DE112021005747T5

DE112021005747T5 - Verfahren zum erstellen von maximalleistung in gasturbine, verfahren zum erstellen von leistung zum steuern von gasturbine, verfahren zum steuern von gasturbine, vorrichtung zum ausführen der genannten verfahren und programm zum veranlassen von computer zum ausführen der genannten verfahren

Info

Publication number: DE112021005747T5
Application number: DE112021005747.2T
Authority: DE
Inventors: Naoki Nakata; Hidehiko Nishimura
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2020-10-30
Filing date: 2021-07-26
Publication date: 2023-08-17
Also published as: CN116490675A; WO2022091505A1; JP7457828B2; US20230417154A1; KR20230071178A; JPWO2022091505A1

Abstract

Ein Maximalleistungs-Ersteller für eine Gasturbine ist versehen mit: einer Temperaturempfangseinheit, die eine Ansaugtemperatur empfängt, die die Temperatur von Luft ist, die von einem Kompressor einer Gasturbine angesaugt wird; einer Änderungsempfangseinheit, die einen Änderungsinhalt eines Maximalöffnungsgrads in einem Ansaugluftmengenregler des Kompressors empfängt; einer Basismaximalleistungs-Recheneinheit, die eine Basismaximalleistung der Gasturbine auf der Grundlage der Ansauglufttemperatur bestimmt, die von der Temperaturempfangseinheit empfangen wird; eine Koeffizientenerstellungseinheit, die einen Maximalleistungs-Korrekturkoeffizienten zum Korrigieren der Basismaximalleistung auf der Grundlage des Änderungsinhalts des Maximalöffnungsgrads, der von der Änderungsempfangseinheit empfangen wird, und der Ansauglufttemperatur, die von der Temperaturempfangseinheit empfangen wird, erstellt; und eine Maximalleistungs-Korrektureinheit, die die Basismaximalleistung unter Verwendung des Maximalleistungs-Korrekturkoeffizienten korrigiert.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Maximalleistungs-Erstellungsverfahren für eine Gasturbine, ein Steuerleistungs-Erstellungsverfahren für eine Gasturbine, ein Steuerverfahren für eine Gasturbine, eine Vorrichtung, die die Verfahren ausführt, und ein Programm, das einen Computer veranlasst, die Verfahren auszuführen.
Priorität wird in japanischer Patentanmeldung Nr. 2020-182923 beansprucht, die am 30. Oktober 2020 eingereicht wurde und deren Inhalt hierin durch Referenz aufgenommen wird.
Stand der Technik
Eine Gasturbine enthält einen Kompressor, der Luft komprimiert; eine Brennkammer, die Brennstoff in der von dem Kompressor komprimierten Luft verbrennt, um Verbrennungsgas zu erzeugen; und eine durch das Verbrennungsgas anzutreibende Turbine. Der Kompressor enthält einen Kompressorrotor, ein Kompressorgehäuse, das den Kompressorrotor abdeckt, und einen Ansaugluftmengenregler (nachstehend als eine Einlassleitschaufel (IGV) bezeichnet). Die IGV ist an einem Sauganschluss des Kompressorgehäuses vorgesehen und regelt eine Strömungsrate von Luft, die in das Kompressorgehäuse gesaugt wird. Ein Rotor eines Generators ist mit dem Kompressorrotor verbunden.
Die folgende PTL 1 offenbart eine Technik des Bestimmens eines IGV-Öffnungsgrades gemäß einer Temperatur von von dem Kompressor angesaugter Luft und einer Gasturbinenleistung (= Generatorleistung). Der IGV-Öffnungsgrad ist so begrenzt, dass er einen im Voraus bestimmten IGV-Maximalöffnungsgrad für Steuerung nicht überschreitet.
Zitatliste
Patentliteratur
[PTL 1] Japanische ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2009-019528
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
An dem Installationsort der Gasturbine kann Ändern der Einstellung des IGV-Maximalöffnungsgrads für Steuerung in Abhängigkeit von dem Ergebnis eines Probebetriebs oder dergleichen bevorzugt sein. Wenn eine Region mit einer großen Temperaturdifferenz zwischen Sommer und Winter ein Installationsort der Gasturbine ist, kann außerdem eine Änderung zwischen der Einstellung des IGV-Maximalöffnungsgrads in der kalten Jahreszeit und der Einstellung des IGV-Maximalöffnungsgrads in der warmen Jahreszeit bevorzugt sein.
Wenn sich die Einstellung des IGV-Maximalöffnungsgrads ändert, ändern sich die Strömungsrate von Gas, das die Turbine passiert, die Strömungsrate des Brennstoffs, der der Brennkammer zugeführt wird, und dergleichen. Aus diesem Grund kann, selbst wenn die Einstellung des IGV-Maximalöffnungsgrads geändert wird, es sein, dass die Einstellung einer Maximalleistung für Steuerung der Gasturbine nicht geändert wird, die Temperatur des Verbrennungsgases an einem Gaseinlass der Turbine höher als ein Obergrenzwert sein kann, oder die Temperatur des Verbrennungsgases viel niedriger als der Obergrenzwert sein kann. Wenn also die Einstellung des IGV-Maximalöffnungsgrads einfach geändert wird, tritt ein Steuerfehler der Gasturbine auf, was zu einer Verringerung der Lebensdauer der Gasturbine oder zu einer Verringerung der Leistung führt, was ein Problem darstellt.
Daher besteht eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung darin, eine Technik bereitzustellen, die in der Lage ist, einen Steuerfehler einer Gasturbine zu unterdrücken, selbst wenn die Einstellung eines IGV-Maximalöffnungsgrads geändert wird.
Lösung für das Problem
Gemäß einem Aspekt zum Erzielen der vorstehenden Aufgabe ist ein Maximalleistungs-Ersteller für eine Gasturbine vorgesehen, die einen Kompressor, der Luft komprimiert, um komprimierte Luft zu erzeugen, eine Brennkammer, die Brennstoff in der komprimierten Luft verbrennt, um Verbrennungsgas zu erzeugen, und eine durch das Verbrennungsgas anzutreibende Turbine enthält, und bei dem der Kompressor einen Ansaugluftmengenregler enthält, der eine Strömungsrate der von dem Kompressor angesaugten Luft regelt, wobei der Ersteller umfasst: eine Temperaturempfangseinheit, die eine Ansauglufttemperatur empfängt, die eine Temperatur der von dem Kompressor angesaugten Luft ist; eine Änderungsempfangseinheit, die einen Änderungsinhalt eines Maximalöffnungsgrads des Ansaugluftmengenreglers empfängt; eine Basismaximalleistungs-Recheneinheit, die eine Basismaximalleistung der Gasturbine auf der Grundlage der von der Temperaturempfangseinheit empfangenen Ansauglufttemperatur erhält; eine Koeffizientenerstellungseinheit, die einen Maximalleistungs-Korrekturkoeffizienten zum Korrigieren der Basismaximalleistung auf der Grundlage des Änderungsinhalts des von der Änderungsempfangseinheit empfangenen Maximalöffnungsgrads und der von der Temperaturempfangseinheit empfangenen Ansauglufttemperatur erstellt; und eine Maximalleistungs-Korrektureinheit, die die Basismaximalleistung unter Verwendung des Maximalleistungs-Korrekturkoeffizienten korrigiert und die die korrigierte Basismaximalleistung als eine Maximalleistung für Steuerung ausgibt.
In diesem Aspekt kann der Änderungsinhalt des Maximalöffnungsgrads des Ansaugluftmengenreglers erhalten werden. Ferner wird in diesem Aspekt die Maximalleistung für Steuerung der Gasturbine auf der Grundlage des Änderungsinhalts und der Ansauglufttemperatur korrigiert. Aus diesem Grund ist es in diesem Aspekt möglich, selbst wenn die Einstellung des Maximalöffnungsgrads für Steuerung geändert wird, einen Steuerfehler der Gasturbine zu unterdrücken, ohne eine Verringerung der Lebensdauer der Gasturbine oder eine Verringerung der Leistung zu verursachen.
Gemäß einem Aspekt zum Erzielen der vorstehenden Aufgabe ist ein Steuerleistungs-Ersteller für eine Gasturbine vorgesehen, wobei der Ersteller umfasst: den Maximalleistungs-Ersteller für die Gasturbine gemäß dem einen Aspekt; und einen Leistungskorrektor, der eine Steuerleistung der Gasturbine korrigiert. Der Leistungskorrektor enthält eine Korrekturkoeffizienten-Erstellungseinheit, die einen Korrekturkoeffizienten erstellt, der zu verwenden ist, wenn die Steuerleistung korrigiert wird, eine Leistungskorrektureinheit, die die Steuerleistung unter Verwendung des Korrekturkoeffizienten korrigiert und die die korrigierte Steuerleistung als eine Korrektursteuerleistung ausgibt, eine Leistungsempfangseinheit, die mindestens eine Leistung von einem Leistungsmesser empfängt, der eine Leistung der Gasturbine detektiert, und eine Leistungsspeichereinheit, die die von der Leistungsempfangseinheit empfangene Leistung speichert. Die Korrekturkoeffizienten-Erstellungseinheit enthält eine Berechnungseinheit für erstes Koeffizientenelement, die ein erstes Koeffizientenelement berechnet, eine Berechnungseinheit für zweites Koeffizientenelement, die ein zweites Koeffizientenelement berechnet, und eine Berechnungseinheit für Korrekturkoeffizienten, die den Korrekturkoeffizienten unter Verwendung des ersten Koeffizientenelements und des zweiten Koeffizientenelements berechnet. Die Leistungsspeichereinheit speichert eine Referenzleistung, die eine Leistung unter einer Bedingung ist, bei der die Gasturbine eine Maximalleistung zu einer Referenzzeit in der Vergangenheit ausgibt, und eine unmittelbar vorhergehende Leistung, die die Leistungsempfangseinheit unter einer Bedingung empfängt, bei der die Gasturbine eine Maximalleistung in einer unmittelbar vorhergehenden Zeitperiode ausgibt, die näher an einer aktuellen Zeit als an der Referenzzeit liegt. Das erste Koeffizientenelement ist ein Verhältnis der unmittelbar vorhergehenden, in der Leistungsspeichereinheit gespeicherten Leistung zu der in der Leistungsspeichereinheit gespeicherten Referenzleistung. Das zweite Koeffizientenelement ist ein Verhältnis einer aktuellen Leistung, die die Leistungsempfangseinheit unter einer Bedingung empfängt, bei der die Gasturbine eine Maximalleistung in einer aktuellen Zeitperiode zwischen der unmittelbar vorhergehenden Zeitperiode und der aktuellen Zeit ausgibt, zu der unmittelbar vorhergehenden Leistung, die in der Leistungsspeichereinheit gespeichert ist. Der Leistungskorrektor korrigiert die Maximalleistung für Steuerleistung von dem Maximalleistungs-Ersteller, als eine Steuerleistung.
In diesem Aspekt wird der Korrekturkoeffizient unter Verwendung des ersten Koeffizientenelements und des zweiten Koeffizientenelements erhalten. Der Korrekturkoeffizient ist ein Wert, der den Verschlechterungsgrad der Leistung angibt, der durch eine Leistungsverschlechterung der Gasturbine verursacht wird. Darüber hinaus sind das erste Koeffizientenelement und das zweite Koeffizientenelement ebenfalls Werte, die die Verschlechterungsgrade der Leistung angeben, die durch eine Leistungsverschlechterung der Gasturbine verursacht wird. Das erste Koeffizientenelement und das zweite Koeffizientenelement geben jedoch die Verschlechterungsgrade der Leistung in verschiedenen Zeitperioden an. Insbesondere gibt das erste Koeffizientenelement eine Leistungsverschlechterung zwischen der Referenzzeit und der unmittelbar vorhergehenden Zeitperiode an, und das zweite Koeffizientenelement gibt eine Leistungsverschlechterung von der unmittelbar vorhergehenden Zeitperiode zu der aktuellen Zeitperiode an. Wie oben beschrieben, wird in diesem Aspekt der Korrekturkoeffizient unter Verwendung mehrerer der Koeffizientenelemente, die sich voneinander unterscheiden, erhalten, und die Steuerleistung wird mit dem Korrekturkoeffizienten korrigiert.
Daher ist es in diesem Aspekt möglich, die Korrektursteuerleistung zu erhalten, die den Verschlechterungsgrad der Leistung angemessen widerspiegelt.
Gemäß einem Aspekt zum Erzielen der vorstehenden Aufgabe ist eine Steuervorrichtung für eine Gasturbine vorgesehen, wobei die Vorrichtung umfasst: den Maximalleistungs-Ersteller für die Gasturbine gemäß dem einen Aspekt; eine Befehlswert-Erstellungseinheit, die einen Befehlswert für ein Steuerziel der Gasturbine unter Verwendung der Maximalleistung für Steuerleistung von dem Maximalleistungs-Ersteller erstellt; und eine Steuersignal-Ausgabeeinheit, die ein den Befehlswert angebendes Steuersignal an das Steuerziel ausgibt.
Wie oben beschrieben, empfängt der Maximalleistungs-Ersteller dieses Aspekts einen Änderungsinhalt des Maximalöffnungsgrads des Ansaugluftmengenreglers und korrigiert die Maximalleistung für Steuerung der Gasturbine auf der Grundlage des Änderungsinhalts und der Ansauglufttemperatur. In diesem Aspekt wird unter Verwendung der Maximalleistung für Steuerung, die dem Änderungsinhalt des Maximalöffnungsgrads des Ansaugluftmengenreglers entspricht, ein Befehlswert für ein Steuerziel erstellt, und ein den Befehlswert angebendes Steuersignal wird an das Steuerziel ausgegeben. Aus diesem Grund ist es in diesem Aspekt möglich, selbst wenn die Einstellung des Maximalöffnungsgrads für Steuerung geändert wird, einen Steuerfehler des Steuerziels zu unterdrücken.
Gemäß einem weiteren Aspekt zum Erzielen der vorstehenden Aufgabe ist eine Steuervorrichtung für eine Gasturbine vorgesehen, wobei die Vorrichtung umfasst: den Steuerleistungs-Ersteller für die Gasturbine gemäß dem einen Aspekt; eine Befehlswert-Erstellungseinheit, die einen Befehlswert für ein Steuerziel der Gasturbine unter Verwendung der von dem Steuerleistungs-Ersteller ausgegebenen Korrektursteuerleistung erstellt; und eine Steuersignal-Ausgabeeinheit, die ein den Befehlswert angebendes Steuersignal an das Steuerziel ausgibt.
Wie oben beschrieben, empfängt der Maximalleistungs-Ersteller des Steuerleistungs-Erstellers dieses Aspekts einen Änderungsinhalt des Maximalöffnungsgrads des Ansaugluftmengenreglers und korrigiert die Maximalleistung für Steuerung der Gasturbine auf der Grundlage des Änderungsinhalts und der Ansauglufttemperatur. Darüber hinaus kann, wie oben beschrieben, der Leistungskorrektor des Steuerleistungs-Erstellers die Maximalleistung als die Korrektursteuerleistung erhalten, die den Verschlechterungsgrad der Leistung angemessen widerspiegelt. In diesem Aspekt wird ein Befehlswert für ein Steuerziel unter Verwendung der Korrektursteuerleistung erstellt, und ein den Befehlswert angebendes Steuersignal wird an das Steuerziel ausgegeben. Aus diesem Grund ist es in diesem Aspekt möglich, selbst wenn die Einstellung des Maximalöffnungsgrads für Steuerung geändert wird, einen durch diese Änderung verursachten Steuerfehler des Steuerziels und einen durch eine Leistungsverschlechterung der Gasturbine verursachten Steuerfehler des Steuerziels zu unterdrücken.
Gemäß einem Aspekt zum Erzielen der vorstehenden Aufgabe ist ein Maximalleistungs-Erstellungsverfahren für eine Gasturbine vorgesehen, die einen Kompressor, der Luft komprimiert, um komprimierte Luft zu erzeugen, eine Brennkammer, die Brennstoff in der komprimierten Luft verbrennt, um Verbrennungsgas zu erzeugen, und eine durch das Verbrennungsgas anzutreibende Turbine enthält, und bei dem der Kompressor einen Ansaugluftmengenregler enthält, der eine Strömungsrate der von dem Kompressor angesaugten Luft regelt.
Das Maximalleistungs-Erstellungsverfahren umfasst: Ausführen eines Temperaturempfangsschritts des Empfangens einer Ansauglufttemperatur, die eine Temperatur der von dem Kompressor angesaugten Luft ist; Ausführen eines Änderungsempfangsschritts des Empfangens eines Änderungsinhalts eines Maximalöffnungsgrads des Ansaugluftmengenreglers; Ausführen eines Basismaximalleistung-Rechenschritts des Erhaltens einer Basismaximalleistung der Gasturbine auf der Grundlage der in dem Temperaturempfangsschritt empfangenen Ansauglufttemperatur; Ausführen eines Koeffizienten-Erstellungsschritt des Erstellens eines Maximalleistungs-Korrekturkoeffizienten zum Korrigieren der Basismaximalleistung auf der Grundlage des Änderungsinhalts des in dem Änderungsempfangsschritt empfangenen Maximalöffnungsgrads und der in dem Temperaturempfangsschritt empfangenen Ansauglufttemperatur; und Ausführen eines Maximalleistungs-Korrekturschritts des Korrigierens der Basismaximalleistung unter Verwendung des Maximalleistungs-Korrekturkoeffizienten und Ausgeben der korrigierten Basismaximalleistung als eine Maximalleistung für Steuerung.
Gemäß einem Aspekt zum Erzielen der vorstehenden Aufgabe ist ein Steuerleistungs-Erstellungsverfahren für eine Gasturbine vorgesehen, wobei das Verfahren umfasst: Ausführen des Maximalleistungs-Erstellungsverfahrens für die Gasturbine gemäß dem einen Aspekt; und Ausführen eines Leistungskorrekturverfahrens zum Korrigieren einer Steuerleistung der Gasturbine. Das Leistungskorrekturverfahren enthält Ausführen eines Korrekturkoeffizienten-Erstellungsschritts des Erstellens eines Korrekturkoeffizienten, der zu verwenden ist, wenn die Steuerleistung der Gasturbine korrigiert wird, Ausführen eines Leistungskorrekturschritts des Korrigierens der Steuerleistung unter Verwendung des Korrekturkoeffizienten und Ausgeben der korrigierten Steuerleistung als eine Korrektursteuerleistung, Ausführen eines Leistungsempfangsschritts des Empfangens mindestens einer Leistung von einem Leistungsmesser, der eine Leistung der Gasturbine detektiert, und Ausführen eines Leistungsspeicherschritts des Speicherns der in dem Leistungsempfangsschritt empfangenen Leistung. Der Korrekturkoeffizienten-Erstellungsschritt enthält einen ersten Koeffizientenelement-Berechnungsschritt des Berechnens eines ersten Koeffizientenelements, einen zweiten Koeffizientenelement-Berechnungsschritt des Berechnens eines zweiten Koeffizientenelements und einen Berechnungsschritt für Korrekturkoeffizienten des Berechnens des Korrekturkoeffizienten unter Verwendung des ersten Koeffizientenelements und des zweiten Koeffizientenelements. In dem Leistungsspeicherschritt sind eine Referenzleistung, die eine Leistung unter einer Bedingung ist, bei der die Gasturbine eine Maximalleistung zu einer Referenzzeit in der Vergangenheit ausgibt, und eine unmittelbar vorhergehende Leistung, die in dem Leistungsempfangsschritt unter einer Bedingung empfangen wird, bei der die Gasturbine eine Maximalleistung in einer unmittelbar vorhergehenden Zeitperiode ausgibt, die näher an einer aktuellen Zeit als an der Referenzzeit liegt, gespeichert. Das erste Koeffizientenelement ist ein Verhältnis der unmittelbar vorhergehenden, in dem Leistungsspeicherschritt gespeicherten Leistung zu der in dem Leistungsspeicherschritt gespeicherten Referenzleistung. Das zweite Koeffizientenelement ist ein Verhältnis einer aktuellen Leistung, die in dem Leistungsempfangsschritt unter einer Bedingung empfangen wird, bei der die Gasturbine eine Maximalleistung in einer aktuellen Zeitperiode zwischen der unmittelbar vorhergehenden Zeitperiode und der aktuellen Zeit ausgibt, zu der unmittelbar vorhergehenden Leistung, die in dem Leistungsspeicherschritt gespeichert ist.
Gemäß einem Aspekt zum Erzielen der vorstehenden Aufgabe ist ein Steuerverfahren für eine Gasturbine vorgesehen, wobei das Verfahren umfasst: Ausführen des Maximalleistungs-Erstellungsverfahrens für die Gasturbine gemäß dem einen Aspekt; Ausführen eines Befehlswert-Erstellungsschritts des Erstellens eines Befehlswertes für ein Steuerziel der Gasturbine unter Verwendung der von dem Maximalleistungs-Erstellungsverfahren erhaltenen Maximalleistung für Steuerung; und Ausführen eines Steuersignal-Ausgabeschritts des Ausgebens eines den Befehlswert angebenden Steuersignals an das Steuerziel.
Gemäß einem Aspekt zum Erzielen der vorstehenden Aufgabe ist ein Steuerverfahren für eine Gasturbine vorgesehen, wobei das Verfahren umfasst: Ausführen des Steuerleistungs-Erstellungsverfahrens für die Gasturbine gemäß dem einen Aspekt; Ausführen eines Befehlswert-Erstellungsschritts des Erstellens eines Befehlswertes für ein Steuerziel der Gasturbine unter Verwendung der von dem Steuerleistungs-Erstellungsverfahren erhaltenen Korrektursteuerleistung für Steuerung; und Ausführen eines Steuersignal-Ausgabeschritts des Ausgebens eines den Befehlswert angebenden Steuersignals an das Steuerziel.
Gemäß einem Aspekt zum Erzielen der vorstehenden Aufgabe ist ein Maximalleistungs-Erstellungsprogramm für eine Gasturbine vorgesehen, die einen Kompressor, der Luft komprimiert, um komprimierte Luft zu erzeugen, eine Brennkammer, die Brennstoff in der komprimierten Luft verbrennt, um Verbrennungsgas zu erzeugen, und eine durch das Verbrennungsgas anzutreibende Turbine enthält, und bei dem der Kompressor einen Ansaugluftmengenregler enthält, der eine Strömungsrate der von dem Kompressor angesaugten Luft regelt.
Das Maximalleistungs-Erstellungsprogramm veranlasst einen Computer, auszuführen: einen Temperaturempfangsschritt des Empfangens einer Ansauglufttemperatur, die eine Temperatur der von dem Kompressor angesaugten Luft ist; einen Änderungsempfangsschritt des Empfangens eines Änderungsinhalts eines Maximalöffnungsgrads des Ansaugluftmengenreglers; einen Basismaximalleistung-Rechenschritt des Erhaltens einer Basismaximalleistung der Gasturbine auf der Grundlage der in dem Temperaturempfangsschritt empfangenen Ansauglufttemperatur; einen Koeffizienten-Erstellungsschritt des Erstellens eines Maximalleistungs-Korrekturkoeffizienten zum Korrigieren der Basismaximalleistung auf der Grundlage des Änderungsinhalts des in dem Änderungsempfangsschritt empfangenen Maximalöffnungsgrads und der in dem Temperaturempfangsschritt empfangenen Ansauglufttemperatur; und einen Maximalleistungs-Korrekturschritt des Korrigierens der Basismaximalleistung unter Verwendung des Maximalleistungs-Korrekturkoeffizienten und Ausgeben der korrigierten Basismaximalleistung als eine Maximalleistung für Steuerung.
Gemäß einem Aspekt zum Erzielen der vorstehenden Aufgabe wird ein Steuerleistungs-Erstellungsprogramm für eine Gasturbine vorgesehen, wobei das Programm umfasst: das Maximalleistungs-Erstellungsprogramm für die Gasturbine gemäß dem einen Aspekt; und ein Leistungskorrekturprogramm zum Korrigieren einer Steuerleistung der Gasturbine. Das Leistungskorrekturprogramm veranlasst den Computer, einen Korrekturkoeffizienten-Erstellungsschritt des Erstellens eines Korrekturkoeffizienten, der zu verwenden ist, wenn die Steuerleistung der Gasturbine korrigiert wird, einen Leistungskorrekturschritt des Korrigierens der Steuerleistung unter Verwendung des Korrekturkoeffizienten und des Ausgebens der korrigierten Steuerleistung als eine Korrektursteuerleistung, einen Leistungsempfangsschritt des Empfangens mindestens einer Leistung von einem Leistungsmesser, der eine Leistung der Gasturbine detektiert, und einen Leistungsspeicherschritt des Speicherns der in dem Leistungsempfangsschritt empfangenen Leistung auszuführen. Der Korrekturkoeffizienten-Erstellungsschritt enthält einen ersten Koeffizientenelement-Berechnungsschritt des Berechnens eines ersten Koeffizientenelements, einen zweiten Koeffizientenelement-Berechnungsschritt des Berechnens eines zweiten Koeffizientenelements und einen Berechnungsschritt für Korrekturkoeffizienten des Berechnens des Korrekturkoeffizienten unter Verwendung des ersten Koeffizientenelements und des zweiten Koeffizientenelements. In dem Leistungsspeicherschritt sind eine Referenzleistung, die eine Leistung unter einer Bedingung ist, bei der die Gasturbine eine Maximalleistung zu einer Referenzzeit in der Vergangenheit ausgibt, und eine unmittelbar vorhergehende Leistung, die in dem Leistungsempfangsschritt unter einer Bedingung empfangen wird, bei der die Gasturbine eine Maximalleistung in einer unmittelbar vorhergehenden Zeitperiode ausgibt, die näher an einer aktuellen Zeit als an der Referenzzeit liegt, gespeichert. Das erste Koeffizientenelement ist ein Verhältnis der unmittelbar vorhergehenden, in dem Leistungsspeicherschritt gespeicherten Leistung zu der in dem Leistungsspeicherschritt gespeicherten Referenzleistung. Das zweite Koeffizientenelement ist ein Verhältnis einer aktuellen Leistung, die in dem Leistungsempfangsschritt unter einer Bedingung empfangen wird, bei der die Gasturbine eine Maximalleistung in einer aktuellen Zeitperiode zwischen der unmittelbar vorhergehenden Zeitperiode und der aktuellen Zeit ausgibt, zu der unmittelbar vorhergehenden Leistung, die in dem Leistungsspeicherschritt gespeichert ist.
Gemäß einem Aspekt zum Erzielen der vorstehenden Aufgabe ist ein Steuerprogramm für eine Gasturbine vorgesehen, das das Maximalleistungs-Erstellungsprogramm für die Gasturbine gemäß dem einen Aspekt enthält, wobei das Programm den Computer veranlasst, einen Befehlswert-Erstellungsschritt des Erstellens eines Befehlswerts für ein Steuerziel der Gasturbine unter Verwendung der Maximalleistung für Steuerung, die durch Ausführen des Maximalleistungs-Erstellungsprogramms erhalten wird, und einen Steuersignal-Ausgabeschritt des Ausgebens eines den Befehlswert angebenden Steuersignals an das Steuerziel auszuführen.
Gemäß einem Aspekt zum Erzielen der vorstehenden Aufgabe ist ein Steuerprogramm für eine Gasturbine vorgesehen, das das Steuerleistungs-Erstellungsprogramm für die Gasturbine gemäß dem einen Aspekt enthält, wobei das Programm den Computer veranlasst: einen Befehlswert-Erstellungsschritt des Erstellens eines Befehlswerts für ein Steuerziel der Gasturbine unter Verwendung der Korrektursteuerleistung, die durch Ausführen des Steuerleistungs-Erstellungsprogramms erhalten wird, und einen Steuersignal-Ausgabeschritt des Ausgebens eines den Befehlswert angebenden Steuersignals an das Steuerziel auszuführen.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
In einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann ein Änderungsinhalt des Maximalöffnungsgrads des Ansaugluftmengenreglers empfangen werden. Ferner ist es in diesem Aspekt möglich, einen Steuerfehler der Gasturbine zu unterdrücken, selbst wenn die Einstellung des Maximalöffnungsgrads geändert wird.
Figurenliste

1 ist eine schematische Konfigurationsansicht von Gasturbinenausrüstung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
2 ist eine Querschnittsansicht einer Brennkammer gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
3 ist eine Querschnittsansicht von Hauptteilen der Brennkammer gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
4 ist ein Funktionsblockdiagramm einer Steuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
5 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Verbrennungslast-Befehlsgenerators gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
6 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Brennstoffströmungsraten-Befehlsgenerators gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
7 ist ein Funktionsblockdiagramm einer Lastfaktorrecheneinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
8 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Strömungsratenverhältnis-Rechners gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
9 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Ventilbefehlswerterstellers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
10 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Maximalleistungs-Erstellers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
11 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Leistungskorrektors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
12 ist ein Graph zum Beschreiben einer Funktion F1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
13 ist ein Graph zum Beschreiben einer Funktion F2 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
14 ist ein Graph zum Beschreiben einer Funktion G1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
15 ist ein Graph zum Beschreiben einer Funktion G2 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
16 ist ein Graph zum Beschreiben einer Funktion F3 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
17 ist ein Graph zum Beschreiben einer Funktion F4 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
18 ist ein Graph zum Beschreiben einer Funktion F5 und einer Funktion F6 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
19 ist ein Graph zum Beschreiben einer Funktion F7 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
20 ist ein Graph zum Beschreiben einer Funktion F8 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
21 ist ein Beschreibungsdiagramm, das eine Hardwarekonfiguration der Steuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
22 ist ein Flussdiagramm, das Betrieb des Maximalleistungs-Erstellers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
23 ist ein Flussdiagramm, das eine Empfangsroutine zeigt, die von dem Leistungskorrektor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ausgeführt wird.
24 ist ein Flussdiagramm, das eine Korrekturroutine zeigt, die von dem Leistungskorrektor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ausgeführt wird.
25 ist eine Beschreibungstabelle, die Änderungen jedes Koeffizientenelements, jedes Korrekturkoeffizienten und jeder Korrektursteuerleistung im Laufe der Zeit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
26 ist ein Flussdiagramm, das Betrieb der Steuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
27 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Maximalleistungs-Erstellers gemäß einem ersten Modifikationsbeispiel einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
28 ist ein Flussdiagramm, das Betrieb des Maximalleistungs-Erstellers gemäß einer ersten Modifikationsbeispiel einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
29 ist ein Systemdiagramm eines Kombikraftwerks gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
30 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Maximalleistungs-Erstellers gemäß einem zweiten Modifikationsbeispiel einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.

Beschreibung von Ausführungsformen
Nachstehend wird eine Ausführungsform eines Maximalleistungs-Erstellers, eines Steuerleistungs-Erstellers, der den Maximalleistungs-Ersteller enthält, einer Steuervorrichtung, die den Steuerleistungs-Ersteller enthält, und einer Gasturbinenausrüstung, die die Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Wie in 1 gezeigt, enthält die Gasturbinenausrüstung der vorliegenden Ausführungsform eine Gasturbine 10, einen Generator 29, der durch Antreiben der Gasturbine 10 Strom erzeugt, und eine Steuervorrichtung 100, die Steuerziele in der Gasturbine 10 steuert.
Die Gasturbine 10 enthält einen Kompressor 11, der Luft A komprimiert; eine Brennkammer 31, die Brennstoff F in der von dem Kompressor 11 komprimierten Luft verbrennt, um Verbrennungsgas zu erzeugen; und eine Turbine 21, die von dem Verbrennungsgas mit hoher Temperatur und hohem Druck angetrieben wird.
Der Kompressor 11 enthält einen Kompressorrotor 13, der sich um eine Achse Ar dreht; ein Kompressorgehäuse 12, das den Kompressorrotor 13 drehbar abdeckt; und einen Ansaugluftmengenregler (nachstehend als eine Einlassleitschaufel (IGV) bezeichnet) 14, der an einem Sauganschluss des Kompressorgehäuses 12 vorgesehen ist. Die IGV 14 enthält mehrere Leitschaufeln 15 und einen Treiber 16, der die mehreren Leitschaufeln 15 antreibt. Die IGV 14 regelt die Strömungsrate von Luft, die in das Kompressorgehäuse 12 angesaugt wird.
Die Turbine 21 enthält einen Turbinenrotor 23, der durch das Verbrennungsgas aus der Brennkammer 31 um die Achse Ar gedreht wird, und ein Turbinengehäuse 22, das den Turbinenrotor 23 drehbar abdeckt. Der Turbinenrotor 23 und der Kompressorrotor 13 sind so miteinander verbunden, dass sie um dieselbe Achse Ar drehbar sind, um einen Gasturbinenrotor 28 zu bilden. Ein Rotor des Generators 29 ist mit dem Gasturbinenrotor 28 verbunden.
Die Gasturbine 10 enthält ferner ein Zwischengehäuse 24 und ein Auslassgehäuse 25. Das Zwischengehäuse 24 ist zwischen dem Kompressorgehäuse 12 und dem Turbinengehäuse 22 in einer Richtung angeordnet, in der sich die Achse Ar erstreckt, und verbindet das Kompressorgehäuse 12 und das Turbinengehäuse 22. Komprimierte Luft Ac, die aus dem Kompressor 11 abgegeben wird, strömt in das Zwischengehäuse 24. Das Auslassgehäuse 25 ist in Bezug auf das Turbinengehäuse 22 gegenüber einer Seite angeordnet, auf der das Zwischengehäuse 24 angeordnet ist. Abgas, das das von der Turbine 21 abgegebene Verbrennungsgas ist, strömt in das Auslassgehäuse 25.
Die Brennkammer 31 ist an dem Zwischengehäuse 24 befestigt. Wie in 2 gezeigt, enthält die Brennkammer 31 einen Außenzylinder 32, der am Zwischengehäuse 24 befestigt ist; einen Verbrennungszylinder (oder ein Übergangsstück) 33, der innerhalb des Zwischengehäuses 24 angeordnet ist und das Verbrennungsgas in einen Verbrennungsgas-Strömungsweg der Turbine 21 liefert; und eine Brennstoffdüse 41, die Brennstoff und Luft in den Verbrennungszylinder 33 sprüht.
Wie in 2 und 3 gezeigt, enthält die Brennstoffdüse 41 einen Innenzylinder 42; einen Pilotbrenner 43, der auf einer Mittelachse Ak des Innenzylinders 42 angeordnet ist; mehrere Hauptbrenner 53, die in regelmäßigen Abständen in einer Umfangsrichtung um den Pilotbrenner 43 herum angeordnet sind; und eine Zylinderdüse 51, die an einer Innenumfangsseite des Außenzylinders 32 und an einer Außenumfangsseite des Innenzylinders 42 angeordnet ist. In der folgenden Beschreibung wird eine Seite, zu der Verbrennungsgas G innerhalb des Verbrennungszylinders 33 in einer Richtung strömt, in der sich die Mittelachse Ak des Innenzylinders 42 erstreckt, als eine Stromabwärtsseite bezeichnet, und eine gegenüberliegende Seite wird als eine Stromaufwärtsseite bezeichnet.
Der Pilotbrenner 43 enthält eine Pilotdüse 44, die auf der Mittelachse Ak des Innenzylinders 42 angeordnet ist, und einen Pilotluftzylinder 45, der eine rohrförmige Form aufweist und einen Außenumfang der Pilotdüse 44 umgibt. Eine Stromabwärtsseite des Pilotluftzylinders 45 bildet einen Pilotkonus 46, dessen Durchmesser sich in Richtung der Stromabwärtsseite graduell vergrößert. Eine Innenumfangsseite des Pilotluftzylinders 45 bildet einen Pilotluftströmungsweg 48, durch den die von dem Kompressor 11 komprimierte Luft Ac als Pilotluft Ap strömt. Pilotbrennstoff Fp, der aus der Pilotdüse 44 gesprüht wird, wird in der Pilotluft Ap, die aus dem Pilotluftströmungsweg 48 gesprüht wird, verbrannt (Diffusionsverbrennung), um eine Diffusionsflamme 49 zu bilden.
Der Hauptbrenner 53 enthält einen Hauptluft-Innenzylinder 55, der eine rohrförmige Form aufweist und einen Außenumfang des Pilotluftzylinders 45 umgibt; einen Hauptluft-Außenzylinder 56, der eine rohrförmige Form aufweist und einen Außenumfang des Hauptluft-Innenzylinders 55 umgibt; Trennplatten 57, die einen ringförmigen Raum zwischen einer Außenumfangsseite des Hauptluft-Innenzylinders 55 und einer Innenumfangsseite des Hauptluft-Außenzylinders 56 in mehrere Räume in der Umfangsrichtung teilen; und Hauptdüsen 54, die zwischen mehreren der Trennplatten 57 angeordnet sind. Die mehreren Räume, die durch den Hauptluft-Innenzylinder 55, den Hauptluft-Außenzylinder 56 und die mehreren Trennplatten 57 definiert sind, bilden einen Hauptluftströmungsweg 58, durch den die komprimierte Luft Ac aus dem Kompressor 11 als Hauptluft Am strömt. Hauptbrennstoff Fm wird aus den in dem Hauptluftströmungsweg 58 angeordneten Hauptdüsen 54 in die durch den Hauptluftströmungsweg 58 strömende Hauptluft Am gesprüht. Aus diesem Grund strömt ein vorgemischtes Gas, in dem die Hauptluft Am und der Hauptbrennstoff Fm gemischt sind, auf einer Stromabwärtsseite von Spitzen (stromabwärtigen Enden) der Hauptdüsen 54 in dem Hauptluftströmungsweg 58. Wenn das vorgemischte Gas aus dem Hauptluftströmungsweg 58 ausströmt, wird das vorgemischte Gas verbrannt (vorgemischte Verbrennung), um eine vorgemischte Flamme 59 zu bilden. Die oben beschriebene Diffusionsflamme 49 spielt eine Rolle beim Halten der vorgemischten Flamme 59.
Ein Raum zwischen der Innenumfangsseite des Außenzylinders 32 und der Außenumfangsseite des Innenzylinders 42 bildet einen Strömungsweg 52 für komprimierte Luft, der die komprimierte Luft Ac von dem Kompressor 11 in den Innenzylinder 42 leitet. Die Zylinderdüse 51 sprüht Zylinderbrennstoff Ft in den Strömungsweg 52 für komprimierte Luft. Aus diesem Grund wird, wenn der Zylinderbrennstoff Ft in den Strömungsweg 52 für komprimierte Luft gesprüht wird, der Zylinderbrennstoff Ft mit der Hauptluft Am und der Pilotluft Ap gemischt.
Wie in 1 und 2 zeigt, enthält die Gasturbinenausrüstung der vorliegenden Ausführungsform ferner eine Pilotbrennstoffleitung 61, die den Pilotbrennstoff Fp zu der Pilotdüse 44 liefert; eine Hauptbrennstoffleitung 62, die den Hauptbrennstoff Fm zu den Hauptdüsen 54 liefert; eine Zylinderbrennstoffleitung 63, die den Zylinderbrennstoff Ft an die Zylinderdüse 51 liefert; ein Pilotbrennstoffventil 65, das die Strömungsrate des Pilotbrennstoffs Fp regelt; ein Hauptbrennstoffventil 66, das die Strömungsrate des Hauptbrennstoffs Fm regelt; und ein Zylinderbrennstoffventil 67, das die Strömungsrate des Zylinderbrennstoffs Ft regelt.
Die Pilotbrennstoffleitung 61, die Hauptbrennstoffleitung 62 und die Zylinderbrennstoffleitung 63 sind alle von einer Brennstoffleitung 60 abgezweigte Leitungen. Das Pilotbrennstoffventil 65 ist in der Pilotbrennstoffleitung 61 vorgesehen, das Hauptbrennstoffventil 66 ist in der Hauptbrennstoffleitung 62 vorgesehen, und das Zylinderbrennstoffventil 67 ist in der Zylinderbrennstoffleitung 63 vorgesehen.
Die Steuerziele der Gasturbine 10 in der vorliegenden Ausführungsform sind das Pilotbrennstoffventil 65, das Hauptbrennstoffventil 66, das Zylinderbrennstoffventil 67 und die IGV 14.
Wie in 1 gezeigt, enthält die Gasturbinenausrüstung der vorliegenden Ausführungsform ferner einen Drehzahlmesser 71, der eine Drehzahl N des Gasturbinenrotors 28 detektiert; einen Leistungsmesser 72, der eine Leistung PW des Generators 29 detektiert; einen Ansauglufttemperatursensor 73, der eine Ansauglufttemperatur Ti detektiert, die eine Temperatur der von dem Kompressor 11 anzusaugenden Luft A ist; einen Ansaugluft-Manometer 74, der einen Ansaugluftdruck (Atmosphärendruck) Pi detektiert, der ein Druck der von dem Kompressor 11 anzusaugenden Luft ist; einen Schaufelweg-Temperatursensor 75, der eine Schaufelweg-Temperatur Tb detektiert, die eine Temperatur des Verbrennungsgases unmittelbar nach einer Endstufe der Turbine 21 ist; und einen Abgastemperatursensor 76, der eine Abgastemperatur Te innerhalb des Auslassgehäuses 25 auf einer Stromabwärtsseite der Endstufe der Turbine 21 detektiert.
Wie in 4 gezeigt, enthält die Steuervorrichtung 100 eine Befehlswert-Erstellungseinheit 110, die einen Befehlswert für ein Steuerziel der Gasturbine 10 erstellt; einen Steuerleistungs-Ersteller 170, der eine Steuerleistung der Gasturbine 10 erstellt; und eine Steuersignal-Ausgabeeinheit 190, die ein den Befehlswert angebendes Steuersignal an das Steuerziel ausgibt. Der Steuerleistungs-Ersteller 170 enthält einen Maximalleistungs-Ersteller 171, der eine Maximalleistung für Steuerung erstellt, und einen Leistungskorrektor 180, der die Steuerleistung der Gasturbine 10 korrigiert.
Die Befehlswert-Erstellungseinheit 110 enthält einen Verbrennungslast-Befehlsgenerator 120, der einen Verbrennungslast-Befehlswert CLCSO erzeugt; einen Brennstoffströmungsraten-Befehlsgenerator 130, der einen Brennstoffströmungsraten-Befehlswert CSO erzeugt; eine Lastfaktorrecheneinheit 140, die einen Lastfaktor (%Last) der Gasturbine 10 erhält; einen Strömungsratenverhältnis-Rechner 150, der Brennstoffströmungsratenverhältnisse (PLr und THr) berechnet; einen Ventilbefehlswertersteller 155, der einen Ventilbefehlswert für jedes der Brennstoffventile 65, 66 und 67 erstellt; und einen IGV-Befehlswertersteller 160, der einen einen IGV-Öffnungsgrad angebenden IGV-Befehlswert erstellt.
Der Verbrennungslast-Befehlswert CLCSO ist ein dimensionsloser Parameter von Temperatur des Verbrennungsgases an einem Einlass der Turbine 21 (nachstehend als eine Einlasstemperatur bezeichnet) und ein Parameter, der eine positive Korrelation mit der Einlasstemperatur aufweist. Der Verbrennungslast-Befehlswert CLCSO ist auf 0 %, wenn die Einlasstemperatur einen Untergrenzwert darstellt, und auf 100 %, wenn die Einlasstemperatur einen Obergrenzwert darstellt, eingestellt. Wenn beispielsweise der Untergrenzwert der Einlasstemperatur 700°C beträgt und der Obergrenzwert der Einlasstemperatur 1500°C beträgt, wird der Verbrennungslast-Befehlswert CLCSO durch die folgende Gleichung ausgedrückt.
$\begin{array}{l} CLCSO (%) = {(gemessener Wert von Gasturbinenleistung \\ - 700 ° C MW) / (1500 ° C MW - 700 ° C MW)} \times 100 \end{array}$
700°C MW ist eine Gasturbinenleistung, wenn die Einlasstemperatur 700°C beträgt, was den Untergrenzwert darstellt, und 1500°C MW ist eine Gasturbinenleistung, wenn die Einlasstemperatur 1500°C beträgt, was den Obergrenzwert darstellt. Die Gasturbinenleistung ist hier eine Generatorleistung.
Wie in 5 gezeigt, enthält der Verbrennungslast-Befehlsgenerator 120 eine 700°C-MW-Recheneinheit 121a, eine 1500°C-MW-Recheneinheit 121b, einen Standard-Atmosphärendruckgenerator 122, einen ersten Dividierer 123, einen ersten Multiplizierer 124a, einen zweiten Multiplizierer 124b, einen ersten Subtrahierer 125a, einen zweiten Subtrahierer 125b, einen zweiten Dividierer 126 und einen Begrenzer 127.
Die 700°C-MW-Recheneinheit 121a erhält die Gasturbinenleistung 700°C-MW, wenn die Einlasstemperatur 700°C beträgt, unter Verwendung einer Funktion H1 mit der Ansauglufttemperatur Ti und einem IGV-Befehlswert IGVc als Variationsparameter. Darüber hinaus erhält die 1500°C-MW-Recheneinheit 121b die Gasturbinenleistung 1500°C-MW, wenn die Einlasstemperatur 1500°C beträgt, unter Verwendung einer Funktion H2 mit der Ansauglufttemperatur Ti und dem IGV-Befehlswert IGVc als Variationsparameter. Hier ist der IGV-Befehlswert IGVc ein Befehlswert, der dem Treiber 16 der IGV 14 von der Steuervorrichtung 100 bereitgestellt wird. Die MW-Recheneinheiten 121a und 121b ändern bekannte Werte von 700°C MW und 1500°C MW in einem Fall, in dem die Ansauglufttemperatur und der IGV-Befehlswert IGVc Referenzwerte sind, in Werte, die der tatsächlichen Ansauglufttemperatur Ti und dem IGV-Befehlswert IGVc entsprechen, und geben die geänderten Werte als 700°C MW und 1500°C MW aus.
Sowohl 700°C MW als auch 1500°C MW sind ein Typ von Steuerleistung der Gasturbine 10.700°C MW wird durch den Leistungskorrektor 180 auf Korrektur 700°C MWm korrigiert. Darüber hinaus wird 1500°C MW durch den Leistungskorrektor 180 auf Korrektur 1500°C MWm korrigiert. Sowohl die Korrektur 700°C MWm als auch die Korrektur 1500°C MWm sind ein Typ von Korrektursteuerleistung der Gasturbine 10.
Die Korrektur 700°C MWm und die Korrektur 1500°C MWm des Leistungskorrektors 180 werden auf der Grundlage eines tatsächlichen Messwerts Pi des Ansaugluftdrucks (Atmosphärendrucks) korrigiert. Insbesondere erhält der erste Dividierer 123 ein Ansaugluftdruckverhältnis Pr, das ein Verhältnis des von dem Ansaugluft-Manometer 74 detektierten Ansaugluftdrucks (Atmosphärendrucks) Pi zu einem Standard-Ansaugluftdruck (Standard-Atmosphärendruck) Ps von dem Standard-Atmosphärendruckgenerator 122 ist. Der erste Multiplizierer 124a korrigiert die Korrektur 700°C MWm auf einen Wert, der dem Ansaugluftdruckverhältnis Pr entspricht, indem er die Korrektur 700°C MWm von dem Leistungskorrektor 180 mit dem Ansaugluftdruckverhältnis Pr multipliziert. Der zweite Multiplizierer 124b korrigiert die Korrektur 1500°C MWm auf einen Wert, der dem Ansaugluftdruckverhältnis Pr entspricht, indem er die Korrektur 1500°C MWm von dem Leistungskorrektor 180 mit dem Ansaugluftdruckverhältnis Pr multipliziert. In der obigen Beschreibung werden nämlich die bekannten Werte von 700°C MW und 1500°C MW in einem Fall, in dem die Ansauglufttemperatur und der IGV-Befehlswert IGVc die Referenzwerte sind, auf Werte korrigiert, die der tatsächlich gemessenen Ansauglufttemperatur Ti, dem IGV-Befehlswert IGVc und dem tatsächlich gemessenen Ansaugluftdruckverhältnis Pr entsprechen.
Der erste Subtrahierer 125a subtrahiert die mit dem Ansaugluftdruckverhältnis Pr korrigierte Korrektur 700°C MWm von der tatsächlich gemessenen Leistung PW der Gasturbine 10, die von dem Leistungsmesser 72 detektiert wird. Der erste Subtrahierer 125a erhält nämlich einen Wert des Zählers der obigen Gleichung. Der zweite Subtrahierer 125b subtrahiert die mit dem Ansaugluftdruckverhältnis Pr korrigierte Korrektur 700°C MWm von der mit dem Ansaugluftdruckverhältnis Pr korrigierten Korrektur 1500°C MWm.
Der zweite Subtrahierer 125b erhält nämlich einen Wert des Nenners der obigen Gleichung.
Der zweite Dividierer 126 teilt den Wert des Zählers der obigen Gleichung, der durch den ersten Subtrahierer 125a erhalten wird, durch den Wert des Nenners der obigen Gleichung, der von dem zweiten Subtrahierer 125b erhalten wird, und gibt den Wert als den Verbrennungslast-Befehlswert aus. Der Begrenzer 127 begrenzt eine Zunahme- und Abnahmerate des Verbrennungslast-Befehlswerts so, dass die Zunahme- und Abnahmerate, die der Änderungsbetrag pro Zeiteinheit des Verbrennungslast-Befehlswerts von dem zweiten Dividierer 126 ist, gleich oder kleiner als ein im Voraus bestimmter Wert wird.
In der obigen Beschreibung beträgt der Untergrenzwert der Einlasstemperatur des Verbrennungsgases in der Turbine 21 700°C und der Obergrenzwert 1500°C; jedoch können in Abhängigkeit von dem Modell der Brennkammer 31 oder dergleichen der Untergrenzwert und der Obergrenzwert der Einlasstemperatur des Verbrennungsgases in der Turbine 21 auf Werte eingestellt sein, die sich von den obigen Beispielen unterscheiden.
Der Verbrennungslast-Befehlswert CLCSO, der durch den Begrenzer 127 in der Zunahme- und Abnahmerate begrenzt wird, wird von dem Verbrennungslast-Befehlsgenerator 120 ausgegeben.
Der Brennstoffströmungsraten-Befehlswert CSO ist ein Wert, der die gesamte Strömungsrate des der Brennkammer 31 zuzuführenden Brennstoffs angibt (nachstehend als eine gesamte Brennstoffströmungsrate bezeichnet). Daher erhält der Brennstoffströmungsraten-Befehlsgenerator 130 die gesamte Brennstoffströmungsrate. Wie in 6 gezeigt, enthält der Brennstoffströmungsraten-Befehlsgenerator 130 eine Reglersteuerung 131, eine Laststeuerung 132, eine Schaufelweg-Temperatursteuerung 133, eine Abgastemperatursteuerung 134, einen Niederwertwähler 135 und einen Begrenzer 136.
Die Reglersteuerung 131 empfängt die Drehzahl N des Gasturbinenrotors 28 von dem Drehzahlmesser 71. Dann gibt die Reglersteuerung 131 einen Befehlswert GVCSO aus, um die gesamte Brennstoffströmungsrate so zu steuern, dass die Drehzahl N des Gasturbinenrotors 28 mit einer Zieldrehzahl übereinstimmt. Insbesondere vergleicht die Reglersteuerung 131 die tatsächlich gemessene Drehzahl N des Gasturbinenrotors 28 und einen im Voraus eingestellten GV-Einstellwert und gibt ein proportionales Steuersignal als den Befehlswert GVCSO aus.
Die Laststeuerung 132 empfängt die gemessene Leistung PW der Gasturbine 10 von dem Leistungsmesser 72, empfängt eine Bedarfsleistung PWr für die Gasturbine 10 von einer übergeordneten Steuervorrichtung und eine Korrektur-Maximalleistung PWxm von dem Leistungskorrektor 180. Die Laststeuerung 132 enthält einen Niederwertwähler 132a und eine Recheneinheit 132b für proportionale Integration. Der Niederwertwähler 132a gibt den kleineren der Bedarfsleistung PWr und der Korrektur-Maximalleistung PWxm als eine Bedarfsleistung PWra aus. Da, wie später beschrieben wird, der Leistungskorrektor 180 die Korrektur-Maximalleistung PWxm sequentiell aktualisiert, verwendet der Niederwertwähler 132a die letzte Korrektur-Maximalleistung PWxm. Insbesondere vergleicht die Recheneinheit 132b für proportionale Integration die gemessene Leistung PW mit der Bedarfsleistung PWra, führt Rechnung für proportionale Integration durch und gibt das Ergebnis als einen Befehlswert LDCSO aus.
Die Schaufelweg-Temperatursteuerung 133 empfängt die Schaufelweg-Temperatur Tb von dem Schaufelweg-Temperatursensor 75. Dann gibt die Schaufelweg-Temperatursteuerung 133 einen Befehlswert BPCSO aus, um die gesamte Brennstoffströmungsrate so zu steuern, dass die Schaufelweg-Temperatur Tb nicht höher als ein Obergrenzwert wird. Insbesondere vergleicht die Schaufelweg-Temperatursteuerung 133 die tatsächlich gemessene Schaufelweg-Temperatur Tb mit deren Obergrenzwert, führt Rechnung für proportionale Integration durch und gibt das Ergebnis als den Befehlswert BPCSO aus.
Die Abgastemperatursteuerung 134 empfängt die Abgastemperatur Te von dem Abgastemperatursensor 76. Dann gibt die Abgastemperatursteuerung 134 einen Befehlswert EXCSO aus, um die gesamte Brennstoffströmungsrate so zu steuern, dass die Abgastemperatur Te nicht höher als ein Obergrenzwert wird. Insbesondere vergleicht die Abgastemperatursteuerung 134 die tatsächlich gemessene Abgastemperatur Te mit deren Obergrenzwert, führt Rechnung für proportionale Integration durch und gibt das Ergebnis als den Befehlswert EXCSO aus.
Der Niederwertwähler 135 wählt einen minimalen Befehlswert unter den Befehlswerten von den Steuerungen 131 bis 134 aus und gibt den Befehlswert aus. Der Begrenzer 136 begrenzt die Zunahme- und Abnahmerate des Befehls von dem Niederwertwähler 135 und gibt das Ergebnis als den Brennstoffströmungsraten-Befehlswert (gesamten Brennstoffströmungsraten-Befehlswert) CSO aus.
Wie oben beschrieben, erhält die Lastfaktorrecheneinheit 140 einen Lastfaktor (%Last) der Gasturbine 10. Der Lastfaktor (%Last) ist ein Verhältnis der gemessenen Leistung PW zu der Maximalleistung für Steuerung. Wie in 7 gezeigt, empfängt die Lastfaktorrecheneinheit 140 die gemessene Leistung PW von dem Leistungsmesser 72, die Ansauglufttemperatur Ti von dem Ansauglufttemperatursensor 73 und die Korrektur-Maximalleistung PWxm von dem Leistungskorrektor 180. Die Lastfaktorrecheneinheit 140 enthält einen Maximalleistungsgenerator 141, einen Umschalter 142 und einen Dividierer 143. Der Maximalleistungsgenerator 141 weist eine Funktion F4 auf, die eine Beziehung zwischen einer Maximalleistung PWx für Steuerung der Gasturbine 10 und der Ansauglufttemperatur Ti darstellt. Wie in 17 gezeigt, ist die Funktion F4 eine Funktion, bei der die Maximalleistung PWx für Steuerung allmählich abnimmt, wenn die Ansauglufttemperatur Ti zunimmt. Der Maximalleistungsgenerator 141 erhält die Maximalleistung PWx für Steuerung entsprechend der Ansauglufttemperatur Ti unter Verwendung der Funktion F4. Der Umschalter 142 gibt nur die Maximalleistung PWx aus dem Maximalleistungsgenerator 141 oder die Korrektur-Maximalleistung PWxm aus dem Leistungskorrektor 180 als eine Maximalleistung PWxa aus. Wenn die Korrektur-Maximalleistung PWxm von dem Leistungskorrektor 180 eingegeben wird, gibt der Umschalter 142 die Korrektur-Maximalleistung PWxm als die Maximalleistung PWxa aus. Da, wie später beschrieben wird, der Leistungskorrektor 180 die Korrektur-Maximalleistung PWxm sequentiell aktualisiert, gibt der Umschalter 142 die letzte Korrektur-Maximalleistung PWxm als die Maximalleistung PWxa aus. Der Dividierer 143 erhält einen Lastfaktor (%Last), indem er die gemessene Leistung PW von dem Leistungsmesser 72 durch die Maximalleistung PWxa von dem Umschalter 142 dividiert.
Wie in 8 gezeigt, enthält der Strömungsratenverhältnis-Rechner 150 einen Pilotverhältnis-Rechner 150p, der ein Pilotverhältnis PLr erhält, und einen Zylinderverhältnis-Rechner 150t, der ein Zylinderverhältnis THr erhält. Das Pilotverhältnis PLr ist ein Verhältnis einer Pilotbrennstoffströmungsrate Fpf zu der gesamten Brennstoffströmungsrate. Das Zylinderverhältnis THr ist ein Verhältnis einer Zylinder-Brennstoffströmungsrate Ftf zu der gesamten Brennstoffströmungsrate.
Der Pilotverhältnis-Rechner 150p enthält eine PLor-Recheneinheit 151p, eine Korrekturwert-Recheneinheit 152p und einen Korrektor 153p.
Die PLor-Recheneinheit 151p weist eine Funktion F1 auf, die eine Beziehung zwischen einem Pilotverhältnis PLor und dem Verbrennungslast-Befehlswert CLCSO definiert, der eine positive Korrelation mit der Einlasstemperatur des Verbrennungsgases in der Turbine 21 aufweist. Wie in 12 gezeigt, ist die Funktion F1 eine Funktion, bei der das Pilotverhältnis PLor allmählich abnimmt, wenn der Verbrennungslast-Befehlswert CLCSO zunimmt, nämlich wenn die Einlasstemperatur des Verbrennungsgases zunimmt. Die PLor-Recheneinheit 151p empfängt den Verbrennungslast-Befehlswert CLCSO von dem Verbrennungslast-Befehlsgenerator 120 und erhält das dem Verbrennungslast-Befehlswert CLCSO entsprechende Pilotverhältnis PLor unter Verwendung der Funktion F1. Hier ist die Beziehung zwischen dem Verbrennungslast-Befehlswert CLCSO und dem Pilotverhältnis PLor durch die Funktion F1 definiert, aber die Beziehung kann auch durch ein Kennfeld definiert sein.
Die Korrekturwert-Recheneinheit 152p weist eine Funktion G1 auf (siehe 14), die eine Beziehung zwischen dem Lastfaktor %Last und einem Korrekturwert Cp definiert. Die Korrekturwert-Recheneinheit 152p empfängt den Lastfaktor %Last von der Lastfaktorrecheneinheit 140 und erhält den Korrekturwert Cp, der dem aktuellen Lastfaktor %Last entspricht, unter Verwendung der Funktion G1. Hier ist die Beziehung zwischen dem Lastfaktor %Last und dem Korrekturwert Cp durch die Funktion G1 definiert, aber die Beziehung kann auch durch ein Kennfeld definiert sein.
Die Funktion G1 wird wie folgt bestimmt.
Zunächst wird eine Region (Region, die durch das Pilotverhältnis PLor und den Lastfaktor %Last bestimmt wird), in der der Verbrennungszustand in einem Fall nicht stabilisiert ist, in dem der Verbrennungslast-Befehlswert CLCSO konstant gehalten und der Lastfaktor %Last geändert wird, im Voraus durch einen Test oder dergleichen bestimmt. Als nächstes wird eine Beziehung zwischen dem Pilotverhältnis PLor und dem Lastfaktor %Last bestimmt, die eine Region vermeiden kann, in der der Verbrennungszustand nicht stabilisiert ist, wenn der Verbrennungslast-Befehlswert CLCSO konstant gehalten wird. Die Funktion G1 stellt diese Beziehung dar.
Der Korrektor 153p addiert den Korrekturwert Cp aus der Korrekturwert-Recheneinheit 152p zu dem Pilotverhältnis PLor aus der PLor-Recheneinheit 151p und gibt das Ergebnis als das Pilotverhältnis PLr aus. Daher ist der Korrektor 153p ein Addierer.
Der Zylinderverhältnis-Rechner 150t enthält eine THor-Recheneinheit 151t, eine Korrekturwert-Recheneinheit 152t und einen Korrektor 153t.
Die THor-Recheneinheit 151t weist eine Funktion F2 auf, die eine Beziehung zwischen einem Zylinderverhältnis THor und dem Verbrennungslast-Befehlswert CLCSO definiert, der eine positive Korrelation mit der Einlasstemperatur des Verbrennungsgases in der Turbine 21 aufweist. Wie in 13 gezeigt, ist die Funktion F2 eine Funktion, bei der das Zylinderverhältnis THor allmählich abnimmt, wenn der Verbrennungslast-Befehlswert CLCSO zunimmt, nämlich wenn die Einlasstemperatur des Verbrennungsgases zunimmt. Die THor-Recheneinheit 151t empfängt den Verbrennungslast-Befehlswert CLCSO von dem Verbrennungslast-Befehlsgenerator 120 und erhält das dem Verbrennungslast-Befehlswert CLCSO entsprechende Zylinderverhältnis THor unter Verwendung der Funktion F2. Hier ist die Beziehung zwischen dem Verbrennungslast-Befehlswert CLCSO und dem Zylinderverhältnis THor durch die Funktion F2 definiert, aber die Beziehung kann auch durch ein Kennfeld definiert sein.
Die Korrekturwert-Recheneinheit 152t weist eine Funktion G2 auf (siehe 15), die eine Beziehung zwischen dem Lastfaktor %Last und einem Korrekturwert Ct definiert. Die Korrekturwert-Recheneinheit 152t empfängt den Lastfaktor %Last von der Lastfaktorrecheneinheit 140 und erhält den Korrekturwert Ct gemäß dem aktuellen Lastfaktor %Last unter Verwendung der Funktion G2. Hier ist die Beziehung zwischen dem Lastfaktor %Last und dem Korrekturwert Ct durch die Funktion G2 definiert, aber die Beziehung kann auch durch ein Kennfeld definiert sein.
Ähnlich wie die Funktion G1 wird auch die Funktion G2 wie folgt bestimmt.
Zunächst wird eine Region (Region, die durch das Zylinderverhältnis THor und den Lastfaktor %Last bestimmt wird), in der der Verbrennungszustand in einem Fall nicht stabilisiert ist, in dem der Verbrennungslast-Befehlswert CLCSO konstant gehalten und der Lastfaktor %Last geändert wird, im Voraus durch einen Test oder dergleichen bestimmt.
Als nächstes wird eine Beziehung zwischen dem Zylinderverhältnis THor und dem Lastfaktor %Last bestimmt, die eine Region vermeiden kann, in der der Verbrennungszustand nicht stabilisiert ist, wenn der Verbrennungslast-Befehlswert CLCSO konstant gehalten wird. Die Funktion G2 stellt diese Beziehung dar.
Der Korrektor 153t addiert den Korrekturwert Ct aus der Korrekturwert-Recheneinheit 152t zu dem Zylinderverhältnis THor aus der THor-Recheneinheit 151t und gibt das Ergebnis als das Zylinderverhältnis THr aus. Daher ist der Korrektor 153t ein Addierer.
Wie in 9 gezeigt, enthält der Ventilbefehlswertersteller 155 einen ersten Multiplizierer 156p, einen zweiten Multiplizierer 156t, einen ersten Subtrahierer 156ma, einen zweiten Subtrahierer 156mb, eine PL-Ventilbefehlswert-Recheneinheit 157p, eine M-Ventilbefehlswert-Recheneinheit 157m und eine TH-Ventilbefehlswert-Recheneinheit 157t.
Der erste Multiplizierer 156p erhält die Pilotbrennstoffströmungsrate Fpf durch Multiplizieren des Brennstoffströmungsraten-Befehlswerts CSO, der die gesamte Brennstoffströmungsrate angibt, mit dem Pilotverhältnis PLr. Die PL-Ventilbefehlswert-Recheneinheit 157p erhält einen Befehlswert für das Pilotbrennstoffventil 65, um die Strömungsrate des aus der Pilotdüse 44 zu sprühenden Pilotbrennstoffs Fp auf die Pilotbrennstoffströmungsrate Fpf einzustellen.
Der zweite Multiplizierer 156t erhält die Zylinder-Brennstoffströmungsrate Ftf durch Multiplizieren des Brennstoffströmungsraten-Befehlswerts CSO, der die gesamte Brennstoffströmungsrate angibt, mit dem Zylinderverhältnis THr. Die TH-Ventilbefehlswert-Recheneinheit 157t erhält einen Befehlswert für das Zylinderbrennstoffventil 67, um die Strömungsrate des aus der Zylinderdüse 51 zu sprühenden Zylinderbrennstoffs Ft auf die Zylinder-Brennstoffströmungsrate Ftf einzustellen.
Der erste Subtrahierer 156ma subtrahiert die Zylinder-Brennstoffströmungsrate Ftf von dem Brennstoffströmungsraten-Befehlswert CSO, der die gesamte Brennstoffströmungsrate angibt. Der zweite Subtrahierer 156mb subtrahiert ferner die Pilotbrennstoffströmungsrate Fpf von dem Subtraktionsergebnis des ersten Subtrahierers 156ma und gibt das Subtraktionsergebnis als eine Hauptbrennstoffströmungsrate Fmf an die M-Ventilbefehlswert-Recheneinheit 157m aus. Die M-Ventilbefehlswert-Recheneinheit 157m erhält einen Befehlswert für das Hauptbrennstoffventil 66, um die gesamte Strömungsrate des aus mehreren der Hauptdüsen 54 zu sprühenden Hauptbrennstoffs Fm auf die Hauptbrennstoffströmungsrate Fmf einzustellen.
Die Steuersignal-Ausgabeeinheit 190 gibt ein Steuersignal, das den von der PL-Ventilbefehlswert-Recheneinheit 157p erhaltenen Befehlswert enthält, an das Pilotbrennstoffventil 65 aus. Die Steuersignal-Ausgabeeinheit 190 gibt ein Steuersignal, das den von der TH-Ventilbefehlswert-Recheneinheit 157t erhaltenen Befehlswert enthält, an das Zylinderbrennstoffventil 67 aus. Die Steuersignal-Ausgabeeinheit 190 gibt ein Steuersignal, das den von der M-Ventilbefehlswert-Recheneinheit 157m erhaltenen Befehlswert enthält, an das Hauptbrennstoffventil 66 aus.
Wie in 10 gezeigt, enthält der Maximalleistungs-Ersteller 171 des Steuerleistungs-Erstellers 170 eine Temperaturempfangseinheit 172, eine Änderungsempfangseinheit 173, eine Basismaximalleistung-Recheneinheit 174, eine Koeffizientenerstellungseinheit 176 und eine Maximalleistungs-Korrektureinheit 175.
Die Temperaturempfangseinheit 172 empfängt die Ansauglufttemperatur Ti von dem Ansauglufttemperatursensor 73. Die Änderungsempfangseinheit 173 empfängt beispielsweise einen Änderungsinhalt eines Maximalöffnungsgrads für Steuerung in der IGV 14 von einer Eingabevorrichtung 104 wie beispielsweise einer Tastatur. Der Änderungsinhalt ist eine geänderte Beziehung, die eine Beziehung zwischen einem geänderten Maximalöffnungsgrad der IGV 14 und der Ansauglufttemperatur Ti ist.
Die Basismaximalleistung-Recheneinheit 174 weist eine Funktion F4 auf, die eine Beziehung zwischen der Ansauglufttemperatur Ti und der Maximalleistung PWx für Steuerung der Gasturbine definiert. Wie oben unter Bezugnahme auf 17 beschrieben, ist die Funktion F4 eine Funktion, bei der die Maximalleistung PWx für Steuerung allmählich abnimmt, wenn die Ansauglufttemperatur Ti zunimmt. Die Basismaximalleistung-Recheneinheit 174 erhält eine Basismaximalleistung PWxb, die der Ansauglufttemperatur Ti entspricht, unter Verwendung der Funktion F4.
Die Koeffizientenerstellungseinheit 176 erstellt einen Maximalleistungs-Korrekturkoeffizienten Kx zum Korrigieren der Basismaximalleistung PWxb auf der Grundlage der oben beschriebenen geänderten Beziehung und der Ansauglufttemperatur Ti. Die Koeffizientenerstellungseinheit 176 enthält eine Basismaximalöffnungsgrad-Recheneinheit 176b, eine Recheneinheit 176c für geänderten Maximalöffnungsgrad und eine Koeffizientenrecheneinheit 177.
Die Basismaximalöffnungsgrad-Recheneinheit 176b weist eine Funktion F5 auf (siehe 18), die eine Beziehung zwischen der Ansauglufttemperatur Ti und einem Basismaximalöffnungsgrad θb für Steuerung in der IGV 14 definiert. Die Basismaximalöffnungsgrad-Recheneinheit 176b erhält den Basismaximalöffnungsgrad θb für Steuerung gemäß der Ansauglufttemperatur Ti unter Verwendung der Funktion F5.
Die Recheneinheit 176c für geänderten Maximalöffnungsgrad weist eine Funktion F6 auf (siehe 18), die eine Beziehung zwischen der Ansauglufttemperatur Ti und einem geänderten Maximalöffnungsgrad θc für Steuerung in der IGV 14 definiert. Die Funktion F6 ist eine Funktion, die die oben beschriebene geänderte Beziehung definiert. Daher ist die Funktion F6 eine Funktion, die von der Änderungsempfangseinheit 173 empfangen wird. Die Recheneinheit 176c für geänderten Maximalöffnungsgrad erhält den geänderten Maximalöffnungsgrad θc für Steuerung gemäß der Ansauglufttemperatur Ti unter Verwendung der Funktion F6. In dem in 18 gezeigten Beispiel ist die oben beschriebene Funktion F5 eine Funktion, bei der sich der Basismaximalöffnungsgrad θb in Bezug auf eine Änderung der Ansauglufttemperatur Ti nicht ändert. Andererseits ist die Funktion F6 eine Funktion, bei der sich der Basismaximalöffnungsgrad θb in Bezug auf eine Änderung der Ansauglufttemperatur Ti ändert.
Die Koeffizientenrecheneinheit 177 erhält den Korrekturkoeffizienten Kx zum Korrigieren der Basismaximalleistung PWxb unter Verwendung des Basismaximalöffnungsgrads θb und des geänderten Maximalöffnungsgrads θc. Die Koeffizientenrecheneinheit 177 enthält eine Abweichungsberechnungseinheit 177s und eine Koeffizientenberechnungseinheit 177t. Die Abweichungsberechnungseinheit 177s berechnet eine Abweichung zwischen dem Basismaximalöffnungsgrad θb und dem geänderten Maximalöffnungsgrad θc. Daher ist die Abweichungsberechnungseinheit 177s ein Subtrahierer. Die Koeffizientenberechnungseinheit 177t weist eine Funktion F7 auf, die eine Beziehung zwischen der Abweichung und dem Korrekturkoeffizienten Kx definiert. Wie in 19 gezeigt, ist die Funktion F7 zum Beispiel eine Funktion, bei der der Korrekturkoeffizient Kx allmählich zunimmt, wenn die Abweichung zunimmt. Ferner ist die Funktion F7 eine Funktion, bei der der Korrekturkoeffizient Kx 1 ist, wenn die Abweichung 0 ist, der Korrekturkoeffizient Kx kleiner als 1 ist, wenn die Abweichung ein negativer Wert ist, und der Korrekturkoeffizient Kx größer als 1 ist, wenn die Abweichung ein positiver Wert ist. Die Koeffizientenberechnungseinheit 177t berechnet den Korrekturkoeffizienten Kx, der der von der Abweichungsberechnungseinheit 177s erhaltenen Abweichung entspricht, unter Verwendung der Funktion F7.
Die Maximalleistungs-Korrektureinheit 175 korrigiert die Basismaximalleistung PWxb unter Verwendung des Korrekturkoeffizienten Kx und gibt die korrigierte Basismaximalleistung PWxb als die Maximalleistung PWx für Steuerung aus. Insbesondere korrigiert die Maximalleistungs-Korrektureinheit 175 die Basismaximalleistung PWxb durch Multiplizieren der Basismaximalleistung PWxb mit dem Korrekturkoeffizienten Kx. Daher ist die Maximalleistungs-Korrektureinheit 175 ein Multiplizierer.
Jede Beziehung, die durch die Funktion F4, die Funktion F5, die Funktion F6 und die Funktion F7 dargestellt wird, kann durch ein Kennfeld definiert sein.
Wie oben beschrieben, ist die Maximalleistung PWx, die durch den oben beschriebenen Maximalleistungs-Ersteller 171 erstellt wird, ein Typ von Steuerleistung der Gasturbine 10. Die Maximalleistung PWx wird durch den Leistungskorrektor 180 auf die Korrektur-Maximalleistung PWxm korrigiert. Darüber hinaus ist die Korrektur-Maximalleistung PWxm ein Typ von Korrektursteuerleistung der Gasturbine 10.
Wie in 4 gezeigt, korrigiert der Leistungskorrektor 180 des Steuerleistungs-Erstellers 170 die gemessene Leistung PW der Gasturbine 10 von dem Leistungsmesser 72 und gibt das Ergebnis als eine Korrekturleistung PWm aus. Die gemessene Leistung PW ist ein Typ von Steuerleistung der Gasturbine 10. Darüber hinaus ist die Korrekturleistung PWm ein Typ von Korrektursteuerleistung der Gasturbine 10.
Die Ansauglufttemperatur Ti von dem Ansauglufttemperatursensor 73 und die Korrekturleistung PWm von dem Leistungskorrektor 180 werden in den IGV-Befehlswertersteller 160 eingegeben. Der IGV-Befehlswertersteller 160 weist eine Funktion F3 auf, die eine Beziehung zwischen einer Leistung der Gasturbine 10 und einem IGV-Öffnungsgrad definiert. Wie in 16 gezeigt, ist die Funktion F3 eine Funktion, bei der der IGV-Öffnungsgrad mit Zunahme der Leistung der Gasturbine 10 allmählich zunimmt. Zunächst korrigiert der IGV-Befehlswertersteller 160 die Korrekturleistung PWm mit der Ansauglufttemperatur Ti. Als nächstes erhält der IGV-Befehlswertersteller 160 unter Verwendung der Funktion F3 einen IGV-Öffnungsgrad, der der mit der Ansauglufttemperatur Ti korrigierten Korrekturleistung PWm entspricht. Hier wird die Beziehung zwischen der Leistung der Gasturbine 10 und dem IGV-Öffnungsgrad durch die Funktion F3 definiert, aber die Beziehung kann auch durch ein Kennfeld definiert sein. Der IGV-Befehlswertersteller 160 gibt den den IGV-Öffnungsgrad angebenden IGV-Befehlswert IGVc an den Verbrennungslast-Befehlsgenerator 120 und an die Steuersignal-Ausgabeeinheit 190 aus. Wie oben beschrieben, erstellt der Verbrennungslast-Befehlsgenerator 120 den Verbrennungslast-Befehlswert CLCSO unter Verwendung des IGV-Befehlswerts IGVc. Darüber hinaus gibt die Steuersignal-Ausgabeeinheit 190 ein Steuersignal, das den von dem IGV-Befehlswertersteller 160 ausgegebenen IGV-Befehlswert IGVc enthält, an die IGV 14 aus.
Im Wesentlichen ist die Funktion F3 in die Steuervorrichtung 100 bei der Anfangseinstellung der Steuervorrichtung 100 integriert. Die bei der Anfangseinstellung integrierte Funktion F3 ist eine Funktion, die bei der Auslegung der Gasturbine 10 bestimmt wird. Nach dem Bau der Gasturbine 10 wird ein Probebetrieb der Gasturbine 10 durchgeführt. In vielen Fällen wird, wie zum Beispiel durch eine gestrichelte Linie in 16 gezeigt, die bei der Anfangseinstellung integrierte Funktion F3 in Abhängigkeit von einem Ergebnis des Probebetriebs geändert.
Wie in 11 gezeigt, korrigiert der Leistungskorrektor 180 eine Steuerleistung und gibt das Ergebnis als eine Korrektursteuerleistung aus. In der vorliegenden Ausführungsform enthalten, wie oben beschrieben, Beispiele der Steuerleistung die Gasturbinenleistung 700°C MW, die Gasturbinenleistung 1500°C MW, die gemessene Leistung PW und die Maximalleistung PWx. Aus diesem Grund enthalten in der vorliegenden Ausführungsform Beispiele der Korrektursteuerleistung die Korrektur 700°C MWm, die Korrektur 1500°C MWm, die Korrekturleistung PWm und die Korrektur-Maximalleistung PWxm.
Der Leistungskorrektor 180 enthält eine Leistungsempfangseinheit 181, eine Leistungsspeichereinheit 182, eine Koeffizientenerstellungseinheit 183 und eine Leistungskorrektureinheit 188.
Die Leistungsempfangseinheit 181 empfängt eine Referenzleistung PWb, eine unmittelbar vorhergehende Leistung PW1 und eine aktuelle Leistung PW2. Die Referenzleistung PWb ist eine Leistung unter einer Bedingung, bei der die Gasturbine 10 zu einer Referenzzeit in der Vergangenheit eine Maximalleistung ausgeben kann. Die Referenzzeit ist zum Beispiel die Auslegungszeit der Gasturbine 10. Wenn die Referenzleistung PWb beispielsweise eine Leistung zu der Auslegungszeit der Gasturbine 10 ist, empfängt die Leistungsempfangseinheit 181 die Referenzleistung PWb von einer Eingabevorrichtung 104, wie beispielsweise einer Tastatur. Die unmittelbar vorhergehende Leistung PW1 ist eine tatsächlich gemessene Leistung, die die Leistungsempfangseinheit 181 von dem Leistungsmesser 72 unter einer Bedingung empfängt, bei der die Gasturbine 10 in einer unmittelbar vorhergehenden Zeitperiode, die näher an einer aktuellen Zeit als an der Referenzzeit (Auslegungszeit) liegt, eine Maximalleistung ausgeben kann. Die unmittelbar vorhergehende Zeitperiode enthält eine Probebetriebszeitperiode während eines Probebetriebs der Gasturbine 10 und eine Hauptbetriebszeitperiode während eines Hauptbetriebs nach dem Probebetrieb. Aus diesem Grund enthält die unmittelbar vorhergehende Zeitperiode eine Zeitperiode während eines Bauprobebetriebs, die ein Probebetrieb ist, der durchgeführt wird, nachdem die Gasturbine 10 gebaut wurde, und die einen Probebetrieb ausschließt, der durchgeführt wird, nachdem die Gasturbine 10 inspiziert oder repariert wurde. Daher enthalten Beispiele der unmittelbar vorhergehenden Leistung eine Bauleistung PWc, die eine Leistung ist, die die Leistungsempfangseinheit 181 von dem Leistungsmesser 72 unter einer Bedingung empfängt, bei der die Gasturbine 10 eine Maximalleistung in der Zeitperiode während des Bauprobebetriebs ausgeben kann. Die aktuelle Leistung PW2 ist eine tatsächlich gemessene Leistung, die die Leistungsempfangseinheit 181 von dem Leistungsmesser 72 unter einer Bedingung empfängt, bei der die Gasturbine 10 in einer aktuellen Zeitperiode zwischen der unmittelbar vorhergehenden Zeitperiode und der aktuellen Zeit eine Maximalleistung ausgeben kann. Die aktuelle Zeitperiode enthält auch eine Probebetriebszeitperiode während eines Probebetriebs der Gasturbine 10 und eine Hauptbetriebszeitperiode während eines Hauptbetriebs nach dem Probebetrieb.
Die Leistungsempfangseinheit 181 kann nicht erkennen, ob eine aktuelle gemessene Leistung die unmittelbar vorhergehende Leistung PW1, die aktuelle Leistung PW2 oder die Bauleistung PWc ist, indem sie lediglich die tatsächlich gemessene Leistung von dem Leistungsmesser 72 in jeder oben beschriebenen Zeitperiode empfängt. Aus diesem Grund empfängt die Leistungsempfangseinheit 181 eine tatsächlich gemessene Leistung von dem Leistungsmesser 72 von der Eingabevorrichtung 104, wie beispielsweise einer Tastatur, und empfängt auch eine Zeitperiode, in der die tatsächlich gemessene Leistung erhalten wird.
Die Leistungsspeichereinheit 182 speichert die Referenzleistung PWb, die unmittelbar vorhergehende Leistung PW1, die aktuelle Leistung PW2 und die Bauleistung PWc, die von der Leistungsempfangseinheit 181 empfangen werden.
Die Korrekturkoeffizienten-Erstellungseinheit 183 enthält eine Berechnungseinheit 184a für erstes Koeffizientenelement, eine Berechnungseinheit 184b für zweites Koeffizientenelement, eine Berechnungseinheit 184c für drittes Koeffizientenelement, eine Speichereinheit 185 für Koeffizientenelement, eine Rücksetzeinheit 186 und eine Berechnungseinheit 187 für Korrekturkoeffizienten.
Die Berechnungseinheit 184a für erstes Koeffizientenelement erhält ein erstes Koeffizientenelement e1. Das erste Koeffizientenelement e1 ist ein Wert, der durch Dividieren der unmittelbar vorhergehenden, in der Leistungsspeichereinheit 182 gespeicherten Leistung PW1 durch die in der Leistungsspeichereinheit 182 gespeicherte Referenzleistung PWb erhalten wird, nämlich ein Verhältnis der unmittelbar vorhergehenden Leistung PW1 zu der Referenzleistung PWb (PW1/PWb). Das erste Koeffizientenelement e1 stellt also den Verschlechterungsgrad der Leistung während einer Periode zwischen der Referenzzeit und der unmittelbar vorhergehenden Zeitperiode dar.
Wenn die Berechnungseinheit 184a für erstes Koeffizientenelement eine Rücksetzanweisung von der Eingabevorrichtung 104, wie beispielsweise einer Tastatur, empfängt, definiert die Berechnungseinheit 184a für erstes Koeffizientenelement einen Wert, der durch Dividieren der in der Leistungsspeichereinheit 182 gespeicherten aktuellen Leistung PW2 durch die in der Leistungsspeichereinheit 182 gespeicherte Referenzleistung PWb erhalten wird, nämlich ein Verhältnis der aktuellen Leistung PW2 zu der Referenzleistung PWb (PW2/PWb), als das erste Koeffizientenelement e1. Die Rücksetzanweisung wird an die Berechnungseinheit 184a für erstes Koeffizientenelement während einer Periode zwischen dem vollständigen Stoppen der Gasturbine 10 und unmittelbar vor dem Starten eines Probebetriebs gesendet.
Die Berechnungseinheit 184b für zweites Koeffizientenelement erhält ein zweites Koeffizientenelement e2. Das zweite Koeffizientenelement e2 ist ein Wert, der durch Dividieren der in der Leistungsspeichereinheit 182 gespeicherten aktuellen Leistung PW2 durch die unmittelbar vorhergehende, in der Leistungsspeichereinheit 182 gespeicherte Leistung PW1 erhalten wird, nämlich ein Verhältnis der aktuellen Leistung PW2 zu der unmittelbar vorhergehenden Leistung PW1 (PW2/PW1). Daher stellt das zweite Koeffizientenelement e2 den Verschlechterungsgrad der Leistung während einer Periode zwischen der unmittelbar vorhergehenden Zeitperiode und der aktuellen Zeitperiode dar.
Die Berechnungseinheit 184c für drittes Koeffizientenelement erhält ein drittes Koeffizientenelement e3. Das dritte Koeffizientenelement e3 ist ein Wert, der durch Dividieren der in der Leistungsspeichereinheit 182 gespeicherten Bauleistung PWc durch die in der Leistungsspeichereinheit 182 gespeicherte Referenzleistung PWb erhalten wird, nämlich ein Verhältnis der Bauleistung PWc zu der Referenzleistung PWb (PWc/PWb). Das dritte Koeffizientenelement e3 stellt daher den Verschlechterungsgrad der Leistung während einer Periode zwischen der Referenzzeit und der Zeitperiode während des Bauprobebetriebs dar.
Die Speichereinheit 185 für Koeffizientenelement enthält eine Speichereinheit 185a für erstes Koeffizientenelement, die das erste Koeffizientenelement e1 speichert, eine Speichereinheit 185b für zweites Koeffizientenelement, die das zweite Koeffizientenelement e2 speichert, und eine Speichereinheit 185c für drittes Koeffizientenelement, die das dritte Koeffizientenelement e3 speichert.
Die oben beschriebene Rücksetzanweisung wird von der Eingabevorrichtung 104, wie beispielsweise einer Tastatur, während der Periode zwischen dem vollständigen Stoppen der Gasturbine 10 und unmittelbar vor dem Starten eines Probebetriebs in die Rücksetzeinheit 186 eingegeben. Die Rücksetzeinheit 186 empfängt die Rücksetzanweisung und setzt das in der Speichereinheit 185b für zweites Koeffizientenelement gespeicherte zweite Koeffizientenelement e2 auf einen Wert zurück, der ein Berechnungsergebnis eines Korrekturkoeffizienten durch die Berechnungseinheit 187 für Korrekturkoeffizienten nicht beeinflusst, hier auf „1“.
Die Berechnungseinheit 187 für Korrekturkoeffizienten enthält eine Berechnungseinheit 187a für ersten Korrekturkoeffizienten, die einen ersten Korrekturkoeffizienten K1 berechnet, und eine Berechnungseinheit 187b für zweiten Korrekturkoeffizienten, die einen zweiten Korrekturkoeffizienten K2 berechnet. Der erste Korrekturkoeffizient K1 ist ein Korrekturkoeffizient zum Korrigieren der Maximalleistung PWx, die ein Typ von Steuerleistung ist, und von 1500°C MW und 700°C MW, die ein Typ von Steuerleistung sind. Der zweite Korrekturkoeffizient K2 ist ein Korrekturkoeffizient zum Korrigieren der tatsächlich gemessenen Leistung PW, die ein Typ von Steuerleistung ist.
Die Berechnungseinheit 187a für ersten Korrekturkoeffizienten weist einen Multiplizierer 187t auf. Der Multiplizierer 187t multipliziert das in der Speichereinheit 185a für erstes Koeffizientenelement gespeicherte erste Koeffizientenelement e1 mit dem in der Speichereinheit 185b für zweites Koeffizientenelement gespeicherten zweiten Koeffizientenelement e2 und gibt einen Wert des Multiplikationsergebnisses als den ersten Korrekturkoeffizienten K1 aus.
Die Berechnungseinheit 187b für zweiten Korrekturkoeffizienten enthält einen Dividierer 187s, den Multiplizierer 187t und einen Korrekturkoeffizienten-Anpassungsfaktor 187u. Der Dividierer 187s dividiert das in der Speichereinheit 185a für erstes Koeffizientenelement gespeicherte erste Koeffizientenelement e1 durch das in der Speichereinheit 185c für drittes Koeffizientenelement gespeicherte dritte Koeffizientenelement e3. Der Multiplizierer 187t multipliziert einen Wert des Divisionsergebnisses des Dividierers 187s mit dem zweiten Koeffizientenelement e2, das in der Speichereinheit 185b für zweites Koeffizientenelement gespeichert ist. Ein Wert des Multiplikationsergebnisses durch den Multiplizierer 187t ist ein zweiter Korrekturkoeffizient K2o vor Anpassung. Der Korrekturkoeffizienten-Anpassungsfaktor 187u weist eine Funktion F8 auf, die eine Beziehung zwischen dem zweiten Korrekturkoeffizienten K2o vor Anpassung und dem zweiten Korrekturkoeffizienten K2 nach Anpassung definiert. Wie in 20 gezeigt, ist die Funktion F8 eine Funktion, bei der der zweite Korrekturkoeffizient K2 nach Anpassung mit Zunahme des zweiten Korrekturkoeffizienten K2o vor Anpassung zunimmt. Der Korrekturkoeffizienten-Anpassungsfaktor 187u erhält den zweiten Korrekturkoeffizienten K2 nach Anpassung, entsprechend dem zweiten Korrekturkoeffizienten K2o vor Anpassung, unter Verwendung der Funktion F8. Hier ist die Beziehung zwischen dem zweiten Korrekturkoeffizienten K2o vor Anpassung und dem zweiten Korrekturkoeffizienten K2 nach Anpassung durch die Funktion F5 definiert, aber die Beziehung kann auch durch ein Kennfeld definiert sein.
Die Berechnungseinheit 187b für zweiten Korrekturkoeffizienten erhält den zweiten Korrekturkoeffizienten K2o vor Anpassung via Rechnung, die durch die folgende Gleichung dargestellt wird. $\begin{array}{l} K2o = e 1 \div e 3 \times e 2 = (PW1/PWb) \div (PWc/PWb) \times (PW2/PW1) \\ = (PW1 / PWb) \div (PWc / PWb) \times (PW2 / PW1) \end{array}$
In der durch die obige Gleichung dargestellten Rechnung heben sich die in der Rechnung des ersten Koeffizientenelements e1 verwendete Referenzleistung PWb und die in der Rechnung des dritten Koeffizientenelements e3 verwendete Referenzleistung PWb gegenseitig auf. Aus diesem Grund sind die zweiten Korrekturkoeffizienten K2o und K2 nicht Elemente der Referenzleistung PWb zu der Auslegungszeit, sondern geben den Verschlechterungsgrad der Leistung bis zu der aktuellen Zeitperiode in Bezug auf die Bauleistung PWc an, die eine tatsächlich gemessene Leistung während des Bauprobebetriebs ist.
Wie oben beschrieben, wird der zweite Korrekturkoeffizient K2 verwendet, um die tatsächlich gemessene Leistung PW zu korrigieren, um die Korrekturleistung PWm zu erhalten. Darüber hinaus erhält der IGV-Befehlswertersteller 160 unter Verwendung der Funktion F3 einen IGV-Öffnungsgrad, der der Korrekturleistung PWm entspricht. In vielen Fällen wird, wie unter Bezugnahme auf 16 beschrieben, die Funktion F3 während des Bauprobebetriebs geändert. Aus diesem Grund ist der zweite Korrekturkoeffizient K2, der verwendet wird, um den IGV-Öffnungsgrad zu erhalten, auf einen Wert eingestellt, der den Verschlechterungsgrad der Leistung bis zu der aktuellen Zeitperiode in Bezug auf die Bauleistung PWc angibt, die eine tatsächlich gemessene Leistung während des Bauprobebetriebs ist.
Eine Steuerleistung wird nicht nur in die Leistungskorrektureinheit 188, sondern auch in die Berechnungseinheit 187 für Korrekturkoeffizienten eingegeben. Als Reaktion auf die Steuerleistung gibt die Berechnungseinheit 187 für Korrekturkoeffizienten einen der Steuerleistung entsprechenden Korrekturkoeffizienten aus dem ersten Korrekturkoeffizienten K1 und dem zweiten Korrekturkoeffizienten K2 an die Leistungskorrektureinheit 188 aus.
Die Leistungskorrektureinheit 188 enthält eine erste Leistungskorrektureinheit 188a, die die Maximalleistung PWx unter Verwendung des ersten Korrekturkoeffizienten K1 korrigiert; eine zweite Leistungskorrektureinheit 188b, die 1500°C MW und 700°C MW unter Verwendung des ersten Korrekturkoeffizienten K1 korrigiert; und eine dritte Leistungskorrektureinheit 188c, die die gemessene Leistung PW unter Verwendung des zweiten Korrekturkoeffizienten K2 korrigiert.
Die erste Leistungskorrektureinheit 188a enthält einen Multiplizierer 188t, einen Addierer 188u, einen Niederwertwähler 188v, eine erste Speichereinheit 188x, die eine Amplitudenleistung FF speichert, die eine Leistung für die Amplitude der Frequenz in einem elektrisch mit dem Generator 29 verbundenen System ist, und eine zweite Speichereinheit 188y, die eine zulässige Maximalleistung PWpmax des Generators 29 speichert. Der Multiplizierer 188t multipliziert die Maximalleistung PWx, die ein Typ von Steuerleistung ist, mit dem ersten Korrekturkoeffizienten K1. Der Addierer 188u addiert die in der ersten Speichereinheit 188x gespeicherte Amplitudenleistung FF zu einem Wert des Multiplikationsergebnisses durch den Multiplizierer 188t. Der Niederwertwähler 188v gibt den kleineren von einem Wert des Additionsergebnisses durch den Addierer 188u und der in der zweiten Speichereinheit 188y gespeicherten zulässigen Maximalleistung PWpmax als die Korrektur-Maximalleistung PWxm aus. Wie in 17 gezeigt, ist die zulässige Maximalleistung PWpmax ein Wert, der sich nicht ändert, selbst wenn sich die Ansauglufttemperatur Ti ändert. Darüber hinaus ist die zulässige Maximalleistung PWpmax ein Wert, der kleiner als eine Maximalleistung PWx für Steuerung in einem niedrigen Temperaturbereich ist, wenn die Ansauglufttemperatur Ti innerhalb eines niedrigen Temperaturbereichs liegt, und ein Wert, der größer als die Maximalleistung PWx für die Steuerung in dem anderen Temperaturbereich ist, wenn die Ansauglufttemperatur Ti innerhalb des anderen Temperaturbereichs liegt.
Die zweite Leistungskorrektureinheit 188b enthält den Multiplizierer 188t. Der Multiplizierer 188t korrigiert 1500°C MW und 700°C MW, indem er jeweils 1500°C MW und 700°C MW, die ein Typ von Steuerleistung sind, mit dem ersten Korrekturkoeffizienten K1 multipliziert und die Korrekturergebnisse als die Korrektur 1500°C MWm und die Korrektur 700°C MWm ausgibt.
Die dritte Leistungskorrektureinheit 188c enthält einen Dividierer 188s. Der Dividierer 188s korrigiert die tatsächlich gemessene Leistung PW, indem er die tatsächlich gemessene Leistung PW, die ein Typ von Steuerleistung ist, durch den zweiten Korrekturkoeffizienten K2 dividiert, und gibt das Korrekturergebnis als die Korrekturleistung PWm aus.
Die oben beschriebene Steuervorrichtung 100 ist ein Computer. In Bezug auf Hardware enthält die Steuervorrichtung 100, wie in 21 gezeigt ist, eine Zentraleinheit (central processing unit, CPU) 101, die verschiedene Rechnungen durchführt; eine Hauptspeichervorrichtung 102, wie beispielsweise einen Speicher, der als ein Arbeitsbereich der CPU 101 dient; eine Hilfsspeichervorrichtung 103, wie beispielsweise eine Festplattenlaufwerksvorrichtung; die Eingabevorrichtung 104, wie beispielsweise eine Tastatur oder eine Maus; eine Anzeigevorrichtung 105; eine Eingabe-/Ausgabeschnittstelle 106 der Eingabevorrichtung 104 und der Anzeigevorrichtung 105; eine Vorrichtungsschnittstelle 107; eine Kommunikationsschnittstelle 108 zum Kommunizieren mit der Außenseite via ein Netzwerk N; und eine Speicher- und Wiedergabevorrichtung 109, die Speicherverarbeitung oder Wiedergabeverarbeitung von Daten auf einem Speichermedium D des Plattentyps durchführt.
Jeder der Detektoren 71 bis 76, jedes der Brennstoffventile 65 bis 67 und das oben beschriebene IGV 14 sind via Signalleitungen oder dergleichen mit der Vorrichtungsschnittstelle 107 verbunden.
Ein Steuerprogramm 103p und dergleichen sind im Voraus in der Hilfsspeichervorrichtung 103 gespeichert. Ein Steuerleistungs-Erstellungsprogramm 103pa ist in das Steuerprogramm 103p integriert. Das Steuerleistungs-Erstellungsprogramm 103pa weist ein Maximalleistungs-Erstellungsprogramm 103paa und ein Leistungskorrekturprogramm 103pab auf. Das Steuerprogramm 103p wird beispielsweise von dem Speichermedium D des Plattentyps via die Speicher- und Wiedergabevorrichtung 109 in die Hilfsspeichervorrichtung 103 übernommen. Das Steuerprogramm 103p kann von einer externen Vorrichtung via die Kommunikationsschnittstelle 108 in die Hilfsspeichervorrichtung 103 integriert werden.
Alle mit Bezug auf 4 bis 11 beschriebenen Funktionselemente der Steuervorrichtung 100 funktionieren, wenn die CPU 101 das in der Hilfsspeichervorrichtung 103 gespeicherte Steuerprogramm 103p ausführt. Unter den Funktionselementen der Steuervorrichtung 100 funktioniert insbesondere der Steuerleistungs-Ersteller 170, wenn die CPU 101 das Steuerleistungs-Erstellungsprogramm 103pa in dem Steuerprogramm 103p ausführt, das in der Hilfsspeichervorrichtung 103 gespeichert ist. Darüber hinaus funktioniert unter den Funktionselementen der Steuervorrichtung 100 der Maximalleistungs-Ersteller 171, wenn die CPU 101 das Maximalleistungs-Erstellungsprogramm 103paa im Steuerleistungs-Erstellungsprogramm 103pa ausführt. Darüber hinaus funktioniert unter den Funktionselementen der Steuervorrichtung100 der Leistungskorrektor 180, wenn die CPU 101 das Leistungskorrekturprogramm 103pab im Steuerleistungs-Erstellungsprogramm 103pa ausführt.
Als nächstes wird eine Betriebssequenz des oben beschriebenen Maximalleistungs-Erstellers 171 unter Bezugnahme auf ein in 22 gezeigtes Flussdiagramm beschrieben.
Die Temperaturempfangseinheit 172 des Maximalleistungs-Erstellers 171 empfängt die Ansauglufttemperatur Ti von dem Ansauglufttemperatursensor 73 (Temperaturempfangsschritt S1). Darüber hinaus empfängt die Änderungsempfangseinheit 173 des Maximalleistungs-Erstellers 171 die Funktion F6, die ein Änderungsinhalt des Maximalöffnungsgrads für Steuerung in der IGV 14 ist, von der Eingabevorrichtung 104 wie beispielsweise einer Tastatur (Änderungsempfangsschritt S2).
Die Basismaximalleistung-Recheneinheit 174 des Maximalleistungs-Erstellers 171 erhält den Basismaximalöffnungsgrad θb für Steuerung entsprechend der Ansauglufttemperatur Ti unter Verwendung der in 18 gezeigten Funktion F5 (Basismaximalleistung-Rechenschritt S3) .
Die Koeffizientenerstellungseinheit 176 des Maximalleistungs-Erstellers 171 erstellt den Maximalleistungs-Korrekturkoeffizienten Kx zum Korrigieren der Basismaximalleistung PWxb unter Verwendung der Ansauglufttemperatur Ti (Koeffizienten-Erstellungsschritt S4). In dem Koeffizienten-Erstellungsschritt S4 werden ein Rechenschritt S5 für Basismaximalöffnungsgrad, ein Rechenschritt S6 für geänderten Maximalöffnungsgrad und ein Koeffizientenrechenschritt S7 ausgeführt.
In dem Rechenschritt S5 für Basismaximalöffnungsgrad erhält die Basismaximalöffnungsgrad-Recheneinheit 176b den Basismaximalöffnungsgrad θb für Steuerung entsprechend der Ansauglufttemperatur Ti unter Verwendung der Funktion F5 (siehe 18). In dem Rechenschritt S6 für geänderten Maximalöffnungsgrad erhält die Recheneinheit 176c für geänderten Maximalöffnungsgrad den geänderten Maximalöffnungsgrad θc für Steuerung entsprechend der Ansauglufttemperatur Ti unter Verwendung der den Änderungsinhalt angebenden Funktion F6 (siehe. 18).
In dem Koeffizientenrechenschritt S7 wird der Korrekturkoeffizient Kx zum Korrigieren der Basismaximalleistung PWxb erhalten. In dem Koeffizientenrechenschritt S7 werden ein Abweichungsberechnungsschritt S7s und ein Koeffizientenberechnungsschritt S7t ausgeführt. In dem Abweichungsberechnungsschritt S7s berechnet die Abweichungsberechnungseinheit 177s eine Abweichung zwischen dem Basismaximalöffnungsgrad θb und dem geänderten Maximalöffnungsgrad θc. In dem Koeffizientenberechnungsschritt S7t berechnet die Koeffizientenberechnungseinheit 177t den Korrekturkoeffizienten Kx, der der von der Abweichungsberechnungseinheit 177t erhaltenen Abweichung entspricht, unter Verwendung der in 19 gezeigten Funktion F7.
Die Maximalleistungs-Korrektureinheit 175 des Maximalleistungs-Erstellers 171 korrigiert die Basismaximalleistung PWxb unter Verwendung des Korrekturkoeffizienten Kx und gibt die korrigierte Basismaximalleistung PWxb als die Maximalleistung PWx für Steuerung aus (Maximalleistungs-Korrekturschritt S8).
Die Erstellung der Maximalleistung PWx durch den Maximalleistungs-Ersteller 171 wird wie oben beschrieben abgeschlossen. Der obige Betrieb wird jedes Mal ausgeführt, wenn die Änderungsempfangseinheit 173 einen Änderungsinhalt des Maximalöffnungsgrads empfängt.
Als nächstes wird eine Betriebssequenz des oben beschriebenen Leistungskorrektors 180 unter Bezugnahme auf in 23 und 24 gezeigte Flussdiagramme beschrieben.
Das in 23 gezeigte Flussdiagramm ist ein Flussdiagramm einer Leistungsempfangsroutine, die von dem Leistungskorrektor 180 ausgeführt wird. In der Leistungsempfangsroutine empfängt die Leistungsempfangseinheit 181 eine Leistung von der Eingabevorrichtung 104, wie beispielsweise einer Tastatur, oder von dem Leistungsmesser 72 (Leistungsempfangsschritt S11). Die Leistungsspeichereinheit 182 speichert die Leistung (Leistungsspeicherschritt S12). In der Leistungsempfangsroutine sind die Referenzleistung PWb, die Bauleistung PWc, die unmittelbar vorhergehende Leistung PW1 (ausschließlich der Bauleistung PWc) und die aktuelle Leistung PW2 in der Leistungsspeichereinheit 182 gespeichert, indem der Leistungsempfangsschritt S11 und der Leistungsspeicherschritt S12 wiederholt ausgeführt werden. Sobald die Referenzleistung PWb und die Bauleistung PWc in der Leistungsspeichereinheit 182 gespeichert sind, werden die Referenzleistung PWb und die Bauleistung PWc danach nicht mehr aktualisiert. Andererseits werden, sobald die unmittelbar vorhergehende Leistung PW1 (ausschließlich der Bauleistung PWc) und die aktuelle Leistung PW2 in der Leistungsspeichereinheit 182 gespeichert sind, die unmittelbar vorhergehende Leistung PW1 und die aktuelle Leistung PW2 sequentiell aktualisiert.
Das in 24 gezeigte Flussdiagramm ist ein Flussdiagramm einer Korrekturroutine, die von dem Leistungskorrektor 180 ausgeführt wird. In der Korrekturroutine werden ein Korrekturkoeffizienten-Erstellungsschritt S20 und ein Leistungskorrekturschritt S25 wiederholt ausgeführt.
Der Korrekturkoeffizienten-Erstellungsschritt S20 enthält einen ersten Koeffizientenelement-Berechnungsschritt S21a, einen zweiten Koeffizientenelement-Berechnungsschritt S21b, einen dritten Koeffizientenelement-Berechnungsschritt S21c, einen Koeffizientenelement-Speicherschritt S22, einen Rücksetzschritt S23 und einen Berechnungsschritt S24 für Korrekturkoeffizienten.
In dem ersten Koeffizientenelement-Berechnungsschritt S21a erhält die Berechnungseinheit 184a für erstes Koeffizientenelement das erste Koeffizientenelement e1 durch Dividieren der unmittelbar vorhergehenden, in der Leistungsspeichereinheit 182 gespeicherten Leistung PW1 durch die in der Leistungsspeichereinheit 182 gespeicherte Referenzleistung PWb (= PW1/PWb). Wenn die Berechnungseinheit 184a für erstes Koeffizientenelement jedoch eine Rücksetzanweisung von der Eingabevorrichtung 104, wie beispielsweise einer Tastatur oder dergleichen, empfängt, erhält die Berechnungseinheit 184a für erstes Koeffizientenelement das erste Koeffizientenelement e1 durch Dividieren der in der Leistungsspeichereinheit 182 gespeicherten aktuellen Leistung PW2 durch die in der Leistungsspeichereinheit 182 gespeicherte Referenzleistung PWb (= PW2/PWb).
In dem zweiten Koeffizientenelement-Berechnungsschritt S21b erhält die Berechnungseinheit 184b für zweites Koeffizientenelement das zweite Koeffizientenelement e2 durch Dividieren der in der Leistungsspeichereinheit 182 gespeicherten aktuellen Leistung PW2 durch die in der Leistungsspeichereinheit 182 gespeicherte unmittelbar vorhergehende Leistung PW1 (= PW2/PW1) .
In dem dritten Koeffizientenelement-Berechnungsschritt S21c erhält die Berechnungseinheit 184c für drittes Koeffizientenelement das dritte Koeffizientenelement e3 durch Dividieren der in der Leistungsspeichereinheit 182 gespeicherten Bauleistung PWc durch die in der Leistungsspeichereinheit 182 gespeicherte Referenzleistung PWb (= PWc/PWb).
Im Wesentlichen werden die Koeffizientenelement-Berechnungsschritte S21a, S21b und S21c nicht zu der gleichen Zeit ausgeführt. Die Koeffizientenelement-Berechnungsschritte S21a, S21b und S21c werden jedes Mal ausgeführt, wenn die in den Koeffizientenelement-Berechnungsschritten S21a, S21b und S21c zu verwendenden Leistungen in der Leistungsspeichereinheit 182 gespeichert werden.
Der Koeffizientenelement-Speicherschritt S22 enthält einen ersten Koeffizientenelement-Speicherschritt S22a, einen zweiten Koeffizientenelement-Speicherschritt S22b und einen dritten Koeffizientenelement-Speicherschritt S22c.
In dem ersten Koeffizientenelement-Speicherschritt S22a speichert die Speichereinheit 185a für erstes Koeffizientenelement das erste Koeffizientenelement e1, das in dem ersten Koeffizientenelement-Berechnungsschritt S21a berechnet wurde.
In dem zweiten Koeffizientenelement-Speicherschritt S22b speichert die Speichereinheit 185b für zweites Koeffizientenelement das zweite Koeffizientenelement e2, das in dem zweiten Koeffizientenelement-Berechnungsschritt S21b berechnet wurde.
In dem dritten Koeffizientenelement-Speicherschritt S22c speichert die Speichereinheit 185c für drittes Koeffizientenelement das dritte Koeffizientenelement e3, das in dem dritten Koeffizientenelement-Berechnungsschritt S21c berechnet wurde.
Der Rücksetzschritt S23 enthält einen Empfangsbestimmungsschritt S23a und einen Rücksetzausführungsschritt S23b. In dem Empfangsbestimmungsschritt S23a wird bestimmt, ob die Rücksetzeinheit 186 eine Rücksetzanweisung von der Eingabevorrichtung 104, wie beispielsweise einer Tastatur, empfangen hat oder nicht. Wenn die Rücksetzeinheit 186 bestimmt, dass die Rücksetzanweisung empfangen wurde, wird der Rücksetzausführungsschritt S23b ausgeführt. In dem Rücksetzausführungsschritt S23b setzt die Rücksetzeinheit 186 das in der Speichereinheit 185b für zweites Koeffizientenelement gespeicherte zweite Koeffizientenelement e2 auf einen Wert zurück, der ein Berechnungsergebnis eines Korrekturkoeffizienten durch die Berechnungseinheit 187 für Korrekturkoeffizienten nicht beeinflusst, hier auf „1“. Die Berechnungseinheit 184a für erstes Koeffizientenelement empfängt die Rücksetzanweisung zu der Zeit, zu der die Rücksetzeinheit 186 die Rücksetzanweisung empfängt. Infolgedessen stellt die Berechnungseinheit 184a für erstes Koeffizientenelement, wie oben beschrieben, den Wert, der durch Dividieren der aktuellen Leistung PW2 durch die Referenzleistung PWb erhalten wird, als das erste Koeffizientenelement e1 (= PW2/PWb) ein. Das erste Koeffizientenelement e1 wird in der Speichereinheit 185a für erstes Koeffizientenelement gespeichert.
Der Berechnungsschritt S24 für Korrekturkoeffizienten enthält einen Berechnungsschritt S24a für ersten Korrekturkoeffizienten und einen Berechnungsschritt S24b für zweiten Korrekturkoeffizienten.
In dem Berechnungsschritt S24a für ersten Korrekturkoeffizienten berechnet die Berechnungseinheit 187a für ersten Korrekturkoeffizienten den ersten Korrekturkoeffizienten K1. In dem Berechnungsschritt S24b für zweiten Korrekturkoeffizienten berechnet die Berechnungseinheit 187b für zweiten Korrekturkoeffizienten den zweiten Korrekturkoeffizienten K2.
In dem Leistungskorrekturschritt S25 korrigiert die Leistungskorrektureinheit 188 eine Steuerleistung unter Verwendung eines Korrekturkoeffizienten und gibt das Korrekturergebnis als eine Korrektursteuerleistung aus. Zu dieser Zeit korrigiert die Leistungskorrektureinheit 188 eine Steuerleistung mit einem Korrekturkoeffizienten, der der Steuerleistung eines Korrekturziels unter mehreren der Korrekturkoeffizienten entspricht, die von der Berechnungseinheit 187 für Korrekturkoeffizienten erhalten werden. Insbesondere korrigiert die erste Leistungskorrektureinheit 188a der Leistungskorrektureinheit 188 in dem Leistungskorrekturschritt S25, wie oben beschrieben, die Maximalleistung PWx unter Verwendung des ersten Korrekturkoeffizienten K1, der in der ersten Speichereinheit 188x gespeicherten Amplitudenleistung FF und der in der zweiten Speichereinheit 188y gespeicherten zulässigen Maximalleistung PWpmax, und gibt das Korrekturergebnis als die Korrektur-Maximalleistung PWxm aus. Ferner korrigiert die zweite Leistungskorrektureinheit 188b der Leistungskorrektureinheit 188 in dem Leistungskorrekturschritt S25 jeweils 1500°C MW und 700°C MW unter Verwendung des ersten Korrekturkoeffizienten K1 wie oben beschrieben. Das Korrekturergebnis wird als die Korrektur 1500°C MWm und als die Korrektur 700°C MWm ausgegeben. Ferner korrigiert die dritte Leistungskorrektureinheit 188c der Leistungskorrektureinheit 188 in dem Leistungskorrekturschritt S25 die tatsächlich gemessene Leistung PW unter Verwendung des zweiten Korrekturkoeffizienten K2 und gibt dieses Korrekturergebnis als die Korrekturleistung PWm aus.
Als nächstes werden Änderungen jedes Koeffizientenelements, jedes Korrekturkoeffizienten und jeder Korrektursteuerleistung im Laufe der Zeit unter Bezugnahme auf 25 beschrieben.
Hier wird angenommen, dass eine Referenzleistung PWb zu der Referenzzeit (Planungszeit) 100 MW beträgt.
Es wird angenommen, dass die Bauleistung PWc, die eine gemessene Leistung ist, die die Leistungsempfangseinheit 181 von dem Leistungsmesser 72 unter einer Bedingung empfängt, bei der die Gasturbine 10 eine Maximalleistung während eines Bauprobebetriebs ausgeben kann, 90 MW beträgt.
Es wird angenommen, dass eine gemessene Leistung, die die Leistungsempfangseinheit 181 von dem Leistungsmesser 72 unter einer Bedingung empfängt, bei der die Gasturbine 10 während eines ersten Hauptbetriebs eine Maximalleistung ausgeben kann, danach 80 MW beträgt.
Es wird angenommen, dass eine gemessene Leistung, die die Leistungsempfangseinheit 181 von dem Leistungsmesser 72 unter einer Bedingung empfängt, bei der die Gasturbine 10 während eines zweiten Hauptbetriebs eine Maximalleistung ausgeben kann, danach 70 MW beträgt.
Es wird angenommen, dass die Gasturbine 10 nach einem zweiten Hauptbetrieb einer periodischen Inspektion unterzogen wurde.
Es wird angenommen, dass eine gemessene Leistung, die die Leistungsempfangseinheit 181 von dem Leistungsmesser 72 unter einer Bedingung empfängt, bei der die Gasturbine 10 während eines Probebetriebs nach der periodischen Inspektion eine Maximalleistung ausgeben kann, 80 MW beträgt. Daher ist hier die gemessene Leistung (80 MW) als ein Ergebnis der periodischen Inspektion größer als die gemessene Leistung (70 MW) während des zweiten Hauptbetriebs vor der periodischen Inspektion.
Es wird angenommen, dass eine gemessene Leistung, die die Leistungsempfangseinheit 181 von dem Leistungsmesser 72 unter einer Bedingung empfängt, bei der die Gasturbine 10 während eines ersten Hauptbetriebs eine Maximalleistung ausgeben kann, danach 70 MW beträgt.
Es wird angenommen, dass eine gemessene Leistung, die die Leistungsempfangseinheit 181 von dem Leistungsmesser 72 unter einer Bedingung empfängt, bei der die Gasturbine 10 während eines zweiten Hauptbetriebs eine Maximalleistung ausgeben kann, danach 65 MW beträgt.
Vor dem Start des Bauprobebetriebs empfängt die Korrekturkoeffizienten-Erstellungseinheit 183 eine Rücksetzanweisung. Aus diesem Grund stellt die Berechnungseinheit 184a für erstes Koeffizientenelement während des Bauprobebetriebs einen Wert, der durch Dividieren der aktuellen Leistung PW2 durch die Referenzleistung PWb erhalten wird, als das erste Koeffizientenelement e1 (= PW2/PWb) ein. Aus diesem Grund wird das erste Koeffizientenelement e1 zu 9/10 (= 90/100), und das erste Koeffizientenelement e1 wird in der Speichereinheit 185a für erstes Koeffizientenelement gespeichert. Darüber hinaus wird während des Bauprobebetriebs „1“ in der Speichereinheit 185b für zweites Koeffizientenelement als das zweite Koeffizientenelement e2 durch den Betrieb der Rücksetzeinheit 186 gespeichert. Darüber hinaus stellt die Berechnungseinheit 184c für drittes Koeffizientenelement während des Bauprobebetriebs einen Wert, der durch Dividieren der Bauleistung PWc durch die Referenzleistung PWb erhalten wird, als das dritte Koeffizientenelement e3 (= PWc/PWb) ein. Aus diesem Grund wird das dritte Koeffizientenelement e3 zu 9/10 (= 90/100), und das dritte Koeffizientenelement e3 wird in der Speichereinheit 185c für drittes Koeffizientenelement gespeichert. Das in der Speichereinheit 185c für drittes Koeffizientenelement gespeicherte dritte Koeffizientenelement e3 wird danach nicht mehr aktualisiert.
Wie oben beschrieben, wird als ein Ergebnis des Bestimmens jedes Koeffizientenelements während des Bauprobebetriebs jeder Korrekturkoeffizient während des Bauprobebetriebs erhalten. Während des Bauprobebetriebs wird beispielsweise der erste Korrekturkoeffizient K1 (e1 × e2) zu 0,9 (= 9/10 × 1). Darüber hinaus wird der zweite Korrekturkoeffizient K2 (e1 × e2 ÷ e3) zu 1,0 (= 9/10 × 1 ÷ 9/10). Der Einfachheit halber sind Werte des zweiten Korrekturkoeffizienten K2 und des weiter unten zu beschreibenden zweiten Korrekturkoeffizienten K2 auf Werte eingestellt, bei denen die Koeffizienten nicht durch den Korrekturkoeffizienten-Anpassungsfaktor 187u angepasst werden.
Aus diesem Grund wird während des Bauprobebetriebs, wenn 1500°C MW, die ein Typ von Steuerleistung ist, 100 MW beträgt, die Korrektur 1500°C MWm, die unter Verwendung des ersten Korrekturkoeffizienten K1 erhalten wird, zu 90 MW (= 100 × 0,9). Wenn darüber hinaus die gemessene Leistung PW, die ein Typ von Steuerleistung ist, 90 MW beträgt, wird die Korrekturleistung PWm, die unter Verwendung des zweiten Korrekturkoeffizienten K2 erhalten wird, zu 90 MW (90 ÷ 1,0).
Während des ersten Hauptbetriebs nach dem Bauprobebetrieb stellt die Berechnungseinheit 184a für erstes Koeffizientenelement, anders als während des Bauprobebetriebs, einen Wert, der durch Dividieren der unmittelbar vorhergehenden Leistung PW1 durch die Referenzleistung PWb erhalten wird, als das erste Koeffizientenelement e1 (= PW2/PWb) ein. Aus diesem Grund wird das erste Koeffizientenelement e1 zu 9/10 (= 90/100), und das erste Koeffizientenelement e1 wird in der Speichereinheit 185a für erstes Koeffizientenelement gespeichert. Während des ersten Hauptbetriebs stellt die Berechnungseinheit 184b für zweites Koeffizientenelement einen Wert, der durch Dividieren der aktuellen Leistung PW2 durch die unmittelbar vorhergehende Leistung PW1 erhalten wird, als das zweite Koeffizientenelement e2 (= PW2/PW1) ein. Aus diesem Grund, wird das zweite Koeffizientenelement e2 zu 8/9 (= 80/90), und das zweite Koeffizientenelement e2 wird in der Speichereinheit 185b für zweites Koeffizientenelement gespeichert. Wie oben beschrieben, ändert sich das in der Speichereinheit 185c für drittes Koeffizientenelement gespeicherte dritte Koeffizientenelement e3 auch dann nicht, wenn ein Übergang von dem Bauprobebetrieb zu dem ersten Hauptbetrieb erfolgt.
Wie oben beschrieben, wird als ein Ergebnis des Bestimmens jedes Koeffizientenelements während des ersten Hauptbetriebs jeder Korrekturkoeffizient während des ersten Hauptbetriebs erhalten. Während des ersten Hauptbetriebs wird der erste Korrekturkoeffizient K1 (e1 × e2) zu 0,8 (= 9/10 × 8/9). Darüber hinaus wird der zweite Korrekturkoeffizient K2 (e1 × e2 ÷ e3) zu 0,89 (= 9/10 × 8/9 ÷ 9/10).
Aus diesem Grund wird während des ersten Hauptbetriebs, wenn 1500°C MW, die ein Typ von Steuerleistung ist, 100 MW beträgt, die Korrektur 1500°C MWm, die unter Verwendung des ersten Korrekturkoeffizienten K1 erhalten wird, zu 80 MW (= 100 × 0,8). Wenn darüber hinaus die gemessene Leistung PW, die ein Typ von Steuerleistung ist, 80 MW beträgt, wird die Korrekturleistung PWm, die unter Verwendung des zweiten Korrekturkoeffizienten K2 erhalten wird, zu 90 MW (80 ÷ 0,89).
Während des zweiten Hauptbetriebs nach dem ersten Hauptbetrieb erhalten die Berechnungseinheit 184a für erstes Koeffizientenelement und die Berechnungseinheit 184b für zweites Koeffizientenelement ähnlich wie bei dem ersten Hauptbetrieb die Koeffizientenelemente. Aus diesem Grund wird das erste Koeffizientenelement e1 (= PW2/PWb) zu 8/10 (= 80/100), und das erste Koeffizientenelement e1 wird in der Speichereinheit 185a für erstes Koeffizientenelement gespeichert. Darüber hinaus wird das zweite Koeffizientenelement e2 (= PW2/PW1) zu 7/8 (= 70/80), und das zweite Koeffizientenelement e2 wird in der Speichereinheit 185b für zweites Koeffizientenelement gespeichert.
Wie oben beschrieben, wird als ein Ergebnis des Bestimmens jedes Koeffizientenelements während des zweiten Hauptbetriebs jeder Korrekturkoeffizient während des zweiten Hauptbetriebs erhalten. Während des zweiten Hauptbetriebs wird der erste Korrekturkoeffizient K1 (e1 × e2) zu 0,7 (= 8/10 × 7/8). Darüber hinaus wird der zweite Korrekturkoeffizient K2 (e1 × e2 ÷ e3) zu 0,78 (= 8/10 × 7/8 ÷ 9/10).
Aus diesem Grund wird während des zweiten Hauptbetriebs, wenn 1500°C MW, die ein Typ von Steuerleistung ist, 100 MW beträgt, die Korrektur 1500°C MWm, die unter Verwendung des ersten Korrekturkoeffizienten K1 erhalten wird, zu 70 MW (= 100 × 0,7). Wenn darüber hinaus die gemessene Leistung PW, die ein Typ von Steuerleistung ist, 70 MW beträgt, wird die Korrekturleistung PWm, die unter Verwendung des zweiten Korrekturkoeffizienten K2 erhalten wird, zu 90 MW (70 ÷ 0,78).
Wenn der zweite Hauptbetrieb, wie oben beschrieben, beendet ist, wird eine periodische Inspektion durchgeführt.
Vor dem Start eines Probebetriebs nach der periodischen Inspektion empfängt die Korrekturkoeffizienten-Erstellungseinheit 183 eine Rücksetzanweisung. Aus diesem Grund stellt die Berechnungseinheit 184a für erstes Koeffizientenelement während des Probebetriebs nach der periodischen Inspektion einen Wert, der durch Dividieren der aktuellen Leistung PW2 durch die Referenzleistung PWb erhalten wird, als das erste Koeffizientenelement e1 (= PW2/PWb) ein. Aus diesem Grund wird das erste Koeffizientenelement e1 zu 8/10 (= 80/100), und das erste Koeffizientenelement e1 wird in der Speichereinheit 185a für erstes Koeffizientenelement gespeichert. Darüber hinaus wird während des Probebetriebs „1“ in der Speichereinheit 185b für zweites Koeffizientenelement als das zweite Koeffizientenelement e2 durch den Betrieb der Rücksetzeinheit 186 gespeichert.
Wie oben beschrieben, wird als ein Ergebnis des Bestimmens jedes Koeffizientenelements während des Probebetriebs jeder Korrekturkoeffizient während des Probebetriebs erhalten. Während des Probebetriebs wird der erste Korrekturkoeffizient K1 (e1 × e2) zu 0,8 (= 80/10 × 1). Darüber hinaus wird der zweite Korrekturkoeffizient K2 (e1 × e2 ÷ e3) zu 0,89 (= 8/10 × 1 ÷ 9/10).
Aus diesem Grund wird während des Probebetriebs, wenn 1500°C MW, die ein Typ von Steuerleistung ist, 100 MW beträgt, die Korrektur 1500°C MWm, die unter Verwendung des ersten Korrekturkoeffizienten K1 erhalten wird, zu 80 MW (= 100 × 0,8). Wenn darüber hinaus die gemessene Leistung PW, die ein Typ von Steuerleistung ist, 70 MW beträgt, wird die Korrekturleistung PWm, die unter Verwendung des zweiten Korrekturkoeffizienten K2 erhalten wird, zu 79 MW (70 ÷ 0,89).
Während des ersten Hauptbetriebs nach dem vorhergehenden Probebetrieb stellt die Berechnungseinheit 184a für erstes Koeffizientenelement, anders als während des vorhergehenden Probebetriebs, einen Wert, der durch Dividieren der unmittelbar vorhergehenden Leistung PW1 durch die Referenzleistung PWb erhalten wird, als das erste Koeffizientenelement e1 (= PW2/PWb) ein. Aus diesem Grund wird das erste Koeffizientenelement e1 zu 8/10 (= 80/100), und das erste Koeffizientenelement e1 wird in der Speichereinheit 185a für erstes Koeffizientenelement gespeichert. Während des ersten Hauptbetriebs stellt die Berechnungseinheit 184b für zweites Koeffizientenelement einen Wert, der durch Dividieren der aktuellen Leistung PW2 durch die unmittelbar vorhergehende Leistung PW1 erhalten wird, als das zweite Koeffizientenelement e2 (= PW2/PW1) ein. Aus diesem Grund, wird das zweite Koeffizientenelement e2 zu 7/8 (= 70/80), und das zweite Koeffizientenelement e2 wird in der Speichereinheit 185b für zweites Koeffizientenelement gespeichert.
Wie oben beschrieben, wird als ein Ergebnis des Bestimmens jedes Koeffizientenelements während des ersten Hauptbetriebs jeder Korrekturkoeffizient während des ersten Hauptbetriebs erhalten. Während des ersten Hauptbetriebs wird der erste Korrekturkoeffizient K1 (e1 × e2) zu 0,7 (= 8/10 × 7/8). Darüber hinaus wird der zweite Korrekturkoeffizient K2 (e1 × e2 ÷ e3) zu 0,78 (= 8/10 × 7/8 ÷ 9/10).
Aus diesem Grund wird während des ersten Betriebs, wenn 1500°C MW, die ein Typ von Steuerleistung ist, 100 MW beträgt, die Korrektur 1500°C MWm, die unter Verwendung des ersten Korrekturkoeffizienten K1 erhalten wird, zu 70 MW (= 100 × 0,7). Wenn darüber hinaus die gemessene Leistung PW, die ein Typ von Steuerleistung ist, 70 MW beträgt, wird die Korrekturleistung PWm, die unter Verwendung des zweiten Korrekturkoeffizienten K2 erhalten wird, zu 90 MW (70 ÷ 0,78).
Während des zweiten Hauptbetriebs nach dem ersten Hauptbetrieb erhalten die Berechnungseinheit 184a für erstes Koeffizientenelement und die Berechnungseinheit 184b für zweites Koeffizientenelement ähnlich wie bei dem ersten Hauptbetrieb die Koeffizientenelemente. Aus diesem Grund wird das erste Koeffizientenelement e1 (= PW2/PWb) zu 7/10 (= 70/100) . Darüber hinaus wird das zweite Koeffizientenelement e2 (= PW2/PW1) zu 6,5/7(=65/70) .
Während des zweiten Hauptbetriebs wird der erste Korrekturkoeffizient K1 (e1 × e2) zu 0,65 (= 7/10 × 65/70). Darüber hinaus wird der zweite Korrekturkoeffizient K2 (e1 × e2 ÷ e3) zu 0,72 (= 7/10 × 65/70 ÷ 9/10). Wenn darüber hinaus 1500°C MW, die ein Typ von Steuerleistung ist, 100 MW beträgt, wird die Korrektur 1500°C MWm, die unter Verwendung des ersten Korrekturkoeffizienten K1 erhalten wird, zu 65 MW (= 100 × 0, 65). Wenn darüber hinaus die gemessene Leistung PW, die ein Typ von Steuerleistung ist, 65 MW beträgt, wird die Korrekturleistung PWm, die unter Verwendung des zweiten Korrekturkoeffizienten K2 erhalten wird, zu 90 MW (65 ÷ 0,72) .
Wie oben beschrieben, korrigiert der Leistungskorrektor 180 der Steuervorrichtung 100 die Steuerleistung auf der Grundlage des Verschlechterungsgrads der Leistung, der durch eine Leistungsverschlechterung der Gasturbine verursacht wird.
Wenn die Berechnungseinheit 184a für erstes Koeffizientenelement in der vorliegenden Ausführungsform eine Rücksetzanweisung während einer Periode zwischen dem vollständigen Stoppen der Gasturbine 10 und dem Starten eines Probebetriebs, wie oben beschrieben, empfängt, berechnet die Berechnungseinheit 184a für erstes Koeffizientenelement während des Probebetriebs das erste Koeffizientenelement e1 unter Verwendung der aktuellen Leistung PW2 in der aktuellen Zeitperiode anstelle der Verwendung der unmittelbar vorhergehenden Leistung PW1 in der unmittelbar vorhergehenden Zeitperiode. Wenn darüber hinaus die Rücksetzeinheit 186 in der vorliegenden Ausführungsform die Rücksetzanweisung während der Periode zwischen dem vollständigen Stoppen der Gasturbine 10 und dem Starten des Probebetriebs empfängt, setzt die Rücksetzeinheit 186 das in der Speichereinheit 185 für Koeffizientenelement gespeicherte zweite Koeffizientenelement e2 auf einen Wert zurück, der ein Berechnungsergebnis eines Korrekturkoeffizienten durch die Berechnungseinheit 187 für Korrekturkoeffizienten nicht beeinflusst, insbesondere auf „1“.
Wenn vor einem Probebetrieb eine periodische Inspektion durchgeführt wurde und die Leistung der Gasturbine durch die periodische Inspektion verbessert wurde, stellen das erste Koeffizientenelement e1 und das zweite Koeffizientenelement e2 selbst dann, wenn das erste Koeffizientenelement e1 und das zweite Koeffizientenelement e2 unter Verwendung der unmittelbar vorhergehenden Leistung PW1 in der unmittelbar vorhergehenden Zeitperiode vor dem Probebetrieb berechnet wurden, den Verschlechterungsgrad der Leistung nicht angemessen dar. Aus diesem Grund berechnet, wie oben beschrieben, wenn die Berechnungseinheit 184a für erstes Koeffizientenelement in der vorliegenden Ausführungsform eine Rücksetzanweisung empfängt, die Berechnungseinheit 184a für erstes Koeffizientenelement das erste Koeffizientenelement e1 unter Verwendung der aktuellen Leistung PW2 in der aktuellen Zeitperiode. Wenn die Rücksetzeinheit 186 in der vorliegenden Ausführungsform ferner die Rücksetzanweisung empfängt, setzt die Rücksetzeinheit 186 das in der Speichereinheit 185 für Koeffizientenelement gespeicherte zweite Koeffizientenelement e2 auf einen Wert zurück, der ein Berechnungsergebnis eines Korrekturkoeffizienten durch die Berechnungseinheit 187 für Korrekturkoeffizienten nicht beeinflusst.
Daher ist es in der vorliegenden Ausführungsform möglich, auch dann, wenn der Probebetrieb aus einem Zustand gestartet wird, in dem die Gasturbine 10 vollständig gestoppt ist, eine Korrektursteuerleistung zu erhalten, die den Verschlechterungsgrad der Leistung angemessen widerspiegelt.
Als Nächstes wird ein allgemeiner Betrieb der Steuervorrichtung 100 unter Bezugnahme auf ein in 26 gezeigtes Flussdiagramm beschrieben.
Wie oben beschrieben, erstellt der Steuerleistungs-Ersteller 170 der Steuervorrichtung 100 eine Steuerleistung (Steuerleistungs-Erstellungsschritt S30). In dem Steuerleistungs-Erstellungsschritt S30 werden ein Maximalleistungs-Erstellungsschritt S31 und ein Leistungskorrekturschritt S32 ausgeführt.
In dem Maximalleistungs-Erstellungsschritt S31 erstellt der Maximalleistungs-Ersteller 171, wie oben beschrieben, wenn der Maximalleistungs-Ersteller 171 einen Änderungsinhalt des Maximalöffnungsgrads für Steuerung in der IGV 14 empfängt, die Maximalleistung PWx für Steuerung entsprechend dem Änderungsinhalt.
In dem Leistungskorrekturschritt S32 korrigiert der Leistungskorrektor 180, wie oben beschrieben, die Steuerleistung auf der Grundlage des Verschlechterungsgrads einer Leistung, der durch eine Leistungsverschlechterung der Gasturbine verursacht wird. Infolgedessen werden in der vorliegenden Ausführungsform die Korrekturleistung PWm, die Korrektur 1500°C MWm, die Korrektur 700°C MWm und die Korrektur-Maximalleistung PWxm als die Korrektursteuerleistungen erhalten.
Die Befehlswert-Erstellungseinheit 110 der Steuervorrichtung 100 erstellt einen Befehlswert für ein Steuerziel der Gasturbine 10 unter Verwendung der Korrektursteuerleistung, die bei der Ausführung des Leistungskorrekturschritts S32 erhalten wird (Befehlswert-Erstellungsschritt S33).
Insbesondere erstellt der Verbrennungslast-Befehlsgenerator 120 den Verbrennungslastbefehl CLCSO unter Verwendung der Korrektur 1500°C MWm und der Korrektur 700°C MWm. Der Brennstoffströmungsraten-Befehlsgenerator 130 erzeugt den Brennstoffströmungsraten-Befehlswert (gesamten Brennstoffströmungsraten-Befehlswert) CSO unter Verwendung der Korrektur-Maximalleistung PWxm und dergleichen. Die Lastfaktorrecheneinheit 140 erhält einen Lastfaktor (%Last) unter Verwendung der Korrektur-Maximalleistung PWxm und der gemessenen Leistung PW. Der Strömungsratenverhältnis-Rechner 150 erhält das Pilotverhältnis PLr und das Zylinderverhältnis THr unter Verwendung des Verbrennungslastbefehls CLCSO und des Lastfaktors (%Last). Der Ventilbefehlswertersteller 155 erstellt einen Befehlswert für jedes der Brennstoffventile 65, 66 und 67 unter Verwendung des Politverhältnisses PLr und des Zylinderverhältnisses THr aus dem Strömungsratenverhältnis-Rechner 150 und der gesamten Strömungsrate des Brennstoffs, die durch den Brennstoffströmungsraten-Befehlswert CSO angegeben wird, aus dem Brennstoffströmungsraten-Befehlsgenerator 130. Der IGV-Befehlswertersteller 160 erstellt den IGV-Befehlswert IGVc unter Verwendung der Korrekturleistung PWm.
Die Steuersignal-Ausgabeeinheit 190 der Steuervorrichtung 100 gibt ein den Befehlswert angebendes Steuersignal an das Steuerziel aus (Steuersignal-Ausgabeschritt S34). Die Steuersignal-Ausgabeeinheit 190 erstellt ein Steuersignal für jedes von mehreren der Brennstoffventile 65, 66 und 67 auf der Grundlage des Befehlswerts für jedes der mehreren Brennstoffventile 65, 66 und 67, die von dem Ventilbefehlswertersteller 155 erstellt wurden, und gibt jedes Steuersignal an eines der Brennstoffventile 65, 66 und 67 aus. Darüber hinaus erstellt die Steuersignal-Ausgabeeinheit 190 ein Steuersignal auf der Grundlage des IGV-Befehlswerts IGVc, der von dem IGV-Befehlswertersteller 160 erstellt wurde, und gibt das Steuersignal an die IGV 14 aus.
Wie oben beschrieben, kann in der vorliegenden Ausführungsform der Änderungsinhalt des Maximalöffnungsgrads der IGV 14 empfangen werden. Ferner wird in der vorliegenden Ausführungsform die Maximalleistung für Steuerung der Gasturbine auf der Grundlage des Änderungsinhalts und der Ansauglufttemperatur korrigiert. Aus diesem Grund ist es in der vorliegenden Ausführungsform möglich, selbst wenn die Einstellung des Maximalöffnungsgrads geändert wird, einen Steuerfehler der Gasturbine zu unterdrücken, ohne eine Verringerung der Lebensdauer der Gasturbine oder eine Verringerung der Leistung zu verursachen.
Darüber hinaus wird in der vorliegenden Ausführungsform die Steuerleistung gemäß dem Verschlechterungsgrad einer Leistung korrigiert, der durch eine Leistungsverschlechterung der Gasturbine verursacht wird. Aus diesem Grund ist es in der vorliegenden Ausführungsform möglich, einen Steuerfehler zu unterdrücken, selbst wenn sich die Leistung der Gasturbine verschlechtert.
Insbesondere wird in der vorliegenden Ausführungsform der Korrekturkoeffizient unter Verwendung mehrerer der Koeffizientenelemente e1, e2 und e3 erhalten. Der Korrekturkoeffizient ist ein Wert, der den Verschlechterungsgrad der Leistung angibt, der durch eine Leistungsverschlechterung der Gasturbine verursacht wird. Darüber hinaus ist jedes von den mehreren Koeffizientenelementen e1, e2 und e3 ein Wert, der den Verschlechterungsgrad der Leistung angibt, der durch eine Leistungsverschlechterung der Gasturbine verursacht wird. Die mehreren Koeffizientenelemente e1, e2 und e3 geben jedoch die Verschlechterungsgrade der Leistung in verschiedenen Zeitperioden an. In der vorliegenden Ausführungsform werden Korrekturkoeffizienten unter Verwendung der mehreren Koeffizientenelemente e1, e2 und e3, die sich voneinander unterscheiden, erhalten, und die Steuerleistung wird mit den Korrekturkoeffizienten korrigiert. Daher ist es in der vorliegenden Ausführungsform möglich, eine Korrektursteuerleistung zu erhalten, die den Verschlechterungsgrad der Leistung angemessen widerspiegelt.
„Modifikationsbeispiele“
Wie unter Bezugnahme auf 10 beschrieben, enthält die Koeffizientenrecheneinheit 177 des Maximalleistungs-Erstellers 171 in der obigen Ausführungsform die Abweichungsberechnungseinheit 177s, die eine Abweichung zwischen dem Basismaximalöffnungsgrad θb und dem geänderten Maximalöffnungsgrad θc berechnet, und die Koeffizientenberechnungseinheit 177t, die den Korrekturkoeffizienten Kx entsprechend der von der Abweichungsberechnungseinheit 177s erhaltenen Abweichung berechnet. Die Koeffizientenrecheneinheit kann den Korrekturkoeffizienten Kx jedoch auch in anderer Form erhalten.
Insbesondere kann, wie in 27 gezeigt, eine Koeffizientenrecheneinheit 177a eines Maximalleistungs-Erstellers 171a eine Basisleistungs-Berechnungseinheit 177u, eine Berechnungseinheit 177v für geänderte Leistung und eine Koeffizientenberechnungseinheit 177w enthalten. Die Koeffizientenrecheneinheit 177a führt einen Koeffizientenrechenschritt S7a in einem in 28 gezeigten Flussdiagramm aus. Die Basisleistungs-Berechnungseinheit 177u weist die in 16 gezeigte Funktion F3 auf und berechnet unter Verwendung der Funktion F3 (Basisleistungs-Berechnungsschritt S7u) eine Leistung, die dem von der Basismaximalöffnungsgrad-Recheneinheit 176b erhaltenen Basismaximalöffnungsgrad θb entspricht. Die Berechnungseinheit 177v für geänderte Leistung weist ebenfalls die in 16 gezeigte Funktion F3 auf und berechnet unter Verwendung der Funktion F3 (Berechnungsschritt S7v für geänderte Leistung) eine Leistung, die dem von der Recheneinheit 176c für geänderten Maximalöffnungsgrad erhaltenen geänderten Maximalöffnungsgrad θc entspricht. Die Koeffizientenberechnungseinheit 177w gibt als den Korrekturkoeffizient Kx ein Verhältnis der von der Berechnungseinheit 177v für geänderte Leistung berechneten Leistung zu der von der Basisleistungs-Berechnungseinheit 177u berechneten Leistung aus. Die Koeffizientenberechnungseinheit 177w dividiert nämlich die von der Berechnungseinheit 177v für geänderte Leistung berechnete Leistung durch die von der Basisleistungs-Berechnungseinheit 177u berechnete Leistung zu der von der Basisleistungs-Berechnungseinheit 177u berechneten Leistung, und gibt das Divisionsergebnis als den Korrekturkoeffizienten Kx aus (Koeffizientenberechnungsschritt S7w).
Die oben beschriebene Gasturbinenausrüstung kann in ein Kombikraftwerk integriert werden. Wie in 29 gezeigt, enthält das Kombikraftwerk zusätzlich zu der Gasturbinenausrüstung 1 einen Rauchgaskanal 2, eine Umschaltklappe 3, einen Abhitzedampferzeuger 4, eine Dampfturbine 5, einen Dampfturbinengenerator 6, einen Kondensator 7, eine Pumpe 8, einen ersten Schornstein 9a und einen zweiten Schornstein 9b.
Wie oben beschrieben, enthält die Gasturbinenausrüstung 1 die Gasturbine 10, den Gasturbinengenerator 29, der durch Antreiben der Gasturbine 10 Strom erzeugt, und die Steuervorrichtung 100, die Steuerziele in der Gasturbine 10 steuert. Der Rauchgaskanal 2 enthält einen Hauptrauchgaskanal 2m, durch den Abgas EG, das von der Gasturbine 10 abgegeben wird, strömt, und einen ersten Rauchgaskanal 2a und einen zweiten Rauchgaskanal 2b, die von dem Hauptrauchgaskanal 2m abzweigen. Die Umschaltklappe 3 ist an einer Position vorgesehen, an der der erste Rauchgaskanal 2a und der zweite Rauchgaskanal 2b von dem Hauptrauchgaskanal 2m abzweigen. Die Umschaltklappe 3 leitet das Abgas EG, das durch den Hauptabgaskanal 2m geströmt ist, zu einem Rauchgaskanal des ersten Rauchgaskanals 2a und des zweiten Rauchgaskanals 2b. Der Abhitzedampferzeuger 4 ist mit dem ersten Rauchgaskanal 2a verbunden. Der Abhitzedampferzeuger 4 erzeugt Dampf unter Verwendung von Wärme des Abgases EG, das den Hauptrauchgaskanal 2m und den ersten Rauchgaskanal 2a passiert hat. Die Dampfturbine 5 wird durch den Dampf von dem Abhitzedampferzeuger 4 angetrieben. Der Dampfturbinengenerator 6 erzeugt Strom durch den Antrieb der Dampfturbine 5. Der Kondensator 7 wandelt den aus der Dampfturbine 5 abgegebenen Dampf in Wasser um. Die Pumpe 8 liefert das Wasser aus dem Kondensator 7 zu dem Abhitzedampferzeuger 4. Der erste Schornstein 9a ist mit dem Abhitzedampferzeuger 4 verbunden. Der zweite Schornstein 9b ist mit dem zweiten Rauchgaskanal 2b verbunden.
Das Kombikraftwerk wird in zwei Betriebsmodi betrieben. Von den zwei Betriebsmodi ist der eine ein Kombi-Modus und der andere ein Einfach-Modus. In dem Kombi-Modus wird die Stromerzeugung durch den Gasturbinengenerator 29 durch Antreiben der Gasturbine 10 ausgeführt. Ferner wird in dem Kombi-Modus das Abgas EG aus der Gasturbine 10 via den Hauptrauchgaskanal 2m und via den ersten Rauchgaskanal 2a zu dem Abhitzedampferzeuger 4 geführt, und die Dampfturbine 5 wird durch den Dampf aus dem Abhitzedampferzeuger 4 angetrieben, so dass die Stromerzeugung durch den Dampfturbinengenerator 6 ausgeführt wird. Der Kombi-Modus ist nämlich ein Modus, in dem die Stromerzeugung durch den Gasturbinengenerator 29 und die Stromerzeugung durch den Dampfturbinengenerator 6 ausgeführt werden. In dem Einfach-Modus wird die Stromerzeugung durch den Gasturbinengenerator 29 durch Antreiben der Gasturbine 10 ausgeführt. In dem Einfach-Modus wird das Abgas EG aus der Gasturbine 10 jedoch aus dem zweiten Schornstein 9b durch den Hauptrauchgaskanal 2m und durch den zweiten Rauchgaskanal 2b abgegeben, anstatt zu dem Abhitzedampferzeuger 4 geführt zu werden. Der Einfach-Modus ist nämlich ein Modus, in dem die Stromerzeugung durch den Dampfturbinengenerator 6 nicht ausgeführt wird und nur die Stromerzeugung durch den Gasturbinengenerator 29 ausgeführt wird.
Ein Druckverlust des Abgases EG, wenn der Kombi-Modus ausgeführt wird, und ein Druckverlust des Abgases EG, wenn der Einfach-Modus ausgeführt wird, unterscheiden sich voneinander. Wenn der Einfach-Modus ausgeführt wird, wird das von der Gasturbine 10 abgegebene Abgas EG aus dem zweiten Schornstein 9b durch den Hauptrauchgaskanal 2m und durch den zweiten Rauchgaskanal 2b abgegeben. Wenn der Kombi-Modus ausgeführt wird, wird das von der Gasturbine 10 abgegebene Abgas EG aus dem ersten Schornstein 9a durch den Hauptrauchgaskanal 2m, durch den ersten Rauchgaskanal 2a und durch den Abhitzedampferzeuger 4 abgegeben. Aus diesem Grund ist Widerstand, der von dem Abgas EG empfangen wird, bis das Abgas EG von der Gasturbine 10 aus dem ersten Schornstein 9a abgegeben wird, größer, wenn der Kombi-Modus ausgeführt wird, als wenn der Einfach-Modus ausgeführt wird. Daher ist der Druckverlust des Abgases EG, wenn der Kombi-Modus ausgeführt wird, größer als der Druckverlust des Abgases EG, wenn der Einfach-Modus ausgeführt wird. Mit anderen Worten, ist der Druckverlust des Abgases EG, wenn der Einfach-Modus ausgeführt wird, kleiner als der Druckverlust des Abgases EG, wenn der Kombi-Modus ausgeführt wird.
Wenn Ansaugluftdrücke bei der Ausführung der zwei Modi gleich sind, ist ein Druckabfall innerhalb der Gasturbine 10 in einem Modus, in dem der Druck des Abgases EG an einem Gasturbinenauslass niedriger ist, größer, so dass die Gasturbinenleistung zunimmt. Wie oben beschrieben ist, da der Druckverlust des Abgases EG, wenn der Einfach-Modus ausgeführt wird, kleiner als der Druckverlust des Abgases EG ist, wenn der Kombi-Modus ausgeführt wird, der Druck des Abgases EG an dem Gasturbinenauslass niedriger, wenn der Einfach-Modus ausgeführt wird, als wenn der Kombi-Modus ausgeführt wird. Daher ist eine Gasturbinenleistung, wenn der Einfach-Modus ausgeführt wird, höher als eine Gasturbinenleistung, wenn der Kombi-Modus ausgeführt wird.
Da sich, wie oben beschrieben, die Gasturbinenleistung, wenn der Kombi-Modus ausgeführt wird, und die Gasturbinenleistung, wenn der Einfach-Modus ausgeführt wird, voneinander unterscheiden, ist es bevorzugt, dass die Maximalleistung für Steuerung geändert wird, wenn der Modus umgeschaltet wird.
Daher ist es, wie in 30 gezeigt, bevorzugt, dass ein Maximalleistungsgenerator 171b in der Steuervorrichtung 100 des Kombikraftwerks konfiguriert wird, indem dem in 10 gezeigten Maximalleistungs-Ersteller 171 oder dem in 27 gezeigten Maximalleistungs-Ersteller 171a eine modusentsprechende Koeffizienten-Erzeugungseinheit 178 und eine modusentsprechende Korrektureinheit 179 hinzugefügt wird.
Die modusentsprechende Koeffizienten-Erzeugungseinheit 178 weist einen Koeffizienten, wenn der Kombi-Modus ausgeführt wird, und einen Koeffizienten auf, wenn der Einfach-Modus ausgeführt wird. Wenn die Funktion F4 der Basismaximalleistung-Recheneinheit 174 eine Beziehung zwischen der Ansauglufttemperatur Ti und der Maximalleistung PWx für Steuerung der Gasturbine definiert, wenn der Kombi-Modus ausgeführt wird, ist beispielsweise ein Koeffizient, wenn der Kombi-Modus ausgeführt wird, wird auf 1,0 eingestellt, und ein Koeffizient, wenn der Einfach-Modus ausgeführt wird, ist auf 1,1 eingestellt. Wenn Anweisung für die Ausführung eines Modus des Kombi-Modus und des Einfach-Modus von der Eingabevorrichtung 104 wie beispielsweise einer Tastatur gesendet wird, gibt die modusentsprechende Koeffizienten-Erzeugungseinheit 178 einen Koeffizienten aus, der dem angegebenen Modus entspricht.
Die modusentsprechende Korrektureinheit 179 korrigiert die Basismaximalleistung PWxb durch Multiplizieren der Basismaximalleistung PWxb aus der Basismaximalleistung-Recheneinheit 174 mit dem Koeffizienten von der modusentsprechenden Koeffizienten-Erzeugungseinheit 178 und gibt das Korrekturergebnis als die Basismaximalleistung PWxba aus. Die Maximalleistungs-Korrektureinheit 175 korrigiert die Basismaximalleistung PWxba unter Verwendung des Korrekturkoeffizienten Kx.
Wie oben beschrieben, kann ein durch einen Moduswechsel in dem Kombikraftwerk verursachter Steuerfehler durch Korrigieren der Basismaximalleistung PWxb mit dem Moduswechsel unterdrückt werden.
In der obigen Ausführungsform sind als Beispiele der Steuerleistungen als Korrekturziele die gemessene Leistung PW, 1500°C MW, 700°C MW, und die Maximalleistung PWx vorgesehen. Es kann jedoch auch eine andere Steuerleistung als eine Steuerleistung als ein Korrekturziel verwendet werden.
In der obigen Ausführungsform ist die gemessene Leistung PW als ein Beispiel der unter Verwendung des zweiten Korrekturkoeffizienten K2 korrigierten Steuerleistung vorgesehen. In einem Fall jedoch, in dem sich eine Beziehung zwischen der Korrektursteuerleistung, die das Korrekturergebnis der Steuerleistung ist, und dem Befehlswert während des Bauprobebetriebs ändert, kann eine Korrektursteuerleistung durch Korrigieren einer anderen Steuerleistung als der gemessenen Leistung PW mit dem zweiten Korrekturkoeffizienten K2 erhalten werden.
„Ergänzende Anmerkungen“
Zum Beispiel ist ein Maximalleistungs-Ersteller 171 für eine Gasturbine 10 in der obigen Ausführungsform wie folgt zu verstehen.

(1) Gemäß einem ersten Aspekt ist ein Maximalleistungs-Ersteller für eine Gasturbine 10 vorgesehen, die einen Kompressor 11, der Luft komprimiert, um komprimierte Luft zu erzeugen, eine Brennkammer 31, die Brennstoff in der komprimierten Luft verbrennt, um Verbrennungsgas zu erzeugen, und eine durch das Verbrennungsgas anzutreibende Turbine 21 enthält, und bei dem der Kompressor 11 einen Ansaugluftmengenregler 14 enthält, der eine Strömungsrate der von dem Kompressor angesaugten Luft regelt.

Der Maximalleistungs-Ersteller 171 umfasst: eine Temperaturempfangseinheit 172, die eine Ansauglufttemperatur empfängt, die eine Temperatur der von dem Kompressor 11 angesaugten Luft ist; eine Änderungsempfangseinheit 173, die einen Änderungsinhalt eines Maximalöffnungsgrads des Ansaugluftmengenreglers 14 empfängt; eine Basismaximalleistung-Recheneinheit 174, die eine Basismaximalleistung PWxb der Gasturbine 10 auf der Grundlage der von der Temperaturempfangseinheit 172 empfangenen Ansauglufttemperatur erhält; eine Koeffizientenerstellungseinheit 176 oder 176a, die einen Maximalleistungs-Korrekturkoeffizienten Kx zum Korrigieren der Basismaximalleistung PWxb auf der Grundlage des Änderungsinhalts des von der Änderungsempfangseinheit 173 empfangenen Maximalöffnungsgrads und der von der Temperaturempfangseinheit 172 empfangenen Ansauglufttemperatur erstellt; und eine Maximalleistungs-Korrektureinheit 175, die die Basismaximalleistung PWxb unter Verwendung des Maximalleistungs-Korrekturkoeffizienten Kx korrigiert und die die korrigierte Basismaximalleistung PWxb als eine Maximalleistung PWx für Steuerung ausgibt.
In diesem Aspekt kann der Änderungsinhalt des Maximalöffnungsgrads des Ansaugluftmengenreglers 14 erhalten werden. Ferner wird in diesem Aspekt die Maximalleistung für Steuerung der Gasturbine 10 auf der Grundlage des Änderungsinhalts und der Ansauglufttemperatur korrigiert. Aus diesem Grund ist es in diesem Aspekt möglich, selbst wenn die Einstellung des Maximalöffnungsgrads für Steuerung geändert wird, einen Steuerfehler der Gasturbine 10 zu unterdrücken, ohne eine Verringerung der Lebensdauer der Gasturbine 10 oder eine Verringerung der Leistung zu verursachen.
(2) Gemäß dem Maximalleistungs-Ersteller für eine Gasturbine 10 in einem zweiten Aspekt empfängt die Änderungsempfangseinheit 173 in dem Maximalleistungs-Ersteller 171 für eine Gasturbine 10 gemäß dem ersten Aspekt eine geänderte Beziehung F6, die eine Beziehung zwischen einem geänderten Maximalöffnungsgrad des Ansaugluftmengenreglers 14 und der Ansauglufttemperatur ist. Die Koeffizientenerstellungseinheit 176 enthält eine Basismaximalöffnungsgrad-Recheneinheit 176b, die einen Basismaximalöffnungsgrad entsprechend der von der Temperaturempfangseinheit 172 empfangenen Ansauglufttemperatur erhält, unter Verwendung einer Basisbeziehung F5, die eine Beziehung zwischen dem Basismaximalöffnungsgrad des Ansaugluftmengenreglers 14 und der im Voraus bestimmten Ansauglufttemperatur ist, eine Recheneinheit 176c für geänderten Maximalöffnungsgrad, die den geänderten Maximalöffnungsgrad entsprechend der von der Temperaturempfangseinheit 172 empfangenen Ansauglufttemperatur erhält, unter Verwendung der von der Änderungsempfangseinheit 173 empfangenen geänderten Beziehung F6, und eine Koeffizientenrecheneinheit 177 oder 177a, die den Maximalleistungs-Korrekturkoeffizienten Kx unter Verwendung des von der Basismaximalöffnungsgrad-Recheneinheit 176b erhaltenen Basismaximalöffnungsgrads und des von der Recheneinheit 176c für geänderten Maximalöffnungsgrad erhaltenen geänderten Maximalöffnungsgrads erhält.
(3) Gemäß dem Maximalleistungs-Ersteller für eine Gasturbine 10 in einem dritten Aspekt enthält die Koeffizientenrecheneinheit 177 in dem Maximalleistungs-Ersteller 171 für eine Gasturbine 10 gemäß dem zweiten Aspekt eine Abweichungsberechnungseinheit 177s, die eine Abweichung zwischen dem Basismaximalöffnungsgrad, der von der Basismaximalöffnungsgrad-Recheneinheit 176b erhalten wird, und dem geänderten Maximalöffnungsgrad, der von der Recheneinheit 176c für geänderten Maximalöffnungsgrad erhalten wird, berechnet, und eine Koeffizientenberechnungseinheit 177t, die den Maximalleistungs-Korrekturkoeffizienten Kx entsprechend der durch die Abweichungsberechnungseinheit 177s berechneten Abweichung berechnet, unter Verwendung einer im Voraus bestimmten Beziehung zwischen der Abweichung und dem Maximalleistungs-Korrekturkoeffizienten.
(4) Gemäß dem Maximalleistungs-Ersteller für eine Gasturbine 10 in einem vierten Aspekt enthält die Koeffizientenrecheneinheit 177a in dem Maximalleistungs-Ersteller 171 für eine Gasturbine 10 gemäß dem zweiten Aspekt eine Basisleistungs-Berechnungseinheit 177u, die eine Leistung der Gasturbine 10 entsprechend dem von der Basismaximalöffnungsgrad-Recheneinheit 176b erhaltenen Basismaximalöffnungsgrad berechnet, eine Berechnungseinheit 177v für geänderte Leistung, die eine Leistung der Gasturbine 10 entsprechend dem von der Recheneinheit 176c für geänderten Maximalöffnungsgrad erhaltenen geänderten Maximalöffnungsgrad berechnet, und eine Koeffizientenberechnungseinheit 177w, die ein Verhältnis der von der Berechnungseinheit 177v für geänderte Leistung berechneten Leistung zu der durch die Basisleistungs-Berechnungseinheit 177u berechneten Leistung als den Maximalleistungs-Korrekturkoeffizienten Kx ausgibt.
Zum Beispiel ist ein Steuerleistungs-Ersteller 170 für eine Gasturbine 10 in der obigen Ausführungsform wie folgt zu verstehen.
(5) Gemäß einem fünften Aspekt ist ein Steuerleistungs-Ersteller für eine Gasturbine 10 vorgesehen, wobei der Ersteller umfasst: den Maximalleistungs-Ersteller 171 für die Gasturbine 10 gemäß einem der ersten bis vierten Aspekte; und einen Leistungskorrektor 180, der eine Steuerleistung der Gasturbine 10 korrigiert. Der Leistungskorrektor 180 enthält eine Korrekturkoeffizienten-Erstellungseinheit 183, die einen Korrekturkoeffizienten erstellt, der zu verwenden ist, wenn die Steuerleistung korrigiert wird, eine Leistungskorrektureinheit 188, die die Steuerleistung unter Verwendung des Korrekturkoeffizienten korrigiert und die die korrigierte Steuerleistung als eine Korrektursteuerleistung ausgibt, eine Leistungsempfangseinheit 181, die mindestens eine Leistung von einem Leistungsmesser 72 empfängt, der eine Leistung der Gasturbine 10 detektiert, und eine Leistungsspeichereinheit 182, die die von der Leistungsempfangseinheit 181 empfangene Leistung speichert. Die Korrekturkoeffizienten-Erstellungseinheit 183 enthält eine Berechnungseinheit 184a für erstes Koeffizientenelement, die ein erstes Koeffizientenelement e1 berechnet, eine Berechnungseinheit 184b für zweites Koeffizientenelement, die ein zweites Koeffizientenelement e2 berechnet, und eine Berechnungseinheit 187 für Korrekturkoeffizienten, die den Korrekturkoeffizienten unter Verwendung des ersten Koeffizientenelements e1 und des zweiten Koeffizientenelements e2 berechnet. Die Leistungsspeichereinheit 182 speichert eine Referenzleistung PWb, die eine Leistung unter einer Bedingung ist, bei der die Gasturbine 10 eine Maximalleistung zu einer Referenzzeit in der Vergangenheit ausgibt, und eine unmittelbar vorhergehende Leistung PW1, die die Leistungsempfangseinheit 181 unter einer Bedingung empfängt, bei der die Gasturbine 10 eine Maximalleistung in einer unmittelbar vorhergehenden Zeitperiode ausgibt, die näher an einer aktuellen Zeit als an der Referenzzeit liegt. Das erste Koeffizientenelement e1 ist ein Verhältnis der unmittelbar vorhergehenden, in der Leistungsspeichereinheit 182 gespeicherten Leistung PW1 zu der in der Leistungsspeichereinheit 182 gespeicherten Referenzleistung PWb. Das zweite Koeffizientenelement e2 ist ein Verhältnis einer aktuellen Leistung PW2, die die Leistungsempfangseinheit 181 unter einer Bedingung empfängt, bei der die Gasturbine 10 in einer aktuellen Zeitperiode zwischen der unmittelbar vorhergehenden Zeitperiode und der aktuellen Zeit eine Maximalleistung ausgibt, zu der in der Leistungsspeichereinheit 182 gespeicherten unmittelbar vorhergehenden Leistung PW1. Der Leistungskorrektor 180 korrigiert die Maximalleistung PWx für Steuerleistung von dem Maximalleistungs-Ersteller 171, als eine Steuerleistung.
In diesem Aspekt wird der Korrekturkoeffizient unter Verwendung des ersten Koeffizientenelements e1 und des zweiten Koeffizientenelements e2 erhalten. Der Korrekturkoeffizient ist ein Wert, der den Verschlechterungsgrad der Leistung angibt, der durch eine Leistungsverschlechterung der Gasturbine verursacht wird. Darüber hinaus sind das erste Koeffizientenelement e1 und das zweite Koeffizientenelement e2 ebenfalls Werte, die die Verschlechterungsgrade der Leistung angeben, die durch eine Leistungsverschlechterung der Gasturbine verursacht wird. Das erste Koeffizientenelement e1 und das zweite Koeffizientenelement e2 geben jedoch die Verschlechterungsgrade der Leistung in verschiedenen Zeitperioden an. Insbesondere gibt das erste Koeffizientenelement e1 eine Leistungsverschlechterung von der Referenzzeit zu der unmittelbar vorhergehenden Zeitperiode an, und das zweite Koeffizientenelement e2 gibt eine Leistungsverschlechterung von der unmittelbar vorhergehenden Zeitperiode zu der aktuellen Zeitperiode an. Wie oben beschrieben, wird in diesem Aspekt der Korrekturkoeffizient unter Verwendung mehrerer der Koeffizientenelemente, die sich voneinander unterscheiden, erhalten, und die Steuerleistung wird mit dem Korrekturkoeffizienten korrigiert.
Daher ist es in diesem Aspekt möglich, die Korrektursteuerleistung zu erhalten, die den Verschlechterungsgrad der Leistung angemessen widerspiegelt.
(6) Gemäß dem Steuerleistungs-Ersteller für eine Gasturbine 10 in einem sechsten Aspekt berechnet die Berechnungseinheit 184a für erstes Koeffizientenelement in dem Steuerleistungs-Ersteller 170 für eine Gasturbine 10 gemäß dem fünften Aspekt das erste Koeffizientenelement e1 unter Verwendung der aktuellen Leistung PW2 in der aktuellen Zeitperiode anstelle der unmittelbar vorhergehenden Leistung PW1 in der unmittelbar vorhergehenden Zeitperiode unter einer Bedingung, dass eine Rücksetzanweisung empfangen wird. Die Korrekturkoeffizienten-Erstellungseinheit 183 enthält ferner eine Speichereinheit 185 für Koeffizientenelement, die das von der Berechnungseinheit 184a für erstes Koeffizientenelement berechnete Koeffizientenelement e1 und das von der Berechnungseinheit 184b für zweites Koeffizientenelement berechnete Koeffizientenelement e2 speichert, und eine Rücksetzeinheit 186, die das in der Speichereinheit 185 für Koeffizientenelement gespeicherte zweite Koeffizientenelement e2 auf einen Wert zurücksetzt, der ein Berechnungsergebnis des Korrekturkoeffizienten durch die Berechnungseinheit 187 für Korrekturkoeffizienten nicht beeinflusst, wenn die Rücksetzanweisung empfangen wird. Die Berechnungseinheit 187 für Korrekturkoeffizienten berechnet den Korrekturkoeffizienten unter Verwendung des zweiten Koeffizientenelements e2 und des ersten Koeffizientenelements e1, die in der Speichereinheit 185 für Koeffizientenelement gespeichert sind.
Die Berechnungseinheit 184a für erstes Koeffizientenelement und die Rücksetzeinheit 186 empfangen in diesem Aspekt die Rücksetzanweisung während einer Periode zwischen dem vollständigen Stoppen der Gasturbine 10 und dem Starten eines Probebetriebs. Wenn die Rücksetzanweisung empfangen wird, berechnet die Berechnungseinheit 184a für erstes Koeffizientenelement während des Probebetriebs das erste Koeffizientenelement e1 unter Verwendung der aktuellen Leistung PW2 in der aktuellen Zeitperiode anstelle der unmittelbar vorhergehenden Leistung PW1 in der unmittelbar vorhergehenden Zeitperiode. Darüber hinaus setzt die Rücksetzeinheit 186 das in der Speichereinheit 185 für Koeffizientenelement gespeicherte zweite Koeffizientenelement e2 auf einen Wert zurück, der ein Berechnungsergebnis des Korrekturkoeffizienten durch die Berechnungseinheit 187 für Korrekturkoeffizienten nicht beeinflusst.
Wenn vor einem Probebetrieb eine periodische Inspektion durchgeführt wurde und die Leistung der Gasturbine durch die periodische Inspektion verbessert wurde, stellen das erste Koeffizientenelement e1 und das zweite Koeffizientenelement e2 selbst dann, wenn das erste Koeffizientenelement e1 und das zweite Koeffizientenelement e2 unter Verwendung der unmittelbar vorhergehenden Leistung PW1 in der unmittelbar vorhergehenden Zeitperiode vor dem Probebetrieb berechnet wurden, den Verschlechterungsgrad der Leistung nicht angemessen dar. Aus diesem Grund berechnet die Berechnungseinheit 184a für erstes Koeffizientenelement das erste Koeffizientenelement e1 unter Verwendung der aktuellen Leistung PW2 in der aktuellen Zeitperiode, wenn die Berechnungseinheit 184a für erstes Koeffizientenelement in diesem Aspekt eine Rücksetzanweisung empfängt. Wenn die Rücksetzeinheit 186 in diesem Aspekt die Rücksetzanweisung empfängt, setzt ferner die Rücksetzeinheit 186 das in der Speichereinheit 185 für Koeffizientenelement gespeicherte zweite Koeffizientenelement e2 auf einen Wert zurück, der ein Berechnungsergebnis des Korrekturkoeffizienten durch die Berechnungseinheit 187 für Korrekturkoeffizienten nicht beeinflusst.
Daher ist es in diesem Aspekt möglich, selbst wenn der Probebetrieb von einem Zustand aus gestartet wird, in dem die Gasturbine 10 vollständig gestoppt ist, die Korrektursteuerleistung zu erhalten, die den Verschlechterungsgrad der Leistung angemessen widerspiegelt.
(7) Gemäß dem Steuerleistungs-Ersteller für eine Gasturbine 10 in einem siebten Aspekt ist in dem Steuerleistungs-Ersteller 170 für eine Gasturbine 10 gemäß dem fünften oder sechsten Aspekt die Referenzzeit eine Auslegungszeit für die Gasturbine 10, und die Referenzleistung PWb ist eine Auslegungsleistung unter einer Bedingung, bei der die Gasturbine 10 eine Maximalleistung zu der Auslegungszeit ausgibt.
(8) Gemäß dem Steuerleistungs-Ersteller für eine Gasturbine 10 in einem achten Aspekt enthält in dem Steuerleistungs-Ersteller 170 für eine Gasturbine 10 gemäß dem siebten Aspekt die unmittelbar vorangehende Zeitperiode eine Zeitperiode während eines Bauprobebetriebs, der ein Probebetrieb ist, der durchgeführt wird, nachdem die Gasturbine 10 gebaut wurde, und der einen Probebetrieb ausschließt, nachdem die Gasturbine 10 inspiziert oder repariert wurde. Die unmittelbar vorhergehende Leistung PW1 enthält eine Bauleistung PWc, die eine Leistung ist, die die Leistungsempfangseinheit 181 unter einer Bedingung empfängt, bei der die Gasturbine 10 in der Zeitperiode während des Bauprobebetriebs eine Maximalleistung ausgibt. Die Korrekturkoeffizienten-Erstellungseinheit 183 enthält ferner eine Berechnungseinheit 184c für drittes Koeffizientenelement, die ein drittes Koeffizientenelement e3 berechnet. Die Berechnungseinheit 187 für Korrekturkoeffizienten berechnet den Korrekturkoeffizienten unter Verwendung des ersten Koeffizientenelements e1, des zweiten Koeffizientenelements e2 und des dritten Koeffizientenelements e3. Das dritte Koeffizientenelement e3 ist ein Verhältnis der in der Leistungsspeichereinheit 182 gespeicherten Bauleistung PWc zu der in der Leistungsspeichereinheit 182 gespeicherten Referenzleistung PWb.
Eine Beziehung zwischen der Korrektursteuerleistung, die das Korrekturergebnis der Steuerleistung ist, und dem Befehlswert kann sich während des Bauprobebetriebs in Abhängigkeit von einem Ergebnis während des Bauprobebetriebs ändern. In diesem Aspekt heben sich bei dem Prozess des Berechnens des Korrekturkoeffizienten die Referenzleistung PWb, die bei der Rechnung des ersten Koeffizientenelements e1 verwendet wird, und die Referenzleistung PWb, die bei der Rechnung des dritten Koeffizientenelements e3 verwendet wird, gegenseitig auf. Aus diesem Grund enthält der Korrekturkoeffizient kein Element der Referenzleistung PWb zu der Auslegungszeit und kann den Verschlechterungsgrad der Leistung bis zu der aktuellen Zeitperiode in Bezug auf die Bauleistung PWc angeben, die eine gemessene Leistung während des Bauprobebetriebs ist.
Zum Beispiel ist eine Steuervorrichtung 100 für eine Gasturbine 10 in der obigen Ausführungsform wie folgt zu verstehen.
(9) Gemäß einem neunten Aspekt ist eine Steuervorrichtung für eine Gasturbine 10 vorgesehen, wobei die Vorrichtung umfasst: den Maximalleistungs-Ersteller 171 für die Gasturbine 10 gemäß einem der ersten bis vierten Aspekte; eine Befehlswert-Erstellungseinheit 110, die einen Befehlswert für ein Steuerziel der Gasturbine 10 unter Verwendung der Maximalleistung für Steuerleistung von dem Maximalleistungs-Ersteller 171 erstellt; und eine Steuersignal-Ausgabeeinheit 190, die ein den Befehlswert angebendes Steuersignal an das Steuerziel ausgibt.
Wie oben beschrieben, empfängt der Maximalleistungs-Ersteller 171 dieses Aspekts einen Änderungsinhalt des Maximalöffnungsgrads des Ansaugluftmengenreglers 14 und korrigiert die Maximalleistung für Steuerung der Gasturbine 10 auf der Grundlage des Änderungsinhalts und der Ansauglufttemperatur. In diesem Aspekt wird unter Verwendung der Maximalleistung PWx für Steuerung, die dem Änderungsinhalt des Maximalöffnungsgrads des Ansaugluftmengenreglers 14 entspricht, ein Befehlswert für ein Steuerziel erstellt, und ein den Befehlswert angebendes Steuersignal wird an das Steuerziel ausgegeben. Aus diesem Grund ist es in diesem Aspekt möglich, selbst wenn die Einstellung des Maximalöffnungsgrads für Steuerung geändert wird, einen Steuerfehler des Steuerziels zu unterdrücken.
(10) Gemäß einem zehnten Aspekt ist eine Steuervorrichtung für eine Gasturbine 10 vorgesehen, wobei die Vorrichtung umfasst: den Steuerleistungs-Ersteller 170 für die Gasturbine 10 gemäß einem der fünften bis achten Aspekte; eine Befehlswert-Erstellungseinheit 110, die einen Befehlswert für ein Steuerziel der Gasturbine 10 unter Verwendung der von der Korrektursteuerleistung von dem Steuerleistungs-Ersteller 170 erstellt; und eine Steuersignal-Ausgabeeinheit 190, die ein den Befehlswert angebendes Steuersignal an das Steuerziel ausgibt.
Wie oben beschrieben, empfängt der Maximalleistungs-Ersteller 171 des Steuerleistungs-Erstellers 170 dieses Aspekts einen Änderungsinhalt des Maximalöffnungsgrads des Ansaugluftmengenreglers 14 und korrigiert die Maximalleistung für Steuerung der Gasturbine 10 auf der Grundlage des Änderungsinhalts und der Ansauglufttemperatur. Darüber hinaus kann, wie oben beschrieben, der Leistungskorrektor 180 des Steuerleistungs-Erstellers 170 die Korrektur-Maximalleistung PWxm als die Korrektursteuerleistung erhalten, die den Verschlechterungsgrad der Leistung angemessen widerspiegelt. In diesem Aspekt wird ein Befehlswert für ein Steuerziel unter Verwendung der Korrektursteuerleistung erstellt, und ein den Befehlswert angebendes Steuersignal wird an das Steuerziel ausgegeben. Aus diesem Grund ist es in diesem Aspekt möglich, selbst wenn die Einstellung des Maximalöffnungsgrads für Steuerung geändert wird, einen durch diese Änderung verursachten Steuerfehler des Steuerziels und einen durch eine Leistungsverschlechterung der Gasturbine verursachten Steuerfehler des Steuerziels zu unterdrücken.
Zum Beispiel ist ein Maximalleistungs-Erstellungsverfahren für eine Gasturbine 10 in der obigen Ausführungsform wie folgt zu verstehen.
(11) Gemäß einem elften Aspekt ist ein Maximalleistungs-Erstellungsverfahren für eine Gasturbine 10 vorgesehen, die einen Kompressor 11, der Luft komprimiert, um komprimierte Luft zu erzeugen, eine Brennkammer 31, die Brennstoff in der komprimierten Luft verbrennt, um Verbrennungsgas zu erzeugen, und eine durch das Verbrennungsgas anzutreibende Turbine 21 enthält, und bei dem der Kompressor 11 einen Ansaugluftmengenregler 14 enthält, der eine Strömungsrate der von dem Kompressor angesaugten Luft regelt.
Das Maximalleistungs-Erstellungsverfahren umfasst: Ausführen eines Temperaturempfangsschritts S1 des Empfangens einer Ansauglufttemperatur, die eine Temperatur der von dem Kompressor 11 angesaugten Luft ist; Ausführen eines Änderungsempfangsschritts S2 des Empfangens eines Änderungsinhalts eines Maximalöffnungsgrads des Ansaugluftmengenreglers 14; Ausführen eines Basismaximalleistung-Rechenschritts S3 des Erhaltens einer Basismaximalleistung PWxb der Gasturbine 10 auf der Grundlage der in dem Temperaturempfangsschritt S1 empfangenen Ansauglufttemperatur; Ausführen eines Koeffizienten-Erstellungsschritts S4 oder S4a des Erstellens eines Maximalleistungs-Korrekturkoeffizienten Kx zum Korrigieren der Basismaximalleistung PWxb auf der Grundlage des Änderungsinhalts des in dem Änderungsempfangsschritt S2 empfangenen Maximalöffnungsgrads und der in dem Temperaturempfangsschritt S1 empfangenen Ansauglufttemperatur; und Ausführen eines Maximalleistungs-Korrekturschritts S8 des Korrigierens der Basismaximalleistung PWxb unter Verwendung des Maximalleistungs-Korrekturkoeffizienten Kx und Ausgeben der korrigierten Basismaximalleistung PWxb als eine Maximalleistung PWx für Steuerung.
In diesem Aspekt ist es, ähnlich wie bei dem Maximalleistungs-Ersteller 171 gemäß dem ersten Aspekt möglich, selbst wenn die Einstellung des Maximalöffnungsgrads für Steuerung geändert wird, einen Steuerfehler der Gasturbine 10 zu unterdrücken, ohne eine Verringerung der Lebensdauer der Gasturbine 10 oder eine Verringerung der Leistung zu verursachen.
(12) Gemäß dem Maximalleistungs-Erstellungsverfahren für eine Gasturbine 10 in einem zwölften Aspekt wird in dem Maximalleistungs-Erstellungsverfahren gemäß dem elften Aspekt in dem Änderungsempfangsschritt S2 eine geänderte Beziehung F6 empfangen, die eine Beziehung zwischen einem geänderten Maximalöffnungsgrad des Ansaugluftmengenreglers 14 und der Ansauglufttemperatur ist. Der Koeffizienten-Erstellungsschritt S4 enthält einen Rechenschritt S5 für Basismaximalöffnungsgrad des Erhaltens eines Basismaximalöffnungsgrads entsprechend der Ansauglufttemperatur, die in dem Temperaturempfangsschritt S1 empfangen wurde, unter Verwendung einer Basisbeziehung F5, die eine Beziehung zwischen dem Basismaximalöffnungsgrad des Ansaugluftmengenreglers 14 und der Ansauglufttemperatur ist, die im Voraus bestimmt wird, einen Rechenschritt S6 für geänderten Maximalöffnungsgrad zum Erhalten des geänderten Maximalöffnungsgrads entsprechend der Ansauglufttemperatur, die in dem Temperaturempfangsschritt S1 empfangen wurde, unter Verwendung der geänderten Beziehung F6, die in dem Änderungsempfangsschritt S2 empfangen wurde, und einen Koeffizientenrechenschritt S7 oder S7a des Erhaltens des Maximalleistungs-Korrekturkoeffizienten Kx unter Verwendung des Basismaximalöffnungsgrads, der in dem Rechenschritt S5 für Basismaximalöffnungsgrad erhalten wurde, und des geänderten Maximalöffnungsgrads, der in dem Rechenschritt S6 für geänderten Maximalöffnungsgrad erhalten wurde.
(13) Gemäß dem Maximalleistungs-Erstellungsverfahren für eine Gasturbine 10 in einem dreizehnten Aspekt enthält der Koeffizientenrechenschritt S7 in dem Maximalleistungs-Erstellungsverfahren für eine Gasturbine 10 gemäß dem zwölften Aspekt einen Abweichungsberechnungsschritt S7s des Berechnens einer Abweichung zwischen dem Basismaximalöffnungsgrad, der in dem Rechenschritt S5 für Basismaximalöffnungsgrad erhalten wird, und dem geänderten Maximalöffnungsgrad, der in dem Rechenschritt S6 für geänderten Maximalöffnungsgrad erhalten wird, und einen Koeffizientenberechnungsschritt S7t des Berechnens des Maximalleistungs-Korrekturkoeffizienten, der der in dem Abweichungsberechnungsschritt S7s erhaltenen Abweichung entspricht, unter Verwendung einer im Voraus bestimmten Beziehung F7 zwischen der Abweichung und dem Maximalleistungs-Korrekturkoeffizienten.
(14) Gemäß dem Maximalleistungs-Erstellungsverfahren für eine Gasturbine 10 in einem vierzehnten Aspekt enthält der Koeffizientenrechenschritt S7a in dem Maximalleistungs-Erstellungsverfahren für eine Gasturbine 10 gemäß dem zwölften Aspekt einen Basisleistungs-Berechnungsschritt S7u des Berechnens einer Leistung der Gasturbine 10 entsprechend dem Basismaximalöffnungsgrad, der in dem Rechenschritt S5 für Basismaximalöffnungsgrad erhalten wird, einen Berechnungsschritt S7v für geänderte Leistung des Berechnens einer Leistung der Gasturbine 10 entsprechend dem geänderten Maximalöffnungsgrad, der in dem Rechenschritt S6 für geänderten Maximalöffnungsgrad erhalten wird, und einen Koeffizientenberechnungsschritt S7w des Ausgebens eines Verhältnisses der in dem Berechnungsschritt S7v für geänderte Leistung berechneten Leistung zu der in dem Basisleistungs-Berechnungsschritt S7u berechneten Leistung als den Maximalleistungs-Korrekturkoeffizienten.
Zum Beispiel ist ein Steuerleistungs-Erstellungsverfahren für eine Gasturbine 10 in der obigen Ausführungsform wie folgt zu verstehen.
(15) Gemäß einem fünfzehnten Aspekt ist ein Steuerleistungs-Erstellungsverfahren für eine Gasturbine 10 vorgesehen, wobei das Verfahren umfasst: Ausführen des Maximalleistungs-Erstellungsverfahrens für die Gasturbine 10 gemäß einem der elften bis vierzehnten Aspekte; und Ausführen eines Leistungskorrekturverfahrens zum Korrigieren einer Steuerleistung der Gasturbine 10. Das Leistungskorrekturverfahren enthält Ausführen eines Korrekturkoeffizienten-Erstellungsschritts S20 des Erstellens eines Korrekturkoeffizienten, der zu verwenden ist, wenn die Steuerleistung der Gasturbine 10 korrigiert wird, Ausführen eines Leistungskorrekturschritts S25 des Korrigierens der Steuerleistung unter Verwendung des Korrekturkoeffizienten und Ausgeben der korrigierten Steuerleistung als eine Korrektursteuerleistung, Ausführen eines Leistungsempfangsschritts S11 des Empfangens mindestens einer Leistung von einem Leistungsmesser 72, der eine Leistung der Gasturbine 10 detektiert, und Ausführen eines Leistungsspeicherschritts S12 des Speicherns der in dem Leistungsempfangsschritt S11 empfangenen Leistung. Der Korrekturkoeffizienten-Erstellungsschritt S20 enthält einen ersten Koeffizientenelement-Berechnungsschritt S21a des Berechnens eines ersten Koeffizientenelements e1, einen zweiten Koeffizientenelement-Berechnungsschritt S21b des Berechnens eines zweiten Koeffizientenelements e2 und einen Berechnungsschritt S24 für Korrekturkoeffizienten des Berechnens des Korrekturkoeffizienten unter Verwendung des ersten Koeffizientenelements e1 und des zweiten Koeffizientenelements e2. In dem Leistungsspeicherschritt S12 werden eine Referenzleistung PWb, die eine Leistung unter einer Bedingung ist, bei der die Gasturbine 10 eine Maximalleistung zu einer Referenzzeit in der Vergangenheit ausgibt, und eine unmittelbar vorhergehende Leistung PW1, die in dem Leistungsempfangsschritt S11 unter einer Bedingung empfangen wird, bei der die Gasturbine 10 eine Maximalleistung in einer unmittelbar vorhergehenden Zeitperiode ausgibt, die näher an einer aktuellen Zeit als an der Referenzzeit liegt, gespeichert. Das erste Koeffizientenelement e1 ist ein Verhältnis der unmittelbar vorhergehenden, in dem Leistungsspeicherschritt S12 gespeicherten Leistung PW1 zu der in dem Leistungsspeicherschritt S12 gespeicherten Referenzleistung PWb. Das zweite Koeffizientenelement e2 ist ein Verhältnis einer aktuellen Leistung PW2, die in dem Leistungsempfangsschritt S11 unter einer Bedingung empfangen wird, bei der die Gasturbine 10 eine Maximalleistung in einer aktuellen Zeitperiode zwischen der unmittelbar vorhergehenden Zeitperiode und der aktuellen Zeit ausgibt, zu der unmittelbar vorhergehenden Leistung PW1, die in dem Leistungsspeicherschritt S12 gespeichert ist.
In diesem Aspekt ist es möglich, ähnlich wie bei dem Steuerleistungs-Ersteller 170 gemäß dem fünften Aspekt, die Korrektursteuerleistung zu erhalten, die den Verschlechterungsgrad der Leistung angemessen widerspiegelt.
(16) Gemäß dem Steuerleistungs-Erstellungsverfahren für eine Gasturbine 10 in einem sechzehnten Aspekt wird in dem Steuerleistungs-Erstellungsverfahren gemäß dem fünfzehnten Aspekt in dem ersten Koeffizientenelement-Berechnungsschritt S21a das erste Koeffizientenelement e1 unter Verwendung der aktuellen Leistung PW2 in der aktuellen Zeitperiode anstelle der unmittelbar vorangehenden Leistung PW1 in der unmittelbar vorangehenden Zeitperiode unter einer Bedingung berechnet, dass eine Rücksetzanweisung empfangen wird. Der Korrekturkoeffizienten-Erstellungsschritt S20 enthält ferner einen Koeffizientenelement-Speicherschritt S22 des Speicherns des ersten Koeffizientenelements e1, das in dem ersten Koeffizientenelement-Berechnungsschritt S21a berechnet wurde, und des zweiten Koeffizientenelements e2, das in dem zweiten Koeffizientenelement-Berechnungsschritt S21b berechnet wurde, und einen Rücksetzschritt S23 des Zurücksetzens des zweiten Koeffizientenelements e2, das in dem Koeffizientenelement-Speicherschritt S22 gespeichert wurde, auf einen Wert, der ein Berechnungsergebnis des Korrekturkoeffizienten in dem Berechnungsschritt S24 für Korrekturkoeffizienten nicht beeinflusst, wenn die Rücksetzanweisung empfangen wird. In dem Berechnungsschritt S24 für Korrekturkoeffizienten wird der Korrekturkoeffizient unter Verwendung des zweiten Koeffizientenelements e2 und des ersten Koeffizientenelements e1, die in dem Koeffizientenelement-Speicherschritt S22 gespeichert wurden, berechnet.
In diesem Aspekt ist es, ähnlich wie bei dem Steuerleistungs-Ersteller 170 gemäß dem sechsten Aspekt, möglich, selbst wenn ein Probebetrieb von einem Zustand aus gestartet wird, in dem die Gasturbine 10 vollständig gestoppt ist, die Korrektursteuerleistung zu erhalten, die den Verschlechterungsgrad der Leistung angemessen widerspiegelt.
(17) Gemäß dem Steuerleistungs-Erstellungsverfahren für eine Gasturbine 10 in einem siebzehnten Aspekt ist in dem Steuerleistungs-Erstellungsverfahren für eine Gasturbine 10 gemäß dem fünfzehnten oder sechzehnten Aspekt die Referenzzeit eine Auslegungszeit für die Gasturbine 10, und die Referenzleistung PWb ist eine Auslegungsleistung unter einer Bedingung, bei der die Gasturbine 10 eine Maximalleistung zu der Auslegungszeit ausgibt.
(18) Gemäß dem Steuerleistungs-Erstellungsverfahren für eine Gasturbine 10 in einem achtzehnten Aspekt enthält in dem Steuerleistungs-Erstellungsverfahren für eine Gasturbine 10 gemäß dem siebzehnten Aspekt die unmittelbar vorangehende Zeitperiode eine Zeitperiode während eines Bauprobebetriebs, der ein Probebetrieb ist, der durchgeführt wird, nachdem die Gasturbine 10 gebaut wurde, und der einen Probebetrieb ausschließt, nachdem die Gasturbine 10 inspiziert oder repariert wurde. Die unmittelbar vorhergehende Leistung PW1 enthält eine Bauleistung PWc, die eine Leistung ist, die in dem Leistungsempfangsschritt S11 unter einer Bedingung empfangen wird, bei der die Gasturbine 10 in der Zeitperiode während des Bauprobebetriebs eine Maximalleistung ausgibt. Der Korrekturkoeffizienten-Erstellungsschritt S20 enthält ferner einen dritten Koeffizientenelement-Berechnungsschritt S21c des Berechnens eines dritten Koeffizientenelements e3. In dem Berechnungsschritt S24 für Korrekturkoeffizienten wird der Korrekturkoeffizient unter Verwendung des ersten Koeffizientenelements e1, des zweiten Koeffizientenelements e2 und des dritten Koeffizientenelements e3 berechnet. Das dritte Koeffizientenelement e3 ist ein Verhältnis der in dem Leistungsspeicherschritt S12 gespeicherten Bauleistung PWc zu der in dem Leistungsspeicherschritt S12 gespeicherten Referenzleistung PWb.
In diesem Aspekt ist es möglich, ähnlich wie bei dem Steuerleistungs-Ersteller 170 gemäß dem achten Aspekt, den Verschlechterungsgrad der Leistung bis zu der aktuellen Zeitperiode in Bezug auf die Bauleistung PWc, die eine gemessene Leistung während des Bauprobebetriebs ist, anzugeben.
Zum Beispiel ist ein Steuerverfahren für eine Gasturbine 10 in der obigen Ausführungsform wie folgt zu verstehen.
(19) Gemäß einem neunzehnten Aspekt ist ein Steuerverfahren für eine Gasturbine 10 vorgesehen, wobei das Verfahren umfasst: Ausführen des Maximalleistungs-Erstellungsverfahrens für die Gasturbine 10 gemäß einem der elften bis vierzehnten Aspekte; Ausführen eines Befehlswert-Erstellungsschritts S33 des Erstellens eines Befehlswertes für ein Steuerziel der Gasturbine 10 unter Verwendung der von dem Maximalleistungs-Erstellungsverfahren erhaltenen Maximalleistung für Steuerung; und Ausführen eines Steuersignal-Ausgabeschritts S34 des Ausgebens eines den Befehlswert angebenden Steuersignals an das Steuerziel.
In diesem Aspekt ist es, ähnlich wie bei der Steuervorrichtung 100 gemäß dem neunten Aspekt möglich, selbst wenn die Einstellung des Maximalöffnungsgrads für Steuerung geändert wird, einen Steuerfehler des Steuerziels zu unterdrücken.
(20) Gemäß einem zwanzigsten Aspekt ist ein Steuerverfahren für eine Gasturbine 10 vorgesehen, wobei das Verfahren umfasst: Ausführen des Steuerleistungs-Erstellungsverfahrens für die Gasturbine 10 gemäß einem der fünfzehnten bis achtzehnten Aspekte; Ausführen eines Befehlswert-Erstellungsschritts S33 des Erstellens eines Befehlswertes für ein Steuerziel der Gasturbine 10 unter Verwendung der von dem Steuerleistungs-Erstellungsverfahren erhaltenen Korrektursteuerleistung; und Ausführen eines Steuersignal-Ausgabeschritts S34 des Ausgebens eines den Befehlswert angebenden Steuersignals an das Steuerziel.
In diesem Aspekt ist es ähnlich wie bei der Steuervorrichtung 100 gemäß dem zehnten Aspekt möglich, selbst wenn die Einstellung des Maximalöffnungsgrads für Steuerung geändert wird, einen durch diese Änderung verursachten Steuerfehler des Steuerziels und einen durch eine Leistungsverschlechterung der Gasturbine verursachten Steuerfehler des Steuerziels zu unterdrücken.
Zum Beispiel ist ein Maximalleistungs-Erstellungsprogramm 103paa für eine Gasturbine 10 in der obigen Ausführungsform wie folgt zu verstehen.
(21) Gemäß einem einundzwanzigsten Aspekt ist ein Maximalleistungs-Erstellungsprogramm für eine Gasturbine 10 vorgesehen, die einen Kompressor 11, der Luft komprimiert, um komprimierte Luft zu erzeugen, eine Brennkammer 31, die Brennstoff in der komprimierten Luft verbrennt, um Verbrennungsgas zu erzeugen, und eine durch das Verbrennungsgas anzutreibende Turbine 21 enthält, und bei dem der Kompressor 11 einen Ansaugluftmengenregler 14 enthält, der eine Strömungsrate der von dem Kompressor angesaugten Luft regelt.
Das Maximalleistungs-Erstellungsprogramm 103paa veranlasst einen Computer, auszuführen: einen Temperaturempfangsschritt S1 des Empfangen einer Ansauglufttemperatur, die eine Temperatur der von dem Kompressor 11 angesaugten Luft ist; einen Änderungsempfangsschritt S2 des Empfangens eines Änderungsinhalts eines Maximalöffnungsgrads des Ansaugluftmengenreglers 14; einen Basismaximalleistung-Rechenschritt S3 des Erhaltens einer Basismaximalleistung PWxb der Gasturbine 10 auf der Grundlage der in dem Temperaturempfangsschritt S1 empfangenen Ansauglufttemperatur; einen Koeffizienten-Erstellungsschritt S4 oder S4a des Erstellens eines Maximalleistungs-Korrekturkoeffizienten Kx zum Korrigieren der Basismaximalleistung PWxb auf der Grundlage des Änderungsinhalts des in dem Änderungsempfangsschritt S2 empfangenen Maximalöffnungsgrads und der in dem Temperaturempfangsschritt S1 empfangenen Ansauglufttemperatur; und einen Maximalleistungs-Korrekturschritt S8 des Korrigierens der Basismaximalleistung PWxb unter Verwendung des Maximalleistungs-Korrekturkoeffizienten Kx und Ausgeben der korrigierten Basismaximalleistung PWxb als eine Maximalleistung PWx für Steuerung.
In diesem Aspekt ist es, ähnlich wie bei dem Maximalleistungs-Ersteller 171 gemäß dem ersten Aspekt möglich, selbst wenn die Einstellung des Maximalöffnungsgrads für Steuerung geändert wird, einen Steuerfehler der Gasturbine 10 zu unterdrücken, ohne eine Verringerung der Lebensdauer der Gasturbine 10 oder eine Verringerung der Leistung zu verursachen.
(22) Gemäß dem Maximalleistungs-Erstellungsprogramm für eine Gasturbine 10 in einem zweiundzwanzigsten Aspekt wird in dem Maximalleistungs-Erstellungsprogramm 103paa für eine Gasturbine 10 gemäß dem einundzwanzigsten Aspekt in dem Änderungsempfangsschritt S2 eine geänderte Beziehung F6 empfangen, die eine Beziehung zwischen einem geänderten Maximalöffnungsgrad des Ansaugluftmengenreglers 14 und der Ansauglufttemperatur ist. Der Koeffizienten-Erstellungsschritt S4 enthält einen Rechenschritt S5 für Basismaximalöffnungsgrad des Erhaltens eines Basismaximalöffnungsgrads entsprechend der Ansauglufttemperatur, die in dem Temperaturempfangsschritt S1 empfangen wurde, unter Verwendung einer Basisbeziehung F5, die eine Beziehung zwischen dem Basismaximalöffnungsgrad des Ansaugluftmengenreglers 14 und der Ansauglufttemperatur ist, die im Voraus bestimmt wird, einen Rechenschritt S6 für geänderten Maximalöffnungsgrad zum Erhalten des geänderten Maximalöffnungsgrads entsprechend der Ansauglufttemperatur, die in dem Temperaturempfangsschritt S1 empfangen wurde, unter Verwendung der geänderten Beziehung F6, die in dem Änderungsempfangsschritt S2 empfangen wurde, und einen Koeffizientenrechenschritt S7 oder S7a des Erhaltens des Maximalleistungs-Korrekturkoeffizienten Kx unter Verwendung des Basismaximalöffnungsgrads, der in dem Rechenschritt S5 für Basismaximalöffnungsgrad erhalten wurde, und des geänderten Maximalöffnungsgrads, der in dem Rechenschritt S6 für geänderten Maximalöffnungsgrad erhalten wurde.
(23) Gemäß dem Maximalleistungs-Erstellungsprogramm für eine Gasturbine 10 in einem dreiundzwanzigsten Aspekt enthält der Koeffizientenrechenschritt S7 in dem Maximalleistungs-Erstellungsprogramm 103paa für eine Gasturbine 10 gemäß dem zweiundzwanzigsten Aspekt einen Abweichungsberechnungsschritt S7s des Berechnens einer Abweichung zwischen dem Basismaximalöffnungsgrad, der in dem Rechenschritt S5 für Basismaximalöffnungsgrad erhalten wird, und dem geänderten Maximalöffnungsgrad, der in dem Rechenschritt S6 für geänderten Maximalöffnungsgrad erhalten wird, und einen Koeffizientenberechnungsschritt S7t des Berechnens des Maximalleistungs-Korrekturkoeffizienten, der der in der Abweichungsberechnungsschritt S7s erhaltenen Abweichung entspricht, unter Verwendung einer im Voraus bestimmten Beziehung zwischen der Abweichung und dem Maximalleistungs-Korrekturkoeffizienten.
(24) Gemäß dem Maximalleistungs-Erstellungsprogramm für eine Gasturbine 10 in einem vierundzwanzigsten Aspekt enthält der Koeffizientenrechenschritt S7a in dem Maximalleistungs-Erstellungsprogramm 103paa für eine Gasturbine 10 gemäß dem zweiundzwanzigsten Aspekt einen Basisleistungs-Berechnungsschritt S7u des Berechnens einer Leistung der Gasturbine 10 entsprechend dem Basismaximalöffnungsgrad, der in dem Rechenschritt S5 für Basismaximalöffnungsgrad erhalten wird, einen Berechnungsschritt S7v für geänderte Leistung des Berechnens einer Leistung der Gasturbine 10 entsprechend dem geänderten Maximalöffnungsgrad, der in dem Rechenschritt S6 für geänderten Maximalöffnungsgrad erhalten wird, und einen Koeffizientenberechnungsschritt S7w des Ausgebens eines Verhältnisses der in dem Berechnungsschritt S7v für geänderte Leistung berechneten Leistung zu der in dem Basisleistungs-Berechnungsschritt S7u berechneten Leistung als den Maximalleistungs-Korrekturkoeffizienten.
Zum Beispiel ist ein Steuerleistungs-Erstellungsprogramm 103pa für eine Gasturbine 10 in der obigen Ausführungsform wie folgt zu verstehen.
(25) Gemäß einem fünfundzwanzigsten Aspekt ist ein Steuerleistungs-Erstellungsprogramm für eine Gasturbine 10 vorgesehen, wobei das Programm umfasst: das Maximalleistungs-Erstellungsprogramm 103paa für die Gasturbine 10 gemäß einem der einundzwanzigsten bis vierundzwanzigsten Aspekte; und ein Leistungskorrekturprogramm 103pab zum Korrigieren einer Steuerleistung der Gasturbine 10. Das Leistungskorrekturprogramm 103pab veranlasst den Computer, einen Korrekturkoeffizienten-Erstellungsschritt S20 des Erstellens eines Korrekturkoeffizienten, der zu verwenden ist, wenn die Steuerleistung der Gasturbine 10 korrigiert wird, einen Leistungskorrekturschritt S25 des Korrigierens der Steuerleistung unter Verwendung des Korrekturkoeffizienten und des Ausgebens der korrigierten Steuerleistung als eine Korrektursteuerleistung, einen Leistungsempfangsschritt S11 des Empfangens mindestens einer Leistung von einem Leistungsmesser 72, der eine Leistung der Gasturbine 10 detektiert, und einen Leistungsspeicherschritt S12 des Speicherns der in dem Leistungsempfangsschritt S11 empfangenen Leistung auszuführen. Der Korrekturkoeffizienten-Erstellungsschritt S20 enthält einen ersten Koeffizientenelement-Berechnungsschritt S21a des Berechnens eines ersten Koeffizientenelements e1, einen zweiten Koeffizientenelement-Berechnungsschritt S21b des Berechnens eines zweiten Koeffizientenelements e2 und einen Berechnungsschritt S24 für Korrekturkoeffizienten des Berechnens des Korrekturkoeffizienten unter Verwendung des ersten Koeffizientenelements e1 und des zweiten Koeffizientenelements e2. In dem Leistungsspeicherschritt S12 werden eine Referenzleistung PWb, die eine Leistung unter einer Bedingung ist, bei der die Gasturbine 10 eine Maximalleistung zu einer Referenzzeit in der Vergangenheit ausgibt, und eine unmittelbar vorhergehende Leistung PW1, die in dem Leistungsempfangsschritt S11 unter einer Bedingung empfangen wird, bei der die Gasturbine 10 eine Maximalleistung in einer unmittelbar vorhergehenden Zeitperiode ausgibt, die näher an einer aktuellen Zeit als an der Referenzzeit liegt, gespeichert. Das erste Koeffizientenelement e1 ist ein Verhältnis der unmittelbar vorhergehenden, in dem Leistungsspeicherschritt S12 gespeicherten Leistung PW1 zu der in dem Leistungsspeicherschritt S12 gespeicherten Referenzleistung PWb. Das zweite Koeffizientenelement e2 ist ein Verhältnis einer aktuellen Leistung PW2, die in dem Leistungsempfangsschritt S11 unter einer Bedingung empfangen wird, bei der die Gasturbine 10 eine Maximalleistung in einer aktuellen Zeitperiode zwischen der unmittelbar vorhergehenden Zeitperiode und der aktuellen Zeit ausgibt, zu der unmittelbar vorhergehenden Leistung PW1, die in dem Leistungsspeicherschritt S12 gespeichert ist.
In diesem Aspekt ist es möglich, ähnlich wie bei dem Steuerleistungs-Ersteller 170 gemäß dem fünften Aspekt, die Korrektursteuerleistung zu erhalten, die den Verschlechterungsgrad der Leistung angemessen widerspiegelt.
Zum Beispiel ist ein Steuerprogramm 103p für eine Gasturbine 10 in der obigen Ausführungsform wie folgt zu verstehen.
(26) Gemäß einem sechsundzwanzigsten Aspekt ist ein Steuerprogramm für eine Gasturbine 10 vorgesehen, das das Maximalleistungs-Erstellungsprogramm 103paa für die Gasturbine 10 gemäß einem der einundzwanzigsten bis vierundzwanzigsten Aspekte enthält, wobei das Programm den Computer veranlasst, auszuführen: einen Befehlswert-Erstellungsschritt S33 des Erstellens eines Befehlswertes für ein Steuerziel der Gasturbine 10 unter Verwendung der Maximalleistung für Steuerung, die durch Ausführen des Maximalleistungs-Erstellungsprogramms 103paa erhalten wird; und einen Steuersignal-Ausgabeschritt S34 des Ausgebens eines den Befehlswert angebenden Steuersignals an das Steuerziel.
In diesem Aspekt ist es, ähnlich wie bei der Steuervorrichtung 100 gemäß dem neunten Aspekt möglich, selbst wenn die Einstellung des Maximalöffnungsgrads für Steuerung geändert wird, einen Steuerfehler des Steuerziels zu unterdrücken.
(27) Gemäß einem siebenundzwanzigsten Aspekt ist ein Steuerprogramm für eine Gasturbine 10 vorgesehen, das das Steuerleistungs-Erstellungsprogramm 103pa für die Gasturbine 10 gemäß dem fünfundzwanzigsten Aspekt enthält, wobei das Programm den Computer veranlasst, auszuführen: einen Befehlswert-Erstellungsschritt S33 des Erstellens eines Befehlswerts für ein Steuerziel der Gasturbine 10 unter Verwendung der Korrektursteuerleistung, die durch Ausführen des Steuerleistungs-Erstellungsprogramms 103pa erhalten wird; und einen Steuersignal-Ausgabeschritt S34 des Ausgebens eines den Befehlswert angebenden Steuersignals an das Steuerziel.
In diesem Aspekt ist es ähnlich wie bei der Steuervorrichtung 100 gemäß dem zehnten Aspekt möglich, selbst wenn die Einstellung des Maximalöffnungsgrads für Steuerung geändert wird, einen durch diese Änderung verursachten Steuerfehler des Steuerziels und einen durch eine Leistungsverschlechterung der Gasturbine verursachten Steuerfehler des Steuerziels zu unterdrücken. Industrielle Anwendbarkeit
In einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann ein Änderungsinhalt des Maximalöffnungsgrads des Ansaugluftmengenreglers empfangen werden. Ferner ist es in diesem Aspekt möglich, einen Steuerfehler der Gasturbine zu unterdrücken, selbst wenn die Einstellung des Maximalöffnungsgrads geändert wird.
Bezugszeichenliste

1: Gasturbinenausrüstung
2: Rauchgaskanal
2m: Hauptrauchgaskanal
2a: erster Rauchgaskanal
2b: zweiter Rauchgaskanal
3: Umschaltklappe
4: Abhitzedampferzeuger
5: Dampfturbine
6: Dampfturbinengenerator
7: Kondensator
8: Pumpe
9a: erster Schornstein
9b: zweiter Schornstein
10: Gasturbine
11: Kompressor
12: Kompressorgehäuse
13: Kompressorrotor
14: IGV (Ansaugluftmengenregler)
15: Leitschaufel
16: Treiber
21: Turbine
22: Turbinengehäuse
23: Turbinenrotor
28: Gasturbinenrotor
24: Zwischengehäuse
25: Auslassgehäuse
29: Generator (Gasturbinengenerator)
31: Brennkammer
32: Außenzylinder
33: Verbrennungszylinder (oder Übergangsstück)
41: Brennstoffdüse
42: Innenzylinder
43: Pilotbrenner
44: Pilotdüse
45: Pilotluftzylinder
48: Pilotluftströmungsweg
49: Diffusionsflamme
51: Zylinderdüse
52: Strömungsweg für komprimierte Luft
53: Hauptbrenner
54: Hauptdüse
55: Hauptluft-Innenzylinder
56: Hauptluft-Außenzylinder
57: Trennplatte
58: Hauptluftströmungsweg
59: vorgemischte Flamme
60: Brennstoffleitung
61: Pilotbrennstoffleitung
62: Hauptbrennstoffleitung
63: Zylinderbrennstoffleitung
65: Pilotbrennstoffventil
66: Hauptbrennstoffventil
67: Zylinderbrennstoffventil
71: Drehzahlmesser
72: Leistungsmesser
73: Ansauglufttemperatursensor
74: Ansaugluft-Manometer
75: Schaufelweg-Temperatursensor
76: Abgastemperatursensor
100: Steuervorrichtung
101: CPU
102: Hauptspeichervorrichtung
103: Hilfsspeichervorrichtung
103p: Steuerprogramm
103pa: Steuerleistungs-Erstellungsprogramm
103paa: Maximalleistungs-Erstellungsprogramm
103pab: Leistungskorrekturprogramm
104: Eingabevorrichtung
105: Anzeigevorrichtung
106: Eingabe-/Ausgabeschnittstelle
107: Vorrichtungsschnittstelle
108: Kommunikationsschnittstelle
109: Speicher- und Wiedergabevorrichtung
110: Befehlswert-Erstellungseinheit
120: Verbrennungslast-Befehlsgenerator
121a: 700°C-MW-Recheneinheit
121b: 1500°C-MW-Recheneinheit
122: Standard-Atmosphärendruckgenerator
123: erster Dividierer
124a: erster Multiplizierer
124b: zweiter Multiplizierer
125a: erster Subtrahierer
125b: zweiter Subtrahierer
126: zweiter Dividierer
127: Begrenzer
130: Brennstoffströmungsraten-Befehlsgenerator
131: Reglersteuerung
132: Laststeuerung
132a: Niederwertwähler
132b: Recheneinheit für proportionale Integration
133: Schaufelweg-Temperatursteuerung
134: Abgastemperatursteuerung
135: Niederwertwähler
136: Begrenzer
140: Lastfaktorrecheneinheit
141: Maximalleistungsgenerator
142: Umschalter
143: Dividierer
150: Strömungsratenverhältnis-Rechner
150p: Pilotverhältnis-Rechner
151p: PLor-Recheneinheit
152p: Korrekturwert-Recheneinheit
153p: Korrektor
150t: Zylinderverhältnis-Rechner
151t: THor-Recheneinheit
152t: Korrekturwertrechner
153t: Korrektor
155: Ventilbefehlswertersteller
156p: erster Multiplizierer
156t: zweiter Multiplizierer
156ma: erster Subtrahierer
156mb: zweiter Subtrahierer
157p: PL-Ventilbefehlswert-Recheneinheit
157m: M-Ventilbefehlswert-Recheneinheit
157t: TH-Ventilbefehlswert-Recheneinheit
160: IGV-Befehlswertersteller
170: Steuerleistungs-Ersteller
171, 171a, 171b: Maximalleistungs-Ersteller
172: Temperaturempfangseinheit
173: Änderungsempfangseinheit
174: Basismaximalleistung-Recheneinheit
175: Maximalleistungs-Korrektureinheit
176: Koeffizientenerstellungseinheit
176b: Basismaximalöffnungsgrad-Recheneinheit
176c: Recheneinheit für geänderten Maximalöffnungsgrad
177, 177a: Koeffizientenrecheneinheit
177s: Abweichungsberechnungseinheit
177t, 177w: Koeffizientenberechnungseinheit
177u: Basisleistungs-Berechnungseinheit
177v: Berechnungseinheit für geänderte Leistung
178: modusentsprechende Koeffizienten-Erzeugungseinheit
179: modusentsprechende Korrektureinheit
180: Leistungskorrektor
181: Leistungsempfangseinheit
182: Leistungsspeichereinheit
183: Korrekturkoeffizienten-Erstellungseinheit
184a: Berechnungseinheit für erstes Koeffizientenelement
184b: Berechnungseinheit für zweites Koeffizientenelement
184c: Berechnungseinheit für drittes Koeffizientenelement
185: Speichereinheit für Koeffizientenelement
185a: Speichereinheit für erstes Koeffizientenelement
185b: Speichereinheit für zweites Koeffizientenelement
185c: Speichereinheit für drittes Koeffizientenelement
186: Rücksetzeinheit
187: Berechnungseinheit für Korrekturkoeffizienten
187a: Berechnungseinheit für ersten Korrekturkoeffizienten
187b: Berechnungseinheit für zweiten Korrekturkoeffizienten
187s: Dividierer
187t: Multiplizierer
187u: Korrekturkoeffizienten-Anpassungsfaktor
188: Leistungskorrektureinheit
188a: erste Leistungskorrektureinheit
188b: zweite Leistungskorrektureinheit
188c: dritte Leistungskorrektureinheit
188s: Dividierer
188t: Multiplizierer
188u: Addierer
188v: Niederwertwähler
188x: erste Speichereinheit
188y: zweite Speichereinheit
190: Steuersignal-Ausgabeeinheit
IGVc: IGV-Befehlswert
e1: erstes Koeffizientenelement
e2: zweites Koeffizientenelement
e3: drittes Koeffizientenelement
K1: erster Korrekturkoeffizient
K2: zweiter Korrekturkoeffizient
PW: Leistung (oder tatsächlich gemessene Leistung)
PWr: Bedarfsleistung
PWb: Referenzleistung
PWc: Bauleistung
PW1: unmittelbar vorhergehende Leistung
PW2: aktuelle Leistung
PWx: Maximalleistung
PWxb: Basismaximalleistung
PWxm: Korrektur-Maximalleistung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2020182923 [0002]
JP 2009019528 [0005]

Claims

Maximalleistungs-Ersteller für eine Gasturbine, die einen Kompressor, der Luft komprimiert, um komprimierte Luft zu erzeugen, eine Brennkammer, die Brennstoff in der komprimierten Luft verbrennt, um Verbrennungsgas zu erzeugen, und eine durch das Verbrennungsgas anzutreibende Turbine enthält, und bei dem der Kompressor einen Ansaugluftmengenregler enthält, der eine Strömungsrate der von dem Kompressor angesaugten Luft regelt, wobei der Ersteller umfasst: eine Temperaturempfangseinheit, die eine Ansauglufttemperatur, die eine Temperatur der von dem Kompressor angesaugten Luft ist, empfängt; eine Änderungsempfangseinheit, die einen Änderungsinhalt eines Maximalöffnungsgrads des Ansaugluftmengenreglers empfängt; eine Basismaximalleistung-Recheneinheit, die eine maximale Basisleistung der Gasturbine auf der Grundlage der von der Temperaturempfangseinheit empfangenen Ansauglufttemperatur erhält; eine Koeffizientenerstellungseinheit, die einen Maximalleistungs-Korrekturkoeffizienten zum Korrigieren der Basismaximalleistung auf der Grundlage des von der Änderungsempfangseinheit empfangenen Änderungsinhalts des Maximalöffnungsgrads und der von der Temperaturempfangseinheit empfangenen Ansauglufttemperatur erstellt; und eine Maximalleistungs-Korrektureinheit, die die Basismaximalleistung unter Verwendung des Maximalleistungs-Korrekturkoeffizienten korrigiert und die korrigierte Basismaximalleistung als eine Maximalleistung für Steuerung ausgibt.
Maximalleistungs-Ersteller für eine Gasturbine nach Anspruch 1, wobei die Änderungsempfangseinheit eine geänderte Beziehung, die eine Beziehung zwischen einem geänderten Maximalöffnungsgrad des Ansaugluftmengenreglers und der Ansauglufttemperatur ist, empfängt, und die Koeffizientenerstellungseinheit eine Basismaximalöffnungsgrad-Recheneinheit, die einen Basismaximalöffnungsgrad entsprechend der von der Temperaturempfangseinheit empfangenen Ansauglufttemperatur erhält, unter Verwendung einer Basisbeziehung, die eine Beziehung zwischen dem Basismaximalöffnungsgrad des Ansaugluftmengenreglers und der im Voraus bestimmten Ansauglufttemperatur ist, eine Recheneinheit für geänderten Maximalöffnungsgrad, die den geänderten Maximalöffnungsgrad entsprechend der von der Temperaturempfangseinheit empfangenen Ansauglufttemperatur erhält, unter Verwendung der von der Änderungsempfangseinheit empfangenen geänderten Beziehung, und eine Koeffizientenrecheneinheit enthält, die den Maximalleistungs-Korrekturkoeffizienten unter Verwendung des von der Basismaximalöffnungsgrad-Recheneinheit erhaltenen Basismaximalöffnungsgrads und des von der Recheneinheit für geänderten Maximalöffnungsgrad erhaltenen geänderten Maximalöffnungsgrads erhält.
Maximalleistungs-Ersteller für eine Gasturbine nach Anspruch 2, wobei die Koeffizientenrecheneinheit eine Abweichungsberechnungseinheit, die eine Abweichung zwischen dem Basismaximalöffnungsgrad, der von der Basismaximalöffnungsgrad-Recheneinheit erhalten wird, und dem geänderten Maximalöffnungsgrad, der von der Recheneinheit für geänderten Maximalöffnungsgrad erhalten wird, berechnet, und eine Koeffizientenberechnungseinheit, die den Maximalleistungs-Korrekturkoeffizienten entsprechend der durch die Abweichungsberechnungseinheit berechneten Abweichung berechnet, unter Verwendung einer im Voraus bestimmten Beziehung zwischen der Abweichung und dem Maximalleistungs-Korrekturkoeffizienten, enthält.
Maximalleistungs-Ersteller für eine Gasturbine nach Anspruch 2, wobei die Koeffizientenrecheneinheit eine Basisleistungs-Berechnungseinheit, die eine Leistung der Gasturbine entsprechend dem von der Basismaximalöffnungsgrad-Recheneinheit erhaltenen Basismaximalöffnungsgrad berechnet, eine Berechnungseinheit für geänderte Leistung, die eine Leistung der Gasturbine entsprechend dem von der Recheneinheit für geänderten Maximalöffnungsgrad erhaltenen geänderten Maximalöffnungsgrad berechnet, und eine Koeffizientenberechnungseinheit, die ein Verhältnis der durch die Berechnungseinheit für geänderte Leistung berechneten Leistung zu der durch die Basisleistungs-Berechnungseinheit berechneten Leistung als den Maximalleistungs-Korrekturkoeffizienten ausgibt, enthält.
Steuerleistungs-Ersteller für eine Gasturbine, wobei der Ersteller umfasst: den Maximalleistungs-Ersteller für die Gasturbine nach einem der Ansprüche 1 bis 4; und einen Leistungskorrektor, der eine Steuerleistung der Gasturbine korrigiert, wobei der Leistungskorrektor eine Korrekturkoeffizienten-Erstellungseinheit, die einen Korrekturkoeffizienten erstellt, der zu verwenden ist, wenn die Steuerleistung korrigiert wird, eine Leistungskorrektureinheit, die die Steuerleistung unter Verwendung des Korrekturkoeffizienten korrigiert und die die korrigierte Steuerleistung als eine Korrektursteuerleistung ausgibt, eine Leistungsempfangseinheit, die mindestens eine Leistung von einem Leistungsmesser empfängt, der eine Leistung der Gasturbine detektiert, und eine Leistungsspeichereinheit enthält, die die von der Leistungsempfangseinheit empfangene Leistung speichert, die Korrekturkoeffizienten-Erstellungseinheit eine Berechnungseinheit für erstes Koeffizientenelement, die ein erstes Koeffizientenelement berechnet, eine Berechnungseinheit für zweites Koeffizientenelement, die ein zweites Koeffizientenelement berechnet, und eine Berechnungseinheit für Korrekturkoeffizienten enthält, die den Korrekturkoeffizienten unter Verwendung des ersten Koeffizientenelements und des zweiten Koeffizientenelements berechnet, die Leistungsspeichereinheit eine Referenzleistung, die eine Leistung unter einer Bedingung ist, bei der die Gasturbine eine Maximalleistung zu einer Referenzzeit in der Vergangenheit ausgibt, und eine unmittelbar vorhergehende Leistung speichert, die die Leistungsempfangseinheit unter einer Bedingung empfängt, bei der die Gasturbine eine Maximalleistung in einer unmittelbar vorhergehenden Zeitperiode ausgibt, die näher an einer aktuellen Zeit als an der Referenzzeit liegt, das erste Koeffizientenelement ein Verhältnis der unmittelbar vorhergehenden, in der Leistungsspeichereinheit gespeicherten Leistung zu der in der Leistungsspeichereinheit gespeicherten Referenzleistung ist, das zweite Koeffizientenelement ein Verhältnis einer aktuellen Leistung, die die Leistungsempfangseinheit unter einer Bedingung empfängt, bei der die Gasturbine eine Maximalleistung in einer aktuellen Zeitperiode zwischen der unmittelbar vorhergehenden Zeitperiode und der aktuellen Zeit ausgibt, zu der unmittelbar vorhergehenden Leistung ist, die in der Leistungsspeichereinheit gespeichert ist, und der Leistungskorrektor die Maximalleistung für Steuerleistung von dem Maximalleistungs-Ersteller, als eine Steuerleistung korrigiert.
Steuerleistungs-Ersteller für eine Gasturbine nach Anspruch 5, wobei die Berechnungseinheit für erstes Koeffizientenelement das erste Koeffizientenelement unter Verwendung der aktuellen Leistung in der aktuellen Zeitperiode anstelle der unmittelbar vorhergehenden Leistung in der unmittelbar vorhergehenden Zeitperiode unter der Bedingung berechnet, dass eine Rücksetzanweisung empfangen wird, die Korrekturkoeffizienten-Erstellungseinheit ferner eine Speichereinheit für Koeffizientenelement, die das von der Berechnungseinheit für erstes Koeffizientenelement berechnete erste Koeffizientenelement und das von der Berechnungseinheit für zweites Koeffizientenelement berechnete zweite Koeffizientenelement speichert, und eine Rücksetzeinheit enthält, die das in der Speichereinheit für Koeffizientenelement gespeicherte zweite Koeffizientenelement auf einen Wert zurücksetzt, der ein Berechnungsergebnis des Korrekturkoeffizienten durch die Berechnungseinheit für Korrekturkoeffizienten nicht beeinflusst, wenn die Rücksetzanweisung empfangen wird, und die Berechnungseinheit für Korrekturkoeffizienten den Korrekturkoeffizienten unter Verwendung des zweiten Koeffizientenelements und des ersten Koeffizientenelements, die in der Speichereinheit für Koeffizientenelement gespeichert sind, berechnet.
Steuerleistungs-Ersteller für eine Gasturbine nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Referenzzeit eine Auslegungszeit für die Gasturbine ist und die Referenzleistung eine Auslegungsleistung unter einer Bedingung ist, bei der die Gasturbine zu der Auslegungszeit eine Maximalleistung ausgibt.
Steuerleistungs-Ersteller für eine Gasturbine nach Anspruch 7, wobei die unmittelbar vorhergehende Zeitperiode eine Zeitperiode während eines Bauprobebetriebs enthält, der ein Probebetrieb ist, der durchgeführt wird, nachdem die Gasturbine gebaut wurde, und der einen Probebetrieb ausschließt, nachdem die Gasturbine inspiziert oder repariert wurde, die unmittelbar vorangehende Leistung eine Bauleistung enthält, die eine Leistung ist, die die Leistungsempfangseinheit unter einer Bedingung empfängt, bei der die Gasturbine in der Zeitperiode während des Bauprobebetriebs eine Maximalleistung ausgibt, die Korrekturkoeffizienten-Erstellungseinheit ferner eine Berechnungseinheit für drittes Koeffizientenelement enthält, die ein drittes Koeffizientenelement berechnet, die Berechnungseinheit für Korrekturkoeffizienten den Korrekturkoeffizienten unter Verwendung des ersten Koeffizientenelements, des zweiten Koeffizientenelements und des dritten Koeffizientenelements berechnet, und das dritte Koeffizientenelement ein Verhältnis der in der Leistungsspeichereinheit gespeicherten Bauleistung zu der in der Leistungsspeichereinheit gespeicherten Referenzleistung ist.
Steuervorrichtung für eine Gasturbine, wobei die Vorrichtung umfasst: den Maximalleistungs-Ersteller für die Gasturbine nach einem der Ansprüche 1 bis 4; eine Befehlswert-Erstellungseinheit, die einen Befehlswert für ein Steuerziel der Gasturbine unter Verwendung der Maximalleistung für Steuerleistung von dem Maximalleistungs-Ersteller erstellt; und eine Steuersignal-Ausgabeeinheit, die ein den Befehlswert angebendes Steuersignal an das Steuerziel ausgibt.
Steuervorrichtung für eine Gasturbine, wobei die Vorrichtung umfasst: den Steuerleistungs-Ersteller für die Gasturbine nach einem der Ansprüche 5 bis 8; eine Befehlswert-Erstellungseinheit, die einen Befehlswert für ein Steuerziel der Gasturbine unter Verwendung der von dem Steuerleistungs-Ersteller ausgegebenen Korrektursteuerleistung erstellt; und eine Steuersignal-Ausgabeeinheit, die ein den Befehlswert angebendes Steuersignal an das Steuerziel ausgibt.
Maximalleistungs-Erstellungsverfahren für eine Gasturbine, die einen Kompressor, der Luft komprimiert, um komprimierte Luft zu erzeugen, eine Brennkammer, die Brennstoff in der komprimierten Luft verbrennt, um Verbrennungsgas zu erzeugen, und eine durch das Verbrennungsgas anzutreibende Turbine enthält, und bei dem der Kompressor einen Ansaugluftmengenregler enthält, der eine Strömungsrate der von dem Kompressor angesaugten Luft regelt, wobei das Verfahren umfasst: Ausführen eines Temperaturempfangsschritts des Empfangens einer Ansauglufttemperatur, die eine Temperatur der von dem Kompressor angesaugten Luft ist; Ausführen eines Änderungsempfangsschritts des Empfangens eines Änderungsinhalts eines Maximalöffnungsgrads des Ansaugluftmengenreglers; Ausführen eines Basismaximalleistung-Rechenschritts des Erhaltens einer Basismaximalleistung der Gasturbine auf der Grundlage der Ansauglufttemperatur, die in dem Temperaturempfangsschritt empfangen wurde; Ausführen eines Koeffizienten-Erstellungsschritts des Erstellens eines Maximalleistungs-Korrekturkoeffizienten zum Korrigieren der Basismaximalleistung auf der Grundlage des Änderungsinhalts des in dem Änderungsempfangsschritt empfangenen Maximalöffnungsgrads und der in dem Temperaturempfangsschritt empfangenen Ansauglufttemperatur; und Ausführen eines Maximalleistungs-Korrekturschritts des Korrigierens der Basismaximalleistung unter Verwendung des Maximalleistungs-Korrekturkoeffizienten und Ausgeben der korrigierten Basismaximalleistung als eine Maximalleistung für Steuerung.
Maximalleistungs-Erstellungsverfahren für eine Gasturbine nach Anspruch 11, wobei in dem Änderungsempfangsschritt eine geänderte Beziehung, die eine Beziehung zwischen einem geänderten Maximalöffnungsgrad des Ansaugluftmengenreglers und der Ansauglufttemperatur ist, empfangen wird, und der Koeffizienten-Erstellungsschritt einen Basismaximalöffnungsgrad-Rechenschritt des Erhaltens eines Basismaximalöffnungsgrads entsprechend der Ansauglufttemperatur, die in dem Temperaturempfangsschritt empfangen wurde, unter Verwendung einer Basisbeziehung, die eine Beziehung zwischen dem Basismaximalöffnungsgrad des Ansaugluftmengenreglers und der Ansauglufttemperatur ist, die im Voraus bestimmt wird, einen Rechenschritt für geänderten Maximalöffnungsgrad des Erhaltens des geänderten Maximalöffnungsgrads entsprechend der Ansauglufttemperatur, die in dem Temperaturempfangsschritt empfangen wurde, unter Verwendung der geänderten Beziehung, die in dem Änderungsempfangsschritt empfangen wurde, und einen Koeffizientenrechenschritt des Erhaltens des Maximalleistungs-Korrekturkoeffizienten unter Verwendung des Basismaximalöffnungsgrads, der in dem Basismaximalöffnungsgrad-Rechenschritt erhalten wurde, und des geänderten Maximalöffnungsgrads, der in dem Rechenschritt für geänderten Maximalöffnungsgrad erhalten wurde, enthält.
Maximalleistungs-Erstellungsverfahren für eine Gasturbine nach Anspruch 12, wobei der Koeffizientenrechenschritt einen Abweichungsberechnungsschritt des Berechnens einer Abweichung zwischen dem Basismaximalöffnungsgrad, der in dem Basismaximalöffnungsgrad-Rechenschritt erhalten wird, und dem geänderten Maximalöffnungsgrad, der in dem Rechenschritt für geänderten Maximalöffnungsgrad erhalten wird, und einen Koeffizientenberechnungsschritt des Berechnens des Maximalleistungs-Korrekturkoeffizienten, der der in dem Abweichungsberechnungsschritt erhaltenen Abweichung entspricht, unter Verwendung einer im Voraus bestimmten Beziehung zwischen der Abweichung und dem Maximalleistungs-Korrekturkoeffizienten, enthält.
Maximalleistungs-Erstellungsverfahren für eine Gasturbine nach Anspruch 12, wobei der Koeffizientenrechenschritt einen Basisleistungs-Berechnungsschritt des Berechnens einer Leistung der Gasturbine entsprechend dem in dem Basismaximalöffnungsgrad-Rechenschritt erhaltenen Basismaximalöffnungsgrad, einen Berechnungsschritt für geänderte Leistung des Berechnens einer Leistung der Gasturbine entsprechend dem in dem Rechenschritt für geänderten Maximalöffnungsgrad erhaltenen geänderten Maximalöffnungsgrad und einen Koeffizientenberechnungsschritt des Ausgebens eines Verhältnisses der in dem Berechnungsschritt für geänderte Leistung berechneten Leistung zu der in dem Basisleistungs-Berechnungsschritt berechneten Leistung als den Maximalleistungs-Korrekturkoeffizienten, enthält.
Steuerleistungs-Erstellungsverfahren für eine Gasturbine, wobei das Verfahren umfasst: Ausführen des Maximalleistungs-Erstellungsverfahrens für die Gasturbine nach einem der Ansprüche 11 bis 14; und Ausführen eines Leistungskorrekturverfahrens zum Korrigieren einer Steuerleistung der Gasturbine, wobei das Leistungskorrekturverfahren Ausführen eines Korrekturkoeffizienten-Erstellungsschritts des Erstellens eines Korrekturkoeffizienten, der zu verwenden ist, wenn die Steuerleistung der Gasturbine korrigiert wird, Ausführen eines Leistungskorrekturschritts des Korrigierens der Steuerleistung unter Verwendung des Korrekturkoeffizienten und Ausgeben der korrigierten Steuerleistung als eine Korrektursteuerleistung, Ausführen eines Leistungsempfangsschritts des Empfangens mindestens einer Leistung von einem Leistungsmesser, der eine Leistung der Gasturbine detektiert, und Ausführen eines Leistungsspeicherschritts des Speicherns der in dem Leistungsempfangsschritt empfangenen Leistung, enthält, der Korrekturkoeffizienten-Erstellungsschritt einen ersten Koeffizientenelement-Berechnungsschritt des Berechnens eines ersten Koeffizientenelements, einen zweiten Koeffizientenelement-Berechnungsschritt des Berechnens eines zweiten Koeffizientenelements und einen Berechnungsschritt für Korrekturkoeffizienten des Berechnens des Korrekturkoeffizienten unter Verwendung des ersten Koeffizientenelements und des zweiten Koeffizientenelements, enthält, in dem Leistungsspeicherschritt eine Referenzleistung, die eine Leistung unter einer Bedingung ist, bei der die Gasturbine eine Maximalleistung zu einer Referenzzeit in der Vergangenheit ausgibt, und eine unmittelbar vorhergehende Leistung, die in dem Leistungsempfangsschritt unter einer Bedingung empfangen wird, bei der die Gasturbine eine Maximalleistung in einer unmittelbar vorhergehenden Zeitperiode ausgibt, die näher an einer aktuellen Zeit als an der Referenzzeit liegt, gespeichert werden, das erste Koeffizientenelement ein Verhältnis der unmittelbar vorhergehenden, in dem Leistungsspeicherschritt gespeicherten Leistung zu der in dem Leistungsspeicherschritt gespeicherten Referenzleistung ist, und das zweite Koeffizientenelement ein Verhältnis einer aktuellen Leistung, die in dem Leistungsempfangsschritt unter einer Bedingung empfangen wird, bei der die Gasturbine eine Maximalleistung in einer aktuellen Zeitperiode zwischen der unmittelbar vorhergehenden Zeitperiode und der aktuellen Zeit ausgibt, zu der unmittelbar vorhergehenden Leistung ist, die in dem Leistungsspeicherschritt gespeichert ist.
Steuerleistungs-Erstellungsverfahren für eine Gasturbine nach Anspruch 15, wobei in dem ersten Koeffizientenelement-Berechnungsschritt das erste Koeffizientenelement unter Verwendung der aktuellen Leistung in der aktuellen Zeitperiode anstelle der unmittelbar vorhergehenden Leistung in der unmittelbar vorhergehenden Zeitperiode unter der Bedingung berechnet wird, dass eine Rücksetzanweisung empfangen wird, der Korrekturkoeffizienten-Erstellungsschritt ferner einen Koeffizientenelement-Speicherschritt des Speicherns des in dem ersten Koeffizientenelement-Berechnungsschritt berechneten ersten Koeffizientenelements und des in dem zweiten Koeffizientenelement-Berechnungsschritt berechneten zweiten Koeffizientenelements und einen Rücksetzschritt des Zurücksetzens des in dem Koeffizientenelement-Speicherschritt gespeicherten zweiten Koeffizientenelements auf einen Wert, der ein Berechnungsergebnis des Korrekturkoeffizienten in dem Berechnungsschritt für Korrekturkoeffizienten nicht beeinflusst, wenn die Rücksetzanweisung empfangen wird, enthält, und in dem Berechnungsschritt für Korrekturkoeffizienten der Korrekturkoeffizient unter Verwendung des zweiten Koeffizientenelements und des ersten Koeffizientenelements, die in dem Koeffizientenelement-Speicherschritt gespeichert wurden, berechnet wird.
Steuerleistungs-Erstellungsverfahren für eine Gasturbine nach Anspruch 15 oder 16, wobei die Referenzzeit eine Auslegungszeit für die Gasturbine ist und die Referenzleistung eine Auslegungsleistung unter einer Bedingung ist, bei der die Gasturbine zu der Auslegungszeit eine Maximalleistung ausgibt.
Steuerleistungs-Erstellungsverfahren für eine Gasturbine nach Anspruch 17, wobei die unmittelbar vorhergehende Zeitperiode eine Zeitperiode während eines Bauprobebetriebs enthält, der ein Probebetrieb ist, der durchgeführt wird, nachdem die Gasturbine gebaut wurde, und der einen Probebetrieb ausschließt, nachdem die Gasturbine inspiziert oder repariert wurde, die unmittelbar vorhergehende Leistung eine Bauleistung enthält, die eine Leistung ist, die in dem Leistungsempfangsschritt unter einer Bedingung empfangen wird, bei der die Gasturbine eine Maximalleistung in der Zeitperiode während des Bauprobebetriebs ausgibt, der Korrekturkoeffizienten-Erstellungsschritt ferner einen dritten Koeffizientenelement-Berechnungsschritt des Berechnens eines dritten Koeffizientenelements enthält, in dem Berechnungsschritt für Korrekturkoeffizienten der Korrekturkoeffizient unter Verwendung des ersten Koeffizientenelements, des zweiten Koeffizientenelements und des dritten Koeffizientenelements berechnet wird, und das dritte Koeffizientenelement ein Verhältnis der in dem Leistungsspeicherschritt gespeicherten Bauleistung zu der in dem Leistungsspeicherschritt gespeicherten Referenzleistung ist.
Steuerverfahren für eine Gasturbine, wobei das Verfahren umfasst: Ausführen des Maximalleistungs-Erstellungsverfahrens für die Gasturbine nach einem der Ansprüche 11 bis 14; Ausführen eines Befehlswert-Erstellungsschritts des Erstellens eines Befehlswerts für ein Steuerziel der Gasturbine unter Verwendung der Maximalleistung für Steuerung, die von dem Maximalleistungs-Erstellungsverfahren erhalten wird; und Ausführen eines Steuersignal-Ausgabeschritts des Ausgebens eines den Befehlswert angebenden Steuersignals an das Steuerziel.
Steuerverfahren für eine Gasturbine, wobei das Verfahren umfasst: Ausführen des Steuerleistungs-Erstellungsverfahrens für die Gasturbine nach einem der Ansprüche 15 bis 18; Ausführen eines Befehlswert-Erstellungsschritts des Erstellens eines Befehlswerts für ein Steuerziel der Gasturbine unter Verwendung der Korrektursteuerleistung, die von dem Steuerleistungs-Erstellungsverfahren erhalten wird; und Ausführen eines Steuersignal-Ausgabeschritts des Ausgebens eines den Befehlswert angebenden Steuersignals an das Steuerziel.
Maximalleistungs-Erstellungsprogramm für eine Gasturbine, die einen Kompressor, der Luft komprimiert, um komprimierte Luft zu erzeugen, eine Brennkammer, die Brennstoff in der komprimierten Luft verbrennt, um Verbrennungsgas zu erzeugen, und eine durch das Verbrennungsgas anzutreibende Turbine enthält, und bei dem der Kompressor einen Ansaugluftmengenregler enthält, der eine Strömungsrate der von dem Kompressor angesaugten Luft regelt, wobei das Programm einen Computer veranlasst, auszuführen: einen Temperaturempfangsschritt des Empfangens einer Ansauglufttemperatur, die eine Temperatur der von dem Kompressor angesaugten Luft ist; einen Änderungsempfangsschritt des Empfangens eines Änderungsinhalts eines Maximalöffnungsgrads des Ansaugluftmengenreglers; einen Basismaximalleistung-Rechenschritt des Erhaltens einer Basismaximalleistung der Gasturbine auf der Grundlage der Ansauglufttemperatur, die in dem Temperaturempfangsschritt empfangen wurde; einen Koeffizienten-Erstellungsschritt des Erstellens eines Maximalleistungs-Korrekturkoeffizienten zum Korrigieren der Basismaximalleistung auf der Grundlage des Änderungsinhalts des in dem Änderungsempfangsschritt empfangenen Maximalöffnungsgrads und der in dem Temperaturempfangsschritt empfangenen Ansauglufttemperatur; und einen Maximalleistungs-Korrekturschritt des Korrigierens der Basismaximalleistung unter Verwendung des Maximalleistungs-Korrekturkoeffizienten und Ausgeben der korrigierten Basismaximalleistung als eine Maximalleistung für Steuerung.
Maximalleistungs-Erstellungsprogramm für eine Gasturbine nach Anspruch 21, wobei in dem Änderungsempfangsschritt eine geänderte Beziehung, die eine Beziehung zwischen einem geänderten Maximalöffnungsgrad des Ansaugluftmengenreglers und der Ansauglufttemperatur ist, empfangen wird, und der Koeffizienten-Erstellungsschritt einen Basismaximalöffnungsgrad-Rechenschritt des Erhaltens eines Basismaximalöffnungsgrads entsprechend der Ansauglufttemperatur, die in dem Temperaturempfangsschritt empfangen wurde, unter Verwendung einer Basisbeziehung, die eine Beziehung zwischen dem Basismaximalöffnungsgrad des Ansaugluftmengenreglers und der Ansauglufttemperatur ist, die im Voraus bestimmt wird, einen Rechenschritt für geänderten Maximalöffnungsgrad des Erhaltens des geänderten Maximalöffnungsgrads entsprechend der Ansauglufttemperatur, die in dem Temperaturempfangsschritt empfangen wurde, unter Verwendung der geänderten Beziehung, die in dem Änderungsempfangsschritt empfangen wurde, und einen Koeffizientenrechenschritt des Erhaltens des Maximalleistungs-Korrekturkoeffizienten unter Verwendung des Basismaximalöffnungsgrads, der in dem Basismaximalöffnungsgrad-Rechenschritt erhalten wurde, und des geänderten Maximalöffnungsgrads, der in dem Rechenschritt für geänderten Maximalöffnungsgrad erhalten wurde, enthält.
Maximalleistungs-Erstellungsprogramm für eine Gasturbine nach Anspruch 22, wobei der Koeffizientenrechenschritt einen Abweichungsberechnungsschritt des Berechnens einer Abweichung zwischen dem Basismaximalöffnungsgrad, der in dem Basismaximalöffnungsgrad-Rechenschritt erhalten wird, und dem geänderten Maximalöffnungsgrad, der in dem Rechenschritt für geänderten Maximalöffnungsgrad erhalten wird, und einen Koeffizientenberechnungsschritt des Berechnens des Maximalleistungs-Korrekturkoeffizienten, der der in dem Abweichungsberechnungsschritt erhaltenen Abweichung entspricht, unter Verwendung einer im Voraus bestimmten Beziehung zwischen der Abweichung und dem Maximalleistungs-Korrekturkoeffizienten, enthält.
Maximalleistungs-Erstellungsprogramm für eine Gasturbine nach Anspruch 22, wobei der Koeffizientenrechenschritt einen Basisleistungs-Berechnungsschritt des Berechnens einer Leistung der Gasturbine entsprechend dem in dem Basismaximalöffnungsgrad-Rechenschritt erhaltenen Basismaximalöffnungsgrad, einen Berechnungsschritt für geänderte Leistung des Berechnens einer Leistung der Gasturbine entsprechend dem in dem Rechenschritt für geänderten Maximalöffnungsgrad erhaltenen geänderten Maximalöffnungsgrad und einen Koeffizientenberechnungsschritt des Ausgebens eines Verhältnisses der in dem Berechnungsschritt für geänderte Leistung berechneten Leistung zu der in dem Basisleistungs-Berechnungsschritt berechneten Leistung als den Maximalleistungs-Korrekturkoeffizienten, enthält.
Steuerleistungs-Erstellungsprogramm für eine Gasturbine, wobei das Programm umfasst: das Maximalleistungs-Erstellungsprogramm für die Gasturbine nach einem der Ansprüche 21 bis 24; und ein Leistungskorrekturprogramm zum Korrigieren einer Steuerleistung der Gasturbine, wobei das Leistungskorrekturprogramm den Computer veranlasst, einen Korrekturkoeffizienten-Erstellungsschritt des Erstellens eines Korrekturkoeffizienten, der zu verwenden ist, wenn die Steuerleistung der Gasturbine korrigiert wird, einen Leistungskorrekturschritt des Korrigierens der Steuerleistung unter Verwendung des Korrekturkoeffizienten und des Ausgebens der korrigierten Steuerleistung als eine Korrektursteuerleistung, einen Leistungsempfangsschritt des Empfangens mindestens einer Leistung von einem Leistungsmesser, der eine Leistung der Gasturbine detektiert, und einen Leistungsspeicherschritt des Speicherns der in dem Leistungsempfangsschritt empfangenen Leistung auszuführen, der Korrekturkoeffizienten-Erstellungsschritt einen ersten Koeffizientenelement-Berechnungsschritt des Berechnens eines ersten Koeffizientenelements, einen zweiten Koeffizientenelement-Berechnungsschritt des Berechnens eines zweiten Koeffizientenelements und einen Berechnungsschritt für Korrekturkoeffizienten des Berechnens des Korrekturkoeffizienten unter Verwendung des ersten Koeffizientenelements und des zweiten Koeffizientenelements, enthält, in dem Leistungsspeicherschritt eine Referenzleistung, die eine Leistung unter einer Bedingung ist, bei der die Gasturbine eine Maximalleistung zu einer Referenzzeit in der Vergangenheit ausgibt, und eine unmittelbar vorhergehende Leistung, die in dem Leistungsempfangsschritt unter einer Bedingung empfangen wird, bei der die Gasturbine eine Maximalleistung in einer unmittelbar vorhergehenden Zeitperiode ausgibt, die näher an einer aktuellen Zeit als an der Referenzzeit liegt, gespeichert werden, das erste Koeffizientenelement ein Verhältnis der unmittelbar vorhergehenden, in dem Leistungsspeicherschritt gespeicherten Leistung zu der in dem Leistungsspeicherschritt gespeicherten Referenzleistung ist, und das zweite Koeffizientenelement ein Verhältnis einer aktuellen Leistung, die in dem Leistungsempfangsschritt unter einer Bedingung empfangen wird, bei der die Gasturbine eine Maximalleistung in einer aktuellen Zeitperiode zwischen der unmittelbar vorhergehenden Zeitperiode und der aktuellen Zeit ausgibt, zu der unmittelbar vorhergehenden Leistung ist, die in dem Leistungsspeicherschritt gespeichert ist.
Steuerprogramm für eine Gasturbine, das das Maximalleistungs-Erstellungsprogramm für die Gasturbine nach einem der Ansprüche 21 bis 24 umfasst, wobei das Programm den Computer veranlasst, auszuführen: einen Befehlswert-Erstellungsschritt des Erstellens eines Befehlswertes für ein Steuerziel der Gasturbine unter Verwendung der Maximalleistung für Steuerung, die durch Ausführen des Maximalleistungs-Erstellungsprogramms erhalten wird; und einen Steuersignal-Ausgabeschritt des Ausgebens eines den Befehlswert angebenden Steuersignals an das Steuerziel.
Steuerungsprogramm für eine Gasturbine, das das Steuerleistungs-Erstellungsprogramm für die Gasturbine nach Anspruch 25 umfasst, wobei das Programm den Computer veranlasst, auszuführen: einen Befehlswert-Erstellungsschritt des Erstellens eines Befehlswertes für ein Steuerziel der Gasturbine unter Verwendung der Korrektursteuerleistung, die durch Ausführen des Steuerleistungs-Erstellungsprogramms erhalten wird; und einen Steuersignal-Ausgabeschritt des Ausgebens eines den Befehlswert angebenden Steuersignals an das Steuerziel.