(57)【要約】【課題】要求出力変化に対する二軸ガスタービン発電設備の出力の追従性を高める。【解決手段】二軸ガスタービン設備は、二軸ガスタービン１０と、二軸ガスタービン１０の圧縮機１１に連結されている誘導モータ２２と、二次電池２３と、外部系統１と誘導モータ２２との間の電力の送受電を制御する第一周波数変換器２４と、二次電池２３と外部系統１との間の電力の充放電を制御する第二周波数変換器２５と、制御装置５０と、を備える。制御装置５０の第一制御部５５は、判断部５２により要求出力変化率が最大出力変化率より大きいと判断されると、第一周波数変換器２４により誘導モータ２２と外部系統１との間で送受電させる。第二制御部５６は、判断部５２により誘導モータ２２が送受電する電力が最大許容電力になっていると判断されると、第二周波数変換器２５により二次電池２３に充放電させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機ロータを有し、前記圧縮機ロータの回転で空気を圧縮して圧縮空気を生成する圧縮機と、
前記圧縮空気中で燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼器と、
前記燃焼器に供給する前記燃料の流量を調節する燃料調節弁と、
前記圧縮機ロータと機械的に連結されている高圧タービンロータを有し、前記燃焼ガスで前記高圧タービンロータが回転する高圧タービンと、
前記高圧タービンロータに連結されていない低圧タービンロータを有し、前記高圧タービンから排気された前記燃焼ガスで前記低圧タービンロータが回転する低圧タービンと、
前記低圧タービンロータの回転で発電し、交流電力が流れる外部系統と電気的に接続されている発電機と、
前記圧縮機ロータと機械的に連結されていると共に、前記発電機と並列に前記外部系統と電気的に接続されている誘導モータと、
電気的接続関係で前記誘導モータと前記外部系統との間に設けられて、前記誘導モータと前記外部系統との間での電力の送受電を制御すると共に、前記誘導モータからの電力を外部系統側へ送電させる際には、前記誘導モータからの電力の周波数を前記外部系統の周波数に変換し、前記外部系統側からの電力を受電して前記誘導モータに供給させる際には、前記外部系統からの電力の周波数を前記誘導モータの周波数に変換する第一周波数変換器と、
前記発電機及び前記誘導モータと並列に前記外部系統と電気的に接続されている二次電池と、
電気的接続関係で前記二次電池と前記外部系統との間に設けられて、前記二次電池の充放電を制御すると共に、前記二次電池からの直流電力を前記外部系統に放電させる際には、前記二次電池からの直流電力を前記外部系統の周波数に合った交流電力に変換し、前記外部系統からの交流電力を前記二次電池に充電させる際には、前記外部系統の交流電力を直流電力に変換する第二周波数変換器と、
前記燃料調節弁、前記第一周波数変換器及び第二周波数変換器を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
要求出力を外部から受け付ける受付部と、
前記要求出力の単位時間当たりの変化量である要求出力変化率の絶対値が発電機出力の単位時間当たりの最大変化量である最大出力変化率の絶対値より大きいか否かを判断する第一判断部と、
前記第一判断部により前記要求出力変化率の絶対値が前記最大出力変化率の絶対値より大きいと判断された後、予め定められた条件を満たしているか否かを判断する第二判断部と、
前記要求出力の変化に応じて、前記燃料調節弁の開度を制御し、前記第一判断部により前記要求出力変化率の絶対値が前記最大出力変化率の絶対値より大きいと判断されると、前記発電機の出力が前記最大出力変化率で変化するよう前記燃料調節弁の開度を制御する燃料制御部と、
前記第一判断部により前記要求出力変化率の絶対値が前記最大出力変化率の絶対値より大きいと判断されると、前記第一周波数変換器により、前記誘導モータと前記外部系統との間で送受電させる第一制御部と、
前記第二判断部により前記予め定められた条件を満たしていると判断されると、前記誘導モータに送電させている場合には、前記第二周波数変換器により前記二次電池から放電させ、前記誘導モータに受電させている場合には、前記第二周波数変換器により前記二次電池に充電させる第二制御部と、
を有し、
前記予め定められた条件は、前記誘導モータが送受電する電力が前記誘導モータに対して定められている最大許容電力になっている、又は前記圧縮機ロータの回転数が前記圧縮機の許容回転数範囲よりも狭い切替回転数範囲内の限界になっている、である、
二軸ガスタービン発電設備。
【請求項２】
請求項１に記載の二軸ガスタービン発電設備において、
前記第一制御部は、前記第一判断部により前記要求出力変化率の絶対値が前記最大出力変化率の絶対値より大きいと判断されてから前記第二判断部により前記予め定められた条件を満たしていると判断されるまでの間、前記第一周波数変換器により、前記誘導モータに対する送受電量を増加させ、前記第二判断部により前記予め定められた条件を満たしていると判断されると、前記第一周波数変換器により、前記誘導モータに対する送受電量を減少させる、
二軸ガスタービン発電設備。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の二軸ガスタービン発電設備において、
前記制御装置は、前記圧縮機ロータの回転数が前記許容回転数範囲内の限界に至っているか否かを判断する第三判断部を有し、
前記第一制御部は、前記第一周波数変換器により前記誘導モータに送受電を開始させてから、前記第三判断部により前記圧縮機ロータの回転数が前記許容回転数範囲内の限界に至っていると判断されると、前記第一周波数変換器により前記誘導モータに対する送受電を停止させる、
二軸ガスタービン発電設備。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の二軸ガスタービン発電設備において、
前記制御装置は、
前記第一周波数変換器により前記誘導モータに対する送受電が開始された後、前記圧縮機の回転数が前記誘導モータに送受電が開始される直前の回転数に戻っているか否かを判断する第四判断部と、
前記第一周波数変換器により前記誘導モータに対する送受電が開始された後、前記第四判断部により前記圧縮機の回転数が前記誘導モータに送受電が開始される直前の回転数に戻っていると判断される前に、前記受付部が新たな要求出力を受け付け、前記第一判断部により前記新たな要求出力の前記要求出力変化率の絶対値が前記最大出力変化率の絶対値より大きいと判断された後、先の要求出力の要求出力変化率の正負と前記新たな要求出力の要求出力変化率の正負とが逆であるか否かを判断する第五判断部と、
を有し、
前記第五判断部により前記先の要求出力の要求出力変化率の正負と前記新たな要求出力の要求出力変化率の正負とが同じであると判断された場合、
前記燃料制御部は、前記発電機の出力が前記新たな要求出力に応じて前記最大出力変化率で変化するよう前記燃料調節弁の開度を制御し、
前記第一制御部は、前記先の要求出力に応じて前記誘導モータと前記外部系統との間で送受電させている場合には、前記第一周波数変換器により、前記先の要求出力に応じた前記誘導モータと前記外部系統との間での送受電を継続させ、又は前記送受電を停止させ、
前記第二制御部は、前記先の要求出力に応じて前記二次電池に充放電させている場合には、前記第二周波数変換器により前記先の要求出力に応じた前記二次電池の充放電を継続させ、又は前記充放電を停止させる、
二軸ガスタービン発電設備。
【請求項５】
請求項４に記載の二軸ガスタービン発電設備において、
前記第五判断部により前記先の要求出力の要求出力変化率の正負と前記新たな要求出力の要求出力変化率の正負とが逆であると判断された場合、
前記燃料制御部は、前記発電機の出力が前記新たな要求出力に応じて前記最大出力変化率で変化するよう前記燃料調節弁の開度を制御し、
前記第一制御部は、前記第一周波数変換器により、前記新たな要求出力に応じて前記誘導モータと前記外部系統との間で送受電を開始させ、
前記第二制御部は、前記第二判断部により前記予め定められた条件を満たしていると判断されると、前記誘導モータに送電させている場合には、前記第二周波数変換器により前記二次電池に放電させ、前記誘導モータに受電させている場合には、前記第二周波数変換器により前記二次電池に充電させる、
二軸ガスタービン発電設備。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の二軸ガスタービン発電設備において、
前記制御装置は、
前記二次電池の充電率を推定する充電率推定部と、
前記充電率推定部により推定された前記二次電池の充電率が基準充電率よりも低い設定低充電率未満であるか、及び、前記基準充電率よりも高い設定高充電率より高いかを判断する第六判断部と、
を有し、
前記第二制御部は、前記第六判断部により前記二次電池の充電率が前記設定低充電率未満であると判断され、且つ前記第一判断部により負の前記要求出力変化率が負の前記最大出力変化率より大きいと判断されると、前記第二周波数変換器により前記二次電池に充電させ、前記第六判断部により前記二次電池の充電率が前記設定高充電率より高いと判断され、且つ前記第一判断部により正の前記要求出力変化率が正の前記最大出力変化率より小さいと判断されると、前記第二周波数変換器により前記二次電池に放電させる、
二軸ガスタービン発電設備。
【請求項７】
請求項６に記載の二軸ガスタービン発電設備において、
前記受付部は、前記圧縮機が吸い込む空気の温度の予報を受け付け、
前記制御装置は、予め定められた時間後に前記圧縮機が吸い込む空気の予報温度が、前記圧縮機が吸い込む空気の設計温度よりも高い第一温度よりも高いか、及び予め定められた時間後に前記圧縮機が吸い込む空気の予報温度が、前記設計温度よりも低い第二温度より低いかを判断する第八判断部と、
前記第八判断部により予め定められた時間後に前記圧縮機が吸い込む空気の予報温度が前記第一温度よりも高いと判断されると、前記基準充電率を高くし、前記第八判断部により予め定められた時間後に前記圧縮機が吸い込む空気の予報温度が前記第二温度より低いと判断されると、前記基準充電率を低くする基準変更部と、を有する、
二軸ガスタービン発電設備。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の二軸ガスタービン発電設備において、
前記第六判断部は、前記充電率推定部により推定された前記二次電池の充電率が前記設定低充電率より高いか、及び、前記設定高充電率より低いかを判断し、
前記制御装置は、前記要求出力が前記発電機に関する定格出力よりも低い設定低出力より低くなるか、及び、前記要求出力が前記定格出力より低く且つ前記設定低出力より高い設定高出力より高くなるかを判断する第九判断部を有し、
前記第九判断部により前記要求出力が前記設定低出力より低くなると判断され、前記第六判断部により前記二次電池の充電率が前記設定高充電率より低いと判断され、且つ、前記第一判断部により負の前記要求出力変化率が負の前記最大出力変化率より大きいと判断されると、前記第二制御部は、前記第二周波数変換器により前記二次電池に充電させ、前記燃料制御部は、前記発電機の出力が前記要求出力と前記第二周波数変換器により前記二次電池に充電される電力とを加算した値になるよう前記燃料調節弁の開度を制御し、
前記第九判断部により前記要求出力が前記設定低出力より高くなると判断され、前記第六判断部により前記二次電池の充電率が前記設定低充電率より高いと判断され、且つ、前記第一判断部により正の前記要求出力変化率が正の前記最大出力変化率より小さいと判断されると、前記第二制御部は、前記第二周波数変換器により前記二次電池から放電させ、前記燃料制御部は、前記発電機の出力が前記要求出力から前記第二周波数変換器により前記二次電池に放電される電力を減算した値になるよう前記燃料調節弁の開度を制御する、
二軸ガスタービン発電設備。
【請求項９】
圧縮機ロータを有し、前記圧縮機ロータの回転で空気を圧縮して圧縮空気を生成する圧縮機と、
前記圧縮空気中で燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼器と、
前記燃焼器に供給する前記燃料の流量を調節する燃料調節弁と、
前記圧縮機ロータと機械的に連結されている高圧タービンロータを有し、前記燃焼ガスで前記高圧タービンロータが回転する高圧タービンと、
前記高圧タービンロータに連結されていない低圧タービンロータを有し、前記高圧タービンから排気された前記燃焼ガスで前記低圧タービンロータが回転する低圧タービンと、
前記低圧タービンロータの回転で発電し、交流電力が流れる外部系統と電気的に接続されている発電機と、
前記圧縮機ロータと機械的に連結されていると共に、前記発電機と並列に前記外部系統と電気的に接続されている誘導モータと、
電気的接続関係で前記誘導モータと前記外部系統との間に設けられて、前記誘導モータと前記外部系統との間での電力の送受電を制御すると共に、前記誘導モータからの電力を外部系統側へ送電させる際には、前記誘導モータからの電力の周波数を前記外部系統の周波数に変換し、前記外部系統側からの電力を受電して前記誘導モータに供給させる際には、前記外部系統からの電力の周波数を前記誘導モータの周波数に変換する第一周波数変換器と、
前記発電機及び前記誘導モータと並列に前記外部系統と電気的に接続されている二次電池と、
電気的接続関係で前記二次電池と前記外部系統との間に設けられて、前記二次電池の充放電を制御すると共に、前記二次電池からの直流電力を前記外部系統に放電させる際には、前記二次電池からの直流電力を前記外部系統の周波数に合った交流電力に変換し、前記外部系統からの交流電力を前記二次電池に充電させる際には、前記外部系統の交流電力を直流電力に変換する第二周波数変換器と、
を備える二軸ガスタービン発電設備の制御方法において、
要求出力を外部から受け付ける受付工程と、
前記要求出力の単位時間当たりの変化量である要求出力変化率の絶対値が発電機出力の単位時間当たりの最大変化量である最大出力変化率の絶対値より大きいか否かを判断する第一判断工程と、
前記第一判断工程により前記要求出力変化率の絶対値が前記最大出力変化率の絶対値より大きいと判断された後、予め定められた条件を満たしているか否かを判断する第二判断工程と、
前記要求出力の変化に応じて、前記燃料調節弁の開度を制御し、前記第一判断工程により前記要求出力変化率の絶対値が前記最大出力変化率の絶対値より大きいと判断されると、前記発電機の出力が前記最大出力変化率で変化するよう前記燃料調節弁の開度を制御する燃料制御工程と、
前記第一判断工程により前記要求出力変化率の絶対値が前記最大出力変化率の絶対値より大きいと判断されると、前記第一周波数変換器により、前記誘導モータと前記外部系統との間で送受電を開始させる第一制御工程と、
前記第二判断工程により前記予め定められた条件を満たしていると判断されると、前記誘導モータに送電させている場合には、前記第二周波数変換器により前記二次電池から放電させ、前記誘導モータに受電させている場合には、前記第二周波数変換器により前記二次電池に充電させる第二制御工程と、
を実行し、
前記予め定められた条件は、前記誘導モータが送受電する電力が前記誘導モータに対して定められている最大許容電力になっている、又は前記圧縮機ロータの回転数が前記圧縮機ロータの許容回転数範囲よりも狭い切替回転数範囲内の限界になっている、である、
二軸ガスタービン発電設備の制御方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の二軸ガスタービン発電設備の制御方法において、
前記第一制御工程では、前記第一判断工程により前記要求出力変化率の絶対値が前記最大出力変化率の絶対値より大きいと判断されてから前記第二判断工程により前記予め定められた条件を満たしていると判断されるまでの間、前記第一周波数変換器により、前記誘導モータに対する送受電量を増加させ、前記第二判断工程により前記予め定められた条件を満たしていると判断されると、前記第一周波数変換器により、前記誘導モータに対する送受電量を減少させる、
二軸ガスタービン発電設備の制御方法。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載の二軸ガスタービン発電設備の制御方法において、
前記圧縮機ロータの回転数が前記許容回転数範囲内の限界に至っているか否かを判断する第三判断工程を実行し、
前記第一制御工程では、前記第一周波数変換器により前記誘導モータに送受電を開始させてから、前記第三判断工程により前記圧縮機ロータの回転数が前記許容回転数範囲内の限界に至っていると判断されると、前記第一周波数変換器により前記誘導モータに対する送受電を停止させる、
二軸ガスタービン発電設備の制御方法。
【請求項１２】
請求項９から１１のいずれか一項に記載の二軸ガスタービン発電設備の制御方法において、
前記二次電池の充電率を推定する充電率推定工程と、
前記充電率推定工程により推定された前記二次電池の充電率が基準充電率よりも低い設定低充電率未満であるか、及び、前記基準充電率よりも高い設定高充電率より高いかを判断する第六判断工程と、
を実行し、
前記第二制御工程では、前記第六判断工程により前記二次電池の充電率が前記設定低充電率未満であると判断され、且つ前記第一判断工程により負の前記要求出力変化率が負の前記最大出力変化率より大きいと判断されると、前記第二周波数変換器により前記二次電池に充電させ、前記第六判断工程により前記二次電池の充電率が前記設定高充電率より高いと判断され、且つ前記第一判断工程により正の前記要求出力変化率が正の前記最大出力変化率より小さいと判断されると、前記第二周波数変換器により前記二次電池に放電させる、
二軸ガスタービン発電設備の制御方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の二軸ガスタービン発電設備の制御方法において、
前記受付工程では、前記圧縮機が吸い込む空気の温度の予報を受け付け、
予め定められた時間後に前記圧縮機が吸い込む空気の予報温度が、前記圧縮機が吸い込む空気の設計温度よりも高い第一温度よりも高いか、及び予め定められた時間後に前記圧縮機が吸い込む空気の予報温度が、前記設計温度よりも低い第二温度より低いかを判断する第八判断工程と、
前記第八判断工程により予め定められた時間後に前記圧縮機が吸い込む空気の予報温度が前記第一温度よりも高いと判断されると、前記基準充電率を高くし、前記第八判断工程により予め定められた時間後に前記圧縮機が吸い込む空気の予報温度が前記第二温度より低いと判断されると、前記基準充電率を低くする基準変更工程と、
を実行する、
二軸ガスタービン発電設備の制御方法。
【請求項１４】
請求項１２又は１３に記載の二軸ガスタービン発電設備の制御方法において、
前記第六判断工程では、前記充電率推定工程により推定された前記二次電池の充電率が前記設定低充電率より高いか、及び、前記設定高充電率より低いかを判断し、
前記要求出力が前記発電機に関する定格出力よりも低い設定低出力より低くなるか、及び、前記要求出力が前記定格出力より低く且つ前記設定低出力より高い設定高出力より高くなるかを判断する第九判断工程を実行し、
前記第九判断工程により前記要求出力が前記設定低出力より低くなると判断され、前記第六判断工程により前記二次電池の充電率が前記設定高充電率より低いと判断され、且つ、前記第一判断工程により負の前記要求出力変化率が負の前記最大出力変化率より大きいと判断されると、前記第二制御工程では、前記第二周波数変換器により前記二次電池に充電させ、前記燃料制御工程では、前記発電機の出力が前記要求出力と前記第二周波数変換器により前記二次電池に充電される電力とを加算した値になるよう前記燃料調節弁の開度を制御し、
前記第九判断工程により前記要求出力が前記設定低出力より高くなると判断され、前記第六判断工程により前記二次電池の充電率が前記設定低充電率より高いと判断され、且つ、前記第一判断工程により正の前記要求出力変化率が正の前記最大出力変化率より小さいと判断されると、前記第二制御工程では、前記第二周波数変換器により前記二次電池から放電させ、前記燃料制御工程では、前記発電機の出力が前記要求出力から前記第二周波数変換器により前記二次電池に放電される電力を減算した値になるよう前記燃料調節弁の開度を制御する、
二軸ガスタービン発電設備の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二軸ガスタービンと、二軸ガスタービンの駆動で発電する発電機とを備える二軸ガスタービン発電設備、及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
二軸ガスタービン発電設備としては、例えば、以下の特許文献１に記載されている設備がある。この二軸ガスタービン発電設備は、二軸ガスタービンと、発電機と、起動モータと、二次電池と、起動モータと外部系統との間での電力の送受電を制御する第一周波数変換器と、二次電池と外部系統との間での電力の充放電を制御する第二周波数変換器と、を備える。
【０００３】
二軸ガスタービンは、空気を圧縮して圧縮空気を生成する圧縮機と、圧縮空気中で燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼器と、燃焼ガスで駆動する高圧タービンと、高圧タービンから排気された排気ガスで駆動する低圧タービンと、を備える。高圧タービンのロータと圧縮機ロータと起動モータのロータとは、互いに機械的に連結されている。また、低圧タービンのロータと発電機のロータとは、互いに機械的に連結されている。但し、高圧タービンのロータと低圧タービンのロータとは、機械的に連結されていない。
【０００４】
二軸ガスタービン発電設備に対する要求出力が急激に増加した場合、燃焼器に供給する燃料の流量を増加させて、発電機の出力を高めても、要求出力の急増に対して発電機出力が追従できない場合がある。そこで、特許文献１に記載の技術では、起動モータを一時的に発電機として利用し、起動モータで発電された電力で、要求出力に対する発電機出力の不足分を起動モータからの出力で補うことを提案している。
【０００５】
起動モータの出力エネルギーは、高圧タービンロータ及び圧縮機ロータの回転慣性エネルギーである。このため、起動モータから出力を取り出せる時間は、数秒程度の時間で、極めて短時間である。よって、二軸ガスタービン発電設備に対する要求出力が急激に増加した場合、前述の回転慣性エネルギーに基づく出力のみでは、要求出力に対する発電機出力の不足分を起動モータからの出力で補いきれない場合がある。そこで、特許文献１に記載の技術では、さらに、この場合に、二次電池から外部系統に電力を放電することも提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２０１５／１８１９３８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
二軸ガスタービン発電設備では、要求出力変化に対する二軸ガスタービン発電設備の出力の追従性を高めることが望まれる。また、上記特許文献１に記載の二軸ガスタービン発電設備のように、発電機出力を補完するために二次電池を用いる場合には、この二次電池の充放電回数を減らして、二次電池の性能低下を抑えることにより、寿命延長を図ることが望まれる。
【０００８】
そこで、本発明は、要求出力変化に対する二軸ガスタービン発電設備の出力の追従性を高めると共に、二次電池の性能低下を抑えることにより、寿命延長を図ることができる技術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】
【０００９】
上記目的を達成するための発明に係る一態様としての二軸ガスタービン発電設備は、
圧縮機ロータを有し、前記圧縮機ロータの回転で空気を圧縮して圧縮空気を生成する圧縮機と、前記圧縮空気中で燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼器と、前記燃焼器に供給する前記燃料の流量を調節する燃料調節弁と、前記圧縮機ロータと機械的に連結されている高圧タービンロータを有し、前記燃焼ガスで前記高圧タービンロータが回転する高圧タービンと、前記高圧タービンロータに連結されていない低圧タービンロータを有し、前記高圧タービンから排気された前記燃焼ガスで前記低圧タービンロータが回転する低圧タービンと、前記低圧タービンロータの回転で発電し、交流電力が流れる外部系統と電気的に接続されている発電機と、前記圧縮機ロータと機械的に連結されていると共に、前記発電機と並列に前記外部系統と電気的に接続されている誘導モータと、電気的接続関係で前記誘導モータと前記外部系統との間に設けられて、前記誘導モータと前記外部系統との間での電力の送受電を制御すると共に、前記誘導モータからの電力を外部系統側へ送電させる際には、前記誘導モータからの電力の周波数を前記外部系統の周波数に変換し、前記外部系統側からの電力を受電して前記誘導モータに供給させる際には、前記外部系統からの電力の周波数を前記誘導モータの周波数に変換する第一周波数変換器と、前記発電機及び前記誘導モータと並列に前記外部系統と電気的に接続されている二次電池と、電気的接続関係で前記二次電池と前記外部系統との間に設けられて、前記二次電池の充放電を制御すると共に、前記二次電池からの直流電力を前記外部系統に放電させる際には、前記二次電池からの直流電力を前記外部系統の周波数に合った交流電力に変換し、前記外部系統からの交流電力を前記二次電池に充電させる際には、前記外部系統の交流電力を直流電力に変換する第二周波数変換器と、前記燃料調節弁、前記第一周波数変換器及び第二周波数変換器を制御する制御装置と、を備える。前記制御装置は、要求出力を外部から受け付ける受付部と、前記要求出力の単位時間当たりの変化量である要求出力変化率の絶対値が発電機出力の単位時間当たりの最大変化量である最大出力変化率の絶対値より大きいか否かを判断する第一判断部と、前記第一判断部により前記要求出力変化率の絶対値が前記最大出力変化率の絶対値より大きいと判断された後、予め定められた条件を満たしているか否かを判断する第二判断部と、前記要求出力の変化に応じて、前記燃料調節弁の開度を制御し、前記第一判断部により前記要求出力変化率の絶対値が前記最大出力変化率の絶対値より大きいと判断されると、前記発電機の出力が前記最大出力変化率で変化するよう前記燃料調節弁の開度を制御する燃料制御部と、前記第一判断部により前記要求出力変化率の絶対値が前記最大出力変化率の絶対値より大きいと判断されると、前記第一周波数変換器により、前記誘導モータと前記外部系統との間で送受電させる第一制御部と、前記第二判断部により前記予め定められた条件を満たしていると判断されると、前記誘導モータに送電させている場合には、前記第二周波数変換器により前記二次電池から放電させ、前記誘導モータに受電させている場合には、前記第二周波数変換器により前記二次電池に充電させる第二制御部と、を有する。前記予め定められた条件は、前記誘導モータが送受電する電力が前記誘導モータに対して定められている最大許容電力になっている、又は前記圧縮機ロータの回転数が前記圧縮機の許容回転数範囲よりも狭い切替回転数範囲内の限界になっている、である。
【００１０】
当該二軸ガスタービン発電設備では、要求出力変化率の絶対値が最大出力変化率の絶対値より大きい場合、発電機出力が最大出力変化率で変化するよう燃料調節弁の開度が制御される。さらに、第一周波数変換器により、誘導モータと外部系統との間で送受電が開始される。このため、当該二軸ガスタービン発電設備では、要求出力変化に対する発電機出力変化の不足分の少なくとも一部を誘導モータと外部系統との間での送受電で補うことができる。
【００１１】
また、当該二軸ガスタービン発電設備では、要求出力変化率の絶対値が最大出力変化率の絶対値より大きい場合、誘導モータが送受電する電力が最大許容電力になるか、又は圧縮機ロータの回転数が切替回転数範囲内の限界になってから、二次電池に充放電させる。すなわち、当該二軸ガスタービン発電設備では、要求出力変化率の絶対値が最大出力変化率の絶対値より大きくなっても、直ちに二次電池は充放電されない。よって、当該二軸ガスタービン発電設備では、二次電池の充放電回数を少なくすることができ、二次電池の性能低下を抑えることができる。
【００１２】
さらに、当該二軸ガスタービン発電設備では、要求出力変化率の絶対値が最大出力変化率の絶対値より大きい場合、誘導モータに送受電させている際中に、誘導モータが送受電する電力が最大許容電力になるか、又は圧縮機ロータの回転数が切替回転数範囲内の限界になると、二次電池に充放電させる。すなわち、当該二軸ガスタービン発電設備では、誘導モータの送受電中に二次電池に充放電させる。言い換えると、当該二軸ガスタービン発電設備では、誘導モータの送受電の時間帯と二次電池の充放電の時間帯とが部分的に重なる。よって、当該二軸ガスタービン発電設備では、誘導モータの送受電と二次電池の充放電とによる、外部系統に対する送受電の連続性が確保される。このため、当該二軸ガスタービン発電設備では、要求出力変化率の絶対値が最大出力変化率の絶対値より大きい場合でも、要求出力変化に対する二軸ガスタービン発電設備の出力の追従性を高めることができる。
【００１３】
ここで、前記二軸ガスタービン発電設備において、前記第一制御部は、前記第一判断部により前記要求出力変化率の絶対値が前記最大出力変化率の絶対値より大きいと判断されてから前記第二判断部により前記予め定められた条件を満たしていると判断されるまでの間、前記第一周波数変換器により、前記誘導モータに対する送受電量を増加させ、前記第二判断部により前記予め定められた条件を満たしていると判断されると、前記第一周波数変換器により、前記誘導モータに対する送受電量を減少させてもよい。
【００１４】
当該二軸ガスタービン発電設備では、第一判断部により要求出力変化率の絶対値が最大出力変化率の絶対値より大きいと判断されてから第二判断部により条件を満たしていると判断されるまでの間、誘導モータに対する送受電量が増加するので、この間における要求出力変化に対する二軸ガスタービン発電設備の出力の追従性を高めることができる。
【００１５】
また、当該二軸ガスタービン発電設備では、第二判断部により条件を満たしていると判断されると、誘導モータに対する送受電量が減少する。第二判断部により条件を満たしたと判断されると、二次電池による充放電が開始されるので、誘導モータに対する送受電量が減少しても、要求出力変化に対する二軸ガスタービン発電設備の出力の追従性は低下しない。
【００１６】
誘導モータが送受電する電力のエネルギー源は、圧縮機ロータ及び高圧タービンロータの回転慣性エネルギーである。このため、誘導モータから外部系統に送電すると、圧縮機ロータ及び高圧タービンロータの回転数は低下し、これらのロータに対して定められている許容下限回転数に近づく。一方、第一周波数変換器が外部系統の電力を受電し、受電した電力を誘導モータに供給すると、圧縮機ロータ及び高圧タービンロータの回転数は上昇し、これらのロータに対して定められている許容上限回転数に近づく。なお、許容回転数範囲は、許容下限回転数及び許容上限回転数で定められる。
【００１７】
当該二軸ガスタービン発電設備では、以上で説明したように、第二判断部により条件を満たしたと判断されると、誘導モータに対する送受電量が減少する。このため、当該二軸ガスタービン発電設備では、圧縮機ロータ及び高圧タービンロータの回転数が許容回転数範囲内の限界に近づく速度を遅くすることができる。
【００１８】
また、以上のいずれかの前記二軸ガスタービン発電設備において、前記制御装置は、前記圧縮機ロータの回転数が前記許容回転数範囲内の限界に至っているか否かを判断する第三判断部を有し、前記第一制御部は、前記第一周波数変換器により前記誘導モータに送受電を開始させてから、前記第三判断部により前記圧縮機ロータの回転数が前記許容回転数範囲内の限界に至っていると判断されると、前記第一周波数変換器により前記誘導モータに対する送受電を停止させてもよい。
【００１９】
誘導モータに送受電させると、前述したように、圧縮機ロータ及び高圧タービンロータの回転数は許容回転数範囲内の限界に近づく。当該ガスタービン発電機では、圧縮機ロータの回転数が許容回転数範囲内の限界に至ると、誘導モータに対する送受電が停止するため、回転数の変化が収まる。
【００２０】
また、以上のいずれかの前記二軸ガスタービン発電設備において、前記制御装置は、前記第一周波数変換器により前記誘導モータに対する送受電が開始された後、前記圧縮機の回転数が前記誘導モータに送受電が開始される直前の回転数に戻っているか否かを判断する第四判断部と、前記第一周波数変換器により前記誘導モータに対する送受電が開始された後、前記第四判断部により前記圧縮機の回転数が前記誘導モータに送受電が開始される直前の回転数に戻っていると判断される前に、前記受付部が新たな要求出力を受け付け、前記第一判断部により前記新たな要求出力の前記要求出力変化率の絶対値が前記最大出力変化率の絶対値より大きいと判断された後、先の要求出力の要求出力変化率の正負と前記新たな要求出力の要求出力変化率の正負とが逆であるか否かを判断する第五判断部と、を有し、前記第五判断部により前記先の要求出力の要求出力変化率の正負と前記新たな要求出力の要求出力変化率の正負とが同じであると判断された場合、前記燃料制御部は、前記発電機の出力が前記新たな要求出力に応じて前記最大出力変化率で変化するよう前記燃料調節弁の開度を制御し、前記第一制御部は、前記先の要求出力に応じて前記誘導モータと前記外部系統との間で送受電させている場合には、前記第一周波数変換器により、前記先の要求出力に応じた前記誘導モータと前記外部系統との間での送受電を継続させ、又は前記送受電を停止させ、前記第二制御部は、前記先の要求出力に応じて前記二次電池に充放電させている場合には、前記第二周波数変換器により前記先の要求出力に応じた前記二次電池の充放電を継続させ、又は前記充放電を停止させてもよい。
【００２１】
先の要求出力の要求出力変化率の正負と新たな要求出力の要求出力変化率の正負とが同じである場合、先の要求出力に対する処理により圧縮機の回転数が元の回転数に戻っていない段階で、先の要求出力に対する処理と同様の処理を実行すると、極めて短時間で圧縮機の回転数が許容回転数範囲の限界になる上に、二次電池の充電率が基準充電率からより離れる。このため、当該二軸ガスタービン発電設備では、先の要求出力の要求出力変化率の正負と新たな要求出力の要求出力変化率の正負とが同じである場合、先の要求出力に対する処理により圧縮機の回転数が元の回転数に戻っていない段階で、先の要求出力と同様の処理を実行しない。
【００２２】
前記第五判断部を有する前記二軸ガスタービン発電設備において、前記第五判断部により前記先の要求出力の要求出力変化率の正負と前記新たな要求出力の要求出力変化率の正負とが逆であると判断された場合、前記燃料制御部は、前記発電機の出力が前記新たな要求出力に応じて前記最大出力変化率で変化するよう前記燃料調節弁の開度を制御し、前記第一制御部は、前記第一周波数変換器により、前記新たな要求出力に応じて前記誘導モータと前記外部系統との間で送受電を開始させ、前記第二制御部は、前記第二判断部により前記予め定められた条件を満たしていると判断されると、前記誘導モータに送電させている場合には、前記第二周波数変換器により前記二次電池に放電させ、前記誘導モータに受電させている場合には、前記第二周波数変換器により前記二次電池に充電させてもよい。
【００２３】
先の要求出力の要求出力変化率の正負と新たな要求出力の要求出力変化率の正負とが逆ある場合、先の要求出力に対する処理により圧縮機の回転数が元の回転数に戻っていない段階で、先の要求出力に対する逆の処理を実行すると、この逆の処理は、圧縮機の回転数が元の回転数に復帰する方向に作用する上に、二次電池の充電率を基準充電率に近づく方向に作用する。このため、当該二軸ガスタービン発電設備では、先の要求出力の要求出力変化率の正負と新たな要求出力の要求出力変化率の正負とが逆ある場合、先の要求出力に対する処理により圧縮機の回転数が元の回転数に戻っていない段階でも、先の要求出力に対する逆の処理を実行する。
【００２４】
以上のいずれかの前記二軸ガスタービン発電設備において、前記制御装置は、前記二次電池の充電率を推定する充電率推定部と、前記充電率推定部により推定された前記二次電池の充電率が基準充電率よりも低い設定低充電率未満であるか、及び、前記基準充電率よりも高い設定高充電率より高いかを判断する第六判断部と、を有し、前記第二制御部は、前記第六判断部により前記二次電池の充電率が前記設定低充電率未満であると判断され、且つ前記第一判断部により負の前記要求出力変化率が負の前記最大出力変化率より大きいと判断されると、前記第二周波数変換器により前記二次電池に充電させ、前記第六判断部により前記二次電池の充電率が前記設定高充電率より高いと判断され、且つ前記第一判断部により正の前記要求出力変化率が正の前記最大出力変化率より小さいと判断されると、前記第二周波数変換器により前記二次電池に放電させてもよい。
【００２５】
当該二軸ガスタービン発電設備では、二次電池の充電率が設定低充電率未満である場合に、第一判断部により負の要求出力変化率が負の最大出力変化率より大きいと判断されると、つまり要求出力は減少を示すものの、その変化が緩やかな場合に、第二周波数変換器により二次電池に充電させる。また、当該二軸ガスタービン発電設備では、二次電池の充電率が設定高充電率より高い場合に、第一判断部により正の前記要求出力変化率が正の前記最大出力変化率より小さいと判断されると、つまり要求出力は増加を示すものの、その変化が緩やかな場合に、第二周波数変換器により二次電池に放電させる。
【００２６】
すなわち、当該二軸ガスタービン発電設備では、二次電池の充電率が低く、且つ、要求出力が緩やかに減少する場合には、第二周波数変換器により二次電池に充電させる。また、当該二軸ガスタービン発電設備では、二次電池の充電率が高く、且つ、要求出力が緩やかに増加する場合、第二周波数変換器により二次電池に放電させる。よって、当該二軸ガスタービン発電設備では、二次電池の充電率が基準充電率から離れていても、設備自身に無理な動作をさせることなく、二次電池の充電率を基準充電率に近づけることができる。
【００２７】
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二軸ガスタービン発電設備は、
圧縮機ロータを有し、前記圧縮機ロータの回転で空気を圧縮して圧縮空気を生成する圧縮機と、前記圧縮空気中で燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼器と、前記燃焼器に供給する前記燃料の流量を調節する燃料調節弁と、前記圧縮機ロータと機械的に連結されている高圧タービンロータを有し、前記燃焼ガスで前記高圧タービンロータが回転する高圧タービンと、前記高圧タービンロータに連結されていない低圧タービンロータを有し、前記高圧タービンから排気された前記燃焼ガスで前記低圧タービンロータが回転する低圧タービンと、前記低圧タービンロータの回転で発電し、交流電力が流れる外部系統と電気的に接続されている発電機と、前記圧縮機ロータと機械的に連結されていると共に、前記発電機と並列に前記外部系統と電気的に接続されている誘導モータと、電気的接続関係で前記誘導モータと前記外部系統との間に設けられて、前記誘導モータと前記外部系統との間での電力の送受電を制御すると共に、前記誘導モータからの電力を外部系統側へ送電させる際には、前記誘導モータからの電力の周波数を前記外部系統の周波数に変換し、前記外部系統側からの電力を受電して前記誘導モータに供給させる際には、前記外部系統からの電力の周波数を前記誘導モータの周波数に変換する第一周波数変換器と、電気的接続関係で前記二次電池と前記外部系統との間に設けられて、前記発電機及び前記誘導モータと並列に前記外部系統と電気的に接続されている二次電池と、前記二次電池の充放電を制御すると共に、前記二次電池からの直流電力を前記外部系統に放電させる際には、前記二次電池からの直流電力を前記外部系統の周波数に合った交流電力に変換し、前記外部系統からの交流電力を前記二次電池に充電させる際には、前記外部系統の交流電力を直流電力に変換する第二周波数変換器と、前記燃料調節弁、前記第一周波数変換器及び第二周波数変換器を制御する制御装置と、を備える。前記制御装置は、要求出力を外部から受け付ける受付部と、前記要求出力の単位時間当たりの変化量である要求出力変化率の絶対値が発電機出力の単位時間当たりの最大変化量である最大出力変化率の絶対値より大きいか否かを判断する第一判断部と、前記要求出力の変化に応じて、前記燃料調節弁の開度を制御し、前記第一判断部により前記要求出力変化率の絶対値が前記最大出力変化率の絶対値より大きいと判断されると、前記発電機の出力が前記最大出力変化率で変化するよう前記燃料調節弁の開度を制御する燃料制御部と、前記第一判断部により前記要求出力変化率の絶対値が前記最大出力変化率の絶対値より大きいと判断されると、前記第一周波数変換器により、前記誘導モータと前記外部系統との間で送受電させる第一制御部と、前記第一判断部により前記要求出力変化率の絶対値が前記最大出力変化率の絶対値より大きいと判断されることを少なくとも条件とし、前記条件が満たされると、前記誘導モータに送電させている場合には、前記第二周波数変換器により前記二次電池から放電させ、前記誘導モータに受電させている場合には、前記第二周波数変換器により前記二次電池に充電させる第二制御部と、前記二次電池の充電率を推定する充電率推定部と、前記充電率推定部により推定された前記二次電池の充電率が基準充電率よりも低い設定低充電率未満であるか、及び、前記基準充電率よりも高い設定高充電率より高いかを判断する第六判断部と、を有する。前記第二制御部は、前記第六判断部により前記二次電池の充電率が前記設定低充電率未満であると判断され、且つ前記第一判断部により負の前記要求出力変化率が負の前記最大出力変化率より大きいと判断されると、前記第二周波数変換器により前記二次電池に充電させ、前記第六判断部により前記二次電池の充電率が前記設定高充電率より高いと判断され、且つ前記第一判断部により正の前記要求出力変化率が正の前記最大出力変化率より小さいと判断されると、前記第二周波数変換器により前記二次電池に放電させる。
【００２８】
当該二軸ガスタービン発電設備では、二次電池の充電率が低く、且つ、要求出力が緩やかに減少する場合には、第二周波数変換器により二次電池に充電させる。また、当該二軸ガスタービン発電設備では、二次電池の充電率が高く、且つ、要求出力が緩やかに増加する場合、第二周波数変換器により二次電池に放電させる。よって、当該二軸ガスタービン発電設備では、二次電池の充電率が基準充電率から離れていても、設備自身に無理な動作をさせることなく、二次電池の充電率を基準充電率に近づけることができる。
【００２９】
前記充電率推定部を有する前記二軸ガスタービン発電設備において、前記圧縮機が吸い込む空気の温度を検知する温度計を備え、前記制御装置は、前記圧縮機が吸い込む空気の設計温度よりも高い第一温度より、前記温度計で検知された温度が高いか、及び、前記設計温度よりも低い第二温度より、前記温度計で検知された温度が低いかを判断する第七判断部を有し、前記第六判断部は、前記充電率推定部により推定された前記二次電池の充電率が前記基準充電率未満であるか、及び、前記基準充電率よりも高いかを判断し、前記第六判断部により前記二次電池の充電率が前記基準充電率未満であると判断され、且つ前記第七判断部により前記圧縮機が吸い込む空気の温度が前記第二温度未満であると判断されると、前記第一制御部は、前記第一周波数変換器により前記圧縮機の回転数が前記許容回転数範囲外にならないように、前記誘導モータからの電力を前記外部系統へ送電し、前記第二制御部は、前記第二周波数変換器により前記二次電池に充電させ、前記第六判断部により前記二次電池の充電率が前記基準充電率より高いと判断され、且つ前記第七判断部により前記圧縮機が吸い込む空気の温度が前記第一温度より高いと判断されると、前記第一制御部は、前記第一周波数変換器により前記圧縮機の回転数が前記許容回転数範囲外にならないように、前記外部系統からの電力を前記誘導モータに供給し、前記第二制御部は、前記第二周波数変換器により前記二次電池に放電させてもよい。
【００３０】
圧縮機が吸い込む空気の温度が高い場合、ガスタービン内を流れる空気の質量流量が少なくなるため、ガスタービン出力、つまり発電機出力が低くなる。逆に、圧縮機が吸い込む空気の温度が低い場合、ガスタービン内を流れる空気の質量流量が多くなるため、ガスタービン出力、つまり発電機出力が高くなる。
【００３１】
そこで、当該二軸ガスタービン発電設備では、圧縮機が吸い込む空気の温度が高い場合、二次電池の電力を放電させ、この電力を用いて誘導モータを駆動し、この誘導モータにより圧縮機の駆動をアシストさせる。よって、当該二軸ガスタービン発電設備では、この場合、発電機出力の低下を抑えることができる。また、当該二軸ガスタービン発電設備では、圧縮機が吸い込む空気の温度が低く且つ発電出力の最大値が制限されている場合、圧縮機で誘導モータを駆動させ、つまり誘導モータにより圧縮機の駆動を負側にアシストさせ、誘導モータからの電力を外部系統に送電し、二次電池に電力を充電させる。よって、当該二軸ガスタービン発電設備では、この場合、発電機出力の上昇を抑えることができる。
【００３２】
前記温度計を備える前記二軸ガスタービン発電設備において、
前記受付部は、前記圧縮機が吸い込む空気の温度の予報を受け付け、前記制御装置は、予め定められた時間後に前記圧縮機が吸い込む空気の予報温度が、前記圧縮機が吸い込む空気の設計温度よりも高い第一温度よりも高いか、及び予め定められた時間後に前記圧縮機が吸い込む空気の予報温度が、前記設計温度よりも低い第二温度より低いかを判断する第八判断部と、前記第八判断部により予め定められた時間後に前記圧縮機が吸い込む空気の予報温度が前記第一温度よりも高いと判断されると、前記基準充電率を高くし、前記第八判断部により予め定められた時間後に前記圧縮機が吸い込む空気の予報温度が前記第二温度より低いと判断されると、前記基準充電率を低くする基準変更部と、を有してもよい。
【００３３】
当該二軸ガスタービン発電設備では、圧縮機が吸い込む空気の温度が高く、二次電池を放電させて、圧縮機の駆動を誘導モータによりアシストさせる場合、前もって二次電池の充電率を高めておくことができる。また、当該二軸ガスタービン発電設備では、圧縮機が吸い込む空気の温度が低く、二次電池に充電させて、圧縮機の駆動を誘導モータにより負側にアシストさせる場合、前もって二次電池の充電率を低くしておくことができる。
【００３４】
前記充電率推定部を有する、以上のいずれかの前記二軸ガスタービン発電設備において、前記第六判断部は、前記充電率推定部により推定された前記二次電池の充電率が前記設定低充電率より高いか、及び、前記設定高充電率より低いかを判断し、前記制御装置は、前記要求出力が前記発電機に関する定格出力よりも低い設定低出力より低くなるか、及び、前記要求出力が前記定格出力より低く且つ前記設定低出力より高い設定高出力より高くなるかを判断する第九判断部を有し、前記第九判断部により前記要求出力が前記設定低出力より低くなると判断され、前記第六判断部により前記二次電池の充電率が前記設定高充電率より低いと判断され、且つ、前記第一判断部により負の前記要求出力変化率が負の前記最大出力変化率より大きいと判断されると、前記第二制御部は、前記第二周波数変換器により前記二次電池に充電させ、前記燃料制御部は、前記発電機の出力が前記要求出力と前記第二周波数変換器により前記二次電池に充電される電力とを加算した値になるよう前記燃料調節弁の開度を制御し、前記第九判断部により前記要求出力が前記設定低出力より高くなると判断され、前記第六判断部により前記二次電池の充電率が前記設定低充電率より高いと判断され、且つ、前記第一判断部により正の前記要求出力変化率が正の前記最大出力変化率より小さいと判断されると、前記第二制御部は、前記第二周波数変換器により前記二次電池から放電させ、前記燃料制御部は、前記発電機の出力が前記要求出力から前記第二周波数変換器により前記二次電池に放電される電力を減算した値になるよう前記燃料調節弁の開度を制御してもよい。
【００３５】
当該二軸ガスタービン発電設備では、要求出力が設定低出力より低くなる場合でも、燃焼器に供給する燃料流量の低下を抑えることができ、燃料系統、及び燃焼ガスが流れる系統等を安定運転することができる。また、当該二軸ガスタービン発電設備では、要求出力が設定高出力より高くなる場合でも、燃焼器に供給する燃料流量の増加を抑えることができ、燃料系統、及び燃焼ガスが流れる系統等を安定運転することができる。
【００３６】
上記目的を達成するための発明に係る一態様としての二軸ガスタービン発電設備の制御方法は、
圧縮機ロータを有し、前記圧縮機ロータの回転で空気を圧縮して圧縮空気を生成する圧縮機と、前記圧縮空気中で燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼器と、前記燃焼器に供給する前記燃料の流量を調節する燃料調節弁と、前記圧縮機ロータと機械的に連結されている高圧タービンロータを有し、前記燃焼ガスで前記高圧タービンロータが回転する高圧タービンと、前記高圧タービンロータに連結されていない低圧タービンロータを有し、前記高圧タービンから排気された前記燃焼ガスで前記低圧タービンロータが回転する低圧タービンと、前記低圧タービンロータの回転で発電し、交流電力が流れる外部系統と電気的に接続されている発電機と、前記圧縮機ロータと機械的に連結されていると共に、前記発電機と並列に前記外部系統と電気的に接続されている誘導モータと、電気的接続関係で前記誘導モータと前記外部系統との間に設けられて、前記誘導モータと前記外部系統との間での電力の送受電を制御すると共に、前記誘導モータからの電力を外部系統側へ送電させる際には、前記誘導モータからの電力の周波数を前記外部系統の周波数に変換し、前記外部系統側からの電力を受電して前記誘導モータに供給させる際には、前記外部系統からの電力の周波数を前記誘導モータの周波数に変換する第一周波数変換器と、前記発電機及び前記誘導モータと並列に前記外部系統と電気的に接続されている二次電池と、電気的接続関係で前記二次電池と前記外部系統との間に設けられて、前記二次電池の充放電を制御すると共に、前記二次電池からの直流電力を前記外部系統に放電させる際には、前記二次電池からの直流電力を前記外部系統の周波数に合った交流電力に変換し、前記外部系統からの交流電力を前記二次電池に充電させる際には、前記外部系統の交流電力を直流電力に変換する第二周波数変換器と、を備える二軸ガスタービン発電設備の制御方法に関する。当該制御方法は、要求出力を外部から受け付ける受付工程と、前記要求出力の単位時間当たりの変化量である要求出力変化率の絶対値が発電機出力の単位時間当たりの最大変化量である最大出力変化率の絶対値より大きいか否かを判断する第一判断工程と、前記第一判断工程により前記要求出力変化率の絶対値が前記最大出力変化率の絶対値より大きいと判断された後、予め定められた条件を満たしているか否かを判断する第二判断工程と、前記要求出力の変化に応じて、前記燃料調節弁の開度を制御し、前記第一判断工程により前記要求出力変化率の絶対値が前記最大出力変化率の絶対値より大きいと判断されると、前記発電機の出力が前記最大出力変化率で変化するよう前記燃料調節弁の開度を制御する燃料制御工程と、前記第一判断工程により前記要求出力変化率の絶対値が前記最大出力変化率の絶対値より大きいと判断されると、前記第一周波数変換器により、前記誘導モータと前記外部系統との間で送受電を開始させる第一制御工程と、前記第二判断工程により前記予め定められた条件を満たしていると判断されると、前記誘導モータに送電させている場合には、前記第二周波数変換器により前記二次電池から放電させ、前記誘導モータに受電させている場合には、前記第二周波数変換器により前記二次電池に充電させる第二制御工程と、を実行する。前記予め定められた条件は、前記誘導モータが送受電する電力が前記誘導モータに対して定められている最大許容電力になっている、又は前記圧縮機ロータの回転数が前記圧縮機ロータの許容回転数範囲よりも狭い切替回転数範囲内の限界になっている、である。
【００３７】
ここで、前記二軸ガスタービン発電設備の制御方法において、前記第一制御工程では、前記第一判断工程により前記要求出力変化率の絶対値が前記最大出力変化率の絶対値より大きいと判断されてから前記第二判断工程により前記予め定められた条件を満たしていると判断されるまでの間、前記第一周波数変換器により、前記誘導モータに対する送受電量を増加させ、前記第二判断工程により前記予め定められた条件を満たしていると判断されると、前記第一周波数変換器により、前記誘導モータに対する送受電量を減少させてもよい。
【００３８】
また、以上のいずれかの前記二軸ガスタービン発電設備の制御方法において、前記圧縮機ロータの回転数が前記許容回転数範囲内の限界に至っているか否かを判断する第三判断工程を実行し、前記第一制御工程では、前記第一周波数変換器により前記誘導モータに送受電を開始させてから、前記第三判断工程により前記圧縮機ロータの回転数が前記許容回転数範囲内の限界に至っていると判断されると、前記第一周波数変換器により前記誘導モータに対する送受電を停止させてもよい。
【００３９】
以上のいずれかの前記二軸ガスタービン発電設備の制御方法において、前記二次電池の充電率を推定する充電率推定工程と、前記充電率推定工程により推定された前記二次電池の充電率が基準充電率よりも低い設定低充電率未満であるか、及び、前記基準充電率よりも高い設定高充電率より高いかを判断する第六判断工程と、を実行し、前記第二制御工程では、前記第六判断工程により前記二次電池の充電率が前記設定低充電率未満であると判断され、且つ前記第一判断工程により負の前記要求出力変化率が負の前記最大出力変化率より大きいと判断されると、前記第二周波数変換器により前記二次電池に充電させ、前記第六判断工程により前記二次電池の充電率が前記設定高充電率より高いと判断され、且つ前記第一判断工程により正の前記要求出力変化率が正の前記最大出力変化率より小さいと判断されると、前記第二周波数変換器により前記二次電池に放電させてもよい。
【００４０】
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二軸ガスタービン発電設備の制御方法は、
圧縮機ロータを有し、前記圧縮機ロータの回転で空気を圧縮して圧縮空気を生成する圧縮機と、前記圧縮空気中で燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼器と、前記燃焼器に供給する前記燃料の流量を調節する燃料調節弁と、前記圧縮機ロータと機械的に連結されている高圧タービンロータを有し、前記燃焼ガスで前記高圧タービンロータが回転する高圧タービンと、前記高圧タービンロータに連結されていない低圧タービンロータを有し、前記高圧タービンから排気された前記燃焼ガスで前記低圧タービンロータが回転する低圧タービンと、前記低圧タービンロータの回転で発電し、交流電力が流れる外部系統と電気的に接続されている発電機と、前記圧縮機ロータと機械的に連結されていると共に、前記発電機と並列に前記外部系統と電気的に接続されている誘導モータと、電気的接続関係で前記誘導モータと前記外部系統との間に設けられて、前記誘導モータと前記外部系統との間での電力の送受電を制御すると共に、前記誘導モータからの電力を外部系統側へ送電させる際には、前記誘導モータからの電力の周波数を前記外部系統の周波数に変換し、前記外部系統側からの電力を受電して前記誘導モータに供給させる際には、前記外部系統からの電力の周波数を前記誘導モータの周波数に変換する第一周波数変換器と、前記発電機及び前記誘導モータと並列に前記外部系統と電気的に接続されている二次電池と、電気的接続関係で前記二次電池と前記外部系統との間に設けられて、前記二次電池の充放電を制御すると共に、前記二次電池からの直流電力を前記外部系統に放電させる際には、前記二次電池からの直流電力を前記外部系統の周波数に合った交流電力に変換し、前記外部系統からの交流電力を前記二次電池に充電させる際には、前記外部系統の交流電力を直流電力に変換する第二周波数変換器と、を備える二軸ガスタービン発電設備の制御方法に関する。当該制御方法は、要求出力を外部から受け付ける受付工程と、前記要求出力の単位時間当たりの変化量である要求出力変化率の絶対値が発電機出力の単位時間当たりの最大変化量である最大出力変化率の絶対値より大きいか否かを判断する第一判断工程と、前記要求出力の変化に応じて、前記燃料調節弁の開度を制御し、前記第一判断工程により前記要求出力変化率の絶対値が前記最大出力変化率の絶対値より大きいと判断されると、前記発電機の出力が前記最大出力変化率で変化するよう前記燃料調節弁の開度を制御する燃料制御工程と、前記第一判断工程により前記要求出力変化率の絶対値が前記最大出力変化率の絶対値より大きいと判断されると、前記第一周波数変換器により、前記誘導モータと前記外部系統との間で送受電を開始させる第一制御工程と、前記第一判断工程により前記要求出力変化率の絶対値が前記最大出力変化率の絶対値より大きいと判断されることを少なくとも条件とし、前記条件が満たされると、前記誘導モータに送電させている場合には、前記第二周波数変換器により前記二次電池から放電させ、前記誘導モータに受電させている場合には、前記第二周波数変換器により前記二次電池に充電させる第二制御工程と、前記二次電池の充電率を推定する充電率推定工程と、前記充電率推定工程により推定された前記二次電池の充電率が基準充電率よりも低い設定低充電率未満であるか、及び、前記基準充電率よりも高い設定高充電率より高いかを判断する第六判断工程と、を実行する。前記第二制御工程では、前記第六判断工程により前記二次電池の充電率が前記設定低充電率未満であると判断され、且つ前記第一判断工程により負の前記要求出力変化率が負の前記最大出力変化率より大きいと判断されると、前記第二周波数変換器により前記二次電池に充電させ、前記第六判断工程により前記二次電池の充電率が前記設定高充電率より高いと判断され、且つ前記第一判断工程により正の前記要求出力変化率が正の前記最大出力変化率より小さいと判断されると、前記第二周波数変換器により前記二次電池に放電させる。
【００４１】
また、前記充電率推定工程を実行する前記二軸ガスタービン発電設備において、前記圧縮機が吸い込む空気の温度を検知する温度検知工程と、前記圧縮機が吸い込む空気の設計温度よりも高い第一温度より、前記温度検知工程で検知された温度が高いか、及び、前記設計温度よりも低い第二温度より、前記温度検知工程で検知された温度が低いかを判断する第七判断工程と、を実行し、前記第六判断工程では、前記充電率推定工程により推定された前記二次電池の充電率が前記基準充電率未満であるか、及び、前記基準充電率よりも高いかを判断し、前記第六判断工程により前記二次電池の充電率が前記基準充電率未満であると判断され、且つ前記第七判断工程により前記圧縮機が吸い込む空気の温度が前記第二温度未満であると判断されると、前記第一制御工程では、前記第一周波数変換器により前記圧縮機の回転数が前記許容回転数範囲外にならないように、前記誘導モータからの電力を前記外部系統へ送電し、前記第二制御工程では、前記第二周波数変換器により前記二次電池に充電させ、前記第六判断工程により前記二次電池の充電率が前記基準充電率より高いと判断され、且つ第七判断工程により前記圧縮機が吸い込む空気の温度が前記第一温度より高いと判断されると、前記第一制御工程では、前記第一周波数変換器により前記圧縮機の回転数が前記許容回転数範囲外にならないように、前記外部系統からの電力を前記誘導モータに供給し、前記第二制御工程は、前記第二周波数変換器により前記二次電池に放電させてもよい。
【００４２】
前記充電率推定工程を実行する前記二軸ガスタービン発電設備の制御方法において、前記受付工程では、前記圧縮機が吸い込む空気の温度の予報を受け付け、予め定められた時間後に前記圧縮機が吸い込む空気の予報温度が、前記圧縮機が吸い込む空気の設計温度よりも高い第一温度よりも高いか、及び予め定められた時間後に前記圧縮機が吸い込む空気の予報温度が、前記設計温度よりも低い第二温度より低いかを判断する第八判断工程と、前記第八判断工程により予め定められた時間後に前記圧縮機が吸い込む空気の予報温度が前記第一温度よりも高いと判断されると、前記基準充電率を高くし、前記第八判断工程により予め定められた時間後に前記圧縮機が吸い込む空気の予報温度が前記第二温度より低いと判断されると、前記基準充電率を低くする基準変更工程と、を実行してもよい。
【００４３】
前記充電率推定工程を実行する、以上のいずれかの前記二軸ガスタービン発電設備の制御方法において、前記第六判断工程では、前記充電率推定工程により推定された前記二次電池の充電率が前記設定低充電率より高いか、及び、前記設定高充電率より低いかを判断し、前記要求出力が前記発電機に関する定格出力よりも低い設定低出力より低くなるか、及び、前記要求出力が前記定格出力より低く且つ前記設定低出力より高い設定高出力より高くなるかを判断する第九判断工程を実行し、前記第九判断工程により前記要求出力が前記設定低出力より低くなると判断され、前記第六判断工程により前記二次電池の充電率が前記設定高充電率より低いと判断され、且つ、前記第一判断工程により負の前記要求出力変化率が負の前記最大出力変化率より大きいと判断されると、前記第二制御工程では、前記第二周波数変換器により前記二次電池に充電させ、前記燃料制御工程では、前記発電機の出力が前記要求出力と前記第二周波数変換器により前記二次電池に充電される電力とを加算した値になるよう前記燃料調節弁の開度を制御し、前記第九判断工程により前記要求出力が前記設定低出力より高くなると判断され、前記第六判断工程により前記二次電池の充電率が前記設定低充電率より高いと判断され、且つ、前記第一判断工程により正の前記要求出力変化率が正の前記最大出力変化率より小さいと判断されると、前記第二制御工程では、前記第二周波数変換器により前記二次電池から放電させ、前記燃料制御工程では、前記発電機の出力が前記要求出力から前記第二周波数変換器により前記二次電池に放電される電力を減算した値になるよう前記燃料調節弁の開度を制御してもよい。
【発明の効果】
【００４４】
本発明の一態様によれば、要求出力変化に対する二軸ガスタービン発電設備の出力の追従性を高めることができると共に、二次電池の性能低下を抑えることにより、寿命延長を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係る一実施形態における二軸ガスタービン発電設備の系統図である。
【図２】本発明に係る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（その１）である。
【図４】本発明に係る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（その２）である。
【図５】本発明に係る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（その３）である。
【図６】本発明に係る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（その４）である。
【図７】本発明に係る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（その５）である。
【図８】本発明に係る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（その６）である。
【図９】本発明に係る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（その７）である。
【図１０】本発明に係る一実施形態における、急激に増加する要求出力を受け付けたときの出力変化、及び圧縮機の回転数の変化を示す説明図である。
【図１１】本発明に係る一実施形態における、急激に減少する要求出力を受け付けたときの出力変化、及び圧縮機の回転数の変化を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
以下、本発明に係る二軸ガスタービン発電設備の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００４７】
本実施形態の二軸ガスタービン発電設備は、図１に示すように、二軸ガスタービン１０と、発電機２１と、誘導モータ２２と、二次電池２３と、誘導モータ２２と外部系統１との間での電力の送受電を制御する第一周波数変換器２４と、二次電池２３の充放電を制御する第二周波数変換器２５と、制御装置５０と、を備える。
【００４８】
二軸ガスタービン１０は、空気Ａを圧縮して圧縮空気を生成する圧縮機１１と、圧縮空気中で燃料Ｆを燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼器１２と、燃焼器１２に供給する燃料Ｆの流量を調節する燃料調節弁１５と、燃焼器１２からの燃焼ガスで駆動する高圧タービン１３と、高圧タービン１３から排気された燃焼ガスで駆動する低圧タービン１４と、を備える。
【００４９】
圧縮機１１は、第一軸線Ａ１を中心として回転する圧縮機ロータ１１ｒと、この圧縮機ロータ１１ｒを覆う圧縮機ケーシング１１ｃと、を有する。高圧タービン１３は、第一軸線Ａ１を中心として回転する高圧タービンロータ１３ｒと、この高圧タービンロータ１３ｒを覆う高圧タービンケーシング１３ｃと、を有する。圧縮機ロータ１１ｒ及び高圧タービンロータ１３ｒは、いずれも、第一軸線Ａ１上に位置し、互いに連結されて第一ロータ１７を構成する。低圧タービン１４は、第二軸線Ａ２を中心として回転する低圧タービンロータ１４ｒと、低圧タービンロータ１４ｒを覆う低圧タービンケーシング１４ｃと、を有する。燃焼器１２は、燃料供給源と燃料ライン１６で接続されている。この燃料ライン１６には、燃料調節弁１５が設けられている。
【００５０】
誘導モータ２２は、第一軸線Ａ１を中心として回転するモータロータ２２ｒと、モータロータ２２ｒを覆うモータケーシング２２ｃと、を有する。モータロータ２２ｒは、第一ロータ１７に機械的に直結されている。なお、モータロータ２２ｒは、第一ロータ１７と機械的に連結されていればよく、例えば、減速機を介して、第一ロータ１７と機械的に連結されてもよい。
【００５１】
発電機２１は、第二軸線Ａ２を中心として回転する発電機ロータ２１ｒと、発電機ロータ２１ｒを覆う発電機ケーシング２１ｃと、を有する。この発電機２１は、同期発電機である。発電機ロータ２１ｒ及び低圧タービンロータ１４ｒは、いずれも、第二軸線Ａ２上に位置し、互いに連結されて第二ロータ１８を構成する。この第二ロータ１８は、第一ロータ１７に連結されていない。このため、第二ロータ１８は、第一ロータ１７の回転とは独立して回転することが可能である。
【００５２】
発電機２１は、主電力経路３１により外部系統１と電気的に接続されている。この主電力経路３１には、変圧器３２及び遮断器３３が設けられている。誘導モータ２２は、発電機２１と並列に、副電力経路３４により外部系統１と電気的に接続されている。副電力経路３４は、主電力経路３１中の発電機２１と変圧器３２との間の位置に接続されている。この副電力経路３４には、第一周波数変換器２４、変圧器３５及び遮断器３６が設けられている。これら変圧器３５及び遮断器３６は、第一周波数変換器２４よりも主電力経路側に設けられている。二次電池２３には、第二周波数変換器２５が電気的に接続されている。第二周波数変換器２５は、発電機２１及び誘導モータ２２と並列に、充放電経路３７により外部系統１と電気的に接続されている。よって、この二次電池２３は、発電機２１及び誘導モータ２２と並列に、外部系統１と電気的に接続されている。この充放電経路３７も、副電力経路３４と同様、主電力経路３１中の発電機２１と変圧器３２との間の位置に接続されている。この充放電経路３７には、変圧器３８及び遮断器３９が設けられている。
【００５３】
第一周波数変換器２４は、誘導モータ２２からの電力を外部系統１側へ送電させる際、誘導モータ２２の周波数を外部系統１の周波数に変換する。また、この第一周波数変換器２４は、外部系統１側からの電力を受電して誘導モータ２２に供給させる際、外部系統１の周波数を誘導モータ２２の周波数に変換する。
【００５４】
第二周波数変換器２５は、二次電池２３からの直流電力を外部系統１側に放電させる際、二次電池２３からの直流電力を外部系統１の周波数に合った交流電力に変換する。また、この第二周波数変換器２５は、外部系統１側からの交流電力を二次電池２３に充電させる際には、外部系統１の交流電力を直流電力に変換する。
【００５５】
本実施形態の二軸ガスタービン発電設備は、さらに、誘導モータ２２の回転数を検知する回転数計４１と、圧縮機１１が吸い込む空気Ａの温度Ｔを検知する温度計４２と、二次電池２３と第二周波数変換器２５との間に流れる電流Ｉを検知する電流計４３と、を備える。誘導モータ２２のモータロータ２２ｒと圧縮機ロータ１１ｒとは、前述したように機械的に連結されている。このため、回転数計４１は、誘導モータ２２及び圧縮機１１の回転数を検知する。
【００５６】
制御装置５０は、図２に示しように、各種計器からの出力や外部からの各種情報等を受け付ける受付部５１と、各種判断を行う判断部５２と、二次電池２３の充電率ＳＯＣ（State Of Charge）を推定する充電率推定部５３と、燃料調節弁１５の開度を制御する燃料制御部５４と、第一周波数変換器２４を制御する第一制御部５５と、第二周波数変換器２５を制御する第二制御部５６と、二次電池２３の基準充電率ＳＯＣｂ等が記憶されている記憶部５７と、二次電池２３の基準充電率ＳＯＣｂを変更する基準変更部５８と、を有する。
【００５７】
受付部５１は、二軸ガスタービン発電設備に対する要求出力ＤＰと、圧縮機１１が吸い込む空気Ａの温度の予報、つまり気温予報と、を受け付ける。受付部５１は、回転数計４１で検知された回転数Ｒと、電流計４３で検知された電流値Ｉと、温度計４２で検知された温度Ｔと、を受け付ける。受付部５１は、さらに、外部系統１に対して誘導モータ２２が送受電する電力量ＭＰを第一周波数変換器２４から受け付けると共に、外部系統１に対して二次電池２３が充放電する電力量ＢＰを第二周波数変換器２５から受け付ける。
【００５８】
充電率推定部５３は、電流計４３で検知された電流値Ｉに基づいて、二次電池２３の充電率ＳＯＣを推定する。具体的に、充電率推定部５３は、まず、二次電池２３から充放電される電流値の積算量を順次積算する。そして、二次電池２３の満充電量からこの積算量を減算し、この値を満充電量で割って、充電率ＳＯＣを求める。なお、二次電池２３の充電率ＳＯＣを推定する方法としては、各種方法があるが、これらのうちのいずれの方法を用いてもよい。例えば、二次電池２３が充放電していない際の二次電池２３の端子間電圧を測定し、この端子間電圧に基づいて、充電率ＳＯＣを推定してもよい。
【００５９】
記憶部５７には、前述したように、二次電池２３の基準充電率ＳＯＣｂ等が記憶されている。基準充電率ＳＯＣｂは、二次電池２３に、例えば、この二次電池２３に関する満充電量の０.６倍の電力量を充電してしたときの充電率ＳＯＣである。基準変更部５８は、この記憶部５７に記憶されている基準充電率ＳＯＣｂを変更する。
【００６０】
制御装置５０は、コンピュータで構成される。受付部５１及び各制御部５４,５５,５６は、コンピュータの入出力インタフェースと、各種演算を行うＣＰＵと、ＣＰＵが実行するプログラムが格納されているメモリ等で構成される。判断部５２、充電率推定部５３及び基準変更部５８は、コンピュータのＣＰＵ及びメモリ等で構成される。また、記憶部５７は、コンピュータのメモリ等で構成される。
【００６１】
次に、図１及び図２を用いて、以上で説明した二軸ガスタービン発電設備の基本的な動作について説明する。
【００６２】
図１に示すように、二軸ガスタービン１０の圧縮機１１は、空気Ａを圧縮し、圧縮した空気Ａを燃焼器１２に供給する。燃焼器１２には、圧縮された空気Ａの他、燃料Ｆも供給される。燃焼器１２内では、圧縮された空気Ａ中で燃料Ｆが燃焼して、高温高圧の燃焼ガスが生成される。この燃焼ガスは、燃焼器１２から高圧タービンケーシング１３ｃ内に送られ、高圧タービンロータ１３ｒを回転させる。この高圧タービン１３で発生した回転駆動力は、圧縮機ロータ１１ｒの回転に利用される。高圧タービンロータ１３ｒを回転させた燃焼ガスは、高圧タービンケーシング１３ｃから排気され、低圧タービンケーシング１４ｃ内に流入する。この燃焼ガスは、低圧タービンロータ１４ｒを回転させる。この低圧タービンロータ１４ｒの回転で、この低圧タービンロータ１４ｒと連結されている発電機ロータ２１ｒも回転する。この結果、発電機２１は発電する。発電機２１からの電力は、主電力経路３１を経て、外部系統１に送られる。
【００６３】
二軸ガスタービン１０の起動時には、誘導モータ２２を駆動させて、二軸ガスタービン１０の第一ロータ１７を回転させる。この際、第一周波数変換器２４が外部系統１から電力を受電し、この電力を誘導モータ２２に送る。第一周波数変換器２４は、誘導モータ２２に送る電力の周波数を徐々に上げる。この結果、第一ロータ１７の回転数も徐々に高まる。第一ロータ１７の回転数が所定の回転数以上になると、燃焼器１２への燃料供給が開始される。燃焼器１２の燃料供給量は、次第に増加される。燃料供給量の増加に伴って、高圧タービンロータ１３ｒの回転数が高まり、高圧タービンロータ１３ｒを含む第一ロータ１７が自立回転できるようになる。この状態になると、外部系統１から誘導モータ２２への電力供給が終了する。
【００６４】
次に、図２に示す機能ブロック図、及び図３〜図９に示すフローチャートに従って、制御装置５０の動作について説明する。
【００６５】
図２及び図３に示すように、制御装置５０の受付部５１は、常時、電流計４３で検知された電流値Ｉを受け付ける（Ｓ１０：電流値受付工程）。制御装置５０の充電率推定部５３は、二次電池２３から充放電される電流値Ｉを積算する。充電率推定部５３は、二次電池２３の満充電量から電流値の積算量を減算し、この値を満充電量で割って、充電率ＳＯＣを求める（Ｓ１１：充電率推定工程）。
【００６６】
図２及び図４に示すように、制御装置５０の燃料制御部５４は、制御装置５０の受付部５１から判断部５２を介して、二軸ガスタービン発電設備に対する要求出力ＤＰを受け付ける（Ｓ７１：要求出力受付工程）。燃料制御部５４は、この要求出力ＤＰを受け付けた後、判断部５２から燃料流量に関する指示を受け付けたか否かを判断する（Ｓ７２）。燃料制御部５４は、この要求出力ＤＰを受け付けた後、燃料流量に関する指示を受け付けなければ、要求出力ＤＰに応じた燃料流量を定め、この燃料流量に応じた開度を燃料調節弁１５に指示する（Ｓ７３：燃料制御工程）。
【００６７】
二軸ガスタービン１０の出力変化率、つまり発電機２１の出力変化率に対して、高圧タービン１３及び低圧タービン１４の保護等の観点から最大出力変化率ｄＧＰｍａｘが定められている。なお、ここでの出力変化率とは、出力の単位時間当たりの変化量である。この最大出力変化率ｄＧＰｍａｘには、出力が増加する際の正の最大出力変化率ｄＧＰｍａｘと、出力が低下する際の負の最大出力変化率ｄＧＰｍａｘとがある。また、要求出力変化率ｄＤＰにも、要求出力ＤＰが増加する際の正の要求出力変化率ｄＤＰと、要求出力ＤＰが低下する際の負の要求出力変化率ｄＤＰとがある。
【００６８】
要求出力変化率ｄＤＰが０の場合、つまり要求出力ＤＰが変化しない場合、燃料制御部５４は、発電機出力ＧＰが要求出力ＤＰに合った出力になるよう、燃料流量を定め、この燃料流量に応じた開度を燃料調節弁１５に指示する。要求出力変化率ｄＤＰの絶対値が発電機２１の最大出力変化率ｄＧＰｍａｘの絶対値以下の場合、燃料制御部５４は、発電機出力ＧＰの変化率が要求出力変化率ｄＤＰに合うよう、燃料流量を定め、この燃料流量に応じた開度を燃料調節弁１５に指示する。要求出力変化率ｄＤＰの絶対値が発電機２１の最大出力変化率ｄＧＰｍａｘの絶対値より大きい場合、燃料制御部５４は、発電機出力ＧＰの変化率が発電機出力ＧＰの最大出力変化率ｄＧＰｍａｘに合うよう、燃料流量を定め、この燃料流量に応じた開度を燃料調節弁１５に指示する。但し、燃料制御部５４は、要求出力変化率ｄＤＰの絶対値と発電機２１の最大出力変化率ｄＧＰｍａｘの絶対値との大小関係を比較せずに、まず、発電機出力ＧＰが要求出力ＤＰにあった出力になるよう、燃料流量を定める。燃料制御部５４は、その後、この燃料流量の変化率に制限をかけ、制限された燃料流量に応じた開度を燃料調節弁１５に指示する。
【００６９】
燃料制御部５４は、Ｓ７２の処理で、要求出力ＤＰを受け付けた後、判断部５２から燃料流量に関する指示を受け付けたと判断すると、判断部５２からの指示に従って、燃料流量を定め、この燃料流量に応じた開度を燃料調節弁１５に指示する（Ｓ７４：燃料制御工程）。燃料制御部５４は、その後、燃料流量に関する新たな指示を受け付けたか否かを判断する（Ｓ７５）。燃料制御部５４は、判断部５２から燃料流量に関する新たな指示を受け付けたと判断すると、この新たな指示に従って、発電機出力が要求出力ＤＰになる燃料流量を定め、この燃料流量に応じた開度を燃料調節弁１５に指示する（Ｓ７６：燃料制御工程）。なお、燃料制御部５４が判断部５２から受け付ける指示の内容については、後述する。
【００７０】
図５に示すように、制御装置５０の受付部５１は、この二軸ガスタービン発電設備に対する要求出力ＤＰを受け付ける（Ｓ２１：要求出力受付工程）。なお、この要求出力ＤＰは、前述したように、この受付部５１から判断部５２を介して、燃料制御部５４に送られる。
【００７１】
制御装置５０の判断部５２は、要求出力変化率ｄＤＰの絶対値が発電機２１の最大出力変化率ｄＧＰｍａｘの絶対値より大きいか否かを判断する（Ｓ２２：第一判断工程）。判断部５２は、要求出力変化率ｄＤＰの絶対値が発電機２１の最大出力変化率ｄＧＰｍａｘの絶対値より大きくない、つまり要求出力ＤＰの変化が急激でないと判断すると、この要求出力変化率ｄＤＰが０か否かを判断する（Ｓ２３）。判断部５２により要求出力変化率ｄＤＰが０であると判断されると、図９を用いて以下で説明する出力一定時処理（Ｓ６０，Ｓ６１ａ〜Ｓ６８ａ，Ｓ６１ｂ〜Ｓ６８ｂ）が実行される。また、判断部５２により要求出力変化率ｄＤＰが０でない、つまり要求出力ＤＰの変化が緩やかであると判断されると、図７及び図８を用いて以下で説明する緩変処理（Ｓ４０ａ〜Ｓ４６ａ，Ｓ４０ｂ〜Ｓ４６ｂ，Ｓ４７，Ｓ５０，Ｓ５１ａ〜Ｓ５７ａ，Ｓ５１ｂ〜Ｓ５７ｂ，Ｓ５８，Ｓ５９）が実行される。
【００７２】
Ｓ２２で、判断部５２により、要求出力変化率ｄＤＰの絶対値が発電機２１の最大出力変化率ｄＧＰｍａｘの絶対値より大きい、つまり要求出力ＤＰの変化が急激であると判断されると、受付部５１は、回転数計４１から回転数を受け付ける（Ｓ２４：回転数受付工程）。
【００７３】
判断部５２は、先の要求出力ＤＰに対する急変処理が終了して、受付部５１が受け付けた回転数Ｒが元の回転数に戻っているか否かについて判断する（Ｓ２５：第四判断工程）。要求出力ＤＰに対する急変処理とは、図６を用いて以下で説明する急増処理（Ｓ３０ａ〜Ｓ３８ａ）及び急減処理（Ｓ３０ｂ〜３８ｂ）の処理である。また、元の回転数とは、変化が急激な要求出力ＤＰを受けた時点での圧縮機１１及び誘導モータ２２の回転数である。また、受付部５１が受け付けた回転数Ｒが元の回転数に戻っているか否かは、受付部５１が受け付けた回転数Ｒが元の回転数を基準にして圧縮機１１の定格回転数の例えば±１％以内に収まっているか否かで判断される。
【００７４】
判断部５２は、受付部５１が受け付けた回転数Ｒが元の回転数に戻っていると判断すると、受付部５１が新たに受け付けた要求出力ＤＰの変化率ｄＤＰが正であるか否か、つまり新たな要求出力ＤＰが急増か否かを判断する（Ｓ２６）。判断部５２により新たな要求出力ＤＰが急増であると判断されると、図６に示す急増処理（Ｓ３０ａ〜Ｓ３８ａ）が実行される。判断部５２により、新たな要求出力ＤＰの変化率ｄＤＰが正ではない、つまり新たな要求出力ＤＰが急減であると判断されると、図６に示す急減処理（Ｓ３０ｂ〜Ｓ３８ｂ）が実行される。
【００７５】
判断部５２は、Ｓ２５で、受付部５１が受け付けた回転数Ｒが元の回転数に戻っていないと判断すると、新たな要求出力ＤＰの変化率ｄＤＰが正であるか否か、つまり新たな要求出力ＤＰが急増か否かを判断する（Ｓ２７）。判断部５２は、新たな要求出力ＤＰが急増であると判断すると、前回の急変処理が急減処理であったか否かを判断する（Ｓ２８：第五判断工程）。すなわち、判断部５２は、先の要求出力ＤＰの要求出力変化率ｄＤＰの正負と新たな要求出力ＤＰの要求出力変化率ｄＤＰの正負とが逆であるか否かを判断する。判断部５２により前回の急変処理が急減処理であったと判断されると、新たな要求出力ＤＰに基づく急増処理（Ｓ３０ａ〜Ｓ３８ａ）が実行される。また、判断部５２により前回の急変処理が急減処理でなかったと判断されると、Ｓ２１の処理に戻る。
【００７６】
判断部５２は、Ｓ２７で、新たな要求出力ＤＰの変化率が正ではない、つまり新たな要求出力ＤＰが急減であると判断すると、前回の急変処理が急増処理であったか否かを判断する（Ｓ２９：第五判断工程）。すなわち、ここでも、判断部５２は、先の要求出力ＤＰの要求出力変化率ｄＤＰの正負と新たな要求出力ＤＰの要求出力変化率ｄＤＰの正負とが逆であるか否かを判断する。判断部５２により前回の急変処理が急増処理であったと判断されると、新たな要求出力ＤＰに基づく急減処理（Ｓ３０ｂ〜Ｓ３８ｂ）が実行される。また、判断部５２により前回の急変処理が急増処理でなかったと判断されると、Ｓ２１の処理に戻る。
【００７７】
次に、図６に示すフローチャートに従って、急変処理について詳細に説明する。この急変処理は、前述したように、急増処理（Ｓ３０ａ〜Ｓ３８ａ）と急減処理（Ｓ３０ｂ〜３８ｂ）とがある。
【００７８】
急増処理（Ｓ３０ａ〜Ｓ３８ａ）は、前述したように、新たな要求出力ＤＰが急増である場合に実行される。但し、新たな要求出力ＤＰが急増である場合でも、先の要求出力ＤＰに対する急変処理に起因して、圧縮機１１及び誘導モータ２２の回転数Ｒが変動した後、この回転数が元の回転数に戻っておらず、且つ、先の急変処理が急増処理の場合には、急増処理（Ｓ３０ａ〜Ｓ３８ａ）は実行されない。
【００７９】
急増処理（Ｓ３０ａ〜Ｓ３８ａ）では、つまり新たな要求出力ＤＰが急増である場合、第一制御部５５は、第一周波数変換器２４より、誘導モータ２２からの電力ＭＰを外部系統１に送電させる（Ｓ３０ａ：第一制御工程）。この際、第一制御部５５は、図１０に示すように、新たな要求出力ＤＰの受付後の各時刻における発電機出力ＧＰと、同時刻における誘導モータ２２から外部系統１へ送電する電力ＭＰとを加算した値（＝ＧＰ＋ＭＰ）が、同時刻における要求出力ＤＰになるよう、第一周波数変換器２４により、誘導モータ２２から外部系統１に送電する電力ＭＰを制御させる。このため、要求出力ＤＰが急増である場合、誘導モータ２２から外部系統１へ送電する電力ＭＰは、当初、時間経過に伴って増加する。
【００８０】
誘導モータ２２には、誘導モータ２２が送受電する電力ＭＰに関する最大許容値が定められている。つまり、誘導モータ２２には、最大許容電力ＭＰｍａｘが定められている。判断部５２は、誘導モータ２２による送電開始後、誘導モータ２２からの電力ＭＰが最大許容電力ＭＰｍａｘになっているか否かを判断する（Ｓ３１ａ：第二判断工程）。なお、誘導モータ２２からの電力ＭＰの値は、第一周波数変換器２４から制御装置５０に送られてくる。判断部５２により誘導モータ２２からの電力ＭＰが最大許容電力ＭＰｍａｘになっていないと判断されると、Ｓ３０ａに戻る。
【００８１】
また、判断部５２により誘導モータ２２からの電力ＭＰが最大許容電力ＭＰｍａｘになっていると判断されると、第一制御部５５は、図１０に示すように、第一周波数変換器２４により、誘導モータ２２から外部系統１に送電する電力ＭＰを時間経過に伴って徐々に減少させる（Ｓ３２ａ）。さらに、判断部５２により誘導モータ２２からの電力ＭＰが最大許容電力ＭＰｍａｘになっていると判断されると、第二制御部５６は、第二周波数変換器２５により、二次電池２３から外部系統１への放電を開始させる（Ｓ３３ａ：第二制御工程）。この際、第二制御部５６は、図１０に示すように、誘導モータ２２からの電力が最大許容電力ＭＰｍａｘになった後の各時刻における発電機出力ＧＰと、同時刻における誘導モータ２２から外部系統１へ送電する電力ＭＰと、同時刻における二次電池２３から外部系統１へ放電する電力ＢＰとを加算した値（＝ＧＰ＋ＭＰ＋ＢＰ）が、同時刻における要求出力ＤＰになるよう、第二周波数変換器２５により、二次電池２３から外部系統１に放電する電力ＢＰを制御させる。
【００８２】
誘導モータ２２が送受電する電力ＭＰのエネルギー源は、第一ロータ１７の回転慣性エネルギーである。このため、誘導モータ２２から外部系統１に送電すると、図１０に示すように、第一ロータ１７の回転数（＝誘導モータ２２及び圧縮機１１の回転数）は低下する。一方、第一周波数変換器２４が外部系統１の電力を受電し、受電した電力を誘導モータ２２に供給すると、図１１に示すように、第一ロータ１７の回転数は上昇する。誘導モータ２２の送受電後にこの送受電を停止すると、第一ロータ１７の回転数Ｒは、送受電が開始される直前の回転数に戻る。
【００８３】
圧縮機１１には、圧縮機１１を保護する観点から許容回転数範囲が定められている。この許容回転数範囲は、許容上限回転数ＲｐＨと許容下限回転数ＲｐＬとで定められている。許容上限回転数は、圧縮機１１の回転数が過剰回転数Ｒｏ（図１１参照）になり、圧縮機ロータ１１ｒやその軸受等の損傷等を防ぐために定められる回転数である。また、許容下限回転数は、圧縮機１１にサージングが発生するサージ回転数Ｒｓ（図１０参照）より高く、このサージングの発生を防ぐための回転数である。
【００８４】
誘導モータ２２から外部系統１に送電する電力が減少し始めると、受付部５１が回転数計４１で検知された第一ロータ１７の回転数（＝誘導モータ２２及び圧縮機１１の回転数）Ｒを受け付ける（Ｓ３４ａ）。判断部５２は、この回転数Ｒが許容回転数範囲内の限界になっているか、この場合、この回転数Ｒが許容下限回転数ＲｐＬになっているか否かを判断する（Ｓ３５ａ：第三判断工程）。第一ロータ１７の回転数Ｒが許容下限回転数ＲｐＬになっていなければ、Ｓ３４ａ及びＳ３５ａの処理を繰り返す。第一ロータ１７の回転数Ｒが許容下限回転数ＲｐＬになっていれば、第一制御部５５は、第一周波数変換器２４により誘導モータ２２の送電を停止させる（Ｓ３６ａ）。この結果、図１０に示すように、第一ロータ１７の回転数低下は収まる。第一ロータ１７の回転数は、その後、次第に元の回転数に、つまり、誘導モータ２２の送電が開始される直前の回転数（＝変化が急激な要求出力ＤＰを受けた時点での回転数）に次第に戻る。
【００８５】
誘導モータ２２の送電が停止した後、判断部５２は、発電機出力ＧＰが変化後の要求出力ＤＰになっているか否かを判断する（Ｓ３７ａ）。判断部５２は、発電機出力ＧＰが変化後の要求出力ＤＰになるまで、この判断を繰り返す。判断部５２により発電機出力ＧＰが変化後の要求出力ＤＰになっていると判断されると、第二制御部５６は、第二周波数変換器２５により二次電池２３の放電を停止させる（Ｓ３８ａ）。
【００８６】
以上で、急増処理が終了する。なお、この急増処理が実行される際、つまり、要求出力ＤＰが急増であると判断された際（Ｓ２２，Ｓ２６）、図４を用いて説明したように、燃料制御部５４は、要求出力ＤＰに応じた燃料流量を定め、この燃料流量に応じた開度を燃料調節弁１５に指示する（Ｓ７３：燃料制御工程）。この場合、燃料制御部５４は、発電機出力ＧＰの変化率が発電機出力ＧＰの最大出力変化率ｄＧＰｍａｘ（正の値）に合うよう、燃料流量を定め、この燃料流量に応じた開度を燃料調節弁１５に指示する。
【００８７】
急減処理（Ｓ３０ｂ〜Ｓ３８ｂ）は、前述したように、新たな要求出力ＤＰが急減である場合に実行される。但し、新たな要求出力ＤＰが急減である場合でも、先の要求出力ＤＰに対する急変処理に起因して、圧縮機１１及び誘導モータ２２の回転数Ｒが変動した後、これらの回転数が元の回転数に戻っておらず、且つ、先の急変処理が急減処理の場合には、急減処理（Ｓ３０ｂ〜Ｓ３８ｂ）は実行されない。
【００８８】
急減処理（Ｓ３０ｂ〜Ｓ３８ｂ）では、つまり新たな要求出力ＤＰが急減である場合、第一制御部５５は、第一周波数変換器２４より、外部系統１から受電した電力ＭＰを誘導モータ２２へ供給させる（Ｓ３０ｂ：第一制御工程）。この際、第一制御部５５は、図１１に示すように、新たな要求出力ＤＰの受付後の各時刻における発電機出力ＧＰと、同時刻における外部系統１から受電し誘導モータ２２へ供給する電力（この場合、電力値は負の値である）ＭＰとを加算した値（＝ＧＰ＋ＭＰ（＜０））が、同時刻における要求出力ＤＰになるよう、第一周波数変換器２４により、誘導モータ２２に供給する電力ＭＰを制御させる。このため、要求出力ＤＰが急減である場合、外部系統１から受電し誘導モータ２２へ供給する電力は、当初、時間経過に伴って増加する。
【００８９】
判断部５２は、誘導モータ２２に対する受電開始後、誘導モータ２２への電力ＭＰ、つまり誘導モータ２２が受ける電力ＭＰが最大許容電力ＭＰｍａｘになっているか否かを判断する（Ｓ３１ｂ）。判断部５２により誘導モータ２２が受ける電力ＭＰが最大許容電力ＭＰｍａｘになっていないと判断されると、Ｓ３０ｂに戻る。
【００９０】
また、判断部５２により誘導モータ２２が受ける電力ＭＰが最大許容電力ＭＰｍａｘになっていると判断されると、第一制御部５５は、図１１に示すように、第一周波数変換器２４により、誘導モータ２２が受ける電力ＭＰを時間経過に伴って徐々に減少させる（Ｓ３２ｂ）。さらに、判断部５２により誘導モータ２２が受ける電力ＭＰの値が最大許容電力ＭＰｍａｘになっていると判断されると、第二制御部５６は、第二周波数変換器２５により、二次電池２３に対する充電を開始させる（Ｓ３３ｂ：第二制御工程）。この際、第二制御部５６は、図１１に示すように、誘導モータ２２が受ける電力ＭＰが最大許容電力ＭＰｍａｘになった後の各時刻における発電機出力ＧＰから、同時刻における誘導モータ２２が受ける電力ＭＰと同時刻における二次電池２３の充電電力ＢＰとを減算した値が、同時刻における要求出力ＤＰになるよう、第二周波数変換器２５により、二次電池２３の充電電力ＢＰを制御させる。なお、誘導モータ２２が受ける電力ＭＰが負の値であり、二次電池２３の充電電力ＢＰが負の値であるとして取り扱うならば、誘導モータ２２が受ける電力ＭＰが最大許容電力ＭＰｍａｘになった後の各時刻における発電機出力ＧＰと、同時刻における誘導モータ２２が受ける電力ＭＰと、同時刻における二次電池２３の充電電力ＢＰとを加算した値が、同時刻における要求出力ＤＰになるよう、第二周波数変換器２５により、二次電池２３の充電電力ＢＰを制御させる。
【００９１】
誘導モータ２２が外部系統１から受ける電力ＭＰが減少し始めると、受付部５１が回転数計４１で検知された第一ロータ１７の回転数（＝誘導モータ２２及び圧縮機１１の回転数）Ｒを受け付ける（Ｓ３４ｂ）。判断部５２は、この回転数Ｒが許容回転数範囲内の限界になっているか、この場合、この回転数Ｒが許容上限回転数ＲｐＨになっているか否かを判断する（Ｓ３５ｂ：第三判断工程）。第一ロータ１７の回転数Ｒが許容上限回転数ＲｐＨになっていなければ、Ｓ３４ｂ及びＳ３５ｂの処理を繰り返す。第一ロータ１７の回転数Ｒが許容上限回転数ＲｐＨになっていれば、第一制御部５５は、第一周波数変換器２４により誘導モータ２２の受電を停止させる（Ｓ３６ｂ）。この結果、図１１に示すように、第一ロータ１７の回転数上昇は収まる。第一ロータ１７の回転数Ｒは、その後、次第に元の回転数に、つまり、誘導モータ２２の受電が開始される直前の回転数（＝変化が急激な要求出力ＤＰを受けた時点での回転数）に次第に戻る。
【００９２】
誘導モータ２２の受電が停止した後、判断部５２は、発電機出力ＧＰが変化後の要求出力ＤＰになっているか否かを判断する（Ｓ３７ｂ）。判断部５２は、発電機出力ＧＰが変化後の要求出力ＤＰになるまで、この判断を繰り返す。判断部５２により発電機出力ＧＰが変化後の要求出力ＤＰになっていると判断されると、第二制御部５６は、第二周波数変換器２５により二次電池２３の充電を停止させる（Ｓ３８ｂ）。
【００９３】
以上で、急減処理が終了する。なお、この急減処理が実行される際、つまり、要求出力ＤＰが急減であると判断された際（Ｓ２２，Ｓ２７）、図４を用いて説明したように、燃料制御部５４は、要求出力ＤＰに応じた燃料流量を定め、この燃料流量に応じた開度を燃料調節弁１５に指示する（Ｓ７３：燃料制御工程）。この場合、燃料制御部５４は、発電機出力ＧＰの変化率が発電機出力ＧＰの最大出力変化率ｄＧＰｍａｘ（負の値）に合うよう、燃料流量を定め、この燃料流量に応じた開度を燃料調節弁１５に指示する。
【００９４】
以上のように、本実施形態では、要求出力変化率ｄＤＰの絶対値が最大出力変化率ｄＧＰｍａｘの絶対値より大きい場合、誘導モータ２２と外部系統１との間で送受電が開始される。このため、本実施形態では、要求出力ＤＰ変化に対する発電機出力ＧＰ変化の不足分の少なくとも一部を誘導モータ２２と外部系統１との間の送受電で補うことができる。
【００９５】
また、本実施形態では、要求出力変化率ｄＤＰの絶対値が最大出力変化率ｄＧＰｍａｘの絶対値より大きい場合、誘導モータ２２が送受電する電力が最大許容電力ＭＰｍａｘになってから、二次電池２３に充放電させる。すなわち、本実施形態では、要求出力変化率ｄＤＰの絶対値が最大出力変化率ｄＧＰｍａｘの絶対値より大きくなっても、直ちに二次電池２３は充放電されない。よって、本実施形態では、二次電池２３の充放電回数を少なくすることができ、二次電池２３の性能低下を抑えることにより、寿命延長を図ることができる。
【００９６】
また、本実施形態では、要求出力変化率ｄＤＰの絶対値が最大出力変化率ｄＧＰｍａｘの絶対値より大きい場合、誘導モータ２２に送受電させている際中に、誘導モータ２２が送受電する電力が最大許容電力ＭＰｍａｘになると、二次電池２３に充放電させる。よって、本実施形態では、誘導モータ２２の送受電と二次電池２３の充放電とによる、外部系統１に対する送受電の連続性が確保される。このため、本実施形態では、要求出力変化率ｄＤＰの絶対値が最大出力変化率ｄＧＰｍａｘの絶対値より大きい場合でも、要求出力ＤＰ変化に対する二軸ガスタービン発電設備の出力の追従性を高めることができる。
【００９７】
さらに、本実施形態では、要求出力変化率ｄＤＰの絶対値が最大出力変化率ｄＧＰｍａｘの絶対値より大きいと判断されてから、判断部５２により誘導モータ２２が送受電する電力ＭＰが最大許容電力ＭＰｍａｘになっていると判断されるまでの間、誘導モータ２２に対する送受電量が増加するので、この間における要求出力ＤＰ変化に対する二軸ガスタービン発電設備の出力の追従性を高めることができる。
【００９８】
また、本実施形態では、判断部５２により誘導モータ２２が送受電する電力ＭＰが最大許容電力ＭＰｍａｘになっていると判断されると、誘導モータ２２に対する送受電量が減少する。このため、本実施形態では、第一ロータ１７の回転数（＝誘導モータ２２及び圧縮機１１の回転数）Ｒが許容回転数範囲内の限界に近づく速度を遅くすることができる。よって、本実施形態では、容易且つ正確に、第一ロータ１７の回転数Ｒが許容回転数範囲内の限界に至った時点で、誘導モータ２２に対する送受電を停止させて、第一ロータ１７の回転数の変化を収めることができる。
【００９９】
なお、本実施形態では、誘導モータ２２に対する送受電を開始させた後（Ｓ３０ａ，Ｓ３０ｂ）、判断部５２は、誘導モータ２２に対する送受電の電力ＭＰが最大許容電力ＭＰｍａｘになっているか否かを判断する（Ｓ３１ａ，Ｓ３１ｂ）。しかしながら、誘導モータ２２に対する送受電を開始させた後（Ｓ３０ａ，Ｓ３０ｂ）、判断部５２は、第一ロータ１７の回転数（＝誘導モータ２２及び圧縮機１１の回転数）Ｒが許容回転数範囲よりも狭い切替回転数範囲内の限界になっているか否かを判断してもよい。この切替回転数範囲は、切替上限回転数と切替下限回転数とで定められる。図１０に示すように、切替下限回数ＲｃＬは、許容下限回転数ＲｐＬよりも高い回転数である。また、図１１に示すように、切替上限回数ＲｃＨは、許容上限回転数ＲｐＨよりも低い回転数である。具体的に、誘導モータ２２に対する送電を開始させた後（Ｓ３０ａ）、判断部５２は、第一ロータ１７の回転数が切替下限回転数ＲｃＬになっているか否かを判断する。そして、判断部５２により第一ロータ１７の回転数Ｒが切替下限回転数ＲｃＬになっていると判断されると、第一制御部５５は、図１０に示すように、第一周波数変換器２４により、誘導モータ２２から外部系統１に送電する電力ＭＰを時間経過に伴って徐々に減少させる（Ｓ３２ａ）。また、誘導モータ２２に対する受電を開始させた後（Ｓ３０ｂ）、判断部５２は、第一ロータ１７の回転数Ｒが切替上限回転数ＲｃＨになっているか否かを判断する。そして、判断部５２により第一ロータ１７の回転数Ｒが切替上限回転数ＲｃＨになっている判断されると、第一制御部５５は、図１１に示すように、第一周波数変換器２４により、誘導モータ２２が受電する電力ＭＰを時間経過に伴って徐々に減少させる（Ｓ３２ｂ）。
【０１００】
さらに、誘導モータ２２に対する送受電を開始させた後（Ｓ３０ａ，Ｓ３０ｂ）、判断部５２は、誘導モータ２２に対する送受電の電力が最大許容電力ＭＰｍａｘになっているか否か、又は第一ロータ１７の回転数が切替回転数範囲内の限界になっているか否かを判断してもよい。
【０１０１】
前述したように、新たな要求出力ＤＰが急増である場合でも、先の要求出力ＤＰに対する急変処理に起因して、圧縮機１１及び誘導モータ２２の回転数が変動した後、これらの回転数が元の回転数に戻っておらず（Ｓ２５でＮＯの場合）、且つ、先の急変処理が急増処理の場合には（Ｓ２８でＮＯ）、新たな要求出力ＤＰに対する急増処理（Ｓ３０ａ〜Ｓ３８ａ）は実行されない。これは、先の急変処理が急増処理にも関わらず、この急増処理により圧縮機１１及び誘導モータ２２の回転数が元の回転数に戻っていない段階で、新たに急増処理を実行すると、極めて短時間で圧縮機１１及び誘導モータ２２の回転数が許容下限回転数ＲｐＬになる上に、二次電池２３の放電がさらに進むからである。
【０１０２】
本実施形態では、先の要求出力ＤＰに対する急変処理が急増処理で且つ新たな要求出力ＤＰが急増である場合、新たな要求処理に対する急増処理が実行されずに、Ｓ２１の処理に戻る。このため、本実施形態では、先の急変処理が急増処理で、この急増処理が終了していない段階で新たな要求処理を受け付けても、先の急増処理が継続される。但し、Ｓ７４において、新たな要求出力ＤＰに応じた燃料流量の調節は実行される。なお、先の急変処理が急増処理で、この急増処理が終了していない段階で新たな要求処理を受け付けた場合、先の急増処理を中止してもよい。
【０１０３】
これに対して、圧縮機１１及び誘導モータ２２の回転数が元の回転数に戻っていない段階でも（Ｓ２５でＮＯの場合）先の急変処理が急減処理の場合には（Ｓ２８でＹＥＳの場合）、新たな要求出力ＤＰに基づく急増処理（Ｓ３０ａ〜Ｓ３８ａ）が実行される。これは、先の急変処理が急減処理であれば、新たな急増処理は、圧縮機１１及び誘導モータ２２の回転数が元の回転数に復帰する方向に作用する上に、二次電池２３の充電率ＳＯＣを元の充電率に戻す方向に作用するからである。
【０１０４】
また、前述したように、新たな要求出力ＤＰが急減である場合でも、先の要求出力ＤＰに対する急変処理に起因して、圧縮機１１及び誘導モータ２２の回転数が変動した後、これらの回転数が元の回転数に戻っておらず（Ｓ２５でＮＯの場合）、且つ、先の急変処理が急減処理の場合には（Ｓ２９でＮＯの場合）、新たな要求出力ＤＰに対する急減処理（Ｓ３０ｂ〜Ｓ３８ｂ）は実行されない。これは、先の急変処理が急減処理にも関わらず、この急減処理により圧縮機１１及び誘導モータ２２の回転数が元の回転数に戻っていない段階で、新たに急減処理を実行すると、極めて短時間で圧縮機１１及び誘導モータ２２の回転数が許容上限回転数ＲｐＨになる上に、二次電池２３の充電がさらに進むからである。
【０１０５】
本実施形態では、先の要求出力ＤＰに対する急変処理が急減処理で且つ新たな要求出力ＤＰが急減である場合、新たな要求処理に対する急減処理が実行されずに、Ｓ２１の処理に戻る。このため、本実施形態では、先の急変処理が急減処理で、この急減処理が終了していない段階で新たな要求処理を受け付けても、先の急減処理が継続される。但し、Ｓ７４において、新たな要求出力ＤＰに応じた燃料流量の調節は実行される。なお、先の急変処理が急減処理で、この急減処理が終了していない段階で新たな要求処理を受け付けた場合、先の急減処理を中止してもよい。
【０１０６】
これに対して、圧縮機１１及び誘導モータ２２の回転数が元の回転数に戻っていない段階でも（Ｓ２５でＮＯの場合）先の急変処理が急増処理の場合には（Ｓ２９でＹＥＳの場合）、新たな要求出力ＤＰに基づく急減処理（Ｓ３０ｂ〜Ｓ３８ｂ）が実行される。これは、先の急変処理が急増処理であれば、新たな急減処理は、圧縮機１１及び誘導モータ２２の回転数が元の回転数に復帰する方向に作用する上に、二次電池２３の充電率ＳＯＣを元の充電率に戻す方向に作用するからである。
【０１０７】
次に、図７及び図８に示すフローチャートに従って、緩変処理について説明する。この緩変処理は、前述したように、要求出力ＤＰの変化が緩やかであると判断された場合（Ｓ２２でＮＯ且つＳ２３でＮＯの場合）に実行される。
【０１０８】
この緩変処理では、図７に示すように、まず、判断部５２が、要求出力ＤＰが定格発電機出力ＧＰｒより低い設定低出力になるか否かを判断する（Ｓ４０ａ：第九判断工程）。設定低出力は、例えば、定格発電機出力ＧＰｒの０．５倍の出力である。
【０１０９】
判断部５２は、要求出力ＤＰが設定低出力になると判断すると、充電率推定部により推定された充電率ＳＯＣが基準充電率ＳＯＣｂよりも高い設定高充電率未満であるか否かを判断する（Ｓ４１ａ：第六判断工程）。設定高充電率は、例えば、基準充電率ＳＯＣｂの１．３倍の充電率ＳＯＣである。判断部５２により充電率ＳＯＣが設定高充電率未満でないと判断されると、この緩変処理は終了する。また、判断部５２は、充電率ＳＯＣが設定高充電率未満であると判断すると、要求出力変化率ｄＤＰが負であるか否かを判断する（Ｓ４２ａ：第一判断工程）。判断部５２により要求出力変化率ｄＤＰが負ではないと判断されると、この緩変処理は終了する。また、判断部５２により要求出力変化率ｄＤＰが負であると判断されると、第二制御部５６は、第二周波数変換器２５により二次電池２３に充電させる（Ｓ４３ａ：第二制御工程）。そして、判断部５２は、発電機出力ＧＰが要求出力ＤＰと二次電池２３に充電される電力ＭＰとを加算した値（＝ＤＰ＋ＭＰ）になるよう燃料制御部５４に指示する（Ｓ４４ａ）。燃料制御部５４は、図４を用いて説明したように、判断部５２から要求出力を受け付けた後（Ｓ７１）、判断部５２からの指示を受け付けると（Ｓ７２）、判断部５２からの指示に従って、燃料流量を定め、この燃料流量に応じた開度を燃料調節弁１５に指示する（Ｓ７４：燃料制御工程）。この場合、燃料制御部５４は、発電機出力ＧＰが要求出力ＤＰと二次電池２３に充電される電力ＭＰとを加算した値（＝ＤＰ＋ＭＰ）になる燃料流量を定める。よって、燃料制御部５４は、要求出力ＤＰの全てを発電機出力ＧＰで確保する場合の燃料流量よりも、燃料流量を多くする。
【０１１０】
次に、判断部５２は、充電率ＳＯＣが設定高充電率になっているか否かを判断する（Ｓ４５ａ）。判断部５２は、充電率ＳＯＣが設定高充電率になっていなければ、充電率ＳＯＣが設定高充電率になるまで待つ。判断部５２により充電率ＳＯＣが設定高充電率になっていると判断されると、第二制御部５６は、第二周波数変換器２５による二次電池２３の充電を終了させる（Ｓ４６ａ）。そして、判断部５２は、発電機出力ＧＰが要求出力ＤＰになるよう、燃料制御部５４に指示する（Ｓ４７）。燃料制御部５４は、図４を用いて説明したように、判断部から新たな指示を受け付けると（Ｓ７５）、判断部５２から指示に従って、燃料流量を定め、この燃料流量に応じた開度を燃料調節弁１５に指示する（Ｓ７６：燃料制御工程）。この場合、燃料制御部５４は、発電機出力ＧＰが要求出力ＤＰになる燃料流量を定める。
【０１１１】
以上で緩変処理は終了する。本実施形態では、要求出力ＤＰが設定低出力より低くなる場合でも、燃焼器１２に供給する燃料流量の低下を抑えることができ、燃料系統、及び燃焼ガスが流れる系統等を安定運転することができる。
【０１１２】
判断部５２は、Ｓ４０ａで、要求出力ＤＰが定格発電機出力ＧＰｒより低い設定低出力にならないと判断すると、この要求出力ＤＰが定格発電機出力ＧＰｒより低く且つ設定低出力より高い設定高出力になるか否かを判断する（Ｓ４０ｂ：第九判断工程）。設定高出力は、例えば、定格発電機出力ＧＰｒの０．９倍の出力である。
【０１１３】
判断部５２は、要求出力ＤＰが設定高出力になると判断すると、充電率推定部５３により推定された充電率ＳＯＣが基準充電率ＳＯＣｂよりも低い設定低充電率より高いか否かを判断する（Ｓ４１ｂ：第六判断工程）。設定低充電率は、例えば、基準充電率ＳＯＣｂの０．７倍の充電率ＳＯＣである。判断部５２により充電率ＳＯＣが設定低充電率より高くないと判断されると、この緩変処理は終了する。また、判断部５２は、充電率ＳＯＣが設定低充電率より高いと判断すると、要求出力ＤＰの変化率が正であるか否かを判断する（Ｓ４２ｂ：第一判断工程）。判断部５２により要求出力ＤＰの変化率が正ではないと判断されると、この緩変処理は終了する。また、判断部５２により要求出力ＤＰの変化率が正であると判断されると、第二制御部５６は、第二周波数変換器２５により二次電池２３から外部系統１へ電力ＭＰを放電させる（Ｓ４３ｂ：第二制御工程）。そして、判断部５２は、発電機出力ＧＰが、要求出力ＤＰから、二次電池２３から放電させる電力を減算した値になるよう燃料制御部５４に指示する（Ｓ４４ｂ）。燃料制御部５４は、図４を用いて説明したように、判断部５２から要求出力を受け付けた後（Ｓ７１）、判断部５２からの指示を受け付けると（Ｓ７２）、判断部５２からの指示に従って、燃料流量を定め、この燃料流量に応じた開度を燃料調節弁１５に指示する（Ｓ７４：燃料制御工程）。この場合、燃料制御部５４は、発電機出力ＧＰが、要求出力ＤＰから、二次電池２３から放電させる電力を減算した値になる燃料流量を定める。よって、燃料制御部５４は、要求出力ＤＰの全てを発電機出力ＧＰで確保する場合の燃料流量よりも、燃料流量を少なくする。
【０１１４】
次に、判断部５２は、充電率ＳＯＣが設定低充電率になっているか否かを判断する（Ｓ４５ｂ）。判断部５２は、充電率ＳＯＣが設定低充電率になっていなければ、充電率ＳＯＣが設定低充電率になるまで待つ。判断部５２により充電率ＳＯＣが設定低充電率になっていると判断されると、第二制御部５６は、第二周波数変換器２５による二次電池２３の放電を停止させる（Ｓ４６ｂ）。そして、判断部５２は、前述したよう、発電機出力ＧＰが要求出力ＤＰになるよう燃料制御部５４に指示する（Ｓ４７）。
【０１１５】
以上で緩変処理は終了する。本実施形態では、要求出力ＤＰが設定高出力より高くなる場合でも、燃焼器１２に供給する燃料流量の上昇を抑えることができ、燃料系統、及び燃焼ガスが流れる系統等を安定運転することができる。なお、この緩変処理においても、判断部５２が燃料制御部５４に対して燃料流量に関する指示を与えない限り、燃料制御部５４は、要求出力に応じた燃料流量を定め、この燃料流量に応じた開度を燃料調節弁１５に指示する（Ｓ７３：燃料制御工程）。
【０１１６】
判断部５２が、Ｓ４０ｂで、要求出力ＤＰが設定高出力にならないと判断すると、図８に示すように、受付部５１は、気温予報を受け付ける（Ｓ５０：気温予報受付工程）。
【０１１７】
受付部５１が気温予報を受け付けると、判断部５２は、充電率推定部５３により推定された充電率ＳＯＣが設定低充電率より低いか否かを判断する（Ｓ５１ａ：第六判断工程）。判断部５２は、充電率ＳＯＣが設定低充電率より低いと判断すると、要求出力変化率ｄＤＰが負であるか否かを判断する（Ｓ５２ａ：第一判断工程）。判断部５２により要求出力変化率ｄＤＰが負ではないと判断されると、この緩変処理は終了する。また、判断部５２は、要求出力変化率ｄＤＰが負であると判断すると、Ｘ時間後の気温が第一温度より高くなるか否かを判断する（Ｓ５３ａ：第八判断工程）。このＸ時間後は、例えば、６時間後である。また、この第一温度は、圧縮空気が吸い込む空気の設計温度より高い温度で、例えば、３０℃である。判断部５２によりＸ時間後の気温が第一温度より高くなると判断されると、基準変更部５８は、基準充電率ＳＯＣｂを高くする（Ｓ５４ａ：基準変更工程）。具体的には、初期値としての基準充電率ＳＯＣｂを例えば１．３倍した充電率ＳＯＣを新たな基準充電率ＳＯＣｂにする。基準変更部５８が基準充電率ＳＯＣｂを高くすると、第二制御部５６は、第二周波数変換器２５により二次電池２３に充電させる（Ｓ５５ａ：第二制御工程）。一方、Ｓ５３ａで、判断部５２によりＸ時間後の気温が第一温度より高くならないと判断されると、直ちに、第二制御部５６が、第二周波数変換器２５により二次電池２３に充電させる（Ｓ５５ａ）。
【０１１８】
次に、判断部５２は、充電率ＳＯＣが基準充電率ＳＯＣｂになっているか否かを判断する（Ｓ５６ａ）。判断部５２は、充電率ＳＯＣが基準充電率ＳＯＣｂになっていなければ、充電率ＳＯＣが基準充電率ＳＯＣｂになるまで待つ。判断部５２により充電率ＳＯＣが基準充電率ＳＯＣｂになっていると判断されると、第二制御部５６は、第二周波数変換器２５による二次電池２３の充電を停止させる（Ｓ５７ａ）。
【０１１９】
次に、判断部５２は、基準充電率ＳＯＣｂが初期値であるか否かを判断する（Ｓ５８）。判断部５２により基準充電率ＳＯＣｂが初期値でないと判断されると、基準変更部５８は、基準充電率ＳＯＣｂを元の初期値に戻す。以上で緩変処理は終了する。また、判断部５２により基準充電率ＳＯＣｂが初期値であると判断されると、直ちに緩変処理は終了する。本実施形態では、要求出力ＤＰの変化が緩やかに減少し、且つ二次電池２３の充電率ＳＯＣが低い場合、外部系統１からの電力が二次電池２３に充電される。
【０１２０】
判断部５２は、Ｓ５１ａで、充電率ＳＯＣが設定低充電率より低くないと判断すると、この充電率ＳＯＣが設定高充電率より高いか否かを判断する（Ｓ５１ｂ：第六判断工程）。判断部５２により充電率ＳＯＣが設定高充電率より高くないと判断されると、この緩変処理は終了する。判断部５２は、充電率ＳＯＣが設定高充電率より高いと判断すると、要求出力変化率ｄＤＰが正であるか否かを判断する（Ｓ５２ｂ：第一判断工程）。判断部５２により要求出力変化率ｄＤＰが正ではないと判断されると、この緩変処理は終了する。また、判断部５２は、要求出力変化率ｄＤＰが正であると判断すると、Ｘ時間後の気温が第二温度より低くなるか否かを判断する（Ｓ５３ｂ：第八判断工程）。この第二温度は、圧縮空気が吸い込む空気の設計温度より低い温度で、例えば、１０℃である。判断部５２によりＸ時間後の気温が第二温度より低くなると判断されると、基準変更部５８は、基準充電率ＳＯＣｂを低くする（Ｓ５４ｂ：基準変更工程）。具体的には、初期値としての基準充電率ＳＯＣｂを例えば０．７倍した充電率ＳＯＣを新たな基準充電率ＳＯＣｂにする。基準変更部５８が基準充電率ＳＯＣｂを低くすると、第二制御部５６は、第二周波数変換器２５により二次電池２３から電力を放電させる（Ｓ５５ｂ：第二制御工程）。一方、Ｓ５３ｂで、判断部５２によりＸ時間後の気温が第二温度より低くならないと判断されると、直ちに、第二制御部５６が、第二周波数変換器２５により二次電池２３から電力を放電させる（Ｓ５５ｂ）。
【０１２１】
次に、判断部５２は、充電率ＳＯＣが基準充電率ＳＯＣｂになっているか否かを判断する（Ｓ５６ｂ）。判断部５２は、充電率ＳＯＣが基準充電率ＳＯＣｂになっていなければ、充電率ＳＯＣが基準充電率ＳＯＣｂになるまで待つ。判断部５２により充電率ＳＯＣが基準充電率ＳＯＣｂになっていると判断されると、第二制御部５６は、第二周波数変換器２５による二次電池２３からの放電を停止させる（Ｓ５７ｂ）。
【０１２２】
次に、判断部５２が基準充電率ＳＯＣｂが初期値であるか否かを判断する（Ｓ５８）。判断部５２により基準充電率ＳＯＣｂが初期値でないと判断されると、基準変更部５８は、基準充電率ＳＯＣｂを元の初期値に戻す（Ｓ５９）。以上で緩変処理は終了する。また、判断部５２により基準充電率ＳＯＣｂが初期値であると判断されると、直ちに緩変処理は終了する。本実施形態では、要求出力ＤＰの変化が緩やかに増加し、且つ二次電池２３の充電率ＳＯＣが高い場合、二次電池２３から外部系統１へ放電される。
【０１２３】
次に、図９に示すフローチャートに従って、出力一定時処理について説明する。この出力一定時処理は、前述したように、要求出力ＤＰの変化率が０であると判断された場合（Ｓ２３でＹＥＳの場合）に実行される。
【０１２４】
この出力一定時処理では、まず、受付部５１が、温度計４２で検知された空気の温度、つまり気温Ｔを受け付ける（Ｓ６０：気温受付工程）。判断部５２は、気温Ｔが第一温度（例えば、３０℃）より高いか否かを判断する（Ｓ６１ａ：第七判断工程）。判断部５２は、気温Ｔが第一温度より高いと判断すると、二次電池２３の充電率ＳＯＣが基準充電率ＳＯＣｂより高いか否かを判断する（Ｓ６２ａ：第六判断工程）。判断部５２により二次電池２３の充電率ＳＯＣが基準充電率ＳＯＣｂより高くないと判断されると、出力一定時処理は終了する。また、判断部５２により二次電池２３の充電率ＳＯＣが基準充電率ＳＯＣｂより高いと判断されると、第二制御部５６は、第二周波数変換器２５により二次電池２３から外部系統１へ電力を放電させる（Ｓ６３ａ）。さらに、判断部５２により二次電池２３の充電率ＳＯＣが基準充電率ＳＯＣｂより高いと判断されると、第一制御部５５は、第一周波数変換器２４により外部系統１から受電した電力を誘導モータ２２に供給させる（Ｓ６４ｂ）。この場合、第一制御部５５は、第一ロータ１７の回転数（＝誘導モータ２２及び圧縮機１１の回転数）が許容回転数範囲外にならないよう、第一周波数変換部により誘導モータ２２に電力を供給させる。誘導モータ２２に電力を供給する場合、基本的に、第一ロータ１７の回転数（＝誘導モータ２２及び圧縮機１１の回転数）は上昇傾向になる。このため、この場合、第一制御部５５は、第一ロータ１７の回転数（＝誘導モータ２２及び圧縮機１１の回転数）が許容上限回転数ＲｐＨより高くならないよう、第一周波数変換器２４により誘導モータ２２に電力を供給させる。
【０１２５】
次に、受付部５１が、温度計４２で検知された気温Ｔを受け付ける（Ｓ６５ａ）。判断部５２は、気温Ｔが第一温度（例えば、３０℃）以下になっているか、又は、充電率ＳＯＣが設定低充電率（例えば、基準充電率ＳＯＣｂの０．７倍の充電率ＳＯＣ）以下になっているかを判断する（Ｓ６６ａ）。気温Ｔが第一温度（例えば、３０℃）以下になっておらず、且つ、充電率ＳＯＣが設定低充電率以下になっていない場合、Ｓ６５ａに戻る。また、気温Ｔが第一温度（例えば、３０℃）以下になっているか、又は、充電率ＳＯＣが設定低充電率以下になっている場合、第二制御部５６は、第二周波数変換器２５による二次電池２３から外部系統１への放電を停止させる（Ｓ６７ａ）。さらに、第一制御部５５は、第一周波数変換器２４により外部系統１からの受電した電力の誘導モータ２２への供給を停止させる（Ｓ６８ａ）。
【０１２６】
以上で出力一定時処理は終了する。なお、この出力一定時処理が実行される際、図４を用いて説明したように、燃料制御部５４は、要求出力ＤＰに応じた燃料流量を定め、この燃料流量に応じた開度を燃料調節弁１５に指示する（Ｓ７３：燃料制御工程）。
【０１２７】
圧縮機１１が吸い込む空気の温度が高い場合、ガスタービン内を流れる空気の質量流量が少なくなるため、ガスタービン出力、つまり発電機出力ＧＰが低くなる。逆に、圧縮機１１が吸い込む空気の温度が低い場合、ガスタービン内を流れる空気の質量流量が多くなるため、ガスタービン出力、つまり発電機出力ＧＰが高くなる。
【０１２８】
そこで、本実施形態では、圧縮機１１が吸い込む空気の温度、つまり気温Ｔが高い場合、二次電池２３の電力を放電させ、この電力を用いて誘導モータ２２を駆動し、この誘導モータ２２により圧縮機１１の駆動をアシストさせる。よって、本実施形態では、圧縮機１１が吸い込む空気の温度が高い場合でも、発電機出力ＧＰの低下を抑えることができる。
【０１２９】
また、本実施形態では、緩変処理のＳ５３ａ、Ｓ５４ａ（図８参照）で、Ｘ時間後の気温が第一温度より高くなると予測されている場合、二次電池２３の基準充電率ＳＯＣｂを高くしてから、二次電池２３の充電率ＳＯＣが基準充電率ＳＯＣｂになるよう、第二周波数変換器２５により二次電池２３に充電する。よって、本実施形態では、圧縮機１１が吸い込む空気の温度が高く、二次電池２３を放電させて、圧縮機１１の駆動を誘導モータ２２によりアシストさせる場合、前もって二次電池２３の充電率ＳＯＣを高めておくことができる。このため、圧縮機１１の駆動を誘導モータ２２により長時間に渡ってアシストさせることができる。
【０１３０】
判断部５２が、Ｓ６１ａで、気温Ｔが第一温度（例えば、３０℃）より高くないと判断すると、この気温Ｔが第二温度（例えば、１０℃）より低いか否かを判断する（Ｓ６１ｂ：第七判断工程）。判断部５２により気温Ｔが第二温度より低くないと判断されると、出力一定時処理は終了する。また、判断部５２は、気温Ｔが第二温度より低いと判断すると、二次電池２３の充電率ＳＯＣが基準充電率ＳＯＣｂより低いか否かを判断する（Ｓ６２ｂ：第六判断工程）。判断部５２により二次電池２３の充電率ＳＯＣが基準充電率ＳＯＣｂより低くないと判断されると、出力一定時処理は終了する。また、判断部５２により二次電池２３の充電率ＳＯＣが基準充電率ＳＯＣｂより低いと判断されると、第二制御部５６は、第二周波数変換器２５により外部系統１から受電した電力を二次電池２３に供給させる（Ｓ６３ｂ）。さらに、判断部５２により二次電池２３の充電率ＳＯＣが基準充電率ＳＯＣｂより低いと判断されると、第一制御部５５は、第一周波数変換器２４により誘導モータ２２からの電力を外部系統１へ送電させる（Ｓ６４ｂ）。この場合、第一制御部５５は、第一ロータ１７の回転数（＝誘導モータ２２及び圧縮機１１の回転数）が許容回転数範囲外にならないよう、第一周波数変換部２４により誘導モータ２２からの電力を外部系統１へ送電させる。誘導モータ２２からの電力を外部系統１へ送電する場合、基本的に、第一ロータ１７の回転数（＝誘導モータ２２及び圧縮機１１の回転数）は下降傾向になる。このため、この場合、第一制御部５５は、第一ロータ１７の回転数（＝誘導モータ２２及び圧縮機１１の回転数）が許容下限回転数ＲｐＬより低くならないよう、第一周波数変換部２４により誘導モータ２２からの電力を外部系統１へ送電させる。
【０１３１】
次に、受付部５１が、温度計４２で検知された気温Ｔを受け付ける（Ｓ６５ｂ）。判断部５２は、気温Ｔが第二温度（例えば、１０℃）以上になっているか、又は、充電率ＳＯＣが設定高充電率（例えば、基準充電率ＳＯＣｂの１．３倍の充電率ＳＯＣ）以上になっているかを判断する（Ｓ６６ｂ）。気温Ｔが第二温度以上になっておらず、且つ、充電率ＳＯＣが設定高充電率以上になっていない場合、Ｓ６５ｂに戻る。また、気温Ｔが第二温度以上になっているか、又は、充電率ＳＯＣが設定高充電率以上になっている場合、第二制御部５６は、第二周波数変換器２５による二次電池２３への充電を停止させる（Ｓ６７ｂ）。さらに、第一制御部５５は、第一周波数変換器２４により誘導モータ２２からの電力の外部系統１への送電を停止させる（Ｓ６８ｂ）。
【０１３２】
以上で出力一定時処理は終了する。本実施形態では、圧縮機１１が吸い込む空気の温度、つまり気温Ｔが低い場合、圧縮機１１で誘導モータ２２を駆動させ、つまり誘導モータ２２により圧縮機１１の駆動を負側にアシストさせ、誘導モータ２２からの電力を外部系統１に送電し、二次電池２３に電力を充電させる。よって、本実施形態では、圧縮機１１が吸い込む空気の温度が低い場合でも、発電機出力ＧＰの上昇を抑えることができる。
【０１３３】
また、本実施形態では、緩変処理のＳ５３ｂ、Ｓ５４ｂ（図８参照）で、Ｘ時間後の気温が第二温度より低くなると予測されている場合、二次電池２３の基準充電率ＳＯＣｂを低くしてから、二次電池２３の充電率ＳＯＣが基準充電率ＳＯＣｂになるよう、第二周波数変換器２５により二次電池２３に放電させる。よって、本実施形態では、圧縮機１１が吸い込む空気の温度が低くなった場合、Ｓ６３ｂ（図９参照）で二次電池２３への充電量を多くすることができる。
【０１３４】
以上のように、本実施形態では、要求出力ＤＰ変化に対する二軸ガスタービン発電設備の出力の追従性を高めると共に、二次電池２３の性能低下を抑えることができる。
【０１３５】
なお、本実施形態では、誘導モータ２２が、副電力経路３４及び主電力経路３１を介して、外部系統１と電気的に接続されている。また、本実施形態では、二次電池２３が、充放電経路３７及び主電力経路３１を介して、外部系統１と電気的に接続されている。しかしながら、誘導モータ２２は、主電力経路３１を介さずに、副電力経路３４を介して外部系統１と電気的に接続されてもよい。また、二次電池２３は、主電力経路３１を介さずに、充放電経路３７を介して外部系統１を電気的に接続されてもよい。
【符号の説明】
【０１３６】
１：外部系統、１０：二軸ガスタービン、１１：圧縮機、１１ｃ：圧縮機ケーシング、１１ｒ：圧縮機ロータ、１２：燃焼器、１３：高圧タービン、１３ｃ：高圧タービンケーシング、１３ｒ：高圧タービンロータ、１４：低圧タービン、１４ｃ：低圧タービンケーシング、１４ｒ：低圧タービンロータ、１５：燃料調節弁、１６：燃料ライン、１７：第一ロータ、１８：第二ロータ、２１：発電機、２１ｃ：発電機ケーシング、２１ｒ：発電機ロータ、２２：誘導モータ、２２ｃ：モータケーシング、２２ｒ：モータロータ、２３：二次電池、２４：第一周波数変換器、２５：第二周波数変換器、３１：主電力経路、３４：副電力経路、３７：充放電経路、４１：回転数計、４２：温度計、４３：電流計、５０：制御装置、５１：受付部、５２：判断部（第一判断部、第二判断部、第三判断部、第四判断部、第五判断部、第六判断部、第七判断部、第八判断部）、５３：充電率推定部、５４：燃料制御部、５５：第一制御部、５６第二制御部、５７：記憶部、５８：基準変更部
【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】
2018014858.tif 000009
【図８】
2018014858.tif 000010
【図９】
2018014858.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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