(57)【要約】      （修正有）【課題】ガスタービン燃焼用空気と燃料供給量を好適に協調させること。【解決手段】燃料コントローラ３３は、燃料制御出力信号４９を燃料制御アクチュエータ４７に提供して動作を制御する。燃料コントローラ３３は、回転速度誤差に基づいて燃料制御出力信号４９を求め、燃焼空気制御出力信号５９を燃焼空気制御アクチュエータ６１に提供して動作を制御する。クロスチャンネルコントローラ１５は、燃料コントローラ３３及び燃焼空気コントローラ３５と通信し、燃焼空気制御修正信号６７を燃焼空気コントローラ３５に提供する。燃焼空気制御修正信号６７は、空気対燃料モデルを用いて燃料制御出力信号４９から求められる。燃焼空気コントローラ３５は、排気温度誤差に基づいて事前燃焼空気制御信号６３を求め、更に、事前燃焼空気制御信号６３及び燃焼空気制御修正信号６７の両方に基づいて燃焼空気制御出力信号５９を求める。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービン（１１）用の制御システムであって、
燃料制御アクチュエータ（４７）と、
燃焼空気制御アクチュエータ（６１）と、
ガスタービン（１１）の回転速度を検知する速度センサ（１７）と、
ガスタービン（１１）の排気温度を検知する温度センサ（２３）と、
前記燃料制御アクチュエータ（４７）及び前記燃焼空気制御アクチュエータ（６１）の動作を制御する協調空気燃料コントローラ（１３）と、
を備え、
前記協調空気燃料コントローラ（１３）が、前記速度センサ（１７）からの第１の入力信号と、前記温度センサ（２３）からの第２の入力信号とを受け取り、
前記協調空気燃料コントローラ（１３）が更に、
前記速度センサ（１７）からの第１の入力信号及び速度基準部（３９）に基づいて回転速度誤差を求める回転速度誤差計算機（３７）と、
前記温度センサ（２３）からの第２の入力信号及び温度基準部（５５）に基づいて排気温度誤差を求める排気温度誤差計算機（５３）と、
燃料制御出力信号（４９）を前記燃料制御アクチュエータ（４７）に提供して該燃料制御アクチュエータ（４７）の動作を制御し、前記回転速度誤差に基づいて前記燃料制御出力信号（４９）を求める燃料コントローラ（３３）と、
燃焼空気制御出力信号（５９）を前記燃焼空気制御アクチュエータ（６１）に提供して該燃焼空気制御アクチュエータ（６１）の動作を制御する燃焼空気コントローラ（３５）と、
前記燃料コントローラ（３３）及び前記燃焼空気コントローラ（３５）と通信するクロスチャンネルコントローラ（１５）と、
を含み、
前記クロスチャンネルコントローラ（１５）が、前記燃焼空気コントローラ（３５）に燃焼空気制御修正信号（６７）を提供し、
前記クロスチャンネルコントローラ（１５）が、空気対燃料モデル（７１）を用いて前記燃料制御出力信号（４９）から燃焼空気制御修正信号（６７）を求め、
前記燃焼空気コントローラ（３５）が、前記排気温度誤差に基づいて事前燃焼空気制御信号（６３）を求め、更に、前記事前燃焼空気制御信号（６３）及び前記燃焼空気制御修正信号（６７）の両方に基づいて前記燃焼空気制御出力信号（５９）を求める、
制御システム。
【請求項２】
前記空気対燃料モデル（７１）が、定常状態モデルである、
請求項１に記載の制御システム。
【請求項３】
前記燃料コントローラ（３３）が、比例利得及び積分利得を含む燃料制御伝達関数を用いて、前記回転速度誤差を処理して燃料制御出力信号（４９）を求め、これを前記燃料制御アクチュエータ（４７）及び前記クロスチャンネルコントローラ（１５）の両方に提供し、前記燃焼空気コントローラ（３５）が、燃焼空気制御伝達関数を用いて排気温度誤差を処理して、事前燃焼空気制御信号（６３）を求める、
請求項１に記載の制御システム。
【請求項４】
前記クロスチャンネルコントローラ（１５）が、前記協調空気燃料コントローラ（１３）の要求空間部分において動作する、
請求項３に記載の制御システム。
【請求項５】
前記燃焼空気制御アクチュエータ（６１）が、入口ガイドベーンの一部を制御する、
請求項１に記載の制御システム。
【請求項６】
前記燃料制御アクチュエータ（４７）が燃料ストローク（７３）を制御し、前記空気対燃料モデル（７１）が、前記燃料ストローク（７３）基準と前記入口ガイドベーンの位置との間の定常状態関係を提供する、
請求項５に記載の制御システム。
【請求項７】
ガスタービン（１１）において空気供給及び燃料供給を制御する方法であって、
前記ガスタービン（１１）の回転速度を求める段階と、
前記ガスタービン（１１）の回転速度を速度基準と比較することによって回転速度誤差を生成する段階と、
前記回転速度誤差に対応する燃料制御出力信号（４９）を生成する段階と、
前記燃料制御出力信号（４９）を燃料制御アクチュエータ（４７）に提供する段階と、
前記燃料制御アクチュエータ（４７）が、前記燃料制御出力信号（４９）に基づいて燃料流量を調整する段階と、
空気対燃料モデル（７１）を含むクロスチャンネルコントローラ（１５）を提供する段階と、
前記クロスチャンネルコントローラ（１５）が、前記空気対燃料モデル（７１）を用いて前記燃料制御出力信号（４９）から燃焼空気制御修正信号（６７）を生成する段階と、
前記ガスタービン（１１）の排気ガスの排気温度を求める段階と、
前記排気温度を温度基準（５５）と比較することによって排気温度誤差を生成する段階と、
前記排気温度誤差に対応する事前燃焼空気制御信号（６３）を生成する段階と、
前記事前燃焼空気制御信号（６３）及び前記燃焼空気制御修正信号（６７）を組み合わせて、燃焼空気制御出力信号（５９）を生成する段階と、
前記燃焼空気制御出力信号（５９）を燃焼空気制御アクチュエータ（６１）に提供する段階と、
前記燃焼空気制御アクチュエータ（６１）が、前記燃焼空気制御出力信号（５９）に基づいて燃焼空気の量を調整する段階と、
を含む方法。
【請求項８】
前記空気対燃料モデル（７１）が、定常状態モデルである、
請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記燃料制御出力信号（４９）を生成する段階が、比例利得及び積分利得を含む燃料制御伝達関数を用いて前記回転速度誤差を処理する段階を含み、事前燃焼空気制御信号（６３）を生成する段階が、燃料制御伝達関数を用いて前記排気温度誤差を処理する段階を含む、
請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
燃料コントローラ（３３）及び燃焼空気コントローラ（３５）の両方を含む協調空気燃料コントローラ（１３）を提供する段階を更に含み、前記クロスチャンネルコントローラ（１５）が、前記協調空気燃料コントローラ（１３）の要求空間部分で動作する、
請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記燃焼空気制御アクチュエータ（６１）が燃焼空気の量を調整する段階は、入口ガイドベーンの位置を調整する段階を含む、
請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
前記燃料制御アクチュエータ（４７）が燃料流量を調整する段階は、燃料ストローク（７３）を調整する段階を含み、更に前記空気対燃料モデル（７１）が、燃料ストローク（７３）基準と前記入口ガイドベーンの位置との間の定常状態関係を提供する、
請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスタービン用の制御システムに関し、詳細には、燃料コントローラと燃焼空気コントローラの両方を有する制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンは、一般に、発電機に結合されて該発電機を駆動する。クロスチャンネルコントローラを用いて、ガスタービンの燃焼室に供給される燃料及び空気の量を制御することは知られている。公知のクロスチャンネルコントローラは、燃料供給コントローラへの入力であるタービン速度誤差信号を操作する。このようなクロスチャンネルコントローラは、速度誤差信号を処理し、結果として処理された速度誤差信号がタービン排気温度誤差信号に加えられる。タービン排気温度誤差信号と処理された速度誤差信号との和は、伝達関数を用いて空気供給コントローラにより処理され、燃焼室に供給される空気を制御する制御信号を生成する。例えば、米国特許第５，４８７，２６５号（１９９６年１月３０日）及び第５，６３６，５０７号（１９９７年６月１０日）を参照されたい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第５，６３６，５０７号公報
【発明の概要】
【０００４】
１つの態様によれば、本発明は、ガスタービン用の制御システムを提供する。制御システムは、燃料制御アクチュエータ及び燃焼空気制御アクチュエータを含む。速度センサは、ガスタービンの回転速度を検知する。温度センサは、ガスタービンの排気温度を検知する。協調空気燃料コントローラは、燃料制御アクチュエータ及び燃焼空気制御アクチュエータの動作を制御する。協調空気燃料コントローラは、速度センサからの第１の入力信号と、温度センサからの第２の入力信号とを受け取る。回転速度誤差計算機は、速度センサからの第１の入力信号及び速度基準部に基づいて回転速度誤差を求める。排気温度誤差計算機は、温度センサからの第２の入力信号及び温度基準部に基づいて排気温度誤差を求める。燃料コントローラは、燃料制御出力信号を燃料制御アクチュエータに提供して該燃料制御アクチュエータの動作を制御する。燃料コントローラは、回転速度誤差に基づいて燃料制御出力信号を求める。燃焼空気コントローラは、燃料制御出力信号を燃料制御アクチュエータに提供して該燃料制御アクチュエータの動作を制御する。クロスチャンネルコントローラは、燃料コントローラ及び燃焼空気コントローラと通信状態にある。クロスチャンネルコントローラは、燃焼空気コントローラに燃焼空気制御修正信号を提供する。クロスチャンネルコントローラは、空気対燃料モデルを用いて燃料制御出力信号から燃焼空気制御修正信号を求める。燃焼空気コントローラが、排気温度誤差に基づいて事前燃焼空気制御信号を求め、更に、事前燃焼空気制御信号及び燃焼空気制御修正信号の両方に基づいて燃焼空気制御出力信号を求める。
【０００５】
別の態様によれば、本発明は、ガスタービンにおいて空気供給及び燃料供給を制御する方法を提供する。ガスタービンの回転速度を求める。回転速度誤差は、ガスタービンの回転速度を速度基準と比較することによって生成される。回転速度誤差に対応する燃料制御出力信号が生成される。燃料制御出力信号は、燃料制御アクチュエータに提供される。燃料制御アクチュエータが、燃料制御出力信号に基づいて燃料流量を調整する。空気対燃料モデルを含むクロスチャンネルコントローラが提供される。クロスチャンネルコントローラは、燃料制御出力信号から空気対燃料モデルを用いて燃焼空気制御修正信号を生成する。ガスタービンの排気ガスの排気温度を求める。排気温度誤差は、排気温度を温度基準と比較することによって生成される。排気温度誤差に対応する事前燃焼空気制御信号を生成する。事前燃焼空気制御信号及び燃焼空気制御修正信号を組み合わせて、燃焼空気制御出力信号を生成する。燃焼空気制御出力信号は、燃焼空気制御アクチュエータに提供される。燃焼空気制御アクチュエータが、燃焼空気制御出力信号に基づいて燃焼空気の量を調整する。
【０００６】
本発明の上記及び他の態様は、添付図面を参照しながら以下の説明を読むと、本発明に関連する当業者には明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】ガスタービン及びガスタービン用の制御システムの概略図。
【図２】入口ガイドベーン位置対燃料ストリーク基準を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
ここで、例示的な実施形態が示された添付図面を参照しながら、本発明の特徴及び態様をより完全に以下で説明する。図面全体を通じて同じ又は同様の要素を示すために可能な限り同じ参照符号が使用される。しかしながら、本発明は、多くの異なる形態で具現化することができ、本明細書で記載される実施形態に限定されるものとみなすべきではない。これらの実施形態は、本開示が徹底的かつ完全なものとなりまた当業者に対して本発明の技術的範囲を十分に伝えることになるようにするために提示するものである。
【０００９】
種々の信号について以下で検討する。信号は、アナログ信号、デジタル信号、又はレジスタなどの記憶領域に格納されたデータ値とすることができる点を理解されたい。種々の回路及び回路の一部を以下で検討する。回路及び回路の一部は、ディスクリート電気部品、集積回路、及び／又はプロセッサによるプログラム命令の実行によって実施することができる点を理解されたい。
【００１０】
公知のガスタービン協調空気燃料コントローラに関する課題は、空気供給及び燃料供給コントローラに対する入力の協調が、必ずしもこれらの出力である空気及び燃料要求をそれぞれ協調させるものではないことである。この理由の１つは、タービン速度誤差とタービン排気温度誤差との間の関係が直感的なものではなく、クロスチャンネルコントローラの設計及び調整が困難になるためである。別の理由は、燃料供給コントローラ内の制約により、タービン速度誤差が近々の燃料供給変化の表示として不十分なものにする場合があるためである。
【００１１】
公知のクロスチャンネルコントローラは、速度誤差と排気温度誤差とをリンクさせる、「制御誤差空間」で動作する。しかしながら、速度誤差と排気温度誤差との間の正確な関係を求めることは困難である。より好ましい手法は、それぞれの制御伝達関数が制御チャンネルにおいて誤差信号で動作した後に配置される「要求空間」においてクロスチャンネルコントローラを動作させることである。要求空間におけるクロスチャンネルコントローラは、空気対燃料モデルのような空気と燃料との間の直接的な関係を利用して、空気及び燃料供給源を協調させることができる。空気と燃料との間の正確な関係は、速度誤差と排気温度誤差との間の正確な関係よりもより容易に求めることができる。従って、要求空間に配置されたクロスチャンネルコントローラを有する協調空気燃料コントローラは、公知のクロスチャンネルコントローラよりもより容易に設計及び調整することができる。また、要求空間内にクロスチャンネルコントローラを有することで、燃料供給コントローラ内の制約を反映できるようになる。
【００１２】
図１は、ガスタービン１１及びガスタービン用の協調空気燃料コントローラ１３の概略図であり、協調空気燃料コントローラ１３は、該コントローラ１３の要求空間内で動作するクロスチャンネルコントローラ１５を含む。ガスタービン１１は、該ガスタービンの回転速度（すなわち、実回転速度又は代表的速度）を検知する関連の速度センサ１７を有する。速度センサ１７は、コントローラ１３への入力としてタービン速度フィードバック信号２１を提供する。ガスタービン１１はまた、ガスタービンの排気ガスの温度を検知する温度センサ２３を有する。温度センサ２３は、コントローラへの入力として排気温度フィードバック信号２５を提供する。
【００１３】
ガスタービン１１は発電機２７を駆動する。１つ又はそれ以上のセンサ２９は、発電機にかかる電気負荷に関連付けられたコントローラ１３に入力信号を提供することができる。センサ２９は、例えば、電気レベルなどの負荷信号３１を提供することができる。
【００１４】
次に、協調空気燃料コントローラ１３を詳細に検討する。協調空気燃料コントローラ１３は、クロスチャンネルコントローラ１５、燃料コントローラ３３、及び燃焼空気コントローラ３５などのサブコントローラを含むことができる。コントローラ１３は、電気コントローラとすることができ、１つ又はそれ以上のプロセッサを含むことができる。例えば、コントローラ１３は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、ディスクリート論理回路、又は同様のものの１つ又はそれ以上を含むことができる。コントローラ１３は更にメモリを含むことができ、本明細書においてコントローラに帰属するとみなされる機能を提供させるプログラム命令を格納することができる。メモリは、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、電気的消去プログラム可能ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、又は同様のものを含むことができる。１つ又はそれ以上の揮発性、不揮発性、磁気、光学、又は電気媒体を含むことができる。コントローラ１３は更に、コントローラへの種々のアナログ入力を処理するための１つ又はそれ以上のアナログデジタル（Ａ／Ｄ）コンバータを含むことができる。
【００１５】
コントローラ１３は、回転速度誤差計算機３７及び速度基準部３９を有する。回転速度誤差計算機３７は、速度センサ１７及び速度基準部３９からの信号に基づいて回転速度誤差を求める。例えば、回転速度誤差計算機３７は、タービン速度フィードバック信号２１と速度基準部３９とを比較し、回転速度誤差信号４１を出力する。１つの実施形態において、回転速度誤差計算機３７は、タービン速度フィードバック信号２１と速度基準部３９との間の差を計算する。速度基準部３９は、変化した動作条件に応答して経時的に変化することができる。
【００１６】
任意選択的に、負荷レギュレーションを改善するために、タービン速度フィードバック信号２１に加えて負荷信号３１が回転速度誤差計算機３７に提供される。コントローラ１３は、センサと回転速度誤差計算機３７との間の負荷信号３１に沿ったドループフィルタ４３を含むことができる。ドループフィルタ４３は、回転速度誤差計算機３７が使用できるように負荷信号３１を速度信号に変換する。ドループフィルタ４３による変換は、発電機２７が接続される電力網の系統周波数に基づいている。
【００１７】
回転速度誤差信号４１は、燃料コントローラ３３に提供される。任意選択の不感帯フィルタ４５を回転速度誤差計算機３７と燃料コントローラ３３との間に配置して、小さな速度誤差に基づいた燃料制御アクチュエータ４７の望ましくない動作を阻止することができる。燃料コントローラ３３は、燃料制御出力信号４９を燃料制御アクチュエータ４７に提供し、燃料制御アクチュエータの動作を制御する。燃料制御アクチュエータ４７は、燃料制御出力信号４９に応答して、ガスタービンの燃焼室に提供される燃料の量を制御する。燃料制御アクチュエータ４７は、例えば、燃料コントローラ３３からの燃料ストローク基準（ＦＳＲ）信号に基づいて、１つ又はそれ以上の燃料バルブの燃料ストローク７３を制御することができる。燃料コントローラ３３は、燃料制御アクチュエータ４７の動作を制御することによって燃焼区域に提供される燃料の量を制御する。
【００１８】
燃料コントローラ３３は、回転速度誤差信号４１を受け取り、誤差信号を処理して燃料制御出力信号４９を生成する。１つの実施形態において、燃料コントローラ３３は、伝達関数Ｋ１（ｓ）５１を用いて回転速度誤差信号４１を処理する。例えば、燃料コントローラ３３は、比例積分（ＰＩ）制御方式を実施し、回転速度誤差信号４１から燃料制御出力信号４９を生成することができる。ＰＩ制御方式では、伝達関数Ｋ１（ｓ）５１は、比例利得を有する比例項と、積分利得を有する積分項とを含むことになる。或いは、燃料コントローラ３３は、比例積分微分（ＰＩＤ）制御方式を実施し、或いは他の制御方式を実施することができる。
【００１９】
コントローラ１３は、排気温度誤差計算機５３及び温度基準部５５を有する。排気温度誤差計算機５３は、温度センサ２３及び温度基準部５５からの信号に基づいて排気温度誤差を求める。例えば、排気温度誤差計算機５３は、排気温度フィードバック信号２５及び温度基準部５５を比較して、排気温度誤差信号５７を出力する。１つの実施形態において、排気温度誤差計算機５３は、排気温度フィードバック信号２５と温度基準部５５との差を計算する。温度基準部５５は、ガスタービンの燃焼区域に供給される燃料の量の変化など、変化した動作条件に応答して経時的に変化する。
【００２０】
排気温度誤差信号５７は、燃焼空気コントローラ３５に提供される。燃焼空気コントローラ３５は、燃焼空気制御出力信号５９を燃焼空気制御アクチュエータ６１に提供し、燃焼空気制御アクチュエータの動作を制御する。燃焼空気制御アクチュエータ６１は、燃焼空気制御出力信号５９に応答して、ガスタービンの燃焼室に提供される空気の量を制御する。燃焼空気制御アクチュエータ６１は、例えば、ガスタービンの入口ガイドベーンの位置（例えば、角度）を制御することができる。燃焼空気コントローラ３５は、燃焼空気制御アクチュエータ６１の動作を制御することによって燃焼区域に提供される空気量を制御する。
【００２１】
燃焼器コントローラ３５は、排気温度誤差信号５７を受け取り、誤差信号を処理して、事前燃焼空気制御信号６３を生成する。１つの実施形態において、燃焼空気コントローラ３５は、伝達関数Ｋ２（ｓ）６５を用いて排気温度誤差信号５７を処理する。例えば、燃焼空気コントローラ３５は、ＰＩ制御方式を実施し、排気温度誤差信号５７から事前燃焼空気制御信号６３を生成することができる。或いは、燃焼空気コントローラ３５は、ＰＩＤ制御方式を実施し、或いは他の制御方式を実施することができる。
【００２２】
協調空気燃料コントローラ１３の要求空間部分にて動作するクロスチャンネルコントローラ１５は、燃料コントローラ３３及び燃焼空気コントローラ３５の両方と通信する。クロスチャンネルコントローラ１５は、燃料コントローラ３３から燃料制御出力信号４９を受け取り、燃料制御出力信号に基づいて燃焼空気制御修正信号６７を計算する。クロスチャンネルコントローラ１５は、燃焼空気制御修正信号６７を燃焼空気コントローラ３５に提供する。
【００２３】
燃焼空気コントローラ３５は、クロスチャンネルコントローラ１５から燃焼空気制御修正信号６７を受け取る。燃焼空気コントローラ３５は、事前燃焼空気制御信号６３及び燃焼空気制御修正信号６７の両方に基づき燃焼空気制御出力信号５９を求める。例えば、燃焼空気コントローラ３５は、事前燃焼空気制御信号６３及び燃焼空気制御修正信号６７を組み合わせて燃焼空気制御出力信号５９を求める加算回路６９を含むことができる。事前燃焼空気制御信号６３及び燃焼空気制御修正信号６７は、加算回路６９により共に加えることができ、加算器の出力は、燃焼空気制御出力信号５９である。単純合計の他に別の方法を用いて、事前燃焼空気制御信号６３及び燃焼空気制御修正信号６７を組み合わせることができる。例えば、この組み合わせは、状況に応じて１つの入力を他の入力よりも大きく重み付けするアルゴリズムによって実施することができる。
【００２４】
燃焼空気制御修正信号６７は、燃料コントローラ３３及び燃焼空気コントローラ３５の動作を協調させる機能を果たす。このような協調は、ガスタービンの種々の不利な状況を生じさせる可能性を低減することができる。例えば、このような協調は、希薄ブローアウト、排気過熱温度、及び圧縮機サージの可能性を低減することができる。
【００２５】
ここで、クロスチャンネルコントローラ１５を詳細に説明する。クロスチャンネルコントローラ１５は、空気対燃料モデルを含む。クロスチャンネルコントローラ１５は、空気対燃料モデルを使用して、燃料制御出力信号４９からの燃焼空気制御修正信号６７を計算する。例えば、図２に示すように、空気対燃料モデル７１は、入口ガイドベーン位置（ＩＧＶ）を燃料ストローク基準（ＦＳＲ）関連付けることができる。或いは、空気対燃料モデルは、空気流を燃料流に直接関連付けることができる。所与の燃料制御出力信号４９では、クロスチャンネルコントローラ１５は、空気対燃料モデルを用いて対応する燃焼空気制御修正信号６７を求めて出力する。空気対燃料モデルは、数式を用いたアルゴリズムにより、ルックアップテーブルにより、或いは他の公知のモデル技法により実施することができる点を理解されたい。
【００２６】
図２に示すように、空気対燃料モデル７１は、ＦＳＲ及びＩＧＶ間の定常状態の相関性を規定することができる。従って、空気対燃料モデル７１は、定常状態モデルである。クロスチャンネルコントローラ１５は、燃焼空気制御修正信号６７を出力し、図示の定常状態経路７２にほぼ沿ったガスタービン１１の動作を維持することになる。図２に湾曲した矢印で概略的に示されている、定常状態経路からの逸脱（例えば、所与のＦＳＲに対してＩＧＶ値が大きすぎる、又は小さすぎる）は、その結果として、希薄ブローアウト、排気過熱温度、及び圧縮機サージなど、悪条件の発生をもたらす可能性がある。
【００２７】
図２では、定常状態経路７２が区分的に線形である。定常状態経路７２は、低領域のＦＳＲにわたってＩＧＶが一定である水平部分を有する。水平部分の後、定常状態経路７２は、ＦＳＲの増大に伴って一定の正の勾配を有する。定常状態経路は、湾曲部分、又は直線及び湾曲部分の組み合わせを有することができる点を理解されたい。
【００２８】
図２に示す空気対燃料モデル７１は定常モデルである。クロスチャンネルコントローラ１５は、燃焼空気制御修正信号６７を求める際に、過渡モデル又は定常状態と過渡モデルの組み合わせなど、他のモデルを使用してもよいことを理解されたい。
【００２９】
図１の実施形態において、制御誤差空間の動作ではクロスチャンネルコントローラは図示されていない。しかしながら、必要に応じて、制御誤差空間に追加のクロスチャンネルコントローラを設けてもよい。
【００３０】
図１の実施形態は、別個の燃料及び空気制御ループ及びクロスチャンネルコントローラ１５を含む。更なる実施形態では、別個の燃料及び空気制御ループ及びクロスチャンネルコントローラは、本明細書で説明される機能をもたらす制御アルゴリズムを実施する多入力多出力コントローラと置き換えられる。
【００３１】
本開示は例証に過ぎず、本開示に含まれる教示の公正な範囲から逸脱することなく詳細事項を付加、修正、又は排除することにより、種々の変更を行うことができる点は理解されたい。従って、本発明は、以下の請求項が必然的に限定される範囲を除いて、本開示の特定の詳細事項に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００３２】
１１  ガスタービン
１３  ガスタービン用協調空気燃料コントローラ
１５  クロスチャンネルコントローラ
１７  速度センサ
２３  温度センサ
２７  発電機
２９  センサ
３７  回転速度誤差計算機
３９  速度基準部
４３  ドループフィルタ
４５  不感帯フィルタ
４７  燃料制御アクチュエータ
５３  排気温度誤差計算機
５５  温度基準部
５７  排気温度誤差信号
５９  燃焼空気制御出力信号
６１  燃焼空気制御アクチュエータ
【図１】
2011089520.tif 000003
【図２】
2011089520.tif 000004