JP2003314305A - 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制御方法 - 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】 ガスタービンの燃焼器内での圧力または
加速度の振動を周波数分析し、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２１２と、前記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に基づいて、
ガスタービンの燃焼振動の予兆を検知し、前記検知結果
を示す検知信号を出力する予兆解析部２７０と、前記周
波数帯別分析結果と、前記ガスタービンのプロセス量に
基づいて、前記ガスタービンの燃焼振動の特性を把握す
る燃焼特性把握部２２３と、前記予兆解析部により前記
燃焼振動の予兆が検知されたとき、前記燃焼特性把握部
で把握された燃焼振動の特性に基づいて、前記燃焼器に
供給する燃料の流量又は空気の流量の少なくとも一方を
制御する制御部２１１とを備えている。

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
御装置及びそれを有するシステムに関し、特に、燃焼振
動を事前に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。しかし、燃焼振動の周波数は、数千Ｈｚ
に及ぶものもあり、低周波を抑えれば高周波が発生する
というような現象も見られ、単純に燃空比の変更量を決
定することは困難で、燃焼を安定化することが容易でな
い場合がある。

【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、燃焼振動の事前の抑制を適切に実行可能
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。

【０００９】本発明の更に他の目的は、データベースの
容量又は演算量を抑えつつ、燃焼安定性を維持すること
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。

【００１０】本発明の更に他の目的は、ガスタービンの
運転実績が少ない場合にも、燃焼安定性を維持すること
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】

【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。

【００１２】本発明のガスタービン制御装置は、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周波数
分析し、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（２１
２）と、前記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に基づいて、ガスタービンの燃
焼振動の予兆を検知し、前記検知結果を示す検知信号を
出力する予兆解析部（２７０）と、前記周波数帯別分析
結果と、前記ガスタービンのプロセス量に基づいて、前
記ガスタービンの燃焼振動の特性を把握する燃焼特性把
握部（２２３）と、前記予兆解析部（２７０）により前
記燃焼振動の予兆が検知されたとき、前記燃焼特性把握
部（２２３）で把握された燃焼振動の特性に基づいて、
前記燃焼器に供給する燃料の流量又は空気の流量の少な
くとも一方を制御する制御部（２１１）とを備えてい
る。

【００１３】本発明のガスタービン制御装置において、
前記予兆解析部（２７０）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
果に基づいて、前記燃焼振動の予兆を検知する。

【００１４】本発明のガスタービン制御装置において、
前記予兆解析部（２７０）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。

【００１５】本発明のガスタービン制御装置において、
前記予兆解析部（２７０）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、前記燃焼振動の予兆を検知する。

【００１６】本発明のガスタービン制御装置において、
前記予兆解析部（２７０）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、前記燃焼振動の予兆を検知する。

【００１７】本発明のガスタービン制御装置において、
更に、補正方向決定部（２２４）を備え、前記補正方向
決定部（２２４）は、前記検知信号に応答して、前記燃
焼特性把握部（２２３）で把握された燃焼振動の特性に
基づいて、前記制御部（２１１）による前記制御の補正
方向を求め、前記補正方向を示すデータを前記制御部
（２１１）に出力し、前記制御部（２１１）は、前記補
正方向を示すデータに基づいて、前記制御を補正する。

【００１８】本発明のガスタービン制御装置において、
前記補正方向決定部（２２４）は、最急降下法を含む最
適化手法を用いて、前記補正方向を求める。

【００１９】本発明のガスタービン制御装置において、
前記補正方向決定部（２２４）は、前記検知信号が前記
燃焼振動の予兆を検知していない旨を示しているときに
は、補正がゼロである旨の前記補正方向を示すデータを
出力し、前記検知信号が前記燃焼振動の予兆を検知した
旨を示しているときに、前記補正方向を求める。

【００２０】本発明のガスタービン制御装置において、
更に、補正量決定部（２２５）を備え、前記燃焼特性把
握部（２２３ａ）は、前記燃焼振動の特性として、最も
燃焼振動の発生し難い最適点又は最適領域（Ｑｏ）を求
め、前記最適点又は最適領域を示すデータを前記補正量
決定部（２２５）に出力し、前記補正量決定部（２２
５）は、前記検知信号に応答して、前記最適点又は最適
領域（Ｑｏ）を示すデータに基づいて、前記制御部（２
１１）による前記制御の補正量を求め、前記補正量を示
すデータを前記制御部（２１１）に出力し、前記制御部
（２１１）は、前記補正量を示すデータに基づいて、前
記制御を補正する。

【００２１】本発明のガスタービン制御装置において、
更に、最大値選択部（２２６）を備え、前記周波数帯別
分析結果と前記ガスタービンのプロセス量のデータは、
設定された時間おきに得られ、前記最大値選択部（２２
６）は、第１の前記時間と第２の前記時間の前記プロセ
ス量が類似しているとき、前記第１および第２の時間に
それぞれ得られた前記周波数帯別分析結果同士を比較
し、前記比較の結果、最大の前記周波数帯別分析結果を
抽出し、前記最大の周波数帯別分析結果を前記燃焼特性
把握部（２２３）に出力し、前記燃焼特性把握部（２２
３）は、前記抽出された周波数帯別分析結果と、前記ガ
スタービンのプロセス量に基づいて、前記ガスタービン
の燃焼振動の特性を把握する。

【００２２】本発明のガスタービン制御装置において、
更に、最新値選択部（２２７）を備え、前記周波数帯別
分析結果と前記ガスタービンのプロセス量のデータは、
設定された時間おきに得られ、前記最新値選択部（２２
７）は、第１の前記時間と第２の前記時間の前記プロセ
ス量が類似しているとき、前記第１および第２の時間の
うちの最新の時間に得られた前記周波数帯別分析結果を
抽出し、前記最新の時間に得られた周波数帯別分析結果
を前記燃焼特性把握部（２２３）に出力し、前記燃焼特
性把握部（２２３）は、前記抽出された周波数帯別分析
結果と、前記ガスタービンのプロセス量に基づいて、前
記ガスタービンの燃焼振動の特性を把握する。

【００２３】本発明のガスタービン制御装置において、
更に、前記周波数帯別分析結果と前記ガスタービンのプ
ロセス量を格納する第１データベース（２２２）と、新
規ガスタービンの燃焼器内での圧力または加速度の振動
が周波数分析され、当該周波数分析の結果が複数の周波
数帯に分割されてなる周波数帯別分析結果と、前記新規
ガスタービンのプロセス量を格納する第２データベース
（２２２ａ）とを備え、前記燃焼特性把握部（２２３
ｂ）は、前記第１データベース（２２２）に格納された
前記周波数帯別分析結果と前記ガスタービンのプロセス
量および前記第２データベース（２２２ａ）に格納され
た前記周波数帯別分析結果と前記ガスタービンのプロセ
ス量の少なくともいずれか一方に基づいて、前記ガスタ
ービンの燃焼振動の特性を把握する。

【００２４】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。

【００２５】本発明のガスタービン制御方法は、ガスタ
ービンの燃焼器内での圧力または加速度の振動の測定結
果を周波数分析し、前記周波数分析の結果を出力するス
テップと、前記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に基づいて、ガスタービンの
燃焼振動の予兆を検知するステップと、前記周波数分析
の結果と、前記ガスタービンのプロセス量に基づいて、
前記ガスタービンの燃焼振動の特性を把握するステップ
と、前記燃焼振動の予兆が検知されたとき、前記燃焼振
動の特性に基づいて、前記燃焼器に供給する燃料の流量
又は空気の流量の少なくとも一方を制御するステップ
と、を備えている。

【００２６】本発明のプログラムは、上記ガスタービン
制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム
である。

【００２７】

【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。

【００２８】まず、図２１から図２９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予兆
解析部について説明する。

【００２９】本実施形態のガスタービン制御装置の一部
に用いられる予兆解析部は、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
回避可能な予兆解析部である。

【００３０】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２１に示す。

【００３１】図２１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。

【００３２】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２２から図２
４を参照して、この感度の違いについて説明する。

【００３３】図２２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２２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２２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
２３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２３
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２４のようにな
る。図２４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。

【００３４】図２１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。

【００３５】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。

【００３６】次に、図２５から図２８を参照して、燃焼
振動の予兆の検知例について説明する。

【００３７】図２５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２５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。

【００３８】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。

【００３９】図２６は、図２５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２６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。

【００４０】図２７は、図２５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２７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。

【００４１】ただし、図２７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。

【００４２】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２７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２７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２８が得られる。

【００４３】図２８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。

【００４４】次に、図２９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燃焼振動の予兆
の検出のロジックについて説明する。

【００４５】図２９に示すように、ＬＦＦＴ演算器２１
には、１２８点の時系列の内圧または加速度のデータ２
０が、ＬＦＦＴ演算時の一単位として入力される。ＬＦ
ＦＴ演算器２１からは、ＬＦＦＴの周波数分解能毎のス
ペクトルの値３１ａ、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３１
ａ、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３１ｃ…についても同様の処理が実行
される。

【００４６】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。

【００４７】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２７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２７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２８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。

【００４８】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。

【００４９】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。

【００５０】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がしきい値以下であれば、データ３５ａとして
オフ信号が出力される。

【００５１】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
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。

【００５２】上述したように、上記データ３６ａのみに
基づいて、燃焼振動の予兆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。

【００５３】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。

【００５４】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
されたしきい値よりも低い値のしきい値が設定されてい
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２
６ａで行う処理は、オンディレイ処理部２６と同様であ
る。

【００５５】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、そのしきい値を超えていれば、設定値比較部
２９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。

【００５６】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（燃焼振動の予兆＝異
常周波数帯の検出を示す）。

【００５７】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。

【００５８】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。

【００５９】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
い値は、他の単一の周波数帯のスペクトルのデータ３１
ｂ、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に設定される。同様に、データ３１
ａに対して設定された、設定値比較部２７のしきい値
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のしきい値と異なる値に設定され
る。

【００６０】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予兆解析部及びであるが、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
部に用いられる予兆解析部２７０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。

【００６１】（第１実施例）図１３を参照して、第１実
施例の予兆解析部２７０ａについて説明する。なお、図
１３において、図２９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。

【００６２】第１実施例の予兆解析部２７０ａ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３１
ａ、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）を行い、
その不完全微分処理が行われた結果（データ３３ａ）
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２６）
に予兆を検知する。

【００６３】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。

【００６４】（第２実施例）図１４を参照して、第２実
施例の予兆解析部２７０ｂについて説明する。

【００６５】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。

【００６６】図２６から図２８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。

【００６７】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。

【００６８】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。

【００６９】（第３実施例）図１５を参照して、第３実
施例の予兆解析部２７０ｃについて説明する。

【００７０】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）に予兆を検知することにより，よ
り早期に予兆を検知できる。

【００７１】図１５の第３実施例は、上述した図２９の
本実施形態の構成に対応している。

【００７２】（第４実施例）図１６を参照して、第４実
施例の予兆解析部２７０ｄについて説明する。

【００７３】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
合に予兆を検知することにより，より早期に予兆を検知
できる。

【００７４】図１６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。

【００７５】（第５実施例）図１７を参照して、第５実
施例の予兆解析部２７０ｅについて説明する。

【００７６】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）を超えた場合に予兆を検知する。

【００７７】図１７に示すように、第５実施例では、図
１３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３０及び図３
２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、兆候検知を示すオン状態のデータ
７１ａを出力する。

【００７８】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３１参
照）。

【００７９】これに対し、図３０及び図３２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を下回った場合には、積分値を０にリセッ
トする。

【００８０】（第６実施例）図１８を参照して、第６実
施例の周予兆解析部２７０ｆについて説明する。

【００８１】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兆候を検知する。

【００８２】第６実施例では、図１４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。

【００８３】第６実施例の変形例（図示せず）として
は、図１８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。

【００８４】（第７実施例）図１９を参照して、第７実
施例の予兆解析部２７０ｇについて説明する。

【００８５】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兆候を検知する。

【００８６】第７実施例では、図１５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。

【００８７】第７実施例の変形例（図示せず）として
は、図１９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。

【００８８】（第８実施例）図２０を参照して、第８実
施例の予兆解析部２７０ｈについて説明する。

【００８９】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兆候を検知する。

【００９０】第８実施例では、図１６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。

【００９１】第８実施例の変形例（図示せず）として
は、図２０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。

【００９２】次に、図３４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。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。

【００９３】図３４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。図３４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。

【００９４】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。

【００９５】また、図３４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。

【００９６】タービン本体部１００は、図示しない入口
案内翼１０２を有する圧縮機１０１、回転軸１０３、タ
ービン１０４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１１８−１、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１１
４、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。

【００９７】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。

【００９８】次に、図３４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。

【００９９】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。

【０１００】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。

【０１０１】入口案内翼１０２は、圧縮機１０１の空気
導入側の回転翼である。入口案内翼１０２の回転翼の角
度を制御することにより、回転数一定でも、圧縮機１０
１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。

【０１０２】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。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。

【０１０３】次に、燃焼部１１０について説明する。

【０１０４】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。

【０１０５】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。バイパス空
気導入管１１７−１は、圧縮機吐出空気の内、燃焼器１
１１−１に供給しない分を、タービン１０４へバイパス
する管である。

【０１０６】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。バイパス弁１１８−１
は、バイパス空気導入管１１７−１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。

【０１０７】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。バイパス空気混合管１１９−
１は、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。

【０１０８】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。メイン燃料流量制御弁１１３は、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。

【０１０９】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。

【０１１０】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。パイロット燃料流量制御弁１１４は、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。

【０１１１】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。

【０１１２】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。

【０１１３】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。

【０１１４】（実施形態１）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の実施の形態について、図面を参照し
て説明する。

【０１１５】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。

【０１１６】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。

【０１１７】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２２１を有す
る。補正部２２１は、データベース２２２と、燃焼特性
把握部２２３と、補正方向決定部２２４と、予兆解析部
２７０とを有する。

【０１１８】ここで、図１の予兆解析部２７０として
は、図１３から図２０に示した、予兆解析部２７０ａか
ら予兆解析部２７０ｈのいずれをも適用することができ
る。この場合、予兆解析部２７０ａ〜２７０ｈを適用し
た場合の効果は、上述した通りである。

【０１１９】本実施形態では、内圧変動や加速度の周波
数解析結果を複数の周波数帯に分割して監視する。周波
数解析結果（周波数解析部２１２）とプラント状態量
（プロセス量計測部４）をデータベース２２２に記録
し、そのデータベース２２２に基づいて周波数帯毎に燃
焼の振動特性を把握する（燃焼特性把握部２２３）。内
圧変動や加速度について局所ＦＦＴ（ＬＦＦＴ）を行っ
た結果に基づいて、燃焼振動の予兆を検知したときに
（予兆解析部２７０）、発生した周波数の振動を抑制す
るのに最も効果的な運転条件の方向に燃空比を変化させ
る（補正方向決定部２２４）。

【０１２０】図１の各部について説明する。ガスタービ
ン２は、図３４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。

【０１２１】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。プロセス量計測部４
は、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（プラント状態量）
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。

【０１２２】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。
メイン燃料流量調整部５は、メイン燃料流量制御弁１１
３及びメイン燃料供給弁１１５−１〜ｍを具備する。メ
イン燃料流量調整部５は、全体のメイン燃料の流量の制
御を、メイン燃料流量制御弁１１３の調整により行な
う。メイン燃料流量調整部５は、各燃焼器１１１−１〜
ｍのメイン燃料の流量の制御を、各メイン燃料供給弁１
１５−１〜ｍの調整により行なう。

【０１２３】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調整部６は、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。パイロット燃料流量調整部６は、全
体のパイロット燃料の流量の制御を、パイロット燃料流
量制御弁１１４の調整により行なう。パイロット燃料流
量調整部６は、各燃焼器１１１−１〜ｍのパイロット燃
料の流量の制御を、各パイロット燃料供給弁１１６−１
〜ｍの調整により行なう。

【０１２４】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。バイパス空気流量調整部
７は、バイパス空気導入管１１７−１〜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、バイパス空気流量調整部７は、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。

【０１２５】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。入口案内翼調整部８は、入口案内翼１０
２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。

【０１２６】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。圧力変動測定
部９は、制御部２１１からの指令により、各燃焼器１１
１−１〜ｍ内の圧力を計測する。そして、圧力変動測定
部９は、各燃焼器１１１−１〜ｍの圧力変動測定値を、
周波数解析部２１２へ出力する。

【０１２７】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。加速
度測定部１０は、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、加速度測定部１０は、各燃焼器１１１−
１〜ｍの加速度測定値を、周波数解析部２１２へ出力す
る。

【０１２８】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。

【０１２９】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を制御信号を出力して制御す
る。制御部２１１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。

【０１３０】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
（ＦＦＴ）を行なう。そして、複数（ｎ）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、
周波数解析部２１２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（ＦＦ
Ｔ）を行なう。そして、複数（ｎ）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、補正部２
２１のデータベース２２２へ送出される。

【０１３１】予兆解析部２７０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ＬＦＦＴを用
いた周波数分析を行なう。そして、そのＬＦＦＴによる
周波数解析の結果に基づいて、燃焼振動の予兆の検知を
示す補正命令を出力する。又は、予兆解析部２７０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ＬＦＦＴを用いた周波数分析を行なう。そ
して、そのＬＦＦＴによる周波数解析の結果に基づい
て、燃焼振動の予兆の検知を示す補正命令を出力する。
そして、出力された補正命令は、補正部２２１の補正方
向決定部２２４へ送出される。

【０１３２】予兆解析部２７０の動作は、図２９及び図
１３〜２０を参照して、前述したように、圧力変動測定
部９で計測された圧力変動測定値又は／及び加速度測定
部１０で計測された加速度測定値について、ＬＦＦＴを
用いた周波数分析を行ない、その分析の結果として得ら
れる振動レベルとしきい値（設定値）との比較を行うこ
とで、燃焼振動の予兆を検知する。予兆解析部２７０
は、その兆候を検知したときに、補正方向決定部２２４
に補正命令を出力する。補正方向決定部２２４は、その
補正命令に応答して、後述する動作を開始する。

【０１３３】補正部２２１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、燃焼特性を把握
し、その燃焼特性に基づいて補正の方向を決定する。そ
して、制御部２１１は、その補正の方向を示す信号（デ
ータ）を制御部２１１に出力する。制御部２１１は、補
正部２２１から受信した上記補正の方向を示す信号に基
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のそれぞれを制御する制御信号（制御データ）
を、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のそれぞれへ出力する。

【０１３４】燃焼特性把握部２２３は、周波数解析部２
１２からの圧力又は加速度の周波数帯別分析（ＦＦＴ）
結果と、制御部２１１からのプロセス量とに基づいて、
図７または図８に示す燃焼特性を求める。補正方向決定
部２２４は、その燃焼特性に基づいて、現在の運転条件
を補正すべき方向を求め、その補正方向を示すデータを
制御部２１１に出力する。

【０１３５】図３３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（ＦＦＴ）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３３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）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、それ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。

【０１３６】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。

【０１３７】そこで、次に示す方法により、燃焼振動が
発生したときに、その発生した周波数の振動を抑制する
のに最も効果的な方向に操作量（プロセス量）を変化さ
せる。

【０１３８】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、
ガスタービン制御部３は、ガスタービン２の運転状況
を、プロセス量計測部４からのプロセス量を把握するこ
とにより監視している。

【０１３９】制御部２１１は、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、ならびに空気流量と
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）を制御して、ガスタービン２では、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、プロセス量計測部
４がプロセス量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をそれぞれ圧力変動測定
部９、加速度測定部１０が計測する。

【０１４０】プロセス量計測部４は、ガスタービン２に
供給される燃料や空気の量などの操作可能な「操作量
（プラントデータ）」の他に、例えば、大気温度といっ
た気象データ、要求によって決定される発電機の負荷の
大きさ（ＭＷ）等の「操作できない状態量」を計測して
いる。なお、本実施形態において、「プロセス量」と
は、「操作量（プラントデータ）」及び「操作できない
状態量」を含む。

【０１４１】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ｔ１、ｔ２…毎に、それらの測定値が周波数解
析部２１２へ出力される。

【０１４２】周波数解析部２１２は、圧力変動測定部９
及び加速度測定部１０により測定された測定値につい
て、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）の手法により周波数分
析を行なう。そして、図３３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、データベース２２２へ
出力する。周波数解析部２１２により得られた周波数分
析の結果は、データベース２２２に蓄積される。

【０１４３】制御部２１１は、プロセス量計測部４から
入力した「操作量（プラントデータ）」及び「操作でき
ない状態量」をデータベース２２２に蓄積する。

【０１４４】データベース２２２では、各データが、例
えば図６のような形式で格納される。データベース２２
２は、プロセス量及び各周波数帯での振動強度の最大値
Ｙ_{ｉ ｎ}を時系列に格納する。即ち、データベース２２２
では、プロセス量及び各周波数帯での振動強度の最大値
Ｙ_ｉｎが時刻ｔ１、ｔ２…毎に整理されて格納されてお
り、制御部２１１及び周波数解析部２１２からこれらの
データが時々刻々とデータベース２２２に送信されてく
ると、それらのデータがデータベース２２２に追加記憶
される。データベース２２２に蓄積される振動強度のデ
ータは、圧力振動のみでもよいし、加速度振動のみでも
よいし、圧力振動及び加速度振動の両方でもよい。

【０１４５】ここで、周波数帯とは、周波数解析部２１
２が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
３３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。

【０１４６】図６は、時刻ｔ１のときに、バイパス弁１
１８の弁開度がＸ_１１−１、パイロット比が
Ｘ_１２−１、大気温度がＸ_２１−１、発電機の負荷がＸ
_２２−１であり、第１周波数帯での振動強度の最大値が
Ｙ_ｉ１−１、第２周波数帯での振動強度の最大値がＹ
_ｉ２−１、第ｎ周波数帯での振動強度の最大値がＹ
_ｉｎ−１であることを示している。同様に、図６は、時
刻ｔ２のときに、バイパス弁１１８の弁開度がＸ
_１１−２、パイロット比がＸ_１２−２、大気温度がＸ
_２１−２、発電機の負荷がＸ_{２２− ２}であり、第１周波
数帯での振動強度の最大値がＹ_ｉ１−２、第２周波数帯
での振動強度の最大値がＹ_ｉ２−２、第ｎ周波数帯での
振動強度の最大値がＹ_{ｉｎ− ２}であることを示し、ま
た、時刻ｔｎのときに、バイパス弁１１８の弁開度がＸ
_１１−ｎ、パイロット比がＸ_１２−ｎ、大気温度がＸ
_２１−ｎ、発電機の負荷がＸ_２２−ｎであり、第１周波
数帯での振動強度の最大値がＹ_ｉ１−ｎ、第２周波数帯
での振動強度の最大値がＹ_ｉ２−ｎ、第ｎ周波数帯での
振動強度の最大値がＹ_ｉｎ−ｎであることを示してい
る。

【０１４７】上記のように、図６におけるＸ_１１−１、
Ｘ_１１−２、Ｘ_１１−３などの枝番号は、時刻ｔ_１、ｔ
_２、ｔ_ｎに対応している。本実施形態においては、時刻
ｔ_１、ｔ_２、ｔ_ｎよって異なる扱いはせず、共通の説明
で済むため、以下では、その枝番号を省略して説明す
る。

【０１４８】燃焼特性把握部２２３は、燃焼器の燃焼特
性をモデル化するための処理プログラムから構成されて
いる。燃焼特性把握部２２３は、データベース２２２に
格納されたデータを用いて、燃焼特性を説明する数式モ
デルを構築する。なお、以下に説明する燃焼特性把握部
２２３の動作は、本出願の出願人による出願である特願
２０００−２３４７９５にも記載されている。

【０１４９】例えば、燃焼器数をｍ、モデル化すべき周
波数帯数をｎとすると、例えば次式（１）のような重回
帰モデルで内圧変動をモデル化する。 Ｙ_ｉｊ＝ａ_ｉｊ，０＋ａ_ｉｊ，１×Ｘ_１１＋ａ_ｉｊ，２×Ｘ_１２＋ａ_ｉｊ，３× Ｘ_２１＋ａ_ｉｊ，４×Ｘ_２２・・・（１）

【０１５０】ここで、 Ｙ_ｉｊ：第ｉ燃焼器（ｉ＝１、２、・・・、ｍ）の第ｊ
周波数帯（ｊ＝１、２、・・・、ｎ）の最大振幅値 Ｘ_１１：操作量１の値（本例では、バイパス弁１１８の
弁開度） Ｘ_１２：操作量２の値（本例では、パイロット比） Ｘ_２１：操作量できない状態量１の値（本例では、気象
データ） Ｘ_２２：操作できない状態量２の値（本例では、発電機
の負荷（ＭＷ）） ａ_ｉｊ，０、ａ_ｉｊ，１、ａ_ｉｊ，２、ａ_ｉｊ，３、ａ
_ｉｊ，４：係数パラメータ である。

【０１５１】燃焼特性把握部２２３は、データベース２
２２に時刻（ｔ１、ｔ２…）ごとに整理して格納された
最大振幅値Ｙ_ｉｊ、操作量Ｘ_１１、Ｘ_１２、操作できな
い状態量Ｘ_２１、Ｘ_２２を用いて、上記（１）式の係数
パラメータａ_ｉｊ，０、ａ_{ｉ ｊ，１}、ａ_ｉｊ，２、ａ
_ｉｊ，３、ａ_ｉｊ，４を求める。係数パラメータａ_{ｉｊ
，０}、ａ_ｉｊ，１、ａ_ｉｊ，２、ａ_ｉｊ，３、ａ
_ｉｊ，４の解法には、例えば最小二乗法が用いられる。

【０１５２】ここで、最大振幅値Ｙ_ｉｊとは、圧力変動
測定部９及び加速度測定部１０により測定された測定結
果のデータを周波数解析部２１２にてＡ／Ｄ変換し、周
波数解析した結果をｎ個の周波数帯に区切り、夫々の周
波数帯においてある時間（ｔ１、ｔ２…）内に得られた
最大振幅値である。図９においては、第１周波数帯の最
大振幅値がＹ_ｉ１、第２周波数帯の最大振幅値が
Ｙ_ｉ２、第ｎ周波数帯の最大振幅値がＹ_ｉｎであること
が示されている。

【０１５３】なお、上記では、説明の都合上、操作量を
２変数、操作できない状態量を２変数としてモデル式を
記述しているが、特に２変数に限るものではない。ま
た、モデル構造として、線形の一次式として記述してい
るが、２次以上の高次モデルやニューラルネットワーク
などの非線形モデルとしてもよい。また、ガスタービン
２から入力された操作量や操作できない状態量を用いた
モデル式として記述しているが、質量収支などの法則に
基づいて変換した値を用いてもよい。

【０１５４】燃焼特性把握部２２３は、時刻ｔ１、ｔ２
…毎に得られる上記数式モデル（１）を用いて燃焼振動
の発生し易い領域を求める。

【０１５５】例えば、操作量１、操作量２、操作できな
い状態量１、操作できない状態量２が、それぞれＸ’
_１１、Ｘ’_１２、Ｘ’_２１及びＸ’_２２である時の第ｉ
燃焼器の第ｊ周波数帯の内圧変動予測値Ｙ’_ｉｊは次式
（２）で求める。 Ｙ’_ｉｊ＝ａ_ｉｊ，０＋ａ_ｉｊ，１×Ｘ’_１１＋ａ_ｉｊ，２×Ｘ’_１２＋ａ_{ｉ ｊ，３} ×Ｘ’_２１＋ａ_ｉｊ，４×Ｘ’_２２・・・（２）

【０１５６】上記のように、係数パラメータ
ａ_ｉｊ，０、ａ_ｉｊ，１、ａ_ｉｊ，２、ａ_{ｉｊ ，３}、ａ
_ｉｊ，４は、例えば最小二乗法により求められている。

【０１５７】第ｉ燃焼器の第ｊ周波数帯の最大振幅値に
は、燃暁器や周囲の設備の構造面からしきい値が設けら
れている。そのしきい値は、周波数解析部２１２に格納
されている。ここで、しきい値とは、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（Ｚ_ｉ１、Ｚ_ｉ２、…Ｚ_ｉｎ）が決定され
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
どにより決定される。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。

【０１５８】周波数解析部２１２から送られてきた第ｉ
燃焼器の第ｊ周波数帯の最大振幅値のしきい値をＺ_ｉｊ
とすると、 Ｚ_ｉｊ＝ａ_ｉｊ，０＋ａ_ｉｊ，１×Ｘ’_１１＋ａ_ｉｊ，２×Ｘ’_１２＋ａ_{ｉｊ ，３} ×Ｘ’_２１＋ａ_ｉｊ，４×Ｘ’_２２・・・（３） となるＸ’_１１、Ｘ’_１２、Ｘ’_２１及びＸ’_２２が存
在することになる。

【０１５９】今、制御部２１１において操作できない状
態量１及び操作できない状態量２の値が燃焼特性把握部
２２３に入力されたとすると、（３）式のうち、Ｘ’
_１１及びＸ’_１２以外は定数となり、（３）式を満たす
（Ｘ’_１１、Ｘ’_１２）を容易に求めることができる。

【０１６０】制御部２１１から与えられたαｋ（ｋ＝
１、２、・・・、ｐ）なるゲインにより、 αｋＺ_ｉｊ＝ａ_ｉｊ，０＋ａ_ｉｊ，１×Ｘ’_１１＋ａ_ｉｊ，２×Ｘ’_１２＋ａ_{ｉ ｊ，３} ×Ｘ’_２１＋ａ_ｉｊ，４×Ｘ’_２２・・・（４） として（Ｘ’_１１、Ｘ’_１２）を求めれば、各燃焼器の
各周波数帯域毎にｐ本の線を求めることができる。図７
は、これを示したものである。ここで、係数パラメータ
ａ_ｉｊ，２が正であれば、直線の上側が燃焼振動の発生
し易い領域、下側が発生しにくい領域となる。逆に、係
数パラメータａ_ｉｊ，２が負であれば、直線の下側が燃
焼振動の発生し易い領域、上側が発生しにくい領域とな
る。

【０１６１】燃焼特性把握部２２３は、制御部２１１か
ら与えられる第ｉ燃焼器の第ｊ周波数帯の最大振幅値の
しきい値Ｚ_ｉｊ（ｉ＝１、２、・・・ｍ、ｊ＝１、２、
・・・、ｎ）、ゲインαｋ（ｋ＝１、２、・・・ｐ）及
び特定の２つ（運転実績である各時刻ｔ１、ｔ２…での
Ｘ_１１、Ｘ_１２）を除く変数の値（運転実績である各時
刻ｔ１、ｔ２…での操作できない状態量Ｘ_２１、
Ｘ_２２）と、最小２乗法等により求めた係数パラメータ
ａ_ｉｊ，０、ａ_ｉｊ，１、ａ_ｉｊ，２、ａ_ｉｊ，３、及
びａ_ｉｊ，４から、全ての燃焼器の全ての周波数帯につ
いて上記の直線を求め、線形計画法の手順に基づき、最
終的に燃焼振動の発生し易い領域、発生しにくい領域を
求める。図８は、燃焼特性把握部２２３により求められ
た、横軸をＸ_{１ １}、縦軸をＸ_１２とする燃焼振動領域の
例を示している。この例では、ゲインαkごとに等高線
のように燃焼振動領域を表現しており、中央部が燃焼振
動の発生しにくい領域、周辺部ほど発生し易い領域であ
る。

【０１６２】なお、図８は、上記の通り、説明の都合
上、操作量を２変数としたことに伴い、２次元座標に示
されているが、操作量をＮ変数とすれば、Ｎ次元座標空
間に示される。

【０１６３】図８に示すように、今、ガスタービン２の
バイパス弁開度Ｘ_１１がｘａで、パイロット比Ｘ_１２が
ｘｂで運転している旨のデータがプロセス量計測部４か
ら制御部２１１に入力されたとする。周波数解析部２１
２は、この運転状態（Ｘ_１１＝ｘａ、Ｘ_１２＝ｘｂ）に
おける、圧力変動測定部９及び加速度測定部１０の測定
結果を周波数解析する。また、予兆解析部２７０は、こ
の運転状態（Ｘ_１１＝ｘａ、Ｘ_１２＝ｘｂ）における、
圧力変動測定部９及び加速度測定部１０の測定結果をＬ
ＦＦＴを用いて周波数解析する。

【０１６４】予兆解析部２７０は、図９に示すように、
第ｉ燃焼器の第ｊ周波数帯毎の振動レベルのしきい値Ｚ
_ｉ１、Ｚ_ｉ２、…Ｚ_ｉｎを格納している。

【０１６５】図９は、第１及び第ｎ周波数帯での振動レ
ベルは、それぞれしきい値Ｚ_ｉ１及びＺ_ｉｎ未満である
が第２周波数帯での振動レベルがしきい値Ｚ_ｉ２以上で
ある状態を示している。

【０１６６】予兆解析部２７０は、上記周波数解析の結
果、いずれかの周波数帯でしきい値を超えていたら、補
正方向決定部２２４に対して補正命令を出力する。な
お、予兆解析部２７０は、上記周波数解析の結果、いず
れの周波数帯でもしきい値を超えていなければ、補正方
向決定部２２４に対して補正命令を出力しない。補正方
向決定部２２４は、補正命令を入力しないときには、制
御部２１１に対して、補正方向＝０（補正不要）を出力
し、その場合には、ガスタービン２は、制御部２１１に
よる制御のみで運転される。

【０１６７】補正方向決定部２２４は、予兆解析部２７
０から補正命令を入力したときには、その補正命令に応
答して、現在の運転状態（Ｘ_１１＝ｘａ、Ｘ_１２＝ｘ
ｂ）を補正すべき方向を最適化手法により決定する。以
下では、最適化手法として、最急降下法を用いる例につ
いて説明する。但し、その最適化手法は、最急降下法に
限定されるものではない。

【０１６８】即ち、補正方向決定部２２４は、燃焼特性
把握部２２３により求めた図８を参照し、現在の運転状
態（Ｘ_１１＝ｘａ、Ｘ_１２＝ｘｂ）を示す点Ｑ１より
も、図８における、より中央部側の線（α２＝０．８）
に対して、垂直に仮想線Ｌを引き、そのままα２の線で
囲まれた領域内まで延ばし、さらにその仮想線Ｌがα２
の線に当たる位置Ｑ２（Ｘ_１１＝ｘｃ、Ｘ_１２＝ｘｄ）
まで延ばす。次に、点Ｑ２から、図８における、より中
央部側の線（α３＝０．６）に対して、垂直に仮想線Ｌ
を延ばす。補正方向決定部２２４が点Ｑ１から点Ｑ２を
経てその仮想線Ｌを延ばす方向が、補正方向決定部２２
４により決定される補正の方向である。

【０１６９】補正方向決定部２２４により決定された、
補正の方向を示すデータは、制御部２１１に出力され
る。制御部２１１は、補正方向決定部２２４から入力し
た、上記補正の方向を示すデータに基づいて、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。即ち、制御部２１１は、補正方向決定部２２４から
入力した、点Ｑ１から点Ｑ２に移行するような補正指示
に対しては、バイパス弁開度Ｘ_１１をｘａからｘｃまで
変化させ、パイロット比Ｘ_１２をｘｂからｘｄまで変化
させるように、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及び入口案
内翼調整部８の少なくともいずれか一つを制御する。更
に、点Ｑ２から先に仮想線Ｌが延びる方向への補正指示
に対しても、同様に、バイパス弁開度Ｘ_１１、パイロッ
ト比Ｘ_１２をそれぞれ変化させる。

【０１７０】ここで、パイロット比Ｘ_１２とは、パイロ
ット燃料流量／全燃料流量である。全燃料流量とは、メ
イン燃料流量とパイロット燃料流量の和である。よっ
て、制御部２１１は、パイロット比Ｘ_１２を上げる場
合、パイロット燃料流量を変えずに全燃料流量を下げる
ように補正することも可能であるし、もしくは全燃料流
量を変えずにパイロット燃料流量を上げるように補正す
ることも可能である。

【０１７１】上記のように最急降下法を用いて補正方向
を決定する方法によれば、最も早く、より燃焼振動が発
生し難い領域に移行することができる。

【０１７２】上記の動作は、ガスタービン２の運転中、
予め設定した時間ｔ１，ｔ２…毎に継続して行なわれ
る。

【０１７３】第１実施形態によれば、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の予兆を把
握する。そして、その周波数特性に応じて適切な補正方
向を求め、その補正方向に従ってガスタービン２の運転
を制御し、燃焼振動を抑制する。

【０１７４】また、第１実施形態によれば、燃焼振動の
予兆として発生した周波数の振動を事前に抑えて、燃焼
安定性を維持することができる。

【０１７５】（実施形態２）次に、図２を参照して、第
２実施形態について説明する。第２実施形態では、図１
の燃焼特性把握部２２３に代えて、燃焼特性把握部２２
３ａが設けられ、また、補正方向決定部２２４に代え
て、補正量決定部２２５が設けられている。なお、以下
に述べる第２実施形態以降では、原則として、第１実施
形態と異なる点を中心に説明し、共通する点についての
説明は省略する。

【０１７６】第２実施形態では、内圧変動や加速度の周
波数解析結果を複数の周波数帯に分割して監視する。周
波数解析結果（周波数解析部２１２）とプラント状態量
（プロセス量計測部４）をデータベース２２２に記録
し、そのデータベース２２２に基づいて周波数帯毎に燃
焼の振動特性を把握して、全周波数帯で最適になる操作
量を求める（燃焼特性把握部２２３ａ）。燃焼が不安定
になり振動現象が発生すれば、最適な運転条件の方向に
燃空比を変化させる（補正量決定部２２５）。

【０１７７】燃焼特性把握部２２３ａは、図１の燃焼特
性把握部２２３と同じ手法で、図１０のような燃焼振動
特性を得る。この場合、燃焼特性把握部２２３ａは、ゲ
インαｋを小さくとることにより、最も燃焼振動の発生
し難い最適点Ｑｏを得ることができる。

【０１７８】補正量決定部２２５は、周波数解析部２１
２から補正命令を入力したときには、その補正命令に応
答して、現在の運転状態（Ｘ_１１＝ｘａ、Ｘ_１２＝ｘ
ｂ）を、最適点Ｑｏに移動させるような補正量を決定
し、その補正量を示すデータを制御部２１１に出力す
る。

【０１７９】制御部２１１は、補正量決定部２２５から
入力した、上記補正量を示すデータに基づいて、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。即ち、制御部２１１は、補正量決定部２２５から入
力した、点Ｑ１から点Ｑｏに移行するような補正指示に
応答して、バイパス弁開度Ｘ_１１をｘａからｘｅまで変
化させ、パイロット比Ｘ_１２をｘｂからｘｆまで変化さ
せるように、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及び入口案内
翼調整部８の少なくとも一つを制御する。

【０１８０】第２実施形態によれば、複数の周波数を同
時に最適調整することにより、予兆段階で燃焼安定性を
維持することができる。

【０１８１】（実施形態３）次に、図３を参照して、第
３実施形態について説明する。第３実施形態では、図２
の構成に新たに、最大値選択部２２６が設けられてい
る。

【０１８２】第３実施形態では、内圧変動や加速度の周
波数解析結果を複数の周波数帯に分割して監視する。プ
ラント状態量（プロセス量計測部４）を複数に区分けし
て、区分毎に、周波数解析結果（周波数解析部２１２）
とプラント状態量（プロセス量計測部４）をデータベー
ス２２２に記録する。データベース２２２の各区分け毎
に記録されたデータの中から、振動強度Ｙ_ｉｎの最も大
きいものを抽出して、その抽出されたデータに基づいて
周波数帯毎に燃焼の振動特性を把握して、全周波数帯で
最適になる操作量を求める（燃焼特性把握部２２３
ａ）。燃焼が不安定になり振動現象が発生すれば、最適
な運転条件の方向に燃空比を変化させる（補正量決定部
２２５）。

【０１８３】前述したように、データベース２２２に
は、制御部２１１及び周波数解析部２１２から、プロセ
ス量及び各周波数帯での振動強度の最大値Ｙ_ｉｎが時刻
ｔ１、ｔ２…毎に送信され、それらのデータがデータベ
ース２２２に追加記憶される。このことから、時刻ｔ
１、ｔ２…が進むに連れて、データベース２２２に蓄積
されるデータ量は莫大なものとなる。データベース２２
２に蓄積されるデータ量が莫大であると、燃焼特性把握
部２２３ａが例えば最小２乗法により、上記（１）式の
係数パラメータａ_ｉｊ，０、ａ_ｉｊ，１、ａ_ｉｊ，２、
ａ_ｉｊ，３、ａ_{ｉｊ ，４}を求める際の演算量が増加す
る。

【０１８４】また、同じプラント状態（プロセス量）で
あるにも関わらず、同じ周波数帯での振動強度の最大値
Ｙ_ｉｎが異なる値となることがある（測定値のばらつき
など）。

【０１８５】そこで、最大値選択部２２６は、データベ
ース２２２に時刻ｔ１、ｔ２…毎に格納されたデータに
おいて、２つの時刻ｔａと時刻ｔｂでプラント状態が同
一または類似している場合には、その時刻ｔａと時刻ｔ
ｂの各同じ周波数帯での振動強度の最大値Ｙ_ｉｎ同士を
比較し、その比較の結果、各同じ周波数帯での振動強度
の最大値Ｙ_ｉｎがより大きな値を抽出する。

【０１８６】同様に、最大値選択部２２６は、データベ
ース２２２に時刻ｔ１、ｔ２…毎に格納されたデータに
おいて、３以上の時刻ｔａ、時刻ｔｂ、時刻ｔｃでプラ
ント状態が同一または類似している場合には、その時刻
ｔａ、時刻ｔｂ、時刻ｔｃの各同じ周波数帯での振動強
度の最大値Ｙ_ｉｎ同士を比較し、その比較の結果、各同
じ周波数帯での振動強度の最大値Ｙ_ｉｎが最も大きな値
を抽出する。

【０１８７】即ち、最大値選択部２２６は、プラント状
態が類似するもの同士のデータ群から、振動強度Ｙ_ｉｎ
の最も大きい時刻ｔｎの各データを抽出する。ここで、
プラント状態が類似するもの同士のデータ群から、振動
強度Ｙ_ｉｎの最も大きいデータが抽出されるのは、安全
面を考慮したためである。

【０１８８】ここで、例えば、図１１に示すように、バ
イパス弁開度とパイロット比の２次元座標をメッシュ状
に複数の区分Ｓ、Ｓ…に区分けして、その単一の区分Ｓ
に入るものが、プラント状態が類似するもの同士のデー
タ群であると設定することができる。

【０１８９】燃焼特性把握部２２３ａは、最大値選択部
２２６により抽出されたデータについて、上記（１）式
の係数パラメータａ_ｉｊ，０、ａ_ｉｊ，１、
ａ_ｉｊ，２、ａ _ｉｊ，３、ａ_ｉｊ，４を求める。

【０１９０】上記のように、燃焼特性把握部２２３ａ
は、データベース２２２に格納された全てのデータを対
象とするのではなく、最大値選択部２２６により抽出さ
れたデータを対象として演算するので演算量を削減でき
ると共に、最大値選択部２２６では、プラント状態が類
似するもの同士のデータ群のうち、最も振動強度Ｙ_ｉｎ
の大きいデータが抽出されるので、安全面でも問題が無
い。

【０１９１】なお、燃焼特性把握部２２３ａ及び補正量
決定部２２５の動作は、第２実施形態で説明した通りで
ある。また、最大値選択部２２６において上記比較の結
果、抽出されなかったデータは、データベース２２２の
容量削減のために削除するか、あるいは、データベース
２２２以外の大容量のデータサーバ（図示せず）におい
て管理するように、そのデータの格納場所をデータベー
ス２２２からそのデータサーバに移すことができる。

【０１９２】また、第３実施形態において、補正量決定
部２２５に代えて、第１実施形態で説明した補正方向決
定部２２４を設けることができる。

【０１９３】第３実施形態によれば、データベース２２
２が肥大化しても最も安全側に評価して、予兆段階で燃
焼安定性を維持することができる。

【０１９４】（実施形態４）次に、図４を参照して、第
４実施形態について説明する。第４実施形態では、図３
の最大値選択部２２６に代えて、最新値選択部２２７が
設けられている。

【０１９５】第４実施形態では、内圧変動や加速度の周
波数解析結果を複数の周波数帯に分割して監視する。プ
ラント状態量（プロセス量計測部４）を複数に区分けし
て、区分毎に、周波数解析結果（周波数解析部２１２）
とプラント状態量（プロセス量計測部４）をデータベー
ス２２２に記録する。データベース２２２の各区分け毎
に記録されたデータの中から、現在の時刻に最も近いデ
ータを抽出して、その抽出されたデータに基づいて周波
数帯毎に燃焼の振動特性を把握して、全周波数帯で最適
になる操作量を求める（燃焼特性把握部２２３ａ）。燃
焼が不安定になり振動現象が発生すれば、最適な運転条
件の方向に燃空比を変化させる（補正量決定部２２
５）。

【０１９６】第４実施形態の目的の一つは、第３実施形
態と同様に、燃焼特性把握部２２３ａでの演算量を削減
することである。即ち、前述したように、データベース
２２２には、制御部２１１及び周波数解析部２１２か
ら、プロセス量及び各周波数帯での振動強度の最大値Ｙ
_ｉｎが時刻ｔ１、ｔ２…毎に送信され、それらのデータ
がデータベース２２２に追加記憶される。このことか
ら、時刻ｔ１、ｔ２…が進むに連れて、データベース２
２２に蓄積されるデータ量は莫大なものとなる。データ
ベース２２２に蓄積されるデータ量が莫大であると、燃
焼特性把握部２２３ａが例えば最小２乗法により、上記
（１）式の係数パラメータａ_ｉｊ，０、ａ_{ｉ ｊ，１}、ａ
_ｉｊ，２、ａ_ｉｊ，３、ａ_ｉｊ，４を求める際の演算量
が増加する。

【０１９７】また、同じプラント状態（プロセス量）で
あるにも関わらず、同じ周波数帯での振動強度の最大値
Ｙ_ｉｎが異なる値となることがある（測定値のばらつき
など）。

【０１９８】そこで、最新値選択部２２７は、データベ
ース２２２に時刻ｔ１、ｔ２…毎に格納されたデータに
おいて、２つの時刻ｔａと時刻ｔｂでプラント状態が同
一または類似している場合には、その時刻ｔａと時刻ｔ
ｂを比較し、その比較の結果、現時刻（最新値選択部２
２７が上記比較動作を行っている時刻）に最も時間的に
近い時刻（最新の時刻）ｔａまたはｔｂの、各周波数帯
での振動強度の最大値Ｙ_ｉｎを抽出する。

【０１９９】同様に、最新値選択部２２７は、データベ
ース２２２に時刻ｔ１、ｔ２…毎に格納されたデータに
おいて、３以上の時刻ｔａ、時刻ｔｂ、時刻ｔｃでプラ
ント状態が同一または類似している場合には、その時刻
ｔａ、時刻ｔｂ、時刻ｔｃを比較し、その比較の結果、
現時刻（最新値選択部２２７が上記比較動作を行ってい
る時刻）に最も時間的に近い時刻（最新の時刻）ｔａ、
ｔｂ、またはｔｃの、各周波数帯での振動強度の最大値
Ｙ_ｉｎを抽出する。

【０２００】即ち、最新値選択部２２７は、プラント状
態が類似するもの同士のデータ群から、最も現時刻に時
間的に近い時刻ｔｎの各データを抽出する。ここで、プ
ラント状態が類似するもの同士のデータ群から、最新の
データが抽出されるのは、現状のガスタービン２の状態
（経年による劣化状況等）を反映していると思われるか
らである。

【０２０１】ここで、上記第３実施形態と同様に、例え
ば、図１０に示すように、バイパス弁開度とパイロット
比の２次元座標をメッシュ状に複数の区分Ｓ、Ｓ…に区
分けして、その単一の区分Ｓに入るものが、プラント状
態が類似するもの同士のデータ群であると設定すること
ができる。

【０２０２】燃焼特性把握部２２３ａは、最新値選択部
２２７により抽出されたデータについて、上記（１）式
の係数パラメータａ_ｉｊ，０、ａ_ｉｊ，１、
ａ_ｉｊ，２、ａ _ｉｊ，３、ａ_ｉｊ，４を求める。

【０２０３】上記のように、燃焼特性把握部２２３ａ
は、データベース２２２に格納された全てのデータを対
象とするのではなく、最新値選択部２２７により抽出さ
れたデータを対象として演算するので演算量を削減でき
ると共に、最新値選択部２２７では、プラント状態が類
似するもの同士のデータ群のうち、最も時間的に近いデ
ータが抽出されるので、最新のガスタービン２の状態を
反映させた制御を行うことができる。

【０２０４】なお、燃焼特性把握部２２３ａ及び補正量
決定部２２５の動作は、第２実施形態で説明した通りで
ある。

【０２０５】なお、燃焼特性把握部２２３ａ及び補正量
決定部２２５の動作は、第２実施形態で説明した通りで
ある。また、最新値選択部２２７において上記比較の結
果、抽出されなかったデータは、データベース２２２の
容量削減のために削除するか、あるいは、データベース
２２２以外の大容量のデータサーバ（図示せず）におい
て管理するように、そのデータの格納場所をデータベー
ス２２２からそのデータサーバに移すことができる。

【０２０６】また、第４実施形態において、補正量決定
部２２５に代えて、第１実施形態で説明した補正方向決
定部２２４を設けることができる。

【０２０７】第４実施形態によれば、例えば、圧縮機、
タービン側で大きな経年変化が発生しても、また燃料組
成が大きく変化しても、最新のデータを用いることによ
り予兆段階で燃焼安定性を維持することができる。

【０２０８】（実施形態５）次に、図５を参照して、第
５実施形態について説明する。第５実施形態では、図４
の構成に新たにデータベース２２２ａが設けられ、燃焼
特性把握部２２３ａに代えて、燃焼特性把握部２２３ｂ
が設けられている。

【０２０９】第５実施形態では、類似の燃焼安定性を有
する既設プラントのデータをデータベース２２２ａに記
録しておく。新設プラント（本実施形態のガスタービン
２）の運転が開始されれば、データベース２２２ａとは
別のデータベース２２２に区別して追加記憶していく。
データベース２２２に記録されたデータの量が振動特性
把握に不充分である場合には、既設プラントのデータベ
ース２２２ａを用いて最適な運転条件を求める。新設プ
ラントのデータが増えるに連れて、利用するデータを切
替えていく。

【０２１０】第５実施形態のガスタービン２の運転実績
が充分でない場合には、そのガスタービン２とガスター
ビンの型式（構造、規模等）が同一または類似し、かつ
出力も同一または類似の運転実績が充分な既設プラント
の運転データを用いる。これにより、ガスタービン２の
運転データ不足を補うことができる。

【０２１１】第５実施形態では、データベース２２２ａ
が追加されたことに伴い、燃焼特性把握部２２３ｂに
は、上記の燃焼特性把握部２２３ａの機能に加えて、２
つのデータベース２２２，２２ａのデータの使用（抽
出）方法に関する機能が追加されている。２つのデータ
ベース２２２，２２ａのデータの少なくともいずれか一
方に基づいて、上記（１）式の係数パラメータａ
_ｉｊ，０、ａ_ｉｊ，１、ａ_{ｉｊ， ２}、ａ_ｉｊ，３、ａ
_ｉｊ，４を求める等の動作は、燃焼特性把握部２２３ｂ
は、燃焼特性把握部２２３ａと共通である。

【０２１２】データベース２２２ａには、既設プラント
の運転データとして、図６のデータベース２２２に格納
されたデータと同項目のデータが格納されている。デー
タベース２２２ａには、その既設プラントの運転データ
が時々刻々と送られてそれらが追加的に記憶されてもよ
いし、あるいは、データベース２２２ａは、追加的に運
転データが記憶されることが無く、過去の十分な運転デ
ータが蓄積済のものであってもよい。

【０２１３】燃焼特性把握部２２３ｂによるデータベー
ス２２２、２２２ａのデータの使い分けとしては、特に
限定されないが、その一例を以下に示す。

【０２１４】燃焼特性把握部２２３ｂは、データベース
２２２のデータ量が非常に少ない場合には、データベー
ス２２２ａに格納されたデータのみを用いて、上記の演
算等を行う。このとき、燃焼特性把握部２２３ｂは、デ
ータベース２２２のデータを用いない。

【０２１５】次に、ガスタービン２の運転実績が増え
て、データベース２２２のデータ量が増えてきたら、燃
焼特性把握部２２３ｂは、そのデータベース２２２のデ
ータに基づいて、図１２の破線で示すように、燃焼振動
領域を求める（推定する）とともに、データベース２２
２ａのデータに基づいて、図１２の実線に示すように、
燃焼振動領域を求め（推定し）、更に、それらの破線及
び実線の双方の燃焼振動領域の重複（ＡＮＤ）部分を求
め、その重複部分に対応するデータを、補正量決定部２
２５が参照すべきデータとして提供する。

【０２１６】次に、ガスタービン２の運転実績が更に増
えて、データベース２２２のデータ量が更に増えてきた
ら、燃焼特性把握部２２３ｂは、そのデータベース２２
２のデータに基づいて、燃焼振動領域を求め（推定
し）、そのデータを、補正量決定部２２５が参照すべき
データとして提供する。

【０２１７】なお、データベース２２２に蓄積されるガ
スタービン２に使用される燃料（成分）と、データベー
ス２２２ａに蓄積された既設のガスタービンに使用され
る燃料（成分）とが異なる場合には、燃焼特性把握部２
２３ｂは、その違いを補うような補正係数を用いて、両
データベース２２２、２２２ａのデータを併用すること
ができる。

【０２１８】また、第５実施形態において、補正量決定
部２２５に代えて、第１実施形態で説明した補正方向決
定部２２４を設けることができる。

【０２１９】第５実施形態によれば、新設プラントで十
分なデータの蓄積がなくても、類似の燃焼安定性を有す
る既設プラントのデータベースを用いることにより予兆
段階で燃焼安定性を維持することができる。

【０２２０】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１８項の技術を開示する。

【０２２１】（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予兆検知
と判定する。一方，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
たスペクトルをプラント状態量と共に運転中継続してデ
ータベースに蓄積し，周波数帯毎に燃焼の振動特性（プ
ラント状態量とスペクトルの関係）を把握する。燃焼が
不安定になり燃焼振動の予兆を検知すれば，発生した周
波数の振動を抑制するのに最も効果的な運転条件の方向
に燃空比を変化させるガスタービン制御装置である。

【０２２２】（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。一方，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をプラント状態量
と共に運転中継続してデータベースに蓄積し，周波数帯
毎に燃焼の振動特性（プラント状態量とスペクトルの関
係）を把握する。燃焼が不安定になり燃焼振動の予兆を
検知すれば，発生した周波数の振動を抑制するのに最も
効果的な運転条件の方向に燃空比を変化させるガスター
ビン制御装置である。

【０２２３】（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つの周波数帯に分割した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。一方，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をプラント
状態量と共に運転中継続してデータベースに蓄積し，周
波数帯毎に燃焼の振動特性（プラント状態量とスペクト
ルの関係）を把握する。燃焼が不安定になり燃焼振動の
予兆を検知すれば，発生した周波数の振動を抑制するの
に最も効果的な運転条件の方向に燃空比を変化させるガ
スタービン制御装置である。

【０２２４】（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。一方，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
クトルをプラント状態量と共に運転中継続してデータベ
ースに蓄積し，周波数帯毎に燃焼の振動特性（プラント
状態量とスペクトルの関係）を把握する。燃焼が不安定
になり燃焼振動の予兆を検知すれば，発生した周波数の
振動を抑制するのに最も効果的な運転条件の方向に燃空
比を変化させるガスタービン制御装置である。

【０２２５】（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予兆検知
と判定する。一方，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
たスペクトルをプラント状態量と共に運転中継続してデ
ータベースに蓄積し，周波数帯毎に燃焼の振動特性（プ
ラント状態量とスペクトルの関係）を把握して，全周波
数帯で最適になる運転条件を求める。燃焼が不安定にな
り燃焼振動の予兆を検知すれば，最適な運転条件の方向
に燃空比を変化させるガスタービン制御装置である。

【０２２６】（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
めたスペクトルが少なくとも２つの周波数帯に分割した
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。一方，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
スペクトルをプラント状態量と共に運転中継続してデー
タベースに蓄積し，周波数帯毎に燃焼の振動特性（プラ
ント状態量とスペクトルの関係）を把握して，全周波数
帯で最適になる運転条件を求める。燃焼が不安定になり
燃焼振動の予兆を検知すれば，最適な運転条件の方向に
燃空比を変化させるガスタービン制御装置である。

【０２２７】（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少なくとも
２つの周波数帯に分割し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つの周波数帯に分割し
た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。一方，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
求めたスペクトルをプラント状態量と共に運転中継続し
てデータベースに蓄積し，周波数帯毎に燃焼の振動特性
（プラント状態量とスペクトルの関係）を把握して，全
周波数帯で最適になる運転条件を求める。燃焼が不安定
になり燃焼振動の予兆を検知すれば，最適な運転条件の
方向に燃空比を変化させるガスタービン制御装置であ
る。

【０２２８】（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少なくとも
２つの周波数帯に分割し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つの周波数帯に分割し
た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。一方，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
求めたスペクトルをプラント状態量と共に運転中継続し
てデータベースに蓄積し，周波数帯毎に燃焼の振動特性
（プラント状態量とスペクトルの関係）を把握して，全
周波数帯で最適になる運転条件を求める。燃焼が不安定
になり燃焼振動の予兆を検知すれば，最適な運転条件の
方向に燃空比を変化させるガスタービン制御装置であ
る。

【０２２９】（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少なくとも
２つの周波数帯に分割した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。一方，内圧変
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を複数の周波数帯に分
割して監視する。プラント状態量を複数に区分けして，
区分け毎に周波数解析結果とプラント状態量をデータベ
ースに記録し，各区分けされたデータベースの中から振
動強度の最も大きいものを抽出して周波数帯毎に燃焼の
振動特性を把握して，全周波数帯で最適になる運転条件
を求める。燃焼が不安定になり振動現象が発生すれば，
最適な運転条件の方向に燃空比を変化させるガスタービ
ン制御装置である。

【０２３０】（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少なくとも２つの周波数帯に分割し
た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。一方，内圧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
クトルを複数の周波数帯に分割して監視する。プラント
状態量を複数に区分けして，区分け毎に周波数解析結果
とプラント状態量をデータベースに記録し，各区分けさ
れたデータベースの中から振動強度の最も大きいものを
抽出して周波数帯毎に燃焼の振動特性を把握して，全周
波数帯で最適になる運転条件を求める。燃焼が不安定に
なり振動現象が発生すれば，最適な運転条件の方向に燃
空比を変化させるガスタービン制御装置である。

【０２３１】（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少なくと
も２つの周波数帯に分割し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つの周波数帯に分割
した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。一方，内圧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
スペクトルを複数の周波数帯に分割して監視する。プラ
ント状態量を複数に区分けして，区分け毎に周波数解析
結果とプラント状態量をデータベースに記録し，各区分
けされたデータベースの中から振動強度の最も大きいも
のを抽出して周波数帯毎に燃焼の振動特性を把握して，
全周波数帯で最適になる運転条件を求める。燃焼が不安
定になり振動現象が発生すれば，最適な運転条件の方向
に燃空比を変化させるガスタービン制御装置である。

【０２３２】（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少なく
とも２つの周波数帯に分割し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つの周波数帯に分
割した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。一方，内圧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
たスペクトルを複数の周波数帯に分割して監視する。プ
ラント状態量を複数に区分けして，区分け毎に周波数解
析結果とプラント状態量をデータベースに記録し，各区
分けされたデータベースの中から振動強度の最も大きい
ものを抽出して周波数帯毎に燃焼の振動特性を把握し
て，全周波数帯で最適になる運転条件を求める。燃焼が
不安定になり振動現象が発生すれば，最適な運転条件の
方向に燃空比を変化させるガスタービン制御装置であ
る。

【０２３３】（項１３）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少なくと
も２つの周波数帯に分割した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。一方，内圧
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を複数の周波数帯に
分割して監視する。プラント状態量を複数に区分けし
て，区分け毎に周波数解析結果とプラント状態量をデー
タベースに記録し，各区分けされたデータベースの中か
ら最も最近のデータを抽出して周波数帯毎に燃焼の振動
特性を把握して，全周波数帯で最適になる運転条件を求
める。燃焼が不安定になり振動現象が発生すれば，最適
な運転条件の方向に燃空比を変化させるガスタービン制
御装置である。

【０２３４】（項１４）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少なくとも２つの周波数帯に分割し
た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。一方，内圧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
ペクトルを複数の周波数帯に分割して監視する。プラン
ト状態量を複数に区分けして，区分け毎に周波数解析結
果とプラント状態量をデータベースに記録し，各区分け
されたデータベースの中から最も最近のデータを抽出し
て周波数帯毎に燃焼の振動特性を把握して，全周波数帯
で最適になる運転条件を求める。燃焼が不安定になり振
動現象が発生すれば，最適な運転条件の方向に燃空比を
変化させるガスタービン制御装置である。

【０２３５】（項１５）（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少なく
とも２つの周波数帯に分割し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つの周波数帯に分
割した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。一方，内圧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
たスペクトルを複数の周波数帯に分割して監視する。プ
ラント状態量を複数に区分けして，区分け毎に周波数解
析結果とプラント状態量をデータベースに記録し，各区
分けされたデータベースの中から最も最近のデータを抽
出して周波数帯毎に燃焼の振動特性を把握して，全周波
数帯で最適になる運転条件を求める。燃焼が不安定にな
り振動現象が発生すれば，最適な運転条件の方向に燃空
比を変化させるガスタービン制御装置である。

【０２３６】（項１６）（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少なく
とも２つの周波数帯に分割し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つの周波数帯に分
割した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。一方，内圧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
たスペクトルを複数の周波数帯に分割して監視する。プ
ラント状態量を複数に区分けして，区分け毎に周波数解
析結果とプラント状態量をデータベースに記録し，各区
分けされたデータベースの中から最も最近のデータを抽
出して周波数帯毎に燃焼の振動特性を把握して，全周波
数帯で最適になる運転条件を求める。

【０２３７】（項１７）類似の燃焼安定性を有する既設
プラントのデータベースを予め記録しておく。新設プラ
ントの運転が開始されればデータベースに区別して追加
する。追加されたデータの量が振動特性把握に不充分で
ある場合には，既設プラントデータベースを用いて最適
な運転条件を求める。新設プラントのデータが増えるに
つれて，利用するデータを切り替えて行く機能を持った
項１〜１６のガスタービン制御装置である。

【０２３８】（項１８）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，いくつかの周波数帯毎に燃焼振動予兆
検知用周波数解析と一般の周波数解析を行う。燃焼振動
予兆検知用周波数解析の結果は，燃焼振動回避操作のタ
イミングに使用し，一般の周波数解析結果は，運転中継
続してプラント状態量と共にデータベースに蓄積する。
燃焼振動の予兆が発生した場合，データベースに基づい
て周波数帯毎に最も効果的または最適な操作項目，操作
方向，操作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。

【０２３９】項１〜４によれば、発生した周波数の振動
を事前に抑え，燃焼安定性を維持することができる。項
５〜８によれば、複数の周波数を同時に最適調整するこ
とにより，予兆段階で燃焼安定性を維持することができ
る。項９〜１２によれば、データベースが肥大化しても
最も安全側に評価して予兆段階で燃焼安定性を維持する
ことができる。項１３〜１６によれば、圧縮機，タービ
ン側で大きな経年変化が発生しても，また燃料組成が大
きく変化しても，最も最近のデータを用いることにより
予兆段階で燃焼安定性を維持することができる。項１７
によれば、新設プラントで十分なデータ蓄積がなくて
も，類似の燃焼安定性を有する既設プラントのデータベ
ースを用いることにより予兆段階で燃焼安定性を維持す
ることができる。

【０２４０】

【発明の効果】本発明により、発生する燃焼振動を事前
に抑え、燃焼安定性を維持することができる。

【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】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の実施の形態を示す構成図であ
る。

【図３】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３の実施の形態を示す構成図であ
る。

【図４】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４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６】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の形態に関わるデータベースに格
納されるデータの例を示すグラフである。

【図７】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の形態における燃焼振動領域の推
定法に関する原理図である。

【図８】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の形態における燃焼振動領域の推
定例を示す図である。

【図９】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の形態における周波数解析の結果
と周波数帯としきい値の例を示すグラフである。

【図１０】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の実施の形態における補正量の
決定方法を説明するための図である。

【図１１】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３の実施の形態におけるプラント
状態の類似度を説明するための図である。

【図１２】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５の実施の形態におけるデータの
選択方法を説明するための図である。

【図１３】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の形態における予兆解析部の一
例を示す構成図である。

【図１４】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の形態における予兆解析部の他
の例を示す構成図である。

【図１５】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の形態における予兆解析部の更
に他の例を示す構成図である。

【図１６】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の形態における予兆解析部の更
に他の例を示す構成図である。

【図１７】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の形態における予兆解析部の更
に他の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
に他の例を示す構成図である。

【図１９】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の形態における予兆解析部の更
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
に他の例を示す構成図である。

【図２１】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２２】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２３】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２４】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２５】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２６】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２７】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２８】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２９】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３０】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３１】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３２】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。

【図３３】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３４】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の形態に関わるガスタービンを
示す構成図である。

【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 ２２１ 補正部 ２２２ データベース ２２２ａ データベース ２２３ 燃焼特性把握部 ２２３ａ 燃焼特性把握部 ２２３ｂ 燃焼特性把握部 ２２４ 補正方向決定部 ２２５ 補正量決定部 ２２６ 最大値選択部 ２２７ 最新値選択部 ２７０ 予兆解析部 ２７０ａ 予兆解析部 ２７０ｂ 予兆解析部 ２７０ｃ 予兆解析部 ２７０ｄ 予兆解析部 ２７０ｅ 予兆解析部 ２７０ｆ 予兆解析部 ２７０ｇ 予兆解析部 ２７０ｈ 予兆解析部

───────────────────────────────────────────────────── 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
   加速度の振動を周波数分析し、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
   波数分析の結果に基づいて、ガスタービンの燃焼振動の
   予兆を検知し、前記検知結果を示す検知信号を出力する
   予兆解析部と、 前記周波数帯別分析結果と、前記ガスタービンのプロセ
   ス量に基づいて、前記ガスタービンの燃焼振動の特性を
   把握する燃焼特性把握部と、 前記予兆解析部により前記燃焼振動の予兆が検知された
   とき、前記燃焼特性把握部で把握された燃焼振動の特性
   に基づいて、前記燃焼器に供給する燃料の流量又は空気
   の流量の少なくとも一方を制御する制御部とを備えたガ
   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、 前記予兆解析部は、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に基づい
   て、前記燃焼振動の予兆を検知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、 前記予兆解析部は、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、 前記予兆解析部は、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、前記燃焼
   振動の予兆を検知するガスタービン制御装置。
5. 【請求項５】 請求項１から４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、 前記予兆解析部は、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、前記燃焼振動の予兆を検知するガスタービン制
   御装置。
6. 【請求項６】 請求項１から５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、 更に、 補正方向決定部を備え、 前記補正方向決定部は、前記検知信号に応答して、前記
   燃焼特性把握部で把握された燃焼振動の特性に基づい
   て、前記制御部による前記制御の補正方向を求め、前記
   補正方向を示すデータを前記制御部に出力し、 前記制御部は、前記補正方向を示すデータに基づいて、
   前記制御を補正するガスタービン制御装置。
7. 【請求項７】 請求項６記載のガスタービン制御装置に
   おいて、 前記補正方向決定部は、最急降下法を含む最適化手法を
   用いて、前記補正方向を求めるガスタービン制御装置。
8. 【請求項８】 請求項１から５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、 前記補正方向決定部は、前記検知信号が前記燃焼振動の
   予兆を検知していない旨を示しているときには、補正が
   ゼロである旨の前記補正方向を示すデータを出力し、前
   記検知信号が前記燃焼振動の予兆を検知した旨を示して
   いるときに、前記補正方向を求めるガスタービン制御装
   置。
9. 【請求項９】 請求項１から５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、 更に、 補正量決定部を備え、 前記燃焼特性把握部は、前記燃焼振動の特性として、最
   も燃焼振動の発生し難い最適点又は最適領域を求め、前
   記最適点又は最適領域を示すデータを前記補正量決定部
   に出力し、 前記補正量決定部は、前記検知信号に応答して、前記最
   適点又は最適領域を示すデータに基づいて、前記制御部
   による前記制御の補正量を求め、前記補正量を示すデー
   タを前記制御部に出力し、 前記制御部は、前記補正量を示すデータに基づいて、前
   記制御を補正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、 更に、 最大値選択部を備え、 前記周波数帯別分析結果と前記ガスタービンのプロセス
    量のデータは、設定された時間おきに得られ、 前記最大値選択部は、第１の前記時間と第２の前記時間
    の前記プロセス量が類似しているとき、前記第１および
    第２の時間にそれぞれ得られた前記周波数帯別分析結果
    同士を比較し、前記比較の結果、最大の前記周波数帯別
    分析結果を抽出し、前記最大の周波数帯別分析結果を前
    記燃焼特性把握部に出力し、 前記燃焼特性把握部は、前記抽出された周波数帯別分析
    結果と、前記ガスタービンのプロセス量に基づいて、前
    記ガスタービンの燃焼振動の特性を把握するガスタービ
    ン制御装置。
11. 【請求項１１】 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、 更に、最新値選択部を備え、 前記周波数帯別分析結果と前記ガスタービンのプロセス
    量のデータは、設定された時間おきに得られ、 前記最新値選択部は、第１の前記時間と第２の前記時間
    の前記プロセス量が類似しているとき、前記第１および
    第２の時間のうちの最新の時間に得られた前記周波数帯
    別分析結果を抽出し、前記最新の時間に得られた周波数
    帯別分析結果を前記燃焼特性把握部に出力し、 前記燃焼特性把握部は、前記抽出された周波数帯別分析
    結果と、前記ガスタービンのプロセス量に基づいて、前
    記ガスタービンの燃焼振動の特性を把握するガスタービ
    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において、 更に、 前記周波数帯別分析結果と前記ガスタービンのプロセス
    量を格納する第１データベースと、 既設ガスタービンの燃焼器内での圧力または加速度の振
    動が周波数分析され、当該周波数分析の結果が複数の周
    波数帯に分割されてなる周波数帯別分析結果と、前記既
    設ガスタービンのプロセス量を格納する第２データベー
    スとを備え、 前記燃焼特性把握部は、前記第１データベースに格納さ
    れた前記周波数帯別分析結果と前記ガスタービンのプロ
    セス量および前記第２データベースに格納された前記周
    波数帯別分析結果と前記ガスタービンのプロセス量の少
    なくともいずれか一方に基づいて、前記ガスタービンの
    燃焼振動の特性を把握するガスタービン制御装置。
13. 【請求項１３】 請求項１から１２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。
14. 【請求項１４】 ガスタービンの燃焼器内での圧力また
    は加速度の振動の測定結果を周波数分析し、前記周波数
    分析の結果を出力するステップと、 前記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
    波数分析の結果に基づいて、ガスタービンの燃焼振動の
    予兆を検知するステップと、 前記周波数分析の結果と、前記ガスタービンのプロセス
    量に基づいて、前記ガスタービンの燃焼振動の特性を把
    握するステップと、 前記燃焼振動の予兆が検知されたとき、前記燃焼振動の
    特性に基づいて、前記燃焼器に供給する燃料の流量又は
    空気の流量の少なくとも一方を制御するステップと、 を備えた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
    方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。