(57)【要約】【課題】第一検知器で検知された第一状態量に対する第二検知器で検知された第二状態量の遅れ時間を算出する。【解決手段】回転数計（第一検知器）２５からのガスタービンの回転数（第一状態量）と出力計（第二検知器）２６からの発電機の出力（第二状態量）とうち一方を所定時間遅らせた回転数と出力の複数の組を出力し、所定時間が複数の組毎で相互に異なっている遅延部１４１と、遅延部１４１を経た回転数と出力との複数の組について、回転数の位相と出力の位相とに関する相関性を求める相関性算出部１５０と、最も相関性の高い組を抽出する組抽出部１４７と、組抽出部１４７が抽出した組に採用された所定時間を用いて、回転数計２５で検知された回転数に対する出力計２６で検知された出力の遅れ時間Ｔｄを求める遅れ時間演算部１４８と、を有する。【選択図】図２
2014194175.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一状態量と第二状態量とのうちの一方が変動すると、他方も連動して変動する場合に、第一検知器で検知された前記第一状態量に対する、第二検知器で検知された前記第二状態量の遅れ時間を算出する遅れ時間の算出方法において、
前記第一検知器からの前記第一状態量と前記第二検知器からの前記第二状態量とうち一方を所定時間遅らせた第一状態量と第二状態量の複数の組を出力し、該所定時間が複数の組毎で相互に異なっている遅延工程と、
前記遅延工程を経た前記第一状態量と前記第二状態量との複数の組のそれぞれについて、該第一状態量の位相と該第二状態量の位相とに関する相関性を求める相関性算出工程と、
前記相関性算出工程で前記相関性が求められた複数の組のうちで、最も相関性の高い組と最も逆相関性の高い組とのうちの少なくとも一方の組を抽出する組抽出工程と、
前記組抽出工程で抽出された前記組に採用された前記所定時間を用いて、前記遅れ時間を求める遅れ時間演算工程と、
を実行することを特徴とする遅れ時間の算出方法。
【請求項２】
請求項１に記載の遅れ時間の算出方法において、
前記相関性算出工程では、前記第一状態量をＸ、前記第二状態量をＹ、該第一状態量及び該第二状態量の必要サンプル数をｎとした場合に、以下の式（１）で定義され、前記相関性を示す相関係数Ｋを求め、
【数１】
2014194175.tif 000018
前記組抽出工程では、前記相関性算出工程で前記相関係数が求められた複数の組のうちで、最も大きな相関係数の組と最も小さな相関係数の組とのうちの少なくとも一方の組を抽出する、
ことを特徴とする遅れ時間の算出方法。
【請求項３】
請求項２に記載の遅れ時間の算出方法において、
前記相関性算出工程では、前記式（１）を展開して整理した以下の式（２）を用いて、前記相関係数Ｋを求める、
【数２】
2014194175.tif 000019
ことを特徴とする遅れ時間の算出方法。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の遅れ時間の算出方法において、
時間経過に伴って、前記遅延工程と前記相関性算出工程と前記組抽出工程と前記遅れ時間演算工程とを繰り返して実行し、
前記遅れ時間演算工程で、時間経過に伴って変化した前記遅れ時間を求める、
ことを特徴とする遅れ時間の算出方法。
【請求項５】
請求項４に記載の遅れ時間の算出方法において、
前記相関性算出工程では、ｎ（ｎは自然数）個のデータで構成される数列の総和を求める総和演算工程を実行し、
時間経過に伴って、前記相関性算出工程を繰り返して実行する過程で、
前記相関性算出工程中の前記総和演算工程を実行する毎に、該総和演算工程で求められた前記総和を記憶し、
前記総和演算工程では、前回の総和演算工程で求めた前記総和から、該前回の総和演算工程で総和を求めた数列を構成するｎ個のデータのうちで最も古いデータを減算し、最新のデータを加えた値を、今回の該総和演算工程で求める前記総和とする、
ことを特徴とする遅れ時間の算出方法。
【請求項６】
請求項３に記載の遅れ時間の算出方法において、
時間経過に伴って、前記遅延工程と前記相関性算出工程と前記組抽出工程と前記遅れ時間演算工程とを繰り返して実行し、
前記遅れ時間演算工程で、時間経過に伴って変化した前記遅れ時間を求め、
前記相関性算出工程では、前記式（２）中で、Ａ項、Ｂ項、Ｃ項、Ｄ項、Ｅ項のそれぞれの値として、各項で示されている数例の項の総和を求める総和演算工程と、該総和演算工程で求められた各項の値を前記式（２）に代入して前記相関係数を求める相関係数演算工程と、を実行し、
時間経過に伴って、前記相関性算出工程を繰り返して実行する過程で、
前記相関性算出工程中の前記総和演算工程を実行する毎に、該総和演算工程で求められた前記総和を記憶し、
前記総和演算工程では、前回の総和演算工程で求めた前記総和から、該前回の総和演算工程で総和を求めた数列を構成するｎ個のデータのうちで最も古いデータを減算し、最新のデータを加えた値を、今回の該総和演算工程で求める前記総和とする、
ことを特徴とする遅れ時間の算出方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の遅れ時間の算出方法において、
前記遅延工程では、前記組を構成する前記第一状態量と前記第二状態量とうち、該第一状態量のみを所定時間遅らせ、
前記組抽出工程では、前記相関性算出工程で前記相関性が求められた複数の組のうちで、最も相関性の高い組を抽出し、
前記遅れ時間演算工程では、前記組抽出工程で抽出された前記最も相関性の高い組に採用された前記所定時間を前記遅れ時間とする、
ことを特徴とする遅れ時間の算出方法。
【請求項８】
請求項１から６のいずれか一項に記載の遅れ時間の算出方法において、
前記第一状態量は、発電機の回転数、又は該発電機に機械的に接続されている原動機の回転数であり、前記第一検知器は、該回転数を検知する回転数計であり、
前記第二状態量は、前記発電機の出力であり、前記第二検知器は、前記出力を検知する出力計であり、
前記遅延工程では、前記組を構成する前記回転数と前記出力とうち、該回転数のみを前記所定時間遅らせ、
前記組抽出工程では、前記相関性算出工程で前記相関性が求められた複数の組のうちで、最も相関性の高い組を抽出し、
前記回転数及び前記出力がいずれも同一周期で変動している場合、前記遅れ時間演算工程では、前記遅れ時間をＴｄとし、前記組抽出工程で抽出された前記最も相関性の高い組に採用された前記所定時間をＴＨとし、前記周期をＴとし、以下の式に、ＴＨ及びＴを代入して、前記遅れ時間Ｔｄを求める、
ＴＨ＝Ｔ／４＋Ｔｄ
ことを特徴とする遅れ時間の算出方法。
【請求項９】
請求項１から６のいずれか一項に記載の遅れ時間の算出方法において、
前記第一状態量は、発電機の回転数、又は該発電機に機械的に接続されている原動機の回転数であり、前記第一検知器は、前記回転数を検知する回転数計であり、
前記第二状態量は、前記発電機の出力であり、前記第二検知器は、前記出力を検知する出力計であり、
前記遅延工程では、複数の前記組のうち、一部の組を構成する前記回転数と前記出力とうち該回転数のみを前記所定時間遅らせ、残りの組を構成する前記回転数と前記出力とうち該出力のみを前記所定時間遅らせ、
前記組抽出工程では、回転数のみを前記所定時間遅らせた組のうちで最も相関性の高い組を抽出すると共に、前記出力のみを前記所定時間遅らせた組のうちで最も逆相関性の高い組を抽出し、
前記回転数及び前記出力がいずれも同一周期で変動している場合、前記遅れ時間演算工程では、前記遅れ時間をＴｄとし、前記組抽出工程で抽出された前記最も相関性の高い組に採用された前記所定時間をＴＨとし、前記組抽出工程で抽出された前記最も逆相関性の高い組に採用された所定時間をＴＬとし、前記周期をＴとして、以下の式に、ＴＨ及びＴＬを代入し、前記遅れ時間Ｔｄを求める、
Ｔｄ＝（ＴＨ−ＴＬ）／２
ことを特徴とする遅れ時間の算出方法。
【請求項１０】
前記原動機及び前記発電機における回転系の慣性力による前記原動機の見掛け上の出力変動を求める見掛け出力変動算出工程と、
前記出力計で検知された前記発電機の出力から前記見掛け出力変動算出工程で求められた前記見掛け上の出力変動を減算した値を前記原動機の出力とする出力演算工程と、
を実行し、
前記見掛け出力変動算出工程では、
前記回転数計で検知された前記回転数と、該回転数の単位時間当たりの変化量である回転数変化率と、前記回転系の慣性モーメントとを用いて、前記原動機の前記見掛け上の出力変動を求める出力変動演算工程と、
請求項８又は９に記載の遅れ時間の算出方法を実行する工程と、
前記出力変動演算工程で求められた又は求められる前記見掛け上の出力変動を、前記遅れ時間の算出方法で求めた前記遅れ時間前の出力変動に調節して、前記出力演算工程で用いる前記見掛け上の出力変動を調節後の見掛け上の出力変動にする時間調節工程と、
を実行する、
ことを特徴とする原動機の出力算出方法。
【請求項１１】
請求項１から７のいずれか一項に記載の前記遅れ時間の算出方法を実行すると共に、
前記第一検知器で検知された前記第一状態量である検知第一状態量に基づいて、前記第二状態量を調節する調節器に対する制御信号を作成し、該調節器に該制御信号を出力する制御工程と、
前記調節器に出力される前記制御信号を、前記遅れ時間の算出方法で求められた前記遅れ時間に応じた調節時間遅らせる時間調節工程と、
を実行することを特徴とする状態量の制御方法。
【請求項１２】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の前記遅れ時間の算出方法を実行すると共に、
前記第一検知器で検知された前記第一状態量である検知第一状態量と前記第二検知器で検知された前記第二状態量である検知第二状態量とを用いた演算結果に応じて、前記第二状態量を調節する調節器に対する制御信号を作成し、該調節器に該制御信号を出力する制御工程と、
前記制御工程で前記演算が行われる前に、前記検知第一状態量を、前記遅れ時間の算出方法で求められた前記遅れ時間に応じた調節時間遅らせる時間調節工程と、
を実行することを特徴とする状態量の制御方法。
【請求項１３】
第一状態量と第二状態量とのうちの一方が変動すると、他方も連動して変動する場合に、第一検知器で検知された前記第一状態量に対する、第二検知器で検知された前記第二状態量の遅れ時間を算出する遅れ時間の算出装置において、
前記第一検知器からの前記第一状態量と前記第二検知器からの前記第二状態量とうち一方を所定時間遅らせた第一状態量と第二状態量の複数の組を出力し、該所定時間が複数の組毎で相互に異なっている遅延部と、
前記遅延部を経た前記第一状態量と前記第二状態量との複数の組のそれぞれについて、該第一状態量の位相と該第二状態量の位相とに関する相関性を求める相関性算出部と、
前記相関性算出部で前記相関性が求められた複数の組のうちで、最も相関性の高い組と最も逆相関性の高い組とのうちの少なくとも一方の組を抽出する組抽出部と、
前記組抽出部が抽出した前記組に採用された前記所定時間を用いて、前記遅れ時間を求める遅れ時間演算部と、
を備えていることを特徴とする遅れ時間の算出装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の遅れ時間の算出装置において、
前記相関性算出部は、前記第一状態量をＸ、前記第二状態量をＹ、該第一状態量及び該第二状態量の必要サンプル数をｎとした場合に、以下の式（１）で定義され、前記相関性を示す相関係数Ｋを求め、
【数３】
2014194175.tif 000020
前記組抽出部は、前記相関性算出部で前記相関係数が求められた複数の組のうちで、最も大きな相関係数の組と最も小さな相関係数の組とのうちの少なくとも一方の組を抽出する、
ことを特徴とする遅れ時間の算出装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の遅れ時間の算出装置において、
前記相関性算出部は、前記式（１）を展開して整理した以下の式（２）を用いて、前記相関係数Ｋを求める、
【数４】
2014194175.tif 000021
ことを特徴とする遅れ時間の算出装置。
【請求項１６】
請求項１４又は１５に記載の遅れ時間の算出装置において、
前記遅延部と前記相関性算出部と前記組抽出部と前記遅れ時間演算部とは、時間経過に伴って、処理を繰り返して実行し、
前記遅れ時間演算部は、時間経過に伴って変化した前記遅れ時間を求める、
ことを特徴とする遅れ時間の算出装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の遅れ時間の算出装置において、
前記相関性算出部は、ｎ（ｎは自然数）個のデータで構成される数列の総和を求める総和演算部と、該総和演算部が求めた該総和が記憶される記憶部と、を有し、
前記総和演算部は、前記総和を求める毎に該総和を前記記憶部に記憶し、前回求めた前記総和から、該前回の総和を求めた数列を構成するｎ個のデータのうちで最も古いデータを減算し、最新のデータを加えた値を、今回の総和とする、
ことを特徴とする遅れ時間の算出装置。
【請求項１８】
請求項１５に記載の遅れ時間の算出装置において、
前記遅延部と前記相関性算出部と前記組抽出部と前記遅れ時間演算部とは、時間経過に伴って、処理を繰り返して実行し、
前記遅れ時間演算部は、時間経過に伴って変化した前記遅れ時間を求め、
前記相関性算出部は、前記式（２）中で、Ａ項、Ｂ項、Ｃ項、Ｄ項、Ｅ項のそれぞれの値として、各項で示されている数例の項の総和を求める総和演算部と、該総和演算部が求めた前記Ａ項、前記Ｂ項、前記Ｃ項、前記Ｄ項、前記Ｅ項のそれぞれの値が記憶される記憶部と、該記憶部に記憶されている前記Ａ項、前記Ｂ項、前記Ｃ項、前記Ｄ項、前記Ｅ項のそれぞれの値を前記式（２）に代入して前記相関係数を求める相関係数演算部と、を有し、
前記総和演算部は、前記総和を求める毎に該総和を前記記憶部に記憶し、前回求めた前記総和から、該前回の総和を求めた数列を構成するｎ個のデータのうちで最も古いデータを減算し、最新のデータを加えた値を、今回の総和とする、
ことを特徴とする遅れ時間の算出装置。
【請求項１９】
請求項１３から１８のいずれか一項に記載の遅れ時間の算出装置において、
前記遅延部は、前記組を構成する前記第一状態量と前記第二状態量とうち、該第一状態量のみを所定時間遅らせ、
前記組抽出部は、前記相関性算出部で前記相関性が求められた複数の組のうちで、最も相関性の高い組を抽出し、
前記遅れ時間演算部は、前記組抽出部が抽出した前記最も相関性の高い組に採用された前記所定時間を前記遅れ時間とする、
ことを特徴とする遅れ時間の算出装置。
【請求項２０】
請求項１３から１８のいずれか一項に記載の遅れ時間の算出装置において、
前記第一状態量は、発電機の回転数、又は該発電機に機械的に接続されている原動機の回転数であり、前記第一検知器は、該回転数を検知する回転数計であり、
前記第二状態量は、前記発電機の出力であり、前記第二検知器は、前記出力を検知する出力計であり、
前記遅延部は、前記組を構成する前記回転数と前記出力とうち、該回転数のみを前記所定時間遅らせ、
前記組抽出部は、前記相関性算出部で前記相関性が求められた複数の組のうちで、最も相関性の高い組を抽出し、
前記回転数及び前記出力がいずれも同一周期で変動している場合、前記遅れ時間演算部は、前記遅れ時間をＴｄとし、前記組抽出部が抽出した前記最も相関性の高い組に採用された前記所定時間をＴＨとし、前記周期をＴとし、以下の式に、ＴＨ及びＴを代入して、前記遅れ時間Ｔｄを求める、
ＴＨ＝Ｔ／４＋Ｔｄ
ことを特徴とする遅れ時間の算出装置。
【請求項２１】
請求項１３から１８のいずれか一項に記載の遅れ時間の算出装置において、
前記第一状態量は、発電機の回転数、又は該発電機に機械的に接続されている原動機の回転数であり、前記第一検知器は、前記回転数を検知する回転数計であり、
前記第二状態量は、前記発電機の出力であり、前記第二検知器は、前記出力を検知する出力計であり、
前記遅延部は、複数の前記組のうち、一部の組を構成する前記回転数と前記出力とうち該回転数のみを前記所定時間遅らせ、残りの組を構成する前記回転数と前記出力とうち該出力のみを前記所定時間遅らせ、
前記組抽出部は、回転数のみを前記所定時間遅らせた組のうちで最も相関性の高い組を抽出すると共に、前記出力のみを前記所定時間遅らせた組のうちで最も逆相関性の高い組を抽出し、
前記回転数及び前記出力がいずれも同一周期で変動している場合、前記遅れ時間演算部は、前記遅れ時間をＴｄとし、前記組抽出部が抽出した前記最も相関性の高い組に採用された前記所定時間をＴＨとし、前記組抽出部が抽出した前記最も逆相関性の高い組に採用された所定時間をＴＬとし、前記周期をＴとして、以下の式に、ＴＨ及びＴＬを代入し、前記遅れ時間Ｔｄを求める、
Ｔｄ＝（ＴＨ−ＴＬ）／２
ことを特徴とする遅れ時間の算出装置。
【請求項２２】
前記原動機及び前記発電機における回転系の慣性力による前記原動機の見掛け上の出力変動を求める見掛け出力変動算出部と、
前記出力計で検知された前記発電機の出力から前記見掛け出力変動算出部で求められた前記見掛け上の出力変動を減算した値を前記原動機の出力とする出力演算部と、
を備え、
前記見掛け出力変動算出部は、
前記回転数計で検知された前記回転数と、該回転数の単位時間当たりの変化量である回転数変化率と、前記回転系の慣性モーメントとを用いて、前記原動機の前記見掛け上の出力変動を求める見掛け出力変動演算部と、
請求項２０又は２１に記載の遅れ時間の算出装置と、
前記出力変動演算部で求められた又は求められる前記見掛け上の出力変動を、前記遅れ時間の算出装置で求めた前記遅れ時間前の出力変動に調節して、前記出力演算部で用いる前記見掛け上の出力変動を調節後の見掛け上の出力変動にする時間調節部と、
を有する
ことを特徴とする原動機の出力算出装置。
【請求項２３】
請求項１３から１９のいずれか一項に記載の前記遅れ時間の算出装置と、
前記第一検知器で検知された前記第一状態量である検知第一状態量に基づいて、前記第二状態量を調節する調節器に対する制御信号を作成し、該調節器に該制御信号を出力する制御部と、
前記調節器に出力される前記制御信号を、前記遅れ時間の算出装置で求められた前記遅れ時間に応じた調節時間遅らせる時間調節部と、
を備えていることを特徴とする状態量の制御装置。
【請求項２４】
請求項１３から２２のいずれか一項に記載の前記遅れ時間の算出装置と、
前記第一検知器で検知された前記第一状態量である検知第一状態量と前記第二検知器で検知された前記第二状態量である検知第二状態量とを用いた演算結果に応じて、前記第二状態量を調節する調節器に対する制御信号を作成し、該調節器に該制御信号を出力する制御部と、
前記制御部で前記演算が行われる前に、前記検知第一状態量を、前記遅れ時間の算出装置で求められた前記遅れ時間に応じた調節時間遅らせる時間調節部と、
を備えていることを特徴とする状態量の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに連動して変動する二つの状態量のうち、一方の状態量に対する他方の状態量の遅れ時間の算出方法、この方法を用いた原動機の出力算出方法、状態量の制御方法、これらの方法を実行する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
検知器で検知されたある状態量に基づいて、他の状態量を制御する場合、ある状態量の変動に対する他の状態量の応答遅れ時間や、実際にある状態量が変動してから検知器がこの状態量の変動を検知できるまでの検知遅れ時間等を考慮して制御することが好ましい。
【０００３】
以下の特許文献１では、実際にある状態量が変動してから、検知器がこの状態量の変動を検知できるまでの検知遅れ時間を求める方法が開示されている。この方法では、まず、ある時刻に検知器から出力された検知状態量と、次のサンプリング時刻に検知器から出力された検知状態量と、ある時刻における実際の状態量との関係式を予め定めておく。そして、この関係式に、ある時刻の検知状態量及び次のサンプリング時刻の検知状態量を代入して、ある時刻における実際の状態量を推定することで、検知遅れ時間を推定している。
【０００４】
その他、関連する技術として、以下の特許文献２では、二種類の状態量の経時的な相関係数を求める技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１１２３３０号公報
【特許文献２】特開平８−３２８６４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載されているように、実際にある状態量が変動してから、検知器がこの状態量の変動を検知できるまでの検知遅れ時間を認識することは、制御上、重要である。しかしながら、第一状態量と第二状態量とのうちの一方が変動すると、他方も連動して変動する場合において、第一検知器で検知された第一状態量に対する第二検知器で検知された第二状態量の遅れ時間を認識することも、制御上、重要である。
【０００７】
そこで、本発明は、第一状態量と第二状態量とのうちの一方が変動すると、他方も連動して変動する場合において、第一検知器で検知された第一状態量に対する第二検知器で検知された第二状態量の遅れ時間を算出する方法、この方法を用いた原動機の出力算出方法、状態量の制御方法、これらの方法を実行する装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための発明に係る一態様としての遅れ時間の算出方法は、
第一状態量と第二状態量とのうちの一方が変動すると、他方も連動して変動する場合に、第一検知器で検知された前記第一状態量に対する、第二検知器で検知された前記第二状態量の遅れ時間を算出する遅れ時間の算出方法において、前記第一検知器からの前記第一状態量と前記第二検知器からの前記第二状態量とうち一方を所定時間遅らせた第一状態量と第二状態量の複数の組を出力し、該所定時間が複数の組毎で相互に異なっている遅延工程と、前記遅延工程を経た前記第一状態量と前記第二状態量との複数の組のそれぞれについて、該第一状態量の位相と該第二状態量の位相とに関する相関性を求める相関性算出工程と、前記相関性算出工程で前記相関性が求められた複数の組のうちで、最も相関性の高い組と最も逆相関性の高い組とのうちの少なくとも一方の組を抽出する組抽出工程と、
前記組抽出工程で抽出された前記組に採用された前記所定時間を用いて、前記遅れ時間を求める遅れ時間演算工程と、を実行することを特徴とする。
【０００９】
当該遅れ時間の算出方法では、第一検知器で検知された第一状態量に対する、第二検知器で検知された第二状態量の遅れ時間を算出することができる。
【００１０】
ここで、前記遅れ時間の算出方法において、前記相関性算出工程では、前記第一状態量をＸ、前記第二状態量をＹ、該第一状態量及び該第二状態量の必要サンプル数をｎとした場合に、以下の式（１）で定義され、前記相関性を示す相関係数Ｋを求め、
【００１１】
【数１】
2014194175.tif 000003
【００１２】
前記組抽出工程では、前記相関性算出工程で前記相関係数が求められた複数の組のうちで、最も大きな相関係数の組と最も小さな相関係数の組とのうちの少なくとも一方の組を抽出してもよい。
【００１３】
また、前記相関係数を求める前記遅れ時間の算出方法において、前記相関性算出工程では、前記式（１）を展開して整理した以下の式（２）を用いて、前記相関係数Ｋを求めてもよい。
【００１４】
【数２】
2014194175.tif 000004
【００１５】
当該遅れ時間の算出方法では、式（２）が式（１）を展開して整理したものであるので、式（１）を用いて相関係数Ｋを求めるよりも、この式（２）を用いて相関係数Ｋを求める方が計算負荷を軽減することができる。
【００１６】
また、前記相関係数を求める、いずれかの前記遅れ時間の算出方法において、時間経過に伴って、前記遅延工程と前記相関性算出工程と前記組抽出工程と前記遅れ時間演算工程とを繰り返して実行し、前記遅れ時間演算工程で、時間経過に伴って変化した前記遅れ時間を求めてもよい。
【００１７】
また、繰り返し各工程を実行する前記遅れ時間の算出方法において、前記相関性算出工程では、ｎ（ｎは自然数）個のデータで構成される数列の総和を求める総和演算工程を実行し、時間経過に伴って、前記相関性算出工程を繰り返して実行する過程で、前記相関性算出工程中の前記総和演算工程を実行する毎に、該総和演算工程で求められた前記総和を記憶し、前記総和演算工程では、前回の総和演算工程で求めた前記総和から、該前回の総和演算工程で総和を求めた数列を構成するｎ個のデータのうちで最も古いデータを減算し、最新のデータを加えた値を、今回の該総和演算工程で求める前記総和としてもよい。
【００１８】
また、式（２）を用いて相関係数Ｋを求める前記遅れ時間の算出方法において、時間経過に伴って、前記遅延工程と前記相関性算出工程と前記組抽出工程と前記遅れ時間演算工程とを繰り返して実行し、前記遅れ時間演算工程で、時間経過に伴って変化した前記遅れ時間を求め、前記相関性算出工程では、前記式（２）中で、Ａ項、Ｂ項、Ｃ項、Ｄ項、Ｅ項のそれぞれの値として、各項で示されている数例の項の総和を求める総和演算工程と、該総和演算工程で求められた各項の値を前記式（２）に代入して前記相関係数を求める相関係数演算工程と、を実行し、時間経過に伴って、前記相関性算出工程を繰り返して実行する過程で、前記相関性算出工程中の前記総和演算工程を実行する毎に、該総和演算工程で求められた前記総和を記憶し、前記総和演算工程では、前回の総和演算工程で求めた前記総和から、該前回の総和演算工程で総和を求めた数列を構成するｎ個のデータのうちで最も古いデータを減算し、最新のデータを加えた値を、今回の該総和演算工程で求める前記総和としてもよい。
【００１９】
総和演算工程を実行する遅れ時間の算出方法では、相関係数を求める際に必要な総和の値を極めて計算数の少ない方法で求めているので、計算負荷を大幅に軽減することができる。
【００２０】
また、以上のいずれかの前記遅れ時間の算出方法において、前記遅延工程では、前記組を構成する前記第一状態量と前記第二状態量とうち、該第一状態量のみを所定時間遅らせ、前記組抽出工程では、前記相関性算出工程で前記相関性が求められた複数の組のうちで、最も相関性の高い組を抽出し、前記遅れ時間演算工程では、前記組抽出工程で抽出された前記最も相関性の高い組に採用された前記所定時間を前記遅れ時間としてもよい。
【００２１】
また、以上のいずれかの前記遅れ時間の算出方法において、前記第一状態量は、発電機の回転数、又は該発電機に機械的に接続されている原動機の回転数であり、前記第一検知器は、該回転数を検知する回転数計であり、前記第二状態量は、前記発電機の出力であり、前記第二検知器は、前記出力を検知する出力計であり、前記遅延工程では、前記組を構成する前記回転数と前記出力とうち、該回転数のみを前記所定時間遅らせ、前記組抽出工程では、前記相関性算出工程で前記相関性が求められた複数の組のうちで、最も相関性の高い組を抽出し、前記回転数及び前記出力がいずれも同一周期で変動している場合、前記遅れ時間演算工程では、前記遅れ時間をＴｄとし、前記組抽出工程で抽出された前記最も相関性の高い組に採用された前記所定時間をＴＨとし、前記周期をＴとし、以下の式に、ＴＨ及びＴを代入して、前記遅れ時間Ｔｄを求めてもよい。
ＴＨ＝Ｔ／４＋Ｔｄ
【００２２】
また、以上のいずれかの前記遅れ時間の算出方法において、前記第一状態量は、発電機の回転数、又は該発電機に機械的に接続されている原動機の回転数であり、前記第一検知器は、前記回転数を検知する回転数計であり、前記第二状態量は、前記発電機の出力であり、前記第二検知器は、前記出力を検知する出力計であり、前記遅延工程では、複数の前記組のうち、一部の組を構成する前記回転数と前記出力とうち該回転数のみを前記所定時間遅らせ、残りの組を構成する前記回転数と前記出力とうち該出力のみを前記所定時間遅らせ、前記組抽出工程では、回転数のみを前記所定時間遅らせた組のうちで最も相関性の高い組を抽出すると共に、前記出力のみを前記所定時間遅らせた組のうちで最も逆相関性の高い組を抽出し、前記回転数及び前記出力がいずれも同一周期で変動している場合、前記遅れ時間演算工程では、前記遅れ時間をＴｄとし、前記組抽出工程で抽出された前記最も相関性の高い組に採用された前記所定時間をＴＨとし、前記組抽出工程で抽出された前記最も逆相関性の高い組に採用された所定時間をＴＬとし、前記周期をＴとして、以下の式に、ＴＨ及びＴＬを代入し、前記遅れ時間Ｔｄを求めてもよい。
Ｔｄ＝（ＴＨ−ＴＬ）／２
【００２３】
当該遅れ時間の算出方法では、最も相関性の高い組のみを抽出する前記遅れ時間の算出方法のように回転数の周期を把握しなくても、遅れ時間を求めることができる。
【００２４】
上記目的を達成するための発明に係る一態様としての原動機の出力算出方法は、
前記原動機及び前記発電機における回転系の慣性力による前記原動機の見掛け上の出力変動を求める見掛け出力変動算出工程と、前記出力計で検知された前記発電機の出力から前記見掛け出力変動算出工程で求められた前記見掛け上の出力変動を減算した値を前記原動機の出力とする出力演算工程と、を実行し、
前記見掛け出力変動算出工程では、前記回転数計で検知された前記回転数と、該回転数の単位時間当たりの変化量である回転数変化率と、前記回転系の慣性モーメントとを用いて、前記原動機の前記見掛け上の出力変動を求める出力変動演算工程と、前記第一状態量が前記回転数である前記遅れ時間の算出方法を実行する工程と、前記出力変動演算工程で求められた又は求められる前記見掛け上の出力変動を、前記遅れ時間の算出方法で求めた前記遅れ時間前の出力変動に調節して、前記出力演算工程で用いる前記見掛け上の出力変動を調節後の見掛け上の出力変動にする時間調節工程と、を実行することを特徴とする。
【００２５】
原動機の出力が一定でも、電力系統が変動すると、発電機の回転数と発電機の出力とが変動する。このような電力系統の変動に伴う発電機の出力変動は、原動機の正味出力に対して、原動機の見掛け上の出力変動となる。従って、電力系統が変動した場合でも、出力計で検知された発電機の出力から原動機の見掛け上の出力変動を減算することで、原動機の正味出力を求めることができる。
【００２６】
ここで、原動機の見掛け上の出力変動は、回転数計で検知された回転数と、この回転数の単位時間当たりの変化量である回転数変化率と、回転系の慣性モーメントとを用いて求めることができる。よって、ある時刻における回転数を得ることができれば、既知の慣性モーメントを用いて、その時刻における電動機の見掛け上の出力変動を求めることができる。
【００２７】
ところで、原動機及び発電機の回転数が一定周期Ｔで変動している場合、この回転数の位相に対して発電機の出力の位相は、理論的にはＴ／４だけズレる。しかしながら、複数の発電プラントにおいて、回転数計で検知された回転数の位相と出力計で検知された実際の出力の位相とを比較すると、出力計で検出された出力の位相は、回転数計で検知された回転数の位相に対してＴ／４よりも遅れていることが判明した。すなわち、出力計で検知される実際の出力の位相は、理論的な出力の位相に対して所定の遅れ時間分遅れていることが判明した。言い換えると、ある時刻における回転数の回転数計からの出力時刻に対して、同じある時刻における発電機の出力の出力計からの出力時刻が遅れ時間遅くなることが判明した。
【００２８】
原動機の見掛け上の出力変動は、回転数が検知されれば求められる。このため、この回転数から求められる見掛け上の出力変動の位相は理論的な出力変動の位相と実質的に一致し、この理論的な出力変動に対して実質的に遅れていない。一方、発電機の出力は出力計で検知されたものであるから、この発電機の出力の位相は理論的な出力の位相に対して遅れ時間分遅れている。
【００２９】
仮に、位相が遅れ時間分遅れている発電機の出力から、位相が遅れていない見掛け上の出力変動を減算して、原動機の正味出力を求めるとする。この場合、遅れ時間が比較的短い時間であれば、あまり問題にならないが、遅れ時間が比較的長い時間になれば、求められる原動機の正味出力に大きな誤差が含まれることになる。
【００３０】
そこで、当該出力算出方法では、以上の知見に基づき、見掛け出力変動算出工程では、回転数計で検知された回転数から、遅れ時間を調節した原動機の見掛け上の出力変動を求める。そして、出力算出工程では、出力計で検知された発電機の出力から、出力変動算出工程で求めた見掛け上の出力変動を減算した値を原動機の出力としている。
【００３１】
よって、当該出力算出方法では、原動機の正確な出力を求めることができる。
【００３２】
また、当該算出方法では、出力計からの出力の遅れ時間を求める手間や、遅れ時間の設定の手間を省くことができる。さらに、当該算出方法では、出力計の環境変化や出力計の経年変化等に起因して、出力の遅れ時間が変化した場合でも、この変化に対して自動的に対応することができる。
【００３３】
上記目的を達成するための発明に係る一態様としての状態量の制御方法は、
いずれかの前記遅れ時間の算出方法を実行すると共に、前記第一検知器で検知された前記第一状態量である検知第一状態量に基づいて、前記第二状態量を調節する調節器に対する制御信号を作成し、該調節器に該制御信号を出力する制御工程と、前記調節器に出力される前記制御信号を、前記遅れ時間の算出方法で求められた前記遅れ時間に応じた調節時間遅らせる時間調節工程と、を実行することを特徴とする。
【００３４】
当該状態量の制御方法では、的確なタイミングで調節器へ制御信号を出力することができる。
【００３５】
上記目的を達成するための発明に係る他の態様としての状態量の制御方法は、
いずれかの前記遅れ時間の算出方法を実行すると共に、前記第一検知器で検知された前記第一状態量である検知第一状態量と前記第二検知器で検知された前記第二状態量である検知第二状態量とを用いた演算結果に応じて、前記第二状態量を調節する調節器に対する制御信号を作成し、該調節器に該制御信号を出力する制御工程と、前記制御工程で前記演算が行われる前に、前記検知第一状態量を、前記遅れ時間の算出方法で求められた前記遅れ時間に応じた調節時間遅らせる時間調節工程と、を実行することを特徴とする。
【００３６】
当該状態量の制御方法では、制御信号の作成に必要な演算結果として、的確な演算結果を得ることができる。
【００３７】
上記目的を達成するための発明に係る一態様としての遅れ時間の算出装置は、
第一状態量と第二状態量とのうちの一方が変動すると、他方も連動して変動する場合に、第一検知器で検知された前記第一状態量に対する、第二検知器で検知された前記第二状態量の遅れ時間を算出する遅れ時間の算出装置において、前記第一検知器からの前記第一状態量と前記第二検知器からの前記第二状態量とうち一方を所定時間遅らせた第一状態量と第二状態量の複数の組を出力し、該所定時間が複数の組毎で相互に異なっている遅延部と、前記遅延部を経た前記第一状態量と前記第二状態量との複数の組のそれぞれについて、該第一状態量の位相と該第二状態量の位相とに関する相関性を求める相関性算出部と、前記相関性算出部で前記相関性が求められた複数の組のうちで、最も相関性の高い組と最も逆相関性の高い組とのうちの少なくとも一方の組を抽出する組抽出部と、前記組抽出部が抽出した前記組に採用された前記所定時間を用いて、前記遅れ時間を求める遅れ時間演算部と、を備えていることを特徴とする。
【００３８】
当該遅れ時間の算出装置も、前述の遅れ時間の算出方法と同様、第一検知器で検知された第一状態量に対する、第二検知器で検知された第二状態量の遅れ時間を算出することができる。
【００３９】
ここで、前記遅れ時間の算出装置において、前記相関性算出部は、前記第一状態量をＸ、前記第二状態量をＹ、該第一状態量及び該第二状態量の必要サンプル数をｎとした場合に、以下の式（１）で定義され、前記相関性を示す相関係数Ｋを求め、
【００４０】
【数３】
2014194175.tif 000005
【００４１】
前記組抽出部は、前記相関性算出部で前記相関係数が求められた複数の組のうちで、最も大きな相関係数の組と最も小さな相関係数の組とのうちの少なくとも一方の組を抽出してもよい。
【００４２】
また、前記相関係数を求める前記遅れ時間の算出装置において、前記相関性算出部は、前記式（１）を展開して整理した以下の式（２）を用いて、前記相関係数Ｋを求めてもよい。
【００４３】
【数４】
2014194175.tif 000006
【００４４】
また、前記相関係数を求める、いずれの遅れ時間の算出装置において、前記遅延部と前記相関性算出部と前記組抽出部と前記遅れ時間演算部とは、時間経過に伴って、処理を繰り返して実行し、前記遅れ時間演算部は、時間経過に伴って変化した前記遅れ時間を求めてもよい。
【００４５】
また、前記相関係数算出部等が処理を繰り返し実行する前記遅れ時間の算出装置において、前記相関性算出部は、ｎ（ｎは自然数）個のデータで構成される数列の総和を求める総和演算部と、該総和演算部が求めた該総和が記憶される記憶部と、を有し、前記総和演算部は、前記総和を求める毎に該総和を前記記憶部に記憶し、前回求めた前記総和から、該前回の総和を求めた数列を構成するｎ個のデータのうちで最も古いデータを減算し、最新のデータを加えた値を、今回の総和としてもよい。
【００４６】
また、式（２）を用いて相関係数を求める前記遅れ時間の算出装置において、前記遅延部と前記相関性算出部と前記組抽出部と前記遅れ時間演算部とは、時間経過に伴って、処理を繰り返して実行し、前記遅れ時間演算部は、時間経過に伴って変化した前記遅れ時間を求め、前記相関性算出部は、前記式（２）中で、Ａ項、Ｂ項、Ｃ項、Ｄ項、Ｅ項のそれぞれの値として、各項で示されている数例の項の総和を求める総和演算部と、該総和演算部が求めた前記Ａ項、前記Ｂ項、前記Ｃ項、前記Ｄ項、前記Ｅ項のそれぞれの値が記憶される記憶部と、該記憶部に記憶されている前記Ａ項、前記Ｂ項、前記Ｃ項、前記Ｄ項、前記Ｅ項のそれぞれの値を前記式（２）に代入して前記相関係数を求める相関係数演算部と、を有し、前記総和演算部は、前記総和を求める毎に該総和を前記記憶部に記憶し、前回求めた前記総和から、該前回の総和を求めた数列を構成するｎ個のデータのうちで最も古いデータを減算し、最新のデータを加えた値を、今回の総和としてもよい。
【００４７】
また、以上のいずれかの前記遅れ時間の算出装置において、前記遅延部は、前記組を構成する前記第一状態量と前記第二状態量とうち、該第一状態量のみを所定時間遅らせ、前記組抽出部は、前記相関性算出部で前記相関性が求められた複数の組のうちで、最も相関性の高い組を抽出し、前記遅れ時間演算部は、前記組抽出部が抽出した前記最も相関性の高い組に採用された前記所定時間を前記遅れ時間としてもよい。
【００４８】
また、以上のいずれかの前記遅れ時間の算出装置において、
前記第一状態量は、発電機の回転数、又は該発電機に機械的に接続されている原動機の回転数であり、前記第一検知器は、該回転数を検知する回転数計であり、前記第二状態量は、前記発電機の出力であり、前記第二検知器は、前記出力を検知する出力計であり、前記遅延部は、前記組を構成する前記回転数と前記出力とうち、該回転数のみを前記所定時間遅らせ、前記組抽出部は、前記相関性算出部で前記相関性が求められた複数の組のうちで、最も相関性の高い組を抽出し、前記回転数及び前記出力がいずれも同一周期で変動している場合、前記遅れ時間演算部は、前記遅れ時間をＴｄとし、前記組抽出部が抽出した前記最も相関性の高い組に採用された前記所定時間をＴＨとし、前記周期をＴとし、以下の式に、ＴＨ及びＴを代入して、前記遅れ時間Ｔｄを求めてもよい。
ＴＨ＝Ｔ／４＋Ｔｄ
【００４９】
また、以上のいずれかの前記遅れ時間の算出装置において、前記第一状態量は、発電機の回転数、又は該発電機に機械的に接続されている原動機の回転数であり、前記第一検知器は、前記回転数を検知する回転数計であり、前記第二状態量は、前記発電機の出力であり、前記第二検知器は、前記出力を検知する出力計であり、前記遅延部は、複数の前記組のうち、一部の組を構成する前記回転数と前記出力とうち該回転数のみを前記所定時間遅らせ、残りの組を構成する前記回転数と前記出力とうち該出力のみを前記所定時間遅らせ、前記組抽出部は、回転数のみを前記所定時間遅らせた組のうちで最も相関性の高い組を抽出すると共に、前記出力のみを前記所定時間遅らせた組のうちで最も逆相関性の高い組を抽出し、前記回転数及び前記出力がいずれも同一周期で変動している場合、前記遅れ時間演算部は、前記遅れ時間をＴｄとし、前記組抽出部が抽出した前記最も相関性の高い組に採用された前記所定時間をＴＨとし、前記組抽出部が抽出した前記最も逆相関性の高い組に採用された所定時間をＴＬとし、前記周期をＴとして、以下の式に、ＴＨ及びＴＬを代入し、前記遅れ時間Ｔｄを求めてもよい。
Ｔｄ＝（ＴＨ−ＴＬ）／２
【００５０】
上記目的を達成するための発明に係る一態様としての原動機の出力算出装置は、
前記原動機及び前記発電機における回転系の慣性力による前記原動機の見掛け上の出力変動を求める見掛け出力変動算出部と、前記出力計で検知された前記発電機の出力から前記見掛け出力変動算出部で求められた前記見掛け上の出力変動を減算した値を前記原動機の出力とする出力演算部と、を備え、前記見掛け出力変動算出部は、前記回転数計で検知された前記回転数と、該回転数の単位時間当たりの変化量である回転数変化率と、前記回転系の慣性モーメントとを用いて、前記原動機の前記見掛け上の出力変動を求める見掛け出力変動演算部と、前記第一状態量が前記回転数である前記遅れ時間の算出装置と、前記出力変動演算部で求められた又は求められる前記見掛け上の出力変動を、前記遅れ時間の算出装置で求めた前記遅れ時間前の出力変動に調節して、前記出力演算部で用いる前記見掛け上の出力変動を調節後の見掛け上の出力変動にする時間調節部と、を有することを特徴とする。
【００５１】
上記目的を達成するための発明に係る一態様としての状態量の制御装置は、
以上のいずれかの前記遅れ時間の算出装置と、前記第一検知器で検知された前記第一状態量である検知第一状態量に基づいて、前記第二状態量を調節する調節器に対する制御信号を作成し、該調節器に該制御信号を出力する制御部と、前記調節器に出力される前記制御信号を、前記遅れ時間の算出装置で求められた前記遅れ時間に応じた調節時間遅らせる時間調節部と、を備えていることを特徴とする。
【００５２】
上記目的を達成するための発明に係る他の態様としての状態量の制御装置は、
以上のいずれかの前記遅れ時間の算出装置と、前記第一検知器で検知された前記第一状態量である検知第一状態量と前記第二検知器で検知された前記第二状態量である検知第二状態量とを用いた演算結果に応じて、前記第二状態量を調節する調節器に対する制御信号を作成し、該調節器に該制御信号を出力する制御部と、前記制御部で前記演算が行われる前に、前記検知第一状態量を、前記遅れ時間の算出装置で求められた前記遅れ時間に応じた調節時間遅らせる時間調節部と、を備えていることを特徴とする。
【００５３】
また、他の発明に係る一態様としての相関係数の算出プログラムは、
時間経過に伴って、互いに連動して変動する二つの変動パラメータの相関係数の算出プログラムにおいて、時間経過に伴って、二つの前記変動パラメータの一方の第一変動パラメータＸ及び他方の第二変動パラメータＹを順次受け付け、該第一変動パラメータＸ及び該第二変動パラメータＹを受け付ける毎に、以下の式（１）で定義される前記相関係数Ｋを、以下の式（２）を用いて求める相関係数算出ステップをコンピュータに実行させ、
【００５４】
【数５】
2014194175.tif 000007
【００５５】
【数６】
2014194175.tif 000008
【００５６】
前記相関係数算出ステップでは、前記式（２）中で、Ａ項、Ｂ項、Ｃ項、Ｄ項、Ｅ項のそれぞれの値として、各項で示されている数例の項の総和を求める総和演算ステップと、該総和演算ステップで求められた前記Ａ項、前記Ｂ項、前記Ｃ項、前記Ｄ項、前記Ｅ項のそれぞれの値を前記コンピュータの記憶装置に記憶する記憶ステップと、該記憶装置に記憶されている前記Ａ項、前記Ｂ項、前記Ｃ項、前記Ｄ項、前記Ｅ項のそれぞれの値を前記式（２）に代入して前記相関係数Ｋを求める相関係数演算ステップと、を実行し、前記総和演算ステップでは、前記総和を求める毎に該総和を前記記憶装置に記憶し、前回求めた前記総和から、該前回の総和を求めた数列を構成するｎ個のデータのうちで最も古いデータを減算し、最新のデータを加えた値を、今回の総和とすることを特徴とする。
【００５７】
当該相関係数の算出プログラムでは、式（２）が式（１）を展開して整理したものであるので、式（１）を用いて相関係数Ｋを求めるよりも、この式（２）を用いて相関係数Ｋを求める方が計算負荷を軽減することができる。しかも、当該相関係数の算出プログラムでは、相関係数を求める際に必要な総和の値を極めて計算数の少ない方法で求めているので、計算負荷を大幅に軽減することができる。
【発明の効果】
【００５８】
本発明では、第一検知器で検知された第一状態量に対する第二検知器で検知された第二状態量の遅れ時間を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明に係る第一実施形態における発電プラントの系統図である。
【図２】本発明に係る第一実施形態における制御装置の機能ブロック図である。
【図３】本発明に係る第一実施形態における相関性算出部の機能ブロック図である。
【図４】本発明に係る第一実施形態における相関性算出部を構成するハードウェアの構成図である。
【図５】発電機の回転数と発電機及びガスタービンの出力との関係を示す説明図である。
【図６】本発明に係る第一実施形態における相関性算出部での相関係数の求め方を示す説明図（その１）である。
【図７】本発明に係る第一実施形態における相関性算出部での相関係数の求め方を示す説明図（その２）である。
【図８】本発明に係る第一実施形態における遅れ時間の求め方を示す説明図である。
【図９】本発明に係る第一実施形態におけるガスタービン出力の変動に伴うガスタービンのトリップを説明するための説明図である。
【図１０】本発明に係る第一実施形態における遅れ時間算出部の動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明に係る第一実施形態における制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図１２】本発明に係る第一実施形態の変形例における制御装置の機能ブロック図である。
【図１３】本発明に係る第二実施形態における発電プラントの系統図である。
【図１４】本発明に係る第二実施形態における第一遅れ時間算出部の機能ブロック図である。
【図１５】本発明に係る第二実施形態における制御装置の機能ブロック図である。
【図１６】本発明に係る第二実施形態における各種状態量の変動及び流量調節弁の弁開度の変更のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図１７】本発明に係る第三実施形態における発電プラントの系統図である。
【図１８】本発明に係る第三実施形態における第一遅れ時間算出部の機能ブロック図である。
【図１９】本発明に係る第三実施形態における制御装置の機能ブロック図である。
【図２０】本発明に係る第二実施形態における各種状態量の変動及び流量調節弁の弁開度の変更のタイミングを示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００６０】
以下、本発明に係る各種実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００６１】
「第一実施形態」
まず、図１〜図１１を用いて、本発明に係る第一実施形態の制御装置について説明する。
【００６２】
まず、図１を用いて、本実施形態の制御装置１００の制御対象について説明する。本実施形態の制御装置１００の制御対象は、発電プラントである。
【００６３】
本実施形態の発電プラントは、原動機としてのガスタービン１０と、ガスタービン１０の駆動で発電する発電機２０と、を備えている。
【００６４】
ガスタービン１０は、大気を圧縮して圧縮空気を生成する空気圧縮機１１と、燃料を圧縮空気中で燃焼させ高温の燃焼ガスを生成する燃焼器１３と、燃焼ガスにより駆動するタービン１４と、を備えている。このタービン１４のロータ１５と発電機２０のロータ２１とは機械的に接続されている。このため、タービン１４のロータ１５が回転すると発電機２０のロータ２１も回転する。タービン１４のロータ１５又は発電機２０のロータ２１には、一方のロータ１５,２１の回転数（第一状態量）を検知する回転数計（第一検知器）２５が設けられている。燃焼器１３には、この燃焼器１３に燃料を供給する燃料ライン１６が接続されている。この燃料ライン１６には、燃料遮断弁１７が設けられている。
【００６５】
発電機２０と電力系統２９とは、電源線２２で電気的に接続されている。この電源線２２には、遮断器２３と、変圧器２４と、発電機２０の出力（第二状態量）を検知する出力計（第二検知器）２６とが設けられている。
【００６６】
制御装置１００は、出力計２６で検知された発電機２０の出力及び回転数計２５で検知された回転数を用いてガスタービン１０の出力を求める出力算出部（出力算出装置）１１０と、この出力算出部１１０が求めた出力に応じてガスタービン１０が異常であるか否かを判断する異常判断部１６０と、異常判断部１６０が異常であると判断すると、調節器である燃料遮断弁１７及び遮断器２３に対してトリップ信号を出力するトリップ信号出力部１７０と、を備えている。調節器の一つである燃料遮断弁１７は、このトリップ信号を受けると閉じて、燃焼器１３への燃料供給が停止する。また、調節器の他の一つである遮断器２３は、このトリップ信号を受けると開いて、発電機２０と電力系統２９との電気的な接続が断たれる。この結果、発電機２０の出力が０になる。よって、燃料遮断弁１７及び遮断器２３は、第二状態量である発電機２０の出力を調節する調節器としての機能を担っている。
【００６７】
制御装置１００の出力算出部１１０は、回転数計２５で検知された回転数を用いて、ガスタービン１０の見掛け上の出力変動を求める見掛け出力変動算出部１１１と、見掛け出力変動算出部１１１が求めたガスタービン１０の見掛け上の出力変動と出力計２６で検知された発電機２０の出力とを用いてガスタービン１０の出力を求める出力演算部１１８と、を有する。
【００６８】
ガスタービン１０の出力Ｐｔは、以下の式（１）で示すように、出力計２６で検知された発電機２０の出力Ｐｇから、ガスタービン１０及び発電機２０における回転系の慣性力によるガスタービン１０の見掛け上の出力変動Δｐを減算した値である。
Ｐｔ＝Ｐｇ−Δｐ  ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１）
【００６９】
よって、出力演算部１１８は、出力計２６で検知された発電機２０の出力Ｐｇと、見掛け出力変動算出部１１１が求めたガスタービン１０の見掛け上の出力変動Δｐとの偏差を求める偏差演算器である。
【００７０】
ガスタービン１０及び発電機２０における回転系の慣性力によるガスタービン１０の見掛け上の出力変動Δｐは、以下の式（２）で表すことができる。
【００７１】
Δｐ＝Ｔｒ×ω
＝−Ｉ×ｄω／ｄｔ×ω
＝−Ｉ×（２π／６０）２×ｄＮ／ｄｔ×Ｎ  ・・・・・・・・・・（２）
Ｔｒ：加速トルク（＝−Ｉ×ｄω／ｄｔ）[Ｎ・ｍ]
ω：角速度（＝２πＮ／６０）[ｒａｄ／ｓ]
Ｉ：慣性モーメント[ｋｇ・ｍ２]
ｔ：時間[ｓ]
Ｎ：回転数[ｒｐｍ]
【００７２】
なお、式（２）中の慣性モーメントＩは、ガスタービン１０及び発電機２０における回転系の慣性モーメントである。このため、この慣性モーメントＩは、ガスタービン１０における空気圧縮機１１のロータ１２、タービン１４のロータ１５及び発電機２０のロータ２１を合せたものの慣性モーメントである。また、式（２）中で、時間変化に伴う変動パラメータは、回転数Ｎのみであり、他のパラメータは固定値である。このため、式（２）で示されるガスタービン１０の見掛け上の出力変動Δｐは、回転数Ｎを検知することで求めることができる。
【００７３】
図５に示すように、ガスタービン１０の出力Ｐｔが一定でも、電力系統２９が変動すると、発電機２０の回転数と発電機２０の出力Ｐｇとが変動する。このような電力系統２９の変動に伴う発電機２０の出力変動は、ガスタービン１０の正味出力Ｐｔに対して、上記式（２）に示されているガスタービン１０の見掛け上の出力変動Δｐとなる。従って、電力系統２９が変動した場合でも、式（１）に示すように、出力計２６で検知された発電機２０の出力Ｐｇからガスタービン１０の見掛け上の出力変動Δｐを減算することで、ガスタービン１０の正味出力Ｐｔを求めることができる。なお、ガスタービン１０、発電機２０及び電力系統２９が安定している場合、ガスタービン１０の見掛け上の出力変動Δｐは実質的に「０」になる。このため、この場合、式（１）から理解できるように、ガスタービン１０の出力Ｐｔと発電機２０の出力Ｐｇとは実質的に等しくなる。
【００７４】
ところで、ガスタービン１０及び発電機２０の回転数Ｎが一定周期Ｔで変動している場合、この回転数の位相に対して発電機２０の出力の位相は、理論的にはＴ／４だけズレる。しかしながら、複数の発電プラントにおいて、回転数計で検知された回転数の位相と出力計で検知された実際の出力の位相とを比較すると、出力計で検出された出力の位相は、回転数計で検知された回転数の位相に対してＴ／４よりも遅れていることが判明した。すなわち、出力計で検知される実際の出力の位相は、理論的な出力の位相に対して遅れ時間Ｔｄ分遅れていることが判明した。言い換えると、ある時刻における回転数の回転数計からの出力時刻に対して、同じある時刻における発電機の出力の出力計からの出力時刻が遅れ時間Ｔｄ分遅くなることが判明した。
【００７５】
この遅れ時間Ｔｄの発生原因は明確に判明していないが、出力計のハードウェアーが遅れ時間の発生に起因していると考えられる。出力計は、基本的に、電流計と、電圧計と、電流計で検知された電流値と電圧計で検知された電圧値とを掛け合わせる演算器と、を有して構成されている。このように、出力計は、複数の段階を経て出力を得ているため、出力計で検知される出力の位相は、理論的な出力位相に対して遅れる、と考えられる。
【００７６】
式（１）を用いて、ガスタービン１０の出力Ｐｔを求める場合、式（１）中のガスタービン１０の見掛け上の出力変動Δｐは、式（２）を用いて前述したように、回転数が検知されれば求められる。このため、回転数から求められる見掛け上の出力変動Δｐの位相は理論的な出力変動の位相と実質的に一致し、この理論的な出力変動に対して実質的に遅れていない。一方、式（１）中の発電機２０の出力Ｐｇは出力計２６で検知されたものであるから、この発電機２０の出力Ｐｇの位相は理論的な出力の位相に対して遅れ時間Ｔｄ分遅れている。
【００７７】
仮に、位相が遅れ時間Ｔｄ分遅れている発電機２０の出力Ｐｇから、位相が遅れていない見掛け上の出力変動Δｐを減算して、ガスタービン１０の出力Ｐｔを求めるとする。この場合、遅れ時間Ｔｄが比較的短い時間であれば、あまり問題にならないが、遅れ時間Ｔｄが比較的長い時間になれば、求められるガスタービン１０の出力Ｐｔに大きな誤差が含まれることになる。特に、遅れ時間Ｔｄが回転数の変動周期Ｔの１／２である場合、本来、出力の正のピーク値から出力変動の正のピーク値を減算しなければならないにも関わらず、出力の正ピークの値から出力変動の負のピーク値を減算することになり、ガスタービン１０の出力の変動が見掛け上の変動より極めて大きくなってしまう。
【００７８】
そこで、本実施形態の見掛け出力変動算出部１１１では、以上の知見に基づき、回転数計２５で検知された回転数Ｎから、遅れ時間Ｔｄを調節したガスタービン１０の見掛け上の出力変動Δｐを求める。具体的に、本実施形態の見掛け出力変動算出部１１１は、回転数計２５で検知された回転数Ｎを用いて遅れ時間Ｔｄを考慮していないガスタービン１０の見掛け上の出力変動を求める見掛け出力変動演算部１２０と、この見掛け上の出力変動を遅れ時間Ｔｄ分だけ遅らせる時間調節部１１２と、この遅れ時間Ｔｄを算出する遅れ時間算出部（遅れ時間算出装置）１４０と、を有している。
【００７９】
次に、図２を参照して、制御装置１００の詳細構成について説明する。
制御装置１００の出力算出部１１０は、以上で述べたように、見掛け出力変動算出部１１１と、ガスタービン１０の出力を求める出力演算部１１８と、を有している。さらに、見掛け出力変動算出部１１１は、見掛け出力変動演算部１２０と時間調節部１１２と遅れ時間算出部１４０とを有している。
【００８０】
見掛け出力変動演算部１２０は、互いに異なるサンプリング時刻でサンプリングされた二つの回転数を用いて回転数変化率（ｄＮ／ｄｔ）を求める回転数変化率演算部１３０と、ガスタービン１０及び発電機２０における回転系の慣性モーメントＩを出力する慣性モーメント発生器１２１と、式（２）中の定数である〔−（２π／６０）２〕を出力する定数発生器１２２と、複数の乗算器１２３，１２４，１２５と、を有している。乗算器１２３，１２４，１２５としては、慣性モーメントＩと定数〔−（２π／６０）２〕を掛け合わせる第一乗算器１２３と、第一乗算器１２３からの出力〔−Ｉ×（２π／６０）２〕に回転数変化率（ｄＮ／ｄｔ）を掛ける第二乗算器１２４と、第二乗算器１２４からの出力〔−Ｉ×（２π／６０）２×ｄＮ／ｄｔ〕に回転数Ｎを掛ける第三乗算器１２５と、を有している。すなわち、この見掛け出力変動演算部１２０は、式（２）の演算を実行する。
【００８１】
回転数変化率演算部１３０は、回転数計２５からの回転数を所定時間Ｔｓ遅らせて出力する遅延器１３３と、回転数計２５からの回転数と遅延器１３３からの回転数との差を求める減算器１３４と、所定時間Ｔｓを出力する時間発生器１３２と、減算器１３４からの出力を時間発生器１３２からの所定時間Ｔｓで割る除算器１３９と、を有する。すなわち、回転数変化率演算部１３０は、現時点の回転数と、現時点から所定時間Ｔｓ過去の回転数との平均回転数変化率を現時点の回転数変化率としている。
【００８２】
制御装置１００の異常判断部１６０は、出力算出部１１０からのガスタービン１０の正味の出力Ｐｔの変動幅ΔＰを求める出力変動算出部１６７と、この出力変動幅ΔＰが許容出力変動幅ΔＰｓの範囲外か否かを判断する許容幅判断器１６３と、出力変動幅ΔＰが許容出力変動幅ΔＰｓの範囲外になっている時間が所定時間以上であるか否かを判断するための許容外時間判断器１６６と、を有している。
【００８３】
出力変動算出部１６７は、出力計２６からの出力Ｐｇに基づき参照出力Ｐｒを出力する参照出力発生器１６１と、参照出力Ｐｒと出力算出部１１０からの出力Ｐｔとの差である出力変動幅ΔＰを求める減算器１６２と、を有している。
【００８４】
参照出力Ｐｒは、図９に示すように、ガスタービン１０及び発電機２０が正常運転中であるときに許容される出力変化率に基づいて求められる現時点ｔｂの出力である。参照出力発生器１６１は、出力が増加した場合の増加時参照出力Ｐｒｉ（Ｐｒ）と、出力が減少した場合の減少時参照出力Ｐｒｄ（Ｐｒ）とを出力する。減算器１６２は、出力算出部１１０で求められたガスタービン１０の出力Ｐｔと増加時参照出力Ｐｒｉとの差である増加時出力変動幅ΔＰｉ、及びガスタービン１０の出力Ｐｔと減少時参照出力Ｐｒｄと差である減少時出力変動幅ΔＰｄを求める。
【００８５】
なお、ここでは、参照出力Ｐｒを基準として、この参照出力Ｐｒとガスタービン１０の出力Ｐｔとの差を出力変動幅ΔＰとしているが、所定時間前のガスタービン１０の出力を基準Ｐｔにして、この基準となるガスタービン１０の出力Ｐｔと現時点のガスタービン１０の出力Ｐtとの差を出力変動幅ΔＰとしてもよい。
【００８６】
許容幅判断器１６３は、出力が減少した場合の下限許容変動幅ΔＰｓｄを減算器１６２からの出力変動幅ΔＰｇが超えているか否かを判断する下限判断器１６５と、出力が増加した場合の上限許容変動幅ΔＰｓｉを減算器１６２からの出力変動幅ΔＰｇが超えているか否かを判断する上限判断器１６４と、を有する。許容幅判断器１６３は、減算器１６２からの出力変動幅ΔＰが許容出力変動幅ΔＰｓの範囲外であると、異常状態である旨を示す異常信号を出力する。具体的には、出力変動算出部１６７からの出力変動幅ΔＰｇが下限許容変動幅ΔＰｓｄを負側に超えている場合には下限判断器１６５が異常信号を出力し、出力変動算出部１６７からの出力変動幅ΔＰが上限許容変動幅ΔＰｓｉを超えている場合には上限判断器１６４が異常信号を出力する。
【００８７】
許容外時間判断器１６６は、タイマーを有し、許容幅判断器１６３からの異常信号が入力するとタイマーによるカウントダウンを開始し、この異常信号の入力が所定時間Ｔｐ（図９参照）以上継続すると、つまり、タイマーが０になると、トリップ信号出力部１７０に対して異常信号を出力する。
【００８８】
トリップ信号出力部１７０は、許容外時間判断器１６６からの異常信号が入力すると、操作部である燃料遮断弁１７や遮断器２３等にトリップ信号を出力する。
【００８９】
例えば、図９に示すように、時刻ｔａからガスタービン１０の出力Ｐｔが比較的に急激に減少し始めたとする。この結果、減少時参照出力Ｐｒｄ（Ｐｒ）とガスタービン１０の出力Ｐｔとの差である減少時出力変動幅ΔＰｄ（ΔＰ）が生じる。ガスタービン１０の出力Ｐｔは、その後も比較的に急激に減少すると、次第に減少時出力変動幅ΔＰｄも負側に大きくなる。この減少時出力変動幅ΔＰｄが、時刻ｔｂのときに予め定められている下限許容変動幅ΔＰｓｄ（ΔＰｓ）を負側に超えると、下限判断器１６５は許容外時間判断器１６６へ異常信号を出力する。許容外時間判断器１６６は、異常信号の入力が所定時間Ｔｐ継続すると、時刻ｔｂから所定時間Ｔｐ後の時刻ｔｃに、トリップ信号出力部１７０に異常信号を出力する。この結果、トリップ信号出力部１７０は、前述したように、操作部に対してトリップ信号を出力し、ガスタービン１０がトリップする。
【００９０】
遅れ時間算出部（遅れ時間算出装置）１４０は、出力計２６からの出力と回転数計２５からの回転数との複数の組であって、それぞれの組における一方を所定時間遅らせて出力する遅延部１４１と、遅延部１４１から出力された出力計２６からの出力と回転数計２５からの回転数との複数の組のそれぞれについて、出力の位相と回転数の位相とに関する相関性を求める相関性算出部１５０と、複数の組のうちから最も相関性の高い組と最も逆相関性の高い組とを抽出する組抽出部１４７と、組抽出部１４７が抽出した組に採用された所定時間を用いて遅れ時間Ｔｄを求める遅れ時間演算部１４８と、を有する。
【００９１】
遅延部１４１は、出力計２６からの出力を遅らせる複数の出力遅延器１４２と、回転数計２５からの出力を遅らせる複数の回転数遅延器１４３とを有している。この遅延部１４１の複数の出力遅延器１４２と複数の回転数遅延器１４３とは、一対一の関係で対応付けられている。この対応付けられている一の出力遅延器１４２と一の回転数遅延器１４３とで、一組の遅延器を成している。よって、遅延部１４１は、複数組の遅延器を有している。複数の出力遅延器１４２は、出力計２６からの出力を遅らせる時間である出力遅延時間ＴＬが相互に異なっている。また、複数の回転数遅延器１４３は、回転数計２５からの回転数を遅らせる時間である回転数遅延時間ＴＨが相互に異なっている。また、組を成す一の出力遅延器１４２と一の回転数遅延器１４３とのうち、出力遅延器１４２の出力遅延時間ＴＬが０でない場合には、回転数遅延器１４３の回転数遅延時間ＴＨが０であり、回転数遅延器１４３の回転数遅延時間ＴＨが０でない場合には、出力遅延器１４２の出力遅延時間ＴＬが０である。
【００９２】
相関性算出部１５０は、以下の式（３）に従って、組を成す出力遅延器１４２からの出力の位相と回転数遅延器１４３からの回転数の位相との相関係数Ｋを求める。
【００９３】
【数７】
2014194175.tif 000009
【００９４】
式（３）で求められる相関係数Ｋは、−１から１の間の実数値をとる。相関係数Ｋが１のときには正の相関があり、相関係数Ｋが−１のときには負の相関があることになる。
【００９５】
組抽出部１４７は、回転数のみを遅らせた複数の組のうちから、相関係数が最も１に近い組、つまり、出力の位相と回転数の位相との相関性が最も高い組を抽出する。さらに、出力のみを遅らせた複数の組のうちから、相関係数が最も−１に近い組、つまり、出力の位相と回転数の位相との相関性が最も低い（逆相関性が高い）組を抽出する。そして、遅れ時間演算部１４８は、相関係数が最も１に近い組の回転数遅延時間ＴＨと、相関係数が最も−１に近い組の出力遅延時間ＴＬとから、出力計２６の遅れ時間Ｔｄを求める。
【００９６】
ここで、図８に示すように、回転数を遅延させて、回転数の正のピークと出力の正のピークとが一致する回転数遅延時間をＴＨとし、出力を遅延させて、出力の負のピークと回転数の正のピークとが一致する出力遅延時間をＴＬとする。また、回転数に対する出力の遅れ時間をＴｄとし、回転数及び出力の変動周期をＴとする。
【００９７】
この場合、回転数の位相に対して、出力の位相は理論的にＴ／４遅れるため、回転数遅延時間ＴＨ、及び出力遅延時間ＴＬは、それぞれ、以下の式（４ａ）（４ｂ）のように表すことができる。
ＴＨ＝Ｔ／４＋Ｔｄ  ・・・・・・・・・・・・・・・・・・（４ａ）
ＴＬ＝Ｔ／４−Ｔｄ  ・・・・・・・・・・・・・・・・・・（４ｂ）
【００９８】
また、式（４ａ），（４ｂ）を用いて、回転数に対する出力の遅れ時間Ｔｄについて解くと、以下の式（５）が得られる。
Ｔｄ＝（ＴＨ−ＴＬ）／２  ・・・・・・・・・・・・・・・（５）
【００９９】
遅れ時間演算部１４８は、相関係数が最も１に近い組の回転数遅延時間ＴＨと、相関係数が最も−１に近い組の出力遅延時間ＴＬとを式（５）に代入して、遅れ時間Ｔｄを求める。
【０１００】
なお、ここでは、回転数遅延器１４３と出力遅延器１４２とを設けているが、回転数遅延器１４３のみを設けても、又は出力遅延器１４２のみを設けてもよい。この場合、式（５）を用いず、式（４ａ）のみから遅れ時間Ｔｄを求める、又は式（４ｂ）のみから遅れ時間Ｔｄを求めることになる。但し、式（４ａ）のみから、又は式（４ｂ）のみから遅れ時間Ｔｄを求める場合には、回転数及び出力の変動周期Ｔを予め認識しておく必要がある。
【０１０１】
また、ここでは、回転数のみを遅らせた組のうちで、相関係数が最も１に近い組を抽出し、回転数を遅延させて、回転数の正のピークと出力の正のピークとが一致する回転数遅延時間をＴＨとして、遅れ時間Ｔｄを求めている。しかしながら、回転数のみを遅らせた組のうちで、相関係数が最も−１に近い組を抽出し、回転数を遅延させて、回転数の正のピークと出力の負のピークとが一致する回転数遅延時間をＴＨとして、このＴＨを用いて遅れ時間Ｔｄを求めてもよい。同様に、ここでは、出力のみを遅らせた組のうちで、相関係数が最も−１に近い組を抽出し、出力を遅延させて、回転数の正のピークと出力の負のピークとが一致する出力遅延時間をＴＬとして、遅れ時間Ｔｄを求めている。しかしながら、出力のみを遅らせた組のうちで、相関係数が最も１に近い組を抽出し、出力を遅延させて、回転数の正のピークと出力の正のピークとが一致する出力遅延時間をＴＬとして、このＴＬを用いて遅れ時間Ｔｄを求めてもよい。
【０１０２】
すなわち、遅れ時間演算部１４８は、回転数のみを遅らせた複数の組のうちから、相関係数が最も１に近い組を抽出しても、相関係数が最も−１に近い組を抽出してもよい。さらに、遅れ時間演算部１４８は、出力のみを遅らせた複数の組のうちから、相関係数が最も−１に近い組を抽出しても、相関係数が最も１に近い組を抽出してもよい。
【０１０３】
時間調節部１１２には、その調節時間として、遅れ時間演算部１４８が求めた遅れ時間Ｔｄが設定される。
【０１０４】
次に、相関性算出部（相関係数算出装置）１５０における相関係数の算出方法ついて説明する。
【０１０５】
前述の式（３）中の分子の項を展開して整理すると、以下の式（６）のように、この分子の項を簡略化することができる。
【０１０６】
【数８】
2014194175.tif 000010
【０１０７】
また、式（３）中の分母の第一項を展開して整理すると、以下の式（７）のように、この分母の第一項を簡略化することができる。
【０１０８】
【数９】
2014194175.tif 000011
【０１０９】
また、式（３）中の分母の第二項を展開して整理すると、以下の式（８）のように、この分母の第二項を簡略化することができる。
【０１１０】
【数１０】
2014194175.tif 000012
【０１１１】
以上のように、式（３）の各項について整理した式（６）、式（７）、式（８）を用いて、相関係数Ｋを表すと、以下の式（９）になる。
【０１１２】
【数１１】
2014194175.tif 000013
【０１１３】
この式（９）は、式（３）を展開して整理したものであるので、式（３）を用いて相関係数Ｋを求めるよりも、この式（９）を用いて相関係数Ｋを求める方が計算負荷を軽減することができる。
【０１１４】
ところで、時間経過に伴って変化する相関係数Ｋを繰り返して求める過程で、式（９）中のＡ項、Ｂ項、Ｃ項、Ｄ項、Ｅ項のそれぞれも繰り返し求める必要がある。新たなサンプルを取得する毎に、Ａ項で示されている数列の項（Ｎｉ）の総和を単に求めると、その計算負荷が高くなる。特に、総和を求める数列の項（Ｎｉ）の数、つまりサンプル数ｎが大きくなると、その計算負荷は非常に高くなる。しかも、ここでは、Ｂ項で示されている数列の項（Ｐｉ）の総和、Ｃ項で示されている数列の項（Ｎｉ２）の総和、Ｄ項で示されている数列の項（Ｐｉ２）の総和、Ｅ項で示されている数列の項（Ｎｉ×Ｐｉ）の総和も求める必要がある。
【０１１５】
そこで、ここでは、各項をそれぞれ繰り返し求め際には、以下のようにして、各項を求める。
【０１１６】
例えば、Ａ項を繰り返し求めるとする。この場合、仮に、Ａ項は、サンプル数ｎが１０個の数列の総和であるとする。また、サンプルの取得回数ｓが１１回目のときに求めるＡ項を今回求めるＡ項とし、サンプルの取得回数ｓが１０回目のときに求めたＡ項を前回求めたＡ項とすると、前回求めたＡ項及び今回求めるＡ項は、それぞれ、以下の式（１０）で表すことができる。
【０１１７】
【数１２】
2014194175.tif 000014
【０１１８】
ここで、今回求めるＡ項は、前回求めたＡ項に対して、（Ｎ２＋Ｎ３＋…＋Ｎ１０）の部分が共通で、前回求めたＡ項の数列を構成する１０個のデータのうちで最も古いデータＮ１が無く、最新のデータＮ１１が追加されたものであることがわかる。
【０１１９】
すなわち、今回求めるＡ項は、以下の式（１１）に示すように、前回求めたＡ項から、最も古いデータＮ１を減算し、最新のデータＮ１１を加算した値になる。
【０１２０】
【数１３】
2014194175.tif 000015
【０１２１】
また、次回求めるＡ項は、今回求めたＡ項から、最も古いデータＮ２を減算し、最新のデータＮ１２を加算した値になる。従って、今回がサンプルの取得回数ｓ回目である場合、今回求めるＡ項は、以下の式（１２）で表すことができる。
【０１２２】
【数１４】
2014194175.tif 000016
【０１２３】
そこで、Ａ項を求める毎に、このＡ項を記憶しておき、次回、Ａ項を求める際には、記憶しておいたＡ項から、最も古いデータを減算し、最新のデータを加算すれば、Ａ項を求める計算負荷を大幅に軽減することができる。
【０１２４】
同様に、今回求めるＢ項、今回求めるＣ項、今回求めるＤ項、今回求めるＥ項を、それぞれ、以下の式（１３）、式（１４）、式（１５）、式（１６）に従って求める。
【０１２５】
【数１５】
2014194175.tif 000017
【０１２６】
本実施形態では、以上のように、式（９）中のＡ項、Ｂ項、Ｃ項、Ｄ項、Ｅ項のそれぞれを以上の方法で求めた後、Ａ項、Ｂ項、Ｃ項、Ｄ項、Ｅ項を式（９）に代入して、相関係数Ｋを求める。
【０１２７】
本実施形態の相関性算出部１５０は、以上の方法で相関係数Ｋを求める。そこで、この相関性算出部１５０は、図３に示すように、組を成す回転数遅延器１４３からの回転数サンプルＮと出力遅延器１４２からの出力サンプルＰとを受け付ける受付処理部１５１と、受付処理部１５１が受け付けた回転数サンプルＮが記憶される回転数記憶部１５３と、受付処理部１５１が受け付けた出力サンプルＰが記憶される出力記憶部１５４と、を有している。さらに、この相関性算出部１５０は、予め定められているサンプル数ｎのサンプル（Ｎ，Ｐ）が揃うまでの初期段階でのＡ項を求めるａ初期総和演算部１５５ａと、初期段階でのＢ項を求めるｂ初期総和演算部１５５ｂと、初期段階でのＣ項を求めるｃ初期総和演算部１５５ｃと、初期段階でのＤ項を求めるｄ初期総和演算部１５５ｄと、初期段階でのＥ項を求めるｅ初期総和演算部１５５ｅと、を有している。また、この相関性算出部１５０は、予め定められているサンプル数ｎに「１」を加えた数（ｎ＋１）のサンプル（Ｎ，Ｐ）が揃った以降の定常処理段階でのＡ項を求めるａ定常総和演算部１５６ａと、定常処理段階でのＢ項を求めるｂ定常総和演算部１５６ｂと、定常処理段階でのＣ項を求めるｃ定常総和演算部１５６ｃと、定常処理段階でのＤ項を求めるｄ定常総和演算部１５６ｄと、定常処理段階でのＥ項を求めるｅ定常総和演算部１５６ｅと、を有している。さらに、この相関性算出部１５０は、ａ初期総和演算部１５５ａ及びａ定常総和演算部１５６ａが求めた総和であるＡ項が記憶されるＡ項記憶部１５７ａと、ｂ初期総和演算部１５５ｂ及びｂ定常総和演算部１５６ｂが求めた総和であるＢ項が記憶されるＢ項記憶部１５７ｂと、ｃ初期総和演算部１５５ｃ及びｃ定常総和演算部１５６ｃが求めた総和であるＣ項が記憶されるＣ項記憶部１５７ｃと、ｄ初期総和演算部１５５ｄ及びｄ定常総和演算部１５６ｄが求めた総和であるＤ項が記憶されるＤ項記憶部１５７ｄと、ｅ初期総和演算部１５５ｅ及びｅ定常総和演算部１５６ｅが求めた総和であるＥ項が記憶されるＥ項記憶部１５７ｅと、これら項記憶部に記憶されているＡ項、Ｂ項、Ｃ項、Ｄ項、Ｅ項を式（９）に代入して相関係数Ｋを求める相関係数演算部１５８と、を有している。
【０１２８】
回転数記憶部１５３及び出力記憶部１５４は、いずれも、予め定められているサンプル数ｎに「１」を加えた（ｎ＋１）個のサンプルを記憶できる領域を有している。
【０１２９】
受付処理部１５１は、サンプルである回転数Ｎ及び出力Ｐを順次受け付け、これらを順次回転数記憶部１５３及び出力記憶部１５４に記憶する。受付処理部１５１は、回転数記憶部１５３及び出力記憶部１５４に（ｎ＋１）個のサンプルを記憶すると、回転数記憶部１５３及び出力記憶部１５４に記憶されているサンプルのうちで最も古いサンプルが記憶されている領域に最新のサンプルを上書きする。また、受付処理部１５１は、各初期総和演算部１５５ａ〜１５５ｅ及び各定常総和演算部１５６ａ〜１５６ｅに対して回転数Ｎ及び出力Ｐの最新のサンプルを分配する。
【０１３０】
受付処理部１５１は、回転数記憶部１５３及び出力記憶部１５４に記憶したサンプル数をカウントするカウンタ１５２を有している。受付処理部１５１は、このカウンタ１５２でカウントされるサンプル数がｎになるまでは、回転数Ｎ及び出力Ｐの最新のサンプルを各初期総和演算部１５５ａ〜１５５ｅに分配し、このカウンタ１５２でカウントされるサンプル数が（ｎ＋１）になった以降は、回転数Ｎ及び出力Ｐの最新のサンプルを各定常総和演算部１５６ａ〜１５６ｅに分配する。
【０１３１】
ａ初期総和演算部１５５ａは、図６に示すように、受付処理部１５１が最新の回転数サンプルとしてｓ（ｓはｎ以下の自然数）回目の回転数サンプルＮnew(＝Ｎ（ｓ）)を分配すると、Ａ項記憶部１５７ａから前回のＡ項の値であるΣＮｉ（ｓ−１）を読み込み、このΣＮｉ（ｓ−１）に最新の回転数サンプルＮnewを加え、これを今回のＡ項の値（ΣＮｉ（ｓ））とする。そして、ａ初期総和演算部１５５ａは、この今回のＡ項の値（ΣＮｉ（ｓ））をＡ項記憶部１５７ａに上書きする。
【０１３２】
また、ｂ初期総和演算部１５５ｂ、ｃ初期総和演算部１５５ｃ、ｄ初期総和演算部１５５ｄ、ｅ初期総和演算部１５５ｅも、以上で説明したａ初期総和演算部１５５ａと同様の処理を実行する。例えば、ｃ初期総和演算部１５５ｃは、受付処理部１５１が最新の回転数サンプルとしてｓ（ｓはｎ以下の自然数）回目のサンプルＮnewを分配すると、Ｃ項記憶部１５７ｃから前回のＣ項の値であるΣ（Ｎｉ２）（ｓ−１）を読み込み、このΣ（Ｎｉ２）（ｓ−１）に最新の回転数サンプルＮnewを二乗した値Ｎnew２を加え、これを今回のＣ項の値（Σ（Ｎｉ２）（ｓ））とする。そして、ｃ初期総和演算部１５５ｃは、この今回のＣ項の値（Σ（Ｎｉ２）（ｓ））をＣ項記憶部１５７ｃに上書きする。また、ｅ初期総和演算部１５５ｅは、受付処理部１５１が最新の回転数サンプル及び出力サンプルとしてｓ（ｓはｎ以下の自然数）回目のサンプルＮnew，Ｐnewを分配すると、Ｅ項記憶部１５７ｅから前回のＥ項の値であるΣ（Ｎｉ×Ｐｉ）（ｓ−１）を読み込み、このΣ（Ｎｉ×Ｐｉ）（ｓ−１）に、最新の回転数サンプルＮnew及び最新の出力サンプルＰnewを掛け合わせた値（Ｎnew×Ｐnew）を加え、これを今回のＥ項の値（Σ（Ｎｉ×Ｐｉ）（ｓ））とする。そして、ｅ初期総和演算部１５５ｅは、この今回のＥ項の値（Σ（Ｎｉ×Ｐｉ）（ｓ））をＥ項記憶部１５７ｅに上書きする。
【０１３３】
ａ定常総和演算部１５６ａは、図７に示すように、受付処理部１５１が最新の回転数サンプルとしてｓ（ｓは（ｎ＋1）以上の自然数）回目のサンプルＮnew(＝Ｎ（ｓ）)を分配すると、Ａ項記憶部１５７ａから前回のＡ項の値であるΣＮｉ（ｓ−１）を読み込み、このΣＮｉ（ｓ−１）に最新の回転数サンプルＮnewを加える一方で、回転数記憶部１５３に記憶されている回転数サンプルのうちで最も古い回転数サンプルＮoldを減算し、これを今回のＡ項の値（ΣＮｉ（ｓ））とする。そして、ａ定常総和演算部１５６ａは、この今回のＡ項の値（ΣＮｉ（ｓ））をＡ項記憶部１５７ａに上書きする。
【０１３４】
また、ｂ定常総和演算部１５６ｂ、ｃ定常総和演算部１５６ｃ、ｄ定常総和演算部１５６ｄ、ｅ定常総和演算部１５６ｅも、以上で説明したａ定常総和演算部１５６ａと同様の処理を実行する。例えば、ｃ定常総和演算部１５６ｃは、受付処理部１５１が最新の回転数サンプルとしてｓ（ｓは（ｎ＋1）以上の自然数）回目の回転数サンプルＮnewを分配すると、Ｃ項記憶部１５７ｃから前回のＣ項の値であるΣ（Ｎｉ２）（ｓ−１）を読み込み、このΣ（Ｎｉ２）（ｓ−１）に最新の回転数サンプルＮnewを二乗した値Ｎnew２を加え一方で、回転数記憶部１５３に記憶されている回転数サンプルのうちで最も古い回転数サンプルＮoldを二乗した値Ｎold２を減算し、これを今回のＣ項の値（Σ（Ｎｉ２）（ｓ））とする。そして、ｃ定常総和演算部１５６ｃは、この今回のＣ項の値（Σ（Ｎｉ２）（ｓ））をＣ項記憶部１５７ｃに上書きする。
【０１３５】
以上で説明した相関性算出部１５０は、例えば、コンピュータで構成されている。この場合、このコンピュータは、各種演算を実行するＣＰＵ５０と、ＣＰＵ５０のワークエリア等になるメモリ（記憶装置）５１と、ハードディスクドライブ装置等の補助記憶装置５２と、入出力インタフェース５５と、ネットワークを介して外部と通信するための通信インタフェース５６と、ディスク型記憶媒体に対してデータの記憶処理や再生処理を行う記憶・再生装置５７と、を備えている。
【０１３６】
補助記憶装置５２には、相関係数算出プログラム５３及びＯＳ（Operating System）プログラム５４が予め格納されている。これらのプログラム５３,５４は、例えば、記憶・再生装置５７を介して、ディスク型記憶媒体から補助記憶装置５２に取り込まれる。なお、これらのプログラム５３,５４は、通信インタフェース５６を介して外部の装置から補助記憶装置５２に取り込まれてもよい。
【０１３７】
ＣＰＵ５０は、機能的に、前述の受付処理部１５１、ａ初期総和演算部１５５ａ、ｂ初期総和演算部１５５ｂ、ｃ初期総和演算部１５５ｃ、ｄ初期総和演算部１５５ｄ、ｅ初期総和演算部１５５ｅ、ａ定常総和演算部１５６ａと、ｂ定常総和演算部１５６ｂ、ｃ定常総和演算部１５６ｃ、ｄ定常総和演算部１５６ｄ、ｅ定常総和演算部１５６ｅ、及び、相関係数演算部１５８を有している。これらの各機能部は、いずれも、ＣＰＵ５０が補助記憶装置５２に格納されている相関係数算出プログラム５３を実行することで機能する。
【０１３８】
また、メモリ５１には、ＣＰＵ５０が相関係数算出プログラム５３を実行する過程で、前述の回転数記憶部１５３、出力記憶部１５４、Ａ項記憶部１５７ａ、Ｂ項記憶部１５７ｂ、Ｃ項記憶部１５７ｃ、Ｄ項記憶部１５７ｄ、Ｅ項記憶部１５７ｅが設けられる。
【０１３９】
なお、ここでは、相関性算出部１５０がコンピュータで構成されている例を説明したが、この相関性算出部１５０を含む遅れ時間算出部１４０をコンピュータで構成してもよい。また、見掛け出力変動演算部１２０や異常判断部１６０をコンピュータで構成してもよいし、制御装置１００全体を１又は複数のコンピュータで構成してもよい。
【０１４０】
次に、図１０に示すフローチャートに従って、制御装置１００における遅れ時間算出部１４０の処理の流れについて説明する。
【０１４１】
遅れ時間算出部１４０の遅延部１４１で組を構成する出力遅延器１４２及び回転数遅延器１４３は、出力計２６からの出力Ｐと回転数計２５からの回転数Ｎとのうち一方を所定時間遅らせる（Ｓ１１）。同様に、他の組を構成する出力遅延器１４２及び回転数遅延器１４３も、出力計２６からの出力と回転数計２５からの回転数とのうち一方を所定時間遅らせる（遅延工程（Ｓ１１））。
【０１４２】
次に、遅れ時間算出部１４０における複数の組毎の相関性算出部１５０は、組を構成する出力遅延器１４２及び回転数遅延器１４３からの出力Ｐ及び回転数Ｎを用いて、相関係数Ｋを算出する（相関性算出工程（Ｓ１２））。
【０１４３】
この相関性算出工程（Ｓ１２）では、以下の処理が実行される。まず、相関性算出部１５０の受付処理部１５１は、対応する出力遅延器１４２からの出力を受け付けて、これを出力記憶部１５４に記憶すると共に、各総和演算部１５５ａ〜１５５ｅ，１５６ａ〜１５６ｅに出力Ｐを分配する。さらに、受付処理部１５１は、この出力遅延器１４２と組を成す回転数遅延器１４３からの回転数Ｎを受け付けて、これを回転数記憶部１５３に記憶すると共に、各総和演算部１５５ａ〜１５５ｅ，１５６ａ〜１５６ｅに回転数Ｎを分配する（受付処理工程（Ｓ１３））。各総和演算部１５５ａ〜１５５ｅ，１５６ａ〜１５６ｅは、前述の方法で式（９）のＡ項、Ｂ項、Ｃ項、Ｄ項、Ｅ項のうちで対応する項の値を求め（総和演算工程（Ｓ１４））、これを対応する記憶部１５７ａ〜１５７ｅに記憶する（記憶工程（Ｓ１５））。なお、当該フローの実行時が、予め定められているサンプル数ｎのサンプルが揃うまでの初期段階の場合は、各初期総和演算部１５５ａ〜１５５ｅがＡ項、Ｂ項、Ｃ項、Ｄ項、Ｅ項のうちで対応する項の値を求める。また、当該フローの実行時が、初期段階を終了し定常処理段階になっている場合は、各定常総和演算部１５６ａ〜１５６ｅがＡ項、Ｂ項、Ｃ項、Ｄ項、Ｅ項のうちで対応する項の値を求める。Ａ項記憶部１５７ａにＡ項が記憶され、Ｂ項記憶部１５７ｂにＢ項が記憶され、Ｃ項記憶部１５７ｃにＣ項が記憶され、Ｄ項記憶部１５７ｄにＤ項が記憶され、Ｅ項記憶部１５７ｅにＥ項が記憶されると、相関係数演算部１５８は、これらの記憶部１５７ａ〜１５７ｅに記憶されている値を式（９）に代入して、相関係数Ｋを求める（相関係数演算工程（Ｓ１６））。以上で、相関性算出工程（Ｓ１２）が終了する。
【０１４４】
複数の組毎の相関性算出部１５０において相関係数Ｋが求められると、組抽出部１４７は、複数の組のうちで相関係数Ｋが最も１に近い（相関性が最も高い）組と、相関係数Ｋが最も−１に近い（逆相関性が最も高い）組とを抽出する（組抽出工程（Ｓ１７））。
【０１４５】
次に、遅れ時間演算部１４８は、式（４ａ）（４ｂ）及び式（５）を用いて前述したように、相関係数Ｋが最も１に近い組の回転数遅延時間ＴＨと、相関係数が最も−１に近い組の出力遅延時間ＴＬとを式（５）に代入して、遅れ時間Ｔｄを求める。そして、この遅れ時間Ｔｄを調節時間として時間調節部１１２に設定する（遅れ時間演算工程（Ｓ１８））。
【０１４６】
以上で、遅れ時間算出部１４０の処理が終了する。なお、組抽出工程（Ｓ１７）では、複数の組のうちで相関係数Ｋが最も１に近い組と、相関係数Ｋが最も−１に近い組とを抽出しているが、前述したように、相関係数Ｋが最も１に近い組のみを抽出しても、相関係数Ｋが最も−１に近い組を抽出してもよい。但し、これらの場合、前述したように、遅れ時間演算工程（Ｓ１８）では、式（５）ではなく、式（４ａ）や式（４ｂ）を用いて相関係数Ｋを求めることになる。
【０１４７】
次に、図１１に示すフローチャートに従って、制御装置１００の処理の流れについて説明する。
【０１４８】
制御装置１００の出力算出部１１０は、回転数計２５からの回転数Ｎと出力計２６からの発電機２０の出力Ｐｇとを受け付け、ガスタービン１０の出力Ｐｔを算出する（出力算出工程（Ｓ１））。
【０１４９】
この出力算出工程（Ｓ１）では、まず、出力算出部１１０の見掛け出力変動演算部１２０が、ガスタービン１０の見掛け上の出力変動Δｐを求める（出力変動演算工程（Ｓ３））。この際、見掛け出力変動演算部１２０は、式（２）に従って、この回転数と回転数変化率と回転系の慣性モーメント等を用いて、ガスタービン１０の見掛け上の出力変動Δｐを求める。
【０１５０】
出力算出工程（Ｓ１）では、続いて、時間調節部１１２が見掛け出力変動演算部１２０で求められたガスタービン１０の見掛け上の出力変動Δｐを、遅れ時間Ｔｄ前の見掛け上の出力変動に調節する（時間調節工程（Ｓ４））。具体的に、時間調節部１１２は、遅延器であり、時間調節部１１２が見掛け出力変動演算部１２０で求められたガスタービン１０の見掛け上の出力変動Δｐを遅れ時間Ｔｄだけ遅らせてから出力する。
【０１５１】
この結果、時間調節部１１２から出力された見掛け上の出力変動Δｐは、出力計２６の遅れ時間Ｔｄを考慮した見掛け上の出力変動となる。なお、出力変動演算工程（Ｓ３）と時間調節工程（Ｓ４）とを合わせた工程が、出力計２６の遅れ時間Ｔｄを考慮した見掛け上の出力変動を求める見掛け出力変動算出工程（Ｓ２）を成す。
【０１５２】
出力算出工程（Ｓ１）では、さらに、出力演算部１１８が、式（１）に従って、出力計２６からの発電機２０の出力Ｐｇから、見掛け出力変動算出工程（Ｓ２）で求められたガスタービン１０の見掛け上の出力変動Δｐを減算して、ガスタービン１０の出力Ｐｔを求める（出力演算工程（Ｓ５））。出力計２６からの発電機２０の出力Ｐｇは、現時点から実質的に遅れ時間Ｔｄ遅れた出力であるが、見掛け出力変動算出工程（Ｓ２）で求められたガスタービン１０の見掛け上の出力変動Δｐも、現時点から実質的に遅れ時間Ｔｄ遅れた見掛け上の出力変動である。このため、出力演算部１１８が扱う発電機２０の出力Ｐｇとガスタービン１０の見掛け上の出力変動Δｐとの間には、遅れ時間Ｔｄに基づく位相ズレがない。よって、出力算出部１１０は、正確なガスタービン１０の出力、言い換えるとガスタービン１０の正味出力を求めることができる。
【０１５３】
以上で、出力算出工程（Ｓ１）が終了する。
【０１５４】
次に、異常判断部１６０が、出力算出部１１０で求められたガスタービン１０の出力Ｐｔの変動幅ΔＰが許容出力変動幅ΔＰｓの範囲外か否かを判断する（異常判断工程（Ｓ６））。異常判断部１６０は、出力算出部１１０で求められたガスタービン１０の出力Ｐｔの変動幅ΔＰが許容出力変動幅ΔＰｓの範囲外であり、且つこの状態が所定時間Ｔｐ継続すると、トリップ信号出力部１７０に異常信号を出力する。一方、出力算出部１１０で求められたガスタービン１０の出力Ｐｔの変動幅ΔＰが許容出力変動幅ΔＰｓの範囲外ではない、又は、ガスタービン１０の出力Ｐｔの変動幅ΔＰが許容出力変動幅ΔＰｓの範囲外である状態が所定時間Ｔｐ継続しない場合には、ステップ１に戻る。
【０１５５】
トリップ信号出力部１７０は、異常判断部１６０が異常信号を出力すると（Ｓ６でＹｅｓの場合）、前述したように、操作部に対してトリップ信号を出力する（Ｓ７）。この結果、ガスタービン１０はトリップする。
【０１５６】
以上のように、本実施形態では、例えば、電力系統２９が不安定になり、ガスタービン１０と発電機２０との出力バランスがくずれた場合等でも、発電機２０の出力から正確なガスタービン１０の出力を求めることができる。
【０１５７】
また、本実施形態では、ガスタービン１０の出力Ｐｔが一定の場合に、電力系統２９の不安定に起因して発電機２０の出力Ｐｇが変動しても、以上のように正確に求められたガスタービン１０の出力Ｐｔに応じてガスタービン１０が異常であるか否かの判断が行われるので、ガスタービン１０の誤トリップを抑えることができる。
【０１５８】
また、本実施形態では、遅れ時間算出部１４０が出力の遅れ時間Ｔｄを求めるので、出力の遅れ時間Ｔｄを求める手間や、時間調節部１１２に対して調節時間を設定する手間を省くことができる。さらに、出力計２６の環境変化や出力計２６の経年変化等に起因して、出力の遅れ時間Ｔｄが変化した場合でも、この変化に対して自動的に対応することができる。
【０１５９】
しかも、本実施形態の相関性算出部１５０では、遅れ時間を算出する過程で必要な相関係数Ｋの算出にあたり、相関係数Ｋを定義している式（３）を整理した式（９）を用いて相関係数を求めている上に、式（９）の計算を実行する際に必要な総和の値を極めて計算数の少ない方法で求めているので、計算負荷を大幅に軽減することができる。
【０１６０】
「第一実施形態の変形例」
次に、以上で説明した第一実施形態の変形例について、図１２を用いて説明する。
【０１６１】
本変形例の制御装置１００ａにおける出力算出部１１０ａも、第一実施形態の出力算出部１１０と同様、見掛け出力変動算出部１１１ａと、出力演算部１１８と、を有する。また、本変形例の見掛け出力変動算出部１１１ａも、第一実施形態の見掛け出力変動算出部１１１と同様、見掛け出力変動演算部１２０ａと時間調節部１１２ａと遅れ時間算出部１４０とを有している。但し、本変形例の時間調節部１１２ａは、第一実施形態の時間調節部１１２と異なり、回転数計２５からの回転数を遅れ時間Ｔｄだけ遅らせて、これを見掛け出力変動演算部１２０ａに出力する。また、本変形例の見掛け出力変動演算部１２０ａは、既に遅れ時間Ｔｄだけ遅らされた回転数を受け付けて、ガスタービン１０の見掛上の出力変動Δｐを求め、時間調節部を介することなく、この見掛け上の出力変動Δｐを出力演算部１１８に出力する。
【０１６２】
以上、時間調節部は、本変形例のように、見掛け出力変動演算部１２０ａの上流側に設けられても、第一実施形態のように、見掛け出力変動演算部１２０の下流側に設けられてもよい。
【０１６３】
第一実施形態及び本変形例の制御装置１００，１００ａでは、第一状態量である回転数と第二状態量である出力とを用いた演算結果に応じて、第二状態量である発電機２０の出力に対する調節器としての機能を担う燃料遮断弁１７及び遮断器２３へのトリップ信号（制御信号）を作成する。このような場合、出力演算部１１８における演算が実行される前に、結果として、第一状態量である回転数を遅れ時間Ｔｄに応じた時間遅らせることになれば、回転数からガスタービンの見掛け上の出力変動Δｐを求める前に回転数を遅らせても、回転数からガスタービンの見掛け上の出力変動Δｐを求めた後にこの見掛け上の出力変動Δｐを遅らせてもよい。
【０１６４】
また、第一実施形態及び本変形例では、互いに異なる第一時刻と第二時刻でサンプリングされた回転数を用いて、回転数変化率を求めているが、互いに異なる第一時刻、第二時刻及び第三時刻でサンプリングされた回転数を用いて、回転数変化率を求めてもよい。
【０１６５】
また、第一実施形態及び本変形例では、ガスタービンが原動機の発電プラントである場合に、このガスタービンの正味出力を求めているが、原動機はガスタービンに限定されるものではなく、例えば、蒸気タービンや風車等であってもよい。
【０１６６】
「第二実施形態」
次に、図１３〜図１６を用いて、本発明に係る第二実施形態の制御装置について説明する。
【０１６７】
まず、図１３を用いて、本実施形態の制御装置２００の制御対象について説明する。本実施形態の制御装置２００の制御対象も、第一実施形態と同様、発電プラントである。
【０１６８】
本実施形態の発電プラントも、第一実施形態と同様、原動機としてのガスタービン１０と、ガスタービン１０の駆動で発電する発電機２０と、を備えている。
【０１６９】
ガスタービン１０の燃焼器１３には、この燃焼器１３に燃料ガスを供給する燃料ライン１６が接続されている。この燃料ライン１６には、燃料ガスの流量を調節する流量調節弁１８が設けられている。この燃料ライン１６には、さらに、この燃料ライン１６を通る燃料ガスの単位重量当たりのカロリーである単位カロリー（第一状態量）を検知するカロリー計（第一検知器）３１と、この燃料ライン１６を通る燃料ガスの流量を検知する流量計３２とが設けられている。
【０１７０】
発電機２０と電力系統２９とを電気的に接続する電源線２２には、遮断器２３と、変圧器２４と、発電機２０の出力（第二状態量）を検知する出力計（第二検知器）２６とが設けられている。
【０１７１】
この発電プラントでは、図１６に示すように、燃料ライン１６中でカロリー計３１が設けられている位置での実際の単位カロリーが変動してから、所定時間Ｔ１遅れて、出力計２６からの出力が変動する。また、カロリー計３１で検知される単位カロリーは、燃料ライン１６中でカロリー計３１が設けられている位置での実際の単位カロリーが変動してから、所定時間Ｔ２（＜Ｔ１）遅れて変動する。このため、この発電プラントでは、カロリー計３１で検知される単位カロリーが変動してから、所定時間Ｔ３（＝Ｔ１−Ｔ２）遅れて、出力計２６からの出力が変動する。また、この発電プラントでは、流量調節弁１８の弁開度の変更から、所定時間Ｔ５（＜Ｔ３）遅れて、出力計２６からの出力が変動する。
【０１７２】
制御装置２００は、図１３に示すように、カロリー計３１で検知された単位カロリーを用いて流量調節弁１８の制御信号を作成する制御信号作成部２１０と、制御信号作成部２１０が作成した制御信号の出力を調節時間Ｔ４遅らせる時間調節部２１５と、時間調節部２１５からの制御信号を流量調節弁１８に出力する出力部２１６と、カロリー計３１で検知された単位カロリーの変動に対する出力計２６で検知される出力の遅れ時間である第一遅れ時間Ｔ３を算出する第一遅れ時間算出部（遅れ時間算出装置）２４０と、流量調節弁１８の弁開度の変更に対する出力計２６で検知される出力の遅れである第二遅れ時間Ｔ５を算出する第二遅れ時間算出部２２０と、第一遅れ時間Ｔ３及び第二遅れ時間Ｔ５とを用いて時間調節部２１５で制御信号を遅らせる調節時間Ｔ４を求める調節時間演算部２１７と、を有している。なお、制御信号作成部２１０が作成する制御信号は、流量調節弁１８の弁開度を示す信号である。
【０１７３】
本実施形態の制御装置２００は、カロリー計３１で検知された単位カロリーの変動に基づいて、出力計２６で検知される出力が一定の目標出力になるよう、流量調節弁１８の弁開度をフィードフォワード制御する。このため、カロリー計３１で単位カロリーの変動が検知された後、出力計２６で検知される出力が変動する前に、流量調節弁１８の弁開度を変更する必要がある。仮に、図１６に示すように、流量調節弁１８の弁開度の変更タイミングを、カロリー計３１で単位カロリーの変動が検知されてから所定時間Ｔ４後であるとする。前述したように、本実施形態の発電プラントでは、カロリー計３１で検知された単位カロリーの変動に対して出力計２６で検知される出力に遅れ時間Ｔ３があり、流量調節弁１８の弁開度の変更に対して出力計２６で検知される出力に遅れ時間Ｔ５がある。このため、Ｔ４＝Ｔ３−Ｔ５にすると、単位カロリーが変動した場合でも、流量調節弁１８の弁開度の変更に伴う出力計２６で検知される出力の変動時刻と、カロリー計３１で検知された単位カロリーの変動に伴う出力計２６で検知される出力の変動時刻とが一致し、出力計２６で検知される出力の変動を抑えることができる。
【０１７４】
よって、本実施形態の制御装置２００では、カロリー計３１で検知された単位カロリーが変動した場合、この単位カロリーに基づいて定める弁開度を示す制御信号を、単位カロリーの変動が検知されてからＴ４（＝Ｔ３−Ｔ５）後に、流量調節弁１８に出力する。つまり、制御信号を調節時間Ｔ４（＝Ｔ３−Ｔ５）遅らせて、流量調節弁１８に出力する。
【０１７５】
ところで、燃料ライン１６中でカロリー計３１が設けられている位置での実際の単位カロリーが変動してから、カロリー計３１でこの変動を検知されるまでの時間Ｔ２は、カロリー計３１の種類にもよるが、燃料ガスの流量や温度や圧力の変動、燃料ガス中の不純物の変動、カロリー計３１の校正状況等によって変動する。従って、カロリー計３１で検知された単位カロリーの変動に対する出力計２６で検知される出力の遅れ時間である第一遅れ時間Ｔ３も、燃料ガスの温度や圧力の変動、燃料ガス中の不純物の変動、カロリー計３１の校正状況等によって変動する。また、流量調節弁１８の弁開度の変更に対する出力計２６で検知される出力の遅れである第二遅れ時間Ｔ５は、燃料ガスの流量の変動によって変動する。
【０１７６】
このように、調節時間Ｔ４の演算に必要な第一遅れ時間Ｔ３及び第二遅れ時間Ｔ５が変動するため、本実施形態の制御装置２００は、前述したように、第一遅れ時間Ｔ３を算出する第一遅れ時間算出部２４０と、第二遅れ時間Ｔ５を算出する第二遅れ時間算出部２２０とを有している。
【０１７７】
第一遅れ時間算出部２４０は、図１４に示すように、第一実施形態の遅れ時間算出部１４０と基本的に同様の構成で、出力計２６からの出力とカロリー計３１からの単位カロリーとの複数の組であって、それぞれの組における単位カロリーを所定時間遅らせて出力する遅延部２４１と、遅延部２４１から出力された出力計２６からの出力とカロリー計３１からの単位カロリーとの複数の組のそれぞれについて、出力の位相と単位カロリーの位相とに関する相関性を求める相関性算出部２５０と、複数の組のうちから最も相関性の高い組を抽出する組抽出部２４７と、組抽出部２４７が抽出した組に採用された所定時間を用いて第一遅れ時間Ｔ３を求める遅れ時間演算部２４８と、を有する。
【０１７８】
第一遅れ時間算出部２４０の遅延部２４１は、複数の組毎に単位カロリーを所定時間遅らさせるカロリー遅延器２４２を有している。複数のカロリー遅延器２４２は、カロリー計３１からの単位カロリーを遅らせる時間であるカロリー遅延時間ＴＣが相互に異なっている。
【０１７９】
相関性算出部２５０は、第一実施形態の相関性算出部１５０と基本的に同一構成で、出力の位相と単位カロリーの位相とに関する相関性を示す相関係数Ｋを算出する。この際、相関性算出部２５０は、式（３）及び式（９）中の回転数Ｎを単位カロリーＣに替えて、式（３）及び式（９）に従って相関係数Ｋを求める。
【０１８０】
遅れ時間演算部２４８は、組抽出部２４７で抽出された組に採用された所定時間をそのまま第一遅れ時間Ｔ３とし、これを調節時間演算部２１７に出力する。
【０１８１】
第二遅れ時間算出部２２０は、図１５に示すように、燃料ガスの流量と第二遅れ時間Ｔ５との関係を示すマップ又は関係式２２１と、このマップ又は関係式２２１を用いて流量計３２で検知された燃料ガスの流量に応じた第二遅れ時間Ｔ５を求める遅れ時間演算部２２２と、を有している。
【０１８２】
第二遅れ時間Ｔ５は、燃料ガスの流量が多くなるに連れて次第に短くなる傾向がある。第二遅れ時間算出部２２０のマップ又は関係式２２１には、この傾向を反映させた燃料ガスの流量と第二遅れ時間Ｔ５との関係が定められている。遅れ時間演算部２２２は、このマップ又は関係式２２１を用いて第二遅れ時間Ｔ５を求めると、この第二遅れ時間Ｔ５を調節時間演算部２１７に出力する。
【０１８３】
制御信号作成部２１０は、燃料ガスの単位カロリーと発電機２０の出力を一定の目標出力にするための弁開度との関係を示すマップ又は関係式２１１と、このマップ又は関係式２１１を用いてカロリー計３１で検知された燃料ガスの単位カロリーに応じた弁開度を求める弁開度演算部２１２と、弁開度演算部２１２が求めた弁開度を示す制御信号を発生する制御信号発生部２１３と、を有している。
【０１８４】
発電機２０の出力を一定の目標出力にするための弁開度は、燃料ガスの単位カロリーが大きくなるに連れて小さくする必要性がある。制御信号作成部２１０のマップ又は関係式２１１には、この必要性を考慮した燃料ガスの単位カロリーと流量調節弁１８の弁開度との関係が定められている。
【０１８５】
本実施形態では、第一遅れ時間算出部２４０において、カロリー計３１で検知された単位カロリーの変動に対する出力計２６で検知される出力の遅れ時間である第一遅れ時間Ｔ３が常時又は適宜算出される。また、第二遅れ時間算出部２２０において、流量調節弁１８の弁開度の変更に対する出力計２６で検知される出力の遅れである第二遅れ時間Ｔ５も常時又は適宜算出される。調節時間演算部２１７は、第一遅れ時間算出部２４０と第二遅れ時間算出部２２０とのうち、少なくとも一方が算出した遅れ時間に変更があると、第一遅れ時間Ｔ３と第二遅れ時間Ｔ５とを用いて調節時間Ｔ４（＝Ｔ３−Ｔ５）を求め、この調節時間Ｔ４を時間調節部２１５に設定する。
【０１８６】
制御信号作成部２１０は、カロリー計３１で検知された燃料ガスの単位カロリーが変動すると、この変動に応じた、ある燃料ガス流量の場合の流量調節弁１８の弁開度を求め、この弁開度を示す制御信号を作成する。時間調節部２１５は、この制御信号を調節時間Ｔ４遅らせて出力部２１６へ出力する。出力部２１６は、この制御信号を直ちに流量調節弁１８に出力する。流量調節弁１８は、この制御信号を受信すると、この制御信号が示す弁開度になる。
【０１８７】
以上のように、本実施形態では、カロリー計３１で検知された単位カロリーの変動に基づいて、出力計２６で検知される出力が目標出力になるよう、流量調節弁１８（第二状態量の調節器）の弁開度をフィードフォワード制御する。このフィードフォワード制御の際、本実施形態では、カロリー計３１で検知された単位カロリーの変動に対する出力計２６で検知される出力の遅れ時間である第一遅れ時間Ｔ３、及び、流量調節弁１８の弁開度の変更に対する出力計２６で検知される出力の遅れである第二遅れ時間Ｔ５を考慮して、流量調節弁１８に対する制御信号の出力タイミングを遅らせているので、単位カロリーが変動した場合でも、出力計２６で検知される出力の変動を的確に抑えることができる。
【０１８８】
また、本実施形態では、第一遅れ時間算出部２４０が第一遅れ時間Ｔ３を求め、第二遅れ時間算出部２２０が第二遅れ時間Ｔ５を求めるので、各遅れ時間Ｔ３，Ｔ５を求める手間を省くことができる。また、調節時間演算部２１７が第一遅れ時間Ｔ３及び第二遅れ時間Ｔ５により定まる調節時間Ｔ４を時間調節部２１５に設定するので、この調節時間Ｔ４の設定の手間も省くことができる。さらに、本実施形態では、第一遅れ時間Ｔ３や第二遅れ時間Ｔ５が変化した場合でも、この変化に対して自動的に対応することができる。
【０１８９】
また、本実施形態の相関性算出部２５０も、第一実施形態の相関性算出部１５０と基本的に同一構成であるため、遅れ時間を算出する過程で必要な相関係数Ｋの算出の計算負荷を大幅に軽減することができる。
【０１９０】
なお、本実施形態の発電プラントでは、出力計２６で検知された発電機２０の出力が適宜設定される目標出力になるよう、流量調節弁１８の弁開度をフィードバック制御することが一般的である。この場合、出力計２６で検知された発電機２０の出力と目標出力との偏差に基づいて、流量調節弁１８の弁開度が定められ、この弁開度を示す制御信号が流量調節弁１８に出力される。このように、流量調節弁１８の弁開度をフィードバック制御する場合、この流量調節弁１８の弁開度をフィードフォワード制御するための制御信号作成部２１０は、複数の目標出力毎に、燃料ガスの単位カロリーと、発電機の出力を当該目標出力にするための弁開度との関係を示すマップ又は関係式を有することになる。
【０１９１】
「第三実施形態」
次に、図１７〜図２０を用いて、本発明に係る第三実施形態の制御装置について説明する。
【０１９２】
まず、図１７を用いて、本実施形態の制御装置３００の制御対象について説明する。本実施形態の制御装置３００の制御対象も、第一実施形態及び第二実施形態と同様、発電プラントである。
【０１９３】
本実施形態の発電プラントも、第一及び第二実施形態と同様、原動機としてのガスタービン１０と、ガスタービン１０の駆動で発電する発電機２０と、を備えている。
【０１９４】
ガスタービン１０の燃焼器１３には、この燃焼器１３に燃料ガスを供給する燃料主ライン１６ａが接続されている。この燃料主ライン１６ａには、この燃料主ライン１６ａに、製鉄所の高炉からの高炉ガス（以下、ＢＦＧ（Blast Furnace Gas）とする）を送り込むＢＦＧライン１６ｂが接続されていると共に、この燃料主ライン１６ａに、コークス炉からのコークス炉ガス（以下、ＣＯＧ（Coke Oven Gas）を送り込むＣＯＧライン１６ｃが接続されている。よって、燃料主ライン１６ａには、燃料ガスとして、ＢＦＧとＣＯＧとの混合ガスが流れる。なお、ここでは、ＢＦＧの単位重量当たりのカロリーである単位ＢＦＧカロリーは、高炉の運転状況に応じて比較的変動し易く、ＣＯＧの単位重量当たりのカロリーである単位ＣＯＧカロリーは、ほぼ一定であるとする。
【０１９５】
燃料主ライン１６ａには、混合ガスの単位重量当たりのカロリーである単位混合ガスカロリーＣｆ（第二状態量）を検知する混合ガスカロリー計（第二検知器）３５と、ここを通る混合ガスの流量を検知する混合ガス流量計３６と、が設けられている。ＢＦＧライン１６ｂには、単位ＢＦＧカロリーＣｂ（第一状態量）を検知するＢＦＧカロリー計（第一検知器）３７が設けられている。ＣＯＧライン１６ｃには、ここを通るＣＯＧの流量を検知するＣＯＧ流量計３８と、ここを通るＣＯＧの流量を調節する流量調節弁３９と、が設けられている。
【０１９６】
この発電プラントでは、図２０に示すように、ＢＦＧライン１６ｂ中でＢＦＧカロリー計３７が設けられている位置での実際の単位ＢＦＧカロリーが変動してから、所定時間Ｔ１１遅れて、燃料主ライン１６ａ中で混合ガスカロリー計３５が設けられている位置での実際の単位混合ガスカロリーが変動する。混合ガスカロリー計３５で検知される単位混合ガスカロリーは、燃料主ライン１６ａ中で混合ガスカロリー計３５が設けられている位置での実際の単位混合ガスカロリーが変動してから、所定時間Ｔ１０（＜Ｔ１１）遅れて変動する。また、ＢＦＧカロリー計３７で検知される単位ＢＦＧカロリーも、ＢＦＧライン１６ｂ中でＢＦＧカロリー計３７が設けられている位置での実際の単位ＢＦＧカロリーが変動してから、所定時間Ｔ１０（＜Ｔ１１）遅れて変動する。このため、ＢＦＧカロリー計３７で検知される単位ＢＦＧカロリーが変動してから、前述の所定時間Ｔ１１遅れて、混合ガスカロリー計３５で検知される単位混合ガスカロリーが変動する。また、この発電プラントでは、流量調節弁３９の弁開度の変更から、所定時間Ｔ１４（＜Ｔ１１）遅れて、燃料主ライン１６ａ中で混合ガスカロリー計３５が設けられている位置での実際の単位混合ガスカロリーが変動する。
【０１９７】
制御装置３００は、図１７に示すように、ＢＦＧカロリー計３７で検知された単位ＢＦＧカロリーを用いて流量調節弁３９の制御信号を作成する制御信号作成部３１０と、制御信号作成部３１０が作成した制御信号の出力を調節時間Ｔ１３遅らせる時間調節部３１５と、時間調節部３１５からの制御信号を流量調節弁３９に出力する出力部３１６と、第一遅れ時間Ｔ１１を算出する第一遅れ時間算出部（遅れ時間算出装置）３４０と、第二遅れ時間Ｔ１４を算出する第二遅れ時間算出部３２０と、第三遅れ時間Ｔ１３を算出する第三遅れ時間算出部３３０と、第一遅れ時間Ｔ１１と第二遅れ時間Ｔ１４と第三遅れ時間Ｔ１０とを用いて時間調節部３１５で制御信号を遅らせる調節時間Ｔ１３を求める調節時間演算部３１７と、を有している。なお、第一遅れ時間Ｔ１１とは、ＢＦＧカロリー計３７で検知された単位ＢＦＧカロリーの変動に対する混合ガスカロリー計３５で検知される単位混合ガスカロリーの変動の遅れ時間である。また、第二遅れ時間Ｔ１４とは、流量調節弁３９の弁開度の変更に対する実際の単位混合ガスカロリーの変動の遅れ時間である。第三遅れ時間Ｔ１０とは、燃料主ライン１６ａ中で混合ガスカロリー計３５が設けられている位置での実際の単位混合ガスカロリーの変動に対する混合ガスカロリー計３５で検知される単位混合ガスカロリーの変動の遅れ時間である。また、制御信号作成部３１０が作成する制御信号は、流量調節弁３９の弁開度を示す信号である。
【０１９８】
本実施形態の制御装置３００は、ＢＦＧカロリー計３７で検知された単位ＢＦＧカロリーの変動に基づいて、混合ガスカロリー計３５で検知される単位混合ガスカロリーが一定の目標単位カロリーになるよう、流量調節弁３９の弁開度をフィードフォワード制御する。このため、ＢＦＧカロリー計３７で単位ＢＦＧカロリーの変動が検知された後、混合ガスカロリー計３５で検知される単位混合ガスカロリーが変動する前に、流量調節弁３９の弁開度を変更する必要がある。
【０１９９】
仮に、図２０に示すように、流量調節弁３９の弁開度の変更タイミングを、ＢＦＧカロリー計３７で単位ＢＦＧカロリーの変動が検知されてから所定時間Ｔ１３後であるとする。また、実際の単位混合ガスカロリーは、ＢＦＧカロリー計３７で単位ＢＦＧカロリーの変動が検知されてから所定時間Ｔ１２後に変動するとする。前述したように、本実施形態の発電プラントでは、流量調節弁３９の弁開度の変更に対して実際の単位混合ガスカロリーに遅れ時間Ｔ１４がある。このため、Ｔ１３＝Ｔ１２−Ｔ１４にすると、単位ＢＦＧカロリーが変動した場合でも、流量調節弁３９の弁開度の変更に伴う実際の単位混合ガスカロリーの変動時刻と、単位ＢＦＧカロリーの変動に伴う実際の単位混合ガスカロリーの変動時刻とが一致し、実際の単位混合ガスカロリーの変動を抑えることができる。
【０２００】
よって、本実施形態の制御装置３００では、ＢＦＧカロリー計３７で検知された単位ＢＦＧカロリーが変動した場合、この単位ＢＦＧカロリーに基づいて定める弁開度を示す制御信号を、単位ＢＦＧカロリーの変動が検知されてからＴ１３（＝Ｔ１２−Ｔ１４）後に、流量調節弁３９に出力する。つまり、制御信号を調節時間Ｔ１３（＝Ｔ１２−Ｔ１４）遅らせて、流量調節弁３９に出力する。
【０２０１】
ここで、前述の所定時間Ｔ１２は、図２０から理解できるように、第一遅れ時間Ｔ１１から第三遅れ時間Ｔ１０を減算した値（Ｔ１１−Ｔ１０）である。従って、調節時間Ｔ１３は、Ｔ１１−Ｔ１０−Ｔ１４（＝Ｔ１２−Ｔ１４）となる。
【０２０２】
ところで、ＢＦＧカロリー計３７で検知される単位ＢＦＧカロリーの変動に対する混合ガスカロリー計３５で検知される単位混合ガスカロリーの変動の第一遅れ時間Ｔ１１は、ガス流量の変動によって変動する。さらに、この第一遅れ時間Ｔ１１は、カロリー計の種類にもよるが、ガスの温度や圧力の変動、燃料ガス中の不純物の変動、カロリー計の校正状況等によって変動する。また、流量調節弁３９の弁開度の変更に対する実際の単位混合ガスカロリーの変動の第二遅れ時間Ｔ１４は、ＣＯＧの流量の変動によって変動する。また、燃料主ライン１６ａ中で混合ガスカロリー計３５が設けられている位置での実際の単位混合ガスカロリーの変動に対する混合ガスカロリー計３５で検知される単位混合ガスカロリーの変動の第三遅れ時間Ｔ１０は、カロリー計の種類にもよるが、ガスの流量や温度や圧力の変動、燃料ガス中の不純物の変動、カロリー計の校正状況等によって変動する。
【０２０３】
このように、調節時間Ｔ１３の演算に必要な第一遅れ時間Ｔ１１、第二遅れ時間Ｔ１４及び第三遅れ時間Ｔ１０が変動するため、本実施形態の制御装置３００は、前述したように、第一遅れ時間Ｔ１１を算出する第一遅れ時間算出部３４０と、第二遅れ時間Ｔ１４を算出する第二遅れ時間算出部３２０と、第三遅れ時間Ｔ１０を算出する第三遅れ時間算出部３３０と、を有している。
【０２０４】
第一遅れ時間算出部３４０は、図１８に示すように、第一実施形態の遅れ時間算出部１４０と基本的に同様の構成で、ＢＦＧカロリー計３７からの単位ＢＦＧカロリーと混合ガスカロリー計３５からの単位混合ガスカロリーとの複数の組であって、それぞれの組における単位ＢＦＧカロリーを所定時間遅らせて出力する遅延部３４１と、遅延部３４１から出力されたＢＦＧカロリー計３７からの単位ＢＦＧカロリーと混合ガスカロリー計３５からの単位混合ガスカロリーとの複数の組のそれぞれについて、単位ＢＦＧカロリーの位相と単位混合ガスカロリーの位相とに関する相関性を求める相関性算出部３５０と、複数の組のうちから最も相関性の高い組を抽出する組抽出部３４７と、組抽出部３４７が抽出した組に採用された所定時間を用いて第一遅れ時間Ｔ１１を求める遅れ時間演算部３４８と、を有する。
【０２０５】
第一遅れ時間算出部３４０の遅延部３４１は、複数の組毎に単位ＢＦＧカロリーを所定時間遅らさせるカロリー遅延器３４２を有している。複数のカロリー遅延器３４２は、ＢＦＧカロリー計３７からの単位ＢＦＧカロリーを遅らせる時間であるカロリー遅延時間ＴＣが相互に異なっている。
【０２０６】
相関性算出部３５０は、第一実施形態の相関性算出部１５０と基本的に同一構成で、単位ＢＦＧカロリーの位相と単位混合ガスカロリーの位相とに関する相関性を示す相関係数を算出する。この際、相関性算出部３５０は、式（３）及び式（９）中の回転数Ｎを単位ＢＦＧカロリーＣｂに替え、出力Ｐを単位混合ガスカロリーＣｆに替えて、式（３）及び式（９）に従って相関係数Ｋを求める。
【０２０７】
遅れ時間演算部３４８は、組抽出部３４７で抽出された組に採用された所定時間をそのまま第一遅れ時間Ｔ１１とし、これを調節時間演算部３１７に出力する。
【０２０８】
第二遅れ時間算出部３２０は、図１９に示すように、ＣＯＧの流量Ｆｃと第二遅れ時間Ｔ１４との関係を示すマップ又は関係式３２１と、このマップ又は関係式３２１を用いてＣＯＧ流量計３８で検知されたＣＯＧの流量Ｆｃに応じた第二遅れ時間Ｔ１４を求める遅れ時間演算部３２２と、を有している。
【０２０９】
第二遅れ時間Ｔ１４は、ＣＯＧの流量Ｆｃが多くなるに連れて次第に短くなる傾向がある。第二遅れ時間算出部３２０のマップ又は関係式３２１には、この傾向を反映させたＣＯＧの流量Ｆｃと第二遅れ時間Ｔ１４との関係が定められている。遅れ時間演算部３２２は、このマップ又は関係式３２１を用いて第二遅れ時間Ｔ１４を求めると、この第二遅れ時間Ｔ１４を調節時間演算部３１７に出力する。
【０２１０】
第三遅れ時間算出部３３０は、混合ガスの流量Ｆｆと第三遅れ時間Ｔ１０との関係を示すマップ又は関係式３３１と、このマップ又は関係式３３１を用いて混合ガス流量計３６で検知された混合ガスの流量Ｆｆに応じた第三遅れ時間Ｔ１０を求める遅れ時間演算部３３２と、を有している。
【０２１１】
第三遅れ時間Ｔ１０は、前述したように、カロリー計の種類にもよるが、ガスの流量や温度や圧力の変動、燃料ガス中の不純物の変動、カロリー計の校正状況等によって変動する。混合ガスカロリー計３５は、ここでは、混合ガスの流量が多くなるに連れて第三遅れ時間Ｔ１０が短くなる傾向を示す種類であるとする。このため、第三遅れ時間算出部３３０のマップ又は関係式３３１には、この傾向を反映させた混合ガスの流量Ｆｆと第三遅れ時間Ｔ１０との関係が定められている。遅れ時間演算部３３２は、このマップ又は関係式３３１を用いて第三遅れ時間Ｔ１０を求めると、この第三遅れ時間Ｔ１０を調節時間演算部３１７に出力する。
【０２１２】
なお、混合ガスカロリー計３５が、ガスの流量や温度等の他のパラメータの変動によって第三遅れ時間Ｔ１０が変動する場合には、第三遅れ時間算出部３３０のマップ又は関係式３３１は、このパラメータと第三遅れ時間Ｔ１０との関係を示すものになる。
【０２１３】
制御信号作成部３１０は、単位ＢＦＧカロリーと単位混合ガスカロリーを一定の目標単位カロリーにするための弁開度との関係を示すマップ又は関係式３１１と、このマップ又は関係式３１１を用いてＢＦＧカロリー計３７で検知された単位ＢＦＧカロリーに応じた弁開度を求める弁開度演算部３１２と、弁開度演算部３１２が求めた弁開度を示す制御信号を発生する制御信号発生部３１３と、を有している。
【０２１４】
単位混合ガスカロリーを一定の目標単位カロリーにするための弁開度は、単位ＢＦＧカロリーが小さくなるに連れて大きくする必要性がある。制御信号作成部３１０のマップ又は関係式３１１には、この必要性を考慮した単位ＢＦＧカロリーと流量調節弁３９の弁開度との関係が定められている。
【０２１５】
本実施形態では、第一遅れ時間算出部３４０において、ＢＦＧカロリー計３７で検知された単位ＢＦＧカロリーの変動に対する混合ガスカロリー計３５で検知される単位混合ガスカロリーの変動の第一遅れ時間Ｔ１１が、常時又は適宜算出される。また、第二遅れ時間算出部３２０において、流量調節弁３９の弁開度の変更に対する実際の単位混合ガスカロリーの変動の第二遅れ時間Ｔ１４も、常時又は適宜算出される。さらに、第三遅れ時間算出部３３０において、燃料主ライン１６ａ中で混合ガスカロリー計３５が設けられている位置での実際の単位混合ガスカロリーの変動に対する混合ガスカロリー計３５で検知される単位混合ガスカロリーの変動の第三遅れ時間Ｔ１０も、常時又は適宜算出される。調節時間演算部３１７は、第一遅れ時間算出部３４０と第二遅れ時間算出部３２０と第三遅れ時間算出部３３０とのうち、少なくとも一の遅れ時間算出部が算出した遅れ時間に変更があると、第一遅れ時間Ｔ１１と第二遅れ時間Ｔ１４と第三遅れ時間Ｔ１０とを用いて調節時間Ｔ１３（＝Ｔ１１−Ｔ１０−Ｔ１４）を求め、この調節時間Ｔ１３を時間調節部３１５に設定する。
【０２１６】
制御信号作成部３１０は、ＢＦＧカロリー計３７で検知された単位ＢＦＧカロリーが変動すると、この変動に応じた、ある混合ガス流量の場合の流量調節弁３９の弁開度を求め、この弁開度を示す制御信号を作成する。時間調節部３１５は、この制御信号を調節時間Ｔ１３遅らせて出力部３１６へ出力する。出力部３１６は、この制御信号を直ちに流量調節弁３９に出力する。流量調節弁３９は、この制御信号を受信すると、この制御信号が示す弁開度になる。
【０２１７】
以上のように、本実施形態では、ＢＦＧカロリー計３７で検知された単位ＢＦＧカロリーの変動に基づいて、混合ガスカロリー計３５で検知される単位混合ガスカロリーが目標単位カロリーになるよう、流量調節弁（第二状態量の調節器）３９の弁開度をフィードフォワード制御する。このフィードフォワード制御の際、本実施形態では、ＢＦＧカロリー計３７で検知された単位ＢＦＧカロリーの変動に対する混合ガスカロリー計３５で検知される単位混合ガスカロリーの変動の第一遅れ時間Ｔ１１、流量調節弁３９の弁開度の変更に対する実際の単位混合ガスカロリーの変動の第二遅れ時間Ｔ１４、燃料主ライン１６ａ中で混合ガスカロリー計３５が設けられている位置での実際の単位混合ガスカロリーの変動に対する混合ガスカロリー計３５で検知される単位混合ガスカロリーの変動の第三遅れ時間Ｔ１０とを考慮して、流量調節弁３９に対する制御信号の出力タイミングを遅らせているので、単位ＢＦＧカロリーが変動した場合でも、混合ガスカロリー計３５で検知される単位混合ガスカロリーの変動を的確に抑えることができる。
【０２１８】
また、本実施形態では、第一遅れ時間算出部３４０が第一遅れ時間Ｔ１１を求め、第二遅れ時間算出部３２０が第二遅れ時間Ｔ１４を求め、第三遅れ時間算出部３３０が第三遅れ時間Ｔ１０を求めているので、各遅れ時間を求める手間を省くことができる。また、調節時間演算部３１７が第一遅れ時間Ｔ１１、第二遅れ時間Ｔ１４及び第三遅れ時間Ｔ１０により定まる調節時間Ｔ１３を時間調節部３１５に設定するので、この調節時間Ｔ１３の設定の手間も省くことができる。さらに、本実施形態では、第一遅れ時間Ｔ１１、第二遅れ時間Ｔ１４、第三遅れ時間Ｔ１０が変化した場合でも、この変化に対して自動的に対応することができる。
【０２１９】
また、本実施形態の相関性算出部３５０も、第一実施形態の相関性算出部１５０と基本的に同一構成であるため、遅れ時間を算出する過程で必要な相関係数の算出の計算負荷を大幅に軽減することができる。
【０２２０】
なお、本実施形態の発電プラントでは、混合ガスカロリー計３５で検知された単位混合ガスカロリーが適宜設定される目標単位カロリーになるよう、流量調節弁３９の弁開度をフィードバック制御することが一般的である。この場合、混合ガスカロリー計３５で検知された単位混合ガスカロリーと目標単位カロリーとの偏差に基づいて、流量調節弁３９の弁開度が定められ、この弁開度を示す制御信号が流量調節弁３９に出力される。このように、流量調節弁３９の弁開度をフィードバック制御する場合、この流量調節弁３９の弁開度をフィードフォワード制御するための制御信号作成部３１０は、複数の目標単位カロリー毎に、単位ＢＦＧカロリーと、単位混合ガスカロリーを当該目標単位カロリーにするための弁開度との関係、あるいは、各々の燃料ガスの流量及びカロリーと、弁開度との関係を示すマップ又は関係式を有することになる。
【０２２１】
また、以上の実施形態は、いずれも、ガスタービンが原動機の発電プラントに本発明を適用した例であるが、前述したように、原動機はガスタービンに限定されるものではなく、例えば、蒸気タービンや風車等であってもよい。さらに、第一状態量（又は第一変動パラメータ）と第二状態量（又は第二変動パラメータ）とのうちの一方が変動すると、他方も連動して変動する系統が存在する場合、本発明をこの系統に適用してもよい。
【符号の説明】
【０２２２】
１０…ガスタービン、１１：空気圧縮機、１３：燃焼器、１４：タービン、１６：燃料ライン、１６ａ：燃料主ライン、１６ｂ：ＢＦＧライン、１６ｃ：ＣＯＧライン、１７：燃料遮断弁、１８，３９：流量調節弁、２０：発電機、２３：遮断器、２５：回転数計、２６：出力計、３１：カロリー計、３２：流量計、３５：混合ガスカロリー計、３６：混合ガス流量計、３７：ＢＦＧカロリー計、３８：ＣＯＧ流量計、５０：ＣＰＵ、５２：補助記憶装置、５３：相関係数算出プログラム、５１：メモリ（記憶装置）、１００，１００ａ，２００，３００：制御装置、１１０，１１０ａ：出力算出部（出力算出装置）、１１１，１１１ａ：見掛け出力変動算出部、１１２，１１２ａ，２１５，３１５：時間調節部、１２０，１２０ａ：見掛け出力変動演算部、１４０，１４０ａ：遅れ時間算出部（遅れ時間算出装置）、１４１，２４１，３４１：遅延部、１４７，２４７，３４７：組抽出部、１４８，２４８，３４８，２２２，３２２，３３２：遅れ時間演算部、１５０，２５０，３５０：相関性算出部（相関性算出装置）、１５１：受付処理部、１５３：回転数記憶部、１５４：出力記憶部、１５５ａ：ａ初期総和演算部、１５５ｂ：ｂ初期総和演算部、１５５ｃ：ｃ初期総和演算部、１５５ｄ：ｄ初期総和演算部、１５５ｅ：ｅ初期総和演算部、１５６ａ：ａ定常総和演算部、１５６ｂ：ｂ定常総和演算部、１５６ｃ：ｃ定常総和演算部、１５６ｄ：ｄ定常総和演算部、１５６ｅ：ｅ定常総和演算部、１５７ａ：Ａ項記憶部、１５７ｂ：Ｂ項記憶部、１５７ｃ：Ｃ項記憶部、１５７ｄ：Ｄ項記憶部、１５７ｅ：Ｅ項記憶部、１５８：相関係数演算部、１６０：異常判断部、１７０：トリップ信号出力部、２２０，３２０：第二遅れ時間算出部、３３０：第三遅れ時間算出部、２４０，３４０：第一遅れ時間算出部（遅れ時間算出装置）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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