WO2009084250A1 - 圧縮機の制御装置と制御方法 - Google Patents

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WO2009084250A1
WO2009084250A1 PCT/JP2008/059080 JP2008059080W WO2009084250A1 WO 2009084250 A1 WO2009084250 A1 WO 2009084250A1 JP 2008059080 W JP2008059080 W JP 2008059080W WO 2009084250 A1 WO2009084250 A1 WO 2009084250A1
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Kazuhiro Takeda
Masahiro Kobayashi
Hideki Nagao
Yoshiyuki Okamoto
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Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to control of a compressor driven by a gas turbine and a motor.
  • This application is based on Japanese Patent Application No. 2007-337194 filed on Dec. 27, 2007. The disclosure of that Japanese patent application is incorporated herein by this reference.
  • a plant for driving a compressor by a driving force generated by a gas turbine For example, in a natural gas liquefaction plant, a gas turbine driven by burning natural gas drives a compressor that compresses refrigerant in a cooling cycle for liquefying natural gas.
  • the air volume of the compressor driven by the gas turbine is controlled by the increase and decrease of the rotational speed. As the rotational speed increases and the air volume increases, the load (output) of the compressor increases. When the rotational speed decreases and the air volume decreases, the load (output) of the compressor decreases.
  • each of a plurality of gas turbines is provided with a motor that doubles as an AC generator as an auxiliary motor that generates a starting torque. Under operating conditions where the power generated by the gas turbine is greater than the required power of the compressor, the surplus power of the gas turbine is converted to electric power by the motor.
  • FIG. 1 shows a control block diagram of a control device of a plant.
  • the speed set value 122 is input to the control device.
  • the control device further receives a speed detection value 124 which is a detection value of the rotational speed of the shaft of the compressor.
  • the subtractor 126 calculates the deviation between the speed detection value 124 and the speed setting value 122.
  • the PI computing unit 128 executes PI computation based on the deviation to output a total command value. Based on the total command value, an opening degree command value 130 of the fuel valve of the gas turbine and a torque command value 132 of the motor 6 are calculated.
  • FIG. 2 shows an example of a method of determining the fuel valve opening 130 and the torque command value 132 based on the command value output from the PI computing unit 128.
  • the horizontal axis shows the load of the compressor.
  • the vertical axis shows the load of the driving machine consisting of a gas turbine and a motor.
  • the ratio between the load L (GT) of the gas turbine and the load L (M) of the motor is controlled to be kept constant. Such control makes it possible to control the gas turbine and the motor according to the load of the compressor.
  • the operating efficiency of a gas turbine is defined by Heat Rate which is a ratio of motive power to inflow heat quantity (fuel flow rate). If the operation is performed to increase the exhaust temperature (Tex) at a constant rotational speed (operating to increase the power), the Heat Rate is reduced and efficient operation with good fuel efficiency is possible.
  • the load is applied to the motor even at low load.
  • the load on the motor reduces the load distributed to the gas turbine.
  • Operating the gas turbine at high load has better operating efficiency. Therefore, when the load on the gas turbine is reduced, the operating efficiency is reduced.
  • a control device is a control device for a compressor driven by a drive unit that generates a driving force by a gas turbine and a motor, and detects a temperature of combustion gas burned by the gas turbine And a control unit that generates a motor torque command value for controlling the motor based on the detected temperature of the combustion gas.
  • a control method is a control method of a compressor driven by a drive unit that generates a driving force by a gas turbine and a motor, and the step of detecting the temperature of combustion gas burned by the gas turbine And generating a motor torque command value of the motor based on the detected temperature of the combustion gas.
  • a control technique is provided that enables improvement in the operating efficiency of a compressor driven by a gas turbine and a motor.
  • 1 shows a plant in which the control according to the invention is performed. It is a control block diagram of a 1st example. It is a control block diagram of a 1st example. It is a figure for demonstrating the motor load in 1st Example. It is a figure for demonstrating the motor load in 1st Example. It is a figure for demonstrating the motor load in 2nd Example. The relationship between the ambient temperature and the maximum power of the gas turbine is shown. The relationship between the maximum exhaust temperature and the maximum power of the gas turbine is shown. It is a figure for demonstrating the motor load in 3rd Example.
  • FIG. 3 shows an example of a plant to which a control device and control method for a compressor according to an embodiment of the present invention are applied.
  • This plant is a natural gas liquefaction plant.
  • Natural gas is supplied from a natural gas supply system 2 to a gas turbine 1 via a fuel valve 4.
  • the atmosphere 3 is also supplied to the gas turbine 1.
  • the atmosphere 3 and the natural gas burn in the gas turbine 1, energy of the combustion is converted into kinetic energy, and the gas turbine 1 is driven.
  • a compressor 5 is coaxially coupled to the gas turbine 1.
  • the motor 6 is coaxially coupled to the compressor 5.
  • the compressor 5 is driven by the driving force generated by the gas turbine 1 and the motor 6.
  • the compressor 5 compresses the refrigerant gas supplied from the inlet pipe of the cooling cycle, and supplies the compressed refrigerant gas to the condenser 8 through the outlet pipe.
  • the refrigerant gas is liquefied in the condenser 8.
  • the liquefied refrigerant is stored in the receiver 10 and then supplied to the evaporator 12 through the expansion valve 11.
  • the refrigerant evaporates in the evaporator 12 to lower the temperature.
  • the evaporator 12 is provided with piping of natural gas so as to exchange heat with the refrigerant. By exchanging heat with the refrigerant in the evaporator 12, the temperature of the natural gas is lowered and liquefied.
  • the refrigerant evaporated by the evaporator 12 is supplied to the inlet pipe of the compressor 5.
  • a temperature detector 14 for detecting the temperature at the gas turbine outlet of the combustion gas generated in the gas turbine 1
  • a temperature sensor for detecting the ambient temperature of the environment in which the gas turbine 1 is installed
  • a rotational speed detector 18 for detecting the rotational speed of the shaft of the compressor 5
  • a pressure detector 20 for detecting the pressure of the refrigerant on the inlet side of the compressor 5 are installed.
  • the controller 21 receives signals detected by these detectors.
  • the control device controls the opening degree of the combustion valve 4 of the gas turbine 1 and the torque of the motor 6 based on those signals.
  • motor load C2 is set to increase at a constant rate of change with respect to a change in exhaust temperature 32.
  • the value of 20% of the motor load C1 when the exhaust temperature 32 is low is a margin for preventing the load of the motor 6 from being excessively reduced and operating as a generator.
  • Tex (lim) is the minimum value of the exhaust temperature 32 at which the gas turbine alone operation of the compressor 5 is possible. That is, if the exhaust gas temperature 32 is Tex (lim) or higher, the load of the gas turbine 1 can be set to 100%, and the load of the compressor 5 can be all carried by the gas turbine 1.
  • Tex (max) is the maximum value of the exhaust gas temperature of the gas turbine 1 which is preset and registered in the control device 21.
  • L (lim) marked on the horizontal axis is the load of the compressor 5 when the exhaust gas temperature of the gas turbine 1 reaches Tex (lim) in the sole operation of the gas turbine 1.
  • the gas turbine 1 can not bear the load alone. In this range, the motor torque increases, and the sum of the gas turbine load L (GT) and the motor load L (M) drives the compressor 5 as a drive machine load.
  • the load of the drive machine is mainly carried by the gas turbine 1, and the motor 6 is additionally used when the load of the gas turbine 1 is insufficient. Therefore, the gas turbine 1 is operated at high load, and high operating efficiency is achieved.
  • the total load of the drive machine is the sum of the load of the gas turbine 1 and the load of the motor 6, and the gas turbine 1 and the motor 6 are in a mutually interfering relationship as a drive machine. That is, when the motor load is increased, the load on the gas turbine that performs constant speed control is reduced, and vice versa. From this, motor load fluctuations are only a disturbance to the speed control of the gas turbine. Therefore, it is desirable to keep the motor load as constant as possible. Therefore, even if the exhaust temperature (Tex) of the gas turbine 1 rises and then falls, the motor load is not changed immediately, and temperature hysteresis is provided with a margin width of ⁇ ( ⁇ Tex), and the motor load is not changed during this time. Make it The ⁇ is determined by adding a margin to the gas turbine exhaust temperature change and the motor torque change at the time of steady operation, and is registered in the control device 21.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a motor load by control executed by the control device 21 in the second embodiment.
  • the first embodiment and the range from Tex (lim) to Tex (lim) and Tex (max) are included.
  • the same function 34 is set and the same control is performed.
  • the motor load is also controlled to decrease.
  • the setting of the function 34 is changed, and the motor load C3 is kept constant until the decrease width of the exhaust temperature 32 becomes ⁇ .
  • the torque command value 36 is output such that the motor load C4 decreases at a constant reduction rate with respect to the exhaust temperature 32.
  • the motor load is kept constant until the temperature rise width reaches ⁇ , and when the temperature rises further, the motor load C2 rises.
  • the motor load is kept constant.
  • the third embodiment of the present invention realizes control corresponding to the change in performance of the gas turbine due to the ambient temperature by partially changing the control executed by the controller 21 in the first embodiment.
  • FIG. 7A shows an example of the relationship between the rotational speed and the maximum power of the gas turbine when the atmospheric temperature Ta is different. Furthermore, the exhaust temperature also changes according to the atmospheric temperature, and the exhaust maximum temperature also changes.
  • FIG. 7B shows an example of the relationship between the rotational speed and the gas turbine maximum power when the exhaust maximum temperature Tex is different.
  • the function 34 When the detected air temperature is higher, the function 34 is set such that the motor load C2-1 at Tex (lim) or more and Tex (max) or less is located more to the right in FIG. When the detected air temperature is lower, the function 34 is set such that the motor load C2-2 at Tex (lim) or more and Tex (max) or less is located further to the left in FIG.
  • Such control can also be performed by pre-registering the maximum temperature of the exhaust gas of the gas turbine instead of the ambient temperature and using it as Tex (max).
  • control in the fourth embodiment of the present invention is realized by adding the hysteresis control described in the second embodiment to the control in the third embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining a motor load by control executed by the control device 21 in the fourth embodiment.
  • the controller 21 determines the values of Tex (lim) and Tex (max) based on the temperature detected by the temperature detector 16.
  • the control with the same hysteresis as in the second embodiment is used. To be done.
  • the fifth embodiment of the present invention is realized by partially changing the control performed by the control device 21 in each of the first to fourth embodiments. The following describes the changes.
  • the motor 6 does not have the regenerative function (does not have the generator function)
  • the motor becomes the generator (reverse current), and the motor may trip There is.
  • the torque command value to the motor 6 is increased stepwise in the case where the current is rapidly reduced, and the motor is prevented from becoming a generator.
  • FIG. 10 is a control block diagram for explaining the operation of the protection circuit provided in the control device 21.
  • the detected exhaust temperature 38 of the gas turbine 1 is input and converted into a torque command value 36 of the motor 6 by a function 40 stored in advance.
  • a correction amount is added to the torque command value 36 in the adder 42.
  • the lower right graph 57 of FIG. 10 shows the output of the change rate limiter RLT before and after the low value detector 48 sends a low value detection signal.
  • the adder 42 sums the value of the function 40 and the output value of the change rate limiter RLT, and outputs it as a torque command value 36.
  • the sixth embodiment of the present invention is realized by changing the control executed by the control device 21 in the first embodiment. The following describes the changes.
  • the motor torque command value is controlled by proportional control based on a function of the exhaust temperature.
  • feedback control is performed such that the exhaust gas temperature becomes a value close to the preset maximum temperature.
  • FIG. 11 is a control block diagram in the sixth embodiment.
  • a subtractor 64 calculates a difference between a setting maximum value Tex (max) 60 of the exhaust gas temperature of the gas turbine 1 registered in advance in the control device 21 and a predetermined bias value generated by the signal generator 62. This bias value is a value for controlling the exhaust gas temperature of the gas turbine 1 to a value slightly lower than the maximum value.
  • a temperature detector 14 detects the exhaust gas temperature of the gas turbine 1. The difference between the exhaust temperature 32 and the difference output from the subtracter 64 is calculated by the subtractor 66.
  • the PI computing unit 68 performs PI computation so that the difference output from the subtractor 66 is reduced, and outputs a torque command value 36 of the motor 6.
  • control By such control, the operation of the gas turbine 1 is performed with the exhaust gas temperature close to the maximum temperature, so that the compressor 5 is driven with high efficiency.
  • the control according to the present embodiment can be performed in combination with the control when the motor load in the fifth embodiment falls below a predetermined reference. Also, as in the second embodiment, the hysteresis characteristic is provided, and when torque command value 36 exceeds a predetermined reference, thereafter, even if torque command value 36 falls below the reference, a constant value is maintained at a predetermined exhaust temperature width. Control is also possible.
  • FIG. 12 is a control block diagram of the control device 21 in the seventh embodiment.
  • the blocks in FIG. 12 to which the same numbers as in FIG. 11 are assigned operate in the same way as described with reference to FIG.
  • a signal line which branches the output of the PI computing unit 68 and is input to the multiplier 80 and the adder 76 are inserted.
  • the multiplier 80 multiplies the output of the PI computing unit 68 by the predetermined value generated by the signal generator 78.
  • the result of the multiplication is input to the adder 82.
  • the difference between the detected value 24 of the rotational speed obtained by the rotational speed of the shaft detected by the rotational speed detector 18 and the speed setting value 22 input from the control program or the input device is calculated by the subtractor 64.
  • the PI computing unit 28 performs PI computing so that the difference output from the subtractor 26 is reduced.
  • the adder 82 outputs an opening degree command value 30 of the gas turbine fuel valve 4 which is a value obtained by adding the output of the multiplier 80 to the output value of the PI computing unit 28.
  • the multiplier 74 multiplies the output of the PI computing unit 28 by a predetermined value generated by the signal generator 72.
  • the result of the multiplication is input to the adder 76.
  • the adder 76 outputs a torque command value 36 of the motor 6, which is a value obtained by adding the output of the multiplier 74 to the output of the PI computing unit 68.
  • the eighth embodiment of the present invention is realized by adding control based on the gas turbine exhaust temperature to the control executed by the controller 21 in the first embodiment.
  • the gas turbine 1 is operated by speed control based on the rotational speed of the shaft detected by the rotational speed detector 18 when the exhaust temperature is low, and when the exhaust temperature is close to a preset maximum temperature, it is It is operated by exhaust temperature control based on.
  • the control device 21 in the eighth embodiment controls the torque of the motor 6 using a control mode signal indicating whether control of the gas turbine 1 is speed control or exhaust temperature control.
  • FIG. 13A and 13B are control block diagrams of the control device 21.
  • FIG. 13A control based on the rotational speed of the shaft detected by the rotational speed detector 18 is performed as in the first embodiment.
  • FIG. 13B shows control based on the exhaust temperature of the gas turbine 1.
  • a control mode signal 102 indicating a control mode of the gas turbine 1 is input to the controller 21.
  • the control mode signal 102 takes the value of OFF when the gas turbine 1 is at speed control, and has the value of ON in the case of exhaust temperature control.
  • an exhaust temperature 32 detected by the temperature detector 14 and a maximum exhaust temperature 88 of the gas turbine 1 set in advance are input to the control device 21.
  • An OFF signal is input as the control mode signal 102.
  • the OFF signal is converted to an ON signal by the NOT element 112 and input to the AND element 114.
  • the subtractor 92 outputs the difference between the detected exhaust temperature 32 and the maximum exhaust temperature 88.
  • the low value detector 92 outputs a low value detection signal when the difference is equal to or less than a predetermined value, that is, when the exhaust gas temperature of the gas turbine is equal to or less than a predetermined ratio with respect to the maximum exhaust temperature.
  • the timer 94 outputs a low value detection signal to the switch 96 after a predetermined waiting time has elapsed.
  • the switch 96 which has output the value generated by the timer 106 up to that point outputs the decrease value -10.0 of the motor torque generated by the signal generator 98 when the low value detection signal is input.
  • a torque command value 36 is generated by the torque calculation command unit 100 so that the torque of the motor 6 is decreased by the decrease value of the signal generator 98.
  • the ninth embodiment of the present invention is realized by adding the function of the control block shown in FIG. 14 in the control device 21 in FIG.
  • the plurality of motor torque command value candidates 36-1 to 36-3 are torque command values 36 output in the control of any one of the first to eighth embodiments.
  • Maximum value selection unit 112 selects a maximum value from among the plurality of motor torque command value candidates 36-1 to 36-3 and outputs it as torque command value 36. According to such control, even when there is an erroneous input in the detected value of the exhaust gas temperature of the gas turbine or the set value of the maximum exhaust temperature, a motor torque command value sufficient to compensate for the gas turbine output can be reliably ensured. It is possible to output.

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Abstract

ガスタービンとモータとにより駆動される圧縮機を制御する制御装置は、ガスタービンにより燃焼した燃焼ガスの温度を検出する温度検出部と、検出された燃焼ガスの温度に基づいてモータを制御するためのモータトルク指令値を生成する制御部とを備える。このような制御装置によれば、ガスタービンの排気温度が低く動力が小さい場合にモータに負荷がかからないように制御することが可能である。その結果、運転効率が向上する。

Description

圧縮機の制御装置と制御方法
 本発明は、ガスタービンとモータにより駆動される圧縮機の制御に関する。この出願は、2007年12月27日に出願された日本特許出願2007-337194号を基礎とする。その日本特許出願の開示はこの参照により、ここに取り込まれる。
 ガスタービンが発生する駆動力により圧縮機を駆動するプラントが知られている。例えば天然ガスの液化プラントでは、天然ガスを燃焼することにより駆動されるガスタービンにより、天然ガスを液化するための冷却サイクルの冷媒を圧縮する圧縮機が駆動される。
 ガスタービンによって駆動される圧縮機の風量は、回転数の増減により制御される。回転数が増加し風量が増加すると圧縮機の負荷(出力)が増加する。回転数が低下し風量が低下すると圧縮機の負荷(出力)が低下する。
 圧縮機の負荷に対して駆動機の負荷が不足する場合に、ガスタービンに加えてモータによって負荷を補う場合がある。次の文献には、そうした技術の一例が開示されている。
文献1:日本国特許3563143号公報
 この技術においては、複数のガスタービンの各々に、始動トルクを発生する補助電動機として交流発電機を兼ねる電動機が設けられる。コンプレッサの必要動力に比較してガスタービンの発生する動力が大きい運転条件の場合、ガスタービンの余剰動力が電動機にて電力に変換される。
 本発明の課題を説明するための参考例として、圧縮機の制御の一例を説明する。図1、図2は、参考例における制御を説明するための図である。
 圧縮機の回転数の制御信号に対して、ガスタービンの負荷とモータの負荷を同時に操作することで、圧縮機の制御を実現することができる。図1は、プラントの制御装置の制御ブロック図を示す。制御装置に速度設定値122が入力する。制御装置には更に、圧縮機の軸の回転速度の検出値である速度検出値124が入力する。減算器126は、速度検出値124と速度設定値122との偏差を算出する。PI演算器128は、その偏差に基づいてPI演算を実行して総指令値を出力する。その総指令値に基づいて、ガスタービンの燃料弁の開度指令値130と、モータ6のトルク指令値132とが算出される。
 図2は、PI演算器128から出力される指令値に基づく燃料弁開度130とトルク指令値132の決定方法の一例を示す。横軸は圧縮機の負荷を示す。縦軸はガスタービンとモータとからなる駆動機の負荷を示す。圧縮機5の負荷が変化したとき、ガスタービンの負荷L(GT)とモータの負荷L(M)との比が一定に保つように制御される。このような制御により、圧縮機の負荷に応じたガスタービンとモータの制御が可能である。
 ところで、一般的にガスタービンの運転効率は、流入熱量(燃料流量)に対する動力の比であるHeat Rateで定義される。回転数一定で排気温度(Tex)を上げる運転(動力を上げる運転)とすると、Heat Rateが下がり燃費の良い効率的な運転が可能となる。
 図2に示した方法により駆動機の制御を行うと、低負荷時にもモータに負荷がかかる。モータにかかる負荷の分、ガスタービンに分配される負荷が減る。ガスタービンは高負荷で運転した方が運転効率が良い。そのため、ガスタービンの負荷が減ると、運転効率が下がる。
 ガスタービンとモータとによって駆動される圧縮機の運転効率の向上を可能とする制御技術が望まれる。
 本発明の一側面における制御装置は、ガスタービンとモータとにより駆動力を生成する駆動部により駆動される圧縮機の制御装置であって、ガスタービンにより燃焼した燃焼ガスの温度を検出する温度検出部と、検出された燃焼ガスの温度に基づいてモータを制御するためのモータトルク指令値を生成する制御部とを備える。
 このような制御装置によれば、ガスタービンの排気温度が低く動力が小さい場合にモータに負荷がかからないように制御することが可能である。その結果、運転効率が向上する。
 本発明の一側面における制御方法は、ガスタービンとモータとにより駆動力を生成する駆動部により駆動される圧縮機の制御方法であって、ガスタービンにより燃焼した燃焼ガスの温度を検出する工程と、検出された燃焼ガスの温度に基づいてモータのモータトルク指令値を生成する工程とを備える。
 本発明により、ガスタービンとモータによって駆動される圧縮機の運転効率の向上を可能とする制御技術が提供される。
制御ブロック図の参考例である。 ガスタービン負荷とモータ負荷の配分方法の参考例である。 本発明に係る制御が行われるプラントを示す。 第1実施例の制御ブロック図である。 第1実施例の制御ブロック図である。 第1実施例におけるモータ負荷を説明するための図である。 第1実施例におけるモータ負荷を説明するための図である。 第2実施例におけるモータ負荷を説明するための図である。 大気温度とガスタービンの最大動力の関係を示す。 ガスタービンの最大排気温度と最大動力の関係を示す。 第3実施例におけるモータ負荷を説明するための図である。 第4実施例におけるモータ負荷を説明するための図である。 第5実施例の制御ブロック図である。 第6実施例の制御ブロック図である。 第7実施例の制御ブロック図である。 第8実施例の制御ブロック図である。 第8実施例の制御ブロック図である。 第9実施例の制御ブロック図である。
 以下、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態について説明する。
 図3は、本発明の実施の形態に係る圧縮機の制御装置、制御方法が適用されるプラントの一例を示す。このプラントは、天然ガスの液化プラントである。
 天然ガス供給系統2から天然ガスが燃料弁4を介してガスタービン1に供給される。大気3もガスタービン1に供給される。ガスタービン1において大気3と天然ガスが燃焼し、燃焼のエネルギーが運動エネルギーに変換されてガスタービン1が駆動する。ガスタービン1に、圧縮機5が同軸に結合される。更に、圧縮機5にモータ6が同軸に結合される。ガスタービン1とモータ6とが生成する駆動力により圧縮機5が駆動される。
 圧縮機5は、冷却サイクルの入口側配管から供給される冷媒ガスを圧縮し、出口側配管を介して凝縮器8に供給する。凝縮器8において冷媒ガスが液化される。液化された冷媒は、受液器10に貯留された後、膨張弁11を通って蒸発器12に供給される。蒸発器12において冷媒が蒸発し、温度が低下する。蒸発器12には冷媒と熱交換するように天然ガスの配管が設けられる。蒸発器12で冷媒と熱交換することにより天然ガスの温度が低下して液化される。蒸発器12で蒸発した冷媒は、圧縮機5の入口側配管に供給される。
 このようなプラントの制御を行うために、ガスタービン1で発生した燃焼ガスのガスタービン出口における温度を検出する温度検出器14、ガスタービン1が設置された環境の大気温度を検出する温度検出器16、圧縮機5の軸の回転数を検出する回転数検出器18及び圧縮機5の入口側の冷媒の圧力を検出する圧力検出器20が設置される。制御装置21にはこれらの検出器が検出した信号を入力される。制御装置は、それらの信号に基づいて、ガスタービン1の燃焼弁4の開度と、モータ6のトルクとを制御する。
[第1実施例]
 本発明の第1実施例における制御装置及び制御方法では、ガスタービンの排気温度を検出し、検出された排気温度に基づいてガスタービンの負荷を推定することによって、ガスタービンの負荷が低いときはガスタービンによって圧縮機を駆動し、ガスタービンの負荷が高いときはガスタービンとモータの併用によって圧縮機を駆動する。こうした制御により、ガスタービンが高負荷で運転され、高い運転効率が達成される。
 図4A、図4B、図5A、図5Bは、本発明の第1実施例における制御について説明するための図である。図4A、図4Bは、制御装置21によって実現される制御の制御ブロック図である。図4Aは、ガスタービン1の燃料弁4の開度を制御するための制御ブロックを示す。制御装置21に、制御プログラムや入力装置などから速度設定値22が入力する。制御装置21には更に、回転数検出器18で検出された軸の回転数により得られる回転速度を示す速度検出値24が入力する。減算器26は、速度検出値24と速度設定値22との偏差を算出する。PI演算器28は、その偏差に基づいてPI演算を実行し、速度検出値24を速度設定値22に近づけるためのガスタービンの燃料弁の開度指令値30を算出する。
 図4Bは、モータ6のトルクを制御するための制御ブロック図を示す。温度検出器14は、ガスタービン1により燃焼した燃焼ガスの排気温度を検出する。検出された排気温度32が制御装置21に入力する。制御装置21は、温度に基づいてモータ6のトルク指令値を算出するための関数34を予め記憶する。制御装置21は、入力した排気温度32を関数34によりトルク指令値36に変換する。この関数34は、ガスタービン1の排気温度からガスタービン1の負荷を推定し、ガスタービン1の負荷が高くなった場合に、モータ6の負荷を上げる制御を行うために設定される。
 図5A、図5Bは、制御装置21が実行する制御によるモータ負荷とガスタービン負荷について説明するための図である。図5Bは、制御装置21の記憶装置が記憶する関数34を図示したものである。図5Bの横軸は温度検出器14によって検出されたガスタービン1の排気温度を示し、縦軸はモータ6の負荷を示す。この図の例では、関数34は、排気温度32がTex(lim)以下のときは、モータ負荷C1がモータ1の最大負荷に対して所定の割合の値(20%)となるように設定される。排気温度32がTex(lim)以上、Tex(max)以下の範囲では、排気温度32の変化に対してモータ負荷C2が一定の変化率で増加するように設定される。排気温度32が小さいときのモータ負荷C1の20%の値は、モータ6の負荷が低下しすぎて発電機として作動することを避けるためのマージンである。
 Tex(lim)は、圧縮機5のガスタービン単独運転が可能な排気温度32の最小値である。すなわち排気温度32がTex(lim)以上であれば、ガスタービン1の負荷を100%に設定すれば圧縮機5の負荷をガスタービン1によって全て担うことができる。Tex(max)は、予め設定され制御装置21に登録されたガスタービン1の排気温度の最大値である。
 このような関数を用いて制御が行われることにより、図5Aに示される負荷の分配が実現される。横軸に示される圧縮機5の負荷が小さいとき、圧縮機5を駆動するための駆動機の負荷はガスタービン1が単独で供給する(但し、図5Bのモータ負荷20%のマージンに起因するモータ6の担う負荷は、説明を単純にするため無視する)。横軸に記したL(lim)は、ガスタービン1の単独運転でガスタービン1の排気温度がTex(lim)に達したときの圧縮機5の負荷である。圧縮機5の負荷がL(lim)より大きい範囲では、その負荷をガスタービン1が単独で担うことができない。この範囲においては、モータトルクが上昇し、ガスタービン負荷L(GT)とモータ負荷L(M)との合計が駆動機負荷として圧縮機5を駆動する。
 こうした制御によれば、駆動機の負荷を主としてガスタービン1が担い、ガスタービン1の負荷が不足するときにモータ6が追加的に使用される。そのためガスタービン1が高負荷で運転され、高い運転効率が達成される。
[第2実施例]
 本発明の第2実施例は、第1実施例における制御装置21が実行する制御を部分的に変更することにより実現される。以下、変更点について説明する。
 駆動機の総負荷はガスタービン1の負荷とモータ6の負荷との和であり、ガスタービン1とモータ6は、互いに駆動機として干渉する関係にある。つまりモータ負荷を上げると速度一定制御をしているガスタービンの負荷が下がり、逆も同様である。このことから、モータ負荷の変動は、ガスタービンの速度制御にとって外乱にしかならない。そのため、モータ負荷はできるだけ一定にすることが望ましい。そこで、ガスタービン1の排気温度(Tex)が上昇後、下降してきてもすぐにモータ負荷を変更せず、γ(ΔTex)の余裕幅で温度ヒステリシスを持たせ、この間はモータ負荷を変化させないようにする。γは、定常運転時のガスタービン排気温度変化、モータトルク変化にマージンを加えて決定し、制御装置21に登録する。
 図6は、第2実施例における制御装置21が実行する制御によるモータ負荷について説明するための図である。まず、温度検出器14が検出するガスタービン1の排気温度32が上昇中の場合、Tex(lim)以下の範囲、及びTex(lim)以上Tex(max)以下の範囲で、第1実施例と同じ関数34が設定され、同じ制御が行われる。
 次に、ガスタービン1の排気温度32が一旦Tex(lim)から上昇した後で低下中の場合について考える。第1実施例の場合は、排気温度32が低下し始めると共に、モータ負荷も低下するように制御された。第2実施例の場合、関数34の設定が変更され、排気温度32の低下幅がγになるまでモータ負荷C3は一定に保たれる。排気温度32の低下幅がγを超えると、排気温度32に対して一定の減少率でモータ負荷C4が低下するようにトルク指令値36が出力される。排気温度32が上昇に転じると、温度の上昇幅がγに達するまでモータ負荷は一定に保たれ、それ以上温度が上昇すると、モータ負荷C2が上昇する。排気温度がTex(lim2)=Tex(lim)-γより低い排気温度32の範囲ではモータ負荷は一定に保たれる。このような制御により、ガスタービンとモータの間で干渉が生じないように圧縮機の負荷を制御することが可能になる。
[第3実施例]
 本発明の第3実施例は、第1実施例における制御装置21が実行する制御を部分的に変更することにより、大気温度によるガスタービンの性能の変化に対応する制御を実現する。
 ガスタービンは、大気温度(ガスタービンの吸気温度)によって、性能が変化する。大気温度が低い場合に比べて、高い場合はガスタービン最大負荷が低下する。図7Aは、大気温度Taが異なる場合の回転数とガスタービンの最大動力との関係の一例を示す。さらに、大気温度に応じて、排気温度も変化し、排気最大温度も変化する。図7Bは、排気最大温度Texが異なる場合の回転数とガスタービン最大動力との関係の一例を示す。
 図8は、第3実施例において制御装置21が実行する制御によるモータ負荷について説明するための図である。制御装置21は、大気温度と、前記燃焼ガスの最高温度として設定される値との対応関係を記憶する。制御装置21は、温度検出器16が検出した大気温度を入力し、その大気温度に、記憶した対応関係において対応する燃焼ガスの最高温度を、第1実施例で説明したTex(max)として設定する。制御装置21には予めガスタービン排気温度の変化量に対するモータ負荷の変化率が記憶されている。この変化率とTex(max)とにより、Tex(lim)が決まる。Tex(lim)とTex(max)の値が決定されることにより、図8に示す関数34が設定される。検出された大気温度がより高いとき、Tex(lim)以上Tex(max)以下のときのモータ負荷C2-1が図8のより右側に位置するように関数34が設定される。検出された大気温度がより低いとき、Tex(lim)以上Tex(max)以下のときのモータ負荷C2-2が図8のより左側に位置するように関数34が設定される。
 このような制御は、大気温度に替えて、ガスタービンの排出ガスの最大温度を予め登録し、Tex(max)として用いることによっても可能である。
 このような関数34を用いた制御により、大気温度あるいはガスタービンの最大排気温度が変化した場合でも、ガスタービンがこれ以上の負荷を出せない最大出力のときにモータ負荷が最大となる制御を行うことが可能であり、ガスタービンの性能を大気温度または排気温度に応じてより高効率で用いて燃費の良い運転をすることが可能となる。
[第4実施例]
 本発明の第4実施例にける制御は、第3実施例における制御に、第2実施例で説明したヒステリシス制御を加えることにより実現される。
 図9は、第4実施例において制御装置21が実行する制御によるモータ負荷について説明するための図である。制御装置21は、温度検出器16が検出した温度に基づいてTex(lim)とTex(max)の値を決定する。検出された排気温度32が予め制御装置21に登録された最大排気温度Tex(max)に到達し、その後、排気温度が低下し始めると、第2実施例と同様のヒステリシスを持たせた制御が行われる。
[第5実施例]
 本発明の第5実施例は、第1~第4実施例の各々について、制御装置21が実行する制御を部分的に変更することにより実現される。以下、変更点について説明する。
 モータ6が回生機能を持たない(発電機機能を持たない)場合、圧縮機負荷が急変したときにモータに負荷がかからなくなってモータが発電機(逆電流)となり、モータがトリップする可能性がある。第5実施例においては、保護回路を持たせることにより、電流が急激に低下する場合、モータ6に対するトルク指令値をステップ的に増加させ、モータが発電機となることを防止する。
 図10は、制御装置21が備える保護回路の動作を説明するための制御ブロック図である。第1実施例と同様に、検出されたガスタービン1の排気温度38を入力し、予め記憶した関数40によってモータ6のトルク指令値36に変換する。このトルク指令値36に対して、加算器42において補正量が加えられる。
 モータ6を駆動する電流が検出され、その電流検出値46が制御装置21に入力する。低値検出器48は、モータ6の定格電流などの予め登録された値に対して電流検出値46が所定値(例えば10.0%)以下になると、低値検出信号を発信する。低値検出信号が発信されると、タイマ50は所定時間の間ホールド信号を発信する。スイッチ56は、通常時は信号発生器52より入力する信号(バイアストルク0を示す)を出力する。ホールド信号が発信されている間、スイッチ56は信号発生器54から入力する所定値のバイアストルクを示す信号を出力する。そのバイアストルク信号は、変化率制限器RLTを介して加算器42に入力される。図10の右下のグラフ57は、低値検出器48が低値検出信号を発信する前後における変化率制限器RLTの出力を示す。加算器42は、関数40の値と変化率制限器RLTの出力値とを合計して、トルク指令値36として出力する。
 このような制御により、モータ6の負荷が急速に小さくなったとき、トルク指令値36が一時的にステップ的に増加されるため、モータ6が回生機能を持たない場合でもモータトリップを回避し、圧縮機5を連続的に運転することができる。
[第6実施例]
 本発明の第6実施例は、第1実施例における制御装置21が実行する制御を変更することにより実現される。以下、変更点について説明する。
 第1実施例では、排気温度の関数による比例制御によりモータトルク指令値が制御されていた。第6実施例では、そうした制御に代えて、排気温度が設定上の最大温度に近い値となるようにフィードバック制御が行われる。
 図11は第6実施例における制御ブロック図である。制御装置21に予め登録されたガスタービン1の排気温度の設定上の最高値Tex(max)60と、信号発生器62が発生する所定のバイアス値との差分が減算器64により計算される。このバイアス値は、ガスタービン1の排気温度を最大値よりも若干低い値に制御するための値である。温度検出器14がガスタービン1の排気温度を検出する。その排気温度32と、減算器64が出力する差分との差分が減算器66により計算される。PI演算器68は、減算器66の出力する差分が小さくなるようにPI演算を行って、モータ6のトルク指令値36を出力する。
 このような制御により、排気温度が最高温度に近い状態でガスタービン1の運転が行われるため、圧縮機5の駆動が高効率に行われる。本実施例による制御は、第5実施例のモータ負荷が所定の基準より低下したときの制御と組み合わせて実行することが可能である。また第2実施例のようにヒステリシス特性を持たせ、トルク指令値36が所定の基準を上回ったときは、その後トルク指令値36がその基準を下回っても所定の排気温度幅で一定値を保つように制御することも可能である。
[第7実施例]
 本発明の第7実施例は、第6実施例における制御装置21が実行する制御に加えて、圧縮機5の軸の速度制御を入れることによって実現される。
 図12は第7実施例における制御装置21の制御ブロック図である。図12において図11と同じ番号が付されたブロックは図11を参照した説明と同じ動作をする。但し、PI演算器68とトルク指令値36の出力との間に、PI演算器68の出力を分岐して乗算器80に入力する信号線と加算器76とが挿入される。乗算器80は、PI演算器68の出力と信号発生器78が発生する所定値とを乗算する。その乗算の結果は加算器82に入力される。
 回転数検出器18が検出した軸の回転数により得られる回転速度の検出値24と、制御プログラムや入力装置から入力する速度設定値22との差分が減算器64により計算される。PI演算器28は、減算器26の出力する差分が小さくなるようにPI演算を行う。加算器82は、PI演算器28の出力値に乗算器80の出力を加えた値であるガスタービン燃料弁4の開度指令値30を出力する。乗算器74は、PI演算器28の出力と信号発生器72が発生する所定値とを乗算する。その乗算の結果は加算器76に入力する。加算器76は、PI演算器68の出力に乗算器74の出力を加えた値であるモータ6のトルク指令値36を出力する。
 このような制御において信号発生器72、78の出力する値を適切に設定することにより、排気温度の制御と同様の効果を実現できると共に、モータ6とガスタービン1の間での干渉を緩和し、制御性を改善することができる。
[第8実施例]
 本発明の第8実施例は、第1実施例における制御装置21が実行する制御に、ガスタービン排気温度による制御を追加することにより実現される。
 ガスタービン1は、排気温度が低いときは、回転数検出器18により検出される軸の回転数に基づく速度制御によって運転され、排気温度が予め設定される最高温度に近いときは、排気温度に基づく排気温度制御によって運転される。第8実施例における制御装置21は、ガスタービン1の制御が速度制御であるか排気温度制御であるかを示す制御モード信号を用いて、モータ6のトルクを制御する。
 図13A、図13Bは、制御装置21の制御ブロック図である。図13Aに示されるように、回転数検出器18によって検出される軸の回転速度に基づく制御は、第1実施例と同様に行われる。
 図13Bは、ガスタービン1の排気温度に基づく制御を示す。制御装置21に、ガスタービン1の制御モードを示す制御モード信号102が入力する。制御モード信号102はガスタービン1が速度制御の場合はOFF、排気温度制御の場合はONの値を取る。制御装置21には更に、温度検出器14が検出する排気温度32、予め設定されたガスタービン1の最大排気温度88が入力する。
 まずガスタービン1の排気温度が最大排気温度に近い場合の制御について説明する。制御モード信号102としてON信号が入力する。このON信号がNOT素子112によってOFF信号に変換されてAND素子114に入力するため、低値検出器92からの出力は後段側に出力されず、スイッチ96はスイッチ106からの入力を出力する。タイマ104が作動し所定の待ち時間が経過した後、その時点まで信号発生器108が発生する0値を出力していたスイッチ106が、信号発生器110が発生するモータトルクの増加値を出力するように切り替えられる。この増加値は、スイッチ96を介してトルク指令演算器100(トルク指令値の変化率を入力してトルク指令値を出力する。例えばPI演算器で実現できる)に入力する。トルク指令演算器100により、モータ6のトルクが信号発生器110の増加値だけ上昇するようにトルク指令値36が生成される。その結果、ガスタービン1が最大出力付近で運転しているときに、モータ6の負荷が増加して圧縮機5の負荷を補う制御が行われる。
 次にガスタービン1の排気温度が最大排気温度よりも低い場合の制御について説明する。制御モード信号102としてOFF信号が入力する。このOFF信号がNOT素子112によってON信号に変換されてAND素子114に入力する。減算器92は、検出された排気温度32と最大排気温度88との差分を出力する。低値検出器92は、この差分が所定値以下のとき、すなわちガスタービンの排気温度が最大排気温度に対して所定の割合以下であるとき、低値検出信号を出力する。タイマ94は、所定の待ち時間が経過した後、低値検出信号をスイッチ96に出力する。その時点までタイマ106が発生する値を出力していたスイッチ96は、低値検出信号を入力すると、信号発生器98が発生するモータトルクの減少値-10.0を出力する。トルク演算指令器100により、モータ6のトルクが信号発生器98の減少値だけ減少するようにトルク指令値36が生成される。その結果、ガスタービン1が最大出力より所定基準以上低いときに、モータ6の負荷が減少する。その結果、ガスタービン1の負荷が増大して最大出力に近い範囲で運転され、運転効率の高い制御が実現される。
[第9実施例]
 本発明の第9実施例は、図3における制御装置21において、図14に示す制御ブロックの機能を追加することによって実現される。複数のモータトルク指令値候補36-1~36-3は、それぞれ第1実施例~第8実施例のいずれかの制御において出力されるトルク指令値36である。最大値選択部112は、複数のモータトルク指令値候補36-1~36-3の中から最大値を選択してトルク指令値36として出力する。このような制御によれば、ガスタービンの排気温度の検出値や最大排気温度の設定値などに誤入力があった場合にも、ガスタービン出力を補うために十分なモータトルク指令値を確実に出力することが可能である。
 以上に説明した第1~第9実施例のうちの任意の2以上の実施例は、矛盾を生じない限り組み合わせることができる。

Claims (24)

  1.  ガスタービンとモータとにより駆動力を生成する駆動部により駆動される圧縮機の制御装置であって、
     前記ガスタービンにより燃焼した燃焼ガスの温度を検出する温度検出部と、
     検出された前記燃焼ガスの温度に基づいて前記モータのモータトルク指令値を生成する制御部
     とを具備する制御装置。
  2.  請求の範囲1に記載された制御装置であって、
     前記制御部は関数を予め記憶し、検出された前記燃焼ガスの温度を前記関数に代入して関数値を得ることにより前記モータトルク指令値を生成する
     制御装置。
  3.  請求の範囲1に記載された制御装置であって、
     前記制御部は、検出された前記燃焼ガスの温度と入力した温度設定値との偏差を小さくするように前記モータトルク指令値を生成する
     制御装置。
  4.  請求の範囲1から3のいずれかに記載された制御装置であって、
     前記制御部は、前記圧縮機の回転速度を検出した値である速度検出値と入力した速度設定値とに基づいて、前記ガスタービンのガスタービン燃料弁開度指令値を生成する速度制御を行う
     制御装置。
  5.  請求の範囲4に記載された制御装置であって、
     前記制御部は、検出された前記燃焼ガスの温度に基づいて温度依存指令値を生成して前記モータトルク指令値と前記ガスタービン燃料弁開度指令値とに分配し、前記速度検出値と前記速度設定値との偏差を小さくするように速度依存指令値を生成して前記モータトルク指令値と前記ガスタービン燃料弁開度指令値とに分配する
     制御装置。
  6.  請求の範囲4又は5に記載された制御装置であって、
     前記制御部は、前記燃焼ガスの温度が所定の基準を上回ったとき、前記速度制御から、
    前記燃焼ガスの排気温度の検出値に基づいて前記ガスタービン燃料弁開度指令値を生成する排気温度制御に切り替えられ、
     前記制御部は、前記速度制御から前記排気温度制御に切り替わったとき、前記モータトルク指令値の増加を開始する
     制御装置。
  7.  請求の範囲4から6のいずれかに記載された制御装置であって、
     前記制御部は、前記燃焼ガスの温度が所定の温度範囲に含まれるとき、前記燃焼ガスの温度が高いほど前記ガスタービン燃料弁開度指令値に対する前記モータトルク指令値の比がより大きくなるように制御する
     制御装置。
  8.  請求の範囲7に記載された制御装置であって、
     前記制御部は、前記比が予め決められた最大値となった後に前記燃焼ガスの温度が低下したとき、所定温度幅の範囲内で前記比を一定値に維持する
     制御装置。
  9.  請求の範囲7又は8に記載された制御装置であって、
     前記制御部は、前記所定の温度範囲の上限を予め前記燃焼ガスの最高温度として入力した値に設定し、前記燃焼ガスの温度が前記所定の温度範囲の上限のときに前記モータの出力が最大値となるように前記モータトルク指令値を生成する
     制御装置。
  10.  請求の範囲7又は8に記載された制御装置であって、
     更に、大気温度を検出する大気温度検出部と、
     前記大気温度と、前記燃焼ガスの最高温度として設定される値との対応関係を記憶する記憶部とを具備し、
     前記制御部は、前記所定の温度範囲の上限を、前記対応関係において、検出された前記大気温度に対応する前記最高温度に設定し、
     前記制御部は、前記燃焼ガスの温度が前記所定の温度範囲の上限のときに前記モータの出力が最大値となるように前記モータトルク指令値を生成する
     制御装置。
  11.  請求の範囲1から10のいずれかに記載された制御装置であって、
     前記制御部は、前記駆動部の負荷が所定の基準以上の変化率で低下したとき、前記モータトルク指令値に所定時間のあいだ所定値を加える
     制御装置。
  12.  請求の範囲1に記載された制御装置であって、
     前記制御部は、第1モータトルク指令値候補から第9モータトルク指令値までのうちのいずれか複数のモータトルク指令値候補を生成し、前記複数のモータトルク指令値候補の内で最大値を前記モータトルク指令値候補として決定し、
     第1モータトルク指令値候補は、検出された前記燃焼ガスの温度を、予め記憶した関数に代入して関数値を得ることにより生成され、
     第2モータトルク指令値候補は、検出された前記燃焼ガスの温度と入力した温度設定値との偏差を小さくするように生成され、
     第3モータトルク指令値候補は、検出された前記燃焼ガスの温度に基づいて温度依存指令値を生成して第3モータトルク指令値候補と前記ガスタービン燃料弁開度指令値とに分配し、前記速度検出値と前記速度設定値との偏差を小さくするように速度依存指令値を生成して第3モータトルク指令値候補と前記ガスタービン燃料弁開度指令値とに分配することにより生成され、
     第4モータトルク指令値候補は、前記ガスタービンが速度制御から排気温度制御に切り替わったときに増加を開始するように生成され、
     前記速度制御は、前記圧縮機の回転速度を検出した値である速度検出値と入力した速度設定値とに基づいて、前記ガスタービンのガスタービン燃料弁開度指令値を生成する制御であり、
     前記排気温度制御は、前記燃焼ガスの温度が所定の基準を上回ったとき前記速度制御から切り替えられ、前記燃焼ガスの排気温度の検出値に基づいて前記ガスタービン燃料弁開度指令値を生成する制御であり、
     第5モータトルク指令値候補は、前記燃焼ガスの温度が所定の温度範囲に含まれるとき、前記燃焼ガスの温度が高いほど前記ガスタービンのガスタービン燃料弁開度指令値の前記モータトルク指令値候補に対する比がより大きくなるように生成され、
     第6モータトルク指令値候補は、前記燃焼ガスの温度が前記所定の温度範囲に含まれるとき、前記燃焼ガスの温度が高いほど前記ガスタービンのガスタービン燃料弁開度指令値の前記モータトルク指令値に対する比がより大きくなるように生成され、且つ、前記比が予め決められた最大値となった後に前記燃焼ガスの温度が低下したとき、所定温度幅の範囲内で前記比を一定値に維持するように生成され、
     第7モータトルク指令値候補は、前記燃焼ガスの温度が前記所定の温度範囲に含まれるとき、前記燃焼ガスの温度が高いほど前記ガスタービンのガスタービン燃料弁開度指令値の前記モータトルク指令値に対する比がより大きくなるように生成され、且つ、前記所定の温度範囲の上限は予め前記燃焼ガスの最高温度として入力した値に設定され、前記燃焼ガスの温度が前記所定の温度範囲の上限のときに前記モータの出力が最大値となるように生成され、
     第8モータトルク指令値候補は、前記燃焼ガスの温度が前記所定の温度範囲に含まれるとき、前記燃焼ガスの温度が高いほど前記ガスタービンのガスタービン燃料弁開度指令値の前記モータトルク指令値に対する比がより大きくなるように生成され、且つ、前記燃焼ガスの温度が前記所定の温度範囲の上限のときに前記モータの出力が最大値となるように生成され、
     前記所定の温度範囲の上限は、予め記憶された大気温度と前記燃焼ガスの最高温度として設定される値との対応関係を参照して、検出された大気温度に対応する前記燃焼ガスの最高温度に設定され、
     第9モータトルク指令値候補は、前記複数のモータトルク指令値候補のそれぞれに対して、前記駆動部の負荷が所定の基準以上の変化率で低下したとき、前記モータトルク指令値に所定時間のあいだ所定値を加えることにより生成される
     制御装置。
  13.  ガスタービンとモータとにより駆動力を生成する駆動部により駆動される圧縮機の制御方法であって、
     前記ガスタービンにより燃焼した燃焼ガスの温度を検出する工程と、
     検出された前記燃焼ガスの温度に基づいて前記モータのモータトルク指令値を生成する工程
     とを具備する制御方法。
  14.  請求の範囲13に記載された制御方法であって、
     前記生成する工程において、前記モータトルク指令値は、検出された前記燃焼ガスの温度を、予め記憶した関数に代入して関数値を得ることにより生成される
     制御方法。
  15.  請求の範囲13に記載された制御方法であって、
     前記生成する工程において、前記モータトルク指令値は、検出された前記燃焼ガスの温度と入力した温度設定値との偏差を小さくするように生成される
     制御方法。
  16.  請求の範囲13から15のいずれかに記載された制御方法であって、
     前記生成する工程において、前記圧縮機の回転速度を検出した値である速度検出値と入力した速度設定値とに基づいて、前記ガスタービンのガスタービン燃料弁開度指令値を生成する速度制御が行われる
     制御方法。
  17.  請求の範囲16に記載された制御方法であって、
     前記生成する工程において、前記モータトルク指令値は、検出された前記燃焼ガスの温度に基づいて温度依存指令値を生成して前記モータトルク指令値と前記ガスタービン燃料弁開度指令値とに分配し、前記速度検出値と前記速度設定値との偏差を小さくするように速度依存指令値を生成して前記モータトルク指令値と前記ガスタービン燃料弁開度指令値とに分配することにより生成される
     制御方法。
  18.  請求の範囲16又は17に記載された制御方法であって、
     前記生成する工程において、前記モータトルク指令値は、前記ガスタービンが速度制御から排気温度制御に切り替わったときに増加を開始するように生成され、
     前記速度制御は、前記圧縮機の回転速度を検出した値である速度検出値と入力した速度設定値とに基づいて、前記ガスタービンのガスタービン燃料弁開度指令値を生成する制御であり、
     前記排気温度制御は、前記燃焼ガスの温度が所定の基準を上回ったとき前記速度制御から切り替えられ、前記燃焼ガスの排気温度の検出値に基づいて前記ガスタービン燃料弁開度指令値を生成する制御である
     制御方法。
  19.  請求の範囲16から18のいずれかに記載された制御方法であって、
     前記生成する工程において、前記モータトルク指令値は、前記燃焼ガスの温度が所定の温度範囲に含まれるとき、前記燃焼ガスの温度が高いほど前記ガスタービンのガスタービン燃料弁開度指令値に対する前記モータトルク指令値の比がより大きくなるように生成される
     制御方法。
  20.  請求の範囲19に記載された制御方法であって、
     前記生成する工程において、前記比が予め決められた最大値となった後に前記燃焼ガスの温度が低下したとき、所定温度幅の範囲内で前記比は一定値に維持される
     制御方法。
  21.  請求の範囲19又は20に記載された制御方法であって、
     前記生成する工程において、前記所定の温度範囲の上限は予め前記燃焼ガスの最高温度として入力した値に設定され、前記燃焼ガスの温度が前記所定の温度範囲の上限のときに前記モータの出力が最大値となるように前記モータトルク指令値が生成される
     制御方法。
  22.  請求の範囲19又は20に記載された制御方法であって、
     前記生成する工程において、前記モータトルク指令値は、前記燃焼ガスの温度が前記所定の温度範囲の上限のときに前記モータの出力が最大値となるように生成され、
     前記所定の温度範囲の上限は、予め記憶された大気温度と前記燃焼ガスの最高温度として設定される値との対応関係を参照して、検出された大気温度に対応する前記燃焼ガスの最高温度に設定される
     制御方法。
  23.  請求の範囲13から22のいずれかに記載された制御方法であって、
     更に、前記駆動部の負荷が所定の基準以上の変化率で低下したとき、前記モータトルク指令値に所定時間のあいだ所定値を加える工程
     を具備する制御方法。
  24.  請求の範囲13に記載された制御方法であって、
     前記生成する工程は、
     第1モータトルク指令値候補から第9モータトルク指令値までのうちのいずれか複数のモータトルク指令値候補を生成する工程と、
     前記複数のモータトルク指令値候補の内で最大値を前記モータトルク指令値候補として決定する工程とを含み、
     第1モータトルク指令値候補は、検出された前記燃焼ガスの温度を、予め記憶した関数に代入して関数値を得ることにより生成され、
     第2モータトルク指令値候補は、検出された前記燃焼ガスの温度と入力した温度設定値との偏差を小さくするように生成され、
     第3モータトルク指令値候補は、検出された前記燃焼ガスの温度に基づいて温度依存指令値を生成して第3モータトルク指令値候補と前記ガスタービン燃料弁開度指令値とに分配し、前記速度検出値と前記速度設定値との偏差を小さくするように速度依存指令値を生成して第3モータトルク指令値候補と前記ガスタービン燃料弁開度指令値とに分配することにより生成され、
     第4モータトルク指令値候補は、前記ガスタービンが速度制御から排気温度制御に切り替わったときに増加を開始するように生成され、
     前記速度制御は、前記圧縮機の回転速度を検出した値である速度検出値と入力した速度設定値とに基づいて、前記ガスタービンのガスタービン燃料弁開度指令値を生成する制御であり、
     前記排気温度制御は、前記燃焼ガスの温度が所定の基準を上回ったとき前記速度制御から切り替えられ、前記燃焼ガスの排気温度の検出値に基づいて前記ガスタービン燃料弁開度指令値を生成する制御であり、
     第5モータトルク指令値候補は、前記燃焼ガスの温度が所定の温度範囲に含まれるとき、前記燃焼ガスの温度が高いほど前記ガスタービンのガスタービン燃料弁開度指令値の前記モータトルク指令値候補に対する比がより大きくなるように生成され、
     第6モータトルク指令値候補は、前記燃焼ガスの温度が前記所定の温度範囲に含まれるとき、前記燃焼ガスの温度が高いほど前記ガスタービンのガスタービン燃料弁開度指令値の前記モータトルク指令値に対する比がより大きくなるように生成され、且つ、前記比が予め決められた最大値となった後に前記燃焼ガスの温度が低下したとき、所定温度幅の範囲内で前記比を一定値に維持するように生成され、
     第7モータトルク指令値候補は、前記燃焼ガスの温度が前記所定の温度範囲に含まれるとき、前記燃焼ガスの温度が高いほど前記ガスタービンのガスタービン燃料弁開度指令値の前記モータトルク指令値に対する比がより大きくなるように生成され、且つ、前記所定の温度範囲の上限は予め前記燃焼ガスの最高温度として入力した値に設定され、前記燃焼ガスの温度が前記所定の温度範囲の上限のときに前記モータの出力が最大値となるように生成され、
     第8モータトルク指令値候補は、前記燃焼ガスの温度が前記所定の温度範囲に含まれるとき、前記燃焼ガスの温度が高いほど前記ガスタービンのガスタービン燃料弁開度指令値の前記モータトルク指令値に対する比がより大きくなるように生成され、且つ、前記燃焼ガスの温度が前記所定の温度範囲の上限のときに前記モータの出力が最大値となるように生成され、
     前記所定の温度範囲の上限は、予め記憶された大気温度と前記燃焼ガスの最高温度として設定される値との対応関係を参照して、検出された大気温度に対応する前記燃焼ガスの最高温度に設定され、
     第9モータトルク指令値候補は、前記複数のモータトルク指令値候補のそれぞれに対して、前記駆動部の負荷が所定の基準以上の変化率で低下したとき、前記モータトルク指令値に所定時間のあいだ所定値を加えることにより生成される
     制御方法。
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