JP2003293794A - ガスタービン制御装置、ガスタービンシステム及びガスタービン遠隔監視システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガスタービンで発生する燃焼振動を事前に抑
制し、燃焼安定性を向上することができるガスタービン
制御装置を提供する。 【解決手段】 ガスタービン２の燃焼器１１１内での圧
力または加速度の振動を局所高速フーリエ変換により周
波数分析し、前記局所高速フーリエ変換による周波数分
析の結果を複数の周波数帯に分割した周波数帯別分析結
果を出力する周波数解析部２１２と、前記周波数帯別分
析結果に基づいて、前記燃焼器に供給する燃料の流量で
ある第１燃料流量又は空気の流量である第１空気流量の
少なくとも一方を制御する制御部２１１と、を具備す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービンの制
御を行なう装置及びそれを有するシステムに関し、特
に、燃焼振動を抑制する制御を行なう制御装置及びそれ
を有するシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のガスタービンでは、発電機出力、
大気温度・湿度などに基づいて、燃焼器へ送る空気流
量、燃料流量を予め決定し、その値を用いて運転を行な
っている。しかし、圧縮機の性能劣化やフィルターの目
詰まりなどの経年変化により、実際の流量は計画時や試
運転調整時とずれる可能性がある。その場合、燃焼安定
性が低下したり、燃焼振動が発生する恐れがある。燃焼
振動が発生すると、ガスタービンの運転に大きな支障を
きたすだけではなく、機器を破損する恐れがある。その
ため、燃焼振動の発生を早期に検知し回避することがガ
スタービンの運転上、必須である。

【０００３】従来、燃焼器の内圧変動等を検出し、高速
フーリエ変換（ＦＦＴ）による周波数分析でスペクトル
を求め、このレベルをしきい値と比較することで燃焼振
動を検出する方法は知られている。

【０００４】しかしながら、従来の方法によれば、明ら
かに燃焼振動が発生した時点でないと検知できないた
め、兆候段階で燃焼振動を検知する手法と装置が求めら
れている。

【０００５】特開平９−２６９１０７号公報に、燃焼器
の燃焼振動抑制装置およびその抑制方法が開示されてい
る。この燃焼器の燃焼振動抑制装置は、燃焼振動抑制部
を備える。燃焼振動抑制部は、燃焼器内の圧力センサー
によって検出された、燃焼ガスの圧力変動を周波数分析
する周波数分析装置と、この周波数分析装置によって分
析された圧力変動の周波数帯域に基づき振動安定性を処
理する中央演算処理装置と、この中央演算処理装置の出
力信号を増幅する電圧増幅器と、増幅された出力信号を
弁開閉信号として燃料弁に与えて制御するコントローラ
部とをそれぞれ備える。

【０００６】この抑制方法は、低周波数の燃焼振動に着
目している。燃焼振動が起きた時の燃空比から、燃焼振
動の周波数を予測する。そして、低周波数の燃焼振動の
場合、燃空比を変化させて、低周波の燃焼振動の発生を
抑制することができる。低周波の燃焼振動は、機器に影
響を与えやすいので、それを抑制することで、機器の損
傷を抑制する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、ガスタービンで発生する燃焼振動を事前に抑制し、
燃焼安定性を向上することができるガスタービン制御装
置及びガスタービンシステムを提供することである。

【０００８】また、本発明の別の目的は、ガスタービン
で行なう燃焼を、低公害で実施することが可能なガスタ
ービン制御装置及びガスタービンシステムを提供するこ
とである。

【０００９】また、本発明の更に別の目的は、ガスター
ビンで発生する燃焼振動の周波数を解析し、その解析結
果に基づいて、燃焼振動の抑制を事前に適切に実行可能
なガスタービン制御装置及びガスタービンシステムを提
供することである。

【００１０】本発明の更に他の目的は、ガスタービンの
経年変化に対しても、燃焼安定性を事前に維持すること
が可能なガスタービン制御装置及びガスタービンシステ
ムを提供することである。

【００１１】本発明の更に他の目的は、ガスタービンの
運転の信頼性を高めるとともに、寿命を延長し、メンテ
ナンス等にかかるコストを低減することが可能なガスタ
ービン制御装置及びガスタービンシステムを提供するこ
とである。

【００１２】更に、本発明の他の目的は、ガスタービン
の運転状況を遠隔地において監視し、異常発生時にも遠
隔地で対応が可能なガスタービン遠隔監視システムを提
供することである。

【００１３】更に、本発明の他の目的は、複数のガスタ
ービンの運転状況を遠隔地において集中監視し、運転管
理の効率化を図ることが可能なガスタービン遠隔監視シ
ステムを提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】以下に、［発明の実施の
形態]で使用される番号・符号を用いて、課題を解決す
るための手段を説明する。これらの番号・符号は、［特
許請求の範囲］の記載と［発明の実施の形態］との対応
関係を明らかにするために付加されたものである。ただ
し、それらの番号・符号を、［特許請求の範囲］に記載
されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならな
い。

【００１５】従って、上記課題を解決するために、本発
明のガスタービン制御装置は、ガスタービン（２）の燃
焼器（１１１）内での圧力または加速度の振動を局所高
速フーリエ変換により周波数分析し、前記局所高速フー
リエ変換による周波数分析の結果を複数の周波数帯に分
割した周波数帯別分析結果を出力する周波数解析部（２
１２）と、前記周波数帯別分析結果に基づいて、前記燃
焼器に供給する燃料の流量である第１燃料流量又は空気
の流量である第１空気流量の少なくとも一方を制御する
制御部（２１１）と、を具備する。

【００１６】本発明のガスタービン制御装置において、
前記周波数解析部（２１２）は、前記局所高速フーリエ
変換による周波数分析の結果から定常ノイズを除去した
結果を前記周波数帯別分析結果として出力する。

【００１７】本発明のガスタービン制御装置において、
前記周波数解析部（２１２）は、前記局所高速フーリエ
変換による周波数分析の結果に対して、不完全微分処理
（４０）を行うことによって、前記定常ノイズを除去す
る。

【００１８】本発明のガスタービン制御装置において、
補正部（２２１）を更に具備し、前記制御部（２１１）
は、更に、ガスタービンのプロセス量と前記ガスタービ
ンを制御する制御信号とを前記補正部へ出力し、前記補
正部は、前記周波数帯別分析結果において、前記振動の
強度が予め設定したしきい値以上の周波数帯である異常
周波数帯について、前記異常周波数帯の周波数と前記プ
ロセス量とに基づいて算出される補正量を決定し、その
補正量と前記制御信号とに基づいて、前記第１燃料流量
又は前記第１空気流量の少なくとも一方を制御する。

【００１９】本発明のガスタービン制御装置において、
複数の前記周波数帯別分析結果にそれぞれ設けられた複
数の前記しきい値は、互いに異なる値に設定されてい
る。

【００２０】本発明のガスタービン制御装置において、
前記周波数解析部は、更に、前記圧力または加速度の振
動を高速フーリエ変換（６１）により周波数分析し、前
記補正部は、前記高速フーリエ変換による周波数分析の
結果と、前記局所高速フーリエ変換による周波数分析の
結果に基づいて、前記第１燃料流量又は前記第１空気流
量の少なくとも一方を制御する。

【００２１】本発明のガスタービン制御装置において、
前記補正部は、更に、前記局所高速フーリエ変換による
周波数分析の結果の変化率（２８）を求め、前記変化率
も考慮して、前記第１燃料流量又は前記第１空気流量の
少なくとも一方を制御する。

【００２２】本発明のガスタービン制御装置において、
新規ガスタービンにおける燃料の流量である第２燃料流
量又は空気の流量である第２空気流量と、燃焼ガスの振
動の周波数帯別の周波数分析結果である新規周波数帯別
分析結果との関係を記録しているデータベース（２１
５）を更に具備し、前記補正部（２３０）は、前記周波
数帯別分析結果と同等の値を示す前記新規周波数帯別分
析結果に対応する前記第２燃料流量又は前記第２空気流
量と、前記周波数帯別分析結果に対応する前記第１燃料
流量又は前記第１空気流量とに基づいて、前記第１燃料
流量又は前記第１空気流量の数値を較正する。

【００２３】本発明のガスタービン制御装置において、
前記第１燃料流量又は前記第１空気流量を試験的に変化
させるための流量変化量を出力する試行点決定部（２１
６）を更に具備し、前記補正部（２３３）は、前記流量
変化量に基づいて、前記ガスタービンを前記試験の運転
条件で制御し、前記周波数解析部は、前記試験の結果で
ある試行周波数帯別分析結果を出力し、前記試行点決定
部は、前記試行周波数帯別分析結果と前記プロセス量と
に基づいて、前記振動の強度が前記試験の前よりも減少
する前記ガスタービンの運転条件を決定する。

【００２４】本発明のガスタービン制御装置において、
前記第１燃料流量は、前記燃焼器のメイン燃料又はパイ
ロット燃料の少なくとも一方の流量である。

【００２５】本発明のガスタービン制御装置において、
前記第１空気流量は、前記ガスタービンのバイパス空気
又は入口案内翼により調整される空気の少なくとも一方
の流量である。

【００２６】本発明のガスタービンシステムは、上記ガ
スタービン制御装置と、前記燃焼器を有する前記ガスタ
ービンと、を具備する。

【００２７】本発明のガスタービン遠隔監視システム
は、ガスタービンと、前記ガスタービンの制御を行なう
ガスタービン制御装置と、前記ガスタービン制御装置と
通信回線で接続され、前記ガスタービンを遠隔監視する
遠隔監視部と、を具備し、前記ガスタービン制御装置
は、前記ガスタービンの燃焼器内での圧力の振動または
加速度の振動を局所高速フーリエ変換により周波数分析
し、前記局所高速フーリエ変換による前記周波数分析の
結果を複数の周波数帯に分割した周波数帯別分析結果を
出力する周波数解析部と、前記ガスタービンの運転に関
わる情報である運転状況データを有する制御部とを含
み、前記遠隔監視部は、燃料流量及び空気流量と燃焼ガ
スの振動との関係である運転情報データを有する遠隔デ
ータベースと、前記ガスタービンの運転指示を出力する
補正部とを含み、前記ガスタービン制御部は、前記運転
状況データと前記周波数帯別分析結果とを前記遠隔監視
部へ前記通信回線を介して出力し、前記遠隔監視部は、
前記運転状況データと前記周波数帯別分析結果と前記運
転情報データとから、前記ガスタービンの燃料流量又は
空気流量の補正量を決定し、通信回線を介して出力し、
前記ガスタービン制御部は、前記補正量に基づいて、前
記燃料流量又は前記空気流量を制御する。

【００２８】本発明のガスタービン制御方法は、ガスタ
ービンの燃焼器の圧力の振動又は加速度の振動の少なく
とも一方の測定結果を受信するステップと、前記測定の
結果に基づいて、前記振動を複数の周波数帯に分割して
局所高速フーリエ変換により周波数分析を行なうステッ
プと、前記周波数分析の結果に基づいて、前記燃焼器に
供給する燃料及び空気の流量の少なくとも一方を決定す
るステップと、前記決定した流量に基づいて、前記燃料
及び前記空気の流量の少なくとも一方を制御するステッ
プと、を具備する。

【００２９】本発明のプログラムは、上記ガスタービン
制御方法を実行するためのプログラムである。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明のガスタービン制御
装置の実施の形態に関して、添付図面を参照して説明す
る。本実施形態において、ガスタービンに使用される制
御装置を例に示して説明するが、他の燃焼振動が発生す
る燃焼装置の制御においても、適用可能である。

【００３１】まず、図２５から図３３を参照して、本実
施形態のガスタービン制御装置の一部に用いられる周波
数解析部について説明する。

【００３２】本実施形態のガスタービン制御装置の一部
に用いられる周波数解析部は、燃焼器に取り付けた内圧
変動検出器やケーシングに取り付けた加速度検出器から
の計測信号を入力し，ウィンドウサイズが小さく感度が
高い局所高速フーリエ変換（ＬＦＦＴ）に基づく周波数
分析によりスペクトルを求め，各周波数毎のスペクトル
の時間変動に対して不完全微分処理を行うことにより，
燃焼振動の兆候を検知できかつタービンや圧縮機の固有
振動で定常的に発生するスペクトルピークによる誤検知
を回避可能な周波数解析部である。

【００３３】ＬＦＦＴ（局所ＦＦＴ）手法は、通常のＦ
ＦＴ（高速フーリエ変換）よりも小さいウィンドウサイ
ズで周波数分析することにより、予兆振動の検出感度を
高める方法である。ＬＦＦＴ手法の特徴と燃焼振動予兆
検知への適用にあたっての対応策を図２５に示す。

【００３４】図２５に示すように、ＦＦＴは、大きなウ
ィンドウサイズで周波数分析するのに対し、ＬＦＦＴ
は、小さなウィンドウサイズで周波数分析を行う。ＦＦ
Ｔは、１０２４点の時系列のサンプリングデータを対象
として周波数解析するのに対して、ＬＦＦＴは、例えば
１２８点の時系列のサンプリングデータを対象として周
波数解析を行う（１／８のデータ数）。なお、ＬＦＦＴ
のウィンドウサイズとしては、上記の１２８点に限られ
ず、６４点又は２５６点でもよい。

【００３５】ＦＦＴは、感度が低いのに対し、ＬＦＦＴ
は、感度が高い（利点）。ＦＦＴは、局所的に現れる振
動は平均化されてキャッチできないのに対し、ＬＦＦＴ
は、局所的に現れる振動を顕著なピークとしてキャッチ
することができる。ＬＦＦＴの感度の高さを活かして燃
焼振動の予兆を検知することができる。図２６から図２
８を参照して、この感度の違いについて説明する。

【００３６】図２６は、燃焼器に取り付けられた内圧変
動検出器またはケーシングに取り付けられた加速度検出
器からの計測信号を示している。図２６の縦軸は、その
計測値のレベルを示し、横軸は時間軸である。図２６に
示すように、本格的に燃焼振動が発生する以前には、短
時間の間、燃焼振動の兆候が、局所的な振動として現れ
ることが多い。上記のように、ＦＦＴはウィンドウサイ
ズが大きいため、ＦＦＴによる周波数解析の結果は、図
２７のようになる。実際は、例えば４０００Ｈｚ付近で
燃焼振動の兆候が発生しているにもかかわらず、図２７
では、その振動レベルが低くしか現れず、検出できな
い。一方、ＬＦＦＴはウィンドウサイズが小さいため、
ＬＦＦＴによる周波数解析の結果は、図２８のようにな
る。図２８では、４０００Ｈｚ付近での振動レベルが大
きく現れるため、燃焼振動の兆候を検出することができ
る。

【００３７】図２５に示すように、ＦＦＴは、周波数分
解能が細かいのに対し、ＬＦＦＴは、周波数分解能が粗
い（欠点）。ＬＦＦＴのウィンドウサイズがＦＦＴに比
べて１／８と小さいことに対応している。ＦＦＴは、タ
ービン翼のＮＺ（固有周波数）成分と燃焼振動の周波数
を分離できるため、予め、タービン翼のＮＺ成分を除去
できる。ＬＦＦＴは、タービン翼のＮＺ（固有周波数）
成分と燃焼振動の周波数が重なる場合があり、予め、タ
ービン翼のＮＺ成分を除去できない。圧縮機やタービン
は回転体であり、固有周波数を有しており、その固有周
波数は、一定の値である。ＬＦＦＴの適用に際しては、
後述する定常ノイズ除去処理により、ＮＺ成分と燃焼振
動の周波数を分類する。

【００３８】ＦＦＴは、演算処理が遅いのに対し、ＬＦ
ＦＴは、演算処理が速い（利点）。ＦＦＴは、演算に要
する時間がＬＦＦＴよりも大きい。ＬＦＦＴは、ウィン
ドウサイズが小さいため、演算に要する時間が少なく、
リアルタイム処理に向いている。ＬＦＦＴを適用すれ
ば、短時間の対象区間毎の高速な診断が可能であり、燃
焼振動の予兆を迅速に検知して、本格的な燃焼振動が発
生する前の対応を取り易くできる。

【００３９】次に、図２９から図３２を参照して、燃焼
振動の予兆の検知例について説明する。

【００４０】図２９は、縦軸が内圧の変動を示してお
り、横軸が時間を示している。図２９の○印の時点で燃
焼振動の予兆が発生しており、△印の時点で燃焼振動が
発生している。○印の時点で燃焼振動の予兆は、ａＨｚ
付近で生じているものとする。

【００４１】従来のＦＦＴを用いた手法であると、△印
の時点でしか振動を検知できなかったのに対し、本実施
形態のＬＦＦＴを用いた手法では、以下の理由により、
△印より約３秒前の○印の時点で振動を検知することが
できた。３秒前に予兆を検知できれば、燃焼振動発生を
未然に回避するための、後述する燃料調節弁の開度等の
制御を行うことができる。

【００４２】図３０は、図２９の○印付近でＦＦＴによ
る周波数解析を行った結果を示している。横軸が周波数
であり、縦軸が振動レベルである。図３０では、ａＨｚ
付近でピークが現れているが、そのピークは顕著には現
れていない。前述したように、ＦＦＴのウィンドウサイ
ズが大きいためである。ＦＦＴのサンプリング時間に対
して、ａＨｚの振動が発生している時間の占める割合が
小さいため、従来手法では平均化されて大きなピークと
はならない。

【００４３】図３１は、図２９の○印付近でＬＦＦＴに
よる周波数解析を行った結果を示している。図３１で
は、ＬＦＦＴのウィンドウサイズが小さいため、ａＨｚ
付近でピークが顕著に現れている。そのピークは、しき
い値を大きく超えた値として検出される。

【００４４】ただし、図３１では、ｂＨｚ付近にもう一
つのピークが、しきい値を超えて顕著に現れている。こ
のｂＨｚ付近の振動は、上記回転体の固有周波数の定常
ノイズに相当している。前述のように、ＬＦＦＴは、周
波数分解能が粗いことに起因している。

【００４５】ＬＦＦＴを用いる手法においては、後述す
る方法により、その定常ノイズの成分を、図３１の破線
（定常成分）に示すように求めることができる。そこ
で、図３１において、実線で示される局所ＦＦＴの結果
から、破線で示される定常成分を引くと、その差分とし
て図３２が得られる。

【００４６】図３２によれば、ａＨｚ付近の振動（燃焼
振動の兆候）のみが、しきい値を超えた値として現れ
る。定常ノイズ除去処理を行うことで、急激に増大して
いるスペクトルのみを取り出すことができ、誤検知耐力
に優れた予兆検知が可能になっている。

【００４７】次に、図３３を参照して、本実施形態のガ
スタービン制御装置の一部に用いられる周波数解析及び
燃焼振動の予兆（後述する異常周波数帯）の検出のロジ
ックについて説明する。

【００４８】図３３に示すように、ＬＦＦＴ演算器（Ｌ
ＦＦＴによる周波数解析部）２１には、１２８点の時系
列の内圧または加速度のデータ２０が、ＬＦＦＴ演算時
の一単位として入力される。ＬＦＦＴ演算器２１から
は、ＬＦＦＴの周波数分解能毎のスペクトルの値３１
ａ、３１ｂ、３１ｃ…が出力される。そのＬＦＦＴの周
波数分解能毎のスペクトルの値３１ａ、３１ｂ、３１ｃ
…のそれぞれに対して、次の処理が実行される。以下で
は、値３１ａについてのみ説明するが、値３１ｂ、値３
１ｃ…についても同様の処理が実行される。

【００４９】ＬＦＦＴの周波数分解能に対応した単一の
周波数帯のスペクトルのデータ３１ａは、一次遅れ器２
２に入力され、一次遅れを有するデータ３２ａが一次遅
れ器２２から出力される。

【００５０】加算器２３では、データ３１ａから、一次
遅れ器２２からの出力値３２ａが減算され、その減算値
３３ａが加算器２３から出力される。データ３１ａは、
図３１に実線で示される局所ＦＦＴ結果のうちのデータ
３１ａに対応する周波数帯の部分に相当している。デー
タ３２ａは、図３１に破線で示される定常成分のうちの
データ３１ａに対応する周波数帯の部分に相当してい
る。データ３３ａは、図３２に示されるグラフのうちの
データ３１ａに対応する周波数帯の部分に相当してい
る。

【００５１】一次遅れ器２２および加算器２３は、定常
ノイズ除去処理部（不完全微分処理部）４０に含まれて
いる。一次遅れ器２２は、伝達関数Ｇ（ｓ）で示せば、
Ｇ（ｓ）＝１／（１＋Ｔｓ）である。不完全微分処理部
４０から出力されるデータ３３ａは、伝達関数Ｇ（ｓ）
＝１−１／（１＋Ｔｓ）＝Ｔｓ／（１＋Ｔｓ）である。
すなわち、定常ノイズ除去処理部は、スペクトルデータ
３１ａの時間変動成分を取り出す働きをする。

【００５２】加算器２３から出力されたデータ３３ａ
は、移動平均処理部２４に入力される。移動平均処理部
２４では、過去に入力した１回から複数回（例えば５
回）のデータ３３ａを平均化し、その平均化した結果を
データ３４ａとして出力する。ここで、平均化するのは
誤検知防止（ノイズ除去）のためである。

【００５３】移動平均処理部２４から出力されたデータ
３４ａは、設定値比較部２５に入力される。設定値比較
部２５では、設定されたしきい値（図２（ａ）のα_１）
と、データ３４ａとが比較され、その比較の結果、デー
タ３４ａがしきい値（図２（ａ）のα_１）を超えていれ
ば、設定値比較部２５からデータ３５ａとしてオン信号
が出力される。一方、その比較の結果、データ３４ａが
しきい値（図２（ａ）のα_１）以下であれば、データ３
５ａとしてオフ信号が出力される。

【００５４】設定値比較部２５から出力されたデータ３
５ａは、オンディレイ処理部２６に入力される。オンデ
ィレイ処理部２６は、過去に入力した１回から複数回
（例えば５回）分のデータ３５ａが連続してオン信号で
あるときに、データ３６ａとして、オン信号を出力す
る。一方、オンディレイ処理部２６は、過去に入力した
１回から複数回（例えば５回）分のデータ３５ａが連続
してオン信号とはならなかったときには、データ３６ａ
として、オフ信号を出力する。データ３６ａとしてオン
信号が出力されたときには、異常周波数帯（燃焼振動の
予兆）として検出される。ここで、オンディレイ処理を
行うのは誤検知防止（ノイズ除去）のためである。

【００５５】上述したように、上記データ３６ａのみに
基づいて、異常周波数帯を検知することもできるが、次
に述べる手法を行うこともできる。

【００５６】上記の移動平均処理部２４、設定値比較部
２５、オンディレイ処理部２６を含むレベル比較処理
（高設定）部４１に加えて、レベル比較処理（低設定）
部４２と、変化率比較処理部４３を追加することができ
る。

【００５７】レベル比較処理（低設定）部４２は、移動
平均処理部２４ａ、設定値比較部２７、オンディレイ処
理部２６ａを含んでいる。設定値比較部２７では、レベ
ル比較処理（高設定）部４１の設定値比較部２５で設定
されたしきい値（図２（ａ）、（ｂ）のα_１）よりも低
い値のしきい値（図２（ｂ）のα_１０１）が設定されて
いる。設定値比較部２７からの出力値がデータ３７ａと
して出力される。移動平均処理部２４ａで行う処理は、
移動平均処理部２４と同様である。オンディレイ処理部
２６ａで行う処理は、オンディレイ処理部２６と同様で
ある。

【００５８】変化率比較処理部４３は、差分処理部２８
と、移動平均処理部２４ｂと、設定値比較部２９と、オ
ンディレイ処理部２６ｂを含んでいる。差分処理部２８
は、過去に入力した直前回のデータ３３ａから、現在入
力したデータ３３ａを減算してなる差分値がデータ３８
ａとして出力される。データ３８ａは、前回から現在ま
での値３３ａの変化を示す傾きに相当している。移動平
均処理部２４ｂで行う処理は、移動平均処理部２４と同
様である。設定値比較部２９では、上記傾きに対応する
しきい値（図２（ｂ）のα_２０１）が設定されており、
設定値比較部２９への入力データが、そのしきい値（図
２（ｂ）のα_２０１）を超えていれば、設定値比較部２
９からデータ３９ａとしてオン信号が出力され、そのし
きい値を超えていなければデータ３９ａとしてオフ信号
が出力される。オンディレイ処理部２６ｂで行う処理
は、オンディレイ処理部２６と同様である。

【００５９】レベル比較処理（低設定）部４２からの出
力データと、変化率比較処理部４３からの出力データの
双方がオン状態を示しているときのみ（ＡＮＤ条件）、
データ４０ａは、オン状態となる（異常周波数帯の検出
を示す）。

【００６０】そして、上記データ３６ａ及びデータ４０
ａの少なくともいずれか一方がオン状態であれば、オン
状態のデータ５０ａが出力される。データ５０ａがオン
状態を示しているときには、データ３１ａの周波数帯が
異常周波数帯であることが検出されたことを示してい
る。

【００６１】そして、上記と同様にして、データ３１ｂ
に対しては、データ５０ｂが出力され、データ３１ｃに
対しては、データ５０ｃが出力される。データ５０ａ、
５０ｂ、５０ｃ…のうちの少なくともいずれか一つがオ
ン状態であれば、データ５５がオン状態となる。データ
５５がオン状態にあるとき、異常周波数帯が検出された
ことになる。

【００６２】なお、単一の周波数帯のスペクトルのデー
タ３１ａに対して設定された、設定値比較部２５のしき
い値（図２（ａ）のα_１）は、他の単一の周波数帯のス
ペクトルのデータ３１ｂ、３１ｃ…に対して設定され
た、設定値比較部２５のしきい値と異なる値（図２
（ａ）のα_２、α_３…）に設定される。同様に、データ
３１ａに対して設定された、設定値比較部２７のしきい
値（図２（ｂ）のα_１０１）は、データ３１ｂ、３１ｃ
…に対して設定された、設定値比較部２７のしきい値
（図２（ｂ）のα_１０２、α_１０３…）と異なる値に設
定され、更に、データ３１ａに対して設定された、設定
値比較部２９のしきい値（図２（ｂ）のα_２０１）は、
データ３１ｂ、３１ｃ…に対して設定された、設定値比
較部２９のしきい値（図２（ｂ）のα_２０２、α_２０３
…）と異なる値に設定される。

【００６３】以上が本実施形態のガスタービン制御装置
の一部に用いられる周波数解析部及び異常周波数帯検知
部であるが、この構成例に基づいて、本実施形態のガス
タービン制御装置の一部に用いられる周波数解析部及び
異常周波数帯検知部として、以下の第１から第８実施例
を考えることができる。

【００６４】（第１実施例）図１７を参照して、第１実
施例の周波数解析部２１２ａ及び異常周波数帯検知部２
５０ａについて説明する。なお、図１７において、図３
３と共通する部分については同じ符号を付し、その詳細
な説明を省略する。

【００６５】第１実施例の周波数解析部２１２ａは、ガ
スタービン２の燃焼器に取り付けた内圧変動検出器１１
やケーシングに取り付けた加速度検出器１２からの計測
信号２０を入力し、ウィンドウサイズが小さく感度が高
い局所高速フーリエ変換（ＬＦＦＴ）に基づく周波数分
析（ＬＦＦＴ演算部２１）によりスペクトル（データ３
１ａ、３１ｂ、３１ｃ…）を求め、各周波数毎のスペク
トル（データ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ…）の時間変動に
対して不完全微分処理（不完全微分処理部４０）を行
う。

【００６６】第１実施例の異常周波数帯検知部２５０ａ
では、その不完全微分処理が行われた結果（データ３３
ａ）が、少なくとも２つに分割された周波数帯毎に異な
る値に設定された設定レベル（設定値比較部２５）を設
定時間以上連続して超えた場合（オンディレイ処理部２
６）に予兆検知（異常周波数帯）と判定する。

【００６７】以上のことにより，燃焼振動の兆候を検知
できかつタービンや圧縮機の固有振動で定常的に発生す
るスペクトルピークによる誤検知を回避可能である。

【００６８】（第２実施例）図１８を参照して、第２実
施例の周波数解析部２１２ｂ及び異常周波数帯検知部２
５０ｂについて説明する。

【００６９】第２実施例は、燃焼器に取り付けた内圧変
動検出器１１やケーシングに取り付けた加速度検出器１
２からの計測信号２０を入力し，高速フーリエ変換（Ｆ
ＦＴ）に基づく周波数分析（高速フーリエ変換演算部６
１）により求めたスペクトルが少なくとも２つに分割さ
れた周波数帯毎に異なる値に設定された設定レベル（設
定値比較部６２）を設定時間以上連続して超えた場合
（オンディレイ処理部６３、データ３６ａ）と，（実施
例１）の検知結果（データ３６ａ）との論理和を求める
ことにより，燃焼振動の兆候（異常周波数帯）を検知で
きるだけでなく緩やかにスペクトルレベルが上昇する燃
焼振動（異常周波数帯）も同時に検知できる。

【００７０】図２２から図２４に示すように、主とし
て、５００〜５０００Ｈｚ程度の高周波領域で発生する
燃焼振動の兆候は、瞬時に大きな振幅を有する振動とし
て発生することが多い。そのため、ＬＦＦＴによる周波
数分析によって、検知し易い。

【００７１】これに対し、例えば５００Ｈｚ以下の低周
波領域の振動は、ある程度の長さの時間をかけて初め小
さかった振幅が漸次大きくなっていく振動（緩やかにス
ペクトルレベルが上昇する燃焼振動）として発生するケ
ースがある。このように緩やかにレベルが上昇する主と
して低周波領域での振動は、上記実施例１のＬＦＦＴを
用いた手法であると、不完全微分処理部４０にて定常ノ
イズとして除去されてしまうため検知できない一方、Ｆ
ＦＴによる周波数分析では問題なく検知することができ
る。そこで、ＦＦＴによる周波数分析結果を用いて得ら
れたデータ６３ａと、上記実施例１によって得られたデ
ータ３６ａとの論理和を求めることにより、多様な形態
で発生する燃焼振動の兆候（異常周波数帯）を確実に検
知することができる。

【００７２】なお、ＦＦＴは、上記のように、周波数分
解能が細かいため、不完全微分処理は不要である。

【００７３】（第３実施例）図１９を参照して、第３実
施例の周波数解析部２１２ｃ及び異常周波数帯検知部２
５０ｃについて説明する。

【００７４】第３実施例は、（実施例１）の不完全微分
処理結果のレベル比較（データ３６ａ）に加え，差分に
よる時間変化率（差分処理部２８）が少なくとも２つに
分割された周波数帯毎に異なる値に設定された設定レベ
ル（設定値比較部２９）を設定時間以上連続して超え
（オンディレイ処理部２６ｂ），かつ不完全微分処理結
果（データ３３ａ）が単独レベル比較（設定値比較部２
５）よりも低い設定値の少なくとも２つに分割された周
波数帯毎に異なる値に設定された設定レベル（設定値比
較部２７）を設定時間以上連続して超えた場合（オンデ
ィレイ処理部２６ａ）に異常周波数帯と判定することに
より，より早期に異常周波数帯を検知できる。

【００７５】図１９の第３実施例は、上述した図３３の
本実施形態の構成に対応している。

【００７６】（第４実施例）図２０を参照して、第４実
施例の周波数解析部２１２ｄ及び異常周波数帯検知部２
５０ｄについて説明する。

【００７７】第４実施例は、（実施例２）の不完全微分
処理結果のレベル比較に加え，差分による時間変化率が
少なくとも２つに分割された周波数帯毎に異なる値に設
定された設定レベルを設定時間以上連続して超え，かつ
不完全微分処理結果が単独レベル比較よりも低い設定値
の少なくとも２つに分割された周波数帯毎に異なる値に
設定された設定レベルを設定時間以上連続して超えた場
合に異常周波数帯と判定することにより，より早期に異
常周波数帯を検知できる。

【００７８】図２０の第４実施例は、実施例２と実施例
３を合わせた構成になっている。

【００７９】（第５実施例）図２１を参照して、第５実
施例の周波数解析部２１２ｅ及び異常周波数帯検知部２
５０ｅについて説明する。

【００８０】第５実施例は、（実施例１）において，レ
ベル比較後のオンディレイタイマ設定を固定ではなく，
レベル比較の設定値（設定値比較部２５）と計測スペク
トルとの偏差の時間積分値が誤差設定値（誤差比較処理
部７１）を超えた場合に異常周波数帯と判定する。

【００８１】図２１に示すように、第５実施例では、図
１７の第１実施例のオンディレイ処理部２６に代えて、
誤差比較処理部７１が設けられている。図３４及び図３
６に示すように、誤差比較処理部７１では、計測スペク
トル３３ａが設定値比較部２５でのしきい値Ｖ１を超え
た偏差を時間で積分した値を求め、その時間積分値が誤
差比較処理部７１に設定されているしきい値（誤差設定
値）を超えたときに、異常周波数帯を示すオン状態のデ
ータ７１ａを出力する。

【００８２】第１実施例のオンディレイ処理部２６で
は、設定時間ｔ１が固定であったため、符号Ｗ１で示す
ように、データ３３ａが連続してしきい値Ｖ１を超えて
いる時間が設定時間ｔ１を超えたときに初めて、兆候検
知を示すオン状態のデータ３６ａを出力する（図３５参
照）。

【００８３】これに対し、図３４及び図３６に示すよう
に、第５実施例の誤差比較処理部７１では、符号Ｗ２に
示すような、急激にしきい値Ｖ１を大きく超えるデータ
３３ａに対して、その偏差の時間積分値が誤差設定値を
超えた時点で、オン状態のデータ７１ａを出力するた
め、瞬時にしきい値Ｖ１を大きく超える計測スペクトル
（Ｗ２）に対しては、オンディレイ処理部２６の設定時
間ｔ１を経過する以前に（迅速に）、兆候を検知するこ
とができる。なお、誤差比較処理部７１では、オンディ
レイ処理部２６の設定時間ｔ１を経過する以前に、一旦
しきい値Ｖ１を下回った場合は、積分値を０にリセット
する。

【００８４】（第６実施例）図２２を参照して、第６実
施例の周波数解析部２１２ｆ及び異常周波数帯検知部２
５０ｆについて説明する。

【００８５】第６実施例は、（実施例２）において，レ
ベル比較後のオンディレイタイマ設定を固定ではなく，
レベル比較の設定値と計測スペクトルとの偏差の時間積
分値が誤差設定値を超えた場合に異常周波数帯と判定す
る。

【００８６】第６実施例では、図１８の第２実施例のオ
ンディレイ処理部２６に代えて、誤差比較処理部７１が
設けられ、オンディレイ処理部６３に代えて、誤差比較
処理部７２が設けられている。

【００８７】第６実施例の変形例（図示せず）として
は、図２２の構成のうち、オンディレイ処理部２６の誤
差比較処理部７１への置換、及びオンディレイ処理部６
３の誤差比較処理部７２への置換をいずれか一方のみを
行ってもよい。

【００８８】（第７実施例）図２３を参照して、第７実
施例の周波数解析部２１２ｇ及び異常周波数帯検知部２
５０ｇについて説明する。

【００８９】第７実施例は、（実施例３）において，レ
ベル比較後のオンディレイタイマ設定を固定ではなく，
レベル比較の設定値と計測スペクトルとの偏差の時間積
分値が誤差設定値を超えた場合に異常周波数帯と判定す
る。

【００９０】第７実施例では、図１９の第３実施例のオ
ンディレイ処理部２６に代えて、誤差比較処理部７１が
設けられ、オンディレイ処理部２６ａに代えて、誤差比
較処理部７３が設けられ、オンディレイ処理部２６ｂに
代えて、誤差比較処理部７４が設けられている。

【００９１】第７実施例の変形例（図示せず）として
は、図２３の構成のうち、オンディレイ処理部２６の誤
差比較処理部７１への置換、オンディレイ処理部２６ａ
の誤差比較処理部７３への置換、及びオンディレイ処理
部２６ｂの誤差比較処理部７４への置換の少なくともい
ずれか一つ又は二つのみを行ってもよい。

【００９２】（第８実施例）図２４を参照して、第８実
施例の周波数解析部２１２ｈ及び異常周波数帯検知部２
５０ｈについて説明する。

【００９３】第８実施例は、（実施例４）において，レ
ベル比較後のオンディレイタイマ設定を固定ではなく，
レベル比較の設定値と計測スペクトルとの偏差の時間積
分値が誤差設定値を超えた場合に異常周波数帯と判定す
る。

【００９４】第８実施例では、図２０の第４実施例のオ
ンディレイ処理部２６に代えて、誤差比較処理部７１が
設けられ、オンディレイ処理部２６ａに代えて、誤差比
較処理部７３が設けられ、オンディレイ処理部２６ｂに
代えて、誤差比較処理部７４が設けられ、オンディレイ
処理部６３に代えて、誤差比較処理部７２が設けられて
いる。

【００９５】第８実施例の変形例（図示せず）として
は、図２４の構成のうち、オンディレイ処理部２６の誤
差比較処理部７１への置換、オンディレイ処理部２６ａ
の誤差比較処理部７３への置換、オンディレイ処理部２
６ｂの誤差比較処理部７４への置換、及びオンディレイ
処理部６３の誤差比較処理部７２への置換の少なくとも
いずれか一から三つのみを行ってもよい。

【００９６】次に、図１１を参照して、本発明であるガ
スタービン制御装置及びガスタービンシステムに関わる
ガスタービン２について説明する。

【００９７】図１１は、ガスタービン２の構成を示す概
略図である。ガスタービン２は、タービン本体部１００
と燃焼部１１０とを具備する。

【００９８】ただし、燃焼部１１０は、複数（ｍ基）の
燃焼器を有している。ここでは、複数の燃焼器１１１−
１〜ｍの全てに共通の説明の場合には、燃焼器１１１と
し、個別の燃焼器についての説明の場合には、例えば、
燃焼器１１１−１（１番目の燃焼器の意味）と記す。燃
焼器１１１に付属の構成であるバイパス空気導入管１１
７、バイパス弁１１８、バイパス空気混合管１１９、燃
焼ガス導入管１２０、メイン燃料供給弁１１５及びパイ
ロット燃料供給弁１１６についても、同様である。

【００９９】また、図１１では、燃焼器１１１の内、１
番目の燃焼器である燃焼器１１１−１のみを代表的に示
している。説明も燃焼器１１１−１及びその関連の構成
のみについて行なう。

【０１００】タービン本体部１００は、入口案内翼１０
２を有する圧縮機１０１、回転軸１０３、タービン１０
４を具備する。また、燃焼部１１０は、圧縮空気導入部
１１２、バイパス空気導入管１１７−１、バイパス弁１
１８−１、バイパス空気混合管１１９−１、燃焼ガス導
入管１２０−１、燃焼器１１１−１、メイン燃料流量制
御弁１１３、パイロット燃料流量制御弁１１４、メイン
燃料供給弁１１５−１、パイロット燃料供給弁１１６−
１とを具備する。ガスタービン２には、発電機１２１が
接続している。

【０１０１】外部から導入された空気は、圧縮機１０１
で圧縮され、各燃焼器１１１へ供給される。一方、燃料
の一部は、パイロット燃料流量制御弁１１４経由で、各
燃焼器１１１のパイロット燃料供給弁１１６に達する。
そして、そこから各燃焼器１１１へ導入される。また、
残りの燃料は、メイン燃料流量制御弁１１３経由で、各
燃焼器１１１のメイン燃料供給弁１１５に達する。そし
て、そこから各燃焼器１１１へ導入される。導入された
空気及び燃料は、各燃焼器１１１において燃焼する。燃
焼により発生した燃焼ガスは、タービン１０４に導入さ
れ、タービン１０４を回転させる。その回転エネルギー
により、発電機１２１が発電する。

【０１０２】次に、図１１の各部について説明する。最
初に、タービン本体部１００について説明する。

【０１０３】タービン１０４は、燃焼ガス導入管１２０
と燃焼ガスを外部に排出する配管とに接続している。ま
た、回転軸１０３を介して圧縮機１０１及び発電機１２
１に結合している。そして、燃焼ガス導入管１２０経由
で、燃焼器１１１から燃焼ガスの供給を受ける。その燃
焼ガスの有するエネルギーを回転エネルギーに変換して
回転する。その回転により、発電機１２１や圧縮機１０
１を回転する。発電に使用した燃焼ガスは、外部に排出
する。

【０１０４】圧縮機１０１は、外部から空気を導入する
配管と圧縮空気導入部１１２とに接続している。また、
回転軸１０３を介してタービン１０４及び発電機１２１
に結合している。そして、タービン１０４の回転を伝達
され回転する。その回転により、外部から空気を導入す
る。そして導入した空気を、圧縮して、燃焼器１１１へ
送出する。

【０１０５】入口案内翼１０２は、圧縮機１０１の空気
導入側の回転翼である。回転翼の角度を制御することに
より、回転数一定でも、圧縮機１０１へ導入する空気の
流量を調整することが可能である。回転翼の制御は、後
述のガスタービン制御部３により行なわれる。

【０１０６】回転軸１０３は、圧縮機１０１、タービン
１０４、発電機１２１を接続している。タービン１０４
の回転力を圧縮機１０１及び発電機１２１に伝達する軸
である。

【０１０７】発電機１２１は、回転軸１０３によりター
ビン１０４と接続している。タービン１０４の回転エネ
ルギーを、電力エネルギーに変換する発電装置である。

【０１０８】次に、燃焼部１１０について説明する。

【０１０９】圧縮空気導入部１１２は、圧縮機１０１に
接続された導入管や燃焼部１１０のケーシング（車室）
内の空気を導く空間などである。圧縮機１０１で圧縮さ
れた圧縮機吐出空気を燃焼器１１１−１へ導く。

【０１１０】バイパス空気導入管１１７−１は、圧縮空
気導入部１１２内に一端部が開放されて接続され、他端
部はバイパス弁１１８−１に接続している。圧縮機吐出
空気の内、燃焼器１１１−１に供給しない分を、タービ
ン１０４へバイパスする管である。

【０１１１】バイパス弁１１８−１は、一方をバイパス
空気導入管１１７−１に接続し、他方をバイパス空気混
合管１１９−１に接続している。バイパス空気導入管１
１７−１を通過する空気の流量を制御する弁である。空
気流量の制御は、後述のガスタービン制御部３により行
なわれる。

【０１１２】バイパス空気混合管１１９−１は、一端部
をバイパス弁１１８−１に、他端部を燃焼ガス導入管１
２０−１に接続している。バイパス弁１１８−１を通過
した空気を、燃焼器１１１−１で生成した燃焼ガスと混
合するために燃焼ガス導入管１２０−１に供給する。

【０１１３】メイン燃料流量制御弁１１３は、一方を外
部から燃料を供給する配管に、他方を複数のメイン燃料
供給弁１１５（−１〜ｍ）に接続した配管に接続してい
る。外部から供給される燃料の燃焼器１１１への流量を
制御する。燃料流量の制御は、後述のガスタービン制御
部３により行なわれる。メイン燃料流量制御弁１１３を
経由する燃料は、燃焼器１１１のメインバーナーで使用
される。

【０１１４】メイン燃料供給弁１１５−１は、一方をメ
イン燃料流量制御弁１１３につながる配管に、他方を燃
焼器１１１−１のメインバーナーにつながる配管に接続
している。燃焼器１１１−１のメインバーナーに供給す
る燃料を制御する弁である。燃料流量の制御は、後述の
ガスタービン制御部３により行なわれる。

【０１１５】パイロット燃料流量制御弁１１４は、一方
を外部から燃料を供給する配管に、他方を複数のパイロ
ット燃料供給弁１１６（−１〜ｍ）に接続した配管に接
続している。外部から供給される燃料の燃焼器１１１へ
の流量を制御する。燃料流量の制御は、後述のガスター
ビン制御部３により行なわれる。パイロット燃料流量制
御弁１１４を経由する燃料は、燃焼器１１１のパイロッ
トバーナーで使用される。

【０１１６】パイロット燃料供給弁１１６−１は、一方
をパイロット燃料流量制御弁１１４につながる配管に、
他方を燃焼器１１１−１のパイロットバーナーにつなが
る配管に接続している。燃焼器１１１−１のパイロット
バーナーに供給する燃料を制御する弁である。燃料流量
の制御は、後述のガスタービン制御部３により行なわれ
る。

【０１１７】燃焼器１１１−１は、空気を供給する圧縮
空気導入部１１２と、燃料を供給するメイン燃料供給弁
１１５−１につながる配管と、燃料を供給するパイロッ
ト燃料供給弁１１６−１とにつながる配管と、燃焼ガス
を送出する燃焼ガス導入管１２０−１に接続している。
そして、空気と燃料との供給を受け、それらを燃焼し、
高温高圧の燃焼ガスを生成する。生成された燃焼ガス
は、タービン１０４に向けて送出する。

【０１１８】燃焼ガス導入管１２０−１は、一端部を燃
焼器１１１−１に、他端部をタービン１０４に接続して
いる。また、途中にバイパス空気混合管１１９−１が接
合している。燃焼ガス及びバイパス空気をタービン１０
４に供給する配管である。

【０１１９】（第１実施形態）次に、上記ガスタービン
２を有する本発明のガスタービン制御装置及びガスター
ビンシステムの第１の実施形態について、図面を参照し
て説明する。

【０１２０】なお、以下に述べる実施形態に関連する技
術が、本出願人による特願２００１−２５３２９９に開
示されている。

【０１２１】図１は、本発明であるガスタービン制御装
置及びガスタービンシステムの実施形態を示すブロック
図である。ガスタービンシステム１は、ガスタービン２
とガスタービン制御装置としてのガスタービン制御部３
とを具備する。

【０１２２】ガスタービン２は、プロセス量計測部４、
メイン燃料流量調整部５、パイロット燃料流量調整部
６、バイパス空気流量調整部７、入口案内翼調整部８、
圧力変動測定部９及び加速度測定部１０を有する。

【０１２３】一方、ガスタービン制御部３は、制御部２
１１、周波数解析部２１２、及び、補正部としてのパイ
ロット燃料補正部２２１を有する。パイロット燃料補正
部２２１は、補正量決定部２２２と加算部２２３とを有
する。補正量決定部２２２は、異常周波数帯検知部２５
０を有する。

【０１２４】ここで、図１の周波数解析部２１２及び異
常周波数帯検知部２５０からなる組としては、図１７か
ら図２４に示した、周波数解析部２１２ａと異常周波数
帯検知部２５０ａの組、周波数解析部２１２ｂと異常周
波数帯検知部２５０ｂの組、周波数解析部２１２ｃと異
常周波数帯検知部２５０ｃの組、周波数解析部２１２ｄ
と異常周波数帯検知部２５０ｄの組、周波数解析部２１
２ｅと異常周波数帯検知部２５０ｅの組、周波数解析部
２１２ｆと異常周波数帯検知部２５０ｆの組、周波数解
析部２１２ｇと異常周波数帯検知部２５０ｇの組、及び
周波数解析部２１２ｈと異常周波数帯検知部２５０ｈの
組の中からいずれの組をも適用することができる。この
場合、周波数解析部２１２ａ〜２１２ｈと異常周波数帯
検知部２５０ａ〜２５０ｈの各組を適用した場合の効果
は、上述した通りである。

【０１２５】本実施形態では、ガスタービン２は、第１
燃料流量としてのメイン燃料流量及びパイロット燃料流
量、第１空気流量としてのバイパス空気流量及び入口案
内翼を経由する空気流量（メイン燃料流量調整部５、パ
イロット燃料流量調整部６、バイパス空気流量調整部７
及び入口案内翼調整部８）が制御されて、燃焼器１１１
において燃焼を行なう。そして、その燃焼ガスにより発
電などの仕事を行なう。運転状況は、プロセス量（プロ
セス量計測部４）として計測している。また、燃焼によ
り発生する圧力及び加速度の振動（圧力変動測定部９、
加速度測定部１０）を計測する。

【０１２６】一方、本実施形態では、ガスタービン制御
部３は、燃料及び空気を制御し、ガスタービン２の運転
を行なっている。また、ガスタービン２の運転状況を、
プロセス量を把握することにより監視している。そし
て、燃焼により発生する圧力及び加速度の振動を把握
し、その内容をＬＦＦＴを用いて周波数分析（周波数解
析部２１２）する。そして、本実施形態では、その周波
数分析の結果に基づいて異常周波数帯を検出し、その異
常周波数帯の検出結果に基づいて、パイロット燃料の流
量調整の補正値を決定（パイロット燃料補正部２２１）
し、パイロット燃料流量調整部６へ出力し、圧力の振動
を抑制する。

【０１２７】すなわち、ガスタービン制御部３は、ガス
タービン２で発生する燃焼振動を把握する。そして、そ
の周波数特性に応じて適切にガスタービン２の運転を制
御（本実施形態では、特にパイロット燃料を適宜、振動
状態に応じて変更）し、燃焼振動を抑制することが可能
となる。

【０１２８】図１の各部について説明する。ガスタービ
ン２は、図１１で説明したガスタービンである。図１で
は、ブロック図により、その構成を示している。

【０１２９】プロセス量計測部４は、ガスタービン２の
運転中における、運転条件や運転状態を示すプロセス量
を計測する各種計測機器である。ガスタービン２上の然
るべき部位に設置され、測定結果は、ガスタービン制御
部３の制御部２１１（後述）へ出力する。ここで、プロ
セス量は、例えば、発電電力（発電電流、発電電圧）、
大気温度、湿度、各部での燃料流量及び圧力、各部での
空気流量及び圧力、燃焼器での燃焼ガス温度、燃焼ガス
流量、燃焼ガス圧力、圧縮機やタービンの回転数などで
ある。

【０１３０】メイン燃料流量調整部５は、制御部２１１
からの指令により、メイン燃料の流量の制御を行なう。
メイン燃料流量制御弁１１３及びメイン燃料供給弁１１
５−１〜ｍを具備する。全体のメイン燃料の流量の制御
は、メイン燃料流量制御弁１１３の調整により行なう。
各燃焼器１１１−１〜ｍのメイン燃料の流量の制御は、
各メイン燃料供給弁１１５−１〜ｍの調整により行な
う。

【０１３１】パイロット燃料流量調整部６は、制御部２
１１からの指令により、パイロット燃料の流量の制御を
行なう。パイロット燃料流量制御弁１１４及びパイロッ
ト燃料供給弁１１６−１〜ｍを具備する。全体のパイロ
ット燃料の流量の制御は、パイロット燃料流量制御弁１
１４の調整により行なう。各燃焼器１１１−１〜ｍのパ
イロット燃料の流量の制御は、各パイロット燃料供給弁
１１６−１〜ｍの調整により行なう。

【０１３２】バイパス空気流量調整部７は、制御部２１
１からの指令により、各燃焼器１１１−１〜ｍへ供給す
る空気の流量の制御を行なう。バイパス空気導入管１１
７−１〜ｍ、バイパス弁１１８−１〜ｍ及びバイパス空
気混合管１１９−１〜ｍを具備する。そして、各燃焼器
１１１−１〜ｍにおいて、バイパス弁１１８−１〜ｍの
開度を大きく（あるいは小さく）し、バイパス側に流れ
る空気流量を増加（あるいは減少）することにより、燃
焼器に供給される空気の流量を少なく（あるいは多く）
制御する。

【０１３３】入口案内翼調整部８は、制御部２１１から
の指令により、圧縮機１０１に導入される空気の流量の
制御を行なう。入口案内翼１０２の回転翼の角度を制御
することにより、圧縮機１０１へ導入する空気の流量を
調整する。

【０１３４】圧力変動測定部９は、各燃焼器１１１−１
〜ｍに取り付けられた圧力測定器である。制御部２１１
からの指令により、各燃焼器１１１−１〜ｍ内の圧力を
計測する。そして、各燃焼器１１１−１〜ｍの圧力変動
測定値を、ガスタービン制御部３の周波数解析部２１２
へ出力する。

【０１３５】加速度測定部１０は、各燃焼器１１１−１
〜ｍの内部に取り付けられた加速度測定器である。制御
部２１１からの指令により、各燃焼器１１１−１〜ｍの
加速度（位置の２階微分）を計測する。そして、各燃焼
器１１１−１〜ｍの加速度測定値を、ガスタービン制御
部３の周波数解析部２１２へ出力する。

【０１３６】一方、ガスタービン制御部３は、ガスター
ビン２で計測されたプロセス量や圧力、加速度のデータ
に基づいてガスタービン２を制御し、ガスタービン２に
おいて燃焼振動が発生しないようにする。

【０１３７】制御部２１１は、ガスタービン２で計測さ
れたプロセス量に基づいて、メイン燃料流量調整部５、
バイパス空気流量調整部７及び入口案内翼調整部８を制
御信号を出力して制御する。また、通常のパイロット燃
料流量調整部６を制御する信号を、パイロット燃料補正
部２２１（後述）へ出力し、パイロット燃料補正部２２
１によるパイロット燃料流量調整部６の制御を補佐す
る。メイン燃料流量調整部５、バイパス空気流量調整部
７及び入口案内翼調整部８の制御は、フィードフォワー
ド法による制御、フィードバック法による制御、ＰＩＤ
法による制御などで行なう。

【０１３８】周波数解析部２１２は、各燃焼器１１１−
１〜ｍにおいて、圧力変動測定部９で計測された圧力変
動測定値に基づいて、圧力の変動（振動）の周波数分析
（ＬＦＦＴを用いての周波数分析）を行なう。そして、
複数の周波数帯に区切って、周波数帯別分析結果として
出力する。又は、加速度測定部１０で計測された加速度
測定値に基づいて、加速度の周波数分析（ＬＦＦＴを用
いての周波数分析）を行なう。そして、複数の周波数帯
に区切って、周波数帯別分析結果として出力する。そし
て、出力された各燃焼器１１１−１〜ｍの分析結果は、
パイロット燃料補正部２２１へ送出される。

【０１３９】補正部としてのパイロット燃料補正部２２
１は、圧力又は加速度の周波数帯別分析結果に基づい
て、異常周波数帯を検出し、その検出結果とプロセス量
に基づいて、補正量を算出する。そして、制御部２１１
からのパイロット燃料流量調整部６を制御する制御信号
にその補正量を加えて、パイロット燃料流量調整部６へ
出力する。制御部２１１に含まれていてもよい。

【０１４０】補正量決定部２２２は、周波数解析部２１
２からの圧力又は加速度の周波数帯別分析結果と、制御
部２１１からのプロセス量とに基づいて、自身が有する
補正量決定表（図２、図３など、後述）から、パイロッ
ト燃料流量調整部６を制御する制御信号に対する補正量
を決定する。決定した補正量は、加算部２２３へ出力す
る。

【０１４１】加算部２２３は、制御部２１１からのパイ
ロット燃料流量調整部６を制御する制御信号に、補正量
決定部２２２で決定された補正量を加えて、パイロット
燃料流量調整部６を制御する制御信号として、パイロッ
ト燃料流量調整部６へ出力する。

【０１４２】次に、本発明のガスタービン制御装置及び
ガスタービンシステムの実施の形態の動作について、図
面を参照して説明する。ここで、ガスタービン運転時の
制御に使用する補正の基礎となるデータの決定方法につ
いて説明する。

【０１４３】図１４は、圧力変動測定部９により測定さ
れた圧力変動測定値に基づいて、周波数解析部２１２に
て周波数分析を行なった結果の一例である。横軸は周波
数、縦軸は振動の強度（レベル）を示している。図１４
に示すように、燃焼器１１１において発生する燃焼振動
（圧力振動及び加速度振動）及びその予兆は、複数の振
動の周波数を有する。従って、燃焼振動を抑制するため
には、そらら複数の振動のそれぞれに対応した制御を行
なう必要がある。

【０１４４】ここで、各周波数の振動は、それぞれ複雑
な要因により発生しているために、画一的な制御、ある
いは、一つのパラメータを制御することだけでは、振動
を抑えることは難しい。また、振動数により、ガスター
ビン２に与える影響が異なる。従って、同じ振動強度で
も、ある周波数では許容範囲であっても、他の周波数に
おいては致命的である場合もありうる。以上の点から、
ガスタービン２の運転条件の制御は、振動の周波数に応
じて、複数のパラメータに対して行なう必要がある。

【０１４５】そこで、次に示す方法により、補正の基礎
となる補正量データ（図２（ａ）の表）の作成を行な
う。図２（ａ）の表は、周波数帯、しきい値、補正値の
各項目からなる。各項目について説明する。

【０１４６】周波数帯：周波数分析を行なった結果に基
づいて、対応を行なう最小単位となる周波数領域であ
る。まず、圧力及び加速度の変動を調べる周波数範囲を
決定する。例えば、図１４においては、振動は、主に０
〜５０００Ｈｚで発生していることから、周波数範囲を
０〜５０００Ｈｚとする。そして、その周波数範囲を、
適当な大きさの周波数帯に区切り、ｎ個に分割する。例
えば、５０Ｈｚ毎に区切るとすると、ｎ＝１００とな
る。なお、この周波数帯は、必ずしも一定の大きさであ
る必要はない。

【０１４７】しきい値：各周波数帯において、許容でき
る最高の振動強度を示す値である。各周波数帯（周波数
帯１〜ｎ）に対して、圧力及び加速度の強度のしきい値
（α_１〜α_ｎ）を決定する。しきい値は、例えば、その
周波数の振動により、共振する部材や構造があるか、損
傷を受け易い部材や構造があるか、どのくらいの強度の
振動まで許容できるかなどにより決定する。なお、この
しきい値は、各周波数帯で、必ずしも共通の一定の大き
さではない。

【０１４８】補正値：ある周波数帯の振動を許容レベル
以下にするために、通常の制御部２１１の制御信号に加
える補正値の制御信号である。補正値は、周波数帯（周
波数帯１〜ｎ）の各々に、プロセス量（例えば、発電電
力、大気温度、湿度、各部での燃料流量及び圧力、各部
での空気流量及び圧力、燃焼器での燃焼ガス温度、燃焼
ガス流量、燃焼ガス圧力、圧縮機やタービンの回転数な
ど）に基づいて、プロセス量の関数値として決定され
る。すなわち、周波数帯１〜ｎに対して、補正値の関数
ｆ_１（プロセス量：発電電力、大気温度、湿度、…）〜
ｆ_ｎ（プロセス量：発電電力、大気温度、湿度、…）を
対応させ、その関数の計算結果を補正値とする。周波数
帯によりガスタービンに与える影響が異なることから、
関数ｆ_１〜ｆ_ｎは、各周波数帯の各々について必ずしも
同じにはならない。また、それに伴い、用いるプロセス
量の種類も、必ずしも同じにはならない。

【０１４９】関数ｆ_１〜ｆ_ｎは、ガスタービン２の構造
及び使用する材料、運転条件などにより、様々に変わ
る。そのため、各ガスタービン毎に、設計（構造、材料
など）及び試験運転時のデータ、過去の同タイプのガス
タービンのデータなどから決定される。

【０１５０】なお、しきい値については、各周波数帯
（周波数帯１〜ｎ）の各々について、一つである必要は
ない。すなわち、複数のしきい値を用意し、しきい値毎
に危険レベルを設定する。そして、危険レベル毎に制御
部２１１での対応を変える。それにより、しきい値レベ
ルに応じて、運転状況を除除に変更でき、ガスタービン
２への負担が軽減される。例えば、しきい値を２つ設
け、危険レベルを２つ設定する。そして、最初のしきい
値（すなわち危険レベル１）の場合には、補正値を小さ
くし、二番目のしきい値（すなわち危険レベル２）の場
合には、アラームを発すると共に、補正値を大きくす
る。

【０１５１】その例を示しているのが、図３である。図
３においては、各周波数帯（周波数帯１〜ｎ）に対し
て、しきい値が２個ずつ設定されている。例えば、周波
数帯１については、α_１１及び、α_１２である。そし
て、それぞれのしきい値に対して、補正値ｆ_１１（プロ
セス量）、ｆ_１２（プロセス量）を対応させる。こうす
ることにより、振動の強度が大きくなった（しきい値を
超えた）場合でも、急激な運転条件の変更を行なわずに
振動の抑制に対応することが可能である。すなわち、ガ
スタービン２により負担の少ない、振動の抑制が可能と
なる。

【０１５２】また、図２（ｂ）に示すように、しきい値
を超えたか否かの判定が、単一のしきい値のみとの比較
に基づいて行われるのではなく、所定の条件式を満たす
か否かに基づいて行われることができる。図３３を参照
して説明したように、設定値比較部２５にてしきい値α
_１を超えれば、異常周波数帯と検出され、あるいは、設
定値比較部２５にてしきい値α_１を超えなくても、設定
値比較部２７にてしきい値α_１０１を超えるか、設定値
比較部２９にてしきい値α_２０１を超えれば、異常周波
数帯と検出される。

【０１５３】なお、図２（ａ）、（ｂ）又は図３に示す
ようなデータは、制御する部位（メイン燃料流量調整部
５、パイロット燃料流量調整部６、バイパス空気流量調
整部７、入口案内翼調整部８）及びそれらの各構成（各
弁）の各々について作成する。本実施形態では、パイロ
ット燃料流量調整部６向けに作成する。

【０１５４】また、図２（ａ）、（ｂ）又は図３に示す
ようなデータは、圧力振動のみを用いてもよいし、加速
度振動のみを用いていも良いし、圧力振動及び加速度振
動の両方を用いてもよい。

【０１５５】次に、ガスタービン２の運転時に、補正量
を決定し、パイロット燃料流量を制御する方法につい
て、図１、図２（ａ）及び図１２を参照して説明する。

【０１５６】各運転前の段階（図１２、開始の段階）
で、図２（ａ）（又は、図２（ｂ）、図３）に示すよう
なデータを準備する。準備方法は、既述の通りである。
なお、このデータは、補正量決定部２２２内の異常周波
数帯検知部２５０に保存される。

【０１５７】次に、実際のガスタービン２の運転にお
いて、圧力変動測定部９及び加速度測定部１０は、燃焼
器１１１（−１〜ｍ）での燃焼ガスの圧力変動及び燃焼
器１１１（−１〜ｍ）の加速度を測定する。そして、予
め定められた時間毎に、それらの測定値が周波数解析部
２１２へ出力される。出力されたデータは、ガスタービ
ン制御部３の周波数解析部２１２により受信される（図
１２、ステップＳ１）。

【０１５８】ガスタービン制御部３の周波数解析部２
１２は、測定値について、上述した、局所高速フーリエ
変換（ＬＦＦＴ）の手法により周波数分析を行なう。そ
して、図１４に例示されるような周波数と振動強度（レ
ベル）との関係を示すデータを得る。しかる後、そのデ
ータを、予め設定された周波数帯に分割する（図１２、
ステップＳ２）。そうして得られた結果を、補正量決定
部２２２の異常周波数帯検知部２５０へ出力する。

【０１５９】異常周波数帯検知部２５０では、周波数
解析部２１２で得られた周波数帯１〜ｎの各々の結果
を、図２（ａ）、（ｂ）又は図３に示すデータ中の周波
数帯１〜ｎの各々のしきい値αと比較する。そして、振
動の強度が、しきい値αを超えていない場合には、補正
値＝０と決定する。振動の強度が、しきい値αを超えて
いる場合、その周波数帯は異常周波数帯であると検出す
る。異常周波数帯検知部２５０にて異常周波数帯が検出
されると、補正量決定部２２２は、制御部２１１から出
力されるプロセス量の値に基づいて、関数ｆを計算して
補正値を決定する（図１２、ステップＳ３）。決定した
補正値は、加算部２２３へ出力する。

【０１６０】ガスタービン制御部３の加算部２２３で
は、補正量決定部２２２から出力される補正値と、制御
部２１１から出力されるパイロット燃料流量調整部６を
制御する制御信号とを加えて、新たにパイロット燃料流
量調整部６を制御する制御信号として決定する（図１
２、ステップＳ４）。

【０１６１】ガスタービン制御部３の決定したパイロ
ット燃料流量調整部６を制御する制御信号は、パイロッ
ト燃料流量調整部６へ出力する（図１２、ステップＳ
５）。

【０１６２】パイロット燃料流量調整部６では、加算
部２２３から出力された制御信号に基づいて、然るべき
パイロット燃料供給弁１１６（−１〜ｍ）又は、パイロ
ット燃料流量制御弁１１４を操作する。

【０１６３】なお、上記〜のステップは、ガスター
ビン２の運転中、予め設定した時間毎に継続して行なわ
れる。

【０１６４】加算部２２３からの出力による制御状況の
例を、図１３に示す。これは、補正値ｆ_Ｐ（プロセス
量）とパイロット燃料供給弁の開度との関係を示す図で
ある。縦軸は、パイロット燃料供給弁（１１６）開度、
横軸は、ある周波数帯Ｐの補正値ｆ_Ｐ（プロセス量：Ｍ
Ｗ、大気温度、…）である。また、Ｑ_０は、補正値が無
い場合での、制御部２１１によるパイロット燃料供給弁
１１６の開度を示す。この図から、補正値ｆ_Ｐにより、
パイロット燃料供給弁１１６の開度が、補正されてい
る。また、その補正量は、プロセス量の値により変化す
る補正値ｆ_Ｐに基づいて変化していることがわかる。

【０１６５】なお、図１３では、補正値ｆ_Ｐ（プロセス
量）により、弁の開度が増加しているが、必ずしも増加
する必要はない。装置の構成や、周波数帯により、減少
させるようにしてもよい。

【０１６６】なお、他のメイン燃料流量、バイパス空気
流量、入口案内翼による導入空気量の制御に関しては、
予め設定した値になるように、フィードフォワード制
御、フィードバック制御、ＰＩＤ制御などにより制御す
る。

【０１６７】本実施形態により、パイロット燃料流量を
ガスタービン２で発生する圧力及び加速度の振動に対応
して制御でき、圧力及び加速度の振動を抑制することが
出来る。特に、ＬＦＦＴを用いて周波数解析を行うの
で、燃焼振動の予兆を早期に検知し、メイン燃料火炎の
燃焼安定性を維持することができる。

【０１６８】本実施形態によれば、パイロット燃料流量
を調整することにより、燃焼振動の予兆を早期に検知
し、メイン燃焼火炎の燃焼安定性を維持することができ
る。

【０１６９】（第２実施形態）次に、上記ガスタービン
２を有する本発明のガスタービン制御装置及びガスター
ビンシステムの第２の実施の形態について、図面を参照
して説明する。

【０１７０】図４は、本発明であるガスタービン制御装
置及びガスタービンシステムの第２実施形態を示すブロ
ック図である。ガスタービンシステム１は、ガスタービ
ン２とガスタービン制御装置としてのガスタービン制御
部３とを具備する。

【０１７１】ガスタービン２は、プロセス量計測部４、
メイン燃料流量調整部５、パイロット燃料流量調整部
６、バイパス空気流量調整部７、入口案内翼調整部８、
圧力変動測定部９及び加速度測定部１０を有する。

【０１７２】一方、ガスタービン制御部３は、制御部２
１１、周波数解析部２１２、及び、補正部としてのバイ
パス空気補正部２２４を有する。バイパス空気補正部２
２４は、補正量決定部２２５と加算部２２６とを有す
る。補正量決定部２２５は、異常周波数帯検知部２５０
を有する。

【０１７３】本実施形態では、ガスタービン２における
圧力及び加速度の振動に対応して、パイロット燃料流量
ではなく、バイパス空気流量の制御に補正量を導入する
点が第１実施形態と異なる。すなわち、第２実施形態で
は、燃焼により発生する圧力及び加速度の振動を把握
し、その内容を周波数分析（周波数解析部２１２）し、
バイパス空気の流量調整の補正値を決定（バイパス空気
補正部２２４）し、バイパス空気流量調整部７へ出力
し、圧力の振動を抑制する。

【０１７４】すなわち、ガスタービン制御部３は、ガス
タービン２で発生する燃焼振動を把握する。そして、そ
の周波数特性に応じて適切にガスタービン２の運転を制
御（本実施形態では、特にバイパス空気流量を適宜、振
動状態に応じて変更）し、燃焼振動を抑制することが可
能となる。

【０１７５】図４の各部について説明する。ガスタービ
ン２は、第１実施形態で説明したものと同様であるの
で、その説明を省略する。

【０１７６】一方、ガスタービン制御部３は、ガスター
ビン２で計測されたプロセス量や圧力、加速度のデータ
に基づいてガスタービン２を制御し、ガスタービン２に
おいて燃焼振動が発生しないようにする。

【０１７７】制御部２１１は、ガスタービン２で計測さ
れたプロセス量に基づいて、メイン燃料流量調整部５、
パイロット燃料流量調整部６及び入口案内翼調整部８を
制御信号を出力して制御する。また、通常のバイパス空
気流量調整部７を制御する信号を、バイパス空気補正部
２２４（後述）へ出力し、バイパス空気補正部２２４に
よるバイパス空気流量調整部７の制御を補佐する。メイ
ン燃料流量調整部５、パイロット燃料流量調整部６及び
入口案内翼調整部８の制御は、フィードフォワード法に
よる制御、フィードバック法による制御、ＰＩＤ法によ
る制御などで行なう。

【０１７８】周波数解析部２１２は、分析結果を、バイ
パス空気補正部２２４に出力する以外は実施形態１と同
様である。

【０１７９】補正部としての、バイパス空気補正部２２
４は、圧力又は加速度の周波数帯別分析結果とプロセス
量とに基づいて、補正量を算出する。そして、制御部２
１１からのバイパス空気流量調整部７を制御する制御信
号にその補正量を加えて、バイパス空気流量調整部７へ
出力する。制御部２１１に含まれていてもよい。

【０１８０】補正量決定部２２５は、周波数解析部２１
２からの圧力又は加速度の周波数帯別分析結果と、制御
部２１１からのプロセス量とに基づいて、自身が有する
補正量決定表（図２、図３など）から、バイパス空気流
量調整部７を制御する制御信号に対する補正量を決定す
る。決定した補正量は、加算部２２６へ出力する。

【０１８１】加算部２２６は、制御部２１１からのバイ
パス空気流量調整部７を制御する制御信号に、補正量決
定部２２５で決定された補正量を加えて、バイパス空気
流量調整部７を制御する制御信号として、バイパス空気
流量調整部７へ出力する。

【０１８２】次に、第２の実施形態の動作について、図
面を参照して説明する。

【０１８３】ここで、ガスタービン運転時の制御に使用
する補正の基礎となる補正量データ（図２（ａ）、
（ｂ）又は図３のようなデータ）の決定方法について
は、実施形態１と同様であるので、その説明を省略す
る。

【０１８４】なお、図２（ａ）、（ｂ）又は図３に示す
ようなデータは、制御する部位（メイン燃料流量調整部
５、パイロット燃料流量調整部６、バイパス空気流量調
整部７、入口案内翼調整部８）及びそれらの各構成（各
弁）の各々について作成する。本実施形態では、バイパ
ス空気流量調整部７向けに作成する。

【０１８５】また、図２（ａ）、（ｂ）又は図３に示す
ようなデータは、圧力振動のみを用いてもよいし、加速
度振動のみを用いてもよいし、圧力振動及び加速度振動
の両方を用いてもよい。

【０１８６】次に、ガスタービン２の運転時に、補正量
を決定し、バイパス空気流量を制御する方法について、
図４、図２（ａ）及び図１２を参照して説明する。

【０１８７】各運転前の段階（図１２、開始の段階）
で、図２（ａ）（又は図２（ｂ）、図３）に示すような
データを準備する。準備方法は、既述の通りである。な
お、このデータは、補正量決定部２２５内の異常周波数
帯検知部２５０に保存される。

【０１８８】次に、実際のガスタービン２の運転にお
いて、圧力変動測定部９及び加速度測定部１０は、燃焼
器１１１（−１〜ｍ）での燃焼ガスの圧力変動及び燃焼
器１１１（−１〜ｍ）の加速度を測定する。そして、予
め定められた時間毎に、それらの測定値が周波数解析部
２１２へ出力される。出力されたデータは、ガスタービ
ン制御部３の周波数解析部２１２により受信される（図
１２、ステップＳ１）。

【０１８９】ガスタービン制御部３の周波数解析部２
１２は、測定値について、ＬＦＦＴによる周波数分析を
行なう。そして、図１４に例示されるような周波数と振
動強度（レベル）との関係を示すデータを得る。しかる
後、そのデータを、予め設定された周波数帯に分割する
（図１２、ステップＳ２）。そうして得られた結果を、
補正量決定部２２５の異常周波数帯検知部２５０へ出力
する。

【０１９０】異常周波数帯検知部２５０では、周波数
解析部２１２で得られた周波数帯１〜ｎの各々の結果
を、図示しない記憶部に保持された図２（ａ）、（ｂ）
又は図３に示すデータ中の周波数帯１〜ｎの各々のしき
い値αと比較する。そして、振動の強度が、しきい値α
を超えていない場合には、補正値＝０と決定する。振動
の強度が、しきい値αを超えている場合、その周波数帯
は異常周波数帯であると検出する。異常周波数帯検知部
２５０にて異常周波数帯が検出されると、補正量決定部
２２２は、制御部２１１から出力されるプロセス量の値
に基づいて、関数ｆを計算して補正値を決定する（図１
２、ステップＳ３）。決定した補正値は、加算部２２６
へ出力する。

【０１９１】ガスタービン制御部３の加算部２２６で
は、補正量決定部２２５から出力される補正値と、制御
部２１１から出力されるバイパス空気流量調整部７を制
御する制御信号とを加えて、新たにバイパス空気流量調
整部７を制御する制御信号として決定する（図１２、ス
テップＳ４）。

【０１９２】ガスタービン制御部３の決定したバイパ
ス空気流量調整部７を制御する制御信号は、バイパス空
気流量調整部７へ出力される（図１２、ステップＳ
５）。

【０１９３】バイパス空気流量調整部７では、加算部
２２６から出力された制御信号に基づいて、然るべきバ
イパス弁１１８（−１〜ｍ）を操作する。

【０１９４】なお、上記〜のステップは、ガスター
ビン２の運転中、予め設定した時間毎に継続して行なわ
れる。

【０１９５】なお、他のメイン燃料流量、パイロット燃
料流量、入口案内翼による導入空気量の制御に関して
は、予め設定した値になるように、フィードフォワード
制御、フィードバック制御、ＰＩＤ制御などにより制御
する。

【０１９６】本実施形態により、バイパス空気流量をガ
スタービン２で発生する圧力及び加速度の振動に対応し
て制御でき、圧力及び加速度の振動を抑制することが出
来る。特に、ＬＦＦＴを用いて周波数解析を行うので、
燃焼振動の予兆を早期に検知し、計画されたＮＯｘ量以
下で燃焼安定性を維持することができる。

【０１９７】（実施形態３）次に、上記ガスタービン２
を有する本発明のガスタービン制御装置及びガスタービ
ンシステムの第３の実施の形態について、図面を参照し
て説明する。

【０１９８】図５は、本発明であるガスタービン制御装
置及びガスタービンシステムの実施形態を示すブロック
図である。ガスタービンシステム１は、ガスタービン２
とガスタービン制御装置としてのガスタービン制御部３
とを具備する。

【０１９９】ガスタービン２は、プロセス量計測部４、
メイン燃料流量調整部５、パイロット燃料流量調整部
６、バイパス空気流量調整部７、入口案内翼調整部８、
圧力変動測定部９及び加速度測定部１０を有する。

【０２００】一方、ガスタービン制御部３は、制御部２
１１、周波数解析部２１２、及び、入口案内翼補正部２
２７を有する。入口案内翼補正部２２７は、補正量決定
部２２８と加算部２２９とを有する。補正量決定部２２
８は、異常周波数帯検知部２５０を有する。

【０２０１】本発明の本実施形態では、ガスタービン２
における圧力及び加速度の振動に対応して、パイロット
燃料流量やバイパス空気流量ではなく、入口案内翼１０
２の制御すなわち圧縮機１０１に導入する空気の制御
に、補正量を導入する点が実施形態１及び実施形態２と
異なる。すなわち、本実施形態では、燃焼により発生す
る圧力及び加速度の振動を把握し、その内容を周波数分
析（周波数解析部２１２）し、入口案内翼１０２の制御
すなわち圧縮機１０１に導入する空気の流量調整の補正
値を決定（入口案内翼補正部２２７）し、入口案内翼調
整部８へ出力し、圧力の振動を抑制する。

【０２０２】すなわち、ガスタービン制御部３は、ガス
タービン２で発生する燃焼振動を把握する。そして、そ
の周波数特性に応じて適切にガスタービン２の運転を制
御（本実施形態では、特に入口案内翼の状態を適宜、振
動状態に応じて変更）し、燃焼振動を抑制することが可
能となる。

【０２０３】図５の各部について説明する。ガスタービ
ン２は、実施形態１で説明したものと同様であるので、
その説明を省略する。

【０２０４】一方、ガスタービン制御部３は、ガスター
ビン２で計測されたプロセス量や圧力、加速度のデータ
に基づいてガスタービン２を制御し、ガスタービン２に
おいて燃焼振動が発生しないようにする。

【０２０５】制御部２１１は、ガスタービン２で計測さ
れたプロセス量に基づいて、メイン燃料流量調整部５、
パイロット燃料流量調整部６及びバイパス空気流量調整
部７を制御信号を出力して制御する。また、通常の入口
案内翼調整部８を制御する信号を、入口案内翼補正部２
２７（後述）へ出力し、入口案内翼補正部２２７による
入口案内翼調整部８の制御を補佐する。メイン燃料流量
調整部５、パイロット燃料流量調整部６及びバイパス空
気流量調整部７の制御は、フィードフォワード法による
制御、フィードバック法による制御、ＰＩＤ法による制
御などで行なう。

【０２０６】周波数解析部２１２は、分析結果を、入口
案内翼補正部２２７に出力する以外は実施例１と同様で
ある。

【０２０７】入口案内翼補正部２２７は、圧力又は加速
度の周波数帯別分析結果とプロセス量に基づいて、補正
量を算出する。そして、制御部２１１からの入口案内翼
調整部８を制御する信号にその補正量を加えて、入口案
内翼調整部８へ出力する。制御部２１１に含まれていて
もよい。

【０２０８】補正量決定部２２８は、周波数解析部２１
２からの圧力又は加速度の周波数帯別分析結果と、制御
部２１１からのプロセス量とに基づいて、自身が有する
補正量決定表（図２（ａ）、（ｂ）、図３など）から、
入口案内翼調整部８を制御する制御信号に対する補正量
を決定する。決定した補正量は、加算部２２９へ出力す
る。

【０２０９】加算部２２９は、制御部２１１からの入口
案内翼調整部８を制御する制御信号に、補正量決定部２
２８で決定された補正量を加えて、入口案内翼調整部８
を制御する制御信号として、入口案内翼調整部８へ出力
する。

【０２１０】次に、本発明のガスタービン制御装置及び
ガスタービンシステムの実施の形態３の動作について、
図面を参照して説明する。

【０２１１】ここで、ガスタービン運転時の制御に使用
する補正の基礎となる補正量データ（図２（ａ）、
（ｂ）又は図３のようなデータ）の決定方法について
は、実施形態１と同様であるので、その説明を省略す
る。

【０２１２】なお、図２（ａ）、（ｂ）又は図３に示す
ようなデータは、制御する部位（メイン燃料流量調整部
５、パイロット燃料流量調整部６、バイパス空気流量調
整部７、入口案内翼調整部８）及びそれらの各構成（各
弁）の各々について作成する。本実施形態では、入口案
内翼調整部８向けに作成する。

【０２１３】また、図２（ａ）、（ｂ）又は図３に示す
ようなデータは、圧力振動のみを用いてもよいし、加速
度振動のみを用いていも良いし、圧力振動及び加速度振
動の両方を用いてもよい。

【０２１４】次に、ガスタービン２の運転時に、補正量
を決定し、入口案内翼を制御する方法について、図５、
図２（ａ）、（ｂ）及び図１２を参照して説明する。

【０２１５】各運転前の段階（図１２、開始の段階）
で、図２（ａ）（又は図２（ｂ）、図３）に示すような
データを準備する。準備方法は、既述の通りである。な
お、このデータは、補正量決定部２２８内の異常周波数
帯検知部２５０に保存される。

【０２１６】次に、実際のガスタービン２の運転にお
いて、圧力変動測定部９及び加速度測定部１０は、燃焼
器１１１（−１〜ｍ）での燃焼ガスの圧力変動及び燃焼
器１１１（−１〜ｍ）の加速度を測定する。そして、予
め定められた時間毎に、それらの測定値が周波数解析部
２１２へ出力される。出力されたデータは、ガスタービ
ン制御部３の周波数解析部２１２により受信される（図
１２、ステップＳ１）。

【０２１７】ガスタービン制御部３の周波数解析部２
１２は、測定値について、ＬＦＦＴにより周波数分析を
行なう。そして、図１４に例示されるような周波数と振
動強度（レベル）との関係を示すデータを得る。しかる
後、そのデータを、予め設定された周波数帯に分割する
（図１２、ステップＳ２）。そうして得られた結果を、
補正量決定部２２８の異常周波数帯検知部２５０へ出力
する。

【０２１８】異常周波数帯検知部２５０では、周波数
解析部２１２で得られた周波数帯１〜ｎの各々の結果
を、図２（ａ）、（ｂ）又は図３に示すデータ中の周波
数帯１〜ｎの各々のしきい値αと比較する。そして、振
動の強度が、しきい値αを超えていない場合には、補正
値＝０と決定する。振動の強度が、しきい値αを超えて
いる場合、その周波数帯は、異常周波数帯であると検知
する。異常周波数帯検知部２５０にて異常周波数帯が検
出されると、補正量決定部２２８は、制御部２１１から
出力されるプロセス量の値に基づいて、関数ｆを計算し
て補正値を決定する（図１２、ステップＳ３）。決定し
た補正値は、加算部２２９へ出力する。

【０２１９】ガスタービン制御部３の加算部２２９で
は、補正量決定部２２８から出力される補正値と、制御
部２１１から出力される入口案内翼調整部８を制御する
制御信号とを加えて、新たに入口案内翼調整部８を制御
する制御信号として決定する（図１２、ステップＳ
４）。

【０２２０】ガスタービン制御部３の決定した入口案
内翼調整部８を制御する制御信号は、入口案内翼調整部
８へ出力される（図１２、ステップＳ５）。

【０２２１】入口案内翼調整部８では、加算部２２６
から出力された制御信号に基づいて、入口案内翼１０２
を操作する。

【０２２２】なお、上記〜のステップは、ガスター
ビン２の運転中、予め設定した時間毎に継続して行なわ
れる。

【０２２３】なお、他のメイン燃料流量、パイロット燃
料流量、バイパス空気流量の制御に関しては、予め設定
した値になるように、フィードフォワード制御、フィー
ドバック制御、ＰＩＤ制御などにより制御する。

【０２２４】本実施形態により、入口案内翼１０２によ
り制御される空気の流量をガスタービン２で発生する圧
力及び加速度の振動に対応して制御でき、圧力及び加速
度の振動を抑制することが出来る。特に、燃焼振動の予
兆を早期に検知し、計画通りの燃焼状態を保ち燃焼安定
性を維持することができる。

【０２２５】（実施形態４）次に、上記ガスタービン２
を有する本発明のガスタービン制御装置及びガスタービ
ンシステムの第４の実施の形態について、図面を参照し
て説明する。

【０２２６】図６は、本発明であるガスタービン制御装
置及びガスタービンシステムの実施形態４を示すブロッ
ク図である。ガスタービンシステム１は、ガスタービン
２とガスタービン制御装置としてのガスタービン制御部
３とを具備する。

【０２２７】ガスタービン２は、プロセス量計測部４、
メイン燃料流量調整部５、パイロット燃料流量調整部
６、バイパス空気流量調整部７、入口案内翼調整部８、
圧力変動測定部９及び加速度測定部１０を有する。

【０２２８】一方、ガスタービン制御部３は、制御部２
１１、周波数解析部２１２、データベース２１５及び、
補正量決定部２３１と加算部２２３と加算部２２６と加
算部２２９と加算部２３２とを有する補正部としての全
補正部２３０を有する。補正量決定部２３１は、異常周
波数帯検知部２５０を有する。

【０２２９】本実施形態では、ガスタービン２における
圧力及び加速度の振動に対応して、メイン燃料流量、パ
イロット燃料流量、バイパス空気流量及び入口案内翼１
０２の４つの制御に、補正量を導入する点が実施形態１
〜実施形態３と異なる。

【０２３０】また、図１５に示すように、データベース
２１５には、新規のガスタービン２における、振動強度
と、第２燃料流量としてのメイン燃料流量及びパイロッ
ト燃料流量、第２空気流量としてのバイパス空気流量及
び入口案内翼１０２からの空気流量との関係のデータを
有している。

【０２３１】即ち、データベース２１５には、劣化して
いない新規の（Ｎｅｗ＆Ｃｌｅａｎ時の）ガスタービン
２の燃焼振動及びその予兆に関するデータとして、「制
御（操作）量（例えば、メイン燃料流量）Ｘの流量が流
量帯ａ_１に含まれているときに発生する振動は、その周
波数帯１、２…ｎの振動強度がそれぞれＡ_１１、Ａ_{２ １}
…Ａ_ｎ１の振動であり、その流量が流量帯ａ_２に含まれ
ているときに発生する振動は、その周波数帯１、２…ｎ
の振動強度がそれぞれＡ_１２、Ａ_２２…Ａ_ｎ２の振動で
あり、…その流量が流量帯ａ_Ｌに含まれているときに発
生する振動は、その周波数帯１、２…ｎの振動強度がそ
れぞれＡ_１Ｌ、Ａ_２Ｌ…Ａ_ｎＬの振動である」というデ
ータを有している。データベース２１５には、その制御
量Ｘが、メイン燃料流量、パイロット燃料流量、バイパ
ス空気流量及び入口案内翼１０２からの空気流量のそれ
ぞれについての上記データが格納されている。

【０２３２】データベース２１５には、上記データが格
納されているため、ガスタービン２に供給される制御量
Ｘの流量が、流量帯ａ_１に入っているときと、流量帯ａ
_２に入っているときとで、いずれの流量帯のときに発生
する振動が大きいかを読み取ることができる。ここで
は、「流量帯ａ_２よりも流量帯ａ_１のときに発生する振
動の方が小さい」旨がデータベース２１５から読み取れ
るとする。

【０２３３】そして、データベース２１５に格納された
新規のガスタービン２のデータと、実際に運転中の（劣
化している可能性のある）ガスタービン（実機）２のデ
ータとを、同じ制御量Ｘ毎に、振動強度を比較する。

【０２３４】その振動強度の比較を行う際の単位は、実
機２にて実際に検出された全周波数帯１、２…ｎの振動
強度と、データベース２１５に格納された各流量帯
ａ_１、ａ _２…ａ_Ｌの全周波数帯１、２…ｎの振動強度Ａ
_１Ｌ、Ａ_２Ｌ…Ａ_ｎＬである。それら全周波数帯１、２
…ｎの振動強度同士を比較した結果、実機２の全周波数
帯１、２…ｎの振動強度に対して、最も傾向が近い（相
関・類似度が高い）、データベース２１５の全周波数帯
１、２…ｎの振動強度Ａ_１Ｌ、Ａ_２Ｌ…Ａ_ｎＬの流量帯
がａ_１，ａ_２…ａ_Ｌのいずれであるかを探す。

【０２３５】ここでは、実機２から検出された振動の値
が、「実機２が、実機２に供給される制御量Ｘの流量
を、流量帯ａ_１に入るある値に制御している時」に検出
されたものであるとする。

【０２３６】ところが、その実機２から検出された振動
の値は、データベース２１５との上記比較を行った結
果、データベース２１５上の「流量帯ａ_２のときの振動
強度Ａ _１２、Ａ_２２…Ａ_ｎ２」に最も類似していたとす
る。

【０２３７】その比較結果から、実機２に実際に供給さ
れていた制御量Ｘは、流量帯ａ_２に入る値であったこと
が分かる。即ち、実機２の劣化等により実際には、実機
２の制御値である流量帯ａ_１の流量は実機２に供給され
ておらず、流量帯ａ_２の流量が実機２に供給されていた
ことが判明する。

【０２３８】そこで、上記した、データベース２１５か
ら読み取れる「流量帯ａ_２よりも流量帯ａ_１のときに発
生する振動の方が小さい」というデータに基づいて、実
機２に実際に供給されている流量を、流量帯ａ_２から流
量帯ａ_１に変化させるための補正を行う。

【０２３９】上記のように、データベース２１５を用い
て、実機２の状態が新規のガスタービン２におけるどの
状態であるかを判断する。そして、その判断に基づい
て、流量の較正を行ない、補正量を調整する点もまた実
施形態１〜実施形態３と異なる。

【０２４０】すなわち、ガスタービン制御部３は、ガス
タービン２で発生する燃焼振動を把握する。そして、そ
の周波数特性に応じて適切にガスタービン２の運転を制
御（本実施形態では、メイン燃料流量、パイロット燃料
流量、バイパス空気流量、入口案内翼の状態を適宜、振
動状態に応じて変更）し、加えて、経年変化等の影響を
補正して、燃焼振動を抑制することが可能となる。

【０２４１】図６の各部について説明する。ガスタービ
ン２は、実施形態１で説明したものと同様であるので、
その説明を省略する。

【０２４２】一方、ガスタービン制御部３は、ガスター
ビン２で計測されたプロセス量や圧力、加速度のデータ
に基づいてガスタービン２を制御し、ガスタービン２に
おいて燃焼振動が発生しないようにする。

【０２４３】制御部２１１は、ガスタービン２で計測さ
れたプロセス量に基づいて、メイン燃料流量調整部５、
パイロット燃料流量調整部６、バイパス空気流量調整部
７及び入口案内翼調整部８を制御する制御信号を、全補
正部２３０（後述）へ出力し、全補正部２３０によるメ
イン燃料流量調整部５、パイロット燃料流量調整部６、
バイパス空気流量調整部７及び入口案内翼調整部８への
制御を補佐する。

【０２４４】周波数解析部２１２は、分析結果を、全補
正部２３０に出力する以外は実施形態１と同様である。

【０２４５】データベース２１５は、新規のガスタービ
ン２における、振動強度と、メイン燃料流量、パイロッ
ト燃料流量、バイパス空気流量及び入口案内翼１０２か
らの空気流量との関係のデータ（運転情報データともい
う）を有している。そのデータについて、図１５を参照
して説明する。

【０２４６】図１５において、周波数帯１〜ｎは、図２
（ａ）（又は図２（ｂ）、図３）において説明した周波
数帯と同様である。制御量Ｘは、第２燃料流量としての
メイン燃料流量及びパイロット燃料流量、第２空気流量
としてのバイパス空気流量及び入口案内翼１０２からの
空気流量のいずれか一つを表している。図１５の表で示
されるデータは、上記４種類の燃料及び空気（メイン燃
料、パイロット燃料、バイパス空気及び入口案内翼１０
２からの空気、以下同じ）に対して存在する。流量帯ａ
_１、ａ_２、…、ａ_Ｌは、燃料又は空気の流量の範囲を示
す。例えば、０≦ａ_１＜５Ｎｍ^３／ｍｉｎ．、５≦ａ_２
＜１０Ｎｍ^３／ｍｉｎ．、…、４５≦ａ _Ｌ＜５０Ｎｍ^３
／ｍｉｎ．などである。新規周波数帯別分析結果として
の振動強度は、ある流量帯の運転状態において、ある周
波数帯の振動の強度を表している。例えば、流量帯ａ_２
の運転状態において、周波数帯２の振動の強度は、Ａ
_２２で示す値となる。この振動強度には、具体的な数値
が入る。

【０２４７】図１５のデータベース２１５に格納される
数値データは、新規のガスタービン２の設計時のデー
タ、試運転時のデータ等に基づいて決定される。そし
て、上記４種類の燃料及び空気に対して、１種類を変化
させ、他の３種類の流量を固定した図１５のようなデー
タが作成される。また、他の３種類の流量の固定は、複
数の値において行なわれ、その組み合わせにおいて、運
転条件を全て網羅できるようにすることが望ましい。

【０２４８】補正部としての全補正部２３０は、圧力又
は加速度の周波数帯別分析結果とプロセス量に基づい
て、補正量を算出する。そして、制御部２１１からのメ
イン燃料流量調整部５、パイロット燃料流量調整部６、
バイパス空気流量調整部７及び入口案内翼調整部８を制
御する制御信号にその補正量を加えて、各部へ出力す
る。制御部２１１に含まれていてもよい。

【０２４９】補正量決定部２３１は、周波数解析部２１
２からの圧力又は加速度の周波数帯別分析結果と、デー
タベース２１５の有する４種類の燃料及び空気での振動
強度データとから、現状のガスタービン２の運転状態を
新規のガスタービン２に当てはめる。すなわち、図１５
で例示されるデータとの一致を調べる。そして、その結
果に基づいて、その新規のガスタービン２用に設定され
た自身が有する補正量決定表（図２（ａ）、（ｂ）、図
３など）から、メイン燃料流量調整部５、パイロット燃
料流量調整部６、バイパス空気流量調整部７及び入口案
内翼調整部８を制御する信号に対する補正量を決定す
る。決定した補正量は、加算部２２３、加算部２２６、
加算部２２９及び加算部２３２へ出力する。

【０２５０】加算部２２３、加算部２２６、加算部２２
９及び加算部２３２は、制御部２１１からのメイン燃料
流量調整部５、パイロット燃料流量調整部６、バイパス
空気流量調整部７及び入口案内翼調整部８を制御する制
御信号に、補正量決定部２３１で決定された補正量を加
えて、メイン燃料流量調整部５、パイロット燃料流量調
整部６、バイパス空気流量調整部７及び入口案内翼調整
部８を制御する制御信号として、メイン燃料流量調整部
５、パイロット燃料流量調整部６、バイパス空気流量調
整部７及び入口案内翼調整部８へ出力する。

【０２５１】次に、本発明のガスタービン制御装置及び
ガスタービンシステムの実施の形態４の動作について、
図面を参照して説明する。

【０２５２】ここで、ガスタービン運転時の制御に使用
する補正の基礎となる補正量データ（図２（ａ）、
（ｂ）又は図３のようなデータ）の決定方法について
は、新規のガスタービン２について行なわれること以外
は、実施形態１と同様であるので、その説明を省略す
る。ただし、実施形態１においても、新規のガスタービ
ン２について行なわれることもある。

【０２５３】なお、図２（ａ）、（ｂ）又は図３に示す
ようなデータは、制御する部位（メイン燃料流量調整部
５、パイロット燃料流量調整部６、バイパス空気流量調
整部７、入口案内翼調整部８）及びそれらの各構成（各
弁）の各々について作成する。本実施形態では、上記全
ての制御する部位向けに作成する。

【０２５４】また、図２（ａ）、（ｂ）又は図３に示す
ようなデータは、圧力振動のみを用いてもよいし、加速
度振動のみを用いていも良いし、圧力振動及び加速度振
動の両方を用いてもよい。

【０２５５】次に、ガスタービン２の運転時に、補正量
を決定し、メイン燃料流量調整部５、パイロット燃料流
量調整部６、バイパス空気流量調整部７及び入口案内翼
調整部８を制御する方法について、図６、図２（ａ）、
図１２及び図１５を参照して説明する。

【０２５６】各運転前の段階（図１２、開始の段階）
で、図２（ａ）（又は図２（ｂ）、図３）及び図１５に
示すようなデータを準備する。これらは、新規のガスタ
ービン２用に作成される。準備方法は、既述の通りであ
る。なお、このデータは、補正量決定部２３１内の異常
周波数帯検知部２５０に保存される。

【０２５７】次に、実際のガスタービン２の運転にお
いて、圧力変動測定部９及び加速度測定部１０は、燃焼
器１１１（−１〜ｍ）での燃焼ガスの圧力変動及び燃焼
器１１１（−１〜ｍ）の加速度を測定する。そして、予
め定められた時間毎に、それらの測定値が周波数解析部
２１２へ出力される。出力されたデータは、ガスタービ
ン制御部３の周波数解析部２１２により受信される（図
１２、ステップＳ１）。

【０２５８】ガスタービン制御部３の周波数解析部２
１２は、測定値について、ＬＦＦＴにより周波数分析を
行なう。そして、図１４に例示されるような周波数と振
動強度（レベル）との関係を示すデータを得る。しかる
後、そのデータを、予め設定された周波数帯に分割する
（図１２、ステップＳ２）。そうして得られた結果を、
補正量決定部２３１へ出力する。

【０２５９】補正量決定部２３１では、周波数解析部
２１２で得られた各周波数帯（１〜ｎ）の振動強度を、
図１５に例示されるデータ（データベース１５に記憶さ
れた周波数帯と、メイン燃料、パイロット燃料、バイパ
ス空気及び入口案内翼１０２からの空気の各流量帯と、
振動強度との関係のデータ、以降、運転情報データとい
う）と比較する。そして、各周波数帯の振動強度と、運
転情報データとが良い一致を示す場合の運転状態（４種
類の燃料及び空気流量）を見出す。ここで、良い一致と
は、例えば、振動強度の相違が±１０％以内の場合など
である。

【０２６０】続いて、見出された運転状態（４種類の燃
料及び空気流量）と、実際に運転しているガスタービン
２の４種類の燃料及び空気流量とを比較して、その差分
を計算する。そして、その差分が許容範囲内（例えば±
２％以内）であるならば、特別な対応は行なわない。

【０２６１】その場合には、異常周波数帯検知部２５０
では、図２（ａ）、（ｂ）又は図３に示すデータ中の周
波数帯１〜ｎの各々のしきい値αと比較する。そして、
振動の強度が、しきい値αを超えていない場合には、補
正値＝０と決定する。振動の強度が、しきい値αを超え
ている場合、その周波数帯は異常周波数帯であると検出
する。異常周波数帯検知部２５０にて異常周波数帯が検
出されると、補正量決定部２３１は、制御部２１１から
出力されるプロセス量（例えば、発電電力、大気温度、
湿度、各部での燃料流量及び圧力、各部での空気流量及
び圧力、燃焼器での燃焼ガス温度、燃焼ガス流量、燃焼
ガス圧力、圧縮機やタービンの回転数など）の値に基づ
いて、関数ｆを計算して補正値を決定する（図１２、ス
テップＳ３）。決定した補正値は、加算部２２３、加算
部２２６、加算部２２９及び加算部２３２へ出力する。

【０２６２】一方、４種類の燃料又は空気流量のいずれ
かの差分が許容範囲を超えている（例えば±２％を超え
る）場合であるならば、その流量の差分に基づいて、該
当する燃料又は空気流量を較正する。そして、その値を
補正量決定部２３１の図示しない記憶部内に記憶する。
そして、それ以降の制御に関して、この較正値を用いる
こととする。また、その較正値を制御部２１１へ出力
し、そこで較正値を用いる用にすることも可能である。

【０２６３】その後の工程は、流量が許容範囲を超えて
いない場合と同様であるので、説明を省略する。

【０２６４】図２（ａ）（又は図２（ｂ）、図３）から
求められる補正値は、各周波数帯（周波数帯１〜ｎ）毎
に、プロセス量に基づいて決定されるため、燃料又は空
気流量の相違は、補正値のずれを生じさせる。そのた
め、的確な振動抑制の制御が出来なくなる恐れがある。
しかし、上記較正により、経年変化などの原因により、
流量の相違が生じても適性に補正値を決定することが可
能となる。

【０２６５】ガスタービン制御部３の加算部２２３、
加算部２２６、加算部２２９及び加算部２３２では、補
正量決定部２３１から出力される補正値と、制御部２１
１から出力されるメイン燃料流量調整部５、パイロット
燃料流量調整部６、バイパス空気流量調整部７、入口案
内翼調整部８を制御する制御信号とを加えて、新たにメ
イン燃料流量調整部５、パイロット燃料流量調整部６、
バイパス空気流量調整部７、入口案内翼調整部８を制御
する制御信号として決定する（図１２、ステップＳ
４）。

【０２６６】ガスタービン制御部３の決定したメイン
燃料流量調整部５、パイロット燃料流量調整部６、バイ
パス空気流量調整部７、入口案内翼調整部８を制御する
制御信号は、メイン燃料流量調整部５、パイロット燃料
流量調整部６、バイパス空気流量調整部７、入口案内翼
調整部８へ出力される（図１２、ステップＳ５）。

【０２６７】メイン燃料流量調整部５、パイロット燃
料流量調整部６、バイパス空気流量調整部７、入口案内
翼調整部８では、加算部２２６から出力された制御信号
に基づいて、然るべきメイン燃料供給弁１１５（−１〜
ｍ）又はメイン燃料流量制御弁１１３、然るべきパイロ
ット燃料供給弁１１６（−１〜ｍ）又はパイロット燃料
流量制御弁１１４、然るべきバイパス弁１１８（−１〜
ｍ）、入口案内翼１０２を操作する。

【０２６８】なお、上記〜のステップは、ガスター
ビン２の運転中、予め設定した時間毎に継続して行なわ
れる。

【０２６９】本実施形態により、メイン燃料供給弁１１
５（−１〜ｍ）、メイン燃料流量制御弁１１３、パイロ
ット燃料供給弁１１６（−１〜ｍ）、パイロット燃料流
量制御弁１１４、バイパス弁１１８（−１〜ｍ）、入口
案内翼１０２により制御される空気の流量をガスタービ
ン２で発生する圧力及び加速度の振動に対応して制御で
き、圧力及び加速度の振動を抑制することが出来る。特
に、発生する振動を周波数帯毎に分割して分析し、周波
数帯毎に適切に対応を行なうので、効率的且つ適切に燃
焼の安定性を向上させることが可能となる。

【０２７０】また、経年変化などにより、実際の燃料又
は空気の流量が、制御部２１１等の認識と相違する自体
が発生しても、データベースのデータを用いることによ
り、自己較正が可能となる。そして、長期的に安定的に
燃焼を継続することが可能となる。データベースを利用
することにより、圧縮機、タービン側で種々の経年変化
が発生しても燃焼振動の予兆を早期に検知し、燃焼安定
性を維持することができる。

【０２７１】（実施形態５）次に、上記ガスタービン２
を有する本発明のガスタービン制御装置及びガスタービ
ンシステムの第５の実施の形態について、図面を参照し
て説明する。

【０２７２】図７は、本発明であるガスタービン制御装
置及びガスタービンシステムの実施例を示すブロック図
である。ガスタービンシステム１は、ガスタービン２と
ガスタービン制御装置としてのガスタービン制御部３と
を具備する。

【０２７３】ガスタービン２は、プロセス量計測部４、
メイン燃料流量調整部５、パイロット燃料流量調整部
６、バイパス空気流量調整部７、入口案内翼調整部８、
圧力変動測定部９及び加速度測定部１０を有する。

【０２７４】一方、ガスタービン制御部３は、制御部２
１１、周波数解析部２１２、試行決定部２１６及び、補
正量決定部２３１と加算部２２３と加算部２２６と加算
部２２９と加算部２３２とを有する補正部としての全補
正部２３３を有する。補正量決定部２３１は、異常周波
数帯検知部２５０を有する。

【０２７５】本実施形態では、ガスタービン２における
圧力及び加速度の振動に対応して、メイン燃料流量、パ
イロット燃料流量、バイパス空気流量及び入口案内翼１
０２の４つの制御に、補正量を導入する点が実施形態１
〜実施形態３と異なる。

【０２７６】また、運転中のガスタービン２における、
運転条件の一部を少しずつ変更し、振動強度と変更した
運転条件との関係を求める。そして、複数の運転条件の
変更の結果から、最適（振動強度が極小となる）な運転
条件を決定する点もまた実施例１〜実施形態３と異な
る。

【０２７７】すなわち、ガスタービン制御部３は、ガス
タービン２で発生する燃焼振動を把握する。そして、そ
の周波数特性に応じて適切にガスタービン２の運転を制
御（本実施形態では、メイン燃料流量、パイロット燃料
流量、バイパス空気流量、入口案内翼の状態を適宜、振
動状態に応じて変更）し、加えて、燃焼振動が極小とな
る運転条件を自ら見出し、燃焼振動を抑制することが可
能となる。

【０２７８】図７の各部について説明する。ガスタービ
ン２は、実施形態１で説明したものと同様であるので、
その説明を省略する。

【０２７９】一方、ガスタービン制御部３は、ガスター
ビン２で計測されたプロセス量や圧力、加速度のデータ
に基づいてガスタービン２を制御し、ガスタービン２に
おいて燃焼振動が発生しないようにする。

【０２８０】制御部２１１は、ガスタービン２で計測さ
れたプロセス量に基づいて、メイン燃料流量調整部５、
パイロット燃料流量調整部６、バイパス空気流量調整部
７及び入口案内翼調整部８を制御する制御信号を、全補
正部２３３（後述）へ出力し、全補正部３３によるメイ
ン燃料流量調整部５、パイロット燃料流量調整部６、バ
イパス空気流量調整部７及び入口案内翼調整部８への制
御を補佐する。

【０２８１】周波数解析部２１２は、分析結果を、全補
正部２３３に出力する以外は実施形態１と同様である。

【０２８２】試行点決定部２１６は、現在運転している
ガスタービン２における運転条件（メイン燃料供給弁１
１５（−１〜ｍ）、メイン燃料流量制御弁１１３、パイ
ロット燃料供給弁１１６（−１〜ｍ）、パイロット燃料
流量制御弁１１４、バイパス弁１１８（−１〜ｍ）の弁
の開度、入口案内翼１０２の角度）を変動させて、振動
強度が極小となる運転条件を見出すための、運転変更し
て試行運転を行なう運転条件の決定及び実行を行なう。
図８を参照して、運転変更の決定及び実行について説明
する。

【０２８３】図８は、横軸がバイパス弁１１８（−１〜
ｍ）の開度、縦軸がパイロット燃料供給弁１１６（−１
〜ｍ）の開度を示している。ガスタービン２が、例え
ば、図８に示す×印の点の条件で運転している場合、図
中△で示す運転条件（４点）を試行運転する点とする。
実際の運転条件と試行する運転条件との相違幅は、予め
設定さられた幅（例えば、流量の±２％、など）で行な
う。試行点決定部２１６は、相違幅（例えば、±０．０
１Ｎｍ^３／ｍｉｎ．）を決定し、補正量決定部２３１へ
出力する。

【０２８４】補正部としての全補正部２３３は、圧力又
は加速度の周波数帯別分析結果とプロセス量と相違幅と
に基づいて、補正量を算出する。そして、制御部２１１
からのメイン燃料流量調整部５、パイロット燃料流量調
整部６、バイパス空気流量調整部７及び入口案内翼調整
部８を制御する制御信号にその補正量を加えて、各部へ
出力する。制御部２１１に含まれていてもよい。

【０２８５】補正量決定部２３１は、試行点決定部２１
６からの相違幅を実現する補正値を求め、加算部２２
３、加算部２２６、加算部２２９及び加算部２３２へ出
力する。なお、本実施形態において、試行点決定部２１
６による補正を行うときは、実施形態１〜実施形態３に
あるような周波数解析部２１２からの周波数分析結果に
基づく運転条件の変更は、一時中断とし、試行点決定部
２１６による補正を行わないときは（その補正の有無の
切替えが可能となっている）、実施形態１〜実施形態３
にあるような周波数解析部２１２からの周波数分析結果
に基づく運転条件の変更を実行する。

【０２８６】加算部２２３、加算部２２６、加算部２２
９及び加算部２３２は、制御部２１１からのメイン燃料
流量調整部５、パイロット燃料流量調整部６、バイパス
空気流量調整部７及び入口案内翼調整部８を制御する制
御信号に、補正量決定部２３１で決定された補正量を加
えて、メイン燃料流量調整部５、パイロット燃料流量調
整部６、バイパス空気流量調整部７及び入口案内翼調整
部８を制御する制御信号として、メイン燃料流量調整部
５、パイロット燃料流量調整部６、バイパス空気流量調
整部７及び入口案内翼調整部８へ出力する。

【０２８７】次に、本発明のガスタービン制御装置及び
ガスタービンシステムの実施の形態５の動作について、
図面を参照して説明する。

【０２８８】（１）本実施形態では、実施形態１〜実施
形態３で示すようなガスタービン２の運転が行なわれて
いる。その運転状態は、例えば、図８の×印で示すよう
な条件である（図１６、開始の段階）。

【０２８９】（２）次に、試行点決定部２１６は、図８
の例では、×印で示す運転条件から少しずれた図８の△
印で示すような試行する運転条件（以下、試行点とい
う）を決定する。しかる後、試行点と現状の運転条件と
の差分（図８の例では、現状の運転条件におけるバイパ
ス弁１１８及びパイロット燃料供給弁１１６の開度と、
試行点の各弁の開度との差分）を、補正量決定部２３１
へ出力する（図１６、ステップＳ１１）。

【０２９０】（３）補正量決定部２３１は、試行点決定
部２１６からの運転条件の差分を、補正量に変換して、
決定する（図１６、ステップＳ１２）。決定した補正値
は、加算部２２３、加算部２２６、加算部２２９及び加
算部２３２へ出力する。

【０２９１】（４）ガスタービン制御部３の加算部２２
３、加算部２２６、加算部２２９及び加算部２３２で
は、補正量決定部２３１から出力される補正値と、制御
部２１１から出力されるメイン燃料流量調整部５、パイ
ロット燃料流量調整部６、バイパス空気流量調整部７、
入口案内翼調整部８を制御する制御信号とを加えて、新
たにメイン燃料流量調整部５、パイロット燃料流量調整
部６、バイパス空気流量調整部７、入口案内翼調整部８
を制御する制御信号として決定する（図１６、ステップ
Ｓ１３）。

【０２９２】（５）ガスタービン制御部３の決定したメ
イン燃料流量調整部５、パイロット燃料流量調整部６、
バイパス空気流量調整部７、入口案内翼調整部８を制御
する制御信号は、メイン燃料流量調整部５、パイロット
燃料流量調整部６、バイパス空気流量調整部７、入口案
内翼調整部８へ出力される（図１６、ステップＳ１
４）。

【０２９３】（６）メイン燃料流量調整部５、パイロッ
ト燃料流量調整部６、バイパス空気流量調整部７、入口
案内翼調整部８では、加算部２２６から出力された制御
信号に基づいて、然るべきメイン燃料供給弁１１５（−
１〜ｍ）又はメイン燃料流量制御弁１１３、然るべきパ
イロット燃料供給弁１１６（−１〜ｍ）又はパイロット
燃料流量制御弁１１４、然るべきバイパス弁１１８（−
１〜ｍ）、入口案内翼１０２を操作する。

【０２９４】その操作の結果、ガスタービン２の運転状
態が変化し、振動の強度が変化する。圧力変動測定部９
及び加速度測定部１０は、燃焼器１１１（−１〜ｍ）で
の燃焼ガスの圧力変動及び燃焼器１１１（−１〜ｍ）の
加速度を測定する。そして、それらの測定値が周波数解
析部２１２へ出力される。出力されたデータは、ガスタ
ービン制御部３の周波数解析部２１２により受信される
（図１６、ステップＳ１５）。

【０２９５】（７）ガスタービン制御部３の周波数解析
部２１２は、測定値について、ＬＦＦＴにより周波数分
析を行なう。そして、図１４に例示されるような周波数
と振動強度（レベル）との関係を示すデータを得る。し
かる後、そのデータを、予め設定された周波数帯に分割
する（図１６、ステップＳ１６）。そうして得られた結
果を、試行点決定部２１６へ出力する。

【０２９６】（８）上記〜までのプロセスを、試行
点の数だけ繰り返す（図１６、ステップＳ１７）。

【０２９７】（９）全ての試行点における運転及び周波
数解析が終了した後、試行点決定部２１６において、最
適運転点を決定する。図９を参照して、最適運転点の決
定方法について説明する。

【０２９８】図９において、横軸は、バイパス弁１１８
（−１〜ｍ）の開度であり、縦軸は、周波数解析により
得られる振動強度である。図中×印は、ガスタービン２
の試行点運転前の初期の運転条件での振動強度である。
また、△印は、試行点の運転条件での振動強度である。
そして、△印間を結ぶ曲線は、△印及び×印の点の測定
値に基づいて予測した曲面を示したものである。この
時、他の運転条件から決定されるバイパス弁１１８（−
１〜ｍ）の開度の変更範囲の制限と、図９で例示される
試行結果とから、○印のような最適点が決定される（図
１６、ステップＳ１８）。最終的に、決定された最適点
になるように、運転条件が補正される。

【０２９９】本実施形態により、ガスタービン制御装置
が自ら、振動が少ない運転条件を試行により見出すの
で、振動の抑制された安定した燃焼の運転が可能とな
る。そして、ガスタービンの長寿命化や、メンテナンス
コストの低減等を図ることが出来る。

【０３００】また、経年変化などにより、実際の燃料又
は空気の流量が、制御部２１１等の認識と相違する自体
が発生しても、試行運転により最適な運転点を見出し
て、運転条件を改定するので、経年変化の影響を受け難
い。最適な操作量を自動的に探索することにより、如何
なる経年変化が発生しても燃焼振動の予兆を早期に検知
し、燃焼安定性を維持することができる。

【０３０１】（実施形態６）次に、上記ガスタービン２
を有する本発明のガスタービン遠隔監視システムの実施
の形態６について、図面を参照して説明する。

【０３０２】図１０は、本発明であるガスタービン遠隔
監視システムの実施形態６を示すブロック図である。ガ
スタービン遠隔監視システムは、ガスタービンシステム
１と、遠隔監視部２０とを具備する。また、ガスタービ
ンシステム１は、ガスタービン２とガスタービン制御装
置としてのガスタービン制御部３とを具備する。

【０３０３】ガスタービン２は、プロセス量計測部４、
メイン燃料流量調整部５、パイロット燃料流量調整部
６、バイパス空気流量調整部７、入口案内翼調整部８、
圧力変動測定部９及び加速度測定部１０を有する。

【０３０４】一方、ガスタービン制御部３は、制御部２
１１、周波数解析部２１２及び通信部２１７を具備す
る。そして、遠隔監視部２２０は、データベース２３
５、全補正部２３４及び通信部２１８を具備する。

【０３０５】本実施形態では、ガスタービン２における
圧力及び加速度の振動に対して、遠隔地にある遠隔監視
部２２０が、その対応を行なう点が、実施形態１〜実施
形態４と異なる。すなわち、まず、ガスタービン２での
振動に関わるデータをガスタービン制御部３より通信回
線を経由して取得する。全補正部２３４は、受信した振
動データと、データベース２３５のデータとを参照し
て、メイン燃料流量、パイロット燃料流量、バイパス空
気流量及び入口案内翼１０２への制御の補正量を算出す
る。そして、通信回線を介してガスタービン制御部３へ
指令を送信することにより、振動を抑制する。

【０３０６】すなわち、遠隔監視部２２０は、ガスター
ビン制御部３からの通信によりガスタービン２で発生す
る燃焼振動を把握する。そして、その周波数特性に応じ
て適切にガスタービン２の運転を制御（本実施形態で
は、メイン燃料流量、パイロット燃料流量、バイパス空
気流量、入口案内翼の状態を適宜、振動状態に応じて変
更）する信号を発信し、遠隔地から燃焼振動を抑制する
ことが可能となる。

【０３０７】図１０の各部について説明する。ガスター
ビン２は、実施形態１で説明したものと同様であるの
で、その説明を省略する。

【０３０８】一方、ガスタービン制御部３は、ガスター
ビン２で計測されたプロセス量や圧力、加速度のデータ
に基づいてガスタービン２を制御し、ガスタービン２に
おいて燃焼振動が発生しないようにする。

【０３０９】制御部２１１は、ガスタービン２で計測さ
れたプロセス量（運転状況データ）を、通信部２１７を
経由して遠隔監視部２２０へ送信する。そして、通信部
２１７を介して遠隔監視部２２０からの制御信号を受信
する。内部に、実施形態４における加算部２２３、加算
部２２６、加算部２２９及び加算部２３２の機能を具備
し、遠隔監視部２２０からの制御信号と通常の制御信号
とを合成し、メイン燃料流量調整部５、パイロット燃料
流量調整部６、バイパス空気流量調整部７及び入口案内
翼調整部８を制御する信号とし、メイン燃料流量調整部
５、パイロット燃料流量調整部６、バイパス空気流量調
整部７及び入口案内翼調整部８へ出力し、それらの制御
を実行する。

【０３１０】周波数解析部２１２は、分析結果を、通信
部２１７を経由して遠隔監視部２２０に出力する以外は
実施形態１と同様であるので、その説明を省略する。

【０３１１】通信部２１７は、制御部２１１及び周波数
解析部２１２と、ガスタービン制御部３内部にて接続し
ている。また、通信回線（無線通信、有線通信を問わな
い）により、遠隔監視部２２０と接続している。

【０３１２】遠隔監視部２２０は、ガスタービン制御部
３からの通信によりガスタービン２で発生する燃焼振動
を把握する。そして、その振動の周波数特性に応じて適
切にガスタービン２の運転を制御する信号を発信し、燃
焼振動を抑制する。一台のガスタービン２専用であるだ
けでなく、複数のガスタービンに対して共用することが
可能であり、監視業務を効率化できる。

【０３１３】遠隔データベースとしてのデータベース２
３５は、実施形態４のデータベース２１５と同様である
ので、その説明を省略する。

【０３１４】補正部としての全補正部２３４は、ガスタ
ービン制御部３からの圧力又は加速度の周波数帯別分析
結果及びプロセス量と、データベース２３５の有する４
種類の燃料及び空気での振動強度データとに基づいて、
実施形態４と同様の手法で補正量を算出する。そして、
制御部２１１が通常行なうメイン燃料流量調整部５、パ
イロット燃料流量調整部６、バイパス空気流量調整部７
及び入口案内翼調整部８を制御する制御信号に加える補
正量をガスタービン制御部３へ向けて通信部２１８より
出力する。全補正部２３４は、内部に、実施形態４にお
ける補正量決定部２３１の機能を具備する。

【０３１５】次に、本発明のガスタービン制御装置及び
ガスタービンシステムの実施の形態６の動作について、
図面を参照して説明する。

【０３１６】ここで、ガスタービン運転時の制御に使用
する補正の基礎となる補正量データ（図２（ａ）、
（ｂ）又は図３のようなデータ）の決定方法について
は、実施形態４と同様であるので、その説明を省略す
る。

【０３１７】なお、図２（ａ）、（ｂ）又は図３に示す
ようなデータは、制御する部位（メイン燃料流量調整部
５、パイロット燃料流量調整部６、バイパス空気流量調
整部７、入口案内翼調整部８）及びそれらの各構成（各
弁）の各々について作成する。本実施形態では、上記全
ての制御する部位向けに作成する。

【０３１８】また、図２（ａ）、（ｂ）又は図３に示す
ようなデータは、圧力振動のみを用いてもよいし、加速
度振動のみを用いていも良いし、圧力振動及び加速度振
動の両方を用いてもよい。

【０３１９】次に、ガスタービン２の運転時に、補正量
を決定し、メイン燃料流量調整部５、パイロット燃料流
量調整部６、バイパス空気流量調整部７及び入口案内翼
調整部８を制御する方法について、図１０、図２
（ａ）、（ｂ）及び図１５を参照して説明する。

【０３２０】各運転前の段階で、図２（ａ）（又は図
２（ｂ）、図３）及び図１５に示すようなデータを準備
する。これらは、新規のガスタービン２用に作成され
る。準備方法は、既述の通りである。なお、このデータ
は、全補正部２３４内の異常周波数帯検知部２５０に保
存される。

【０３２１】次に、実際のガスタービン２の運転にお
いて、圧力変動測定部９及び加速度測定部１０は、燃焼
器１１１（−１〜ｍ）での燃焼ガスの圧力変動及び燃焼
器１１１（−１〜ｍ）の加速度を測定する。そして、予
め定められた時間毎に、それらの測定値が周波数解析部
２１２へ出力される。出力されたデータは、ガスタービ
ン制御部３の周波数解析部２１２により受信される。

【０３２２】ガスタービン制御部３の周波数解析部２
１２は、測定値について、ＬＦＦＴにより周波数分析を
行なう。そして、図１４に例示されるような周波数と振
動強度（レベル）との関係を示すデータを得る。しかる
後、そのデータを、予め設定された周波数帯に分割す
る。そうして得られた結果を、通信部２１７−通信回線
経由で、遠隔監視部２２０へ出力する。

【０３２３】遠隔監視部２２０の全補正部２３４で
は、周波数解析部２１２で得られた各周波数帯（１〜
ｎ）の振動強度を、図１５に例示されるデータ（データ
ベース２３５に記憶された周波数帯と、メイン燃料、パ
イロット燃料、バイパス空気及び入口案内翼１０２から
の空気の各流量帯と、振動強度との関係のデータのよう
な運転情報データ）と比較する。そして、各周波数帯の
振動強度と、運転情報データとが良い一致を示す運転状
態（４種類の燃料及び空気流量）を見出す。ここで、良
い一致とは、例えば、振動強度の相違が±１０％以内の
場合などである。

【０３２４】続いて、見出された運転状態（４種類の燃
料及び空気流量）と、実際に運転しているガスタービン
２の４種類の燃料及び空気流量とを比較して、その差分
を計算する。そして、その差分が許容範囲内（例えば±
２％以内）であるならば、特別な対応は行なわない。

【０３２５】その場合は、全補正部２３４では、異常周
波数帯検知部２５０に保持された図２（ａ）、（ｂ）又
は図３に示すデータ中の周波数帯１〜ｎの各々のしきい
値αと比較する。そして、振動の強度が、しきい値αを
超えていない場合には、補正値＝０と決定する。振動の
強度が、しきい値αを超えている場合には、異常周波数
帯であると検知する。異常周波数帯が検知されると、補
正量決定部２３１は、ガスタービン制御部３から受信し
たプロセス量（例えば、発電電力、大気温度、湿度、各
部での燃料流量及び圧力、各部での空気流量及び圧力、
燃焼器での燃焼ガス温度、燃焼ガス流量、燃焼ガス圧
力、圧縮機やタービンの回転数など）の値に基づいて、
関数ｆを計算して補正値を決定する。決定した補正値
は、通信部２１８−通信回線を経由してガスタービン制
御部３へ出力する。

【０３２６】また、４種類の燃料又は空気流量のいずれ
かの差分が許容範囲を超えている（例えば±２％を超え
る）場合であるならば、その流量の差分に基づいて、該
当する燃料又は空気流量を較正する。そして、その値を
全補正部２３４の図示しない記憶部内に記憶する。そし
て、それ以降の制御に関して、この較正値を用いること
とする。また、その較正値を制御部２１１へ出力し、そ
こで較正値を用いるようにすることも可能である。

【０３２７】その後の工程は、流量が許容範囲を超えて
いない場合と同様であるので、説明を省略する。

【０３２８】図２（ａ）（又は図２（ｂ）、図３）から
求められる補正値は、各周波数帯（周波数帯１〜ｎ）毎
に、プロセス量に基づいて決定されるため、燃料又は空
気流量の相違は、補正値のずれを生じさせる。そのた
め、的確な振動抑制の制御が出来なくなる恐れがある。
しかし、上記較正により、経年変化などの原因により、
流量の相違が生じても適性に補正値を決定することが可
能となる。

【０３２９】ガスタービン制御部３の制御部２１１で
は、全補正部２３４から出力される補正値と、メイン燃
料流量調整部５、パイロット燃料流量調整部６、バイパ
ス空気流量調整部７、入口案内翼調整部８を制御する通
常の制御信号とを加えて、新たにメイン燃料流量調整部
５、パイロット燃料流量調整部６、バイパス空気流量調
整部７、入口案内翼調整部８を制御する制御信号として
決定する。

【０３３０】ガスタービン制御部３の決定したメイン
燃料流量調整部５、パイロット燃料流量調整部６、バイ
パス空気流量調整部７、入口案内翼調整部８を制御する
制御信号は、メイン燃料流量調整部５、パイロット燃料
流量調整部６、バイパス空気流量調整部７、入口案内翼
調整部８へ出力される。

【０３３１】メイン燃料流量調整部５、パイロット燃
料流量調整部６、バイパス空気流量調整部７、入口案内
翼調整部８では、制御部２１１から出力された制御信号
に基づいて、然るべきメイン燃料供給弁１１５（−１〜
ｍ）又はメイン燃料流量制御弁１１３、然るべきパイロ
ット燃料供給弁１１６（−１〜ｍ）又はパイロット燃料
流量制御弁１１４、然るべきバイパス弁１１８（−１〜
ｍ）、入口案内翼１０２を操作する。

【０３３２】なお、上記〜のステップは、ガスター
ビン２の運転中、予め設定した時間毎に継続して行なわ
れる。

【０３３３】本実施形態のガスタービン遠隔監視システ
ムにより、ガスタービン２の運転状況を遠隔地で監視
し、燃焼振動の予兆等の発生に対しても遠隔地から対処
することが可能となる。そして、遠隔地において、一台
のガスタービンだけでなく複数のガスタービンを集中監
視して必要に応じて調整するため、多数のプラントの制
御系の状態管理が容易となり、監視業務の効率化を図れ
ると共に管理コストを削減することが可能となる。

【０３３４】以上に述べた説明から分かるように、本実
施形態では、以下の２１項の技術を開示する。

【０３３５】（項１）計測した圧力変動や加速度から局
所高速フーリエ変換（ＬＦＦＴ）に基づく周波数分析に
よりスペクトルを求め，各周波数毎のスペクトルの時間
変動に対して不完全微分処理を行った結果が複数に分割
した周波数帯の設定レベルを設定時間以上連続して超え
た場合に予兆検知と判定する。周波数帯毎にパイロット
燃料流量を増減する方向及び量を事前に決定しておく。
燃焼が不安定になり燃焼振動の予兆を検知すれば，その
周波数帯に応じてパイロット燃料流量を増減するガスタ
ービン制御装置。

【０３３６】（項２）計測した圧力変動や加速度から高
速フーリエ変換（ＦＦＴ）に基づく周波数分析により求
めたスペクトルが複数に分割した周波数帯の設定レベル
を設定時間以上連続して超えた場合と，（項１）の検知
結果との論理和を求める燃焼振動予兆検知と判定する。
周波数帯毎にパイロット燃料流量を増減する方向及び量
を事前に決定しておく。燃焼が不安定になり燃焼振動の
予兆を検知すれば，その周波数帯に応じてパイロット燃
料流量を増減するガスタービン制御装置。

【０３３７】（項３） （項１）の不完全微分処理結果のレベル比較に加え，差
分による時間変化率が複数に分割した周波数帯の設定レ
ベルを設定時間以上連続して超え，かつ不完全微分処理
結果が単独レベル比較よりも低い設定値の設定レベルを
設定時間以上連続して超えた場合に兆候検知と判定す
る。周波数帯毎にパイロット燃料流量を増減する方向及
び量を事前に決定しておく。燃焼が不安定になり燃焼振
動の予兆を検知すれば，その周波数帯に応じてパイロッ
ト燃料流量を増減するガスタービン制御装置。

【０３３８】（項４） （項２）の不完全微分処理結果のレベル比較に加え，差
分による時間変化率が複数に分割した周波数帯の設定レ
ベルを設定時間以上連続して超え，かつ不完全微分処理
結果が単独レベル比較よりも低い設定値の設定レベルを
設定時間以上連続して超えた場合に兆候検知と判定す
る。周波数帯毎にパイロット燃料流量を増減する方向及
び量を事前に決定しておく。燃焼が不安定になり燃焼振
動の予兆を検知すれば，その周波数帯に応じてパイロッ
ト燃料流量を増減するガスタービン制御装置。

【０３３９】（項５）計測した圧力変動や加速度から局
所高速フーリエ変換（ＬＦＦＴ）に基づく周波数分析に
よりスペクトルを求め，各周波数毎のスペクトルの時間
変動に対して不完全微分処理を行った結果が複数に分割
した周波数帯の設定レベルを設定時間以上連続して超え
た場合に予兆検知と判定する。周波数帯毎に燃焼器に送
る空気流量を増減する方向及び量を事前に決定してお
く。燃焼が不安定になり燃焼振動の予兆を検知すれば，
その周波数帯に応じて燃焼器バイパス弁を調整して燃焼
器に送られる空気流量を増減するガスタービン制御装
置。

【０３４０】（項６）計測した圧力変動や加速度から高
速フーリエ変換（ＦＦＴ）に基づく周波数分析により求
めたスペクトルが複数に分割した周波数帯の設定レベル
を設定時間以上連続して超えた場合と，（項５）の検知
結果との論理和を求める燃焼振動予兆検知と判定する。
周波数帯毎に燃焼器に送る空気流量を増減する方向及び
量を事前に決定しておく。燃焼が不安定になり燃焼振動
の予兆を検知すれば，その周波数帯に応じて燃焼器バイ
パス弁を調整して燃焼器に送られる空気流量を増減する
ガスタービン制御装置。

【０３４１】（項７） （項５）の不完全微分処理結果のレベル比較に加え，差
分による時間変化率が複数に分割した周波数帯の設定レ
ベルを設定時間以上連続して超え，かつ不完全微分処理
結果が単独レベル比較よりも低い設定値の設定レベルを
設定時間以上連続して超えた場合に兆候検知と判定す
る。周波数帯毎に燃焼器に送る空気流量を増減する方向
及び量を事前に決定しておく。燃焼が不安定になり燃焼
振動の予兆を検知すれば，その周波数帯に応じて燃焼器
バイパス弁を調整して燃焼器に送られる空気流量を増減
するガスタービン制御装置。

【０３４２】（項８） （項６）の不完全微分処理結果のレベル比較に加え，差
分による時間変化率が複数に分割した周波数帯の設定レ
ベルを設定時間以上連続して超え，かつ不完全微分処理
結果が単独レベル比較よりも低い設定値の設定レベルを
設定時間以上連続して超えた場合に兆候検知と判定す
る。周波数帯毎に燃焼器に送る空気流量を増減する方向
及び量を事前に決定しておく。燃焼が不安定になり燃焼
振動の予兆を検知すれば，その周波数帯に応じて燃焼器
バイパス弁を調整して燃焼器に送られる空気流量を増減
するガスタービン制御装置。

【０３４３】（項９）計測した圧力変動や加速度から局
所高速フーリエ変換（ＬＦＦＴ）に基づく周波数分析に
よりスペクトルを求め，各周波数毎のスペクトルの時間
変動に対して不完全微分処理を行った結果が複数に分割
した周波数帯の設定レベルを設定時間以上連続して超え
た場合に予兆検知と判定する。周波数帯毎に燃焼器に送
る空気流量を増減する方向及び量を事前に決定してお
く。燃焼が不安定になり燃焼振動の予兆を検知すれば，
その周波数帯に応じて入口案内翼を開閉して圧縮機への
吸気量を調整して燃焼器に送られる空気流量を増減する
ガスタービン制御装置。

【０３４４】（項１０）計測した圧力変動や加速度から
高速フーリエ変換（ＦＦＴ）に基づく周波数分析により
求めたスペクトルが複数に分割した周波数帯の設定レベ
ルを設定時間以上連続して超えた場合と，（項９）の検
知結果との論理和を求める燃焼振動予兆検知と判定す
る。周波数帯毎に燃焼器に送る空気流量を増減する方向
及び量を事前に決定しておく。燃焼が不安定になり燃焼
振動の予兆を検知すれば，その周波数帯に応じて入口案
内翼を開閉して圧縮機への吸気量を調整して燃焼器に送
られる空気流量を増減するガスタービン制御装置。

【０３４５】（項１１） （項９）の不完全微分処理結果のレベル比較に加え，差
分による時間変化率が複数に分割した周波数帯の設定レ
ベルを設定時間以上連続して超え，かつ不完全微分処理
結果が単独レベル比較よりも低い設定値の設定レベルを
設定時間以上連続して超えた場合に兆候検知と判定す
る。周波数帯毎に燃焼器に送る空気流量を増減する方向
及び量を事前に決定しておく。燃焼が不安定になり燃焼
振動の予兆を検知すれば，その周波数帯に応じて入口案
内翼を開閉して圧縮機への吸気量を調整して燃焼器に送
られる空気流量を増減するガスタービン制御装置。

【０３４６】（項１２） （項１０）の不完全微分処理結果のレベル比較に加え，
差分による時間変化率が複数に分割した周波数帯の設定
レベルを設定時間以上連続して超え，かつ不完全微分処
理結果が単独レベル比較よりも低い設定値の設定レベル
を設定時間以上連続して超えた場合に兆候検知と判定す
る。周波数帯毎に燃焼器に送る空気流量を増減する方向
及び量を事前に決定しておく。燃焼が不安定になり燃焼
振動の予兆を検知すれば，その周波数帯に応じて入口案
内翼を開閉して圧縮機への吸気量を調整して燃焼器に送
られる空気流量を増減するガスタービン制御装置。

【０３４７】（項１３）Ｎｅｗ＆Ｃｌｅａｎ時の周波数
解析結果を少なくとも２つの周波数帯に分割し，空気流
量，メイン燃料流量，パイロット燃料流量それぞれの増
減時の振動特性をデータベース化して内部に保存してお
く。計測した圧力変動や加速度から局所高速フーリエ変
換（ＬＦＦＴ）に基づく周波数分析によりスペクトルを
求め，各周波数毎のスペクトルの時間変動に対して不完
全微分処理を行った結果が複数に分割した周波数帯の設
定レベルを設定時間以上連続して超えた場合に予兆検知
と判定する。通常運転中に燃焼振動の予兆を検知すれ
ば，周波数帯毎にデータベースと比較して最も類似した
振動レベルとなる空気流量，メインとパイロットの燃料
流量を求め，これらと入口案内翼開度，燃料流量制御弁
開度等のプラント状態情報から求められる空気流量，燃
料流量との差を評価して不安定燃焼の原因を求め安定化
するための補正量を決定するガスタービン制御装置。

【０３４８】（項１４）Ｎｅｗ＆Ｃｌｅａｎ時の周波数
解析結果を少なくとも２つの周波数帯に分割し，空気流
量，メイン燃料流量，パイロット燃料流量それぞれの増
減時の振動特性をデータベース化して内部に保存してお
く。計測した圧力変動や加速度から高速フーリエ変換
（ＦＦＴ）に基づく周波数分析により求めたスペクトル
が複数に分割した周波数帯の設定レベルを設定時間以上
連続して超えた場合と，（項１３）の検知結果との論理
和を求める燃焼振動予兆検知と判定する。通常運転中に
燃焼振動の予兆を検知すれば，周波数帯毎にデータベー
スと比較して最も類似した振動レベルとなる空気流量，
メインとパイロットの燃料流量を求め，これらと入口案
内翼開度，燃料流量制御弁開度等のプラント状態情報か
ら求められる空気流量，燃料流量との差を評価して不安
定燃焼の原因を求め安定化するための補正量を決定する
ガスタービン制御装置。

【０３４９】（項１５）Ｎｅｗ＆Ｃｌｅａｎ時の周波数
解析結果を少なくとも２つの周波数帯に分割し，空気流
量，メイン燃料流量，パイロット燃料流量それぞれの増
減時の振動特性をデータベース化して内部に保存してお
く。（項１３）の不完全微分処理結果のレベル比較に加
え，差分による時間変化率が複数に分割した周波数帯の
設定レベルを設定時間以上連続して超え，かつ不完全微
分処理結果が単独レベル比較よりも低い設定値の設定レ
ベルを設定時間以上連続して超えた場合に兆候検知と判
定する。通常運転中に燃焼振動の予兆を検知すれば，周
波数帯毎にデータベースと比較して最も類似した振動レ
ベルとなる空気流量，メインとパイロットの燃料流量を
求め，これらと入口案内翼開度，燃料流量制御弁開度等
のプラント状態情報から求められる空気流量，燃料流量
との差を評価して不安定燃焼の原因を求め安定化するた
めの補正量を決定するガスタービン制御装置。

【０３５０】（項１６）Ｎｅｗ＆Ｃｌｅａｎ時の周波数
解析結果を少なくとも２つの周波数帯に分割し，空気流
量，メイン燃料流量，パイロット燃料流量それぞれの増
減時の振動特性をデータベース化して内部に保存してお
く。（項１４）の不完全微分処理結果のレベル比較に加
え，差分による時間変化率が複数に分割した周波数帯の
設定レベルを設定時間以上連続して超え，かつ不完全微
分処理結果が単独レベル比較よりも低い設定値の設定レ
ベルを設定時間以上連続して超えた場合に兆候検知と判
定する。通常運転中に燃焼振動の予兆を検知すれば，周
波数帯毎にデータベースと比較して最も類似した振動レ
ベルとなる空気流量，メインとパイロットの燃料流量を
求め，これらと入口案内翼開度，燃料流量制御弁開度等
のプラント状態情報から求められる空気流量，燃料流量
との差を評価して不安定燃焼の原因を求め安定化するた
めの補正量を決定するガスタービン制御装置。

【０３５１】（項１７）計測した圧力変動や加速度から
局所高速フーリエ変換（ＬＦＦＴ）に基づく周波数分析
によりスペクトルを求め，各周波数毎のスペクトルの時
間変動に対して不完全微分処理を行った結果が複数に分
割した周波数帯の複数に分割した周波数帯の設定レベル
を設定時間以上連続して超えた場合に予兆検知と判定す
る。周波数帯毎に燃焼器バイパス弁開度やパイロット燃
料流量調整弁開度を増減させて，この時の圧力変動や加
速度の周波数解析を行い，基準制御系設定からの最適な
補正量を求めておく。燃焼が不安定になり燃焼振動の予
兆を検知すれば，その周波数帯に応じて基準制御系設定
からの最適な補正量を増減するガスタービン制御装置。

【０３５２】（項１８）計測した圧力変動や加速度から
高速フーリエ変換（ＦＦＴ）に基づく周波数分析により
求めたスペクトルが複数に分割した周波数帯の設定レベ
ルを設定時間以上連続して超えた場合と，（項１７）の
検知結果との論理和を求める燃焼振動予兆検知と判定す
る。周波数帯毎に燃焼器バイパス弁開度やパイロット燃
料流量調整弁開度を増減させて，この時の圧力変動や加
速度の周波数解析を行い，基準制御系設定からの最適な
補正量を求めておく。燃焼が不安定になり燃焼振動の予
兆を検知すれば，その周波数帯に応じて基準制御系設定
からの最適な補正量を増減するガスタービン制御装置。

【０３５３】（項１９） （項１７）の不完全微分処理結果のレベル比較に加え，
差分による時間変化率が複数に分割した周波数帯の設定
レベルを設定時間以上連続して超え，かつ不完全微分処
理結果が単独レベル比較よりも低い設定値の設定レベル
を設定時間以上連続して超えた場合に兆候検知と判定す
る。周波数帯毎に燃焼器バイパス弁開度やパイロット燃
料流量調整弁開度を増減させて，この時の圧力変動や加
速度の周波数解析を行い，基準制御系設定からの最適な
補正量を求めておく。燃焼が不安定になり燃焼振動の予
兆を検知すれば，その周波数帯に応じて基準制御系設定
からの最適な補正量を増減するガスタービン制御装置。

【０３５４】（項２０） （項１８）の不完全微分処理結果のレベル比較に加え，
差分による時間変化率が複数に分割した周波数帯の設定
レベルを設定時間以上連続して超え，かつ不完全微分処
理結果が単独レベル比較よりも低い設定値の設定レベル
を設定時間以上連続して超えた場合に兆候検知と判定す
る。周波数帯毎に燃焼器バイパス弁開度やパイロット燃
料流量調整弁開度を増減させて，この時の圧力変動や加
速度の周波数解析を行い，基準制御系設定からの最適な
補正量を求めておく。燃焼が不安定になり燃焼振動の予
兆を検知すれば，その周波数帯に応じて基準制御系設定
からの最適な補正量を増減するガスタービン制御装置。

【０３５５】（項２１）燃焼器に付けられた圧力変動検
出器やケーシングに付けられた加速度検出器など，燃焼
器内部の燃焼安定性評価に使用可能な検出器からの計測
信号に基づいて，ウィンドウサイズが小さく感度が高い
局所高速フーリエ変換（ＬＦＦＴ）に基づく周波数分析
によりスペクトルを求め，各周波数毎のスペクトルの時
間変動に対して不完全微分処理を行った結果が設定レベ
ルを設定時間以上連続して超えたことで燃焼振動の予兆
を検知し，操作量の周波数毎に予め設定した操作方向と
量を決定することにより，燃焼振動を事前に検知して回
避することにより常時安定燃焼を維持する。

【０３５６】項１〜４によれば、パイロット燃料流量を
調整することにより，燃焼振動の予兆を早期に検知しメ
イン燃焼火炎の燃焼安定性を維持することができる。項
５〜８によれば、燃焼器バイパス空気量を調整すること
により，燃焼振動の予兆を早期に検知し，計画ＮＯｘ量
以下で燃焼安定性を維持することができる。項９〜１２
によれば、吸気流量を調整することにより，燃焼振動の
予兆を早期に検知し，計画通りの燃焼状態を保ち燃焼安
定性を維持することができる。項１３〜１６によれば、
データベースを利用することにより，圧縮機，タービン
側で種々の経年変化が発生しても燃焼振動の予兆を早期
に検知し，燃焼安定性を維持することができる。項１７
〜２１によれば、最適な操作量を自動的に探索すること
により，如何なる経年変化が発生しても燃焼振動の予兆
を早期に検知し，燃焼安定性を維持することができる。

【０３５７】

【発明の効果】本発明により、ガスタービンで発生する
燃焼振動を事前に抑制し、燃焼安定性を向上して、ガス
タービン運転の信頼性及びコスト削減を行なうことが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明であるガスタービン制御装置図及びガス
タービンシステムの第１の実施の形態を示す構成図であ
る。

【図２】（ａ）は、本発明であるガスタービン制御装置
図及びガスタービンシステムの実施の形態における補正
量決定に関わる表であり、（ｂ）は、その他の表であ
る。

【図３】本発明であるガスタービン制御装置図及びガス
タービンシステムの実施の形態における補正量決定に関
わる更に他の表である。

【図４】本発明であるガスタービン制御装置図及びガス
タービンシステムの第２の実施の形態を示す構成図であ
る。

【図５】本発明であるガスタービン制御装置図及びガス
タービンシステムの第３の実施の形態を示す構成図であ
る。

【図６】本発明であるガスタービン制御装置図及びガス
タービンシステムの第４の実施の形態を示す構成図であ
る。

【図７】本発明であるガスタービン制御装置図及びガス
タービンシステムの第５の実施の形態を示す構成図であ
る。

【図８】本発明であるガスタービン制御装置図及びガス
タービンシステムの実施の形態における試行点の例を示
すグラフである。

【図９】本発明であるガスタービン制御装置図及びガス
タービンシステムの実施の形態における最適運転点の決
定に関わるグラフである。

【図１０】本発明であるガスタービン遠隔監視システム
の実施の形態を示す構成図である。

【図１１】本発明であるガスタービン制御装置図及びガ
スタービンシステムの実施の形態に関わるガスタービン
を示す構成図である。

【図１２】本発明であるガスタービン制御装置図及びガ
スタービンシステムの実施の形態のフローを示す図であ
る。

【図１３】本発明であるガスタービン制御装置図及びガ
スタービンシステムの実施の形態に関わる補正値を計算
する関数の変化の例を示すグラフである。

【図１４】本発明であるガスタービン制御装置図及びガ
スタービンシステムの実施の形態における周波数解析の
結果の例を示すグラフである。

【図１５】本発明であるガスタービン制御装置図及びガ
スタービンシステムの実施の形態における新規のガスタ
ービンにおける周波数と制御量と振動強度との関係を例
示する表である。

【図１６】本発明であるガスタービン制御装置図及びガ
スタービンシステムの実施の形態の他のフローを示す図
である。

【図１７】本発明であるガスタービン制御装置図及びガ
スタービンシステムの実施の形態における周波数解析部
及び異常周波数帯検知部の一例を示す構成図である。

【図１８】本発明であるガスタービン制御装置図及びガ
スタービンシステムの実施の形態における周波数解析部
及び異常周波数帯検知部の他の例を示す構成図である。

【図１９】本発明であるガスタービン制御装置図及びガ
スタービンシステムの実施の形態における周波数解析部
及び異常周波数帯検知部の更に他の例を示す構成図であ
る。

【図２０】本発明であるガスタービン制御装置図及びガ
スタービンシステムの実施の形態における周波数解析部
及び異常周波数帯検知部の更に他の例を示す構成図であ
る。

【図２１】本発明であるガスタービン制御装置図及びガ
スタービンシステムの実施の形態における周波数解析部
及び異常周波数帯検知部の更に他の例を示す構成図であ
る。

【図２２】本発明であるガスタービン制御装置図及びガ
スタービンシステムの実施の形態における周波数解析部
及び異常周波数帯検知部の更に他の例を示す構成図であ
る。

【図２３】本発明であるガスタービン制御装置図及びガ
スタービンシステムの実施の形態における周波数解析部
及び異常周波数帯検知部の更に他の例を示す構成図であ
る。

【図２４】本発明であるガスタービン制御装置図及びガ
スタービンシステムの実施の形態における周波数解析部
及び異常周波数帯検知部の更に他の例を示す構成図であ
る。

【図２５】本発明であるガスタービン制御装置図及びガ
スタービンシステムの実施の形態における予兆解析部に
て用いられるＬＦＦＴ手法の特徴を示す図である。

【図２６】本発明であるガスタービン制御装置図及びガ
スタービンシステムの実施の形態における予兆解析部に
て用いられるＬＦＦＴ手法の特徴を示す他の図である。

【図２７】本発明であるガスタービン制御装置図及びガ
スタービンシステムの実施の形態における予兆解析部に
て用いられるＬＦＦＴ手法との対比でＦＦＴ手法にて周
波数解析を行った結果の一例を示す図である。

【図２８】本発明であるガスタービン制御装置図及びガ
スタービンシステムの実施の形態における予兆解析部に
て用いられるＬＦＦＴ手法にて周波数解析を行った結果
の一例を示す図である。

【図２９】本発明であるガスタービン制御装置図及びガ
スタービンシステムの実施の形態における予兆解析部に
て行う予兆検知を説明するための図である。

【図３０】本発明であるガスタービン制御装置図及びガ
スタービンシステムの実施の形態における予兆解析部に
て用いられるＬＦＦＴ手法との対比でＦＦＴ手法にて周
波数解析を行った結果の一例を示す図である。

【図３１】本発明であるガスタービン制御装置図及びガ
スタービンシステムの実施の形態における予兆解析部に
て用いられるＬＦＦＴ手法にて周波数解析を行った結果
の一例を示す図である。

【図３２】本発明であるガスタービン制御装置図及びガ
スタービンシステムの実施の形態における予兆解析部に
て用いられるＬＦＦＴ手法にて周波数解析を行った結果
に対して処理を行った後の一例を示す図である。

【図３３】本発明であるガスタービン制御装置図及びガ
スタービンシステムの実施の形態における予兆解析部の
更に他の例を示す図である。

【図３４】本発明であるガスタービン制御装置図及びガ
スタービンシステムの実施の形態における予兆解析部の
更に他の例を説明するためのタイミングチャートであ
る。

【図３５】本発明であるガスタービン制御装置図及びガ
スタービンシステムの実施の形態における予兆解析部の
更に他の例を説明するための他のタイミングチャートで
ある。

【図３６】本発明であるガスタービン制御装置図及びガ
スタービンシステムの実施の形態における予兆解析部の
更に他の例を説明するための更に他のタイミングチャー
トである。

【符号の説明】

１ ガスタービンシステム ２ ガスタービン ３ ガスタービン制御装置 ４ プロセス量計測部 ５ メイン燃料流量調整部 ６ パイロット燃料流量調整部 ７ バイパス空気流量調整部 ８ 入口案内翼調整部 ９ 圧力変動測定部 １０ 加速度測定部 ２１ ＬＦＦＴ演算器 ２２ 一次遅れ器 ２３ 加算器 ２４ 移動平均処理部 ２４ａ 移動平均処理部 ２４ｂ 移動平均処理部 ２５ 設定値比較部 ２６ オンディレイ処理部 ２６ａ オンディレイ処理部 ２６ｂ オンディレイ処理部 ２７ 設定値比較部 ２８ 差分処理部 ２９ 設定値比較部 ４１ レベル比較処理（高設定）部 ４２ レベル比較処理（低設定）部 ４３ 変化率比較処理部 ７１ 誤差比較処理部 ７２ 誤差比較処理部 ７３ 誤差比較処理部 ７４ 誤差比較処理部 １００ ガスタービン本体部 １０１ 圧縮機 １０２ 入口案内翼 １０３ 回転軸 １０４ タービン １１０ 燃焼部 １１１（−１〜ｍ） 燃焼器 １１２ 圧縮空気導入部 １１３ メイン燃料流量制御弁 １１４ パイロット燃料流量制御弁 １１５（−１〜ｍ） メイン燃料供給弁 １１６（−１〜ｍ） パイロット燃料供給弁 １１７（−１〜ｍ） バイパス空気導入管 １１８（−１〜ｍ） バイパス弁 １１９（−１〜ｍ） バイパス空気混合管 １２０（−１〜ｍ） 燃焼ガス導入管 １２１ 発電機 ２１１ 制御部 ２１２ 周波数解析部 ２１２ａ 周波数解析部 ２１２ｂ 周波数解析部 ２１２ｃ 周波数解析部 ２１２ｄ 周波数解析部 ２１２ｅ 周波数解析部 ２１２ｆ 周波数解析部 ２１２ｇ 周波数解析部 ２１２ｈ 周波数解析部 ２１５ データベース ２１６ 試行点決定部 ２１７ 通信部 ２１８ 通信部 ２２１ パイロット燃料補正部 ２２２ 補正量決定部 ２２３ 加算部 ２２４ バイパス空気補正部 ２２５ 補正量決定部 ２２６ 加算部 ２２７ 入口案内翼補正部 ２２８ 補正量決定部 ２２９ 加算部 ２３０ 全補正部 ２３１ 補正量決定部 ２３２ 加算部 ２３３ 全補正部 ２３４ 全補正部 ２３５ データベース ２５０ 異常周波数帯検知部 ２５０ａ 異常周波数帯検知部 ２５０ｂ 異常周波数帯検知部 ２５０ｃ 異常周波数帯検知部 ２５０ｄ 異常周波数帯検知部 ２５０ｅ 異常周波数帯検知部 ２５０ｆ 異常周波数帯検知部 ２５０ｇ 異常周波数帯検知部 ２５０ｈ 異常周波数帯検知部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 克則 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂製作所内 (72)発明者 外山 浩三 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂製作所内

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガスタービンの燃焼器内での圧力または
   加速度の振動を局所高速フーリエ変換により周波数分析
   し、前記局所高速フーリエ変換による周波数分析の結果
   を複数の周波数帯に分割した周波数帯別分析結果を出力
   する周波数解析部と、 前記周波数帯別分析結果に基づいて、前記燃焼器に供給
   する燃料の流量である第１燃料流量又は空気の流量であ
   る第１空気流量の少なくとも一方を制御する制御部と、 を具備するガスタービン制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のガスタービン制御装置に
   おいて、 前記周波数解析部は、前記局所高速フーリエ変換による
   周波数分析の結果から定常ノイズを除去した結果を前記
   周波数帯別分析結果として出力するガスタービン制御装
   置。
3. 【請求項３】 請求項２記載のガスタービン制御装置に
   おいて、 前記周波数解析部は、前記局所高速フーリエ変換による
   周波数分析の結果に対して、不完全微分処理を行うこと
   によって、前記定常ノイズを除去するガスタービン制御
   装置。
4. 【請求項４】 請求項１から３のいずれか１項に記載の
   ガスタービン制御装置において、 補正部を更に具備し、 前記制御部は、更に、ガスタービンのプロセス量と前記
   ガスタービンを制御する制御信号とを前記補正部へ出力
   し、 前記補正部は、前記周波数帯別分析結果において、前記
   振動の強度が予め設定したしきい値以上の周波数帯であ
   る異常周波数帯について、前記異常周波数帯の周波数と
   前記プロセス量とに基づいて算出される補正量を決定
   し、その補正量と前記制御信号とに基づいて、前記第１
   燃料流量又は前記第１空気流量の少なくとも一方を制御
   する、 ガスタービン制御装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載のガスタービン制御装置に
   おいて、 複数の前記周波数帯別分析結果にそれぞれ設けられた複
   数の前記しきい値は、互いに異なる値に設定されている
   ガスタービン制御装置。
6. 【請求項６】 請求項４または５に記載のガスタービン
   制御装置において、 前記周波数解析部は、更に、前記圧力または加速度の振
   動を高速フーリエ変換により周波数分析し、前記補正部
   は、前記高速フーリエ変換による周波数分析の結果と、
   前記局所高速フーリエ変換による周波数分析の結果に基
   づいて、前記第１燃料流量又は前記第１空気流量の少な
   くとも一方を制御するガスタービン制御装置。
7. 【請求項７】 請求項４から６のいずれか１項に記載の
   ガスタービン制御装置において、 前記補正部は、更に、前記局所高速フーリエ変換による
   周波数分析の結果の変化率を求め、前記変化率も考慮し
   て、前記第１燃料流量又は前記第１空気流量の少なくと
   も一方を制御するガスタービン制御装置。
8. 【請求項８】 請求項４から７のいずれか１項に記載の
   ガスタービン制御装置において、 新規ガスタービンにおける燃料の流量である第２燃料流
   量又は空気の流量である第２空気流量と、燃焼ガスの振
   動の周波数帯別の周波数分析結果である新規周波数帯別
   分析結果との関係を記録しているデータベースを更に具
   備し、 前記補正部は、前記周波数帯別分析結果と同等の値を示
   す前記新規周波数帯別分析結果に対応する前記第２燃料
   流量又は前記第２空気流量と、前記周波数帯別分析結果
   に対応する前記第１燃料流量又は前記第１空気流量とに
   基づいて、前記第１燃料流量又は前記第１空気流量の数
   値を較正する、ガスタービン制御装置。
9. 【請求項９】 請求項４から７のいずれか１項に記載の
   ガスタービン制御装置において、 前記第１燃料流量又は前記第１空気流量を試験的に変化
   させるための流量変化量を出力する試行点決定部を更に
   具備し、 前記補正部は、前記流量変化量に基づいて、前記ガスタ
   ービンを前記試験の運転条件で制御し、 前記周波数解析部は、前記試験の結果である試行周波数
   帯別分析結果を出力し、 前記試行点決定部は、前記試行周波数帯別分析結果と前
   記プロセス量とに基づいて、前記振動の強度が前記試験
   の前よりも減少する前記ガスタービンの運転条件を決定
   する、 ガスタービン制御装置。
10. 【請求項１０】 請求項１から９のいずれか１項に記載
    のガスタービン制御装置において、 前記第１燃料流量は、前記燃焼器のメイン燃料又はパイ
    ロット燃料の少なくとも一方の流量である、 ガスタービン制御装置。
11. 【請求項１１】 請求項１から１０のいずれか１項に記
    載のガスタービン制御装置において、 前記第１空気流量は、前記ガスタービンのバイパス空気
    又は入口案内翼により調整される空気の少なくとも一方
    の流量である、 ガスタービン制御装置。
12. 【請求項１２】 請求項１から１１のいずれか１項に記
    載のガスタービン制御装置と、 前記燃焼器を有する前記ガスタービンと、 を具備するガスタービンシステム。
13. 【請求項１３】 ガスタービンと、 前記ガスタービンの制御を行なうガスタービン制御装置
    と、 前記ガスタービン制御装置と通信回線で接続され、前記
    ガスタービンを遠隔監視する遠隔監視部と、 を具備し、 前記ガスタービン制御装置は、 前記ガスタービンの燃焼器内での圧力の振動または加速
    度の振動を局所高速フーリエ変換により周波数分析し、
    前記局所高速フーリエ変換による前記周波数分析の結果
    を複数の周波数帯に分割した周波数帯別分析結果を出力
    する周波数解析部と、 前記ガスタービンの運転に関わる情報である運転状況デ
    ータを有する制御部とを含み、 前記遠隔監視部は、 燃料流量及び空気流量と燃焼ガスの振動との関係である
    運転情報データを有する遠隔データベースと、 前記ガスタービンの運転指示を出力する補正部とを含
    み、 前記ガスタービン制御部は、前記運転状況データと前記
    周波数帯別分析結果とを前記遠隔監視部へ前記通信回線
    を介して出力し、 前記遠隔監視部は、前記運転状況データと前記周波数帯
    別分析結果と前記運転情報データとから、前記ガスター
    ビンの燃料流量又は空気流量の補正量を決定し、通信回
    線を介して出力し、 前記ガスタービン制御部は、前記補正量に基づいて、前
    記燃料流量又は前記空気流量を制御する、 ガスタービン遠隔監視システム。
14. 【請求項１４】 ガスタービンの燃焼器の圧力の振動又
    は加速度の振動の少なくとも一方の測定結果を受信する
    ステップと、 前記測定の結果に基づいて、前記振動を複数の周波数帯
    に分割して局所高速フーリエ変換により周波数分析を行
    なうステップと、 前記周波数分析の結果に基づいて、前記燃焼器に供給す
    る燃料及び空気の流量の少なくとも一方を決定するステ
    ップと、 前記決定した流量に基づいて、前記燃料及び前記空気の
    流量の少なくとも一方を制御するステップと、 を具備するガスタービン制御方法。
15. 【請求項１５】 請求項１４に記載のガスタービン制御
    方法を実行するためのプログラム。