(57)【要約】  本発明は、ガスタービン（１０）を作動させる方法に関しており、このガスタービンには、例えばローカルの切り離された給電網にエネルギーを供給し、かつ周囲から吸引した燃焼空気を圧縮する圧縮機（１１）と、この燃焼空気を用いて、供給される燃料を燃焼する燃焼室（１５）と、この燃焼室（１５）からの高温ガスによって駆動されるタービン（１２）と、このタービン（１２）によって駆動されて電力を形成する発電機（１３）とが含まれる。この方法では制御の改善が、ガスタービン（１０）の多数のパラメタのうちの１つのまたは複数のパラメタを測定ないしは求めて、これらの測定したないしは求めたパラメタから、ガスタービン（１０）の実効熱出力（ＰGT）を計算し、この実効熱出力（ＰGT）をガスタービン（１０）の制御に使用することによって達成される。
2009542950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービン（１０）を作動させる方法であって、
該ガスタービンは例えばローカルの切り離された給電網にエネルギーを供給し、また
該ガスタービンには、  周囲から吸引した燃焼空気を圧縮する圧縮機（１１）と、
当該の燃焼空気を用いて、供給される燃料を燃焼させる燃焼室（１５）と、
当該の燃焼室（１５）からの高温ガスによって駆動されるタービン（１２）と、
当該のタービン（１２）によって駆動されて電力を形成する発電機（１３）とが含まれる形式の、ガスタービンを作動させる方法において、
当該ガスタービンの以下のパラメタののうちの１つまたは複数のパラメタ、すなわち、
−  周囲温度（T1）、
−  圧縮機入口温度（Ｔ2）、
−  圧縮機出口温度、
−  タービン出口温度、
−  周囲空気圧力、
−  圧縮機出口（１９）における全体圧力または静的絶対圧力または過圧力（p3）、
−  タービン入口（２１）における全体圧力または静的絶対圧力または過圧力、
−  圧縮機出口（１９）とタービン入口（２１）との間での圧力損失、
−  ガスタービン（１０）の回転数（ｎGT）または給電網周波数、
−  燃料室（１５）に供給される燃料の測定したまたはあらかじめ設定した質量流（mfuel）、および
−  燃料の低位発熱量（ＬＨＶ）
を測定ないしは求め、測定ないしは求めた当該のパラメタから、ガスタービン（１０）の有効熱出力（PGT）を計算し、または計算した有効熱出力（PGT）をガスタービン（１０）の閉ループ制御に使用することを特徴とする、
ガスタービン（１０）を作動させる方法。
【請求項２】
前記の圧縮機（１１）には可変入口静翼（ＶＩＧＶ）が含まれており、
前記の実効熱出力（PGT）を計算する際に、当該可変入口静翼（ＶＩＧＶ）の位置を別のパラメタとして考慮する、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ガスタービン（１０）の任意の個所（３４）に冷却媒体、例えば水または蒸気を供給し、
前記の実効熱出力（PGT）を計算する際に、冷却媒体の質量流を別のパラメタとして考慮する、
請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記のガスタービン（１０）の実効熱出力（ＰGT）を式
ＰGT∝f1(p3)・f2(mfuel)・f3(LHV)・f4(nGT)・f5(T2)
にしたがって計算し、ここで
f1，…，f5は個々のケースに対して決定される関数であり、
p3は圧縮機出口圧力であり、
mfuelは燃料質量流であり、
LHVは燃料の低位発熱量であり、
ｎGTはガスタービン（１０）の回転数であり、
Ｔ2は、圧縮機入口温度である、
請求項１から３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記の式にて圧縮機入口温度（Ｔ2）の代わりに周囲温度（Ｔ1）を変数として使用する、
請求項４に記載の方法。
【請求項６】
ガスタービン（１０）における経年変化作用および別の変化を考慮するため、所定の時点にガスタービン（１０）の実効熱出力（PGT）を測定し、
当該の計算した実効熱出力（PGT）との比較によって前記の式に現れる係数を適合化する、
請求項４または５に記載の方法。
【請求項７】
前記の式における燃料の低位発熱量（ＬＨＶ）を時折適合化する、
請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記のガスタービン（１０）の実効熱出力（PGT）を継続して測定し、
ガスタービン（１０）の閉ループ制御に対して選択的に前記の実効熱出力（PGT）の測定値または計算値を使用し、
ガスタービン（１０）および給電網の状態にしたがってガスタービン（１０）の閉ループ制御を１つの値から別の値に自動的に切り換える、
請求項１から７までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
ガスタービン（１０）が定常の動作状態にある場合には前記の実効熱出力（PGT）の測定値を使用してガスタービンを閉ループ制御し、
ガスタービン（１０）が高速に変化する移行状態にある場合および／または給電網が不安定な場合には前記の実効熱出力（PGT）の計算値を使用する、
請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記の方法を実施するガスタービン（１０）であって、
該ガスタービンには、
周囲から吸引した燃焼空気を圧縮する圧縮機（１１）と、
当該の燃焼空気を用いて、供給される燃料を燃焼させる燃焼室（１５）と、
当該の燃焼室（１５）からの高温ガスによって駆動されるタービン（１２）と、
当該のタービン（１２）によって駆動されて電力を形成する発電機（１３）とが含まれており、
当該電力は有利にはローカルの切り離された給電網に供給され、
前記のガスタービン（１０）の動作を制御する閉ループ制御部（１７）が設けられている形式の、ガスタービンにおいて、
つぎのパラメタのうちの１つまたは複数に対して、すなわち、
−  周囲温度（T1）、
−  圧縮機入口温度（Ｔ2）、
−  圧縮機出口温度、
−  タービン出口温度、
−  周囲空気圧力、
−  圧縮機出口（１９）における全体圧力または静的絶対圧力または過圧力（p3）、
−  タービン入口（２１）における全体圧力または静的絶対圧力または過圧力、
−  圧縮機出口（１９）とタービン入口（２１）との間での圧力損失、
−  ガスタービン（１０）の回転数（ｎGT）または給電網周波数、
−  燃料室（１５）に供給される燃料の測定したまたはあらかじめ設定した質量流（mfuel）、および
−  燃料の低位発熱量（ＬＨＶ）
に対して測定値センサ（２３〜３３）がガスタービン（１０）の対応する個所に設けられており、
該測定値センサは、前記の閉ループ制御部（１７）に接続されており、
前記の測定値センサ（２３〜３３）から送出されるデータから、ガスタービン（１０）の実効温度出力（ＰGT）が計算されるように当該閉ループ制御部（１７）が設計されていることを特徴とする
ガスタービン（１０）。
【請求項１１】
前記の圧縮機（１１）には可変入口静翼（ＶＩＧＶ）が含まれており、
当該の可変入口静翼（ＶＩＧＶ）の位置を記録しかつ前記の閉ループ制御部（１７）に接続されている測定値センサ（２３）が前記圧縮機（１１）に配置されている、
請求項１０に記載のガスタービン。
【請求項１２】
冷却媒体によってガスタービン（１０）を冷却する装置（３４）がガスタービン（１０）に設けられており、
当該の冷却媒体の質量流を測定しかつ前記閉ループ制御部に接続される測定値センサ（３１）が当該ガスタービン（１０）に配置されている、
請求項１０または１１に記載のガスタービン（１０）。
【請求項１３】
前記の発電機（１３）の端子にて送出される出力を測定しかつ前記の閉ループ制御部（１７）に接続される手段（３３）が発電機端子に取り付けられている、
請求項１０から１２までのいずれか１項に記載のガスタービン。
【請求項１４】
前記の方法を実施するガスタービンにおいて、
当該ガスタービンは実質的に、
少なくとも１つの圧縮機からなる圧縮機ユニットと、
当該の圧縮機ユニットが作用する下流の第１燃焼室と、
当該の第１燃焼室が作用する下流の第１タービンと、
当該の第１タービンが作用する下流の第２燃焼室と、
当該の第２燃焼室が作用する下流の第２タービンとからなり、
前記の第１燃焼室および第２燃焼室は、環状の構造を有しており、
第２燃焼室は、自己点火形燃焼室として構成されていることを特徴とする
ガスタービン。
【請求項１５】
前記の第２燃焼室には、うずを形成する要素が取り付けられている、
請求項１４に記載のガスタービン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスタービン装置の技術分野に関する。本発明は、請求項１の上位概念に記載されたガスタービン作動方法ならびにこの方法を実施するためのガスタービンに関する。
【０００２】
従来の技術
電力を形成するためのガスタービン装置にはふつう、図１のように圧縮機１１が含まれており、この圧縮機により、圧縮機入口１８を介して空気が周囲から吸引され、この空気が圧縮され、圧縮されたこの空気が圧縮機出口１９を介して後続の燃料室１５に送出され、この燃焼室においてこの空気が使用されて、燃料供給路２０によって供給される液状またはガス状の燃料を燃焼させる。燃焼の際に発生した高温ガスは、タービン入口２１を介して後続のタービン１２に供給され、このタービンにおいて出力を発生して膨張する。膨張したガスは、タービン出口２２において排気ガスと排出される。タービン１２は、共通のシャフト１４を介して圧縮機１１も発電機１３も共に駆動し、この発電機端子において電力が取り出され、また変圧器１６を介してローカルまたは国の給電網に送出することができる。
【０００３】
この発電機端子におけるこのガスタービン装置の出力は、発電所装置の主要な制御パラメタのうちの１つである。上記のガスタービンがいわゆる「パワーアイランド」（英：power island）の一部である場合（注：ここでの「パワーアイランド」とは、電気の容量が制限されかつ国の給電網とは切り離された別個のローカルな給電網のことであり、パワーアイランドの典型的な例は、精錬所、製紙工場または圧延工場である）、このガスタービンの閉ループ制御およびその精確かつ確実な動作は、つぎのような周囲環境において行われる。すなわち、しばしば変動する個々の消費装置が継続的にこのパワーアイランドに出力要求するという特徴を有する周囲環境において行われるのである。このような複雑な周囲環境では、ガスタービンの閉ループ制御には殊に注意が必要である。
【０００４】
一般的に「堅実な」国の給電網においてガスタービン装置を効率的かつ精確に閉ループ制御することがすでにチャレンジングであるのに対し、個々の消費装置および接続されたクリティカルなプロセスとを有する比較的小さくかつ切り離されたローカルの給電網を駆動して寿命を維持しようとする場合には要求はさらに高くなる。
【０００５】
今日のガスタービン装置に対し、殊にガスタービン装置の閉ループ制御には、給電網周波数変動を伴い得る高速の移行フェーズ中に、改善されかつ発展させた閉ループ制御ストラテジが必要である。
【０００６】
給電網周波数変動を伴い得る切り離されたパワーアイランドのガスタービン閉ループ制御になされる特別な要求は、つぎのような事実から生じるものである。すなわち、発電機端子における実際出力（PGENO）には、ガスタービンの熱出力（PGT）に加えて、運動についての出力（PKINETIC）が含まれているという事実から生じるのであり、ここでこの出力は、上記のようなイベント中にアイランドにぶら下がっている消費装置の全体的な慣性モーメント（ＪISLAND）にも、また給電網周波数の時間微分（dn/dt）にも比例するのである。
【０００７】
刊行物US-A1-2005/0131616からは、ガスタービンの機械的な出力を計算する装置が公知であり、ここでは電力計およびタコメータを用いて、発電機端子における電力およびタービンの回転数が測定され、これらの２つの量から、式を用いてタービンの機械的な出力が計算される。この解決手段は、発電機端子における測定に依存しており、したがってこの測定を行うことができないか、測定の速度が十分でないか、または障害によって測定が正しい値にならない場合には使用することができない。これは殊に上記のパワーアイランドの場合に当てはまることである。
【０００８】
EP-A1-0 903 469からはターボグループの出力を閉ループ制御する方法が公知であり、ここでは発電機から送出される出力が求められ、またタービンの熱出力が、発電機の測定した電力に依存して閉ループ制御される。ここではシャフトから取り出したないしは送出された運動による出力が付加的に求められ、電力と運動による出力との和にしたがって熱出力が閉ループ制御される。ここで上記の電力は、例えばシャフトの回転周波数と、このシャフトに加わるトルクとから計算することができる。この解決手段もパワーアイランドに適切ではない。
【０００９】
発明の開示
本発明の課題は、ガスタービン作動方法ならびにこの方法を実施するガスタービンであって、公知の解決手段の欠点を回避しかつ殊にパワーアイランドに使用される装置に有利な作動方法ならびガスタービンを提供することである。
【００１０】
この課題は、請求項１および１０の特徴的構成全体によって解決される。本発明にとって重要であるのは、ガスタービンの以下の１つまたは複数のパラメタ、すなわち、
−  周囲温度、
−  圧縮機入口温度、
−  圧縮機出口温度、
−  タービン出口温度、
−  周囲空気圧力、
−  圧縮機出口における全体圧力または静的絶対圧力または過圧力、
−  タービン入口における全体圧力または静的絶対圧力または過圧力、
−  圧縮機出口とタービン入口との間における圧力損失、
−  ガスタービンの回転数または給電網周波数、
−  燃料室に供給される燃料の測定したまたはあらかじめ設定した質量流、および
−  燃料の低位発熱量
を測定ないしは求めて、測定ないしは求めたパラメタから、ガスタービンの実効熱出力を計算し、または計算したこの実効熱出力をガスタービンの閉ループ制御に使用することである。
【００１１】
ガスタービンについての課題は、本願発明の請求項１０により、前記の方法を実施するガスタービンであって、このガスタービンには、周囲から吸引した燃焼空気を圧縮する圧縮機と、この燃焼空気を用いて、供給される燃料を燃焼させる燃焼室と、この燃焼室からの高温ガスによって駆動されるタービンと、このタービンによって駆動されて電力を形成する発電機とが含まれており、この電力は有利にはローカルの切り離された給電網に供給され、このガスタービンの動作を閉ループ制御する閉ループ制御部が設けられている形式の、ガスタービンにおいて、つぎのパラメタのうちの１つまたは複数に対して、すなわち、
−  周囲温度、
−  圧縮機入口温度、
−  圧縮機出口温度、
−  タービン出口温度、
−  周囲空気圧力、
−  圧縮機出口における全体圧力または静的絶対圧力または過圧力、
−  タービン入口における全体圧力または静的絶対圧力または過圧力、
−  圧縮機出口とタービン入口との間での圧力損失、
−  ガスタービンの回転数または給電網周波数、
−  燃料室に供給される燃料の測定したまたはあらかじめ設定した質量流、および
−  燃料の低位発熱量
に対して測定値センサがガスタービンの対応する個所に設けられており、これらの測定値センサが、上記の閉ループ制御部に接続されており、これらの測定値センサから送出されるデータから、ガスタービンの実効温度出力が計算されるようにこの閉ループ制御部が設計されていることを特徴とする、ガスタービンによって解決される。
【００１２】
本発明の１実施形態では、上記の圧縮機には可変入口静翼が含まれており、この可変入口静翼の位置が、実効熱出力を計算する際に別のパルメタとして考慮される。
【００１３】
本発明の別の実施形態の特徴は、ガスタービンの任意の個所に冷却媒体、例えば水または蒸気が供給され、また実効熱出力を計算する際に冷却媒体の質量流が別のパラメタとして考慮されることである。
【００１４】
本発明の有利な１実施形態の特徴は、ガスタービンの実効熱出力が式
ＰGT∝f1(p3)・f2(mfuel)・f3(LHV)・f4(nGT)・f5(T2)
にしたがって計算され、ここでf1，…，f5は個々のケースに対して決定される関数であり、p3は圧縮機出口圧力であり、mfuelは燃料質量流であり、LHVは燃料の低位発熱量であり、ｎGTはガスタービンの回転数であり、Ｔ2は、圧縮機入口温度である。
【００１５】
ここで例えば上記の式において、圧縮機入口温度の代わりに周囲温度を変数として使用することも可能である。ここでこれが行われるのは、圧縮機によって吸引される周囲空気を冷却または事前加熱するために設けられている装置が起動されていない場合である。
【００１６】
有利な１実施形態の特徴は、ガスタービンにおける経年変化作用および別の変化を考慮するため、所定の時点にガスタービンの実効熱出力を測定することであり、また計算した実効熱出力との比較によって上記の式に現れる係数を適合化することである。さらに上記の式における燃料の低位発熱量も時折適合化することができる。
【００１７】
本発明の別の実施形態の特徴は、上記のガスタービンの実効熱出力を継続して測定し、ガスタービンの閉ループ制御に対して選択的に上記の実効熱出力の測定値または計算値を使用し、またガスタービンおよび給電網の状態にしたがってガスタービンの閉ループ制御を自動的に１つの値から別の値に切り換えることである。
【００１８】
例えば、ガスタービンが定常の動作状態にある場合にガスタービンを閉ループ制御するため、上記の実効熱出力の測定値を使用し、またガスタービンが高速に変化する移行状態にある場合および／または給電網が不安定な場合に上記の実効熱出力の計算値を使用することができる。
【００１９】
本発明のガスタービンの１実施形態の特徴は、上記の圧縮機に可変入口静翼が含まれており、また可変入口静翼の位置を記録しかつ上記の閉ループ制御部に接続されている測定値センサがこの圧縮機に配置されていることである。
【００２０】
別の１実施形態の特徴は、冷却媒体によってガスタービンを冷却する装置がガスタービンに設けられており、また上記の冷却媒体の質量流を測定しかつ上記の閉ループ制御部に接続される測定値センサがこのガスタービンに配置されていることである。
【００２１】
本発明の別の実施形態によれば、発電機の端子において送出される出力を測定しかつ上記の閉ループ制御部に接続される手段が発電機の端子に取り付けられる。
【００２２】
本発明は、ここで行われる説明および図に記載したガスタービンに制限されることはなく、EP-B1-0620362に記載されているシーケンシャル加熱（seqeuntiell Befeuerung）によるガスタービンもカバーする。ここでこの刊行物全体は、本発明の不可欠な構成部分をなすものである。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の有利な実施例による閉ループ制御部を有するガスタービンの概略構成図である。
【００２４】
以下では実施例に基づき、図面に関連して本発明を詳しく説明する。
【００２５】
発明を実施するための方法
本発明は、（すでに上で述べたように）発電機端子における実際出力（PGENO）には、ガスタービンの熱出力（PGT）に加えて、運動についての出力（PKINETIC）が含まれているという事実を出発点とし、ここでこの出力は、アイランドにぶら下がっている消費装置における上記のようなイベント中の全体的な慣性モーメント（ＪISLAND）にも、また給電網周波数の時間微分（dn/dt）にも比例する。
【００２６】
個々の消費装置が実質的に無制限に組み合わせられ得ることに起因して、慣性トルクは予想がむずかしいため、有利な物理的数学的手法により、ガスタービンの閉ループ制御システムに対する入力量として実効熱出力（ＰGT）を求めるのが一層容易である。
【００２７】
上記の過渡的な作用を記述するための物理的なアプローチではつぎの式を使用する。すなわち、
（１）  ＰGENO＝ＰGT＋ＰKINETIC＝ＰGT＋４π2・ＪISLAND・ｎ・（ｄｎ／ｄｔ）
であり、ここでこの式は定常状態に対して簡略化して
（２）        ＧPENO＝ＰGT＋ＰKINETIC
とすることが可能である。
【００２８】
ここで提案される方法は、測定されるさまざまな特徴的なパラメタを用いてガスタービンの実効熱出力を求めることに基づいている。開放ガスタービンサイクル（ジュール−ブレイトンサイクル）の熱力学を考慮すると、ガスタービンの熱出力は、簡単な量においてつぎの関係式
（３）      ＰGT  ∝  ｍexh・(h6-h7)
にしたがい、ここでインデックス「６」および「７」は、タービン入口（２１）およびタービン出口（２２）における条件に関係する。
【００２９】
理想化された冷却しないタービンの場合、量ｍexhは、タービン（１２）を通過する全排気ガス流を表し、これに対して入口エンタルピーh6は、国際標準ISO 2314:1989によるタービン入口温度（ＴＩＴ）に結び付けられる。
【００３０】
あらかじめ定めた固定の吸い込み能力（Schluckvermoegen）および所定の動作コンセプトによって構成されるガスタービンを前提とすると、このガスタービンの動作領域は理論通りに決定され、またガスタービンの熱出力は、つぎの形の数学的な関数
（４）      ＰGT ∝ f1(p3)・f2(mfuel)
によって近似することができる。
【００３１】
式（４）の圧縮機出口圧力ｐ3は排気ガス流ｍexhに直接関連付けられるのに対し、燃料質量流ｍfuelは、ガスタービンの加熱度（Feuerungsgrad）に対する、すなわち式（３）の入口エンタルピーｈ6に対する有利な尺度である。
【００３２】
燃料の低位熱量（ＬＨＶ）においし発生し得る変動を調整するため、上記の式（４）をつぎのように拡張することができる。
（５）      ＰGT∝ｆ１(p3)・ｆ２(ｍfuel)・ｆ３(LHV)
さらに給電網周波数における変動（ガスタービンのロータ速度における相対変化に等しい変動）を調整しようとし、また周囲温度における変化を考慮しようとする場合、上記の式（５）から最終的につぎの式
(6)      PGT∝f1(p3)・f2(mfuel)・f3(LHV)・f4(nGT)・f5(T1)
が得られる。
【００３３】
周囲温度T1を圧縮機入口温度Ｔ2によって置き換えると、最終的に
(7)      ＰGT∝ｆ１(ｐ3)・ｆ２(ｍfuel)・f3(LHV)・f4(ｎGT)・f5(T2)
が得られる。
【００３４】
最後に述べた式（７）は、いわゆる「出力の式（Leistungsformel）」と称することができる。
【００３５】
式（７）における関数ｆ１，…，ｆ５の最も有利な構造は、各ガスタービンの特定の動作特性から得られ、またサイクルプロセスの有利な計算かまたはガスタービンにおける直接の測定に基づいて個別に決定しなければならない。
【００３６】
式（７）の関数ｆ１，…，ｆ５が適切に定められる場合、式（６）または（７）にしたがって、実効熱出力に対する相関を簡単にガスタービンの閉ループ制御システムに組み込むことができる。ここでこの制御システムでは、つぎのパラメタが個別または組み合わせで測定され、またガスタービンの閉ループ制御部において処理される。すなわち、
−  周囲温度T1，
−  圧縮機入口温度Ｔ2，
−  圧縮機出口温度，
−  タービン出口温度、
−  周囲空気圧力、
−  圧縮機出口１９における全体圧力または静的絶対圧力または過圧力p3、
−  タービン出口２１における全体圧力または静的絶対圧力または過圧力、
−  圧縮機出口１９とタービン入口２１との間での圧力損失、
−  ガスタービン１０の回転数ｎGTまたは給電網周波数、
−  圧縮機１１の可変入口静翼ＶＩＧＶの位置、
−  燃料室１５に供給される燃料の測定したまたはあらかじめ設定した質量流ｍfuel，
−  水ないしは蒸気が付加的にガスタービンの１コンポーネントに注入される場合、水または蒸気の測定されるまたはあらかじめ設定される質量流、および
−  例えばオンラインガスクロマトグラフ（ＧＣ）をベースにした燃料の低位熱量（ＬＨＶ）が処理されるのである。
【００３７】
閉ループ制御部１７に対して相応のパラメタ値を供給するため、図によれば、さまざまな測定値センサ２３，…，３２がガスタービン１０に分散して設けられており、これらのセンサが閉ループ制御部１７に接続される。
−  測定値センサ２３は、圧縮機１１の可変入口静翼ＶＩＧＶの位置に対して設けられており、
−  圧縮機入口１８における測定値センサ２４は、圧縮機入口１８における圧力および／または温度に対して設けられており、
−  測定値センサ２５は、周囲温度Ｔ1および／または周囲空気圧力に対して設けられており、
−  燃料供給部２０における測定値センサ２６により、燃料質量流ｍfuelが測定され、
−  燃料供給部２０における測定値センサ２７は、例えばガスクロマトグラフとして構成されておりかつ燃料の低位発熱量ＬＨＶを測定し、
−  タービン入口２１に配置される測定値センサ２８により、タービン入口圧力が測定され、
−  タービン出口２２に配置される測定値センサ２９は、タービン出口温度を測定するために設けられており、
−  シャフト１４に配置される測定値センサ３０により、シャフト１４の回転数が記録され、
−  冷却媒体供給部３４に配置される測定値センサ３１により、冷却媒体の質量流が測定され、
−  圧縮機出口１９に設けられる測定値センサ３２により、圧縮機出口温度および圧縮機出口圧力が測定され、また
−  上記の発電機端子に配置される測定値センサにより、この発電機端子における電力が測定される。
【００３８】
上記の詳細な測定値から閉ループ制御部は、式（６）または（７）にしたがって、ガスタービン１０の実効熱出力を計算し、ここから複数の制御信号を導き出す。これらの制御信号が、閉ループ制御部出力側３５において出力されて、ガスタービン１０が公知のように閉ループ制御される。
【００３９】
本発明の枠内で有利であり得るのは、式（６）または（７）の「出力の式」が、ガスタービン１０における持続的または一時的な変化に継続的に適合化されることである（オンライン適合化）。このため、ガスタービンの経年変化作用および熱状態を「出力の式」に最初からとり込むことは困難である。したがって、計算した出力は、測定値センサ３３を用いて測定した出力とは精確に同じではない。ここでは、「出力の式」の係数を自動的にオンラインで変更して、測定した出力と、計算した出力とを一致させることによってこれに対処することができる。
【００４０】
燃料の低位発熱量ＬＨＶがガスクロマトグラフによってオンラインで測定されない場合、またはガスクロマトグラフの遅延時間が長すぎる場合に実践的であるのは、上記の「出力の式」における低位発熱量ＬＨＶを相応に適合化することである。
【００４１】
ガスタービン１０が定常または平衡状態にある場合、発電機端子において測定される出力は精度が高い。これに対してガスタービン１０が、高速に変化する過渡的な動作状態にある場合、または給電網が不安定である場合、測定される出力の不確かさは大きくなる。この不正確さの理由になり得るのはつぎである。すなわち、
−  出力測定のダイナミックが欠如している（すなわち測定が十分に高速でない）；
−  および／または出力ロッド（Leistungsstrang）の運動的な出力
が理由になり得るのである。
【００４２】
この場合にガスタービン１０を閉ループ制御するため、上記の測定した出力の代わりに計算した出力を使用することができる。閉ループ制御部１７において自動的な切り換えを行って、給電網およびガスタービン１０の動作状態にしたがって有利な出力値（測定した出力値または計算した測定値）を使用することができる。
【００４３】
上記の方法は、パワーアイランドだけにおいて有利に使用できるのではなく、一般的につぎのような状況にも使用可能である。すなわち、
1. 発電機端子におけるガスタービンの実際出力（ＰGENO）が直接測定できない。これは例えばつぎのような場合である。
ａ．  パワーアイランドをサポートするためのガスタービン動作時。すなわち、例えば高速の過渡的な動作状態および／または網周波数変動の間。
ｂ．  １シャフト構成のコンビネーション形発電所におけるガスタービン動作時。
【００４４】
2. 発電機端子におけるガスタービンの実際出力（ＰGENO）の測定の速さが十分でない。
【００４５】
3. 発電機端子におけるガスタービンの実際出力（ＰGENO）の測定が障害を受けている。
【００４６】
すべてをまとめると、本発明により、定常状態においても、過渡的な動作状態においても閉ループ制御が改善されかつ殊にクリティカルなローカルの切り離された網（「パワーアイランド」）の可用性および信頼性が高められたガスタービン動作が得られる。
【符号の説明】
【００４７】
１０  ガスタービン、  １１  圧縮機、  １２  タービン、  １３  発電機、  １４  シャフト、  １５  燃焼室、  １６  変圧器、  １７  閉ループ制御部、  １８  圧縮機入口、  １９  圧縮機出口、  ２０  燃料供給部、  ２１  タービン入口、  ２２  タービン出口、  ２３〜３３  測定値センサ、  ３４  冷却媒体供給部、
３５  閉ループ制御部出力側
【図１】
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【国際調査報告】
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