(57)【要約】【課題】電力系統の周波数を復帰させる過程で発電機出力が過剰に低下してしまうことを防止できるガスタービン制御装置を提供することである。【解決手段】ガスタービンの速度と発電機の負荷とを制御する速度負荷制御部１１の速度負荷制御信号ＦＳＲＮと、速度負荷制御信号ＦＳＲＮに制限を加える負荷制限器制御部１２の負荷制限信号ＦＳＲＬＬと、排ガス温度を所定の設定値に制御する排ガス温度制御部１３の排ガス温度制御信号ＦＳＲＴとのうち最も小さい信号を選択して燃料流量指令ＦＳＲとして出力する低値優先部１４を有し、速度負荷制御部１１は、速度負荷制御信号が排ガス温度制御信号より所定値以上大きくなったときは速度負荷制御信号を排ガス温度制御信号に所定値を保って追従させる自動追従回路２５と、電力系統の周波数が所定範囲を逸脱したときは自動追従回路２５の動作をロックする自動追従ロック回路２６とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンの速度とガスタービンに連結された発電機の負荷とを制御するための速度負荷制御信号を出力する速度負荷制御部と、前記速度負荷制御信号に制限を加えるための負荷制限信号を出力する負荷制限器制御部と、ガスタービンの排ガス温度を所定の設定値に制御するための排ガス温度制御信号を出力する排ガス温度制御部と、前記速度負荷制御信号と前記負荷制限信号と前記排ガス温度制御信号とのうち最も小さい信号を選択してガスタービンの燃料流量指令として出力する低値優先部とを備え、前記速度負荷制御部は、前記低値優先部が前記排ガス温度制御信号を選択しているとき前記速度負荷制御信号が前記排ガス温度制御信号より所定値以上大きくなったときは前記速度負荷制御信号を前記排ガス温度制御信号に前記所定値を保って追従させる自動追従回路と、前記発電機が連系された電力系統の周波数が所定範囲を逸脱したときは前記自動追従回路の動作をロックする自動追従ロック回路とを備えたことを特徴とするガスタービン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスタービンに供給する燃料流量を制御してガスタービンを制御するようにしたガスタービン制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、コンバインドサイクル発電設備のガスタービン制御装置は、ガスタービンに供給する燃料流量を制御してガスタービンを制御している。すなわち、ガスタービン制御装置は、ガスタービンに連結された発電機の出力とガスタービンの回転数とから算出される速度負荷制御信号と、ガスタービンの排ガス温度から算出される排ガス温度制御信号とのうち低値の信号にて燃料制御弁を制御している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
通常ベース負荷付近での運転状態では、ほとんどの場合、排ガス温度制御信号が低値選択されてガスタービンが制御されている。そして、速度負荷制御信号は排ガス温度制御信号に一定幅で自動追従させている。これは、発電設備に異常があった場合などの緊急時（ランバック等）に、発電機出力をすぐに抑制できるようにするためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１３８５２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、電力系統の周波数が大きく低下した場合であっても、速度負荷制御信号は自動追従回路にて一定幅を保って排ガス温度制御信号の近傍に追従させられるので、速度負荷制御信号の変化は抑制される。
【０００６】
この状態で周波数が復帰したとすると、速度負荷制御信号は自動追従回路にて追従させられた値から下降することになるので、一時的に周波数が低下する前よりも低い値となる。これより、排ガス温度制御信号に代えて速度負荷制御信号が低値選択されて燃料流量が制御されるので、結果的に発電機出力が過剰に低下してしまう。
【０００７】
図３は、従来のガスタービン制御装置の動作を示す波形図であり、排ガス温度制御中のガスタービン発電設備の発電機が連系された電力系統の周波数ｆが大きく低下し、その後に回復したときの動作を示している。いま、時点ｔ１で周波数ｆが定格周波数ｆ０から低下し始め、時点ｔ１〜ｔ２において周波数ｆが下降し、時点ｔ２〜ｔ３で周波数ｆの低下状態が継続し、時点ｔ３から周波数ｆが上昇し始め、時点ｔ４で定格周波数ｆ０に回復したとする。
【０００８】
時点ｔ１〜ｔ２において、周波数ｆの低下に伴いタービン回転数ＴＮＨが低下する。ガバナ指令ＴＮＲは発電機出力Ｐｇを出力指令値Ｐｒとするための指令であり、自動追従回路により排ガス温度制御信号ＦＳＲＴに所定値を保って追従するように所定変化率で変化する。
【０００９】
排ガス温度制御信号ＦＳＲＴは、タービン回転数ＴＮＨの低下に伴い空気圧縮機の回転数が減少し燃焼器への空気供給量が減少するため減少する。速度負荷制御信号ＦＳＲＮは、ガバナ指令ＴＮＲとタービン回転数ＴＮＨとの偏差に応じた信号であり、タービン回転数ＴＮＨの低下に伴い上昇する。負荷制限信号ＦＳＲＬＬは、速度負荷制御信号ＦＳＲＮに制限を加える信号であり、速度負荷制御信号ＦＳＲＮに所定値を保って追従するように所定変化率で変化する。
【００１０】
出力指令値Ｐｒ及び発電機出力Ｐｇは、周波数ｆの低下に伴い低下する。これは、排ガス温度制御信号ＦＳＲＴが低値選択されているからである。また、排ガス温度制御信号ＦＳＲＴが低値選択されている場合には、出力指令値Ｐｒは発電機出力Ｐｇと同じ値となるように設定されているので、出力指令値Ｐｒ及び発電機出力Ｐｇは等しくなる。
【００１１】
次に、時点ｔ２〜ｔ３においては、速度負荷制御信号ＦＳＲＮは、自動追従回路により排ガス温度制御信号ＦＳＲＴに所定値を保って追従するように所定変化率で変化し、速度負荷制御信号ＦＳＲＮは排ガス温度制御信号ＦＳＲＴより所定値だけ大きな値に保たれる。排ガス温度制御信号ＦＳＲＴは、タービン回転数ＴＮＨが低下状態で一定であり空気流量もその状態で一定であるので、周波数ｆの低下前より低下した状態でほぼ一定となる。このことから、出力指令値Ｐｒ及び発電機出力Ｐｇは一定となる。
【００１２】
次に、時点ｔ３〜ｔ４においては、周波数ｆが上昇し始めることから、タービン回転数ＴＮＨが上昇し、これに伴い速度負荷制御信号ＦＳＲＮが下降する。速度負荷制御信号ＦＳＲＮは自動追従回路により排ガス温度制御信号ＦＳＲＴに追従させられた値から下降することになるので、タービン回転数ＴＮＨの上昇により、速度負荷制御信号ＦＳＲＮは排ガス温度制御信号ＦＳＲＴより小さくなる。そして、速度負荷制御信号ＦＳＲＮが排ガス温度制御信号ＦＳＲＴより小さくなると、速度負荷制御信号ＦＳＲＮが低値選択され燃料流量指令となる。これにより、発電機出力Ｐｇ及び出力指令値Ｐｒは下降する。排ガス温度制御信号ＦＳＲＴはタービン回転数ＴＮＨが上昇したことに伴い、空気圧縮機の回転数が上昇し燃焼器への空気供給量が上昇するため上昇する。
【００１３】
また、時点ｔ３〜ｔ４の途中の時点ｔ３’で出力指令値Ｐｒが大きくなっているのは、燃料流量指令が排ガス温度制御信号ＦＳＲＴから速度負荷制御信号ＦＳＲＮに切り替わったことから、出力指令値Ｐｒは発電機出力Ｐｇから中給指令値に周波数変動分の補償値を加えた値となるからである。出力指令値Ｐｒが大きくなったことから時点ｔ３〜ｔ４の途中の時点ｔ４で速度負荷制御信号ＦＳＲＮが上昇し始めて発電機出力Ｐｇも上昇し始める。そして、燃料流量指令が速度負荷制御信号ＦＳＲＮから排ガス温度制御信号ＦＳＲＴに切り替わった時点ｔ５で発電機出力Ｐｇは出力指令値Ｐｒと等しくなる。
【００１４】
このように、速度負荷制御信号を排ガス温度制御信号の近傍に追従させていると、電力系統の周波数が大きく低下した場合に、周波数が復帰すると一時的に発電機出力Ｐｇが過剰に低下してしまうことになる。周波数を復帰させる過程で発電機出力Ｐｇが過剰に低下してしまうと、復帰しつつあった周波数を再低下させる恐れがある。
【００１５】
本発明の目的は、電力系統の周波数を復帰させる過程で発電機出力が過剰に低下してしまうことを防止できるガスタービン制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明のガスタービン制御装置は、ガスタービンの速度とガスタービンに連結された発電機の負荷とを制御するための速度負荷制御信号を出力する速度負荷制御部と、前記速度負荷制御信号に制限を加えるための負荷制限信号を出力する負荷制限器制御部と、ガスタービンの排ガス温度を所定の設定値に制御するための排ガス温度制御信号を出力する排ガス温度制御部と、前記速度負荷制御信号と前記負荷制限信号と前記排ガス温度制御信号とのうち最も小さい信号を選択してガスタービンの燃料流量指令として出力する低値優先部とを備え、前記速度負荷制御部は、前記低値優先部が前記排ガス温度制御信号を選択しているとき前記速度負荷制御信号が前記排ガス温度制御信号より所定値以上大きくなったときは前記速度負荷制御信号を前記排ガス温度制御信号に前記所定値を保って追従させる自動追従回路と、前記発電機が連系された電力系統の周波数が所定範囲を逸脱したときは前記自動追従回路の動作をロックする自動追従ロック回路とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、排ガス温度制御信号が燃料流量指令として選択されているときに、発電機が連系された電力系統の周波数が所定範囲を逸脱したときは、速度負荷制御信号を排ガス温度制御信号に前記所定値を保って追従させることを阻止するので、電力系統の周波数を復帰させる過程で発電機出力が過剰に低下してしまうことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係るガスタービン制御装置のブロック構成図。
【図２】本発明の実施の形態に係るガスタービン制御装置の動作を示す波形図。
【図３】従来のガスタービン制御装置の動作を示す波形図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の実施の形態に係るガスタービン制御装置のブロック構成図である。本発明の実施の形態に係るガスタービン制御装置は、ガスタービンの速度とガスタービンに連結された発電機の負荷とを制御するための速度負荷制御信号ＦＳＲＮを出力する速度負荷制御部１１と、速度負荷制御信号ＦＳＲＮに制限を加える負荷制限信号ＦＳＲＬＬを出力する負荷制限器制御部１２と、ガスタービンの排ガス温度を所定の設定値に制御するための排ガス温度制御信号ＦＳＲＴを出力する排ガス温度制御部１３と、速度負荷制御信号ＦＳＲＮと負荷制限信号ＦＳＲＬＬと排ガス温度制御信号ＦＳＲＴとのうち最も小さい信号を選択してガスタービンの燃料流量指令ＦＳＲとして出力する低値優先部１４とを備えている。
【００２０】
速度負荷制御部１１は、電力系統の周波数ｆの変動分の補償値Ｐｆを出力する周波数変動補償部１５を有し、中給指令値Ｐ０に周波数変動分の補償値Ｐｆを加算器１６で加算した値が出力指令値Ｐｒとなる。周波数変動補償部１５は電力系統の周波数ｆが定格周波数ｆ０の所定範囲（ｆ０−Δｆ＜ｆ＜ｆ０＋Δｆ）を逸脱しているかどうかを判定し、逸脱しているときは周波数ｆに見合った補償値Ｐｆを出力するものである。すなわち、上限判定器１７は周波数ｆが上限値ｆ０＋Δｆ以上であるかどうかを判定するものであり、周波数ｆが上限値ｆ０＋Δｆ以上であるときは論理値「１」を論理和回路１８に出力する。また、下限判定器１９は周波数ｆが下限値ｆ０−Δｆ以下であるかどうかを判定するものであり、周波数ｆが下限値ｆ０−Δｆ以下であるときは論理値「１」を論理和回路１８に出力する。従って、論理和回路１８は周波数ｆが所定範囲（ｆ０−Δｆ＜ｆ＜ｆ０＋Δｆ）を逸脱すると、論理値「１」を出力する。
【００２１】
関数発生器２０は周波数ｆの変動分に応じて補償値Ｐｆ１を出力するものであり、選択器２１は、論理和回路１８の論理値が「１」のときに関数発生器２０の出力である補償値Ｐｆ１を選択して補償値Ｐｆとして加算器１６に出力する。また、論理和回路１８の論理値が「０」のときには設定器２２の補償値Ｐｆ０（０ＭＷ）を選択して補償値Ｐｆとして加算器１６に出力する。。
【００２２】
加算器１６は、周波数ｆが所定範囲（ｆ０−Δｆ＜ｆ＜ｆ０＋Δｆ）を逸脱しているときは中給指令値Ｐ０に関数発生器２０の出力である補償値Ｐｆ１を加算し、これを出力指令値Ｐｒとし比較器２３に出力する。一方、周波数ｆが所定範囲（ｆ０−Δｆ＜ｆ＜ｆ０＋Δｆ）内のときは、中給指令値Ｐ０に設定器の補償値Ｐｆ０（０ＭＷ）を加算し、これを出力指令値Ｐｒとし比較器２３に出力する。比較器２３は中給指令値Ｐ０と発電機出力Ｐｇとの差分ΔＰを求め、選択器２４に出力する。
【００２３】
一方、速度負荷制御部１１は、自動追従回路２５及び自動追従ロック回路２６を有する。自動追従回路２５は、低値優先部１４が排ガス温度制御信号ＦＳＲＴを選択しているとき、速度負荷制御信号ＦＳＲＮが排ガス温度制御信号ＦＳＲＴより所定値（例えば、排ガス温度制御信号ＦＳＲＴの６％）以上大きくなったときに、速度負荷制御信号ＦＳＲＮを排ガス温度制御信号ＦＳＲＴに所定値（例えば、排ガス温度制御信号ＦＳＲＴの６％）を保って追従させるものである。
【００２４】
また、自動追従ロック回路２６は、発電機が連系された電力系統の周波数ｆが所定範囲（ｆ０−Δｆ＜ｆ＜ｆ０＋Δｆ）を逸脱したときは自動追従回路２５の動作をロックするものである。
【００２５】
すなわち、周波数変動補償部１５の論理和回路１８の出力は、自動追従ロック回路２６の否定回路２７に入力され、否定回路２７は、周波数ｆが所定範囲（ｆ０−Δｆ＜ｆ＜ｆ０＋Δｆ）内のときは論理値「１」を自動追従回路２５の論理積回路２８に出力し、周波数ｆが所定範囲（ｆ０−Δｆ＜ｆ＜ｆ０＋Δｆ）を逸脱したときは論理値「０」を自動追従回路２５の論理積回路２８に出力する。これにより、周波数ｆが所定範囲（ｆ０−Δｆ＜ｆ＜ｆ０＋Δｆ）を逸脱したときは自動追従回路２５をロックする。
【００２６】
従って、論理積回路２８は、周波数ｆが所定範囲（ｆ０−Δｆ＜ｆ＜ｆ０＋Δｆ）内で、かつ速度負荷制御信号ＦＳＲＮが所定値（例えば、排ガス温度制御信号ＦＳＲＴの６％）を超えたとき、つまりＦＳＲＮ−ＦＳＲＴ≧６％のときに、論理値「１」を選択器２４に出力し、それ以外のときは、論理値「０」を選択器２４に出力する。
【００２７】
選択器２４は、論理積回路２８の出力が論理値「１」であるときは設定器２９に設定された変化率を選択し、速度負荷制御信号ＦＳＲＮが選択器２４の変化率で所定値（例えば、排ガス温度制御信号ＦＳＲＴの６％）を保って排ガス温度制御信号ＦＳＲＴに追従する信号を出力する。これにより、速度負荷制御信号ＦＳＲＮを排ガス温度制御信号ＦＳＲＴに追従させる。一方、選択器２４は、論理積回路２８の出力が論理値「０」であるときは、比較器２３からの中給指令値Ｐ０と発電機出力Ｐｇとの差分ΔＰを選択し、速度負荷制御信号ＦＳＲＮを排ガス温度制御信号ＦＳＲＴに追従させない。
【００２８】
従って、選択器２４は、周波数ｆが所定範囲（ｆ０−Δｆ＜ｆ＜ｆ０＋Δｆ）内で、かつＦＳＲＮ−ＦＳＲＴ≧６％であるときに速度負荷制御信号ＦＳＲＮを排ガス温度制御信号ＦＳＲＴに自動追従させることになる。
【００２９】
選択器２４の出力は比例積分器３０で比例積分され、ガバナ指令ＴＮＲとして比較器３１に入力される。比較器３１ではガバナ指令ＴＮＲとタービン回転数ＴＮＨとの回転偏差が演算され、換算器３２で燃料流量指令ＦＳＲに換算され、速度負荷制御信号ＦＳＲＮとして低値優先部１４に入力される。
【００３０】
次に、負荷制限器制御部１２は、速度負荷制御信号ＦＳＲＮに制限を加える負荷制限信号ＦＳＲＬＬを出力するものである。比較器３３は、負荷制限信号ＦＳＲＬＬと速度負荷制御信号ＦＳＲＮとの偏差を求め、その偏差を比較器３４に入力する。比較器３４は、負荷制限信号ＦＳＲＬＬと速度負荷制御信号ＦＳＲＮとの偏差εが設定器３５に設定された設定値ε０になるように差分を取り、上限制限器３６及び下限制限器３７を通して、比例積分器３８で比例積分演算して負荷制限信号ＦＳＲＬＬを得て低値優先部１４に入力する。
【００３１】
通常、負荷制限信号ＦＳＲＬＬは速度負荷制御信号ＦＳＲＮより設定値ε０だけ大きな値に設定されるので、負荷制限信号ＦＳＲＬＬは速度負荷制御信号ＦＳＲＮより大きいが、例えば、周波数ｆが急激に低下して速度負荷制御信号ＦＳＲＮが急激に上昇した場合には、負荷制限器制御部１２から出力される負荷制限信号ＦＳＲＬＬは、上限制限器３６及び下限制限器３７を通って比例積分器３８で比例積分演算されレートで変化するため、一時的に負荷制限信号ＦＳＲＬＬが速度負荷制御信号ＦＳＲＮより低値となることがある。この場合には、低値優先部１４で負荷制限信号ＦＳＲＬＬが選択され、負荷制限信号ＦＳＲＬＬは速度負荷制御信号ＦＳＲＮを制限することになる。
【００３２】
排ガス温度制御部１３は、ガスタービンの排ガス温度を所定の設定値に制御するものである。関数発生器３９は、空気圧縮機の入口空気圧力と吐出空気圧力との圧力比を入力し、その圧力比に応じた排ガス温度設定値Ｔｒを発生する。比較器４０は、排ガス温度設定値Ｔｒと排ガス温度Ｔとの温度偏差ΔＴを求め、加算器４１に出力する。また、加算器４１には、遅れ時間要素４２から燃料流量指令ＦＳＲによる温度補償値Ｔａが入力されている。遅れ時間要素４２は燃料流量指令ＦＳＲによる温度変化の遅れ分の補償値である。そして、加算器４１の加算値は排ガス温度制御信号ＦＳＲＴとして低値優先部１４に出力される。
【００３３】
低値優先部１４は、速度負荷制御信号ＦＳＲＮ、負荷制限信号ＦＳＲＬＬ、排ガス温度制御信号ＦＳＲＴのうち、最も小さい信号を選択してガスタービンの燃料流量指令ＦＳＲとして、燃料流量弁の駆動機構部に出力される。
【００３４】
図２は、本発明の実施の形態に係るガスタービン制御装置の動作を示す波形図であり、排ガス温度制限中のガスタービン発電設備の発電機が連系された電力系統の周波数ｆが時点ｔ１で大きく低下し、その後の時点ｔ３で回復し始めて時点ｔ４で回復したときの動作を示している。いま、時点ｔ１で周波数ｆが定格周波数ｆ０から低下し始め、時点ｔ１〜ｔ２において周波数ｆが下降し、時点ｔ２〜ｔ３で周波数ｆの低下状態が継続し、時点ｔ３から周波数ｆが上昇し始め、時点ｔ４で定格周波数ｆ０に回復したとする。
【００３５】
時点ｔ１以前の通常運転状態では、排ガス温度制御信号ＦＳＲＴが低値選択されてガスタービンが制御されており、周波数ｆが定格周波数ｆ０の所定範囲（ｆ０−Δｆ＜ｆ＜ｆ０＋Δｆ）内であるので、自動追従回路２５は自動追従ロック回路２６によりロックをかけられることなく動作可能状態にある。従って、周波数ｆが定格周波数ｆ０の所定範囲（ｆ０−Δｆ＜ｆ＜ｆ０＋Δｆ）内で、速度負荷制御信号ＦＳＲＮと排ガス温度制御信号ＦＳＲＴとの偏差が所定値（例えば、排ガス温度制御信号ＦＳＲＴの６％）を超えたときは、自動追従回路２５は、速度負荷制御信号ＦＳＲＮを排ガス温度制御信号ＦＳＲＴに所定値を保って追従させることになる。
【００３６】
次に、時点ｔ１〜ｔ２においては、周波数ｆの低下に伴いタービン回転数ＴＮＨが低下する。これにより、速度負荷制御部１１の比較器３１の回転偏差が大きくなるので、速度負荷制御信号ＦＳＲＮが大きくなる。速度負荷制御信号ＦＳＲＮが大きくなっても、周波数ｆが定格周波数ｆ０の所定範囲（ｆ０−Δｆ＜ｆ＜ｆ０＋Δｆ）内であり、速度負荷制御信号ＦＳＲＮと排ガス温度制御信号ＦＳＲＴとの偏差が所定値範囲内であるときは自動追従回路２５は動作しない。なお、周波数ｆが定格周波数ｆ０の所定範囲（ｆ０−Δｆ＜ｆ＜ｆ０＋Δｆ）内であっても、速度負荷制御信号ＦＳＲＮと排ガス温度制御信号ＦＳＲＴとの偏差が所定値を超えたとき（ＦＳＲＮ−ＦＳＲＴ≧６％のとき）は、自動追従回路２５は、速度負荷制御信号ＦＳＲＮを排ガス温度制御信号ＦＳＲＴに所定値を保って追従させることになる。
【００３７】
一方、周波数ｆが定格周波数ｆ０の所定範囲（ｆ０−Δｆ＜ｆ＜ｆ０＋Δｆ）を逸脱すると、自動追従ロック回路２６により自動追従回路２５はロックが掛けられる。従って、ガバナ指令ＴＮＲは、自動追従回路２５により排ガス温度制御信号ＦＳＲＴに追従することなく、ガバナ指令ＴＮＲは発電機出力Ｐｇと出力指令値Ｐｒとの偏差に応じた値となる。
【００３８】
ここで、図１では図示を省略しているが、排ガス温度制御信号ＦＳＲＴが低値優先部１４で低値選択されている場合には、出力指令値Ｐｒを発電機出力Ｐｇと同じ数値としておく回路を有し、この回路により、排ガス温度制御信号ＦＳＲＴが低値選択されている場合には、出力指令値Ｐｒを発電機出力Ｐｇと同じ数値とする。これは、出力指令値Ｐｒが中給指令値Ｐ０と補償値Ｐｆとの加算値であると、発電機出力Ｐｇは出なりの値となることから、比較器２３の出力偏差ΔＰによりガバナ指令ＴＮＲが不要に動作するため、この不要動作をさけるためである。従って、時点ｔ１〜ｔ２において、ガバナ指令ＴＮＲはほぼ一定である。
【００３９】
排ガス温度制御信号ＦＳＲＴは、タービン回転数ＴＮＨの低下に伴い空気圧縮機の回転数が減少し燃焼器への空気供給量が減少するため減少する。
【００４０】
速度負荷制御信号ＦＳＲＮは、ガバナ指令ＴＮＲとタービン回転数ＴＮＨとの偏差に応じた信号であり、タービン回転数ＴＮＨの低下に伴い上昇する。また、ガバナ指令ＴＮＲが自動追従回路２５による追従制御の影響を受けないので、速度負荷制御信号ＦＳＲＮは、タービン回転数ＴＮＨの低下に応じて大きくなる。
【００４１】
負荷制限信号ＦＳＲＬＬは、速度負荷制御信号ＦＳＲＮに所定値を保って追従するように所定変化率で変化するので、速度負荷制御信号ＦＳＲＮが急激に変化したときは、負荷制限信号ＦＳＲＬＬは所定変化率による変化することになり、その際に、急激に変化する速度負荷制御信号ＦＳＲＮに制限を加える。速度負荷制御信号ＦＳＲＮの変化が落ち着くと、速度負荷制御信号ＦＳＲＮに所定値を保って追従する。
【００４２】
出力指令値Ｐｒ及び発電機出力Ｐｇは、周波数ｆの低下に伴い低下する。これは、排ガス温度制御信号ＦＳＲＴが低値選択されているからである。また、排ガス温度制御信号ＦＳＲＴが低値選択されている場合には、出力指令値Ｐｒは発電機出力Ｐｇと同じ値となるように設定されているので、出力指令値Ｐｒ及び発電機出力Ｐｇは等しくなる。
【００４３】
次に、時点ｔ２〜ｔ３においては、周波数ｆは低下した状態で一定となるので、タービン回転数ＴＮＨも低下した状態で一定となる。速度負荷制御信号ＦＳＲＮは、自動追従回路２５による自動追従の影響を受けないので、低下したタービン回転数ＴＮＨに応じた大きさとなる。
【００４４】
排ガス温度制御信号ＦＳＲＴは、タービン回転数ＴＮＨが低下状態で一定であり空気流量もその状態で一定であるので、周波数ｆの低下前より低下した状態でほぼ一定となる。このことから、出力指令値Ｐｒ及び発電機出力Ｐｇは一定となる。
【００４５】
次に、時点ｔ３〜ｔ４においては、周波数ｆが上昇し始めることから、タービン回転数ＴＮＨも上昇し、これに伴い速度負荷制御信号ＦＳＲＮが下降する。速度負荷制御信号ＦＳＲＮは自動追従回路２５による追従制御の影響を受けていないので、低下したタービン回転数ＴＮＨに応じた値から下降することになる。従って、時点ｔ４で周波数ｆが元の定格周波数ｆ０に回復しても、速度負荷制御信号ＦＳＲＮが排ガス温度制御信号ＦＳＲＴより小さくなることはなく、燃料流量指令ＦＳＲは排ガス温度制御信号ＦＳＲＴのままである。
【００４６】
排ガス温度制御信号ＦＳＲＴはタービン回転数ＴＮＨが上昇したことに伴い、空気圧縮機の回転数が上昇し燃焼器への空気供給量が上昇するため上昇し、発電機出力Ｐｇ及び出力指令値Ｐｒも上昇する。
【００４７】
このように、速度負荷制御信号ＦＳＲＮは自動追従回路２５による追従制御の影響を受けていないので、周波数ｆが定格周波数ｆ０の所定範囲（ｆ０−Δｆ＜ｆ＜ｆ０＋Δｆ）を逸脱した後に回復した場合に、発電機出力Ｐｇが低下することがない。
【００４８】
以上の説明では、周波数ｆが定格周波数ｆ０の所定範囲（ｆ０−Δｆ＜ｆ＜ｆ０＋Δｆ）の下限値（ｆ０−Δｆ）を逸脱した場合について説明したが、上限値（ｆ０＋Δｆ）を逸脱した場合も同様に適用できる。
【００４９】
本発明の実施の形態によれば、ガスタービンに連結された発電機が連系している電力系統の周波数ｆが定格周波数ｆ０の所定範囲（ｆ０−Δｆ＜ｆ＜ｆ０＋Δｆ）を逸脱した場合、速度負荷制御部１１の自動追従回路２５を自動追従ロック回路２６でロックするので、周波数ｆが所定範囲内に復帰したときに発電機出力Ｐｇが過剰に低下することを防止できる。すなわち、周波数ｆの復帰時における周波数再低下を防止し、電力系統の安定供給に寄与することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１１…速度負荷制御部、１２…負荷制限器制御部、１３…排ガス温度制御部、１４…低値優先部、１５…周波数変動補償部、１６…加算器、１７…上限判定器、１８…論理和回路、１９…下限判定器、２０…関数発生器、２１…選択器、２２…設定器、２３…比較器、２４…選択器、２５…自動追従回路、２６…自動追従ロック回路、２７…否定回路、２８…論理積回路、２９…設定器、３０…比例積分器、３１…比較器、３２…換算器、３３…比較器、３４…比較器、３５…設定器、３６…上限制限器、３７…下限制限器、３８…比例積分器、３９…関数発生器、４０…比較器、４１…加算器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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