. Hier wird ein typischer Schwankungsratenbegrenzungswert (z. B. 400 [%/Minute]) bezüglich des Signalgenerators (SG3) 223 eingestellt, und ein Schwankungsratenbegrenzungswert während einer Lasttrennung (z. B. 3000 [%/Minute]) wird bezüglich des Signalgenerators (SG4) 224 eingestellt.
  • Im Folgenden wird eine Betriebssteuerung durch die Steuervorrichtung 200 der Gasturbine 110 gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel beschrieben. Für den Fall, dass die Systemfrequenz gleich oder kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert α wird, in einem Zustand, in welchem die Gasturbine 110 bei einer Teillast betrieben wird, oder für den Fall, dass eine Ausgabeerhöhung der Gasturbine 110 angefordert wird, in einem Zustand, in welchem die Gasturbine 110 bei der Teillast betrieben wird, wird das vorhergehende IGV-Öffnungsflag durch die IGV-Steuerflag-Erzeugungseinheit 205 gültig gemacht. Außerdem kann, für den Fall, dass der Gasturbinenausgabe-Grenzwert (Gasturbinenausgabe ≥ αMW oder größer) eingegeben wird, oder für den Fall, dass ein Gasturbineneinlasstemperatur-Grenzwert (Gasturbineneinlasstemperatur (einschließlich eines geschätzten Werts) ≥ β°C oder größer) eingegeben wird, kann die IGV-Steuerflag-Erzeugungseinheit 205 das vorhergehende IGV-Öffnungsflag erzeugen, indem das vorhergehende IGV-Öffnungsflag durch das ODER-Gatter 208 gültig gemacht wird.
  • In der IGV-Steuereinheit 203 wird der Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22 korrespondierend zu dem Verhältnis der Leistung und der Ansprechbarkeit der Gasturbine 110, welche durch eine Betriebseinheit 63 eingestellt sind, eingestellt. Beispielsweise wird, für den Fall, dass die Ansprechbarkeit der Gasturbine 110 hervorgehoben ist, in der IGV-Steuereinheit 203 der Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22 eingestellt, um im Vergleich zu einem gegenwärtigen Öffnungsgrad vergrößert zu sein, und die Einlassleitschaufel 22 gelangt in einen Zustand, in welchem der Öffnungsgrad im Vergleich zu einem typischen Fall weiter vergrößert ist.
  • Typischerweise ist die Turbineneinlasstemperatur proportional zu einem Brennstoff-Luft-Gemisch (ein Verhältnis der Menge an Brennstoff zu der Menge an Verbrennungsluft). Demgemäß erhöht sich, wenn zugelassen wird, dass der IGV-Öffnungsgrad in einer Richtung schwankt, in welcher die Einlassleitschaufel 22 geöffnet ist, die Ansaugmenge des Kompressors 11, und die Menge an Verbrennungsluft erhöht sich. Demgemäß wird das Brennstoff-Luft-Verhältnis, d. h., die Turbineneinlasstemperatur, verringert. D. h., wenn das vorhergehende IGV-Öffnungsflag gültig wird, und die Ansprechbarkeit der Gasturbine 110 hervorgehoben ist, gelangt die Einlassleitschaufel 22 in einen Zustand, in welchem sie im Vergleich zu einer typischen Einstellung weiter geöffnet ist. Demgemäß wird die Ansaugmenge des Kompressors 11 im Vergleich zu einem typischen Fall erhöht. Demgemäß kann die Gasturbine 110 in einem Zustand betrieben werden, in welchem die Turbineneinlasstemperatur im Vergleich zu einem typischen Fall weiter verringert ist, und somit kann eine Turbinenausgabe aufgrund einer Erhöhung der Luftmenge erhöht werden. Beispielsweise wird der Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22 um 10% bis 20% vergrößert, um die Luftmenge im Vergleich zu der Nennströmungsrate um 5% bis 10% zu erhöhen.
  • Insbesondere wird eine Beziehung „Turbinenausgabe = Turbinendurchlauf-Strömungsrate × Turbinenwärmeabfall × Effizienz” aufgestellt. Demgemäß wird, wenn zugelassen ist, dass der IGV-Öffnungsgrad in einer Richtung schwankt, in welcher die Einlassleitschaufel 22 geöffnet ist, die Ansaugmenge des Kompressors 11 erhöht, und somit wird die Turbinendurchlauf-Strömungsrate auch erhöht. Demgemäß erhöht sich, wenn sich die Turbinendurchlauf-Strömungsrate um einen bestimmten Grad gleich oder größer als der Wärmeabfall aufgrund der Verringerung der Turbineneinlasstemperatur erhöht, die Ausgabe des Energiegenerators 15. Außerdem erhöht sich die Ansaugmenge des Kompressors 11, und somit verringert sich die Turbineneinlasstemperatur. Demgemäß kann der Brennkammer 12 eine relativ hohe Menge an Brennstoff zugeführt werden, und somit kann die Turbinenausgabe durch die Brennstoffzufuhr erhöht werden.
  • Außerdem erhöht sich, wenn die Einlassleitschaufel 22 geöffnet ist, die Ansaugmenge des Kompressors 11, und somit erhöht sich die Energie des Kompressors 11. Demgemäß erhöht sich, wie in einem Beispiel von 25 dargestellt, wenn die Einlassleitschaufel 22 schnell geöffnet wird, die Energie des Kompressors 11 schnell im Vergleich zu einer Erhöhung der Turbinenausgabe. Demzufolge besteht die Möglichkeit, dass sich die GT-Ausgabe (Energiegeneratorausgabe) zeitweise verringern kann. Demgemäß wird in dem Ratenbegrenzer 220 eine Schwankungsrate eingestellt, sodass die Erhöhung der Turbinenausgabe schneller als die Erhöhung der Energie des Kompressors 11 wird. Dementsprechend kann eine zeitweilige Verringerung der GT-Ausgabe gemäß der Erhöhung der Energie des Kompressors 11 aufgrund des Öffnens der Einlassleitschaufel 22 unterbunden werden.
  • Wie vorstehend beschrieben, wird in der Steuervorrichtung 200 der Gasturbine 110 gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel, für den Fall, dass die Systemfrequenz gleich oder kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert α wird, oder eine Ausgabeerhöhung der Gasturbine 110 angefordert ist, das vorhergehende IGV-Öffnungsflag gültig gemacht. Außerdem wird, für den Fall, dass das vorhergehende IGV-Öffnungsflag gültig ist, und die Ansprechbarkeit der Gasturbine 110 hervorgehoben ist, der Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22 eingestellt, um im Vergleich zu einem gegenwärtigen Öffnungsgrad vergrößert zu sein. Demgemäß ist, für den Fall, dass die Ansprechbarkeit der Gasturbine 110 hervorgehoben ist, eine Erhöhung einer Ausgabe ohne Erhöhung der Turbineneinlasstemperatur ungeachtet eines Betriebszustandes der Gasturbine 110 möglich. Außerdem wird, für den Fall, dass die Leistung der Gasturbine 110 hervorgehoben ist, ein Einstellen nicht durchgeführt, um den Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22 zu vergrößern.
  • Außerdem wird in dem siebten Ausführungsbeispiel der IGV-Öffnungsgrad, welcher ein vorbestimmter Wert wird, in dem Signalgenerator (SG2) 218 eingestellt, aber der Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22, welcher zu einer Lastschwankungsrate korrespondiert, kann als der IGV-Öffnungsgrad eingestellt werden, welcher der vorbestimmte Wert wird. Gemäß dieser Konfiguration kann der Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22 eingestellt werden, um in Übereinstimmung mit einer Last vergrößert zu werden, und somit kann eine Übereinstimmung einer Last verbessert werden.
  • Achtes Ausführungsbeispiel
  • Im Folgenden wird eine Steuervorrichtung gemäß einem achten Ausführungsbeispiel mit Bezug auf 26 und 27 beschrieben. 26 ist ein Konfigurationsdiagramm eines Abschnitts, welcher eine Temperatureinstellung erzeugt, einer Temperatursteuereinheit gemäß dem achten Ausführungsbeispiel.
  • 27 ist eine Ansicht, die ein Umschalten der Temperatureinstellung gemäß dem achten Ausführungsbeispiel darstellt.
  • Außerdem wird in dem achten Ausführungsbeispiel ein Abschnitt beschrieben, der von dem des sechsten und siebten Ausführungsbeispiels verschieden ist, und dieselben Bezugszeichen werden für einen Abschnitt verwendet, der dieselbe Konfiguration wie das sechste und siebte Ausführungsbeispiel aufweist. Die Steuervorrichtung des achten Ausführungsbeispiels führt eine vorhergehende IGV-Öffnungssteuerung der Einlassleitschaufel 22 bei der Temperatureinstellsteuerung aus, und ist mit der Betriebsart-Einstelleinheit 175 des sechsten Ausführungsbeispiels vorgesehen.
  • Die Steuervorrichtung des dritten Ausführungsbeispiels führt eine Lasteinstellung durch, indem eine Öffnungsgradsteuerung des Brennstoffeinstellventils 35 durch ein Steuersignal von der Brennstoffsteuereinheit 202 durchgeführt wird, und eine Brennstoffsteuerung ausgeführt wird. In der Brennstoffsteuereinheit 202 wird der niedrigste Wert unter einem Schaufelwegtemperatur-Einstellwert BPCSO in der Schaufelweg-Temperatursteuerung, einem Rauchgastemperatur-Einstellwert EXCSO in der Rauchgastemperatursteuerung, einem Regelungs-Einstellwert GVCSO in der Regelungssteuerung und einem Lastgrenz-Einstellwert LDCSO in der Lastgrenzsteuerung als ein letztes Steuersignal mit Bezug auf das Brennstoffeinstellventil 35 verwendet.
  • Bei der Schaufelwegtemperatursteuerung durch die Temperatursteuereinheit 204 wird eine Schaufelwegtemperatur (eine Rauchgastemperatur unmittelbar nach einer letzten Stufe der Turbine 13) gemessen, und die gemessene Temperatur und ein Sollwert basierend auf der Temperatureinstellung werden miteinander verglichen, und der Schaufelwegtemperatur-Einstellwert BPCSO wird durch eine Proportional-Integral(PI)-Steuerung erzeugt. Außerdem werden bei der Rauchgastemperatursteuerung eine Rauchgastemperatur (eine Rauchgastemperatur in einem Abgaskanal stromabwärts der letzten Stufe der Turbine 13) gemessen, und die gemessene Temperatur und ein Sollwert basierend auf der Temperatureinstellung werden miteinander verglichen, und der Rauchgastemperatur-Einstellwert EXCSO wird durch die Proportional-Integral-(PI)-Steuerung erzeugt.
  • Wie in 26 dargestellt, umfasst der Abschnitt, welcher die Temperatureinstellung EXREF erzeugt, der Temperatursteuereinheit 204 eine Funktionseinheit (FX11) 331, einen Addierer 310, eine Vorhergehendes-Signal-Erzeugungseinheit 300 und die Betriebsart-Einstelleinheit 175.
  • In der Funktionseinheit (FX11) 331 ist eine Funktion, welche eine Beziehung zwischen einem Kammerdruck und der Temperatureinstellung während eines Normalbetriebs darstellt, eingestellt. D. h., während des Normalbetriebs, in welchem ein IGV-Öffnungsgrad-Befehlswert der Einlassleitschaufel 22 z. B. 0[°] oder größer ist, wird die Temperatureinstellung EXREF basierend auf der Funktionseinheit (FX11) 331 erzeugt.
  • Außerdem umfasst die Vorhergehendes-Signal-Erzeugungseinheit 300 primäre Verzögerungsfilter 302 und 303, einen Subtrahierer 304, eine Funktionseinheit (FX16) 305, eine Funktionseinheit (FX15) 301, einen Multiplizierer 306 und einen Ratenbegrenzer 307. Die primären Verzögerungsfilter 302 und 303 können einzeln (z. B. nur 302), oder zu dritt vorgesehen sein. Der Subtrahierer 304 und die primären Verzögerungsfilter 302 und 303 sind konfiguriert, um eine Schwankungsrate zu berechnen, und es liegt keine Begrenzung auf dieser Konfiguration vor, solange die Schwankungsrate erfasst werden kann.
  • In der Vorhergehendes-Signal-Erzeugungseinheit 300 wird zunächst eine Abweichung zwischen einem durch Verzögern eines IGV-Öffnungsgrad-Befehlswerts mit den primären Verzögerungsfiltern 302 und 303 erhaltenen Signal und einem nicht verzögerten Signal durch den Subtrahierer 304 erhalten, und diese Abweichung wird als eine Schwankungsrate (Pseudodifferenzwert) des IGV-Öffnungsgrad-Befehlswerts erhalten. Außerdem wird in der Funktionseinheit (FX16) 305 eine Korrekturgröße (vorhergehendes Signal) mit Bezug auf die Temperatureinstellung EXREF korrespondierend zu dem Betrag (Pseudodifferenzwert) der Schwankungsrate des IGV-Öffnungsgrad-Befehlswerts eingestellt.
  • Außerdem stellt die Funktionseinheit (FX15) 301 einen Betriebsbereich der Vorhergehendes-Signal-Erzeugungseinheit 300 lediglich bezüglich eines Falls eins, in welchem der Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22 in einem vorbestimmten Bereich liegt. Beispielsweise wird eine Funktion, in welcher ein Öffnungsgradbereich des IGV-Öffnungsgrads bei einer Teillast auf „1” gesetzt ist und ein vollständig geöffneter Öffnungsgrad auf „0” gesetzt ist, als die Funktion FX15 verwendet, und „1” oder „0” werden bei der Multiplikation durch den Multiplizierer 306 verwendet. Demgemäß kann eine Korrektur (vorhergehendes Signal) durch die Vorhergehendes-Signal-Erzeugungseinheit 300 gültig gemacht werden, lediglich in einem Zustand, in welchem die Gasturbine 110 bei einer Teillast betrieben wird.
  • Außerdem begrenzt der Ratenbegrenzer 307 eine Korrekturgröße mit Bezug auf die erhaltene Temperatureinstellung EXREF, d. h., eine zeitliche Schwankungsrate eines vorhergehenden Signals. Demgemäß wird eine Korrekturgröße durch den Ratenbegrenzer 307 durch den Addierer 310 durch die Betriebsart-Einstelleinheit 175 addiert, und die Temperatureinstellung EXREF wird erzeugt.
  • Ein zeitlicher Übergang der Temperatureinstellung EXREF zu diesem Zeitpunkt wird durch T1 in 27(a) angezeigt, aber eine tatsächliche Schaufelwegtemperatur oder eine Rauchgastemperatur zeigt eine durch T0 in 27(a) angezeigte langsame Schwankung aufgrund des Auftretens einer Temperaturmessverzögerung. Hier wird in dem achten Ausführungsbeispiel zugelassen, dass der Temperaturübergang der Temperatureinstellung EXREF wie durch T2 in 27(a) angezeigt, gezeigt wird, durch eine Addition einer Korrekturgröße (vorhergehendes Signal) durch die Vorhergehendes-Signal-Erzeugungseinheit 300, wie in 27(b) dargestellt, um die Übereinstimmung der tatsächlichen Schaufelwegtemperatur oder Abgastemperatur relativ schneller zu machen.
  • Hier ist die Betriebsart-Einstelleinheit 175 zwischen dem Ratenbegrenzer 307 und dem Addierer 310 vorgesehen. Die Betriebsart-Einstelleinheit 175 stellt den IGV-Öffnungsgrad, welcher von dem Ratenbegrenzer 307 ausgegeben ist, auf Basis eines Verhältnisses zwischen der Leistung und der Ansprechbarkeit der Gasturbine 110, welche in der Betriebseinheit 163 eingestellt sind, ein. Insbesondere wird der IGV-Öffnungsgrad, welcher von dem Ratenbegrenzer 307 ausgegeben ist, in die Betriebsart-Einstelleinheit 175 als ein Ansprechbarkeit-hervorhebende-Betriebsart-Einstellwert eingegeben. Außerdem wird ein Leistung-hervorhebende-Betriebsart-Einstellwert, bei welchem der IGV-Öffnungsgrad „0” wird, in die Betriebsart-Einstelleinheit 175 eingegeben. Außerdem wird ein Betriebsart-Indexwert, welcher in der Betriebseinheit 163 eingestellt ist, in die Betriebsart-Einstelleinheit 175 eingegeben.
  • Die Betriebsart-Einstelleinheit 175 stellt den IGV-Öffnungsgrad, welcher zu dem Addierer 310 ausgegeben wird, auf Basis dieser Eingaben ein. Beispielsweise für den Fall, dass die Leistung der Gasturbine 110 bei 100% liegt, stellt die Betriebsart-Einstelleinheit 175 das Verhältnis des IGV-Öffnungsgrads, welcher von dem Ratenbegrenzer 307 ausgegeben ist, auf 0% ein, und gibt den IGV-Öffnungsgrad von „0”, welcher der Leistung-hervorhebende-Betriebsart-Einstellwert ist, an den Addierer 310 aus. Andererseits, z. B. für den Fall, dass das Verhältnis der Ansprechbarkeit der Gasturbine 110 bei 100% liegt, stellt die Betriebsart-Einstelleinheit 175 das Verhältnis des IGV-Öffnungsgrads, welcher aus dem Ratenbegrenzer 307 ausgegeben wird, auf 100% ein, und gibt den IGV-Öffnungsgrad ohne eine Änderung, welcher aus dem Ratenbegrenzer 307 ausgegeben wird, an den Addierer 310 aus.
  • Auf diese Weise wird in dem achten Ausführungsbeispiel, für den Fall, dass die Ansprechbarkeit der Gastrubine 110 hervorgehoben ist, da eine Schwankungsrate des Öffnungsgrads der Einlassleitschaufel 22 durch die Vorhergehendes-Signal-Erzeugungseinheit 300 berechnet wird, eine Korrekturgröße korrespondierend zu der Schwankungsrate berechnet, und die Temperatureinstellung EXREF wird korrigiert. Demgemäß wird die Übereinstimmung des Schaufelweg-Temperatureinstellwerts oder des Rauchgas-Temperatureinstellwerts schnell gemacht, und somit kann die Temperatureinstellentlastung vorübergehend schnell gemacht werden, und eine unmittelbare Ansprechbarkeit einer Last kann mit Bezug auf eine Schwankung der Systemfrequenz verbessert werden. Außerdem wird, für den Fall, dass die Leistung der Gasturbine 110 hervorgehoben ist, eine Korrektur des Öffnungsgrads der Einlassleitschaufel 22 durch die Vorhergehendes-Signal-Erzeugungseinheit 300 nicht durchgeführt.
  • Neuntes Ausführungsbeispiel
  • Im Folgenden wird eine Steuervorrichtung gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel mit Bezug auf 28 beschrieben. 28 ist ein Konfigurationsdiagramm einer Schaufelwegtemperatur-Steuereinheit in einer Temperatursteuereinheit gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel. Außerdem wird in dem neunten Ausführungsbeispiel ein Abschnitt beschrieben, der von dem des sechsten bis achten Ausführungsbeispiels verschieden ist, und dieselben Bezugszeichen werden für einen Abschnitt verwendet, der dieselbe Konfiguration wie in dem sechsten bis achten Ausführungsbeispiel aufweist. Die Steuervorrichtung des neunten Ausführungsbeispiels ist mit der Betriebsart-Einstelleinheit 175 des sechsten Ausführungsbeispiels vorgesehen. Außerdem wird mit Bezug auf einen Abschnitt, der die Temperatureinstellung EXREF erzeugt, die Konfiguration gemäß dem achten Ausführungsbeispiel verwendet, und somit wird eine Beschreibung derselben weggelassen. Außerdem ist die Konfiguration der Gasturbine 110 und der IGV-Steuereinheit 203 gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel dieselbe wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel, und somit wird eine Beschreibung jeweiliger Bestandteilselemente weggelassen.
  • In der Steuervorrichtung des vierten Ausführungsbeispiels umfasst die Temperatursteuereinheit 204 eine Schaufelwegtemperatur-Steuereinheit (nicht dargestellt), und die Schaufelwegtemperatur-Steuereinheit umfasst Signalgeneratoren (SG15) 401, (SG16) 403, (SG17) 408, (SG18) 409, (SG19) 411, und (SG20) 412, Signalumschalteinheiten 410 und 413, einen Addierer 402, Subtrahierer 405 und 406, einen Niedrigwertselektor 404, und eine PI-Steuerung 407. Außerdem umfasst die Schaufelwegtemperatur-Steuereinheit eine erste Betriebsart-Einstelleinheit 175a und eine zweite Betriebsart-Einstelleinheit 175b.
  • Ein niedriger Wert zwischen einem Wert, der durch Addieren eines vorbestimmten Werts SG15 zu der Temperatureinstellung EXREF durch den Addierer 402 erhalten ist, und einem vorbestimmten Wert SG16, wird durch den Niedrigwertselektor 404 ausgewählt, und der ausgewählte Wert wird als ein Sollwert BPREF eingestellt. Eine Abweichung zwischen dem Sollwert BPREF und einem Schaufelwegtemperatur-Messwert BPT aus dem Schaufelwegthermometer 153 wird durch den Subtrahierer 405 erhalten, und eine Proportional-Integral-Steuerung basierend auf der Abweichung wird durch die PI-Steuerung 407 durchgeführt, um einen Schaufelwegtemperatur-Einstellwert BPCSO zu erzeugen.
  • Die obere Grenze in der PI-Steuerung 407 wird auf eine Abweichung zwischen der durch den Subtrahierer 405 erhaltenen Abweichung und einem Standby-Wert RCSO eingestellt. Außerdem weist die Schaufelwegtemperatur-Steuereinheit gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel eine Eigenschaft auf, dass für den Fall, in welchem das vorhergehende IGV-Öffnungsflag gültig ist und die Ansprechbarkeit der Gasturbine 110 hervorgehoben ist, ein Betriebssteuerparameter 72 in der PI-Steuerung 407 auf einen im Voraus eingestellten Wert eingestellt ist. Allerdings werden hier ein proportionaler Gewinn und eine Zeitkonstante einer Umschalteinstellung gemäß dem vorhergehenden IGV-Öffnungsflag unterzogen.
  • D. h., der proportionale Gewinn wird durch Umschalten zwischen den Signalgeneratoren (SG17) 408 und (SG18) 409 durch die Signalumschalteinheit 410 korrespondierend zu dem vorhergehenden IGV-Öffnungsflag erzeugt. Hier wird ein proportionaler Gewinn in einer typischen Verwendung bezüglich des Signalgenerators (SG17) 408 eingestellt, und ein proportionaler Gewinn zum Zeitpunkt einer vorhergehenden IGV-Öffnung wird bezüglich des Signalgenerators (SG18) 409 eingestellt.
  • Hier ist die erste Betriebsart-Einstelleinheit 175a zwischen der Signalumschalteinheit 410 und der PI-Steuerung 407 vorgesehen. Die erste Betriebsart-Einstelleinheit 175a stellt einen proportionalen Gewinn, welcher einer von Betriebssteuerparametern ist, die von der Signalumschalteinheit 410 ausgegeben sind, auf Basis des Verhältnisses zwischen der Leistung und der Ansprechbarkeit der Gasturbine 110, welche in der Betriebseinheit 63 eingestellt sind, ein. Insbesondere wird ein proportionaler Gewinn, welcher von der Signalumschalteinheit 410 ausgegeben ist, in die erste Betriebsart-Einstelleinheit 175a als ein Ansprechbarkeit-hervorhebende-Betriebsart-Einstellwert eingegeben. Außerdem wird ein Leistung-hervorhebende-Betriebsart-Einstellwert, bei welchem ein proportionaler Gewinn auf „0” eingestellt ist, in die erste Betriebsart-Einstelleinheit 175a eingegeben. Außerdem wird ein Betriebsart-Indexwert, welcher in der Betriebseinheit 163 eingestellt ist, in die erste Betriebsart-Einstelleinheit 175a eingegeben.
  • Die erste Betriebsart-Einstelleinheit 175a stellt einen proportionalen Gewinn, welcher an die PI-Steuerung 407 ausgegeben wird, auf Basis dieser Eingaben ein. Beispielsweise stellt, für den Fall, dass die Leistung der Gasturbine 110 bei 100% liegt, die erste Betriebsart-Einstelleinheit 175a ein Verhältnis des proportionalen Gewinns, welcher von der Signalumschalteinheit 410 ausgegeben ist, auf 0% ein, und gibt den proportionalen Gewinn von „0”, welcher ein Leistung-hervorhebende-Betriebsart-Einstellwert ist, an die PI-Steuerung 407 aus. Andererseits stellt, beispielsweise für den Fall, dass die Ansprechbarkeit der Gasturbine 110 bei 100% liegt, die erste Betriebsart-Einstelleinheit 175a ein Verhältnis des proportionalen Gewinns, welcher von der Signalumschalteinheit 410 ausgegeben ist, auf 100% ein, und gibt den proportionalen Gewinn ohne eine Änderung, welcher von der Signalumschalteinheit 410 ausgegeben wird, an die PI-Steuerung 407 aus.
  • Außerdem wird eine Zeitkonstante durch Umschalten der Signalgeneratoren (SG19) 411 und (SG20) 412 durch die Signalumschalteinheit 413 gemäß dem vorhergehenden IGV-Öffnungsflag erzeugt. Hier wird eine Zeitkonstante in einer typischen Verwendung bezüglich des Signalgenerators (SG19) 411 eingestellt, und eine Zeitkonstante zum Zeitpunkt einer vorhergehenden IGV-Öffnung wird bezüglich des Signalgenerators (SG20) 412 eingestellt.
  • Hier ist die zweite Betriebsart-Einstelleinheit 175b zwischen der Signalumschalteinheit 413 und der PI-Steuerung 407 vorgesehen. Die zweite Betriebsart-Einstelleinheit 175b stellt eine Zeitkonstante, welche eine von Betriebssteuerparametern ist, die von der Signalumschalteinheit 413 ausgegeben sind, auf Basis eines Verhältnisses zwischen der Leistung und der Ansprechbarkeit der Gasturbine 110, welche in der Betriebseinheit 163 eingestellt sind, ein. Insbesondere wird eine Zeitkonstante, welche von der Signalumschalteinheit 413 ausgegeben wird, in die zweite Betriebsart-Einstelleinheit 175b als ein Ansprechbarkeit-hervorhebende-Betriebsart-Einstellwert eingegeben. Außerdem wird ein Leistung-hervorhebende-Betriebsart-Einstellwert, bei welchem die Zeitkonstante „0” wird, in die zweite Betriebsart-Einstelleinheit 175b eingegeben. Außerdem wird ein Betriebsart-Indexwert, welcher in der Betriebseinheit 163 eingestellt ist, in die zweite Betriebsart-Einstelleinheit 175b eingegeben.
  • Die zweite Betriebsart-Einstelleinheit 175b stellt eine Zeitkonstante, welche zu der PI-Steuerung 407 ausgegeben wird, auf Basis dieser Eingaben ein. Beispielsweise für den Fall, dass die Leistung der Gasturbine 110 bei 100% liegt, stellt die zweite Betriebsart-Einstelleinheit 175b ein Verhältnis der Zeitkonstante, welche von der Signalumschalteinheit 413 ausgegeben wird, auf 0% ein, und gibt eine Zeitkonstante von „0”, welche ein Leistung-hervorhebende-Betriebsart-Einstellwert ist, an die PI-Steuerung 407 aus. Andererseits stellt, beispielsweise für den Fall, dass die Ansprechbarkeit der Gasturbine 110 bei 100% liegt, die zweite Betriebsart-Einstelleinheit 175b das Verhältnis der Zeitkonstante, welche von der Signalumschalteinheit 413 ausgegeben wird, auf 100% ein, und gibt die Zeitkonstante ohne eine Änderung, welche von der Signalumschalteinheit 413 ausgegeben wird, an die PI-Steuerung 407 aus.
  • Außerdem werden der proportionale Gewinn und die Zeitkonstante vorzugsweise auf einen relativ kleinen Wert hinsichtlich der Stabilität eingestellt. Allerdings wird, für den Fall, dass die Systemfrequenz gleich oder kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert α ist, eine Ausgabeerhöhung der Gasturbine 110 angefordert, und die Ansprechbarkeit der Gasturbine 110 wird hervorgehoben, vorzugsweise wird der Übereinstimmung bei einem Notfall eine Priorität gegeben, und der proportionale Gewinn und die Zeitkonstante werden auf einen Wert eingestellt, der im Vergleich zu einer typischen Verwendung größer ist.
  • Auf diese Weise werden in der Schaufelwegtemperatur-Steuereinheit (auch für die Rauchgassteuereinheit) in der Temperatursteuereinheit 204 gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel der Schaufelwegtemperatur-Einstellwert BPCSO der Turbine 13 erzeugt, indem die Proportional-Integral-Steuerung durch die PI-Steuerung 407 auf Basis der Abweichung zwischen dem Sollwert BPREF basierend auf der Temperatureinstellung EXREF und dem gemessenen Schaufelwegtemperatur-Messwert BPT durchgeführt wird. Allerdings, für den Fall, dass das vorhergehende IGV-Öffnungsflag gültig ist und die Ansprechbarkeit der Gasturbine 110 hervorgehoben ist, wird der Betriebssteuerparameter (der proportionale Gewinn und die Zeitkonstante) 172 in der PI-Steuerung 407 auf einen im Voraus eingestellten Wert eingestellt. Demgemäß kann eine Bewegung des Schaufelwegtemperatur-Einstellwerts BPCSO in einer vorhergehenden Weise schneller gemacht werden. Demzufolge kann eine unmittelbare Ansprechbarkeit einer Last mit Bezug auf eine Schwankung der Systemfrequenz oder einer Lastzunahme verbessert werden.
  • Zehntes Ausführungsbeispiel
  • Im Folgenden wird eine Steuervorrichtung gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel mit Bezug auf 29 beschrieben. 29 ist ein Konfigurationsdiagramm einer Schaufelwegtemperatur-Steuereinheit in einer Temperatursteuereinheit gemäß dem zehnten Ausführungsbeispiel. Außerdem wird in dem zehnten Ausführungsbeispiel ein Abschnitt beschrieben, der von dem des sechsten bis neunten Ausführungsbeispiels verschieden ist, und dieselben Bezugszeichen werden für einen Abschnitt verwendet, der dieselbe Konfiguration wie in dem sechsten bis neunten Ausführungsbeispiel aufweist. Die Steuervorrichtung des zehnten Ausführungsbeispiels ist mit der Betriebsart-Einstelleinheit 175 des sechsten Ausführungsbeispiels vorgesehen. Außerdem wird hinsichtlich eines Abschnitts, der die Temperatureinstellung EXREF erzeugt, die Konfiguration gemäß dem achten Ausführungsbeispiel verwendet, und somit wird eine Beschreibung derselben weggelassen. Außerdem ist die Konfiguration der Gasturbine 110 und der IGV-Steuereinheit 203 gemäß dem zehnten Ausführungsbeispiel dieselbe wie in dem siebten Ausführungsbeispiel, und somit wird eine Beschreibung jeweiliger Bestandteilselemente weggelassen.
  • Wie in 29 dargestellt, umfasst die Temperatursteuereinheit 204 gemäß dem zehnten Ausführungsbeispiel eine Schaufelwegtemperatur-Steuereinheit (nicht dargestellt), und die Schaufelwegtemperatur-Steuereinheit umfasst Signalgeneratoren (SG15) 401 und (SG16) 403, Addierer 402 und 510, Subtrahierer 405 und 406, einen Niedrigwertselektor 404, eine PI-Steuerung 407, eine Vorhergehendes-Signal-Erzeugungseinheit 500, und die Betriebsart-Einstelleinheit 175.
  • Ein niedriger Wert zwischen einem Wert, der durch Addieren eines vorbestimmten Werts SG15 zu der Temperatureinstellung EXREF durch den Addierer 402 erhalten ist, und einem vorbestimmten Wert SG16 wird durch den Niedrigwertselektor 404 ausgewählt, und der ausgewählte Wert wird als ein Sollwert BPREF eingestellt. Eine Abweichung zwischen dem Sollwert BPREF, einem Schaufelwegtemperatur-Messwert BPT von dem Schaufelwegthermometer 53 wird durch den Subtrahierer 405 erhalten, und eine Proportional-Integral-Steuerung basierend auf der Abweichung wird durch die PI-Steuerung 407 durchgeführt, um einen Schaufelwegtemperatur-Einstellwert BPCSO zu erzeugen. Außerdem wird die obere Grenze in der PI-Steuerung 407 auf eine Abweichung zwischen der durch den Subtrahierer 405 erhaltenen Abweichung und einem Standby-Wert RCSO eingestellt.
  • Die Schaufelwegtemperatur-Steuereinheit in der Temperatursteuereinheit 204 des zehnten Ausführungsbeispiels weist eine Eigenschaft auf, die mit der Vorhergehendes-Signal-Erzeugungseinheit 500 vorgesehen ist, welche eine Schwankungsrate des Öffnungsgrads der Einlassleitschaufel 22 berechnet, um einen Korrekturbetrag korrespondierend zu der Schwankungsrate zu berechnen, und den Schaufelwegtemperatur-Einstellwert BPCSO korrigiert, der auf Basis der Temperatureinstellung EXREF erzeugt ist.
  • Die Vorhergehendes-Signal-Erzeugungseinheit 500 umfasst primäre Verzögerungsfilter 502 und 503, einen Subtrahierer 504, eine Funktionseinheit (FX18) 505, eine Funktionseinheit (FX17) 501, einen Multiplizierer 506 und einen Ratenbegrenzer 507. Die primären Verzögerungsfilter können einzeln oder zu dritt vorgesehen sein. Der Subtrahierer 504 und die primären Verzögerungsfilter 502 und 503 sind konfiguriert, um eine Schwankungsrate zu berechnen, und es besteht keine Beschränkung auf diese Konfiguration, solange die Schwankungsrate erfasst werden kann.
  • In der Vorhergehendes-Signal-Erzeugungseinheit 500 wird zunächst eine Abweichung zwischen einem Signal, das durch Verzögern eines IGV-Öffnungsgrad-Befehlswerts mit den primären Verzögerungsfiltern 502 und 503 erhalten ist, und einem Signal, das nicht verzögert ist, durch den Subtrahierer 504 erhalten, und diese Abweichung wird als eine Schwankungsrate (Pseudodifferenzwert) des IGV-Öffnungsgrad-Befehlswerts erhalten. Außerdem wird in der Funktionseinheit (FX18) 505 ein Korrekturbetrag (vorhergehendes Signal) mit Bezug auf den Schaufelwegtemperatur-Einstellwert BPCSO korrespondierend zu dem Betrag (Pseudodifferenzwert) der Schwankungsrate des IGV-Öffnungsgrad-Befehlswerts eingestellt.
  • Außerdem stellt die Funktionseinheit (FX17) 501 einen Betriebsbereich der Vorhergehendes-Signal-Erzeugungseinheit 500 lediglich für den Fall ein, dass der Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22 in einem vorbestimmten Bereich liegt. Beispielsweise wird eine Funktion, bei welcher ein Öffnungsgradbereich des IGV-Öffnungsgrads bei einer Teillast auf „1” eingestellt ist, und ein Öffnungsgrad in einem vollständig geöffneten Zustand auf „0” eingestellt ist, als die Funktion FX17 verwendet, und „1” oder „0” werden bei der Multiplikation durch den Multiplizierer 506 verwendet. Demgemäß kann eine Korrektur (vorhergehendes Signal) durch die Vorhergehendes-Signal-Erzeugungseinheit 500 gültig gemacht werden, lediglich in einem Zustand, in welchem die Gasturbine 110 bei einer Teillast betrieben wird.
  • Außerdem begrenzt der Ratenbegrenzer 507 einen Korrekturbetrag mit Bezug auf den Schaufelwegtemperatur-Einstellwert BPCSO, d. h., eine zeitliche Schwankungsrate eines vorhergehenden Signals. Demgemäß wird ein Korrekturbetrag durch den Ratenbegrenzer 507 durch den Addierer 510 addiert, und der Schaufelwegtemperatur-Einstellwert BPCSO wird erzeugt.
  • Hier ist die Betriebsart-Einstelleinheit 175 zwischen dem Ratenbegrenzer 507 und dem Addierer 510 vorgesehen. Die Betriebsart-Einstelleinheit 175 stellt den Korrekturbetrag mit Bezug auf den Schaufelwegtemperatur-Einstellwert BPCSO, welcher von dem Ratenbegrenzer 507 ausgegeben ist, auf Basis eines Verhältnisses zwischen der Leistung und der Ansprechbarkeit der Gasturbine 110 ein, welche in der Betriebseinheit 163 eingestellt sind. Insbesondere wird der Korrekturbetrag, welcher von dem Ratenbegrenzer 507 ausgegeben ist, in die Betriebsart-Einstelleinheit 175 als ein Ansprechbarkeit-hervorhebende-Betriebsart-Einstellwert eingegeben. Außerdem wird ein Leistung-hervorhebende-Betriebsart-Einstellwert, bei welchem der Korrekturbetrag „0” wird, in die Betriebsart-Einstelleinheit 175 eingegeben. Außerdem wird ein Betriebsart-Indexwert, welcher in der Betriebseinheit 163 eingestellt ist, in die Betriebsart-Einstelleinheit 175 eingegeben.
  • Die Betriebsart-Einstelleinheit 175 stellt den Korrekturbetrag, welcher zu dem Addierer 510 ausgegeben wird, auf Basis dieser Eingaben ein. Beispielsweise stellt, für den Fall, dass die Leistung der Gasturbine 110 bei 100% liegt, die Betriebsart-Einstelleinheit 175 ein Verhältnis des Korrekturbetrags, welcher von dem Ratenbegrenzer 507 ausgegeben ist, auf 0% ein, und gibt den Korrekturbetrag von „0”, welcher der Leistung-hervorhebende-Betriebsart-Einstellwert ist, an den Addierer 510 aus. Andererseits stellt, beispielsweise für den Fall, dass die Ansprechbarkeit der Gasturbine 110 bei 100% liegt, die Betriebsart-Einstelleinheit 175 das Verhältnis des Korrekturbetrags, welcher von dem Ratenbegrenzer 507 ausgegeben ist, auf 100% ein, und gibt den Korrekturbetrag ohne eine Änderung, welcher von dem Ratenbegrenzer 507 ausgegeben ist, an den Addierer 510 aus.
  • Auf diese Weise wird in dem zehnten Ausführungsbeispiel für den Fall, dass die Ansprechbarkeit der Gasturbine 110 hervorgehoben ist, eine Schwankungsrate des Öffnungsgrads der Einlassleitschaufel 22 durch die Vorhergehendes-Signal-Erzeugungseinheit 500 berechnet, um einen Korrekturbetrag korrespondierend zu der Schwankungsrate zu berechnen, und eine Korrektur wird durchgeführt, indem der Korrekturbetrag (vorhergehendes Signal) direkt zu dem Schaufelwegtemperatur-Einstellwert BPCSO addiert wird. Demgemäß wird eine Bewegung des Schaufelwegtemperatur-Einstellwerts BPCSO direkt vorgehen, und die Übereinstimmung wird relativ schnell bewerkstelligt. Demgemäß kann eine Temperatureinstellentlastung vorübergehend schnell durchgeführt werden, und eine unmittelbare Ansprechbarkeit einer Last mit Bezug auf eine Schwankung der Systemfrequenz oder eine Lastzunahme kann verbessert werden. Außerdem wird, für den Fall, dass die Leistung der Gasturbine 110 hervorgehoben ist, eine Korrektur des Schaufelwegtemperatur-Einstellwerts BPCSO durch die Vorhergehendes-Signal-Erzeugungseinheit 500 nicht ausgeführt.
  • Elftes Ausführungsbeispiel
  • Im Folgenden wird eine Steuervorrichtung gemäß einem elften Ausführungsbeispiel mit Bezug auf 30 beschrieben. 30 ist ein Konfigurationsdiagramm einer IGV-Steuerflag-Erzeugungseinheit gemäß dem elften Ausführungsbeispiel. Außerdem wird in dem elften Ausführungsbeispiel ein Abschnitt beschrieben, der von dem des sechsten bis zehnten Ausführungsbeispiels verschieden ist, und dieselben Bezugszeichen werden für einen Abschnitt verwendet, der dieselbe Konfiguration wie in dem sechsten bis zehnten Ausführungsbeispiel aufweist. Außerdem ist die Gesamtkonfiguration der Steuervorrichtung der Gasturbine 110 dieselbe wie in dem siebten Ausführungsbeispiel, und somit wird eine Beschreibung von jeweiligen Bestandteilselementen weggelassen.
  • Wie in 30 dargestellt und wie für das siebte Ausführungsbeispiel der Fall, macht eine IGV-Steuerflag-Erzeugungseinheit 205 gemäß dem elften Ausführungsbeispiel ein vorhergehendes IGV-Öffnungsflag gültig, für den Fall, dass die Systemfrequenz gleich oder kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert α ist, oder eine Ausgabeerhöhung der Gasturbine 110 angefordert ist. Die IGV-Steuerflag-Erzeugungseinheit 205 weist eine Konfiguration auf, bei welcher eine AUS-Verzögerung 209 zu einer Ausgabe des ODER-Gatters 208 addiert wird.
  • Das vorhergehende IGV-Öffnungsflag kann mit einer konstanten Verzögerung ungültig gemacht werden, wenn das vorhergehende IGV-Öffnungsflag von „gültig” zu „ungültig” aufgrund der AUS-Verzögerung 209 umgeschaltet wird. Außerdem ist beispielsweise eine Verzögerungszeit aufgrund der AUS-Verzögerung 209 eine annähernd konstante Erhitzzeit, wie beispielsweise von 5 bis 10 Minuten.
  • Hier ist, sogar für den Fall, dass die Systemfrequenz nicht schwankt, in einem kombinierten Gas- und Dampfturbinenprozess (GTCC) eine unmittelbare Ansprechbarkeit (Übereinstimmung) einer Last bei einer hohen Last während einer Lastzunahme aufgrund einer Verzögerung einer Ausgabe (ST-Ausgabe) einer Dampfturbine und der oberen Grenze, welche durch einen Temperatureinstellbetrieb bewirkt wird, der Ausgabe des Energiegenerators 15 während einer Lastzunahme schlecht. Demgemäß wird, wenn die Einlassleitschaufel 22 mit dem vorhergehenden IGV-Öffnungsflag betrieben wird, um mit einem konstanten Betrag geöffnet zu sein, die Übereinstimmung einer Last zunehmen. Allerdings wird eine Bedingung (Ankunft einer gewünschten Last) geschaffen, die Einlassleitschaufel 22 wird betrieben, um unmittelbar geschlossen zu werden, und somit tritt ein Öffnungs- und Schließbetrieb der Einlassleitschaufel 22 häufig auf, und somit ist es erforderlich, ein solches häufiges Auftreten hinsichtlich der Leistung und einer Betriebslaufzeit von Komponenten zu verhindern.
  • Hier wird in dem elften Ausführungsbeispiel die AUS-Verzögerung 209 zu der IGV-Steuerflag-Erzeugungseinheit 205 addiert. Demgemäß wird, sogar nachdem ein Frequenzeinstellsignal oder ein Ausgabeerhöhungsanforderungssignal während der Lastzunahme aus ist, das vorhergehende IGV-Öffnungsflag für eine konstante Dauer weiterhin gültig gehalten. Demgemäß kann ein häufiges Auftreten des Öffnungs- und Schließbetriebs der Einlassleitschaufel 22 hinsichtlich der Leistung und der Betriebsdauer von Komponenten verhindert werden.
  • Zwölftes Ausführungsbeispiel
  • Im Folgenden wird eine Steuervorrichtung gemäß einem zwölften Ausführungsbeispiel mit Bezug auf 31 beschrieben. 31 ist ein Konfigurationsdiagramm einer Brennstoffsteuereinheit gemäß dem zwölften Ausführungsbeispiel. Außerdem wird in dem zwölften Ausführungsbeispiel ein Abschnitt beschrieben, der von dem des sechsten bis elften Ausführungsbeispiels verschieden ist, und dieselben Bezugszeichen werden für einen Abschnitt verwendet, der dieselbe Konfiguration wie in dem sechsten bis elften Ausführungsbeispiel aufweist. Außerdem ist die Gesamtkonfiguration der Steuervorrichtung der Gasturbine 110 dieselbe wie in dem siebten bis elften Ausführungsbeispiel, und somit wird eine Beschreibung von jeweiligen Bestandteilselementen weggelassen.
  • Wie in 31 dargestellt, für den Fall, dass das vorhergehende IGV-Öffnungsflag gültig wird, erhöht die Brennstoffsteuereinheit 202 in der Steuervorrichtung des zwölften Ausführungsbeispiels eine Brennstoffströmungsrate korrespondierend zu dem Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22.
  • Die Brennstoffsteuereinheit 202 umfasst eine CSO-Korrektureinheit 731, die einen von einer Niedrigwert-Auswahleinheit 730 ausgegebenen CSO korrigiert.
  • Beispielsweise werden der Regelungseinstellwert GVCSO, der Lastgrenzeinstellwert LDCSO, der Schaufelwegtemperatur-Einstellwert BPCSO und der Rauchgastemperatur-Einstellwert EXCSO in die Niedrigwert-Auswahleinheit 730 eingegeben, und die Niedrigwert-Auswahleinheit 730 gibt den minimalen CSO unter diesen Einstellwerten aus.
  • Die CSO-Korrektureinheit 731 umfasst einen Signalgenerator (SG1) 217, einen Signalgenerator (SG2) 218, eine Signalumschalteinheit 219, einen Ratenbegrenzer 220, eine Korrekturfunktionseinheit (FX20) 736, einen Addierer 737 und eine Betriebsart-Einstelleinheit 175.
  • Beispielsweise erzeugt der Signalgenerator (SG1) 217 ein erstes Signal von „0”, der Signalgenerator (SG2) 218 erzeugt ein zweites Signal, das einen vorbestimmten Wert darstellt, und die Signalumschalteinheit 219 schaltet zwischen dem Signalgenerator (SG1) 217 und dem Signalgenerator (SG2) 218 korrespondierend dazu um, ob das vorhergehende IGV-Öffnungsflag gültig oder ungültig ist. Der Ratenbegrenzer 220 begrenzt eine zeitliche Schwankungsrate des von der Signalumschalteinheit 219 übertragenen Signals, und die Korrekturfunktionseinheit (FX20) 736 berechnet einen Korrekturwert einer Brennstoffströmungsrate (CSO) korrespondierend zu einer Erhöhung einer Luftströmungsrate, die durch das vorhergehende IGV-Öffnungsflag eingestellt ist. Der Addierer 737 addiert den von der Korrekturfunktionseinheit (FX20) 736 ausgegebenen Korrekturwert zu einem von der Niedrigwert-Auswahleinheit 730 ausgegebenen CSO, und gibt den resultierenden Wert als CSO nach einer Korrektur aus.
  • Gemäß dieser Konfiguration wird, für den Fall, dass das vorhergehende IGV-Öffnungsflag ungültig ist, das erste Signal des Signalgenerators (SG1) 217 durch die Signalumschalteinheit 219 ausgewählt, und der Korrekturwert korrespondierend zu dem ersten Signal wird zu dem von der Niedrigwert-Auswahleinheit 730 ausgegebenen CSO addiert. Zu diesem Zeitpunkt ist das erste Signal auf „0” eingestellt. Demgemäß wird, für den Fall, dass das vorhergehende IGV-Öffnungsflag ungültig ist, der durch die Niedrigwert-Auswahleinheit 730 ausgewählte CSO ohne Änderung als CSO nach einer Korrektur ausgegeben.
  • Andererseits wird, für den Fall, dass das vorhergehende IGV-Öffnungsflag gültig ist, das zweite Signal des Signalgenerators (SG2) 218 durch die Signalumschalteinheit 219 ausgewählt, und ein Korrekturwert korrespondierend zu dem zweiten Signal wird zu dem von der Niedrigwert-Auswahleinheit 730 ausgegebenen CSO addiert. Demgemäß wird, für den Fall, dass das vorhergehende IGV-Öffnungsflag gültig ist, der Korrekturwert zu dem durch die Niedrigwert-Auswahleinheit 730 ausgewählten CSO addiert und als CSO nach einer Korrektur ausgegeben. Demgemäß wird, für den Fall, dass das vorhergehende IGV-Öffnungsflag gültig wird, die der Brennkammer 12 zuzuführende Brennstoffströmungsrate erhöht.
  • Hier ist die Betriebsart-Einstelleinheit 175 zwischen dem Ratenbegrenzer 220 und der Korrekturfunktionseinheit 736 vorgesehen. Die Betriebsart-Einstelleinheit 175 stellt den IGV-Öffnungsgrad, welcher von dem Ratenbegrenzer 220 ausgegeben ist, auf Basis eines Verhältnisses zwischen der Leistung und der Ansprechbarkeit der Gasturbine 110, welche in der Betriebseinheit 163 eingestellt sind, ein. Insbesondere wird der IGV-Öffnungsgrad, welcher von dem Ratenbegrenzer 220 ausgegeben ist, in die Betriebsart-Einstelleinheit 175 als ein Ansprechbarkeit-hervorhebende-Betriebsart-Einstellwert eingegeben. Außerdem wird ein Leistung-hervorhebende-Betriebsart-Einstellwert, bei welchem der IGV-Öffnungsgrad „0” wird, in die Betriebsart-Einstelleinheit 175 eingegeben. Außerdem wird ein Betriebsart-Indexwert, welcher in der Betriebseinheit 163 eingestellt ist, in die Betriebsart-Einstelleinheit 175 eingegeben.
  • Die Betriebsart-Einstelleinheit 175 stellt den IGV-Öffnungsgrad, welcher zu der Korrekturfunktionseinheit 736 ausgegeben ist, auf Basis dieser Eingaben ein. Beispielsweise stellt, für den Fall, dass die Leistung der Gasturbine 110 bei 100% liegt, die Betriebsart-Einstelleinheit 175 das Verhältnis des IGV-Öffnungsgrads, welcher von dem Ratenbegrenzer 220 ausgegeben ist, auf 0% ein, und gibt den IGV-Öffnungsgrad von „0”, welcher der Leistung-hervorhebende Einstellwert ist, an die Korrekturfunktionseinheit 736 aus. Andererseits stellt, beispielsweise für den Fall, dass die Ansprechbarkeit der Gasturbine 110 bei 100% liegt, die Betriebsart-Einstelleinheit 175 das Verhältnis des IGV-Öffnungsgrads, welcher von dem Ratenbegrenzer 220 ausgegeben ist, auf 100% ein, und gibt den IGV-Öffnungsgrad, welcher von dem Ratenbegrenzer 220 ausgegeben ist, an die Korrekturfunktionseinheit 736 ohne eine Änderung aus.
  • Außerdem wird ein Wert, welcher von einem Signalgenerator (SG32) 738 ausgegeben ist, zu einem von dem Addierer 737 ausgegebenen CSO durch einen Addierer 739 addiert, um den Standby-Wert RCSO durch einen Ratenbegrenzer 741 gemäß einer Schwankungsrate (Verringerungsrate), die von einem Signalgenerator (SG33) 740 ausgegeben ist, zu berechnen.
  • Für den Fall, dass eine Last zunimmt, wenn die Einlassleitschaufel 22 nicht vollständig geöffnet ist, falls der Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22 in einen Zustand gelangt, in welchem er im Vergleich zu einem typischen Fall relativ weiter geöffnet ist, um die Lastübereinstimmung zu verbessern, besteht die Befürchtung, das sich die Turbineneinlasstemperatur übermäßig verringert. In der Steuervorrichtung der Gasturbine 110 gemäß dem zwölften Ausführungsbeispiel kann eine Brennstoffströmungsrate korrespondierend zu einer Erhöhung einer Luftströmungsrate aufgrund eines Zustands, in welchem der Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22 relativ geöffnet ist, erhöht werden, und somit kann verhindert werden, dass sich die Turbineneinlasstemperatur übermäßig verringert.
  • Dreizehntes Ausführungsbeispiel
  • Im Folgenden wird eine Steuervorrichtung gemäß einem dreizehnten Ausführungsbeispiel mit Bezug auf 32 beschrieben. 32 ist ein Diagramm, das eine Temperatureinstelllinie darstellt, bei welcher eine Rauchgastemperatur im Ansprechen auf die Last der Gasturbine schwankt, die in der Steuervorrichtung gemäß dem dreizehnten Ausführungsbeispiel verwendet wird. Außerdem wird in dem dreizehnten Ausführungsbeispiel auch ein Abschnitt beschrieben, der von dem des sechsten bis zwölften Ausführungsbeispiels verschieden ist, und dieselben Bezugszeichen werden für einen Abschnitt verwendet, der dieselbe Konfiguration wie in dem sechsten bis zwölften Ausführungsbeispiels aufweist.
  • Wie in 32 dargestellt, führt eine Steuereinheit 161 in der Steuervorrichtung des dreizehnten Ausführungsbeispiels eine Temperatureinstellsteuerung unter Verwendung einer Nenntemperatur-Einstelllinie T1 einer vorhergehenden Einstelllinie T2 und einer Grenztemperatur-Einstelllinie T3, wie in 32 dargestellt, durch. In dem Diagramm von 32 stellt die horizontale Achse eine Gasturbinenlast dar, und die vertikale Achse stellt eine Rauchgastemperatur dar. Außerdem sind die Nenntemperatur-Einstelllinie T1, die vorhergehende Einstelllinie T2 und die Grenztemperatur-Einstelllinie T3 Funktionen, welche durch die Rauchgastemperatur und das Druckverhältnis des Kompressors 11 definiert sind. Demgemäß leitet die Steuereinheit 161 das Druckverhältnis des Kompressors 11 auf Basis eines Messergebnisses des Kammerdruckmessers 151 ab, und leitet eine Rauchgastemperatur (eine Nennrauchgastemperatur, eine vorhergehende Rauchgastemperatur, eine Grenzrauchgastemperatur, welche nachstehend beschrieben werden) aus dem abgeleiteten Druckverhältnis auf Basis der Nenntemperatur-Einstelllinie T1, der vorhergehenden Einstelllinie T2 und der Grenztemperatur-Einstelllinie T3 ab.
  • Wie in 32 dargestellt, sind die Nenntemperatur-Einstelllinie T1, die vorhergehende Einstelllinie T2 und die Grenztemperatur-Einstelllinie T3 Linien, bei welchen sich die Rauchgastemperatur verringert, wenn die Gasturbinenlast (insbesondere ein Druckverhältnis) zunimmt. Nachstehend werden die Nenntemperatur-Einstelllinie T1, die vorhergehende Einstelllinie T2 und die Grenztemperatur-Einstelllinie T3 detailliert beschrieben.
  • Die Nenntemperatur-Einstelllinie T1 wird auf eine Nennrauchgastemperatur korrespondierend zu der Gasturbinenlast eingestellt, sodass die Leistung der Gasturbine 110 bei einer vorbestimmten Gasturbinenlast die Nennleistung wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die Nennrauchgastemperatur der Nenntemperatur-Einstelllinie T1 auf eine Rauchgastemperatur eingestellt, bei welcher die Turbineneinlasstemperatur eine im Voraus eingestellte obere Grenztemperatur nicht überschreitet. Außerdem ist die Nennleistung eine Leistung, bei welcher die Betriebseffizienz der Gasturbine 110 optimiert wird, wenn eine vorbestimmte Last auf die Gasturbine 110 von dem Energiegenerator 15 angewendet wird. Die Nenntemperatur-Einstelllinie T1 ist eine Linie, bei welcher in dem Teillastbetrieb oder einer Korrektur des Volllastbetriebs eine Rauchgastemperatur (Rauchgasmesstemperatur), die durch das Rauchgasthermometer 154 gemessen wird, die Nennrauchgastemperatur der Nenntemperatur-Einstelllinie T1 wird. D. h., die Steuereinheit 161 unterzieht den Betrieb der Gasturbine 110 einer Rückkopplungssteuerung (z. B. eine PI-Steuerung), sodass die Rauchgasmesstemperatur die Nennrauchgastemperatur wird.
  • Hier ist eine IGV-Nennwinkellinie L1, bei welcher die Einlassleitschaufel 22 einen Nennöffnungsgrad aufweist, in 32 dargestellt. Demgemäß ist eine Gasturbinenlast in einem Schnittpunkt, in welchem sich die Nenntemperatur-Einstelllinie T1 und die IGV-Nennwinkellinie L1 schneiden, ein Schnittpunkt (Nennpunkt P), der die Volllast der Gasturbine 110 wird, und eine Gasturbinenausgabe korrespondierend zu der Gasturbinenlast des Nennpunkts P wird auf eine Nennausgabe der Gasturbine 110 eingestellt.
  • Die vorhergehende Einstelllinie T2 ist eine Linie zum Einstellen der Rauchgastemperatur bei einer vorbestimmten Gasturbinenlast auf eine vorhergehende Rauchgastemperatur, die vor der Nennrauchgastemperatur niedriger wird. Demgemäß ist die vorhergehende Rauchgastemperatur bei einer vorbestimmten Gasturbinenlast niedriger als die Nennrauchgastemperatur. Insbesondere ist die vorhergehende Einstelllinie T2 eine Linie zum Vergrößern des Öffnungsgrads der Einlassleitschaufel 22 vor der Nenntemperatur-Einstelllinie T1. Demgemäß steuert, wenn zugelassen ist, dass der Betriebssteuerpunkt der Gasturbine 110 in Übereinstimmung mit der vorhergehenden Einstelllinie T2 schwankt, die Steuereinheit 161 die Einlassleitschaufel 22, um einen Öffnungsgrad zu erhalten, der größer als der Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22 ist, der auf Basis der Nenntemperatur-Einstelllinie T1 eingestellt ist.
  • Die Grenztemperatur-Einstelllinie T3 ist eine Linie, bei welcher die Rauchgastemperatur bei einer vorbestimmten Gasturbinenlast die Grenzrauchtemperatur nicht überschreitet. D. h., die Grenzrauchgastemperatur bei einer vorbestimmten Gasturbinenlast wird höher als die Nennrauchgastemperatur, und ist auf einer Rauchgastemperatur eingestellt, die zugelassen ist, sogar obwohl die Turbineneinlasstemperatur höher als die obere Grenztemperatur ist (sogar obwohl die Turbineneinlasstemperatur überschritten ist). Demgemäß steuert die Steuereinheit 161 den Betrieb der Gasturbine 110, sodass die Rauchgastemperatur (Rauchgasmesstemperatur), die durch das Rauchgasthermometer 154 gemessen wird, die Grenzrauchgastemperatur nicht überschreitet. Außerdem ist die Grenztemperatur-Einstelllinie T3 eine Linie, bei welcher die Grenzrauchgastemperatur gleich zu der Nennrauchgastemperatur der Nenntemperatur-Einstelllinie T1 in dem Volllastbetrieb ist.
  • Außerdem ist eine Rauchgastemperatur-Begrenzungslinie L2, welche ein Begrenzungswert der Rauchgastemperatur wird, in 32 dargestellt. Die Rauchgastemperatur-Begrenzungslinie L2 ist auf eine Temperatur eingestellt, bei welcher ein an einer Ausstoßseite der Turbine 13 angeordnetes Element eine thermische Last aushalten kann. Die Steuereinheit 161 steuert den Betrieb der Gasturbine 110, um die Rauchgastemperatur-Begrenzungslinie L2 nicht zu erreichen.
  • Die Betriebsart-Einstelleinheit 175 stellt die vorhergehende Rauchgastemperatur der vorhergehenden Einstelllinie T2 auf Basis des Betriebsart-Indexwerts ein. Insbesondere für den Fall, dass die vorhergehende Rauchgastemperatur der vorhergehenden Einstelllinie T2 eingestellt wird, wird die Nennrauchgastemperatur der Nenntemperatur-Einstelllinie T1 in die Betriebsart-Einstelleinheit 175 als ein Leistung-hervorhebende-Betriebsart-Einstellwert eingegeben, und die vorhergehende Rauchgastemperatur der vorhergehenden Einstelllinie T2 wird in die Betriebsart-Einstelleinheit 175 als ein Ansprechbarkeit-hervorhebende-Betriebsart-Einstellwert eingegeben. Außerdem wird ein Betriebsart-Indexwert, welcher in der Betriebseinheit 163 eingestellt ist, in die Betriebsart-Einstelleinheit 175 eingegeben.
  • Die Betriebsart-Einstelleinheit 175 stellt die vorhergehende Rauchgastemperatur der vorhergehenden Einstelllinie T2 auf Basis dieser Eingaben ein. Beispielsweise stellt, für den Fall, dass die Leistung der Gasturbine 110 bei 100% liegt, die Betriebsart-Einstelleinheit 175 die Nennrauchgastemperatur, welche der Leistung-hervorhebende-Betriebsart-Einstellwert ist, als die vorhergehende Rauchgastemperatur der vorhergehenden Einstelllinie T2 ein. D. h., für den Fall, dass die Leistung der Gasturbine 110 bei 100% liegt, stellt die Betriebsart-Einstelleinheit 175 die vorhergehende Einstelllinie T2 ein, um mit der Nenntemperatur-Einstelllinie T1 übereinzustimmen. Andererseits stellt, beispielsweise für den Fall, dass die Ansprechbarkeit der Gasturbine 110 bei 100% liegt, die Betriebsart-Einstelleinheit 175 die vorhergehende Rauchgastemperatur, welche der Ansprechbarkeit-hervorhebende-Betriebsart-Einstellwert ist, als die vorhergehende Rauchgastemperatur der vorhergehenden Einstelllinie T2 ein. D. h., für den Fall, dass die Ansprechbarkeit der Gasturbine 110 bei 100% liegt, stellt die Betriebsart-Einstelleinheit 175 die vorhergehende Einstelllinie T2 auf denselben Zustand ein.
  • Wie vorstehend beschrieben, wird in dem dreizehnten Ausführungsbeispiel, für den Fall, dass die Ansprechbarkeit der Gasturbine 110 hervorgehoben ist, die vorhergehende Einstelllinie T2 auf denselben Zustand eingestellt. Außerdem kann, für den Fall, dass die Leistung der Gasturbine 110 hervorgehoben ist, zugelassen werden, dass die vorhergehende Einstelllinie T2 mit der Nenntemperatur-Einstelllinie T1 übereinstimmt.
  • Außerdem kann in dem dreizehnten Ausführungsbeispiel die Grenzrauchgastemperatur der Grenztemperatur-Einstelllinie T3 auf Basis des Betriebsart-Indexwerts ähnlich zu der vorhergehenden Einstelllinie T2 eingestellt sein. D. h., die Nennrauchgastemperatur der Nenntemperatur-Einstelllinie T1 wird in die Betriebsart-Einstelleinheit 175 als der Leistung-hervorhebende-Betriebsart-Einstellwert eingegeben, und die Grenzrauchgastemperatur der Grenztemperatur-Einstelllinie T3 wird in die Betriebsart-Einstelleinheit 175 als der Ansprechbarkeit-hervorhebende-Betriebsart-Einstellwert eingegeben. Außerdem wird der Betriebsart-Indexwert, welcher in der Betriebseinheit 163 eingestellt ist, in die Betriebsart-Einstelleinheit 175 eingegeben.
  • Die Betriebsart-Einstelleinheit 175 stellt die Grenzrauchgastemperatur der Grenztemperatur-Einstelllinie T3 auf Basis dieser Eingaben ein. Beispielsweise stellt, für den Fall, dass die Leistung der Gasturbine 110 bei 100% liegt, die Betriebsart-Einstelleinheit 175 die Nennrauchgastemperatur, welche der Leistung-hervorhebende-Betriebsart-Einstellwert ist, als die Grenzrauchgastemperatur der Grenztemperatur-Einstelllinie T3 ein. D. h., für den Fall, dass die Leistung der Gasturbine 110 bei 100% liegt, stellt die Betriebsart-Einstelleinheit 175 die Grenztemperatur-Einstelllinie T3 ein, um mit der Nenntemperatur-Einstelllinie T1 übereinzustimmen. Andererseits stellt, beispielsweise für den Fall, dass die Ansprechbarkeit der Gasturbine 110 bei 100% liegt, die Betriebsart-Einstelleinheit 175 die Grenzrauchgastemperatur, welche der Ansprechbarkeit-hervorhebende-Betriebsart-Einstellwert ist, als die Grenzrauchgastemperatur der Grenztemperatur-Einstelllinie T3 ein. D. h., für den Fall, dass die Ansprechbarkeit der Gasturbine 110 bei 100% liegt, stellt die Betriebsart-Einstelleinheit 175 die Grenztemperatur-Einstelllinie T3 auf denselben Zustand ein.
  • Vierzehntes Ausführungsbeispiel
  • Im Folgenden wird eine Steuervorrichtung gemäß einem vierzehnten Ausführungsbeispiel mit Bezug auf 33 beschrieben. 33 ist ein Konfigurationsdiagramm einer IGV-Steuereinheit der Steuervorrichtung gemäß dem vierzehnten Ausführungsbeispiel. Außerdem wird in dem vierzehnten Ausführungsbeispiel auch ein Abschnitt beschrieben, der von dem des sechsten bis dreizehnten Ausführungsbeispiels verschieden ist, und dieselben Bezugszeichen werden für einen Abschnitt verwendet, der dieselbe Konfiguration wie in dem sechsten bis dreizehnten Ausführungsbeispiel aufweist.
  • Wie in 33 dargestellt, umfasst eine IGV-Steuereinheit 203 in der Steuervorrichtung des vierzehnten Ausführungsbeispiels einen Subtrahierer 971, eine PI-Steuerung 972, eine Steuerung 973, einen Addierer 974 und die Betriebsart-Einstelleinheit 175. Eine Gasturbinenausgabe, eine Ausgabeanforderung und eine Rauchgasmesstemperatur werden in die IGV-Steuereinheit 203 eingegeben. Außerdem werden eine Ansaugtemperatur und ein Kammerdruck auch in die IGV-Steuereinheit 203 eingegeben, und der Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22 wird korrespondierend zu den Eingabewerten gesteuert. Allerdings wird nachstehend eine Beschreibung der Ansaugtemperatur und des Kammerdrucks der Einfachheit halber weggelassen. Außerdem ist die Gasturbinenausgabe ein tatsächlicher Messwert der Gasturbine 110. Außerdem ist die Ausgabeanforderung ein Anforderungsausgabewert der Gasturbine 110, der korrespondierend zu der Last der Gasturbine 110 angefordert ist.
  • Der Subtrahierer 971 erzeugt eine Abweichung Δ zwischen der Rauchgasmesstemperatur und der oberen Grenztemperatur der Temperatureinstelllinie, und gibt die erzeugte Abweichung Δ an die PI-Steuerung 972 aus. Die PI-Steuerung 972 erzeugt einen IGV-Öffnungsgrad-Befehlswert, bei welchem die Abweichung Δ zu 0 wird. Die Gasturbinenausgabe wird in die Betriebsart-Einstelleinheit 175 als ein Leistung-hervorhebende-Betriebsart-Einstellwert eingegeben, und die Ausgabeanforderung wird in die Betriebsart-Einstelleinheit 175 als ein Ansprechbarkeit-hervorhebende-Betriebsart-Einstellwert eingegeben. Außerdem wird der Betriebsart-Indexwert, welcher in der Betriebseinheit 163 eingestellt ist, in die Betriebsart-Einstelleinheit 175 eingegeben.
  • Die Betriebsart-Einstelleinheit 175 stellt einen Ausgabewert der Gasturbine 110, welcher zu der Steuerung 973 ausgegeben ist, auf Basis dieser Eingaben ein. Beispielsweise stellt, für den Fall, dass die Leistung der Gasturbine 110 bei 100% liegt, die Betriebsart-Einstelleinheit 175 die Gasturbinenausgabe, welche der Leistung-hervorhebende-Betriebsart-Einstellwert ist, als den Ausgabewert der Gasturbine 110 ein. Andererseits stellt, beispielsweise für den Fall, dass die Ansprechbarkeit der Gasturbine 110 bei 100% liegt, die Betriebsart-Einstelleinheit 175 die Ausgabeanforderung, welche der Ansprechbarkeit-hervorhebende-Betriebsart-Einstellwert ist, als den Ausgabewert der Gasturbine 110 ein.
  • Die Steuerung 973 erzeugt einen IGV-Öffnungsgrad-Befehlswert aus dem Ausgebewert der Gasturbine 110, welcher auf Basis einer Funktion eingegeben wird, bei welcher der Ausgabewert der Gasturbine 110 und der IGV-Öffnungsgrad zueinander korreliert sind. Der Addierer 974 addiert den IGV-Öffnungsgrad-Befehlswert, der durch die PI-Steuerung 972 erzeugt ist, und den IGV-Öffnungsgrad-Befehlswert, der durch die Steuerung 973 erzeugt ist, miteinander, und gibt den resultierenden Wert an eine IGV-Betriebseinheit 22b aus.
  • Demgemäß kann, für den Fall, dass die Ansprechbarkeit für die Gasturbine 110 hervorgehoben ist, die Steuervorrichtung den Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22 durch die IGV-Steuereinheit 203 auf Basis der Ausgabeanforderung steuern, und somit kann die Steuervorrichtung eine IGV-Steuerung basierend auf der Ausgabeanforderung vor der IGV-Steuerung basierend auf der Gasturbinenausgabe durchführen. Außerdem kann, für den Fall, dass die Leistung der Gasturbine 110 hervorgehoben ist, die Steuervorrichtung den Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22 durch die IGV-Steuereinheit 203 auf Basis der Gasturbinenausgabe steuern, und somit kann die Steuervorrichtung die IGV-Steuerung basierend auf der Gasturbinenausgabe ausführen. D. h., die Gasturbinenausgabe ist ein tatsächlich gemessener Wert. Demgemäß wird bei der IGV-Steuerung basierend auf der Gasturbinenausgabe der Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22 nach einer Verbrennung von Brennstoff gesteuert, und somit geht ein Brennstoff-Luft-Verhältnis zu einer höheren Seite über. Andererseits wird bei der IGV-Steuerung basierend auf der Ausgabeanforderung der Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel 22 vor einer Verbrennung von Brennstoff gesteuert, und somit kann das Brennstoff-Luft-Verhältnis zu einer niedrigeren Seite übergehen.
  • Wie vorstehend beschrieben, führt in dem vierzehnten Ausführungsbeispiel, für den Fall, dass die Ansprechbarkeit der Gasturbine 110 hervorgehoben ist, die Steuervorrichtung die IGV-Steuereinheit 203 auf Basis der Ausgabeanforderung aus, und somit kann das Brennstoff-Luft-Verhältnis zu einer niedrigeren Seite übergehen, und die Turbineneinlasstemperatur kann verringert werden. Andererseits wird, für den Fall, dass die Leistung der Gasturbine 110 hervorgehoben ist, die IGV-Steuereinheit 203 auf Basis der Gasturbinenausgabe ausgeführt, und somit kann das Brennstoff-Luft-Verhältnis zu einer höheren Seite übergehen, und somit kann die Turbineneinlasstemperatur erhöht werden.
  • Außerdem wird in dem sechsten bis vierzehnten Ausführungsbeispiel eine Anwendung bezüglich der Gasturbine 110 gemacht, die eine Energieerzeugung durchführt, aber es kann auch eine Anwendung bezüglich eines Gasmotors eines Flugzeugs ohne besondere Beschränkung gemacht werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Gasturbine
    11
    Kompressor
    12
    Brennkammer
    13
    Turbine
    14
    Steuervorrichtung
    15
    Energiegenerator
    18
    Rotor
    22
    Einlassleitschaufel
    22a
    Schaufelhauptkörper
    22b
    IGV-Betriebseinheit
    34
    Brennstoffzufuhrleitung
    35
    Brennstoffeinstellventil
    51
    Druckmesser
    52
    Rauchgasthermometer
    52a
    Schaufelwegthermometer
    52b
    Abgasabschnittsthermometer
    110
    Gasturbine
    151
    Kammerdruckmesser
    152
    Ansaugluftzustandsdetektor
    153
    Schaufelwegthermometer
    154
    Rauchgasthermometer
    161
    Steuereinheit
    162
    Speichereinheit
    163
    Betriebseinheit
    171
    Betriebseinstelldaten
    172
    Betriebssteuerparameter
    174a
    Betriebsart-Betriebsbalken
    174b
    Betriebsart-Einstelleingabeelement
    175
    Betriebsart-Einstelleinheit
    181
    erster Multiplizierer
    182
    zweiter Multiplizierer
    183
    dritter Multiplizierer
    184
    vierter Multiplizierer
    185
    Subtrahierer
    186
    Addierer
    200
    Steuervorrichtung
    202
    Brennstoffsteuereinheit
    203
    IGV-Steuereinheit
    204
    Temperatursteuereinheit
    205
    IGV-Steuerflag-Erzeugungseinheit
    208
    ODER-Gatter
    209
    AUS-Verzögerung
    211
    Multiplizierer
    212
    Tabellenfunktionseinheit (FX1)
    213
    Begrenzer
    214
    Korrekturfunktionseinheit (FX2)
    215
    Begrenzungsfunktionseinheit (FX3)
    216
    Addierer
    217
    Signalgenerator (SG1)
    218
    Signalgenerator (SG2)
    219
    Signalumschalteinheit
    220
    Ratenbegrenzer
    221
    Schwankungsratenbegrenzer
    223
    Signalgenerator (SG3)
    224
    Signalgenerator (SG4)
    225
    Signalumschalteinheit
    300
    Vorhergehendes-Signal-Erzeugungseinheit
    301
    Funktionseinheit (FX15)
    302, 303
    primäres Verzögerungsfilter
    304
    Subtrahierer
    305
    Funktionseinheit (FX16)
    306
    Multiplizierer
    307
    Ratenbegrenzer
    310
    Addierer
    331
    Funktionseinheit (FX11)
    401
    Signalgenerator (SG15)
    402
    Addierer
    403
    Signalgenerator (SG16)
    404
    Niedrigwertselektor
    405
    Subtrahierer
    406
    Subtrahierer
    407
    PI-Steuerung
    408
    Signalgenerator (SG17)
    409
    Signalgenerator (SG18)
    410
    Signalumschalteinheit
    411
    Signalgenerator (SG19)
    412
    Signalgenerator (SG20)
    413
    Signalumschalteinheit
    500
    Vorhergehendes-Signal-Erzeugungseinheit
    501
    Funktionseinheit (FX17)
    502, 503
    primäres Verzögerungsfilter
    504
    Subtrahierer
    505
    Funktionseinheit (FX18)
    506
    Multiplizierer
    507
    Ratenbegrenzer
    510
    Addierer
    730
    Niedrigwert-Auswahleinheit
    731
    CSO-Korrektureinheit
    736
    Korrekturfunktionseinheit (FX20)
    737
    Addierer
    738
    Signalgenerator (SG32)
    739
    Addierer
    740
    Signalgenerator (SG33)
    741
    Ratenbegrenzer
    971
    Subtrahierer
    972
    PI-Steuerung
    973
    Steuerung
    974
    Addierer
    A
    Luft
    F
    Brennstoff
    A1
    Druckluft
    T1
    Nenntemperatur-Einstelllinie
    T2
    vorhergehende Einstelllinie
    T3
    Grenztemperatur-Einstelllinie
    L1
    IGV-Nennwinkellinie
    L2
    Rauchgastemperatur-Begrenzungslinie
    P
    Nennpunkt
    θ1
    IGV-Öffnungsgrad
    θ2
    IGV-Öffnungsgrad

Claims (16)

  1. Steuervorrichtung eines Systems, bei welchem Ansaugluft durch einen Kompressor in Druckluft komprimiert wird, von einer Brennkammer zugeführter Brennstoff und die Druckluft gemischt werden, und das resultierende Gemisch verbrannt wird, um ein Brenngas zu erzeugen, und eine Turbine durch das erzeugte Brenngas betrieben wird, wobei die Steuervorrichtung eine Laststeuerung ausführt, um zuzulassen, dass ein Betriebssteuerpunkt für eine Betriebssteuerung des Systems im Ansprechen auf eine Last des Systems schwankt, und der Betrieb des Systems gesteuert wird auf Basis von einer Nenntemperatur-Einstelllinie für eine Temperatureinstellsteuerung einer Rauchgastemperatur bei einer vorbestimmten Last auf eine Nennrauchgastemperatur, bei welcher eine Leistung des Systems eine Nennleistung wird, einer vorhergehenden Einstelllinie zum Einstellen der Rauchgastemperatur bei der vorbestimmten Last auf eine vorhergehende Rauchgastemperatur, die vor der Nennrauchgastemperatur niedriger wird, und einer Grenztemperatur-Einstelllinie für eine Temperatureinstellsteuerung, sodass die Rauchgastemperatur bei der vorbestimmten Last eine Grenzrauchgastemperatur, die höher als die Nennrauchgastemperatur ist, nicht überschreitet.
  2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei während einer Lastschwankung, bei welcher die Last schwankt, der Betriebssteuerpunkt auf die vorhergehende Einstelllinie übergeht, um zuzulassen, dass der Betriebssteuerpunkt in Übereinstimmung mit der vorhergehenden Einstelllinie schwankt, und wenn die Last eine zu erzielende Solllast erreicht, der Betriebssteuerpunkt auf die Nenntemperatur-Einstelllinie übergeht.
  3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei während einer Lastzunahme, bei welcher die Last zunimmt, zugelassen wird, dass der Betriebssteuerpunkt schwankt, sodass die Rauchgastemperatur niedriger als die vorhergehende Rauchgastemperatur der vorhergehenden Einstelllinie wird, und wenn die Last eine zu erzielende Solllast erreicht, der Betriebssteuerpunkt auf die Nenntemperatur-Einstelllinie übergeht.
  4. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei für den Fall, dass eine Lastabnahme durchgeführt wird, bei welcher die Last von einem Temperatureinstellsteuerzustand, in welchem die Rauchgastemperatur die Nennrauchgastemperatur der Nenntemperatur-Einstelllinie wird, abnimmt, die Grenzrauchgastemperatur der Grenztemperatur-Einstelllinie auf die Nennrauchgastemperatur der Nenntemperatur-Einstelllinie geändert wird, und der Betriebssteuerpunkt von der Nenntemperatur-Einstelllinie auf die vorhergehende Einstelllinie übergeht.
  5. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Grenzrauchgastemperatur der Grenztemperatur-Einstelllinie durch eine Funktion eines Druckverhältnisses des Kompressors definiert ist, die Rauchgastemperatur eine Rauchgasmesstemperatur ist, die durch ein Rauchgasthermometer gemessen wird, und während der Lastzunahme, bei welcher die Last zunimmt, für den Fall, dass die Rauchgasmesstemperatur höher als die Grenzrauchgastemperatur der Grenztemperatur-Einstelllinie ist und eine im Voraus eingestellte Einstellbedingung erfüllt, die Rauchgasmesstemperatur höher als die Grenzrauchgastemperatur der Grenztemperatur-Einstelllinie ist, und die Schwankung des Betriebssteuerpunkts zugelassen wird.
  6. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Grenzrauchgastemperatur der Grenztemperatur-Einstelllinie durch eine Funktion eines Druckverhältnisses des Kompressors definiert ist, die Rauchgastemperatur eine Rauchgasmesstemperatur ist, die durch ein Rauchgasthermometer gemessen wird, und während der Lastzunahme, bei welcher die Last zunimmt, für den Fall, dass die Rauchgasmesstemperatur höher als die Grenzrauchgastemperatur der Grenztemperatur-Einstelllinie ist und eine im Voraus eingestellte Einstellbedingung erfüllt, die Grenzrauchgastemperatur der Grenztemperatur-Einstelllinie höher als die Rauchgasmesstemperatur eingestellt wird.
  7. Steuervorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, wobei der Kompressor eine Einlassleitschaufel umfasst, die an einer Ansaugseite vorgesehen ist und zum Einstellen eines Öffnungsgrads in der Lage ist, und die Einstellbedingung zumindest eine Bedingung umfasst unter einer ersten Bedingung, bei welcher die Rauchgastemperatur nicht mit der Nennrauchgastemperatur der Nenntemperatur-Einstelllinie übereinstimmt, und der Betriebssteuerpunkt zu der vorhergehenden Einstelllinie übergeht, einer zweiten Bedingung, bei welcher der Öffnungsgrad der Einlassleitschaufel vergrößert ist, sodass die Rauchgastemperatur niedriger als die vorhergehende Rauchgastemperatur der vorhergehenden Einstelllinie wird, und einer dritten Bedingung, bei welcher ein Druckverhältnis des Kompressors zunimmt.
  8. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Kompressor die Einlassleitschaufel umfasst, die an der Ansaugseite vorgesehen ist und zum Einstellen des Öffnungsgrads in der Lage ist, und zugelassen wird, dass der Betriebssteuerpunkt durch eine Einstellung des Öffnungsgrads der Einlassleitschaufel schwankt.
  9. System, aufweisend: einen Kompressor, der Ansaugluft in Druckluft komprimiert, eine Brennkammer, die der Druckluft Brennstoff zuführt und das resultierende Gemisch verbrennt, um ein Brenngas zu erzeugen, eine Turbine, die durch das erzeugte Brenngas betrieben wird, und die Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
  10. Steuerverfahren eines Systems, bei welchem Ansaugluft durch einen Kompressor in Druckluft komprimiert wird, zugeführter Brennstoff und die Druckluft gemischt werden und das resultierende Gemisch verbrannt wird, um ein Brenngas zu erzeugen, und eine Turbine durch das erzeugte Brenngas betrieben wird, wobei das Verfahren aufweist: Ausführen einer Laststeuerung zum Zulassen, dass ein Betriebssteuerpunkt für eine Betriebssteuerung des Systems im Ansprechen auf eine Last des Systems schwankt, und Steuern des Betriebs des Systems auf Basis von einer Nenntemperatur-Einstelllinie für eine Temperatureinstellsteuerung einer Rauchgastemperatur bei einer vorbestimmten Last auf eine Nennrauchgastemperatur, bei welcher eine Leistung des Systems eine Nennleistung wird, einer vorhergehenden Einstelllinie zum Einstellen der Rauchgastemperatur bei der vorbestimmten Last auf eine vorhergehende Rauchgastemperatur, die vor der Nennrauchgastemperatur kleiner wird, und einer Grenztemperatur-Einstelllinie für eine Temperatureinstellsteuerung, sodass die Rauchgastemperatur bei der vorbestimmten Last eine Grenzrauchgastemperatur, die höher als die Nennrauchgastemperatur ist, nicht überschreitet.
  11. Energiesteuervorrichtung, bei welcher Ansaugluft durch einen Kompressor in Druckluft komprimiert wird, von einer Brennkammer zugeführter Brennstoff und die Druckluft gemischt werden, und das resultierende Gemisch verbrannt wird, um ein Brenngas zu erzeugen, und eine Turbine durch das erzeugte Brenngas betrieben wird, um eine Energie zu steuern, wobei eine Ausgabeansprechbarkeit mit Bezug auf eine Lastschwankung der Energie zusammen mit einer Schwankung der Betriebseffizienz der Energie schwankt, die Energiesteuervorrichtung eine Speichereinheit aufweist, die einen Betriebssteuerparameterwert für eine Steuerung eines Betriebs der Energie speichert, wobei die Speichereinheit den Betriebssteuerparameterwert in Korrelation zu der Schwankung der Betriebseffizienz und der Ansprechbarkeit bei einer vorbestimmten Last speichert.
  12. Energiesteuervorrichtung nach Anspruch 11, wobei der Kompressor eine Einlassleitschaufel umfasst, die an einer Ansaugseite vorgesehen ist und zum Einstellen eines Öffnungsgrads in der Lage ist, und der Betriebssteuerparameterwert auf Basis eines Öffnungsgrads der Einlassleitschaufel eingestellt wird.
  13. Energiesteuervorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, ferner aufweisend: eine Betriebseinheit einschließlich einer Leistungsbetriebseinheit, die betrieben wird, um ein Verhältnis der Betriebseffizienz zu der Betriebseffizienz und der Ansprechbarkeit einzustellen, und einer Ansprechbarkeitsbetriebseinheit, die betrieben wird, um ein Verhältnis der Ansprechbarkeit zu der Betriebseffizienz und der Ansprechbarkeit einzustellen, wobei der Betriebssteuerparameterwert bei einer vorbestimmten Last auf Basis des Verhältnisses der Betriebseffizienz und der Ansprechbarkeit, welche durch die Betriebseinheit eingestellt sind, eingestellt wird.
  14. Energiesteuervorrichtung nach Anspruch 13, wobei der Betriebssteuerparameterwert einen Leistungsparameterwert, der ein Parameterwert auf der Betriebseffizienzseite ist, und einen Ansprechbarkeitsparameterwert, der ein Parameterwert auf der Ansprechbarkeitsseite ist, umfasst, und die Energiesteuervorrichtung ferner einen Verteiler aufweist, der den Leistungsparameterwert und den Ansprechbarkeitsparameterwert auf Basis des Verhältnisses zwischen der Betriebseffizienz und der Ansprechbarkeit, welche in der Betriebseinheit eingestellt sind, verteilt.
  15. Gasturbine, aufweisend: einen Kompressor, der Ansaugluft in Druckluft komprimiert, eine Brennkammer, die der Druckluft Brennstoff zuführt und das resultierende Gemisch verbrennt, um ein Brenngas zu erzeugen, eine Turbine, die durch das erzeugte Brenngas betrieben wird, und die Energiesteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14.
  16. Energiesteuerverfahren, bei welchem Ansaugluft durch einen Kompressor in Druckluft komprimiert wird, von einer Brennkammer zugeführter Brennstoff und die Druckluft gemischt werden, und das resultierende Gemisch verbrannt wird, um ein Brenngas zu erzeugen, und eine Turbine durch das erzeugte Brenngas betrieben wird, um eine Leistung zu steuern, wobei das Verfahren aufweist: Variieren einer Ausgabeansprechbarkeit mit Bezug auf eine Lastschwankung der Energie zusammen mit einer Schwankung der Betriebseffizienz der Energie, und Korrelieren eines Betriebssteuerparameterwerts für eine Steuerung eines Betriebs der Energie mit der Schwankung der Betriebseffizienz und der Ansprechbarkeit bei einer vorbestimmten Last.
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