JP2015172369A

JP2015172369A - ガスタービンにおける協調的な空気−燃料制御のためのモデルに基づくフィードフォワード手法

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Publication number: JP2015172369A
Application number: JP2015031183A
Authority: JP
Inventors: ジョナサン・ヨーク・スミス; York Smith Jonathan; ジョン・ロジャース・ヒューイ; Rogers Huey John; プラブハンジャナ・カルヤ; Kalya Prabhanjana
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2014-02-26
Filing date: 2015-02-20
Publication date: 2015-10-01
Anticipated expiration: 2035-02-20
Also published as: US20150240726A1; EP2913501B1; EP2913501A1; US9677476B2; JP6612037B2

Abstract

【課題】目標タービン出力を達成するための制御方法を提供する【解決手段】圧縮機１０２と、燃焼システム１０４と、各制御パラメータについて初期パラメータ値を使用して、初期タービンアウトプット１２０にて動作しているタービン部分１０８を含むタービン機械１００、タービン制御システム、方法、およびコンピュータ読み取り可能な記憶装置である。それぞれの選択された制御パラメータについて、選択された制御パラメータの初期パラメータ値の調節を選択し、選択された制御パラメータの調節、および他の制御パラメータの初期パラメータ値を使用して、動作するタービンのタービンアウトプットを予測し、各制御パラメータの調節における予測タービンアウトプットを比較することで、制御パラメータの中から、目標タービンアウトプットをもたらす目標調節を有する目標制御パラメータを選択し、タービンを目標制御パラメータの目標調節にて動作させることを含む。【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、目標タービンアウトプット（ｔａｒｇｅｔｔｕｒｂｉｎｅｏｕｔｐｕｔ）を達成するためのタービンの制御に関する。

タービンの動作は、典型的に、タービンに向けられる空気の量および速度を変化させるべく入口案内翼（ＩＧＶ）の翼の角度の調節によって調節することができる空気の流量など、タービンの種々の制御パラメータを調節することによって制御される。タービンの制御パラメータのそのような調節を、現在のタービンアウトプット（例えば、タービンの温度）を目標タービンアウトプットに調節するために選択することができる。例えば、一式の初期パラメータ値にて動作しているときに達成される初期タービンアウトプットよりも高い目標タービンアウトプットを受信したときに、コントローラは、タービンのタービンアウトプットを高めるために、タービンのそれぞれの制御パラメータを目標制御パラメータに着実に調節することができる。フィードバックに基づくタービン制御システムが、制御パラメータのそのような調節について、タービンアウトプットへの影響を監視でき、現在のタービンアウトプットを目標タービンアウトプットに移行させる方法で制御パラメータのパラメータ値を反復的かつ段階的に調節することができる。

米国特許第８，２１５，０９５号明細書

以下に、本発明のいくつかの典型的な態様の基本的理解をもたらすために、本発明の簡単な概要を提示する。この概要は、本発明の全体を説明するものではない。さらに、この概要は、本発明の重要な構成要素を特定しようとするものでも、本発明の技術的範囲を線引きしようとするものでもない。この概要の唯一の目的は、本発明のいくつかの考え方を、後に提示されるさらに詳細な説明の前触れとして、簡略化した形態で提示することにある。

一態様によれば、本発明は、初期タービンアウトプットにて動作しているタービン機械を提供する。１つのそのような実施形態においては、タービン機械が、圧縮機と、燃焼システムと、当該タービン機械のそれぞれの制御パラメータについて該制御パラメータの初期パラメータ値を使用しながら動作しているタービンを備えるタービン部と、タービン制御システムとを備える。前記タービン制御システムは、より詳しくは、前記タービンがそれぞれの制御パラメータの或るパラメータ値にて動作するときの予測タービンアウトプットを予測するモデラーと、コントローラとを備え、このコントローラが、それぞれの選択された制御パラメータについて、該選択された制御パラメータの前記初期パラメータ値の調節を選択し、該選択された制御パラメータの該調節および他の制御パラメータの前記初期パラメータ値に関して前記モデラーを呼び出すことで、該選択された制御パラメータについて予測タービンアウトプットを予測し、前記それぞれの制御パラメータの前記調節における前記予測タービンアウトプットを比較することで、前記制御パラメータの中から、前記目標タービンアウトプットをもたらす目標調節を有する目標制御パラメータを選択し、前記タービンを前記目標制御パラメータの前記目標調節にて動作させる。

別の態様によれば、本発明は、タービン機械のそれぞれの制御パラメータについて該制御パラメータの初期パラメータ値を使用しつつ初期タービンアウトプットにて動作しているタービンについて、目標タービンアウトプットを達成する方法を提供する。１つのそのような実施形態においては、この方法が、それぞれの選択された制御パラメータについて、該選択された制御パラメータの前記初期パラメータ値の調節を選択し、該選択された制御パラメータの前記調節および他の制御パラメータの前記初期パラメータ値を使用して動作する前記タービンの予測タービンアウトプットを予測するステップを含む。この方法は、前記それぞれの制御パラメータの前記調節における前記予測タービンアウトプットを比較し、前記制御パラメータから、前記目標タービンアウトプットをもたらす目標調節を有する目標制御パラメータを選択するステップをさらに含む。この方法は、前記目標制御パラメータの前記目標調節にて前記タービンを動作させるステップをさらに含む。

別の態様によれば、本発明は、インストラクションを保存しているコンピュータにとって読み取り可能な記憶装置であって、前記インストラクションが装置のプロセッサにおいて実行されたときに、該装置が、タービン機械のそれぞれの制御パラメータについて該制御パラメータの初期パラメータ値を使用しつつ初期タービンアウトプットにて動作しているタービンについて、目標タービンアウトプットを達成するコンピュータにとって読み取り可能な記憶装置を提供する。

前記インストラクションにより、前記装置は、この結果を、それぞれの選択された制御パラメータについて、該選択された制御パラメータの前記初期パラメータ値の調節を選択し、該選択された制御パラメータの前記調節および他の制御パラメータの前記初期パラメータ値を使用して動作する前記タービンの予測タービンアウトプットを予測し、前記それぞれの制御パラメータの前記調節における前記予測タービンアウトプットを比較し、前記制御パラメータから、前記目標タービンアウトプットをもたらす目標調節を有する目標制御パラメータを選択し、前記目標制御パラメータの前記目標調節にて前記タービンを動作させることによって達成する。

以上の結果および関連の結果を達成するために、以下の説明および添付の図面が、特定の例示の態様および実施例を説明する。これらは、提示される技術の１つ以上の態様を具現化する種々の方法のほんの数例を示しているにすぎない。本発明の他の態様、利点、および新規な特徴が、以下の詳細な説明を添付の図面と併せて検討することによって、明らかになるであろう。

本発明の以上の態様および他の態様が、本発明に関する技術の当業者にとって、以下の説明を添付の図面を参照しつつ検討することによって明らかになるであろう。

フィードバックに基づくタービン制御を備える典型的なタービン機械の概略図である。フィードバックに基づくタービン制御を備える典型的なタービン機械の概略図である。本発明の少なくとも１つの態様によるフィードフォワードに基づくタービン制御を備える典型的なタービン機械の概略図である。本発明の少なくとも１つの態様によるタービンのフィードフォワード制御を特徴とする典型的なタービン機械の概略図である。本発明の少なくとも１つの態様によるタービンのフィードフォワード制御を特徴とする典型的なタービン機械の概略図である。本発明の少なくとも１つの態様によるタービンのフィードフォワード制御を特徴とする典型的なタービン機械の概略図である。本発明の少なくとも１つの態様によるフィードフォワード制御によってタービンを制御する典型的な方法のフロー図である。本発明の少なくとも１つの態様によるフィードフォワードに基づく制御を備えるタービンを制御するためにプロセッサを有する装置において使用することができる典型的なコンピュータにとって読み取り可能な記憶媒体の概略図である。本発明の少なくとも１つの態様によるフィードフォワードに基づく制御を備えるタービンを制御するためのシステムの第１の変種を示す概略図である。本発明の少なくとも１つの態様によるフィードフォワードに基づく制御を備えるタービンを制御するためのシステムの第２の変種を示す概略図である。本発明の少なくとも１つの態様によるフィードフォワードに基づく制御を備えるタービンを制御するためのシステムの第３の変種を示す概略図である。本発明の少なくとも１つの態様によるフィードフォワードに基づく制御技術を含む種々の技術に基づくタービン制御のモデルの結果のグラフである。本発明の少なくとも１つの態様を実行できる装置の例の概略図である。

Ａ．序論
タービンの分野において、多数の種類の制御技術を、タービンの初期タービンアウトプット（例えば、タービンの出力および／または動作温度）を目標タービンアウトプットに調節するために使用することができる。そのような調節を、圧縮機に向けられる空気の速度または量を変更すべく調節することができる入口案内翼の羽根の角度など、タービンの動作およびアウトプットに影響を及ぼす種々の制御パラメータを変更することによって達成することができる。第１のそのような例として、タービンの現在の出力から所望のより大きい出力への増加の要求を、燃焼システムへの燃料の流量を増すことによって達成することができる。燃料の流量の増加は、タービンからの排気の温度を上昇させる傾向も有する。入口案内翼を初期の角度からより大量の空気を圧縮機に導く目標角度に増やすことで、タービンの出力を増大させつつ、目標の排気温度を達成することができる。第２の例として、負荷の減少に起因して、１つ以上の制御パラメータを逆方向に調節することによって現在の出力を所望のより低い出力に下げることが求められる可能性がある。第３の例として、タービンの種々の制御パラメータ（圧縮機の抽気流など）に変動の可能性があり、結果としてそれぞれの制御パラメータの一式の初期パラメータ値を使用して運転されているタービンの出力が変化する可能性があり、所望の出力を維持するために、それぞれの制御パラメータのパラメータ値を所望の出力を維持するように調節する必要が生じる可能性がある。そのような変動には、タービンの局所領域の気象条件など、タービンの制御パラメータ以外のタービンの動作条件の変動も含まれうる。

これらの筋書きおよび他の筋書きにおいて、タービンのアウトプットに影響を及ぼすタービンのそれぞれの制御可能な構成要素の制御パラメータを制御するために、種々の技術を使用することができる。技術の違いが、初期タービンアウトプットと目標タービンアウトプットとの間の差に対する反応（例えば、どの程度迅速にタービンアウトプットが異なる目標タービンアウトプットに移行するか、あるいは目標タービンアウトプットに戻るように初期タービンアウトプットの変動に応答するか）、初期タービンアウトプットと目標タービンアウトプットとの間で可能な出力の増減の速度、調節によって生じうる目標タービンアウトプットの行き過ぎの程度、および実現できる目標タービンアウトプットの維持の精度など、タービンのアウトプットの制御の違いにつながる可能性がある。これらの理由および他の理由で、タービン制御システムの選択が、タービンの制御の熟達に顕著に影響しうる。

図１Ａの典型的なタービン機械１００において、初期翼角度１１６にて動作している入口案内翼１１４が、圧縮機１０２に空気を導き、圧縮機１０２が、圧縮された空気を燃焼システム１０４に導く。燃料注入口１１０が、燃料１０６を初期燃料流量１１２にて燃焼システム１０４に注入し、加圧された空気／燃料の組み合わせが点火される。生じるエネルギが、初期タービンアウトプット１２０のタービン部１０８のタービン１１８を駆動し、使用後の燃料／空気の組み合わせが、排気としてタービン１１８から放出される。

タービン制御システムが、種々の方法でこのプロセスの制御をもたらすことができる。図１Ｂが、典型的なタービン機械１２２において入口案内翼１１４の翼角度および燃料注入口１１０を通過する燃料１０６の燃料流量を含む動作特性を利用するフィードバックに基づくタービン制御システムの例を示している。フィードバックに基づくコントローラが、より高いタービンアウトプットまたはより低いタービンアウトプットの実現あるいは現在のタービンアウトプットの維持の要求など、目標タービンアウトプット１２４を受信する。目標タービンアウトプット１２４の初期タービンアウトプット１２０に対する比較１２６が、初期タービンアウトプットを上方または下方に調節すべきかどうかを示し、入口案内翼１１４が目標タービンアウトプット１２４を実現するように調節される。例えば、より高い目標タービンアウトプット１２４を実現するための初期タービンアウトプット１２０からの増加のために、コントローラは、入口案内翼１１４の初期翼角度１１６（図１Ａ）の調節１２８（入口案内翼１１４をより大きい調節後翼角度１３０で動作させるなど）を開始することができる。調節１２８によって初期翼角度１１６を変更することで、典型的にはより大きいタービンアウトプットがもたらされるため、したがって制御ループを、初期タービンアウトプット１２０と目標タービンアウトプット１２４との繰り返しの比較１２６、および目標タービンアウトプット１２４が達成されるまでの初期翼角度１１６の繰り返しの調節１２８として実現することができる。

Ｂ．提案される技術
図１Ａの典型的なタービン機械１００および図１Ｂの典型的なタービン機械１２２に示される典型的なフィードバックに基づくタービン制御システムは、タービンの目標タービンアウトプットを達成することができるが、そのような制御システムは、タービンの制御においていくつかの非最適な動作部分を呈する可能性がある。第１の例として、タービンの調節の応答が、タービンのタービンアウトプットへの調節の繰り返しのフィードバックに基づく評価に起因して、遅れる可能性がある。調節が初期タービンアウトプットを瞬時に変化させるわけではなく、むしろ遅延を含むため、各々の繰り返しが、調節の実施、タービンへの影響の観察、および別の調節の選択をもたらす第２の比較の実行の間の遅延を利用する。さらに、図１Ａおよび１Ｂの典型的なフィードバックに基づくタービン制御システムは、個々の調節の効果を考慮せず、むしろ各々の動作条件を目標タービンアウトプットの方向に調節するため、例えばそれぞれが初期タービンアウトプットと目標タービンアウトプットとの間の差の達成に充分である調節を選択されることで、目標タービンアウトプットの行き過ぎにつながり、修正が必要になる可能性があるなど、達成されるタービンアウトプットの制御が不正確である。第３の例として、特定の調節が、タービンの他の動作特性に基づいて異なる程度でタービンのタービンアウトプットを変化させる可能性があり（例えば、入口案内翼を通って受け取られる空気の気温が、タービンアウトプットならびに空気の量または速度に影響を及ぼす可能性があり）、特定の調節の現在の影響を考慮することがないフィードバックに基づく制御システムでは、実現できるタービン制御の精度が低下する可能性がある。初期タービンアウトプット１２０と目標タービンアウトプットとの間の調節の大きさを選択するために比例積分微分（ＰＩＤ）フィードバックに基づくタービン制御システムを使用するなど、いくつかの制御技術は、そのような欠点を軽減できるが、フィードバックに基づくタービン制御システムにつきものの特性が、実現できるタービン制御の精度を損なう可能性がある。

フィードバックに基づくタービン制御技術の非最適な特性の少なくとも一部を或る程度軽減することができるフィードフォワードに基づくタービン制御のための技術が、本明細書に提示される。図２の典型的な筋書き２００は、初期翼角度の入口案内翼を通じて空気を受け取る圧縮機２０２と、燃料注入口を通じて燃料を受け取る燃焼システム２０４と、初期タービンアウトプット２２０で動作するタービン２１８を備えるタービン部２０８とを含むタービン機械において使用することができる典型的なタービン制御システム２３２の図を示している。タービン２１８の制御が、入口案内翼の翼角度など、それぞれの制御パラメータ２３４について初期パラメータ値２３６を選択することによって達成される。そのようなタービン機械において使用することができる典型的なフィードフォワードに基づくタービン制御システム２３２は、モデラー２３８およびコントローラ２４０を含む。モデラー２３８は、それぞれの制御パラメータ２３４についてのパラメータ値一式から予測タービンアウトプット２４２を予測する。コントローラ２４０は、最初は初期タービンアウトプット２２０で動作しているタービン２１８を動作させるために、制御パラメータ２３４のパラメータ値の調節を制御するためにモデラー２３８を利用する。初期タービンアウトプット２２０から目標タービンアウトプットの方向のパラメータ値を選択するよりもむしろ、コントローラ２４０は、各々の制御パラメータ２３４の調節２２８のタービン２１８の初期タービンアウトプット２２０への影響を予測するために、モデラー２３８を利用する。タービン２１８の現在の動作環境においてそれぞれの調節２２８によって達成される予測タービンアウトプットに基づき、コントローラ２４０は、目標制御パラメータ２４４を選択し、タービン２１８の他の制御パラメータ２３４の初期パラメータ値２３６と組み合わせて用いられたときに初期タービンアウトプット２２０を目標タービンアウトプットに向かって調節すると予測される目標制御パラメータ２４４の目標調節２４６（より詳しくは、目標制御パラメータ２４４の初期パラメータ値２３６の目標調節２４６）を選択する。

図３Ａ〜３Ｃが、本明細書に提示の技術に従って動作するフィードフォワードに基づくタービン制御システム３３２の段階的な例３００を協働して呈する一式の典型的な筋書きを示している。この段階的な例３００は、やはりモデラー３３８とコントローラ３４０とを含み、タービンのそれぞれの制御パラメータ３３４の初期パラメータ値３３６の情報がもたらされるタービン制御システム３３２によるタービンの制御を示している。

図３Ａにおいて、第１の予測３４４として、タービン制御システム３３２が、第１の選択された制御パラメータ３３４の初期パラメータ値３３６の調節３２８に関して、モデラー３３８を呼び出す。モデラー３３８は、第１の選択された制御パラメータ３３４の初期パラメータ値３３６に調節３２８を適用する一方で、タービンの他の制御パラメータ３３４については初期パラメータ値３３６を調節することなく使用することによってもたらされる第１の予測タービンアウトプット３４２を得る。

図３Ｂにおいて、第２の予測３４６として、タービン制御システム３３２は、第２の選択された制御パラメータ３３４の初期パラメータ値３３６の調節３２８に関して、モデラー３３８を呼び出す。モデラー３３８は、第２の選択された制御パラメータ３３４の初期パラメータ値３３６に調節３２８を適用する一方で、タービンの他の制御パラメータ３３４については初期パラメータ値３３６を調節することなく使用する（第１の制御パラメータ３３４の初期パラメータ値３３６も調節しない）ことによってもたらされる第２の予測タービンアウトプット３４２を得る。

図３Ｃにおいて、コントローラ３４０が目標タービンアウトプット３２４とそれぞれの制御パラメータ３３４の調節３２８の適用によって達成されるそれぞれの予測タービンアウトプット３４２とを比較することで、選択３４８が実行される。コントローラ３４０が、タービンの制御において目標制御パラメータ３４４の初期パラメータ値３３６に適用されたときにタービンのタービンアウトプットを目標タービンアウトプット３２４に向かって調節する目標調節３４６を有する目標制御パラメータ３４４を選択する。したがって、他の制御パラメータ３３４については初期パラメータ値３３６を調節せずに使用しつつ、目標制御パラメータ３４４の初期パラメータ値３３６に適用されるこの目標調節３４６が、タービンのフィードフォワードの予測制御をもたらす。すべての動作条件を目標タービンアウトプット３２４に向けて発見的に調節するよりもむしろ、本明細書に提示の技術により、タービンの個々の動作条件の調節について予測される効果に基づいて目標タービンアウトプット３２４を追求することによって、図３Ａ〜３Ｃの段階的な例３００に示されるシステムなどのフィードフォワードに基づくタービン制御システムは、より高速な応答、より速い目標タービンアウトプット３２４の達成、および目標タービンアウトプット３２４のより高精度な達成などの改善を伴うタービンのタービンアウトプットの制御を実現することができる。

Ｃ．典型的な実施形態
すでに述べたとおりの本明細書に提示の技術の説明に加えて、図２は、本明細書に提示の技術の第１の典型的な実施形態の概略図も示しており、ここで典型的な実施形態は、本明細書に提示の技術を実施するタービン制御システム２３２を含むタービン機械２００である。この典型的な筋書きにおいては、典型的なタービン機械２００が、すでに提示した構造／態様を備えることができる。具体的には、典型的なタービン機械２００が、圧縮機２０２と、燃焼システム２０４と、初期タービンアウトプット２２０で動作しているタービン２１８を含むタービン部２０８とを備える。さらに、タービン機械２００は、初期翼角度を有している入口案内翼など、初期パラメータ値２３６をそれぞれ有する一式の制御パラメータ２３４を含む。さらに、タービン機械２００は、初期パラメータ値２３６を有するタービン機械の制御パラメータ２３４について予測タービンアウトプット２４２を予測するモデラー２３８を含むタービン制御システム２３２を備える。さらに、タービン制御システム２３２は、それぞれの選択された制御パラメータ２３４について、選択された制御パラメータ２３４の初期パラメータ値２３６の調節２２８を選択し、それぞれの選択された制御パラメータ２３４の初期パラメータ値２３６の調節２２８および調節されない他の制御パラメータ２３４の初期パラメータ値２３６において予測タービンアウトプット２４２を予測するためにモデラー２３８を呼び出すコントローラ２４０を備える。さらに、モデラー２３８は、それぞれの制御パラメータ２３４の調節２２８において予測されるタービンアウトプット２４２を比較することで、制御パラメータ２３４から、目標タービンアウトプット２２４をもたらす目標調節２４６を有する目標制御パラメータ２４４を選択し、目標制御パラメータ２４４の目標調節２４６によってタービン２１８を動作させる。

図４が、タービン１１８を制御する方法の一実施形態を説明するフロー図を示している。この典型的な方法を、例えば装置のプロセッサ上で実行されるインストラクションとして実現でき、そのようなインストラクションにより、装置が、タービン機械のそれぞれの制御パラメータについて制御パラメータの初期パラメータ値を使用しつつ、初期タービンアウトプットで動作しているタービンについて目標タービンアウトプットを達成する。この典型的な方法は、４０２において始まる。この典型的な方法４００は、選択されたそれぞれの制御パラメータ４０４について、選択された制御パラメータの初期パラメータ値の調節を選択するステップ４０６と、選択された制御パラメータの調節を使用し、他の制御パラメータについては初期パラメータ値を使用して運転されるタービンの予測タービンアウトプットを予測するステップ４０８とを含む。この典型的な方法は、それぞれの制御パラメータの調節についての予測タービンアウトプットを比較し、制御パラメータから、目標タービンアウトプットをもたらす目標調節を有する目標制御パラメータを選択するステップ４１０をさらに含む。この典型的な方法は、目標制御パラメータの目標調節によってタービンを運転するステップ４１２をさらに含む。この方法で、典型的な方法４００は、本明細書に提示の技術によるタービンの制御を達成し、ステップ４１４において終わる。

本明細書に提示の技術の実施形態は、装置に本明細書に提示の技術によるタービンの制御を実行させるために使用することができるコンピュータにとって読み取り可能な記憶媒体を含むことができる。そのようなコンピュータにとって読み取り可能な記憶媒体として、例えば、装置のプロセッサによって実行されたときに装置による本明細書に提示の技術の実行を生じさせるコンピュータにとって読み取り可能なインストラクション一式を符号化してなるメモリ半導体（例えば、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、および／またはシンクロナスダイナミックランダムアクセスメモリ（ＳＤＲＡＭ）の技術を利用する半導体）、ハードディスクドライブのプラッタ、フラッシュメモリデバイス、あるいは磁気または光ディスク（ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ、またはフロッピー（登録商標）ディスクなど）などの実体的な装置を含むコンピュータにとって読み取り可能な記憶媒体を挙げることができる。そのようなコンピュータにとって読み取り可能な媒体として、種々の物理現象によって、種々の有線の筋書き（例えば、イーサネット（登録商標）または光ファイバケーブルを介する）および／または無線の筋書き（例えば、Ｗｉ−Ｆｉなどの無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などのパーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）、あるいは携帯電話または無線通信網）において伝播でき、装置のプロセッサによって実行されたときに装置による本明細書に提示の技術の実行を生じさせるコンピュータにとって読み取り可能なインストラクション一式を符号化する信号（例えば、電磁信号、音波信号、または光信号）など、さまざまな種類の通信媒体も（コンピュータにとって読み取り可能な記憶媒体とは異なる種類の技術として）挙げることができる。

図５が、コンピュータにとって読み取り可能な記憶媒体５００（例えば、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ、またはハードディスクドライブのプラッタ）など、コンピュータにとって読み取り可能なデータ５０２が符号化されてなるコンピュータにとって読み取り可能な記憶媒体の実施形態の図である。次いで、このコンピュータにとって読み取り可能なデータ５０２は、本発明の一態様の実施形態５０８をもたらすように構成された一式のコンピュータインストラクション５０４を含む。１つのそのような実施形態においては、プロセッサによって実行することができるインストラクション５０４を、装置５１０のプロセッサ５１２において実行されるときに、図４の典型的な方法４００などのタービン制御方法の装置５１０による実行を生じさせるように構成することができる。別のそのような実施形態においては、インストラクション５０６が、図２の典型的なタービン制御システム２３２など、本明細書に提示の技術に従ってタービンを運転するタービン制御システムの構成要素を実現することができる。本明細書に提示の技術に従って動作するように構成された多数のそのようなコンピュータにとって読み取り可能な媒体に、当業者であれば想到できる。

Ｄ１．筋書き
これらの技術の実施形態の間でさまざまであってよい第１の態様は、そのような技術を利用することができる筋書きに関する。

この第１の態様の第１の変種として、本明細書に提示の技術を、発電設備、車両の動力系、および工業生産プロセスなど、多数の種類のタービン機械を制御するために利用することができる。そのような処理機械は、多数の種類の燃料注入口によって多数の種類の燃焼システムに注入される燃料および多数の種類の入口案内翼から多数の種類の圧縮機に注入される空気の種々の特性、ならびに多数の種類のタービンを含む多数の種類のタービン部分の他の特性など、多数の種類の制御パラメータを使用することもできる。

この第１の態様の第２の変種として、タービン制御システムによって使用および生成される指標を、多数の方法で指定することができる。第１の例として、初期タービンアウトプットおよび目標タービンアウトプットを、温度、出力、圧力比、排出物、および燃料の消費など、多数の方法で示すことができ、あるいはタービン機械が現時点において生み出す目標エネルギ生成速度の割合など、目標に関して示すことができる。第２の例として、目標タービンアウトプットを、絶対項（例えば、出力）にて指定することができ、あるいは初期タービンアウトプットに対して指定すること（例えば、初期タービン出力よりも２０％高いなど）ができる。

この第１の態様の第３の変種として、本明細書に提示の技術を実現するタービン機械について、多数のアーキテクチャを選択することができる。例えば、タービン制御システムを、タービン部分、圧縮機、および／または燃焼システムと物理的に一体にすることができる。あるいは、タービン制御システムが、タービンの動作の状態を遠方にて監視し、本明細書に提示の技術に従って燃料注入口および／または入口案内翼を制御するためのインストラクションを送信するリモート制御論理回路を備えることができる。別の例として、タービン制御システムは、ほぼリアルタイムでタービンにインストラクションをもたらすことができる（例えば、初期タービンアウトプットが、現時点の現在の動作におけるタービンの現在のタービンアウトプットを表わすことができ、初期燃料流量が、現時点における現在の燃料流量を表わすことができ、初期翼角度が、現時点における現在の翼角度を表わすことができ、コントローラが、現在のタービンアウトプットの目標タービンアウトプットへの移行を可能にできる現在のタービンアウトプットをもたらしている現在のパラメータ値の調節を評価することによって目標タービンアウトプットを達成することができる）。あるいは、タービン制御システムが、将来において使用されるべき予測制御パラメータに適用されても（例えば、将来の時点において使用される種々のパラメータ値の調節一式を準備する）、さらには／あるいはタービン機械の制御を遡及的に分析するために適用されてもよい。多数のそのような変種に、タービン制御システムの技術の当業者であれば想到できる。

Ｄ２．モデラーおよび目標調節の選択の変種
これらの技術の実施形態の間でさまざまであってよい第２の態様は、タービンのそれぞれの制御パラメータのパラメータ値一式について予測タービンアウトプットをもたらすモデラーの実現に関する。

図６Ａが、この第２の態様の第１の変種の図を示している。この第１の変種においては、コントローラ６４０が、選択された制御パラメータ６３４の調節６２８を選択し、選択された制御パラメータ６３４の調節差分６５２を決定する。次いで、調節差分６５２を、選択された制御パラメータ６３４が目標制御パラメータ６４４として選択される場合に、目標調節６４６を選択するために使用することができる。

いくつかの実施形態においては、コントローラ６４０が、選択された制御パラメータ６３４の第１の調節６２８を最初に選択し、選択された制御パラメータ６３４の第１の調節６２８に関して第１の予測タービンアウトプット６４２を割り出すためにモデラー６３８を呼び出し、次いで選択された制御パラメータ６３４の第２の調節６２８を選択し、選択された制御パラメータ６３４の第２の調節６２８に関して第２の予測タービンアウトプット６４２を割り出すためにモデラー６３８を呼び出す。１つのそのような実施形態においては、第１の調節６２８が、選択された制御パラメータ６３４の第２の調節６２８の反対の方向である。

図６Ｂが、この第２の態様の第２の変種を特徴とする典型的な筋書き６０２の図を示している。この典型的な筋書き６０２においては、タービン機械が、タービンの領域の気象条件など、タービンの制御パラメータ６３４ではない動作条件６５４を検出するセンサをさらに備える。選択された制御パラメータ６３４の調節６２８および他の制御パラメータ６３４の初期パラメータ値に関してモデラー６３８を呼び出すことに加えて、コントローラ６４０は、センサによって検出された動作条件６５４に関してモデラー６３８を呼び出す。

図６Ｃが、この第２の態様の第３の変種を特徴とする典型的な筋書き６０４の図を示している。この典型的な筋書き６０４においては、コントローラ６４０が、タービン６１８の目標タービンアウトプットを協働して達成する第１の目標制御パラメータ６４４の第１の初期パラメータ値６３６の第１の目標調節６４６および第２の目標制御パラメータ６４４の第１の初期パラメータ値６３６の第２の目標調節６４６を特定する。したがって、コントローラ６４０が、両方の目標制御パラメータ６４４および両方の目標調節６４６をタービン６１８の動作について選択する。

Ｄ３．コントローラの変種
実施形態の間でさまざまであってよい第３の態様は、コントローラの動作の変種に関する。

この第３の態様の第１の変種として、コントローラは、種々の頻度（例えば、連続的または周期的）および／または種々の事象の検出時に目標制御パラメータ６４４の調節６４６を適用することができる。

この第３の態様のこの第１の変種の第１の例として、或る実施形態においては、コントローラが、選択された制御パラメータの初期パラメータ値の調節に関して目標タービンアウトプットに向かう予測タービンアウトプットを予測するためにモデラーを呼び出し、初期タービンアウトプットとは異なる目標タービンアウトプットを受信したときに限り、さらには／あるいは初期タービンアウトプットまたは初期パラメータ値の変動を検出（例えば、初期タービンアウトプットを一定に保持する努力において）したときに限って、選択された制御パラメータの初期パラメータ値の調節に関してモデラーを呼び出す。

これに代え、あるいはこれに加えて、或る実施形態においては、コントローラが、選択された制御パラメータの調節に関してモデラーを呼び出し、動作条件の動作条件調節（例えば、モデラーの予測を変化させる可能性がある給気温度の変化）を検出したときに限って初期制御パラメータの調節に関してモデラーを呼び出す。

この第３の態様のこの第１の変種の第２の例として、タービン機械は、第１の頻度で種々の選択された制御パラメータの種々の調節に関して予測タービンアウトプットを予測することができ、第２のより高い頻度で目標制御パラメータ６４４および目標調節６４６を選択することができる。

この第３の態様のこの第１の変種の第３の例として、コントローラは、目標制御パラメータ６４４の目標調節６４６の少なくとも２つの選択に関する予測タービンアウトプットを使用する（例えば、調節差分を更新するために時折にのみモデラーを呼び出す）。

この第３の態様のこの第１の変種の第４の例として、モデラーは、予測タービンアウトプットを継続的に予測（例えば、調節パラメータを必要なときにすぐに利用できるように）し、周期的にのみ目標制御パラメータおよび目標調節を選択するためにモデラーを呼び出す。

この第３の態様の第２の変種として、コントローラは、タービンを制御するために、他の技術に加えてフィードフォワードタービン制御技術を利用することができる。一実施形態においては、コントローラが、目標タービンアウトプットをもたらす目標調節を選択するときに目標調節６４６および／または予測タービンアウトプットにフィルタをさらに適用する。

この第３の態様の第３の変種として、コントローラは、目標制御パラメータの目標調節をさまざまな方法で利用することができる。第１のそのような実施形態においては、コントローラが、現在の目標タービンアウトプットを達成するために目標制御パラメータを迅速に変更する。第２のそのような実施形態においては、コントローラが、目標タービンアウトプットを徐々に段階的に達成するように１つ以上の目標制御パラメータの目標調節を徐々に段階的に適用する。第３のそのような実施形態においては、フィードフォワードに基づくタービン制御の使用に加えて、タービン機械が、フィードバックに基づくタービン制御も（例えば、タービンの制御の精度をさらに改善する追加の制御機構として）使用する。

図７が、種々のタービン制御技術の組み合わせにおいて達成することができるタービン制御の精度、応答性、および他の特性を説明するモデル結果のグラフ一式を示している。第１のグラフ７００が、外乱の存在下で相対のタービンアウトプット（例えば、基準タービンアウトプット７０２）を長期にわたって維持する際の種々のタービン制御技術の応答の比較を示している。比例積分微分（ＰＩＤ）制御技術７０４は、単独で用いられたとき、基準タービンアウトプット７０２の回復において、かなりの遅れを示している。フィードフォワードに基づく制御技術７０８は、ＰＩＤ制御技術７０４と比べて、タービンアウトプットの一致の程度が或る程度高いが、基準タービンアウトプット７０２からのかなりのドリフトを示している。ＰＩＤ制御技術７０４およびフィードフォワードに基づく制御技術７０８の両方を含む組み合わせの技術は、基準タービンアウトプット７０２の高精度な維持および基準タービンアウトプット７０２からのドリフトの回避の両方を示している。

第２のグラフ７１０は、動作パラメータの変動に応答における基準タービンアウトプット７０２の維持の精度（例えば、種々のタービン制御技術の補正過剰および補正不足の傾向）を示している。フィードバックに基づく制御７１２を含むＰＩＤ制御技術が、動作パラメータの変動に起因する基準タービンアウトプット７０２からの大きな逸脱を示している一方で、ＰＩＤ／フィードフォワードに基づく制御のハイブリッド技術７０６では、逸脱が大幅に少ない。これらのグラフは、本明細書に提示のタービン制御技術のいくつかの実施形態において実現可能にできるいくつかの実現可能な利点を示している。

Ｅ．コンピュータ環境
図８および以下の説明が、本明細書に記載の内容のうちの１つ以上の実施形態を実現するための適切なコンピュータ環境の簡単な全体的説明を提供する。図８の動作環境は、あくまでも適切な動作環境の一例にすぎず、動作環境の使用または機能の範囲についていかなる限定も提案するものではない。典型的なコンピュータ装置として、これらに限られるわけではないが、パーソナルコンピュータ、サーバコンピュータ、ハンドヘルドまたはラップトップデバイス、モバイルデバイス（携帯電話機、携帯情報端末（ＰＤＡ）、メディアプレイヤー、など）、マルチプロセッサシステム、民生用電子機器、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータ、上述のシステムまたはデバイスのいずれかを含む分散コンピューティング環境、などが挙げられる。

必須ではないが、いくつかの実施形態は、１つ以上のコンピュータ装置によって実行される「コンピュータにとって読み取り可能なインストラクション」の全体的文脈において説明される。コンピュータにとって読み取り可能なインストラクションを、コンピュータにとって読み取り可能な媒体（後述）によって配布することができる。コンピュータにとって読み取り可能なインストラクションを、関数、オブジェクト、アプリケーションプログラミングインターフェイス（ＡＰＩ）、データ構造、など、特定のタスクを実行し、あるいは特定の抽象データ型を提供するプログラムモジュールとして実現することができる。典型的には、コンピュータにとって読み取り可能なインストラクションの機能を、種々の環境において所望のとおりに組み合わせ、あるいは分散させることができる。

図８が、本明細書に提示の１つ以上の実施形態を提供するように構成されたコンピュータ装置８０２を備えるシステム８００の例を示している。一構成において、コンピュータ装置８０２は、少なくとも１つの処理ユニット８０６およびメモリ８０８を備える。コンピュータ装置の正確な構成および種類に応じて、メモリ８０８は、揮発（例えば、ＲＡＭなど）、不揮発（例えば、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、など）、または両者の何らかの組み合わせであってよい。この構成が、図８において破線８０４によって示されている。

他の実施形態においては、装置８０２が、さらなる特徴および／または機能を含むことができる。例えば、装置８０２は、これらに限られるわけではないが磁気記憶装置および光学記憶装置などの追加の記憶装置（例えば、取り出し可能および／または取り出し不可能）を備えることもできる。そのような追加の記憶装置が、図８において記憶装置８１０によって示されている。一実施形態においては、本明細書に提示の１つ以上の実施形態を提供するためのコンピュータにとって読み取り可能なインストラクションが、記憶装置８１０に位置することができる。記憶装置８１０は、オペレーティングシステム、アプリケーションプログラム、などを提供するための他のコンピュータにとって読み取り可能なインストラクションも記憶することができる。コンピュータにとって読み取り可能なインストラクションを、例えば処理ユニット８０６による実行のためにメモリ８０８にロードすることができる。

用語「コンピュータにとって読み取り可能な媒体」は、本明細書において使用されるとき、コンピュータにとって読み取り可能な記憶装置を含む。そのようなコンピュータにとって読み取り可能な記憶装置は、揮発性および／または不揮発性であってよく、取り出し可能および／または取り出し不可能であってよく、コンピュータにとって読み取り可能なインストラクションまたは他のデータを記憶するさまざまな種類の物理的な装置を含むことができる。メモリ８０８および記憶装置８１０は、コンピュータ記憶媒体の例である。コンピュータ記憶装置として、これらに限られるわけではないが、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、または他のメモリ技術、ＣＤ−ＲＯＭ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、または他の光記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、ならびに磁気ディスク記憶装置または他の磁気記憶装置が挙げられる。

装置８０２は、装置８０２が他の装置と通信することを可能にする通信接続８１６をさらに備えることができる。通信接続８１６として、これらに限られるわけではないが、モデム、ネットワークインターフェイスカード（ＮＩＣ）、統合ネットワークインターフェイス、無線送信機／受信機、赤外線ポート、ＵＳＢ接続、またはコンピュータ装置８０２を他のコンピュータ装置に接続するための他のインターフェイスを挙げることができる。通信接続８１６は、有線接続または無線接続を含むことができる。通信接続８１６は、通信媒体を送信および／または受信することができる。

用語「コンピュータにとって読み取り可能な媒体」は、通信媒体を含むことができる。通信媒体は、典型的には、コンピュータにとって読み取り可能なインストラクションまたは他のデータを搬送波または他の輸送機構などの「変調されたデータ信号」に具現化し、任意の情報配送媒体を含む。用語「変調されたデータ信号」は、その特性のうちの１つ以上が信号中に情報を符号化するような方法で設定または変更されている信号を含むことができる。

装置８０２は、キーボード、マウス、ペン、音声入力装置、タッチ入力装置、赤外線カメラ、ビデオ入力装置、および／または任意の他の入力装置などの入力装置８１４を備えることができる。１つ以上の表示装置、スピーカ、プリンタ、および／または任意の他の出力装置などの出力装置８１２が、装置８０２にさらに備えられてよい。入力装置８１４および出力装置８１２を、有線接続、無線接続、またはそれらの任意の組み合わせを介して装置８０２に接続することができる。一実施形態においては、他のコンピュータ装置からの入力装置または出力装置を、コンピュータ装置８０２のための入力装置８１４または出力装置８１２として使用することができる。

コンピュータ装置８０２の構成要素を、バスなどの種々の相互接続によって接続することができる。そのような相互接続として、ＰＣＩＥｘｐｒｅｓｓなどのペリフェラルコンポーネントインターコネクト（ＰＣＩ）、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、Ｆｉｒｅｗｉｒｅ（ＩＥＥＥ１３９４）、光バス構造、などを挙げることができる。別の実施形態においては、コンピュータ装置８０２の構成要素を、ネットワークによって互いに接続することができる。例えば、メモリ８０８は、ネットワークによって互いに接続された異なる物理的位置に位置する複数の物理メモリユニットを含むことができる。

当業者であれば、コンピュータにとって読み取り可能なインストラクションを保存するために利用される記憶装置が、ネットワークのあちこちに分散していてよいことを、理解できるであろう。例えば、ネットワーク８１８を介してアクセスすることができるコンピュータ装置８２０が、本明細書に提示の１つ以上の実施形態を提供するためのコンピュータにとって読み取り可能なインストラクションを保存することができる。コンピュータ装置８０２が、コンピュータ装置８２０にアクセスし、コンピュータにとって読み取り可能なインストラクションの一部またはすべてを実行のためにダウンロードすることができる。あるいは、コンピュータ装置８０２が、コンピュータにとって読み取り可能なインストラクションの各部分を必要に応じてダウンロードすることができ、あるいは一部のインストラクションがコンピュータ装置８０２において実行され、一部のインストラクションがコンピュータ装置８２０において実行されてもよい。

Ｆ．用語の使用
図面に示される実施形態または実施例が、特有の言葉を使用して後述される。これらの実施例は、本発明を最良の態様を含めて開示するとともに、あらゆる装置またはシステムの製作および使用ならびにあらゆる関連の方法の実行を含む本発明の実施を、当業者にとって可能にするために提示されている。実施形態または実施例は、限定を意図したものではない。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定められ、当業者であれば想到できる他の実施形態も含むことができる。そのような他の実施例は、それらが特許請求の範囲の文言から相違しない構造要素を有しており、あるいは特許請求の範囲の文言からの実質的な相違を持たない同等の構造要素を備えるならば、特許請求の範囲の技術的範囲に包含される。開示の実施形態におけるあらゆる変更および改良、ならびに本明細書に開示の原理のあらゆるさらなる応用は、関連の技術の当業者にとって順当に想到できたと考えられる。

主題を、構造的特徴および／または方法における動作に特有の表現にて説明したが、添付の特許請求の範囲の主題が、必ずしも上述した特有の特徴または動作に限られないことを、理解すべきである。むしろ、上述した特有の特徴または動作は、特許請求の範囲の実施のいくつかの典型的な形態として開示されている。

本出願において使用されるとき、用語「構成要素」、「モジュール」、「システム」、「インターフェイス」、などは、一般に、ハードウェア、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせ、ソフトウェア、または実行中のソフトウェアのいずれかのコンピュータ関連の実在物を指すことが意図されている。例えば、構成要素は、これらに限られるわけではないが、プロセッサ上で実行中のプロセス、プロセッサ、オブジェクト、実行ファイル、実行のスレッド、プログラム、および／またはコンピュータであってよい。例として、コントローラ上で実行中のアプリケーションおよびコントローラの両方が、構成要素であってよい。１つ以上の構成要素が、プロセスおよび／または実行のスレッド内に存在でき、構成要素は、１つのコンピュータ上に局在でき、さらには／あるいは２つ以上のコンピュータの間に分散されてもよい。

さらに、請求項に記載の主題を、開示の主題を提供するようにコンピュータを制御するためのソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、またはこれらの任意の組み合わせを生み出すべく、標準的なプログラミングおよび／またはエンジニアリングの技術を使用して方法、装置、または製造物として提供することができる。用語「製造物」は、本明細書において使用されるとき、任意のコンピュータにとって読み取り可能な装置、担体、または媒体からアクセスすることができるコンピュータプログラムを包含するように意図される。当然ながら、請求項に記載の主題の技術的範囲または技術的思想から離れることなく、この構成について多数の改良が可能であることを、当業者であれば理解できるであろう。

実施形態の種々の動作が、本明細書に提示されている。それらの動作の一部またはすべての説明の順序を、それらの動作に必ずや順序依存性があることを意味していると解釈してはならない。この説明の利点を有する別の順序を、当業者であれば理解できるであろう。さらに、必ずしもすべての動作が本明細書に提示の各々の実施形態に存在しなくてもよいことを、理解できるであろう。

本出願において使用されるとき、「または（ｏｒ）」は、排他的な「または」よりもむしろ包含的な「または」を意味するように意図される。さらに、「ａ」および「ａｎ」は、本出願において使用されるとき、とくに指定がなく、あるいは単数形に向けられていることが文脈から明らかでない限り、通常は「１つ以上」を意味するものと解釈される。また、ＡおよびＢの少なくとも一方、などは、通常はＡまたはＢあるいはＡおよびＢの両方を意味する。さらに、「・・・を備える」、「・・・を有している」、「・・・を有する」、「・・・を伴う」、またはこれらの変種、などの用語は、詳細な説明または特許請求の範囲のいずれかにおける使用の範囲において、用語「・・・を含む」と同等の様相で包含的であるように意図される。

さらに、本発明を１つ以上の実施例に関して図示および説明したが、当業者であれば、本明細書および添付の図面の検討および理解に基づいて、同等な変更物および改良物に想到できるであろう。本発明は、そのような改良物および変更物のすべてを包含し、以下の特許請求の範囲の技術的範囲によってのみ限定される。

Ｇ．技術的効果
一実施形態において、本明細書に提示の技術は、タービンの１つ以上のタービンアウトプット（例えば、タービンの出力）を、タービンのパラメータ一式（例えば、燃料の流量および入口案内翼の角度）をタービンの現在の状態に基づいて差分の様相で調節することによって、目標タービンアウトプットに向かって制御することを可能にする。

１００タービン機械
１０２圧縮機
１０４燃焼システム
１０６燃料
１０８タービン部
１１０燃料注入口
１１２初期燃料流量
１１４入口案内翼
１１６初期翼角度
１１８タービン
１２０初期タービンアウトプット
１２２タービン機械
１２４目標タービンアウトプット
１２６比較
１２８調節
１３０調節後翼角度
２００筋書き、タービン機械
２０２圧縮機
２０４燃焼システム
２０８タービン部
２１８タービン
２２０初期タービンアウトプット
２２４目標タービンアウトプット
２２８調節
２３２タービン制御システム
２３４制御パラメータ
２３６初期パラメータ値
２３８モデラー
２４０コントローラ
２４２予測タービンアウトプット
２４４目標制御パラメータ
２４６目標調節
３２４目標タービンアウトプット
３２８調節
３３２タービン制御システム
３３４制御パラメータ
３３６初期パラメータ値
３３８モデラー
３４０コントローラ
３４２予測タービンアウトプット
３４４第１の予測、目標制御パラメータ
３４６第２の予測、目標調節
３４８選択
４０４制御パラメータ
４０６ステップ
４０８ステップ
４１０ステップ
４１２ステップ
４１４ステップ
５００記憶媒体
５０２データ
５０４インストラクション
５０６インストラクション
５１０装置
５１２プロセッサ
６０２筋書き
６０４筋書き
６１８タービン
６２８調節
６３４制御パラメータ
６３６第１の初期パラメータ値
６３８モデラー
６４０コントローラ
６４２予測タービンアウトプット
６４４目標制御パラメータ
６４６目標調節
６５２調節差分
６５４動作条件
７００第１のグラフ
７０２基準タービンアウトプット
７０４ＰＩＤ制御技術
７０６ハイブリッド技術
７０８制御技術
７１０第２のグラフ
７１２制御
８００システム
８０２コンピュータ装置
８０４破線
８０６処理ユニット
８０８メモリ
８１０記憶装置
８１２出力装置
８１４入力装置
８１６通信接続
８１８ネットワーク
８２０コンピュータ装置

Claims

タービン機械であって、
圧縮機（１０２）と、
燃焼システム（１０４）と、
前記タービン機械のそれぞれの制御パラメータについて前記制御パラメータの初期パラメータ値を使用しながら初期タービンアウトプットにて動作しているタービン（１１８）を備えるタービン部（１０８）と、
タービン制御システム（２３２）と
を備え、
前記タービン制御システム（２３２）は、
前記タービン（１１８）がそれぞれの制御パラメータの或るパラメータ値にて動作するときの予測タービンアウトプットを予測するモデラー（２３８）と、
コントローラ（２４０）と
を備え、
前記コントローラ（２４０）は、
それぞれの選択された制御パラメータについて、前記選択された制御パラメータの前記初期パラメータ値の調節を選択し、前記選択された制御パラメータの前記調節および他の制御パラメータの前記初期パラメータ値に関して前記モデラー（２３８）を呼び出すことで、前記選択された制御パラメータについての予測タービンアウトプットを予測し、
前記それぞれの制御パラメータの前記調節における前記予測タービンアウトプットを比較することで、前記制御パラメータの中から、前記目標タービンアウトプットをもたらす目標調節を有する目標制御パラメータを選択し、
前記タービン（１１８）を前記目標制御パラメータの前記目標調節にて動作させる、タービン機械。
前記初期タービンアウトプットが、現時点の現在の動作における前記タービン（１１８）の現在のタービンアウトプットを含み、
前記それぞれの制御パラメータの前記初期パラメータ値が、前記タービン（１１８）が前記現時点の現在の動作にあるときの前記制御パラメータの現在のパラメータ値を含む、請求項１に記載のタービン機械。
前記タービン制御システム（２３２）が、
前記それぞれの選択された制御パラメータについて、前記初期タービンアウトプットを、前記選択された制御パラメータを前記選択された制御パラメータの前記調節にて動作させるときの前記予測タービンアウトプットと比較することで、調節差分を明らかにし、
前記目標制御パラメータの前記調節差分を使用することによって前記目標調節を有する前記目標制御パラメータを選択する、
ことによって前記目標制御パラメータを選択する、請求項１に記載のタービン機械。
前記タービン制御システム（２３２）が、
前記選択された制御パラメータの第１の調節および他の制御パラメータの前記初期パラメータ値で前記モデラー（２３８）を呼び出すことで、第１の予測タービンアウトプットを予測し、
前記選択された制御パラメータの第２の調節および他の制御パラメータの前記初期パラメータ値で前記モデラー（２３８）を呼び出すことで、第２の予測タービンアウトプットを予測し、
前記選択された制御パラメータの前記第１の調節を使用する前記第１の予測タービンアウトプットおよび前記選択された制御パラメータの前記第２の調節を使用する前記第２の調節後タービンアウトプットを比較することによって、前記目標調節を選択する、請求項３に記載のタービン機械。
前記第１の調節は、前記選択された制御パラメータの前記初期パラメータ値からの方向が前記第２の調節とは反対である、請求項４に記載のタービン機械。
前記モデラー（２３８）が、前記タービン（１１８）がそれぞれの制御パラメータの或るパラメータ値および制御パラメータではない或る動作条件にて動作しているときに予測タービンアウトプットを予測し、
前記タービン機械は、前記タービン（１１８）の現在の動作条件を検出するセンサをさらに備え、
前記コントローラ（２４０）が、前記モデラー（２３８）を前記選択された制御パラメータの前記調節、他の制御パラメータの前記初期パラメータ値、および前記動作条件にて呼び出すことによって、前記それぞれの選択された制御パラメータについて前記予測タービンアウトプットを予測する、請求項１に記載のタービン機械。
前記コントローラ（２４０）が、前記動作条件について動作条件の調節が検出されたときに限って、前記モデラー（２３８）を前記それぞれの選択された制御パラメータの前記調節にて呼び出す、請求項６に記載のタービン機械。
前記コントローラ（２４０）が、
前記それぞれの制御パラメータの前記調節における前記予測タービンアウトプットを比較して、前記目標タービンアウトプットを協働してもたらす第１の目標調節を有する第１の目標制御パラメータおよび第２の目標調節を有する第２の目標制御パラメータを選択し、
前記第１の目標制御パラメータの前記第１の目標調節および前記第２の目標制御パラメータの前記第２の目標調節によって前記タービン（１１８）を動作させる、請求項１に記載のタービン機械。
前記コントローラ（２４０）が、前記選択された制御パラメータについて前記予測タービンアウトプットを予測するときに、前記選択された制御パラメータの前記それぞれの調節にフィルタを適用する、請求項１に記載のタービン機械。
前記コントローラ（２４０）が、前記それぞれの制御パラメータの前記調節に関する前記予測タービンアウトプットの少なくとも２つの比較のために、それぞれの選択された制御パラメータの前記調節について予測される前記目標タービンアウトプットを使用する、請求項１に記載のタービン機械。
前記コントローラ（２４０）が、第１の頻度にて、前記選択された制御パラメータの前記調節および他の制御パラメータの前記初期パラメータ値にて前記モデラー（２３８）を呼び出すことで、前記選択された制御パラメータについて前記予測タービンアウトプットを予測し、
前記コントローラ（２４０）が、前記それぞれの制御パラメータの前記調節における前記予測タービンアウトプットを比較し、前記第１の頻度よりも高い第２の頻度で、前記目標タービンアウトプットをもたらす前記目標調節を有する前記目標制御パラメータを選択する、請求項１に記載のタービン機械。
前記コントローラ（２４０）が、前記目標タービンアウトプットについて目標タービンアウトプットの調節を受信したときに限り、前記選択された制御パラメータの前記調節および他の制御パラメータの前記初期パラメータ値にて前記モデラー（２３８）を呼び出すことで、前記選択された制御パラメータについて前記予測タービンアウトプットを予測する、請求項１に記載のタービン機械。
前記コントローラ（２４０）が、
継続的に前記選択された制御パラメータの前記調節および他の制御パラメータの前記初期パラメータ値にて前記モデラー（２３８）を呼び出して、前記選択された制御パラメータについて前記予測タービンアウトプットを予測し、
前記目標タービンアウトプットをもたらす前記目標調節を有する前記目標制御パラメータを周期的に選択する、請求項１に記載のタービン機械。
前記タービン制御システム（２３２）が、
前記目標タービンアウトプットに影響を及ぼすが、前記目標タービンアウトプットを積極的に制御するものではない一式の選択された制御パラメータを定め、
前記目標タービンアウトプットを積極的に制御する目標制御パラメータを定め、
前記一式の選択された制御パラメータおよび前記目標制御パラメータについて、
前記選択された制御パラメータおよび前記目標制御パラメータの前記初期パラメータ値の調節を選択し、
前記選択された制御パラメータ／目標制御パラメータの前記調節および他の制御パラメータの前記初期パラメータ値にて前記モデラー（２３８）を呼び出すことで、前記選択された制御パラメータおよび目標制御パラメータについて予測タービンアウトプットをそれぞれ予測するコントローラ（２４０）を動作させ、
前記選択された制御パラメータおよび目標制御パラメータの前記調節における前記それぞれの予測タービンアウトプットの変化を比較し、
前記選択された制御パラメータの任意の組み合わせの変化が前記目標タービンアウトプットにもたらす影響が、前記目標制御パラメータの前記調節によって打ち消されるように前記目標制御パラメータへの調節を計算する、
ことによって前記目標制御パラメータを調節する、請求項１に記載のタービン機械。
タービン機械のそれぞれの制御パラメータについて前記制御パラメータの初期パラメータ値を使用しつつ初期タービンアウトプットにて動作しているタービンについて、目標タービンアウトプットを達成する方法であって、
それぞれの選択された制御パラメータについて、
前記選択された制御パラメータの前記初期パラメータ値の調節を選択し、
前記選択された制御パラメータの前記調節および他の制御パラメータの前記初期パラメータ値を使用して動作する前記タービンの予測タービンアウトプットを予測するステップと、
前記それぞれの制御パラメータの前記調節における前記予測タービンアウトプットを比較し、前記制御パラメータから、前記目標タービンアウトプットをもたらす目標調節を有する目標制御パラメータを選択するステップと、
前記目標制御パラメータの前記目標調節にて前記タービンを動作させるステップと、
を含む方法。
前記目標制御パラメータを選択するステップが、
前記それぞれの選択された制御パラメータについて、前記初期タービンアウトプットを、前記選択された制御パラメータを前記選択された制御パラメータの前記調節にて動作させるときの前記予測タービンアウトプットと比較することで、調節差分を明らかにするステップと、
前記目標制御パラメータの前記調節差分を使用することによって前記目標調節を有する前記目標制御パラメータを選択するステップと、
をさらに含む、請求項１５に記載の方法。
前記それぞれの選択された制御パラメータから前記目標制御パラメータを選択するステップが、
前記選択された制御パラメータの前記初期パラメータ値の第１の調節を選択するステップと、
前記選択された制御パラメータの前記第１の調節および他の制御パラメータの前記初期パラメータ値を使用して動作する前記タービンの第１の予測タービンアウトプットを予測するステップと、
前記選択された制御パラメータの前記初期パラメータ値の前記第１の調節とは異なる第２の調節を選択するステップと、
前記選択された制御パラメータの前記第２の調節および他の制御パラメータの前記初期パラメータ値を使用して動作する前記タービンの第２の予測タービンアウトプットを予測するステップと、
前記第１の予測タービンアウトプットおよび前記第２の予測タービンアウトプットを比較し、前記目標タービンアウトプットをもたらす前記目標制御パラメータの前記目標調節を選択するステップと、
をさらに含む、請求項１５に記載の方法。
インストラクションを含むコンピュータにとって読み取り可能な記憶装置であって、
前記インストラクションが装置のプロセッサにおいて実行されたときに、前記装置が、タービン機械のそれぞれの制御パラメータについて前記制御パラメータの初期パラメータ値を使用しつつ初期タービンアウトプットにて動作しているタービンについて、目標タービンアウトプットを、
それぞれの選択された制御パラメータについて、
前記選択された制御パラメータの前記初期パラメータ値の調節を選択し、
前記選択された制御パラメータの前記調節および他の制御パラメータの前記初期パラメータ値を使用して動作する前記タービンの予測タービンアウトプットを予測し、
前記それぞれの制御パラメータの前記調節における前記予測タービンアウトプットを比較し、前記制御パラメータから、前記目標タービンアウトプットをもたらす目標調節を有する目標制御パラメータを選択し、
前記目標制御パラメータの前記目標調節にて前記タービンを動作させる、
ことによって達成するコンピュータにとって読み取り可能な記憶装置。
前記目標制御パラメータの選択が、
前記それぞれの選択された制御パラメータについて、前記初期タービンアウトプットを、前記選択された制御パラメータを前記選択された制御パラメータの前記調節にて動作させるときの前記予測タービンアウトプットと比較することで、調節差分を明らかにし、
前記目標制御パラメータの前記調節差分を使用することによって前記目標調節を有する前記目標制御パラメータを選択する、
ことをさらに含む、請求項１８に記載のコンピュータにとって読み取り可能な記憶装置。
前記それぞれの選択された制御パラメータからの前記目標制御パラメータの選択が、
前記選択された制御パラメータの前記初期パラメータ値の第１の調節を選択し、
前記選択された制御パラメータの前記第１の調節および他の制御パラメータの前記初期パラメータ値を使用して動作する前記タービンの第１の予測タービンアウトプットを予測し、
前記選択された制御パラメータの前記初期パラメータ値の前記第１の調節とは異なる第２の調節を選択し、
前記選択された制御パラメータの前記第２の調節および他の制御パラメータの前記初期パラメータ値を使用して動作する前記タービンの第２の予測タービンアウトプットを予測し、
前記第１の予測タービンアウトプットおよび前記第２の予測タービンアウトプットを比較し、前記目標タービンアウトプットをもたらす前記目標制御パラメータの前記目標調節を選択する、
ことをさらに含む、請求項１８に記載のコンピュータにとって読み取り可能な記憶装置。