(57)【要約】【課題】ガスタービンの燃料ガスカロリーの推定において、発電効率の精度を高めて、ガスカロリーをより精度良く推定できるようにする。【解決手段】燃料ガスカロリー推定装置が、ガスタービンの燃焼器に流入する燃料ガス流量を取得する燃料ガス流量取得部と、前記ガスタービンの状態量を取得する状態量取得部と、前記状態量に対応付けられた効率補正係数を含む発電効率を記憶する記憶部と、前記燃料ガス流量と、前記状態量と、前記状態量に応じた効率補正係数から得られる発電効率と、に基づいて燃料ガスカロリー演算を行う燃料ガスカロリー演算部と、を具備する。【選択図】図３
2014156825.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンの燃焼器に流入する燃料ガス流量を取得する燃料ガス流量取得部と、
前記ガスタービンの状態量を取得する状態量取得部と、
前記状態量に対応付けられた効率補正係数を含む発電効率を記憶する記憶部と、
前記燃料ガス流量と、前記状態量と、前記状態量に応じた効率補正係数から得られる発電効率と、に基づいて燃料ガスカロリー演算を行う燃料ガスカロリー演算部と、
を具備することを特徴とする燃料ガスカロリー推定装置。
【請求項２】
燃料ガスカロリー測定値を取得するカロリー測定値取得部と、
前記燃料ガスカロリー測定値と前記燃料ガスカロリーの真値との差の大きさの大小を判定し、前記燃料ガスカロリー測定値と前記燃料ガスカロリーの真値との差の大きさが小さいと判定したタイミングにおける前記燃料ガスカロリー測定値および前記状態量に基づいて、当該状態量に対応する前記発電効率を更新する効率更新部と、
を具備することを特徴とする請求項１に記載の燃料ガスカロリー推定装置。
【請求項３】
前記効率更新部は、前記燃料ガスカロリー測定値の変動の大きさの大小を判定し、前記燃料ガスカロリー測定値の応答遅延以上の期間にわたって前記燃料ガスカロリー測定値の変動の大きさが小さいと判定すると、当該期間の開始時を、前記燃料ガスカロリー測定値と前記燃料ガスカロリーの真値の差の大きさが小さいタイミングとして検出することを特徴とする請求項２に記載の燃料ガスカロリー推定装置。
【請求項４】
前記効率更新部は、前記発電効率を、当該発電効率の過去値を反映させた値に更新することを特徴とする請求項２または３に記載の燃料ガスカロリー推定装置。
【請求項５】
前記効率更新部は、前記燃料ガスカロリーの真値と前記燃料ガスカロリー測定値との定常偏差の前記発電効率に対する影響を打ち消す補正を行うことを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の燃料ガスカロリー推定装置。
【請求項６】
ガスタービンの状態量に対応付けられた効率補正係数を含む発電効率を記憶する記憶部を具備する燃料ガスカロリー推定装置の燃料ガスカロリー推定方法であって、
前記ガスタービンの燃焼器に流入する燃料ガス流量を取得する燃料ガス流量取得ステップと、
前記ガスタービンの状態量を取得する状態量取得ステップと、
前記燃料ガス流量と、前記状態量と、前記状態量に応じた効率補正係数から得られる発電効率と、に基づいて燃料ガスカロリー演算を行う燃料ガスカロリー演算ステップと、
を具備することを特徴とする燃料ガスカロリー推定方法。
【請求項７】
ガスタービンの状態量に対応付けられた効率補正係数を含む発電効率を記憶する記憶部を具備する燃料ガスカロリー推定装置としてのコンピュータに、
前記ガスタービンの燃焼器に流入する燃料ガス流量を取得する燃料ガス流量取得ステップと、
前記ガスタービンの状態量を取得する状態量取得ステップと、
前記燃料ガス流量と、前記状態量と、前記状態量に応じた効率補正係数から得られる発電効率と、に基づいて燃料ガスカロリー演算を行う燃料ガスカロリー演算ステップと、
を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料ガスカロリー推定装置、燃料ガスカロリー推定方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
高炉ガス（Blast Furnace Gas；ＢＦＧ）焚ガスタービンでは，ガスタービンに投入する燃料としてＢＦＧを用いている。このＢＦＧは、製鉄の過程において高炉で発生する副生ガスである。このため、ＢＦＧのガスカロリーは製鉄所内にある高炉などの運転状況に応じて大きく変化し、ガスタービン本体の挙動にも影響を与えることがある。
【０００３】
例えば、ＢＦＧのカロリーが急増するとガスタービンが過負荷（オーバロード）となり、逆にカロリーが急減した場合は失火する恐れがある。過負荷や失火はガスタービン本体の緊急停止を発生させ得る深刻な事象であるため、できるだけ未然に防止しなければならない。これは、ＢＦＧ焚ガスタービンのようにガスカロリーが急激に変動するガスを用いるプラントに共通の課題である。なお、ＢＦＧ焚ガスタービン設備以外では、石炭ガス化複合発電（Integrated coal Gasification Combined Cycle；ＩＧＣＣ）などにおいてガスカロリーの変動が発生し得る。
【０００４】
ガスカロリーの変動が発生してもガスタービン本体を継続して運転させるために、増熱ガスまたは減熱ガスをＢＦＧなど元のガスに混合してカロリー変動を低減させる方法が一般的に用いられている。具体的には、カロリーメータを用いて混合ガスまたは元のガスのカロリーを測定し、カロリーの変動分を打ち消すように増熱ガスまたは減熱ガスの混合量を制御する方法が一般的に用いられている。
【０００５】
しかしながら、カロリーメータは一般に６０秒程度など分オーダの多大な計測遅れを有する。このため、ガスカロリーの急変の検出が遅れることがある。カロリーの急変の制御が遅れると、増熱ガスや減熱ガスの混合量の制御が有効に機能せず、過負荷や失火を防止できないおそれがある。
【０００６】
これに対して、ガスカロリーの急変を検出して過負荷や失火を防止するための幾つかの方法が提案されている。
例えば、特許文献１に記載の、高炉ガス専燃式ガスタービンの制御方法では、高炉ガス焚きガスタービンの運転に当たり、発電機の出力に応じ、燃焼器の燃料用高炉ガス中にＮ２などの減熱用希釈ガスもしくはＬＰＧなどの増熱用富化ガスのいずれかを添加してガスタービン出力が一定になるように制御する。
これにより、特許文献１に記載の、高炉ガス専燃式ガスタービンの制御方法では、専焼式の故に不可避に起こる高炉ガスカロリー変動に起因するガスタービンの出力変動を克服して発電出力を一定にすることができる、とされている。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の、高炉ガス専燃式ガスタービンの制御方法では、発電機の出力に応じてガスカロリーを制御するため、発電出力に基づくタービン本体の制御と、発電出力に基づくガスカロリーの制御とが干渉するおそれがある。また、特許文献１に記載の、高炉ガス専燃式ガスタービンの制御方法では、ガスカロリーの制御に関してガスカロリー自体の値は無視している。この点において、ガスカロリーの急変による過負荷や失火に対する根本的対策にはなっていない。
【０００８】
これに対して、特許文献２では、発電出力Ｐとガス流量Ｑとから、Ｐ＝ηＨＱにて示される関係に基づいてガスカロリーＨを推定する手法を提案している。但し、ηは効率（発電効率）を示す。
この手法では、発電出力と燃料ガス流量および発電効率により、ガスカロリーを推定することで、カロリーメータを用いる従来の方法に比べて、ガス伝達系およびガス洗浄系での無駄時間や時定数の大幅な短縮が可能となり、速やかな制御を実現できる。
また、特許文献２に記載の手法を用いれば、ガスカロリーに基づいてガスカロリーの制御を行うことができ、タービン本体の制御とガスカロリーの制御との干渉を回避し得る。さらに、特許文献２に記載の手法を用いれば、ガスカロリーに基づいてガスカロリーの制御を行うことができ、この点において、ガスカロリーの急変による過負荷や失火に対する根本的対策を講じることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平９−３１７４９９号公報
【特許文献２】特許第３９０５８２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献２に記載の手法では、ガスカロリーの推定精度は発電効率の精度に依存する。発電効率の精度を高めて、ガスカロリーをより精度良く推定できることが望まれる。
【００１１】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、発電効率の精度を高めて、ガスカロリーをより精度良く推定することのできる燃料ガスカロリー推定装置、燃料ガスカロリー推定方法およびプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の一態様による燃料ガスカロリー推定装置は、ガスタービンの燃焼器に流入する燃料ガス流量を取得する燃料ガス流量取得部と、前記ガスタービンの状態量を取得する状態量取得部と、前記状態量に対応付けられた効率補正係数を含む発電効率を記憶する記憶部と、前記燃料ガス流量と、前記状態量と、前記状態量に応じた効率補正係数から得られる発電効率と、に基づいて燃料ガスカロリー演算を行う燃料ガスカロリー演算部と、を具備することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の他の一態様による燃料ガスカロリー推定装置は、上述の燃料ガスカロリー推定装置であって、燃料ガスカロリー測定値を取得するカロリー測定値取得部と、前記燃料ガスカロリー測定値と前記燃料ガスカロリーの真値との差の大きさの大小を判定し、前記燃料ガスカロリー測定値と前記燃料ガスカロリーの真値との差の大きさが小さいと判定したタイミングにおける前記燃料ガスカロリー測定値および前記状態量に基づいて、当該状態量に対応する前記発電効率を更新する効率更新部と、を具備することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の他の一態様による燃料ガスカロリー推定装置は、上述の燃料ガスカロリー推定装置であって、前記効率更新部は、前記燃料ガスカロリー測定値の変動の大きさの大小を判定し、前記燃料ガスカロリー測定値の応答遅延以上の期間にわたって前記燃料ガスカロリー測定値の変動の大きさが小さいと判定すると、当該期間の開始時を、前記燃料ガスカロリー測定値と前記燃料ガスカロリーの真値の差の大きさが小さいタイミングとして検出することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の他の一態様による燃料ガスカロリー推定装置は、上述の燃料ガスカロリー推定装置であって、前記効率更新部は、前記発電効率を、当該発電効率の過去値を反映させた値に更新することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の他の一態様による燃料ガスカロリー推定装置は、上述の燃料ガスカロリー推定装置であって、前記効率更新部は、前記燃料ガスカロリーの真値と前記燃料ガスカロリー測定値との定常偏差の前記発電効率に対する影響を打ち消す補正を行うことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の他の一態様による燃料ガスカロリー推定方法は、ガスタービンの状態量に対応付けられた効率補正係数を含む発電効率を記憶する記憶部を具備する燃料ガスカロリー推定装置の燃料ガスカロリー推定方法であって、前記ガスタービンの燃焼器に流入する燃料ガス流量を取得する燃料ガス流量取得ステップと、前記ガスタービンの状態量を取得する状態量取得ステップと、前記燃料ガス流量と、前記状態量と、前記状態量に応じた効率補正係数から得られる発電効率と、に基づいて燃料ガスカロリー演算を行う燃料ガスカロリー演算ステップと、を具備することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の他の一態様によるプログラムは、ガスタービンの状態量に対応付けられた効率補正係数を含む発電効率を記憶する記憶部を具備する燃料ガスカロリー推定装置としてのコンピュータに、前記ガスタービンの燃焼器に流入する燃料ガス流量を取得する燃料ガス流量取得ステップと、前記ガスタービンの状態量を取得する状態量取得ステップと、前記燃料ガス流量と、前記状態量と、前記状態量に応じた効率補正係数から得られる発電効率と、に基づいて燃料ガスカロリー演算を行う燃料ガスカロリー演算ステップと、を実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、発電効率の精度を高めて、ガスカロリーをより精度良く推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態における発電システムの設備構成を示す概略構成図である。
【図２】同実施形態におけるガスタービン発電設備の機器構成を示す概略構成図である。
【図３】同実施形態における燃料ガスカロリー推定装置の機能構成を示す概略ブロック図である。
【図４】同実施形態における燃料ガスカロリー演算部による燃料ガスカロリーの推定例を示すグラフである。
【図５】本発明の第２の実施形態における燃料ガスカロリー推定装置の機能構成を示す概略ブロック図である。
【図６】同実施形態における効率更新部が、燃料ガスカロリー測定値の応答遅延以上の期間にわたって燃料ガスカロリー測定値の変動の大きさが小さいと判定する例を示すグラフである。
【図７】同実施形態における効率更新部が行う効率補正係数の更新の例を示す説明図である。
【図８】同実施形態において、効率更新部が効率補正係数を更新する処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
＜第１の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態における発電システムの設備構成を示す概略構成図である。同図において、発電システム１は、燃料ガスカロリー推定装置１００と、制御装置８００と、ガスタービン発電設備９００とを具備する。
ガスタービン発電設備９００は、製鉄の過程において高炉で発生する副生ガスである高炉ガス（Blast Furnace Gas；ＢＦＧ）を主燃料として発電を行う。
【００２２】
図２は、ガスタービン発電設備９００の機器構成を示す概略構成図である。同図において、ガスタービン発電設備９００は、ＢＦＧ母管９１１と、Ｎ２（窒素）ガス供給弁９２１と、ＣＯＧ（Cokes Oven Gas、コークス炉ガス）供給弁９２２と、混合器９３１と、電気集塵機（Electrostatic Precipitator；ＥＰ）９３２と、ガス圧縮機９３３と、バイパス弁９３４と、ガス冷却器９３５と、ガスタービン９４０と、排熱回収ボイラ（Heat Recovery Steam Generator；ＨＲＳＧ）９５１と、煙突９５２と、蒸気タービン９６１と、復水器９６２と、復水ポンプ９６３と、発電機９７１と、増速歯車９７２と、カロリーメータ９９１と、流量計９９２と、電力計９９３とを具備する。ガスタービン９４０は、フィルタ９４１と、空気圧縮機９４２と、燃焼器９４３と、ガスタービン本体９４４と、ロータ（rotor、回転軸）９４５とを具備する。
【００２３】
ＢＦＧ母管９１１は、高炉で発生したＢＦＧをガスタービン発電設備９００へ供給するための配管である。Ｎ２ガス供給弁９２１は、減熱ガスであるＮ２ガスの供給有無および供給量を調整するための弁である。ＣＯＧ供給弁９２２は、増熱ガスであるＣＯＧの供給有無および供給量を調整するための弁である。
【００２４】
混合器９３１は、ＢＦＧ母管９１１からのＢＦＧに、当該ＢＦＧのカロリーに応じて供給されるＮ２ガスやＣＯＧを混合する。
ここで、ＢＦＧにＮ２ガスを添加することで、ガスカロリーが減少（従って、減熱）する。一方、ＢＦＧにＣＯＧを添加することで、ガスカロリーが増加（従って、増熱）する。そこで、ＢＦＧ母管９１１からのＢＦＧのカロリーに応じて、Ｎ２ガス供給弁９２１やＣＯＧ供給弁９２２がＮ２ガスやＣＯＧの供給有無および供給量を調整し、混合器９３１が、供給されたＮ２ガスやＣＯＧをＢＦＧに添加することで、ガスカロリーの変動を低減させることができる。
なお、以下では、混合器９３１通過後のガス（従って、Ｎ２ガスやＣＯＧの供給がある場合は、これらのガスを添加されたＢＦＧ）を「燃料ガス」と称する。
【００２５】
電気集塵機９３２は、燃料ガスに含まれるダスト等を集塵して除去する装置である。
ガス圧縮機９３３は、電気集塵機９３２が出力した燃料ガスを圧縮して燃焼器９４３へ導入する。
バイパス弁９３４は、ガス圧縮機９３３が出力した燃料ガスのうち、余剰ガスとして混合器９３１の出口側へ戻すガスの流量を調整する。図２に示すように、ガス圧縮機９３３の出口は、燃焼器９４３の入口側へと接続されると共に、ガス冷却器９３５を介して混合器９３１の出口側へと接続（バイパス）されている。バイパス弁９３４は、ガス圧縮機９３３が圧縮した燃料ガスの一部をバイパス経路へ流すことで、燃焼器９４３へ供給する燃料ガスの流量を調整する。
【００２６】
ガス冷却器９３５は、バイパス弁９３４が出力した余剰ガスを冷却する。バイパス弁９３４が出力する余剰ガスは、ガス圧縮機９３３による圧縮にて高温になっている。そこで、ガス冷却器９３５は、バイパス弁からの余剰ガスを冷却した後、混合器９３１の出口側へ戻す。
【００２７】
ガスタービン９４０は、ガス圧縮機９３３からの燃料ガスを燃焼させて回転力を生成する。
フィルタ９４１は、空気圧縮機９４２の入口側に設けられ、空気圧縮機が吸入する空気（外気）から埃等を除去する。
空気圧縮機９４２は、フィルタ９４１を介して吸入する空気を圧縮し、得られた圧縮空気を燃焼器９４３へ出力する。
【００２８】
燃焼器９４３は、ガス圧縮機９３３からの燃料ガスと空気圧縮機からの圧縮空気とを混合して燃焼させ、得られた高温の燃焼ガスをガスタービン本体９４４へ出力する。
ガスタービン本体９４４は、ロータ９４５によって回転可能に支持されており、燃焼器９４３からの燃焼ガスによってガスタービン本体９４４自らが回転することで、蒸気タービン９６１と共にロータ９４５を回転させる。
ロータ９４５は、ガスタービン本体９４４や蒸気タービン９６１からの回転力を空気圧縮機９４２と発電機９７１と増速歯車９７２とへ伝達する。
【００２９】
排熱回収ボイラ９５１は、ガスタービン本体９４４が排気した燃焼ガス（排ガス）の熱を利用して蒸気（高圧蒸気）を生成し、得られた高圧蒸気を蒸気タービン９６１へ供給する。また、排熱回収ボイラ９５１は、蒸気タービン９６１が排出した蒸気を再加熱し、低圧蒸気として蒸気タービン９６１へ供給する。
煙突９５２は、排熱回収ボイラ９５１が排気した燃焼ガスを大気中へ放出する。
【００３０】
蒸気タービン９６１は、ロータ９４５によって回転可能に支持されており、排熱回収ボイラ９５１からの蒸気（高圧蒸気および低圧蒸気）によって蒸気タービン９６１自らが回転することで、ガスタービン本体９４４と共にロータ９４５を回転させる。
復水器９６２は、蒸気タービン９６１から排気された蒸気を冷却して水（復水）に戻す。
復水ポンプ９６３は、復水器９６２からの復水を排熱回収ボイラ９５１へ送出する。当該復水は、排熱回収ボイラ９５１にて加熱されて高圧蒸気となる。
【００３１】
発電機９７１は、ロータ９４５によって伝達される、ガスタービン本体９４４や蒸気タービン９６１からの回転力を用いて発電する。
増速歯車９７２は、ロータ９４５によって伝達される、ガスタービン本体９４４や蒸気タービン９６１からの回転力を、増速してガス圧縮機９３３へ伝達する。
【００３２】
カロリーメータ９９１は、燃料ガスのカロリーを測定する。
流量計９９２は、燃焼器９４３に流入する燃料ガス流量を測定する。
電力計９９３は、発電機９７１の発電出力（電力）を測定する。電力計９９３が測定する発電出力は、ガスタービン９４０が生成する回転力と相関しており、ガスタービンの状態量の一例に該当する。
【００３３】
燃料ガスカロリー推定装置１００は、流量計９９２が測定する燃料ガス流量と、電力計９９３が測定する発電機９７１の発電出力とに基づいて、燃料ガスカロリーを推定する。燃料ガスカロリー推定装置１００は、例えばコンピュータにて構成される。
図３は、燃料ガスカロリー推定装置１００の機能構成を示す概略ブロック図である。同図において、燃料ガスカロリー推定装置１００は、状態量取得部１１１と、燃料ガス流量取得部１１２と、記憶部１２１と、燃料ガスカロリー演算部１３１と、演算結果出力部１４１とを具備する。
【００３４】
状態量取得部１１１は、電力計９９３が測定する発電機９７１の発電出力を取得する。
燃料ガス流量取得部１１２は、流量計９９２が測定する燃料ガス流量を取得する。
記憶部１２１は、発電機９７１の発電出力に対応付けられた効率補正係数を含む発電効率など、各種データを記憶する。記憶部１２１は、燃料ガスカロリー推定装置１００の具備する記憶デバイスを用いて構成される。
【００３５】
燃料ガスカロリー演算部１３１は、状態量取得部１１１が取得する発電出力と、燃料ガス流量取得部１１２が取得する取得する燃料ガス流量と、発電出力に応じた効率補正係数から得られる発電効率と、に基づいて燃料ガスカロリー演算を行う。燃料ガスカロリー演算部１３１は、例えば、燃料ガスカロリー推定装置１００の具備するＣＰＵ（Central Processing Unit、中央処理装置）が記憶部１２１の記憶するプログラムを読み出して実行することで構成される。
【００３６】
演算結果出力部１４１は、燃料ガスカロリー演算部１３１が算出した燃料ガスカロリーを制御装置８００へ送信する。
状態量取得部１１１と燃料ガス流量取得部１１２と演算結果出力部１４１とは、燃料ガスカロリー推定装置１００の具備する通信回路を用いて構成される。
【００３７】
ここで、発電機９７１の発電出力をＰ［キロワット（ＫＷ）］とし、燃料ガスカロリーをＨ［キロジュール毎ニュートン立方メートル（ＫＪ／Ｎｍ３）］とし、燃料ガス流量をＱ［ニュートン立方メートル毎秒（Ｎｍ３／ｓ）］とすると、式（１）の関係が成り立つと考えられる。
【００３８】
【数１】
2014156825.tif 000003
【００３９】
但し、η（Ｐ）は発電効率（以下、単に「効率」と称する）を示し、式（２）のように示すことができる。
【００４０】
【数２】
2014156825.tif 000004
【００４１】
但し、η０（Ｐ）は、ガスタービン設計段階で導出される効率（以下、「初期効率」と称する）を示す。また、ｋη（Ｐ）は、効率補正係数（効率の補正係数）を示す。例えば、補正の必要がない場合、ｋη（Ｐ）＝１となる。
式（１）と式（２）とより、式（３）が得られる。
【００４２】
【数３】
2014156825.tif 000005
【００４３】
そこで、記憶部１２１が初期効率η０（Ｐ）および効率補正係数ｋη（Ｐ）を記憶しておき、燃料ガスカロリー演算部１３１は、式（３）に基づいて燃料ガスカロリーＨを算出することで、燃料ガスカロリーＨを推定する。
【００４４】
図４は、燃料ガスカロリー演算部１３１による燃料ガスカロリーの推定例を示すグラフである。同図の横軸は時刻を示し、縦軸はカロリーを示す。また、線Ｌ１１は、燃料ガスカロリーの実際の値（以下、「真値」と称する）を示す。線Ｌ１２は、カロリーメータ９９１による燃料ガスカロリーの測定値を示す。線Ｌ１３は、燃料ガスカロリー演算部１３１による燃料ガスカロリーの推定値を示す。
【００４５】
図４の例において、時刻Ｔ１１までは、燃料ガスカロリーの真値（線Ｌ１１）が設定値にてほぼ一定となっており、カロリーメータ９９１による測定値（線Ｌ１３）、燃料ガスカロリー演算部１３１による推定値（線Ｌ１２）のいずれも、真値に近い値を示している。
一方、時刻Ｔ１１以後は、燃料ガスカロリーの真値（線Ｌ１１）が減少している。これに対して、燃料ガスカロリーの測定値（線Ｌ１３）は、カロリーメータ９９１の応答遅延により真値との差が生じている。例えば、時刻Ｔ１２では、図中に矢印で示す差が生じている。
一方、燃料ガスカロリーの推定値（線Ｌ１２）は、燃料ガスカロリーの変動に対する応答の速い発電出力を、応答の速い電力計で測定した値を用いて推定を行うことで、真値に追従して変化している。
【００４６】
なお、燃料ガスカロリー演算部１３１が燃料ガスカロリーの推定に用いる状態量は、発電機９７１の発電出力に限らない。例えば、燃料ガスカロリー演算部１３１が、ガスタービン本体９４４の排ガス温度、または、ガスタービン本体９４４の回転数など、発電出力以外の、ガスタービン９４０の状態量を用いるようにしてもよい。
例えば、ガスタービン本体９４４の排ガス温度をＴ［ケルビン（Ｋ）］として、燃料ガスカロリー演算部１３１が、式（４）に基づいて燃料ガスカロリーを推定するようにしてもよい。
【００４７】
【数４】
2014156825.tif 000006
【００４８】
但し、η２０（Ｔ）は、排ガス温度に関してガスタービン設計段階で導出される効率を示す。また、ｋ２η（Ｔ）は、当該効率η２０（Ｔ）に対する効率補正係数を示す。
【００４９】
図１に戻って、制御装置８００は、ガスタービン発電設備９００の各部を制御する。特に、制御装置８００は、ガスタービン発電設備９００の運転員の設定する発電出力目標に従って、ガスタービン９４０や蒸気タービン９６１の負荷を制御する。また、制御装置８００は、燃料ガスカロリー推定装置１００が算出する燃料ガスカロリーに基づいて、燃料ガスカロリーが一定になるようにＮ２ガス供給弁９２１とＣＯＧ供給弁９２２とを制御する。
【００５０】
以上のように、燃料ガスカロリー演算部１３１は、ガスタービン９４０の状態量に基づいて燃料ガスカロリーを推定する。これにより燃料ガスカロリー演算部１３１は、燃料ガスカロリーの変動に応じて速い応答にて燃料ガスカロリーを推定し得る。従って、制御装置８００は、燃料ガスカロリー演算部１３１の推定結果を用いて、速やかにガスタービン発電設備９００の制御を行うことができる。さらに、制御装置８００は、燃料ガスカロリー演算部１３１の推定結果を用いることで、ガスカロリーに基づいてガスカロリーの制御を行うことができ、タービン本体の制御とガスカロリーの制御との干渉を回避し得る。また、制御装置８００は、燃料ガスカロリー演算部１３１の推定結果を用いることで、ガスカロリーに基づいてガスカロリーの制御を行うことができ、この点において、ガスカロリーの急変による過負荷や失火に対する根本的対策を講じることができる。
【００５１】
さらに、燃料ガスカロリー演算部１３１は、燃料ガスカロリーを推定する際、ガスタービン９４０の状態量に対応付けられた効率補正係数を含む発電効率を用いる。
ここで、設計段階で導出できる効率と実機の効率とが完全に一致するとは限らず、しかも効率は経年や大気温度変動により徐々に変化してしまう。そして、効率は、発電出力（負荷帯）などガスタービンの状態量に応じて異なる値となる。
これに対して、燃料ガスカロリー演算部１３１は、設計段階で導出された効率η０（Ｐ）に効率補正係数ｋη（Ｐ）を乗算して状態量（本実施形態では発電出力）毎にきめ細やかに調整された、より正確な効率を用いて燃料ガスカロリーの推定を行うことができる。この点において、燃料ガスカロリー演算部１３１は、発電効率の精度を高めて、ガスカロリーをより精度良く推定することができ、また、ガスタービン９４０の経年変化や、大気温度など環境の変化にも対応可能である。そして、制御装置８００は、燃料ガスカロリー演算部１３１の推定結果を用いて燃料ガスカロリーの制御を行うことで、ガスカロリーの急変による過負荷や失火の可能性を、より低減させることができる。
また、燃料ガスカロリー演算部１３１は、ガスタービン９４０の排ガス温度または回転数など、発電出力以外のガスタービン９４０の状態量を用いて燃料ガスカロリーを推定することができる。
【００５２】
なお、燃料ガスカロリー推定装置１００は、図２の例に限らず様々なガスタービンの燃料ガスカロリーを推定可能である。例えば、ＢＦＧ炊ガスタービンに限らず、石炭ガス化複合発電（Integrated coal Gasification Combined Cycle；ＩＧＣＣ）など、燃料ガスカロリーが変動し得る様々なガスタービンの設備に燃料ガスカロリー推定装置１００を用いることができる。また、コンバインドサイクル発電設備に限らずガスタービン単体の発電設備にも燃料ガスカロリー推定装置１００を用いることができる。また、コンバインドサイクル発電設備の場合でも、一軸コンバインドサイクルに限らない。また、蒸気タービンの段数も２段に限らず、１段であってもよいし、３段またはそれ以上であってもよい。さらには、動力用のガスタービンなど、発電用途以外の様々なガスタービンにも燃料ガスカロリー推定装置１００を用いることができる。
【００５３】
また、燃料ガスカロリー推定装置１００が推定する燃料ガスカロリーを、運転員への表示、あるいは、記録など、ガスタービン発電設備９００の制御以外の用途に用いるようにしてもよい。
また、第１の実施形態では、ガスタービン発電設備９００がカロリーメータを具備していなくてもよい。
【００５４】
＜第２の実施形態＞
本実施形態では、図１の燃料ガスカロリー推定装置１００に代えて、図５に示す燃料ガスカロリー推定装置２００を用いる。制御装置８００やガスタービン発電設備９００については、第１の実施形態の場合と同様である。
図５は、燃料ガスカロリー推定装置２００の機能構成を示す概略ブロック図である。同図において、燃料ガスカロリー推定装置２００は、状態量取得部１１１と、燃料ガス流量取得部１１２と、記憶部１２１と、燃料ガスカロリー演算部１３１と、演算結果出力部１４１と、カロリー測定値取得部２１３と、効率更新部２５１とを具備する。
同図において、図３の各部に対応して同様の機能を有する部分には同一の符号（１１１、１１２、１２１、１３１、１４１）を付して説明を省略する。
【００５５】
燃料ガスカロリー推定装置２００は、流量計９９２（図１）が測定する燃料ガス流量と、電力計９９３が測定する発電機９７１の発電出力とに基づいて、燃料ガスカロリーを推定する。加えて、燃料ガスカロリー推定装置２００は、カロリーメータ９９１が測定する燃料ガスカロリーに基づいて、効率補正係数の更新を行う。燃料ガスカロリー推定装置２００は、例えばコンピュータにて構成される。
【００５６】
カロリー測定値取得部２１３は、カロリーメータ９９１が測定する燃料ガスカロリー測定値を取得する。
効率更新部２５１は、燃料ガスカロリー測定値と燃料ガスカロリーの真値との差の大きさの大小を判定する。そして、効率更新部２５１は、燃料ガスカロリー測定値と燃料ガスカロリーの真値との差の大きさが小さいと判定したタイミングにおける燃料ガスカロリー測定値およびガスタービン９４０の状態量に基づいて、当該状態量に対応する発電効率を更新する。
【００５７】
例えば、効率更新部２５１は、カロリーメータ９９１による燃料ガスカロリー測定値の変動の大きさの大小を判定し、燃料ガスカロリー測定値の応答遅延以上の期間にわたって燃料ガスカロリー測定値の変動の大きさが小さいと判定すると、当該期間の開始時を、燃料ガスカロリー測定値と燃料ガスカロリーの真値の差の大きさが小さいタイミングとして検出する。
【００５８】
図６は、効率更新部２５１が、燃料ガスカロリー測定値の応答遅延以上の期間にわたって燃料ガスカロリー測定値の変動の大きさが小さいと判定する例を示すグラフである。同図の横軸は時刻を示し、縦軸は、カロリーを示す。また、線Ｌ２１は、燃料ガスカロリーの真値を示す。線Ｌ２２は、カロリーメータ９９１による燃料ガスカロリーの測定値を示す。
【００５９】
また、時刻Ｔ２１２は、現在時刻を示す。時間Ｔ２２１は、燃料ガスカロリー測定値の応答遅延時間を示しており、当該時間Ｔ２２１の開始時に燃料ガスカロリーの真値（線Ｌ２１）が減少し始めているのに対し、燃料ガスカロリー測定値（線Ｌ２２）は、時間Ｔ２２１の終了時に減少し始めている。時刻Ｔ２１１は、現在時刻（時刻Ｔ２１２）よりも、時間Ｔ２２１にて示される応答遅延時間以上過去の時刻を示す。
【００６０】
図６の例では、時刻Ｔ２１１から時刻Ｔ２１２までの時間は、燃料ガスカロリー測定値（線Ｌ２２）が設定値にてほぼ一定となっている。
効率更新部２５１は、例えば、時刻Ｔ２１１から時刻Ｔ２１２まで、サンプリング時間毎にカロリー測定値取得部２１３を介して、カロリーメータ９９１が測定する燃料ガスカロリー測定値を取得する。そして、効率更新部２５１は、得られた燃料ガスカロリー測定値の分散を算出し、得られた分散が所定の閾値以下か否かを判定する。分散が閾値以下であることを検出した場合、効率更新部２５１は、燃料ガスカロリー測定値の応答遅延以上の期間にわたって燃料ガスカロリー測定値の変動の大きさが小さいと判定する。
【００６１】
なお、効率更新部２５１が、燃料ガスカロリー測定値の変動の大きさを評価する方法は、分散を用いる方法に限らない。例えば、効率更新部２５１が、評価対象の期間（図６の例では時刻Ｔ２１１から時刻Ｔ２１２まで）の各サンプリング時刻において、燃料ガスカロリー測定値と設定値の差の大きさを算出するようにしてもよい。そして、いずれのサンプリング時刻においても差の大きさが所定の閾値以下であることを検出した場合に、効率更新部２５１が、燃料ガスカロリー測定値の応答遅延以上の期間にわたって燃料ガスカロリー測定値の変動の大きさが小さいと判定するようにしてもよい。
【００６２】
図６の例において、時刻Ｔ２１１から時刻Ｔ２１２までの時間は、燃料ガスカロリー測定値（線Ｌ２２）がほぼ一定となっている（変動の大きさが小さい）。このことから、少なくとも時刻Ｔ２１１においては、燃料ガスカロリー測定値（線Ｌ２２）が真値（線Ｌ２１）に等しいと見做し得る。
【００６３】
そこで、燃料ガスカロリー測定値の応答遅延以上の期間にわたって燃料ガスカロリー測定値の変動の大きさが小さいと判定した効率更新部２５１は、時刻Ｔ２１１における燃料ガスカロリー測定値に基づいて、当該時刻Ｔ２１１における発電出力に応じた効率補正係数を更新する。具体的には、効率更新部２５１は、時刻Ｔ２１１における、カロリーメータ９９１の燃料ガスカロリー測定値と、流量計９９２の燃料ガス流量測定値と、電力計９９３の発電出力測定値とを、式（５）に示される関係に適用して、効率補正係数の参照信号（教師信号）ｋｒη（Ｐ）を得る。
【００６４】
【数５】
2014156825.tif 000007
【００６５】
但し、Ｐは発電出力を示す。Ｑは燃料ガス流量を示す。Ｈｓは、燃料ガスカロリー測定値を示す。η０（Ｐ）は、設計段階で導出された効率の、発電出力Ｐに対応する値を示す。
そして、効率更新部２５１は、時刻Ｔ２１１における発電出力Ｐに対応する効率補正係数ｋη（Ｐ）を、得られた効率補正係数の参照信号ｋｒη（Ｐ）に置き換える。
【００６６】
例えば、記憶部１２１が、発電機９７１の発電出力（負荷帯）を分割した区間毎に、発電出力に応じた効率補正係数を記憶しておく。そして、効率更新部２５１は、記憶部１２１が記憶している効率補正係数のうち、燃料ガスカロリーの測定値が真値に等しいと見做し得る時刻として検出した時刻（図６の例では時刻Ｔ２１１。以下、「参照時刻」と称する）における発電出力に対応する効率補正係数を、効率補正係数の参照信号に置き換える。
【００６７】
図７は、効率更新部２５１が行う効率補正係数の更新の例を示す説明図である。同図の横軸は発電出力を示し、縦軸は効率補正係数を示す。
図７の例では、参照時刻における発電出力Ｐの測定値がＰ２に対応しており、効率更新部２５１は、発電出力Ｐ２の効率補正係数ｋη（Ｐ２）を、得られた効率補正係数の参照信号ｋｒη（Ｐ）に置き換える。
【００６８】
次に、図８を参照して効率更新部２５１の動作について説明する。
図８は、効率更新部２５１が効率補正係数を更新する処理の手順を示すフローチャートである。効率更新部２５１は、例えば、所定周期毎に同図の処理を行う。
図８の処理において、効率更新部２５１は、まず、カロリーメータ９９１の応答遅延時間以上の時間として設定されている所定時間の間、サンプリング時間毎に、カロリー測定値取得部２１３を介して、カロリーメータ９９１が測定する燃料ガスカロリー測定値を取得する（ステップＳ１０１）。
そして、効率更新部２５１は、得られた燃料ガスカロリー測定値の分散を算出し（ステップＳ１０２）、得られた分散が所定の閾値以下か否かを判定する（ステップＳ１０３）。
【００６９】
分散が閾値より大きいと判定した場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、ステップＳ１０１へ戻る。
一方、分散が閾値以下であると判定した場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、効率更新部２５１は、効率補正係数の参照信号ｋｒη（Ｐ）を算出する（ステップＳ１０４）。そして、効率更新部２５１は、記憶部１２１が記憶している効率補正係数のうち、参照時刻における発電出力に対応する効率補正係数を、効率補正係数の参照信号に置き換える（ステップＳ１０５）。
その後、図８の処理を終了する。
【００７０】
以上のように、効率更新部２５１は、燃料ガスカロリー測定値と燃料ガスカロリーの真値との差の大きさの大小を判定し、燃料ガスカロリー測定値と燃料ガスカロリーの真値との差の大きさが小さいと判定したタイミングにおける燃料ガスカロリー測定値およびタービン状態量に基づいて、タービン状態量に対応する発電効率を更新する。
これにより、効率更新部２５１は、効率補正係数を発電出力毎にきめ細やかに更新することができ、燃料ガスカロリー演算部１３１は、当該効率補正係数を用いて、より精度よく燃料ガスカロリーを算出することができる。
【００７１】
また、効率更新部２５１は、燃料ガスカロリー測定値と燃料ガスカロリーの真値との差の大きさが小さいと判定したタイミングにおいて効率補正係数を更新することで、燃料ガスカロリー測定値を用いて簡単に、かつ、より精度よく効率補正係数の更新を行うことができる。
【００７２】
また、効率更新部２５１は、燃料ガスカロリー測定値の変動の大きさの大小を判定し、燃料ガスカロリー測定値の応答遅延以上の期間にわたって燃料ガスカロリー測定値の変動の大きさが小さいと判定すると、当該期間の開始時を、燃料ガスカロリー測定値と燃料ガスカロリーの真値の差の大きさが小さいタイミングとして検出する。
このように、効率補正係数を常時更新するのではなく、燃料ガスカロリー測定値の変動の大きさが小さいと判定した場合に更新を行うことで、効率更新部２５１は、効率補正係数を精度よく更新することができる。従って、燃料ガスカロリー演算部１３１は、当該効率補正係数を用いて、より精度よく燃料ガスカロリーを算出することができる。
【００７３】
なお、燃料ガスカロリー演算部１３１が燃料ガスカロリーの推定に用いる状態量と同様、効率更新部２５１が効率補正係数の更新に用いる状態量は、発電機９７１の発電出力に限らない。例えば、効率更新部２５１が、ガスタービン本体９４４の排ガス温度、または、ガスタービン本体９４４の回転数など、発電出力以外の、ガスタービン９４０の状態量を用いるようにしてもよい。
さらに、燃料ガスカロリー演算部１３１が用いる状態量と効率更新部２５１が用いる状態量とは、同一の状態量であってもよいし、異なる状態量であってもよい。
【００７４】
なお、燃料ガスカロリー推定装置２００は、図２の例に限らず様々なガスタービンの燃料ガスカロリーを推定可能である。例えば、ＢＦＧ炊ガスタービンに限らず、石炭ガス化複合発電など、燃料ガスカロリーが変動し得る様々なガスタービンの設備に燃料ガスカロリー推定装置２００を用いることができる。また、コンバインドサイクル発電設備に限らずガスタービン単体の発電設備にも燃料ガスカロリー推定装置２００を用いることができる。また、コンバインドサイクル発電設備の場合でも、一軸コンバインドサイクルに限らない。また、蒸気タービンの段数も２段に限らず、１段であってもよいし、３段またはそれ以上であってもよい。さらには、動力用のガスタービンなど、発電用途以外の様々なガスタービンにも燃料ガスカロリー推定装置２００を用いることができる。
また、燃料ガスカロリー推定装置２００が推定する燃料ガスカロリーを、運転員への表示、あるいは、記録など、ガスタービン発電設備９００の制御以外の用途に用いるようにしてもよい。
【００７５】
なお、記憶部１２１が効率補正係数を記憶する形式は、図７を参照して説明したような、発電出力と効率補正係数とを対応付けて記憶する形式（たとえばテーブル形式）に限らない。
例えば、記憶部１２１が、発電出力と効率補正係数との関係を示す近似曲線を記憶するようにしてもよい。この場合、効率更新部２５１は、当該近似曲線のパラメータ（例えば多項式における各項の係数）を、例えば最小二乗法などにより求めることで、効率補正係数を更新することができる。
【００７６】
なお、効率更新部２５１が、燃料ガスカロリー測定値と燃料ガスカロリーの真値との差の大きさが小さいタイミングを検出する方法は、燃料ガスカロリー測定値の変動が小さい期間を検出する方法に限らない。
例えば、効率更新部２５１が、燃料ガスカロリー演算部１３１の算出する燃料ガスカロリー推定値の変動の大小を判定し、当該変動の大きさが燃料ガスカロリー測定値の応答遅延以上の期間にわたって小さい期間を検出するようにしてもよい。そして、効率更新部２５１が、検出した期間の終了時刻を、燃料ガスカロリー測定値と燃料ガスカロリーの真値との差の大きさが小さいタイミングとして検出するようにしてもよい。
【００７７】
なお、効率更新部２５１が、効率補正係数ではなく効率を直接更新するようにしてもよい。すなわち、記憶部１２１が、発電出力に応じた効率η（Ｐ）を記憶しておき、参照時刻における燃料ガスカロリー測定値に基づいて、当該時刻における発電出力に応じた効率を更新するようにしてもよい。
具体的には、効率更新部２５１は、参照時刻における、カロリーメータ９９１の燃料ガスカロリー測定値と、流量計９９２の燃料ガス流量測定値と、電力計９９３の発電出力測定値とを、式（６）に示される関係に適用して、効率の参照信号ηｒ（Ｐ）を得る。
【００７８】
【数６】
2014156825.tif 000008
【００７９】
但し、Ｐは発電出力を示す。Ｑは燃料ガス流量を示す。Ｈｓは、燃料ガスカロリー測定値を示す。
そして、効率更新部２５１は、参照時刻における発電出力Ｐに対応する効率η（Ｐ）を得られた効率の参照信号ηｒ（Ｐ）に置き換える。
【００８０】
上述した記憶部１２１が効率補正係数を記憶する形式と同様、記憶部１２１が効率を記憶する形式として様々な形式を用いることができる。例えば、記憶部１２１が、発電出力と効率とを対応付けて（例えばテーブル形式で）記憶するようにしてもよい。あるいは、記憶部１２１が、発電出力と効率との関係を示す近似曲線を記憶するようにしてもよい。
発電出力と効率との関係を示す近似曲線の一例として、記憶部１２１が、式（７）に示す３次式を記憶用にしてもよい。
【００８１】
【数７】
2014156825.tif 000009
【００８２】
但し、ｘは、例えば発電出力など、タービンの状態量を示す。ａ０、ａ１、ａ２、ａ３は、それぞれ係数を示す。ｙ（ｘ）は、効率の近似値を示す。また、式（７）において、上付きの数字は乗数を示す。
記憶部１２１は、例えば、式（８）に示す係数ベクトルａ（明細書の記載において、ベクトルや行列を示す太字表記を省略する）を記憶することで、式（７）の近似曲線を記憶する。
【００８３】
【数８】
2014156825.tif 000010
【００８４】
具体的には、記憶部１２１は、まず、最小二乗法などの方法を用いて予め求められた、係数ベクトルａの初期値（例えば、設計段階における効率を近似する係数ベクトル）を記憶しておく。そして、効率更新部２５１は、係数ベクトルａを参照信号ηｒ（Ｐ）に基づいて更新する。例えば、効率更新部２５１は、ＬＭＳ（Least Mean Square）アルゴリズムを用いて、式（９）に基づいて、係数ベクトルａを更新する。
【００８５】
【数９】
2014156825.tif 000011
【００８６】
但し、ａｎｅｗ、ａｏｌｄは、それぞれ、更新後、更新前の係数ベクトルを示す。ベクトルＰは、式（１０）に示される、発電出力Ｐに基づくベクトルである。αは、定数を示す。
【００８７】
【数１０】
2014156825.tif 000012
【００８８】
但し、式（１０）において、上付きの数字は乗数を示す。
効率更新部２５１が、ＬＭＳアルゴリズムを用いて効率の更新を行うことで、効率（の推定値）の急峻な変動を避けることができる。効率の真値はガスタービン９４０の経年変化や大気温度等の変化に応じて徐々に変動するものであり、急峻には変動しないはずである。従って、効率更新部２５１が、効率の急峻な変動を避けることで、真値に近い効率を得られることが期待される。
【００８９】
効率更新部２５１が、効率の更新を行う場合も、効率補正係数の更新を行う場合と同様の効果を得られる。
具体的には、これにより、効率更新部２５１は、効率を発電出力毎にきめ細やかに更新することができ、燃料ガスカロリー演算部１３１は、当該効率を用いて、より精度よく燃料ガスカロリーを算出することができる。
また、効率更新部２５１は、燃料ガスカロリー測定値と燃料ガスカロリーの真値との差の大きさが小さいと判定したタイミングにおいて効率を更新することで、燃料ガスカロリー測定値を用いて簡単に、かつ、より精度よく効率の更新を行うことができる。
【００９０】
また、効率を常時更新するのではなく、燃料ガスカロリー測定値の変動の大きさが小さいと判定した場合に更新を行うことで、効率更新部２５１は、効率を精度よく更新することができる。従って、燃料ガスカロリー演算部１３１は、当該効率を用いて、より精度よく燃料ガスカロリーを算出することができる。
【００９１】
なお、効率更新部２５１が、効率を、当該効率の過去値を反映させた値に更新するようにしてもよい。例えば、効率更新部２５１は、忘却係数β（βは、０＜β≦１の定数）を用いて、式（１１）に基づいて効率批正係数を更新することで、効率補正係数の急峻な変動を抑制する。
【００９２】
【数１１】
2014156825.tif 000013
【００９３】
忘却係数βの値が１に近いほど現在の情報の影響が大きくなる。逆に、忘却係数βの値が０に近いほど過去の効率補正係数の影響が大きくなる。忘却係数βの値は、例えば、燃料ガスカロリー推定装置２００のユーザが設定する。
【００９４】
なお、効率更新部２５１が、効率を、当該効率の過去値を反映させた値に更新する方法は、忘却係数を用いる方法に限らない。例えば、効率更新部２５１が、効率補正係数の参照信号ｋｒη（Ｐ）に積分フィルタを適用して一次遅れを発生させ、一次遅れの生じた参照信号を用いて記憶部１２１の記憶する効率補正係数を更新するようにしてもよい。
【００９５】
以上のように、効率更新部２５１は、効率を、当該効率の過去値を反映させた値に更新する。これにより、効率更新部２５１は、効率補正係数の急峻な変動を抑制することができる。
上述したように、効率の真値は急峻には変動しないはずであり、効率補正係数の真値も急峻には変動しないはずである。従って、効率更新部２５１が、効率の急峻な変動を避けることで、真値に近い効率補正係数を得られることが期待される。そして、当該効率補正係数を用いることで、燃料ガスカロリー演算部１３１は、燃料ガスカロリー推定値を精度よく求め得る。
【００９６】
なお、効率更新部２５１が、燃料ガスカロリーの真値と燃料ガスカロリー測定値との定常偏差の効率に対する影響を打ち消す補正を行うようにしてもよい。
ここで、カロリーメータ９９１が測定する燃料ガスカロリー測定値に、真値に対する定常偏差（オフセット）が含まれている場合、効率更新部２５１が燃料ガスカロリー測定値に基づいて更新する効率補正係数または効率にも定常偏差が含まれ得る。そこで、効率更新部２５１が、式（１２）に示す係数ｊηのように、定常偏差を補正する係数を生成するようにしてもよい。
【００９７】
【数１２】
2014156825.tif 000014
【００９８】
但し、Ｆ（ｓ）は、例えば時定数Ｔ［秒（ｓｅｃ）］の１次遅れ系１／（Ｔｓ＋１）のようなフィルタを示す。また、１／ｓは、積分作用素（ｓは微分作用素）を示す。
効率更新部２５１は、ｊηｋη（Ｐ）を新たな効率補正係数とすることができる。例えば、効率更新部２５１は、効率補正係数の参照信号ｋｒη（Ｐ）に対して、記憶部１２１の記憶する効率補正係数のうち発電出力Ｐに対応する効率補正係数を、ｊηｋｒη（Ｐ）に更新することができる。
あるいは、効率更新部２５１が効率の更新を行う場合、記憶部１２１の記憶する効率のうち発電出力Ｐに対応する効率を、ｊηη（Ｐ）に更新することができる。
【００９９】
なお、式（１２）に示す燃料ガスカロリーの真値Ｈは、通常得ることができない。そこで、効率更新部２５１は、例えば、発電出力の目標値と発電出力の測定値との偏差に基づいて係数ｊηを取得する。
ここで、燃料ガスカロリーの真値と測定値との定常偏差が、燃料ガスカロリー推定装置２００の出力する燃料ガスカロリー推定値に影響を及ぼすと、制御装置８００が当該燃料ガスカロリー推定値を用いて行う発電出力の制御にも影響が生じる。すなわち、燃料ガスカロリーの真値と測定値との定常偏差が、発電出力の目標値と測定値の偏差にて示される。
そこで、効率更新部２５１は、例えば、発電出力の目標値と発電出力の測定値との偏差に基づいて、燃料ガスカロリーの真値と測定値との定常偏差に応じた係数ｊηを取得する。
【０１００】
以上のように、効率更新部２５１は、燃料ガスカロリーの真値と燃料ガスカロリー測定値との定常偏差の効率に対する影響を打ち消す補正を行う。
これにより、効率更新部２５１は、効率の精度をさらに向上させることができる。そして、当該効率用いることで、燃料ガスカロリー演算部１３１は、燃料ガスカロリー推定値の精度をさらに向上させることができる。
【０１０１】
なお、燃料ガスカロリー推定装置１００または２００の全部または一部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
【０１０２】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【符号の説明】
【０１０３】
１  発電システム
１００、２００  燃料ガスカロリー推定装置
１１１  状態量取得部
１１２  燃料ガス流量取得部
１２１  記憶部
１３１  燃料ガスカロリー演算部
１４１  演算結果出力部
２１３  カロリー測定値取得部
２５１  効率更新部
８００  制御装置
９００  ガスタービン発電設備
【図１】
2014156825.tif 000015
【図２】
2014156825.tif 000016
【図３】
2014156825.tif 000017
【図４】
2014156825.tif 000018
【図５】
2014156825.tif 000019
【図６】
2014156825.tif 000020
【図７】
2014156825.tif 000021
【図８】
2014156825.tif 000022