(57)【要約】【課題】ディスクキャビティを適切に冷却しつつ、ガスタービンの性能の向上を図ることが可能な冷却空気調整弁の弁開度決定装置を提供する。【解決手段】弁開度決定装置は、ディスクキャビティの冷却空気の供給を制御するための冷却空気調整弁の弁開度を決定する弁開度決定装置であって、ガスタービンの制御前の運転状態である対象運転状態を取得する対象運転状態取得部と、対象運転状態に基づいて、ディスクキャビティ温度が制御後において目標温度以下になるような冷却空気調整弁の弁開度を算出する弁開度算出部と、を備え、弁開度算出部は、過去に取得された運転状態、ディスクキャビティ温度、および冷却空気調整弁の実開度の関係を対応付けた複数の過去データに基づいて作成された予測モデルに基づいて、対象運転状態におけるディスクキャビティ温度の予測値が目標温度以下になる冷却空気調整弁の弁開度の入力値を冷却空気調整弁の弁開度とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンのディスクキャビティを冷却する冷却空気の供給を制御するための冷却空気調整弁の弁開度を決定する冷却空気調整弁の弁開度決定装置であって、
前記ガスタービンの制御前の運転状態である対象運転状態を取得する対象運転状態取得部と、
前記対象運転状態に基づいて、前記ディスクキャビティの温度であるディスクキャビティ温度が制御後において目標温度以下になるような前記弁開度を算出する弁開度算出部と、を備え、
前記弁開度算出部は、過去に取得された前記運転状態、前記ディスクキャビティ温度、および前記冷却空気調整弁の実開度の関係を対応付けた複数の過去データに基づいて作成された予測モデルであって、前記運転状態の入力値および前記弁開度の入力値における前記ディスクキャビティ温度の予測値を求めるための予測モデルに基づいて、前記対象運転状態における前記ディスクキャビティ温度の予測値が前記目標温度以下になる前記弁開度の入力値を前記弁開度とすることを特徴とする冷却空気調整弁の弁開度決定装置。
【請求項２】
前記弁開度算出部は、
前記予測モデルに基づいて作成された、前記運転状態毎に前記ディスクキャビティ温度の予測値を前記目標温度以下とすることが可能な前記弁開度を定義した開度マップを保持する開度マップ保持部と、
前記対象運転状態および前記開度マップに基づいて前記弁開度を得る算出部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の冷却空気調整弁の弁開度決定装置。
【請求項３】
前記開度マップ保持部は、
基準時に作成された前記開度マップである第１開度マップを保持する第１開度マップ保持部と、
前記基準時よりも後に作成された前記開度マップである第２開度マップと前記第１開度マップとの差分である開度補正マップを保持する開度補正マップ保持部と、を有し、
前記弁開度算出部の前記算出部は、前記第１開度マップおよび前記開度補正マップに基づいて、前記弁開度を算出することを特徴とする請求項２に記載の冷却空気調整弁の弁開度決定装置。
【請求項４】
前記予測モデルは、前記複数の過去データを学習することにより作成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷却空気調整弁の弁開度決定装置。
【請求項５】
前記予測モデルは、確率分布に基づいて前記ディスクキャビティ温度の予測値を求める確率分布モデルであり、前記確率分布に基づく前記予測値が前記ディスクキャビティ温度の前記目標温度以上となる確率が、所定の確率を超えないことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の冷却空気調整弁の弁開度決定装置。
【請求項６】
前記複数の過去データを生成する過去データ生成部と、
前記過去データ生成部によって生成された前記複数の過去データを記憶する過去データ記憶部と、をさらに備え、
前記過去データ記憶部は、
前記複数の過去データの候補となる運転履歴データであって、前記ディスクキャビティ温度の制限温度を超えている前記ディスクキャビティ温度のデータを有する重点管理データを記憶する重点管理履歴記憶部と、
前記重点管理データを除く前記運転履歴データである通常管理データを記憶する通常管理履歴記憶部と、を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の冷却空気調整弁の弁開度決定装置。
【請求項７】
前記過去データ生成部は、
前記運転履歴データを取得する運転履歴データ取得部と、
前記重点管理データを前記重点管理履歴記憶部に記憶する重点管理履歴処理部と、
前記通常管理データを前記通常管理履歴記憶部に記憶する通常管理履歴処理部と
少なくとも前記重点管理データおよび前記通常管理データのいずれか一方に含まれる前記ディスクキャビティ温度または前記運転状態に含まれるデータの少なくとも１つに基づいて、前記前記重点管理データを格納すべき前記重点管理履歴記憶部における管理領域または前記通常管理データを格納すべき前記通常管理履歴記憶部における管理領域を特定する管理領域特定部と、
前記管理領域毎の少なくとも前記重点管理データおよび前記通常管理データのいずれか一方の数が最新のものから所定数以下となるように管理するデータ数管理部と、を有することを特徴とする請求項６に記載の冷却空気調整弁の弁開度決定装置。
【請求項８】
前記重点管理履歴処理部または前記通常管理履歴処理部の少なくとも一方は、前記管理領域特定部によって前記管理領域が特定された前記重点管理データまたは前記通常管理データである前記運転履歴データが所定のデータ追加条件を満たす場合に前記過去データ記憶部に記憶するよう構成されており、
前記データ追加条件は、第１の前記運転履歴データが格納された前記管理領域と、前記運転履歴データ取得部によって取得された第２の運転履歴データであって、前記第１の運転履歴データが取得されてからｎ番目（ｎは整数）または所定時間の経過までに取得された第２の運転履歴データの前記管理領域が異なる場合を含むことを特徴とする請求項７に記載の冷却空気調整弁の弁開度決定装置。
【請求項９】
前記ディスクキャビティ温度の計測値と前記目標温度との偏差に基づいて、前記弁開度を調整するための調整開度を決定するフィードバック制御を行うフィードバック制御部を、さらに備え、
前記過去データ生成部は、
前記目標温度が整定し、かつ、前記フィードバック制御が整定している時に取得された前記運転履歴データのみを通過させる整定フィルタを、さらに有し、
前記運転履歴データ取得部は、前記整定フィルタを通過した前記運転履歴データを取得することを特徴とする請求項７または８に記載の冷却空気調整弁の弁開度決定装置。
【請求項１０】
前記運転状態は、入口案内翼の翼開度、吸気温度、出力、または圧縮機車室内圧力の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の冷却空気調整弁の弁開度決定装置。
【請求項１１】
ガスタービンのディスクキャビティを冷却する冷却空気の供給を制御するための冷却空気調整弁の弁開度を決定するのに用いる前記ディスクキャビティの温度であるディスクキャビティ温度の目標温度を決定するディスクキャビティ目標温度決定装置であって、
前記ガスタービンの制御前の運転状態である対象運転状態を取得する対象運転状態取得部と、
前記対象運転状態に基づいて、前記目標温度を算出する目標温度算出部と、を備え、
前記目標温度算出部は、
過去に取得された前記運転状態および前記ディスクキャビティ温度に対する前記ガスタービンの制御可否の関係を対応付けた複数の過去データに基づいて作成された分類モデルであって、前記運転状態の入力値及び前記ディスクキャビティ温度の入力値における前記ガスタービンの制御不能確率を求めるための分類モデルに基づいて、前記対象運転状態における前記制御不能確率が所定の確率以下になるような前記ディスクキャビティ温度の入力値を前記目標温度とすることを特徴とするディスクキャビティ目標温度決定装置。
【請求項１２】
前記目標温度算出部は、
前記分類モデルに基づいて作成された、前記運転状態毎に前記制御不能確率を前記所定の確率以下とすることが可能な前記目標温度を定義した目標温度マップを保持する目標温度マップ保持部と、
前記対象運転状態および前記目標温度マップに基づいて前記目標温度を得る算出部と、を有することを特徴とする請求項１１に記載のディスクキャビティ目標温度決定装置。
【請求項１３】
前記目標温度マップ保持部は、
基準時に作成された前記目標温度マップである第１目標温度マップを保持する第１目標温度マップ保持部と、
前記基準時よりも後に作成された前記目標温度マップである第２目標温度マップと前記第１目標温度マップとの差分である目標温度補正マップを保持する目標温度補正マップ保持部と、を有し、
前記目標温度算出部の前記算出部は、前記第１目標温度マップおよび前記目標温度補正マップに基づいて、前記目標温度を算出することを特徴とする請求項１２に記載のディスクキャビティ目標温度決定装置。
【請求項１４】
前記分類モデルは、前記複数の過去データを学習することにより作成されることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか１項に記載のディスクキャビティ目標温度決定装置。
【請求項１５】
前記複数の過去データを生成する過去データ生成部と、
前記過去データ生成部によって生成された前記複数の過去データを記憶する過去データ記憶部と、をさらに備え、
前記過去データ記憶部は、
前記複数の過去データの候補となる運転履歴データであって、前記ディスクキャビティ温度の制限温度を超えている前記ディスクキャビティ温度のデータを有する重点管理データを記憶する重点管理履歴記憶部と、
前記重点管理データを除く前記運転履歴データである通常管理データを記憶する通常管理履歴記憶部と、を有することを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか１項に記載のディスクキャビティ目標温度決定装置。
【請求項１６】
前記過去データ生成部は、
前記複数の過去データの候補となる運転履歴データを取得する運転履歴データ取得部と、
前記重点管理データを前記重点管理履歴記憶部に記憶する重点管理履歴処理部と、
前記通常管理データを前記通常管理履歴記憶部に記憶する通常管理履歴処理部と、
少なくとも前記重点管理データおよび前記通常管理データのいずれか一方に含まれる前記ディスクキャビティ温度または前記運転状態に含まれるデータの少なくとも１つに基づいて、前記重点管理データを格納すべき前記重点管理履歴記憶部における管理領域または前記通常管理データを格納すべき前記通常管理履歴記憶部における管理領域を特定する管理領域特定部と、
前記管理領域毎の少なくとも前記重点管理データおよび前記通常管理データのいずれか一方の数が最新のものから所定数以下となるように管理するデータ数管理部と、を有することを特徴とする請求項１５に記載のディスクキャビティ目標温度決定装置。
【請求項１７】
前記重点管理履歴処理部または前記通常管理履歴処理部の少なくとも一方は、前記管理領域特定部によって前記管理領域が特定された前記重点管理データまたは前記通常管理データである前記運転履歴データが所定のデータ追加条件を満たす場合に前記過去データ記憶部に記憶するよう構成されており、
前記データ追加条件は、第１の前記運転履歴データが格納された前記管理領域と、前記運転履歴データ取得部によって取得された第２の運転履歴データであって、前記第１の運転履歴データが取得されてからｎ番目（ｎは整数）または所定時間の経過までに取得された第２の運転履歴データの前記管理領域が異なる場合を含むことを特徴とする請求項１６に記載のディスクキャビティ目標温度決定装置。
【請求項１８】
前記運転状態は、入口案内翼の翼開度、吸気温度、出力、または圧縮機車室内圧力の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１１〜１７のいずれか１項に記載のディスクキャビティ目標温度決定装置。
【請求項１９】
ガスタービンのディスクキャビティを冷却する冷却空気の供給を制御するための冷却空気調整弁の弁開度を制御することにより、前記ディスクキャビティの温度であるディスクキャビティ温度を制御するディスクキャビティ温度制御装置であって、
前記ガスタービンの制御前の運転状態である対象運転状態に基づいて、前記ディスクキャビティ温度の目標温度を決定する目標温度決定部と、
前記対象運転状態に基づいて、制御後の前記ディスクキャビティ温度が前記目標温度以下になるように前記弁開度を決定する弁開度決定部と、
前記弁開度決定部によって決定された決定開度に基づいて、前記冷却空気調整弁に対する指令開度を算出する指令開度算出部と、を備えることを特徴とするディスクキャビティ温度制御装置。
【請求項２０】
前記目標温度は、前記ディスクキャビティ温度の制限温度よりも小さく、
前記弁開度決定部は、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の冷却空気調整弁の弁開度決定装置によって決定された弁開度になるように、前記冷却空気調整弁の弁開度を制御することを特徴とする請求項１９に記載のディスクキャビティ温度制御装置。
【請求項２１】
前記目標温度決定部は、請求項１１〜１８のいずれか１項に記載のディスクキャビティ目標温度決定装置によって決定された温度を前記目標温度に決定することを特徴とする請求項１９または２０に記載のディスクキャビティ温度制御装置。
【請求項２２】
ガスタービンのディスクキャビティを冷却する冷却空気の供給を制御するための冷却空気調整弁の弁開度を決定する冷却空気調整弁の弁開度決定方法であって、
前記ガスタービンの制御前の運転状態である対象運転状態を取得するステップと、
前記対象運転状態に基づいて、前記ディスクキャビティの温度であるディスクキャビティ温度が制御後において目標温度以下になるような前記弁開度を算出するステップと、を備え、
前記弁開度を算出するステップは、過去に取得された前記運転状態、前記ディスクキャビティ温度、および前記冷却空気調整弁の実開度の関係を対応付けた複数の過去データに基づいて作成された予測モデルであって、前記運転状態の入力値および前記弁開度の入力値における前記ディスクキャビティ温度の予測値を求めるための予測モデルに基づいて、前記対象運転状態における前記ディスクキャビティ温度の予測値が前記目標温度以下になる前記弁開度の入力値を前記弁開度とすることを特徴とする冷却空気調整弁の弁開度決定方法。
【請求項２３】
前記ディスクキャビティ温度の計測値と前記目標温度との偏差に基づいて、前記弁開度を調整するための調整開度を決定するステップを、さらに備えることを特徴とする請求項２２に記載の冷却空気調整弁の弁開度決定方法。
【請求項２４】
ガスタービンのディスクキャビティを冷却する冷却空気の供給を制御するための冷却空気調整弁の弁開度を決定するのに用いる前記ディスクキャビティの温度であるディスクキャビティ温度の目標温度を決定するディスクキャビティ目標温度決定方法であって、
前記ガスタービンの制御前の運転状態である対象運転状態を取得するステップと、
前記対象運転状態に基づいて、前記目標温度を算出するステップと、を備え、
前記目標温度を算出するステップは、
過去に取得された前記運転状態および前記ディスクキャビティ温度に対する前記ガスタービンの制御可否の関係を対応付けた複数の過去データに基づいて作成された分類モデルであって、前記運転状態の入力値及び前記ディスクキャビティ温度の入力値における前記ガスタービンの制御不能確率を求めるための分類モデルに基づいて、前記対象運転状態における前記制御不能確率が所定の確率以下になるような前記ディスクキャビティ温度の入力値を前記目標温度とすることを特徴とするディスクキャビティ目標温度決定方法。
【請求項２５】
ガスタービンのディスクキャビティを冷却する冷却空気の供給を制御するための冷却空気調整弁の弁開度を制御することにより、前記ディスクキャビティの温度であるディスクキャビティ温度を制御するディスクキャビティ温度制御方法であって、
前記ガスタービンの制御前の運転状態である対象運転状態に基づいて、前記ディスクキャビティ温度の目標温度を決定するステップと、
前記対象運転状態に基づいて、制御後の前記ディスクキャビティ温度が前記目標温度以下になるように前記弁開度を決定するステップと、
前記弁開度を決定ステップによって決定された決定開度に基づいて、前記冷却空気調整弁に対する指令開度を算出するステップと、を備えることを特徴とするディスクキャビティ温度制御方法。
【請求項２６】
ガスタービンのディスクキャビティを冷却する冷却空気の供給を制御するための冷却空気調整弁の弁開度を決定する冷却空気調整弁の弁開度決定プログラムであって、
コンピュータに、前記ガスタービンの制御前の運転状態である対象運転状態を取得する対象運転状態取得機能と、
前記対象運転状態に基づいて、前記ディスクキャビティの温度であるディスクキャビティ温度が制御後において目標温度以下になるような前記弁開度を算出する弁開度算出機能と、を実現させると共に、
前記弁開度算出機能は、過去に取得された前記運転状態、前記ディスクキャビティ温度、および前記冷却空気調整弁の実開度の関係を対応付けた複数の過去データに基づいて作成された予測モデルであって、前記運転状態の入力値および前記弁開度の入力値における前記ディスクキャビティ温度の予測値を求めるための予測モデルに基づいて、前記対象運転状態における前記ディスクキャビティ温度の予測値が前記目標温度以下になる前記弁開度の入力値を前記弁開度とすることを特徴とする冷却空気調整弁の弁開度決定プログラム。
【請求項２７】
ガスタービンのディスクキャビティを冷却する冷却空気の供給を制御するための冷却空気調整弁の弁開度を決定するのに用いる前記ディスクキャビティの温度であるディスクキャビティ温度の目標温度を決定するディスクキャビティ目標温度決定プログラムであって、
コンピュータに、前記ガスタービンの制御前の運転状態である対象運転状態を取得する対象運転状態取得機能と、
前記対象運転状態に基づいて、前記目標温度を算出する目標温度算出機能と、を実現させると共に、
前記目標温度算出機能は、
過去に取得された前記運転状態および前記ディスクキャビティ温度に対する前記ガスタービンの制御可否の関係を対応付けた複数の過去データに基づいて作成された分類モデルであって、前記運転状態の入力値及び前記ディスクキャビティ温度の入力値における前記ガスタービンの制御不能確率を求めるための分類モデルに基づいて、前記対象運転状態における前記制御不能確率が所定の確率以下になるような前記ディスクキャビティ温度の入力値を前記目標温度とすることを特徴とするディスクキャビティ目標温度決定プログラム。
【請求項２８】
ガスタービンのディスクキャビティを冷却する冷却空気の供給を制御するための冷却空気調整弁の弁開度を制御することにより、前記ディスクキャビティの温度であるディスクキャビティ温度を制御するディスクキャビティ温度制御プログラムであって、
コンピュータに、前記ガスタービンの制御前の運転状態である対象運転状態に基づいて、前記ディスクキャビティ温度の目標温度を決定する目標温度決定機能と、
前記対象運転状態に基づいて、制御後の前記ディスクキャビティ温度が前記目標温度以下になるように前記弁開度を決定する弁開度決定機能と、
前記弁開度決定機能によって決定された決定開度に基づいて、前記冷却空気調整弁に対する指令開度を算出する指令開度算出機能と、を実現させることを特徴とするディスクキャビティ温度制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ガスタービンのディスクキャビティを冷却する冷却空気の供給を調整するための冷却空気調整弁の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ガスタービンは、圧縮機と燃焼器とタービンとにより構成されている。圧縮機は、空気取入口から取り込まれた空気（吸気）を圧縮し、高温・高圧の圧縮空気を生成する。燃焼器は、この圧縮空気に対して燃料を供給して燃焼させることで高温・高圧の燃焼ガスを生成する。タービンは、この燃焼ガスにより駆動し、同軸上に連結された発電機を駆動する。具体的には、タービン車室内においてタービンロータを構成する複数の動翼、およびタービン車室に設けられた複数の静翼が燃焼ガスの流動方向に沿って交互に配列されて段をなしており、燃焼器で生成された燃焼ガスが複数の静翼および動翼の各段を通過しながら流れることによって、タービンロータが回転駆動される。そして、タービンロータの回転に伴って、タービンロータに連結された発電機が駆動されることにより、発電が行われる。
【０００３】
ところで、ガスタービンにおいては、圧縮機で生成された圧縮空気は、その一部が抽気されて、タービンの静翼や、動翼、タービンディスクを冷却する冷却空気として用いられる。この冷却空気は、上記の流動方向で隣接するタービンディスク間の各々に設けられた、燃焼ガスの主流が流れるガス流路からの燃焼ガスの流入を防ぐためのシール部材の先にあるディスクキャビティ（空間）に向けても導入される。そして、ディスクキャビティに導入する冷却空気をバルブ（冷却空気調整弁）の開度で調整することによって、ディスクキャビティの温度を制限温度以下に維持する。
【０００４】
具体的には、ディスクキャビティの温度の計測値に基づいてバルブを制御することにより冷却空気の供給量を調整したり（特許文献１〜２参照）、圧縮部に吸い込まれる空気の温度や発電機の出力に基づいてバルブを制御することによって冷却空気の温度を調整したりすることにより（特許文献３参照）、ディスクキャビティの温度が制限温度以下に維持される。なお、タービンディスクは、タービンロータの一部等に固定された動翼を植え込むための円板状の部材である。また、上記の制限温度は、各部位の損傷などが生じることがないような温度とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１４５６４４号公報
【特許文献２】特開平５−１７１９５８号公報
【特許文献３】特開２０１３−５７２７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したディスクキャビティの冷却は、燃焼ガスの温度よりも冷却空気が低温であることによる冷却効果に加えて、主に、燃焼器で生じた燃焼ガス（高温ガス）がディスクキャビティに流入するのを冷却空気の圧力により防ぐことによりにより行われる。つまり、冷却空気はシール空気として用いられており、高温ガスの流入を防ぎつつガス流路に排出された後、高温ガスの主流に混ぜられることになる。よって、ディスクキャビティに向けて導入する冷却空気を可能な限り少なくすることにより、タービンに仕事をさせるための高温ガスにシールの結果混ぜられる冷却空気を少なくすることができるので、高温ガスの温度の冷却空気による低下を抑制することができ、ガスタービンの性能の改善が期待される。
【０００７】
しかし、冷却空気の圧力は、圧縮機から抽気した空気を用いることから、ガスタービンの運転状態に応じて非線形的に変化する。このため、タービンにおいて、シール部材を挟んで互いに反対側に位置するガス流路側の高温ガスと冷却通路側の冷却空気との圧力バランスが崩れ、高温ガスの圧力が冷却空気の圧力よりも高くなると、高温ガスがディスクキャビティに向けて逆流する。そして、ディスクキャビティまで高温ガスが流入する場合には、ディスクキャビティの温度の急上昇を招く結果となる。また、このような圧力バランスは、冷却空気によってシールされるシール部材の隙間の変化など経年変化による影響も受ける。よって、高温ガスの逆流によるディスクキャビティの温度の急上昇などの回避をより確実なものとするためにはディスクキャビティに対して冷却空気を過剰に導入することが考えられるが、その冷却空気の過剰な分だけ高温ガスが低温化されるので、ガスタービンの性能を下げることになる。
【０００８】
上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、ディスクキャビティを適切に冷却しつつ、ガスタービンの性能の向上を図ることが可能な冷却空気調整弁の弁開度決定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る冷却空気調整弁の弁開度決定装置は、
ガスタービンのディスクキャビティを冷却する冷却空気の供給を制御するための冷却空気調整弁の弁開度を決定する冷却空気調整弁の弁開度決定装置であって、
前記ガスタービンの制御前の運転状態である対象運転状態を取得する対象運転状態取得部と、
前記対象運転状態に基づいて、前記ディスクキャビティの温度であるディスクキャビティ温度が制御後において目標温度以下になるような前記弁開度を算出する弁開度算出部と、を備え、
前記弁開度算出部は、過去に取得された前記運転状態、前記ディスクキャビティ温度、および前記冷却空気調整弁の実開度の関係を対応付けた複数の過去データに基づいて作成された予測モデルであって、前記運転状態の入力値および前記弁開度の入力値における前記ディスクキャビティ温度の予測値を求めるための予測モデルに基づいて、前記対象運転状態における前記ディスクキャビティ温度の予測値が前記目標温度以下になる前記弁開度の入力値を前記弁開度とする。
【００１０】
上記（１）の構成によれば、ガスタービンの任意の運転状態におけるディスクキャビティ温度および冷却空気調整弁の実開度の関係を蓄積し、この蓄積した過去データに基づいて、任意の運転状態および冷却空気調整弁の弁開度におけるディスクキャビティ温度の予測値を算出する予測モデルを予め作成する。そして、冷却空気調整弁の新たな弁開度（以下、決定開度）を決定する際の運転状態（対象運転状態）に基づいて、予測モデルから得られたディスクキャビティ温度の予測値が目標温度になるような冷却空気調整弁の弁開度を決定する。
【００１１】
これによって、時間の経過に伴って変動し得る運転状態による影響がディスクキャビティ温度に反映される前に、フィードフォワード的に、その運転状態に応じた冷却空気調整弁の決定開度を決定することができる。したがって、冷却空気を適切にディスクキャビティに導入することができ、ディスクキャビティを適切に冷却しつつ、ガスタービンの性能の向上を図ることができる。
【００１２】
（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、
前記弁開度算出部は、
前記予測モデルに基づいて作成された、前記運転状態毎に前記ディスクキャビティ温度の予測値を前記目標温度以下とすることが可能な前記弁開度を定義した開度マップを保持する開度マップ保持部と、
前記対象運転状態および前記開度マップに基づいて前記弁開度を得る算出部と、を有する。
【００１３】
上記（２）の構成によれば、予測モデルを用いて、想定される複数の運転状態および目標温度に応じた冷却空気調整弁の弁開度をそれぞれ予め算出することにより、対象運転状態から冷却空気調整弁の決定開度を求める開度マップを予め作成しておく。そして、この開度マップを用いて、対象運転状態および目標温度に応じた冷却空気調整弁の決定開度を決定する。これによって、対象運転状態および目標温度に応じた冷却空気調整弁の決定開度を開度マップから直接求めることができ、冷却空気調整弁の弁開度を対象運転状態が得られた時からより短時間で決定することができる。つまり、対象運転状態を取得した際に、予測モデルを用いることにより対象運転状態および冷却空気調整弁の弁開度から求められるディスクキャビティ温度が目標温度以下であるかを、冷却空気調整弁の弁開度を変数として例えば一方向などに探索するようなことをしなくても、最適な開度マップから直接的に求めることができる。
【００１４】
（３）幾つかの実施形態では、上記（２）の構成において、
前記開度マップ保持部は、
基準時に作成された前記開度マップである第１開度マップを保持する第１開度マップ保持部と、
前記基準時よりも後に作成された前記開度マップである第２開度マップと前記第１開度マップとの差分である開度補正マップを保持する開度補正マップ保持部と、を有し、
前記弁開度算出部の前記算出部は、前記第１開度マップおよび前記開度補正マップに基づいて、前記弁開度を算出する。
【００１５】
上記（３）の構成によれば、第２開度マップと同等となる第１開度マップおよび開度補正マップを用いて冷却空気調整弁の決定開度を決定する。これによって、開度補正マップで定義された値（補正量）が想定よりも大きい場合には、例えば予測モデルの再学習を行うようにすれば、予測モデルの予測精度の維持を図ることができると共に、第１開度マップ（基準時）への初期化も容易となり、予測に基づいて行うガスタービンの制御の信頼性の維持を図ることができる。また、第１開度マップの一部に第２開度マップとの差分が生じた場合に、その差分が生じた部分のみの開度補正マップを適宜作成して制御に用いることもでき、このようにすれば、決定開度の算出精度の向上を適宜図ることができる。
【００１６】
（４）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（３）の構成において、
前記予測モデルは、前記複数の過去データを学習することにより作成される。
上記（４）の構成によれば、教師データとなる複数の過去データを機械学習、深層学習などすることにより、ディスクキャビティ温度の予測精度の向上を図ることができる。
【００１７】
（５）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（４）の構成において、
前記予測モデルは、確率分布に基づいて前記ディスクキャビティ温度の予測値を求める確率分布モデルであり、前記確率分布に基づく前記予測値が前記ディスクキャビティ温度の前記目標温度以上となる確率が、所定の確率を超えない。
上記（５）の構成によれば、ディスクキャビティ温度の予測値を適切に求めることができる。
【００１８】
（６）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（５）の構成において、
前記複数の過去データを生成する過去データ生成部と、
前記過去データ生成部によって生成された前記複数の過去データを記憶する過去データ記憶部と、をさらに備え、
前記過去データ記憶部は、
前記複数の過去データの候補となる運転履歴データであって、前記ディスクキャビティ温度の制限温度を超えている前記ディスクキャビティ温度のデータを有する重点管理データを記憶する重点管理履歴記憶部と、
前記重点管理データを除く前記運転履歴データである通常管理データを記憶する通常管理履歴記憶部と、を有する。
上記（６）の構成によれば、重点管理データおよび通常管理データを別々に分けて記憶することにより、それぞれ異なる方針で管理するなど、データの種類に応じた柔軟な管理を行うことができる。よって、予測モデルの精度の向上を効果的に行うことが過去データの生成なども行うことを可能とすることができる。
【００１９】
（７）幾つかの実施形態では、上記（６）の構成において、
前記過去データ生成部は、
前記運転履歴データを取得する運転履歴データ取得部と、
前記重点管理データを前記重点管理履歴記憶部に記憶する重点管理履歴処理部と、
前記通常管理データを前記通常管理履歴記憶部に記憶する通常管理履歴処理部と、
少なくとも前記重点管理データおよび前記通常管理データのいずれか一方に含まれる前記ディスクキャビティ温度または前記運転状態に含まれるデータの少なくとも１つに基づいて、前記重点管理データを格納すべき前記重点管理履歴記憶部における管理領域または前記通常管理データを格納すべき前記通常管理履歴記憶部における管理領域を特定する管理領域特定部と、
前記管理領域毎の少なくとも前記重点管理データおよび前記通常管理データのいずれか一方の数が最新のものから所定数以下となるように管理するデータ数管理部と、を有する。
【００２０】
上記（７）の構成によれば、例えば、重点管理データは無条件に記憶する一方で、通常管理データはその内容に応じた管理領域に格納されると共に、各管理領域には、最新のものから所定数以下の運転履歴データが格納される。よって、重点管理データを重要視することにより、ディスクキャビティ温度が制限温度を超える状況の確実な防止を図りつつ、最新の運転履歴データに基づいて予測モデルを作成することにより、ガスタービンの経年変化が考慮された予測モデルを作成することができる。また、管理領域毎に運転履歴データの数を制限することにより、古すぎるデータによる影響を防止し、予測モデルの予測精度の向上を図ることができる。なお、重点管理データについても、通常管理データに対する上記と同様の管理を行っても良い。
【００２１】
（８）幾つかの実施形態では、上記（７）の構成において、
前記重点管理履歴処理部または前記通常管理履歴処理部の少なくとも一方は、前記管理領域特定部によって前記管理領域が特定された前記重点管理データまたは前記通常管理データである前記運転履歴データが所定のデータ追加条件を満たす場合に前記過去データ記憶部に記憶するよう構成されており、
前記データ追加条件は、第１の前記運転履歴データが格納された前記管理領域と、前記運転履歴データ取得部によって取得された第２の運転履歴データであって、前記第１の運転履歴データが取得されてからｎ番目（ｎは整数）または所定時間の経過までに取得された第２の運転履歴データの前記管理領域が異なる場合を含む。
【００２２】
上記（８）の構成によれば、重点管理データまたは通常管理データの少なくとも一方については、所定のデータ追加条件を満たす通常管理データを記憶することにより、例えば同一の管理領域には連続してデータを格納しないなどの取捨選択がなされる。これによって、同一の管理領域の格納される運転履歴データの多様化を図ることができ、予測モデルの予測精度の向上を図ることができる。
【００２３】
（９）幾つかの実施形態では、上記（７）〜（８）の構成において、
前記ディスクキャビティ温度の計測値と前記目標温度との偏差に基づいて、前記弁開度を調整するための調整開度を決定するフィードバック制御を行うフィードバック制御部を、さらに備え、
前記過去データ生成部は、
前記目標温度が整定し、かつ、前記フィードバック制御が整定している時に取得された前記運転履歴データのみを通過させる整定フィルタを、さらに有し、
前記運転履歴データ取得部は、前記整定フィルタを通過した前記運転履歴データを取得する。
上記（９）の構成によれば、予測モデルの作成に用いるデータとして有効な運転履歴データを取得することができ、予測モデルによる予測精度の向上を図ることができる。
【００２４】
（１０）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（９）の構成において、
前記運転状態は、入口案内翼の翼開度、吸気温度、出力、または圧縮機車室内圧力の少なくとも１つを含む。
上記（１０）の構成によれば、入口案内翼の翼開度、吸気温度、出力、または圧縮機車室内圧力の少なくとも１つに基づいて、冷却空気調整弁の弁開度を適切に決定することができる。
【００２５】
（１１）本発明の少なくとも一実施形態に係るディスクキャビティ目標温度決定装置は、
ガスタービンのディスクキャビティを冷却する冷却空気の供給を制御するための冷却空気調整弁の弁開度を決定するのに用いる前記ディスクキャビティの温度であるディスクキャビティ温度の目標温度を決定するディスクキャビティ目標温度決定装置であって、
前記ガスタービンの制御前の運転状態である対象運転状態を取得する対象運転状態取得部と、
前記対象運転状態に基づいて、前記目標温度を算出する目標温度算出部と、を備え、
前記目標温度算出部は、
過去に取得された前記運転状態および前記ディスクキャビティ温度に対する前記ガスタービンの制御可否の関係を対応付けた複数の過去データに基づいて作成された分類モデルであって、前記運転状態の入力値及び前記ディスクキャビティ温度の入力値における前記ガスタービンの制御不能確率を求めるための分類モデルに基づいて、前記対象運転状態における前記制御不能確率が所定の確率以下になるような前記ディスクキャビティ温度の入力値を前記目標温度とする。
【００２６】
上記（１１）の構成によれば、ガスタービンの任意の運転状態におけるディスクキャビティ温度を蓄積し、この蓄積したデータに基づいて、任意の運転状態及び任意のディスクキャビティ温度においてガスタービンが制御不能となる確率（制御不能確率）を算出する分類モデルを予め作成する。そして、目標温度を決定する際の運転状態（対象運転状態）および任意のディスクキャビティ温度を入力として、分類モデルから得られた制御不能確率が所定の確率以下となるようなディスクキャビティ温度を目標温度として決定する。ここで制御不能とは、ディスクキャビティ温度の目標温度にて制御した際に、ディスクキャビティ温度が制限温度を超過する場合、または、ディスクキャビティ温度が目標温度となるように冷却空気調整弁の弁開度を制御した際に目標温度に整定しない状態（制御ハンチング）となる場合などであり、その確率に基づいて制御可否を判定し、上記の目標温度を決定する。これによって、時間の経過に伴って変動し得る運転状態による影響がディスクキャビティ温度に反映される前に、フィードフォワード的に、その運転状態に応じた目標温度を決定することができる。したがって、例えば運転状態に応じて調整された目標温度にディスクキャビティ温度がなるようにフィードバック的に冷却空気調整弁の弁開度を制御するようにすれば、ガスタービンの制御が不能となるような状況の発生のより確実な防止を図ることができる。
【００２７】
（１２）幾つかの実施形態では、上記（１１）の構成において、
前記目標温度算出部は、
前記分類モデルに基づいて作成された、前記運転状態毎に前記制御不能確率を前記所定の確率以下とすることが可能な前記目標温度を定義した目標温度マップを保持する目標温度マップ保持部と、
前記対象運転状態および前記目標温度マップに基づいて前記目標温度を得る算出部と、を有する。
上記（１２）の構成によれば、上記（２）と同様に、対象運転状態に応じた目標温度を目標温度マップから直接求めることができ、目標温度を対象運転状態が得られた時からより短時間で決定することができる。
【００２８】
（１３）幾つかの実施形態では、上記（１２）の構成において、
前記目標温度マップ保持部は、
基準時に作成された前記目標温度マップである第１目標温度マップを保持する第１目標温度マップ保持部と、
前記基準時よりも後に作成された前記目標温度マップである第２目標温度マップと前記第１目標温度マップとの差分である目標温度補正マップを保持する目標温度補正マップ保持部と、を有し、
前記目標温度算出部の前記算出部は、前記第１目標温度マップおよび前記目標温度補正マップに基づいて、前記目標温度を算出する。
上記（１３）の構成によれば、上記（３）と同様に、目標温度補正マップで定義された値（補正量）が想定よりも大きい場合には、例えば分類モデルの再学習を行うようにすれば、目標温度マップの予測精度の維持を図ることができると共に、第１目標温度マップ（基準時）への初期化も容易となり、予測に基づいて行うガスタービンの制御の信頼性の維持を図ることができる。
【００２９】
（１４）幾つかの実施形態では、上記（１１）〜（１３）の構成において、
前記分類モデルは、前記複数の過去データを学習することにより作成される。
上記（１４）の構成によれば、教師データとなる複数の過去データを機械学習、深層学習などすることにより、ガスタービンが制御不能となる制御不能確率が所定値以下となるディスクキャビティ温度の予測精度の向上を図ることができる。
【００３０】
（１５）幾つかの実施形態では、上記（１１）〜（１４）の構成において、
前記複数の過去データを生成する過去データ生成部と、
前記過去データ生成部によって生成された前記複数の過去データを記憶する過去データ記憶部と、をさらに備え、
前記過去データ記憶部は、
前記複数の過去データの候補となる運転履歴データであって、前記ディスクキャビティ温度の制限温度を超えている前記ディスクキャビティ温度のデータを有する重点管理データを記憶する重点管理履歴記憶部と、
前記重点管理データを除く前記運転履歴データである通常管理データを記憶する通常管理履歴記憶部と、を有する。
上記（１５）の構成によれば、上記（６）と同様の効果を奏する。
【００３１】
（１６）幾つかの実施形態では、上記（１５）の構成において、
前記過去データ生成部は、
前記複数の過去データの候補となる運転履歴データを取得する運転履歴データ取得部と、
前記重点管理データを前記重点管理履歴記憶部に記憶する重点管理履歴処理部と、
前記通常管理データを前記通常管理履歴記憶部に記憶する通常管理履歴処理部と、
少なくとも前記重点管理データおよび前記通常管理データのいずれか一方に含まれる前記ディスクキャビティ温度または前記運転状態に含まれるデータの少なくとも１つに基づいて、前記前記重点管理データを格納すべき前記重点管理履歴記憶部における管理領域または前記通常管理データを格納すべき前記通常管理履歴記憶部における管理領域を特定する管理領域特定部と、
前記管理領域毎の少なくとも前記重点管理データおよび前記通常管理データのいずれか一方の数が最新のものから所定数以下となるように管理するデータ数管理部と、を有する。
【００３２】
上記（１６）の構成によれば、上記（７）と同様に、例えば重点管理データを重要視することにより、ディスクキャビティ温度が制限温度を超える状況の確実な防止を図りつつ、最新の運転履歴データに基づいて分類モデルを作成することにより、ガスタービンの経年変化が考慮され分類モデルを作成することができる。また、管理領域毎に運転履歴データの数を制限することにより、古すぎるデータによる影響を防止し、分類モデルの予測精度の向上を図ることができる。
【００３３】
（１７）幾つかの実施形態では、上記（１６）の構成において、
前記重点管理履歴処理部または前記通常管理履歴処理部の少なくとも一方は、前記管理領域特定部によって前記管理領域が特定された前記重点管理データまたは前記通常管理データである前記運転履歴データが所定のデータ追加条件を満たす場合に前記過去データ記憶部に記憶するよう構成されており、
前記データ追加条件は、第１の前記運転履歴が格納された前記管理領域と、前記運転履歴データ取得部によって取得された第２の運転履歴データであって、前記第１の運転履歴データが取得されてからｎ番目（ｎは整数）または所定時間の経過までに取得された第２の運転履歴データの前記管理領域が異なる場合を含む。
【００３４】
上記（１７）の構成によれば、重点管理データまたは通常管理データの少なくとも一方については、所定のデータ追加条件を満たす通常管理データを記憶することにより、例えば同一の管理領域には連続してデータを格納しないなどの取捨選択がなされる。これによって、同一の管理領域の格納される運転履歴データの多様化を図ることができ、分類モデルの予測精度の向上を図ることができる。
【００３５】
（１８）幾つかの実施形態では、上記（１１）〜（１７）の構成において、
前記運転状態は、入口案内翼の翼開度、吸気温度、出力、または圧縮機車室内圧力の少なくとも１つを含む。
上記（１８）の構成によれば、入口案内翼の翼開度、吸気温度、出力、または圧縮機車室内圧力の少なくとも１つに基づいて、ディスクキャビティ温度の目標温度を適切に決定することができる。
【００３６】
（１９）本発明の少なくとも一実施形態に係るディスクキャビティ温度制御装置は、
ガスタービンのディスクキャビティを冷却する冷却空気の供給を制御するための冷却空気調整弁の弁開度を制御することにより、前記ディスクキャビティの温度であるディスクキャビティ温度を制御するディスクキャビティ温度制御装置であって、
前記ガスタービンの制御前の運転状態である対象運転状態に基づいて、前記ディスクキャビティ温度の目標温度を決定する目標温度決定部と、
前記対象運転状態に基づいて、制御後の前記ディスクキャビティ温度が前記目標温度以下になるように前記弁開度を決定する弁開度決定部と、
前記弁開度決定部によって決定された決定開度に基づいて、前記冷却空気調整弁に対する指令開度を算出する指令開度算出部と、を備える。
【００３７】
上記（１９）の構成によれば、対象運転状態に基づいて目標温度を決定すると共に、ディスクキャビティ温度が決定した目標温度以下になるように対象運転状態に基づいて冷却空気調整弁の弁開度を制御する。これによって、時間の経過に伴って変動し得る運転状態による影響がディスクキャビティ温度に反映される前に、フィードフォワード的に、その運転状態に応じた目標温度を決定しつつ、その運転状態に応じた冷却空気調整弁の決定開度を決定することができる。したがって、冷却空気を適切にディスクキャビティに導入することができ、ディスクキャビティ温度が制限温度を超えるような状況の発生のより確実な防止を図りつつ、ディスクキャビティを適切に冷却することができる。これによって、ガスタービンの性能の向上を図ることができる。
【００３８】
（２０）幾つかの実施形態では、上記（１９）の構成において、
前記目標温度は、前記ディスクキャビティ温度の制限温度よりも小さく、
前記弁開度決定部は、上記（１）〜（１０）のいずれか１項に記載の冷却空気調整弁の弁開度決定装置によって決定された弁開度になるように、前記冷却空気調整弁の弁開度を制御する。
上記（２０）の構成によれば、上記（１）〜（１０）と同様の効果を奏する。
また、ディスクキャビティ温度の制限温度よりも目標温度を小さく設定することにより、ディスクキャビティ温度の予測値に基づいて冷却空気調整弁の決定開度を決定する場合に、ディスクキャビティ温度がその制限温度を超える可能性の低減を図ることができ、ガスタービンの信頼性を確保することができる。
【００３９】
（２１）幾つかの実施形態では、上記（１９）〜（２０）の構成において、
前記目標温度決定部は、上記（１１）〜（１８）のいずれか１項に記載のディスクキャビティ目標温度決定装置によって決定された温度を前記目標温度に決定する。
上記（２１）の構成によれば、上記（１１）〜（１８）と同様の効果を奏する。
【００４０】
（２２）本発明の少なくとも一実施形態に係る冷却空気調整弁の弁開度決定方法は、
ガスタービンのディスクキャビティを冷却する冷却空気の供給を制御するための冷却空気調整弁の弁開度を決定する冷却空気調整弁の弁開度決定方法であって、
前記ガスタービンの制御前の運転状態である対象運転状態を取得する対象運転状態取得ステップと、
前記対象運転状態に基づいて、前記ディスクキャビティの温度であるディスクキャビティ温度が制御後において目標温度以下になるような前記弁開度を算出する弁開度算出ステップと、を備え、
前記弁開度算出ステップは、過去に取得された前記運転状態、前記ディスクキャビティ温度、および前記冷却空気調整弁の実開度の関係を対応付けた複数の過去データに基づいて作成された予測モデルであって、前記運転状態の入力値および前記弁開度の入力値における前記ディスクキャビティ温度の予測値を求めるための予測モデルに基づいて、前記対象運転状態における前記ディスクキャビティ温度の予測値が前記目標温度以下になる前記弁開度の入力値を前記弁開度とする。
【００４１】
上記（２２）の構成によれば、上記（１）と同様の効果を奏する。
【００４２】
（２３）幾つかの実施形態では、上記（２２）の構成において、
前記ディスクキャビティ温度の計測値と前記目標温度との偏差に基づいて、前記弁開度を調整するための調整開度を決定するフィードバック制御ステップを、さらに備える。
上記（２３）の構成によれば、ディスクキャビティ温度の計測値をフィードバックして、冷却空気調整弁の弁開度を細かく制御するための調整開度を決定することにより、ディスクキャビティ温度の計測値と目標温度とがより確実な一致を図ることができる。
【００４３】
（２４）本発明の少なくとも一実施形態に係るディスクキャビティ目標温度決定方法は、
ガスタービンのディスクキャビティを冷却する冷却空気の供給を制御するための冷却空気調整弁の弁開度を決定するのに用いる前記ディスクキャビティの温度であるディスクキャビティ温度の目標温度を決定するディスクキャビティ目標温度決定方法であって、
前記ガスタービンの制御前の運転状態である対象運転状態を取得する対象運転状態取得ステップと、
前記対象運転状態に基づいて、前記目標温度を算出する目標温度算出ステップと、を備え、
前記目標温度算出ステップは、
過去に取得された前記運転状態および前記ディスクキャビティ温度に対する前記ガスタービンの制御可否の関係を対応付けた複数の過去データに基づいて作成された分類モデルであって、前記運転状態の入力値及び前記ディスクキャビティ温度の入力値における前記ガスタービンの制御不能確率を求めるための分類モデルに基づいて、前記対象運転状態における前記制御不能確率が所定の確率以下になるような前記ディスクキャビティ温度の入力値を前記目標温度とする。
【００４４】
上記（２４）の構成によれば、上記（１１）と同様の効果を奏する。
【００４５】
（２５）本発明の少なくとも一実施形態に係るディスクキャビティ温度制御方法は、
ガスタービンのディスクキャビティを冷却する冷却空気の供給を制御するための冷却空気調整弁の弁開度を制御することにより、前記ディスクキャビティの温度であるディスクキャビティ温度を制御するディスクキャビティ温度制御方法であって、
前記ガスタービンの制御前の運転状態である対象運転状態に基づいて、前記ディスクキャビティ温度の目標温度を決定する目標温度決定ステップと、
前記対象運転状態に基づいて、制御後の前記ディスクキャビティ温度が前記目標温度以下になるように前記弁開度を決定する弁開度決定ステップと、
前記弁開度決定ステップによって決定された決定開度に基づいて、前記冷却空気調整弁に対する指令開度を算出する指令開度算出ステップと、を備える。
【００４６】
上記（２５）の構成によれば、上記（１９）と同様の効果を奏する。
【００４７】
（２６）本発明の少なくとも一実施形態に係る冷却空気調整弁の弁開度決定プログラムは、
ガスタービンのディスクキャビティを冷却する冷却空気の供給を制御するための冷却空気調整弁の弁開度を決定する冷却空気調整弁の弁開度決定プログラムであって、
コンピュータに、前記ガスタービンの制御前の運転状態である対象運転状態を取得する対象運転状態取得機能と、
前記対象運転状態に基づいて、前記ディスクキャビティの温度であるディスクキャビティ温度が制御後において目標温度以下になるような前記弁開度を算出する弁開度算出機能と、を実現させると共に、
前記弁開度算出機能は、過去に取得された前記運転状態、前記ディスクキャビティ温度、および前記冷却空気調整弁の実開度の関係を対応付けた複数の過去データに基づいて作成された予測モデルであって、前記運転状態の入力値および前記弁開度の入力値における前記ディスクキャビティ温度の予測値を求めるための予測モデルに基づいて、前記対象運転状態における前記ディスクキャビティ温度の予測値が前記目標温度以下になる前記弁開度の入力値を前記弁開度とする。
【００４８】
上記（２６）の構成によれば、上記（１）と同様の効果を奏する。
【００４９】
（２７）本発明の少なくとも一実施形態に係るディスクキャビティ目標温度決定プログラムは、
ガスタービンのディスクキャビティを冷却する冷却空気の供給を制御するための冷却空気調整弁の弁開度を決定するのに用いる前記ディスクキャビティの温度であるディスクキャビティ温度の目標温度を決定するディスクキャビティ目標温度決定プログラムであって、
コンピュータに、前記ガスタービンの制御前の運転状態である対象運転状態を取得する対象運転状態取得機能と、
前記対象運転状態に基づいて、前記目標温度を算出する目標温度算出機能と、を実現させると共に、
前記目標温度算出機能は、
過去に取得された前記運転状態および前記ディスクキャビティ温度に対する前記ガスタービンの制御可否の関係を対応付けた複数の過去データに基づいて作成された分類モデルであって、前記運転状態の入力値及び前記ディスクキャビティ温度の入力値における前記ガスタービンの制御不能確率を求めるための分類モデルに基づいて、前記対象運転状態における前記制御不能確率が所定の確率以下になるような前記ディスクキャビティ温度の入力値を前記目標温度とする。
【００５０】
上記（２７）の構成によれば、上記（１１）と同様の効果を奏する。
【００５１】
（２８）本発明の少なくとも一実施形態に係るディスクキャビティ温度制御プログラムは、
ガスタービンのディスクキャビティを冷却する冷却空気の供給を制御するための冷却空気調整弁の弁開度を制御することにより、前記ディスクキャビティの温度であるディスクキャビティ温度を制御するディスクキャビティ温度制御プログラムであって、
コンピュータに、前記ガスタービンの制御前の運転状態である対象運転状態に基づいて、前記ディスクキャビティ温度の目標温度を決定する目標温度決定機能と、
前記対象運転状態に基づいて、制御後の前記ディスクキャビティ温度が前記目標温度以下になるように前記弁開度を決定する弁開度決定機能と、
前記弁開度決定機能によって決定された決定開度に基づいて、前記冷却空気調整弁に対する指令開度を算出する指令開度算出機能と、を実現させる。
【００５２】
上記（２８）の構成によれば、上記（１９）と同様の効果を奏する。
【発明の効果】
【００５３】
本発明の少なくとも一実施形態によれば、ディスクキャビティを適切に冷却しつつ、ガスタービンの性能の向上を図ることが可能な冷却空気調整弁の弁開度決定装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施形態に係るディスクキャビティ温度制御装置を備えるガスタービンを概略的に示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るディスクキャビティ温度制御装置の機能を示すブロック図であり、対象運転状態が入力される目標温度決定部および弁開度決定部を備える。
【図３】本発明の一実施形態に係るディスクキャビティ温度制御装置の機能を示すブロック図であり、対象運転状態が入力される弁開度決定部を備える。
【図４】本発明の一実施形態に係るディスクキャビティ温度制御装置の機能を示すブロック図であり、対象運転状態が入力される目標温度決定部を備える。
【図５Ａ】本発明の一実施形態に係る冷却空気調整弁の弁開度決定装置の機能を示すブロック図である。
【図５Ｂ】本発明の一実施形態に係る冷却空気調整弁の弁開度決定装置の機能を示すブロック図であり、第１開度マップ保持部および開度補正マップ保持部を有する開度マップ保持部を備える。
【図５Ｃ】本発明の一実施形態に係る（ａ）目標温度マップおよび（ｂ）開度マップＦｄを示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る予測モデルの学習過程を説明するための図である。
【図７Ａ】本発明の一実施形態に係るディスクキャビティ目標温度決定装置の機能を示すブロック図である。
【図７Ｂ】本発明の一実施形態に係るディスクキャビティ目標温度決定装置の機能を示すブロック図であり、第１目標温度マップ保持部および目標温度補正マップ保持部を有する目標温度マップ保持部を備える。
【図８】本発明の一実施形態に係る分類モデルの学習過程を説明するための図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る開度マップ作成部の機能を示すブロック図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る目標温度マップ作成部の機能を示すブロック図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る冷却空気調整弁の弁開度の決定方法を示すフロー図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る冷却空気調整弁の決定開度の決定方法を示すフロー図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る過去データ生成部の機能を示すブロック図である。
【図１４】本発明の一実施形態に係るディスクキャビティ温度制御方法を示す図である。
【図１５】本発明の一実施形態に係る冷却空気調整弁の弁開度決定方法を示す図である。
【図１６】本発明の一実施形態に係るディスクキャビティ目標温度方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５５】
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
【００５６】
図１は、本発明の一実施形態に係るディスクキャビティ温度制御装置１を備えるガスタービン７を概略的に示す図である。図１に示すように、ガスタービン７は、圧縮機７１と、燃焼器７２と、タービン７３と、を備えており、圧縮機７１とタービン７３とが同一の直線状のロータ軸７ｓ（回転軸）で連結される。そして、圧縮機７１によって生成される、吸い込んだ空気（吸気）を圧縮して生成した圧縮空気に対して燃焼器７２から燃料を供給して燃焼させることにより高温、高圧の気体（以下、高温ガスと呼ぶ）を生成し、この高温ガスよりタービン７３を回転駆動させるよう構成される。そして、タービン７３の回転エネルギーを動力として発電機７８を駆動することにより、発電することが可能となる。また、タービン７３の回転エネルギーの一部で圧縮機７１を回転させるように構成される。
【００５７】
より詳細には、圧縮機７１は、空気取入口７ｉと、圧縮機車室７１ｃ（ケーシング）とを有する。圧縮機車室７１ｃの内壁には、ロータ軸７ｓの周方向（以下、単に、適宜、軸方向という。）に沿って相互に離間して配列（固定）された複数の静翼７１ｓが、ロータ軸７ｓの軸方向（燃焼ガスの流動方向。以下、単に、適宜、軸方向という。）に沿って複数段設けられている。また、ロータ軸７ｓにも周方向に沿って相互に離間して配列（固定）された複数の動翼７１ｍがその軸方向に沿って複数段設けられている。そして、圧縮機車室７１ｃは、その内部において、周方向に配列された静翼７１ｓの各段と動翼７１ｍの各段とが交互に配置されるように、複数の動翼７１ｍを収容する。こうして、圧縮機車室７１ｃ内には、軸受７４（７４ａ、７４ｂ）に支持されて回転するロータ軸７ｓの一部および複数の動翼７１ｍを含む部分である圧縮機側ロータ部７１ｒと、圧縮機車室７１ｃの内壁との間の空間により流路が形成される。
【００５８】
そして、空気取入口７ｉを介して圧縮機７１に取り込まれた空気（吸気）は、圧縮機側ロータ部７１ｒおよびタービン側ロータ部７３ｒを含んで構成されるロータ７ｒ（回転体）が回転している時に、上記の流路を軸方向に沿って燃焼器７２に向けて流れることにより、圧縮されて、高温・高圧の圧縮空気となる。また、圧縮機車室７１ｃの内部には、その初段の動翼７１ｍの上流側に静翼７１ｓの一つである入口案内翼７５（ＩＧＶ：ＩｎｌｅｔＧｕｉｄｅＶａｎｅ）が取り付けられており、開度コントローラ７５ｃによって開度が制御されることにより、吸気量などの調整が可能となっている。
【００５９】
同様に、タービン７３は、その内壁に、ロータ軸７ｓの周方向に沿って相互に離間して配列された複数の静翼７３ｓが、ロータ軸７ｓの軸方向に沿って複数段設けられたタービン車室７３ｃ（ケーシング）を有する。このタービン車室７３ｃは、その内部において、複数の静翼７３ｓの各段と、複数の動翼７３ｍの各段（複数のタービンディスク７３ｄ）とが交互に配置されるように、複数の動翼７３ｍを収容する。こうして、タービン車室７３ｃ内には、上記のロータ軸７ｓの一部および複数の動翼７３ｍを含む部分であるタービン側ロータ部７３ｒと、タービン車室７３ｃの内壁との間の空間により流路（以下、ガス流路）が形成される。
【００６０】
そして、燃焼器７２で生成された高温ガスの主流が、タービン車室７３ｃ内における高温ガスの流動方向の下流側に設けられた不図示の排気車室及び排気室に向けてガス流路を流れる際に、タービン７３における動翼７３ｍを回転させる。
【００６１】
また、ガスタービン７は、図１に示すように、タービン冷却機構９を備える。タービン冷却機構９は、一方の端部が圧縮機７１の抽気室７６に接続し、他方の端部がタービン７３に接続されている抽気配管９１と、この抽気配管９１に設けられ、圧縮機７１からタービン７３に向けた圧縮空気の流量や温度（図１では流量）を調整する冷却空気調整弁９２と、を有する。圧縮機７１から抽気した圧縮空気は燃焼ガスよりも低温であり、この抽気された圧縮空気を冷却空気Ｃとしてタービン７３に供給して、タービン７３の静翼７３ｓ、翼環（タービンダイヤフラム）、ケーシング等を通過させることで、通過する領域の部品を冷却する。また、タービン冷却機構９によって供給される冷却空気Ｃは、フィルム空気やシール空気としても用いられ、ガス流路に排出されたりする。
【００６２】
例えば、タービン車室７３ｃには、静翼７３ｓの先端部７３ａ（内周側ダイヤフラム）の最先端と、ロータ軸７ｓを含むロータ７ｒ（タービン側ロータ部７３ｒ）の外周面（タービンディスク７３ｄ及び不図示のスペーサ）との間にはディスクキャビティＳと呼ばれる空間が形成されている。このディスクキャビティＳの温度は、各部位の損傷を防止するために、制限温度以下（例えば４００℃〜５００℃など）の温度に維持する必要があり、上記のタービン冷却機構９によって冷却空気Ｃが供給される。
【００６３】
より詳細には、このディスクキャビティＳに、隣接する静翼７３ｓと動翼７３ｍとの間を通って高温ガスが流入するのを防止するために、ロータ軸７ｓの外周部（タービンディスク７３ｄ）と静翼７３ｓの先端部７３ａとの間にはシール部材（例えば、ラビリンスシール）が設けられている。そして、高温ガスよりも低温の冷却空気Ｃを静翼７３ｓの先端部７３ａから供給することによりディスクキャビティＳを冷却すると共に、供給された冷却空気Ｃをシール部材からガス流路に排出することで、高温ガスがディスクキャビティＳに逆流するのを防ぎ、ディスクキャビティＳを冷却する。
【００６４】
なお、図１に示す実施形態では、空気取入口７ｉの内部には吸気温度計７７ｔが設置されており、吸気温度計７７ｔによって、空気取入口７ｉから圧縮機車室７１ｃに取り込まれる空気（吸気）の温度（以下、吸気温度Ｔａ）を計測するようになっている。同様に、圧縮機車室７１ｃの内部に設置された圧力計７７ｐにより、圧縮機７１の圧力（圧縮機内車室圧）の計測が可能となっている。また、発電機７８には、電力計７８ｅが取り付けられており、電力計７８ｅによる発電機７８の発電電力（発電機出力ＭＷ）の計測が可能となっている。ディスクキャビティＳの温度は、タービン車室７３ｃに設置された温度計７９により計測するようになっている。その他、空気取入口７ｉの内部に設置される不図示の吸気の流量を計測するための吸気流量計や、吸気の圧力を計測するための吸気圧力計など、ガスタービン７の運転状態を監視するための各種の計測器（センサ）が適切な部位に設置されていても良い。
【００６５】
ところで、上述した冷却空気Ｃの供給圧力は、圧縮機７１から抽気した空気を用いることから、ガスタービン７の運転状態に応じて非線形的に変化する。このため、タービン７３において、ガス流路の高温ガスと、シール部材を挟んで反対側に供給された冷却空気Ｃとの圧力バランスが崩れ、高温ガスの圧力が冷却空気Ｃの圧力よりも高くなると、高温ガスがディスクキャビティＳに向けて逆流する。そして、ディスクキャビティＳまで高温ガスが流入する場合には、ディスクキャビティＳの温度の急上昇を招く結果となる。また、このような圧力バランスは、冷却空気Ｃによってシールされるシール部材の隙間の変化など経年変化による影響も受ける。
【００６６】
そこで、本実施形態のガスタービン７は、次に説明するディスクキャビティ温度制御装置１によって冷却空気調整弁９２の弁開度を調整することにより、ディスクキャビティＳに供給する冷却空気Ｃの供給を調整することで、実際のディスクキャビティＳの温度（ＤＣＴ：Ｄｉｓｃ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ、以下、ディスクキャビティ温度とする）の計測値Ｔｓを制限温度以下に維持するよう構成される。
【００６７】
以下、ディスクキャビティ温度制御装置１について、図２〜図４を用いて詳細に説明する。図２は、本発明の一実施形態に係るディスクキャビティ温度制御装置１の機能を示すブロック図であり、対象運転状態Ｉｒが入力される目標温度決定部１１および弁開度決定部１２を備える。図３は、本発明の一実施形態に係るディスクキャビティ温度制御装置１の機能を示すブロック図であり、対象運転状態Ｉｒが入力される弁開度決定部１２を備える。また、図４は、本発明の一実施形態に係るディスクキャビティ温度制御装置１の機能を示すブロック図であり、対象運転状態Ｉｒが入力される目標温度決定部１１を備える。
【００６８】
ディスクキャビティ温度制御装置１は、ガスタービン７のディスクキャビティＳを冷却する冷却空気Ｃの供給を制御するための冷却空気調整弁９２の弁開度を制御することにより、ディスクキャビティ温度を制御する装置である。ディスクキャビティ温度制御装置１はコンピュータで構成されており、図示しないＣＰＵ（プロセッサ）や、ＲＯＭやＲＡＭといったメモリなどの記憶装置ｍなどを備えている。そして、主記憶装置にロードされたプログラム（ディスクキャビティ温度制御プログラム）の命令に従ってＣＰＵが動作（データの演算など）することで、上記の各機能部を実現する。また、ディスクキャビティ温度制御プログラムはコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶されていても良い。
【００６９】
そして、図２（後述する図３〜図４も同様）に示すように、ディスクキャビティ温度制御装置１は、目標温度決定部１１と、弁開度決定部１２と、指令開度算出部１３と、を備える。
以下、ディスクキャビティ温度制御装置１（以下、単に、温度制御装置１）が備える上記の構成について、それぞれ説明する。
【００７０】
目標温度決定部１１は、ディスクキャビティ温度の目標温度Ｔｔ（以下、適宜、単に目標温度Ｔｔ）を決定するように構成された機能部である。図２（後述する図４も同様）に示す実施形態では、目標温度決定部１１は、ガスタービン７の制御前（制御時）の運転状態である対象運転状態Ｉｒに基づいて、上記の目標温度Ｔｔを決定するように構成されている。例えば、運転状態は、ガスタービン７における入口案内翼７５（ＩＧＶ）の翼開度Ｖｐ、吸気温度Ｔａ、出力（ＭＷ）、圧縮機車室内圧力（車室圧）の少なくとも１つを含んでもよい。より具体的には、目標温度決定部１１は、後述するディスクキャビティ目標温度決定装置３を備えていても良く、ディスクキャビティ目標温度決定装置３によって決定された温度を目標温度Ｔｔとしても良い。このような対象運転状態Ｉｒに基づく目標温度Ｔｔの決定方法については、後述する。
【００７１】
弁開度決定部１２は、制御後のディスクキャビティ温度が、上述した目標温度決定部１１によって決定された目標温度Ｔｔ以下になるように冷却空気調整弁９２の弁開度を決定するように構成された機能部である。図２（後述する図３も同様）に示す実施形態では、弁開度決定部１２は、上述した対象運転状態Ｉｒに基づいて、制御後のディスクキャビティ温度が目標温度Ｔｔ以下になるように冷却空気調整弁９２の弁開度を決定するように構成されている。より具体的には、弁開度決定部１２は、後述する冷却空気調整弁の弁開度決定装置２を備えていても良く、この弁開度決定装置２によって決定された新たな弁開度を取得しても良い（図２〜図３参照）。このような対象運転状態Ｉｒに基づく弁開度の決定方法については、後述する。
【００７２】
また、図２（後述する図４も同様）に示す実施形態では、弁開度決定部１２は、フィードバック制御部１４を含んでいる。換言すれば、フィードバック制御部１４は、弁開度決定部１２の一部を構成する。このフィードバック制御部１４は、図２に示すように、目標温度Ｔｔ、および、ディスクキャビティ温度の計測値Ｔｓ（図２のＤＣＴ）が入力されるようになっており、ディスクキャビティ温度の計測値Ｔｓと目標温度Ｔｔとの偏差が０になるように、ディスクキャビティ温度の計測値Ｔｓのフィードバックを受けつつ、弁開度決定部１２が決定した冷却空気調整弁９２の弁開度（以下、決定開度Ｄｂ）を調整するための調整開度Ｄａを決定する機能部である。ただし、本実施形態に本発明は限定されず、他の幾つかの実施形態では、弁開度決定部１２は、フィードバック制御部１４を含んでいなくても良い。
【００７３】
指令開度算出部１３は、弁開度決定部１２によって決定された弁開度に基づいて、冷却空気調整弁９２に対する指令開度Ｄを算出するように構成された機能部である。図２に示す実施形態では、指令開度算出部１３は、弁開度決定部１２が対象運転状態Ｉｒに基づいて決定する決定開度Ｄｂと、弁開度決定部１２の一部を構成するフィードバック制御部１４（ＰＩ）によって決定される調整開度Ｄａとに基づいて、冷却空気調整弁９２に送信する指令開度Ｄ（例えばＤ＝Ｄｂ＋Ｄａ）を算出するように構成されている。
【００７４】
なお、図２に示す実施形態では、上述した目標温度決定部１１および弁開度決定部１２には、それぞれ、周期的に取得される各種の運転状態が対象運転状態Ｉｒとして入力されるようになっている。より具体的には、運転状態として、吸気温度Ｔａ、発電機出力ＭＷ、入口案内翼７５の翼開度Ｖｐ、および圧縮機車室内圧力（車室圧）が入力されるようになっている。吸気温度Ｔａは上述した吸気温度計７７ｔの計測値、発電機出力ＭＷは上述した電力計７８ｅの計測値、入口案内翼７５の翼開度Ｖｐは上述した開度コントローラ７５ｃの制御値、圧縮機車室内圧力（車室圧）は上述した圧力計７７ｐの計測値となっている。なお、入口案内翼７５の翼開度Ｖｐは計測値であっても良い。発電機出力ＭＷは指令値であっても良い。また、これらの各種の運転状態は、何らかの方法により推定された推定値であっても良い。
【００７５】
上記の構成（図２）によれば、対象運転状態Ｉｒに基づいて目標温度Ｔｔを決定すると共に、ディスクキャビティ温度（計測値Ｔｓ）が決定した目標温度Ｔｔ以下になるように対象運転状態Ｉｒに基づいて冷却空気調整弁９２の弁開度を制御する。これによって、時間の経過に伴って変動し得る運転状態による影響がディスクキャビティ温度に反映される前に、フィードフォワード的に、その運転状態に応じた目標温度Ｔｔを決定しつつ、その運転状態に応じた冷却空気調整弁９２の決定開度Ｄｂを決定することができる。したがって、冷却空気Ｃを適切にディスクキャビティＳに導入することができ、ディスクキャビティ温度が制限温度を超えるような状況の発生のより確実な防止を図りつつ、ディスクキャビティＳを適切に冷却することができる。これによって、ガスタービン７の性能の向上を図ることができる。
【００７６】
ただし、上述した図２に示す実施形態に本実施形態に本発明は限定されない。
他の幾つかの実施形態では、図３に示すように、目標温度決定部１１は、ガスタービン７の運転員などによって予め設定された温度を目標温度Ｔｔとして決定しても良い。図３に示す実施形態では、目標温度決定部１１は、記憶装置ｍに記憶されている温度を取得して、目標温度Ｔｔとするように構成されている。記憶装置ｍには、例えばディスクキャビティ温度の制限温度などが記憶されていても良く、目標温度決定部１１は、記憶装置ｍに記憶されている温度（制限温度など）から所定値または制限温度の所定割合などを差し引いた温度など、制限温度以下の温度を算出し、目標温度Ｔｔとしても良い。つまり、図３に示す実施形態の温度制御装置１は、対象運転状態Ｉｒに基づいた演算を行う目標温度決定部１１を備えていない点で、図２に示す実施形態とは異なっており、上記の決定開度Ｄｂのみをフィードフォワード的に決定することが可能となっている。
【００７７】
その他の幾つかの実施形態では、図４に示すように、弁開度決定部１２は、フィードバック制御部１４であっても良い。つまり、図４に示す実施形態では、弁開度決定部１２は、は、対象運転状態Ｉｒに基づいた演算を行う機能部を有せず、指令開度算出部１３は、例えば調整開度Ｄａを指令開度Ｄ（Ｄ＝Ｄｂ）にするなど、フィードバック制御部１４から入力される調整開度Ｄａのみに基づいて、指令開度Ｄを算出するようになっている。これによって、目標温度Ｔｔのみをフィードフォワード的に決定することが可能となる。
【００７８】
なお、その他の構成として、図２〜図４に示す実施形態では、温度制御装置１は、制御後のディスクキャビティ温度の計測値Ｔｓが制限温度を超えた場合を異常（ＤＣＴの制御不能状態）として検知する異常検知部１５を備えている。異常検知部１５は、異常を検知した場合には、その旨を運転員に知らせるためのアラーム（例えば音声、画面表示、点灯など）を出力しても良い。また、このアラームと共に、あるいは、アラームに代えて、異常検知部１５は、冷却空気調整弁９２の弁開度を異常時以外の正常時の弁開度よりも大きな開度になるようにするための制御を行っても良い。
【００７９】
具体的には、図２〜図４に示す実施形態では、異常検知部１５は、ディスクキャビティ温度の計測値Ｔｓと、その制限温度と、フィードバック制御部１４から出力される調整開度Ｄａが入力されるようになっており、例えばＤＣＴの計測値Ｔｓが制限温度を超えた場合を検知した場合には、直前の調整開度Ｄａをみながら冷却空気調整弁９２の弁開度を正常時の弁開度よりも予め定められた開度だけ大きくするための指令をフィードバック制御部１４に入力するように構成されている。他の幾つかの実施形態では、異常検知部１５には、ディスクキャビティ温度の計測値Ｔｓと制限温度とが入力されることにより、これらの比較に基づいて上記の指令を送信しても良い。
【００８０】
次に、対象運転状態Ｉｒに基づいて冷却空気調整弁９２の弁開度を決定する実施形態について、図５Ａ〜図６を用いて説明する。図５Ａは、本発明の一実施形態に係る冷却空気調整弁の弁開度決定装置２の機能を示すブロック図である。図５Ｂは、本発明の一実施形態に係る冷却空気調整弁の弁開度決定装置２の機能を示すブロック図であり、第１開度マップ保持部２５および開度補正マップ保持部２６を備える開度マップ保持部２３を有する。図５Ｃは、本発明の一実施形態に係る（ａ）目標温度マップＦｔおよび（ｂ）開度マップＦｄを示す図である。また、図６は、本発明の一実施形態に係る予測モデルＭｔの学習過程を説明するための図である。
【００８１】
幾つかの実施形態では、上述した温度制御装置１の弁開度決定部１２は、以下で説明する冷却空気調整弁の弁開度決定装置２（以下、単に、弁開度決定装置２）を備える。弁開度決定装置２は、ガスタービン７のディスクキャビティＳを冷却する冷却空気Ｃの供給を制御するための冷却空気調整弁９２の弁開度（決定開度Ｄｂ）を決定するための装置であり、ディスクキャビティ温度を目標温度Ｔｔ以下にすることが可能な決定開度Ｄｂを対象運転状態Ｉｒに応じて決定するように構成される。この弁開度決定装置２は、上述した温度制御装置１と物理的に同一の装置（筐体）に実装されていても良く、弁開度決定プログラムとして温度制御装置１を構成するコンピュータ上で動作するように構成されても良い。この場合には、冷却空気調整弁の弁開度決定装置２は、温度制御装置１が備える機能部の一部を意味する。他の幾つかの実施形態では、温度制御装置１と物に異なる装置で構成されても良い。また、弁開度決定プログラムもコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶されていても良い。
【００８２】
そして、図５Ａ〜図５Ｂに示すように、弁開度決定装置２は、対象運転状態取得部２１と、弁開度算出部２２と、を備える。これらの弁開度決定装置２が備える構成について、それぞれ説明する。
【００８３】
対象運転状態取得部２１は、ガスタービン７の上述した対象運転状態Ｉｒを取得するように構成された機能部である。図５Ａ〜図５Ｂに示す実施形態では、対象運転状態取得部２１は、上述した各種の計測器（７７ｔ、７７ｐ、７８ｅなど）や制御装置（７５ｃなど）などの各種の運転状態をリアルタイムに取得可能な手段にそれぞれ接続されることにより、各種の運転状態の最新値を例えば周期的などで取得可能に構成されている。
【００８４】
弁開度算出部２２は、対象運転状態取得部２１によって取得された対象運転状態Ｉｒに基づいて、制御後のディスクキャビティ温度が目標温度Ｔｔ以下になるような冷却空気調整弁９２の弁開度を算出するように構成された機能部である。より詳細には、弁開度算出部２２は、各々が任意の値を有する運転状態の入力値および冷却空気調整弁９２の弁開度の入力値におけるディスクキャビティ温度の予測値を求めるための予測モデルＭｔに基づいて、対象運転状態Ｉｒにおけるディスクキャビティ温度の予測値が目標温度Ｔｔ以下になる冷却空気調整弁９２の弁開度の入力値を冷却空気調整弁９２の弁開度（決定開度Ｄｂ）とする。
【００８５】
この予測モデルＭｔは、過去において各々が同じタイミングで取得された、運転状態、ディスクキャビティ温度、および冷却空気調整弁９２の実開度Ｄｒの関係を対応付けた複数の過去データＬに基づいて作成される。つまり、各過去データＬは、少なくとも、運転状態、ディスクキャビティ温度、および冷却空気調整弁９２の実開度Ｄｒがそれぞれ同じタイミングで計測あるいは取得されて、例えば１つのレコードとして記憶されたデータセットであり、これらの相互の関係性を有するデータである。
【００８６】
例えば、幾つかの実施形態では、予測モデルＭｔは、複数の過去データＬを学習することにより作成されても良い。例えば、ニューラルネットワークなどの周知な機械学習の手法（アルゴリズム）を適用して予測モデルＭｔを作成しても良い。他の幾つかの実施形態では、複数の過去データＬに対して、重回帰分析などの多項式を仮定して行う多変量解析を実行しても良い。例えば重回帰分析では、少なくとも１つの運転状態および冷却空気調整弁９２の弁開度が説明変数であり、ディスクキャビティ温度が目的変数となる。
【００８７】
また、その他の実施形態では、複数の過去データＬに対して、ベイズ線形回帰、ガウス過程回帰などを適用し、予測モデルＭｔを確率分布モデルとしても良い（機械学習）。この場合には、予測モデルＭｔによって求められるディスクキャビティ温度の予測値は、上述した多変量解析を用いたモデルのように一義的に求めるのではなく、確率的に求めることが可能となる。また、ディスクキャビティ温度の予測値を確率で表現できるため、予測モデルＭｔを作成するための過去データＬの数が少ない場合等でも、不確かさを考慮した精度の良い予測を行うことが可能となる。こうして作成された予測モデルＭｔを用いることによって、弁開度算出部２２は、決定開度Ｄｂを算出する。また、予測モデルＭｔは、後述する予測モデル作成装置４により作成される。
【００８８】
図２〜図３に示す実施形態では、予測モデルＭｔは、ガウス過程回帰モデルであり、確率分布に基づいてディスクキャビティ温度の予測値を求める確率分布モデルである。この確率分布モデルは、確率分布に基づく予測値がディスクキャビティ温度の目標温度以上となる確率が、所定の確率（例えば２０％など）を超えないものとなっている。すなわち、確率分布における所定の累積確率に対応する予測温度が、ディスクキャビティ温度の目標温度を超えないようになっている。これによって、ディスクキャビティ温度の予測値を適切に求めることができる。
【００８９】
図６を用いて、ガウス過程回帰モデルを適用した予測モデルＭｔの学習過程を説明する。なお、ガスタービン７の運転時には、その運転状態、および冷却空気調整弁９２の弁開度の調整に応じてディスクキャビティ温度も変化するが、本説明では運転状態は変化しないものとし、弁開度に対するディスクキャビティ温度の関係を｛α％、Ｔ℃｝で示すものとする。また、説明中の目標温度Ｔｔは、過去データＬ（学習データ）が追加されるに伴い、後述の目標温度決定装置３に従い都度更新されるものとする。
【００９０】
図６の（１）において、任意の運転状態において、学習開始時には過去データ（学習データ）が無いものとしたとき、予測モデルＭｔはいずれの開度においても初期温度目標値Ｔ０を中心（平均）として縦軸に沿った正規分布に従った確率分布でディスクキャビティ温度を予測するように設定されている。尚、ここで温度Ｔ０±βのラインは、確率分布の平均を中心とした標準偏差σ×２の端であり、例えばアラームライン（制限温度）で示した部分が確率８０％となる位置とする。
【００９１】
その後、（２）において、第１の過去データが得られたとする。この過去データＬを学習することにより、予測モデルＭｔは、第１の過去データの弁開度に対するディスクキャビティ温度予測値の確度が高くなり、第１の過去データ付近における確率分布の分散が小さくなる。これと同時に、後述の目標温度決定装置３に従い目標温度ＴｔがＴ０からＴ１に更新される。更新された後の目標温度Ｔ１について、目標温度Ｔ１以上となる確率が２．５％以下（２σの外）となる弁開度を、予測モデルＭｔを用いて探索的に求めた結果、｛α１、Ｔ１｝の関係を得る（α１は第１の過去データと同じ点と限らない）。このとき、本実施形態では、ディスクキャビティ温度が目標温度Ｔ１をより確実に超えることがないように、弁開度に余裕度αｍ（例えば１０％など）を持たせることで、α１＋αｍの時に温度Ｔ１と予測するようにしている。つまり、弁開度を大きくした方が、冷却空気Ｃの供給が増え冷却力が高められることからディスクキャビティ温度の計測値Ｔｓをより小さくすることができ、目標温度Ｔ１を超える可能性をより低減した安全な状態の予測値が得られる。
【００９２】
続いて、（３）に示すように、第２の過去データが得られたとする。上述したのと同じように、第２の過去データを予測モデルＭｔが学習すると同時に、目標温度決定装置３が作動し目標温度がＴ１からＴ２に更新される。更新された後のＴ２に対応する開度α２を予測モデルＭｔから求め、上述したのと同様に、開度がα２＋αｍの時に、温度Ｔ２と予測するようにし、α２＋αｍを新たな弁開度設定値とする。以降、過去データが得られるたびに同様の処理を行い、（４）では新たな過去データが２点追加され、その結果、目標温度Ｔ３ならびに弁開度設定α３＋αｍを得る。
【００９３】
上記の構成によれば、ガスタービン７の任意の運転状態におけるディスクキャビティ温度および冷却空気調整弁９２の実開度Ｄｒの関係を蓄積し、この蓄積した過去データＬに基づいて、任意の運転状態および冷却空気調整弁９２の弁開度におけるディスクキャビティ温度の予測値を算出する予測モデルＭｔを予め作成する。そして、冷却空気調整弁９２の新たな弁開度（決定開度Ｄｂ）を決定する際の運転状態（対象運転状態Ｉｒ）に基づいて、予測モデルＭｔから得られたディスクキャビティ温度の予測値が目標温度Ｔｔになるような冷却空気調整弁９２の弁開度を決定する。これによって、時間の経過に伴って変動し得る運転状態による影響がディスクキャビティ温度に反映される前に、フィードフォワード的に、その運転状態に応じた冷却空気調整弁９２の新たな弁開度を決定することができる。したがって、冷却空気Ｃを適切にディスクキャビティＳに導入することができ、ディスクキャビティＳを適切に冷却しつつ、ガスタービン７の性能の向上を図ることができる。
【００９４】
幾つかの実施形態では、上述した弁開度算出部２２は、後述する予測モデル作成装置４などにより予測モデルＭｔに基づいて予め作成された、運転状態毎にディスクキャビティ温度の予測値を目標温度Ｔｔ以下とすることが可能な冷却空気調整弁９２の弁開度を定義した開度マップＦｄを用いて、対象運転状態Ｉｒに応じた決定開度Ｄｂを算出しても良い。すなわち、幾つかの実施形態では、図５Ａに示すように、弁開度算出部２２は、上記の開度マップＦｄを保持する開度マップ保持部２３と、対象運転状態Ｉｒおよび開度マップＦｄに基づいて冷却空気調整弁９２の弁開度を得る算出部２４と、を有する。
【００９５】
開度マップＦｄは、運転状態を変数として決定開度Ｄｂを求めることが可能な関数（Ｄｂ＝Ｆｄ（Ｉｒ））、あるいは、運転状態の数と同数の次元のテーブルであっても良い。図５Ａに示す実施形態では、開度マップ保持部２３は、温度制御装置１が備える記憶装置ｍを用いて構成される。また、弁開度算出部２２の算出部２４は、対象運転状態取得部２１および開度マップ保持部２３に接続されており、開度マップＦｄを用いて対象運転状態Ｉｒから得られる開度を決定開度Ｄｂとするよう構成される。
【００９６】
より詳細には、運転状態である入口案内翼７５の翼開度Ｖｐと吸気温度Ｔａとの組み合わせ毎に、ディスクキャビティ温度の目標温度Ｔｔを決定した後、上述した予測モデルＭｔを用いて、決定した複数の目標温度Ｔｔにそれぞれ対応する冷却空気調整弁９２の弁開度を決定して、開度マップＦｄを作成しても良い。図５Ｃに示す実施形態では、まずは、入口案内翼７５の翼開度Ｖｐの任意の数ｘと、吸気温度Ｔａの任意の数ｙとの組み合わせ（ｘ×ｙ点）の各々に対する目標温度Ｔｔをそれぞれ規定したテーブル（ａ）を作成する。その後、そのテーブルの組み合わせの各々の目標温度Ｔｔにディスクキャビティ温度がなるような冷却空気調整弁９２の決定開度Ｄｂを算出し、開度マップＦｄに相当するテーブル（ｂ）を作成する。なお、運転状態毎のディスクキャビティ温度の目標温度Ｔｔは、例えば、後述する分類モデルＭｐを用いて算出しても良い。
【００９７】
なお、開度マップＦｄがテーブル形式の場合には、各種の運転状態の値の組合せがテーブルにない場合には、上述した温度制御装置１（弁開度決定部１２）で、比例案分などの適切な方法で外挿して、対象運転状態Ｉｒに対応する決定開度Ｄｂを求めるようにしても良い。また、本実施形態においては、後述する予測モデル作成装置４によって作成された開度マップＦｄが開度マップ保持部２３に記憶されているが、開度マップＦｄの作成方法について後述する。
【００９８】
上記の構成によれば、予測モデルＭｔを用いて、想定される複数の運転状態および目標温度に応じた冷却空気調整弁９２の弁開度をそれぞれ予め算出することにより、対象運転状態Ｉｒから冷却空気調整弁９２の決定開度Ｄｂを求める開度マップＦｄを予め作成しておく。そして、この開度マップＦｄを用いて、対象運転状態Ｉｒおよび目標温度Ｔｔに応じた冷却空気調整弁９２の決定開度Ｄｂを決定する。これによって、対象運転状態Ｉｒおよび目標温度Ｔｔに応じた冷却空気調整弁９２の決定開度Ｄｂを開度マップＦｄから直接求めることができ、冷却空気調整弁９２の弁開度を対象運転状態Ｉｒが得られた時からより短時間で決定することができる。つまり、対象運転状態Ｉｒを取得した際に、予測モデルＭｔを用いることにより対象運転状態Ｉｒおよび冷却空気調整弁９２の弁開度から求められるディスクキャビティ温度が目標温度Ｔｔ以下であるかを、冷却空気調整弁９２の弁開度を変数として例えば一方向などに探索するようなことをしなくても、最適な開度マップＦｄから直接的に求めることができる。
【００９９】
また、上記の実施形態において、幾つかの実施形態では、図５Ｂに示すように、開度マップ保持部２３は、基準時に作成された開度マップＦｄである第１開度マップＦｄａを保持する第１開度マップ保持部２５と、基準時よりも後に作成された開度マップＦｄである第２開度マップＦｄｂと第１開度マップＦｄａとの差分である開度補正マップＦｄｃを保持する開度補正マップ保持部２６と、を有し、上述した弁開度算出部２２の算出部２４は、第１開度マップＦｄａおよび開度補正マップＦｄｃに基づいて、冷却空気調整弁９２の弁開度（決定開度Ｄｂ）を算出しても良い。ここで、基準時とは、第１開度マップ保持部２５に格納した第１開度マップＦｄａを作成した時である。第２開度マップＦｄｂは、第１開度マップＦｄａの次に作成された開度マップＦｄであっても良いし、第１開度マップＦｄａから１以上の所定数の開度マップＦｄが作成された後の次の開度マップＦｄであっても良い。
【０１００】
つまり、第１開度マップＦｄａおよび開度補正マップＦｄｃをそれぞれ用いて算出される任意の運転状態に対応する弁開度を演算（例えば加算）することにより得られる弁開度は、第２開度マップＦｄｂを用いて算出されるその同じ任意の運転状態に対応する弁開度と等しい。このように、本実施形態では、任意の運転状態に対応する決定開度Ｄｂを第２開度マップＦｄｂに基づいて算出するのではなく、第１開度マップＦｄａおよび開度補正マップＦｄｃに基づいて決定する。本実施形態においても、後述する予測モデル作成装置４によって作成された第１開度マップＦｄａおよび開度補正マップＦｄｃが開度マップ保持部２３（２４、２５）に記憶されているが、予測モデルＭｔが更新（再学習など）された場合には、開度補正マップ保持部２６に記憶された開度補正マップＦｄｃのみを更新すれば良い。
【０１０１】
上記の構成によれば、第２開度マップＦｄｂと同等となる第１開度マップＦｄａおよび開度補正マップＦｄｃを用いて冷却空気調整弁９２の決定開度Ｄｂを決定する。これによって、開度補正マップＦｄｃで定義された値（補正量）が想定よりも大きい場合には、例えば予測モデルＭｔの再学習などによる見直しを行うようにすれば、予測モデルＭｔの予測精度の維持を図ることができると共に、第１開度マップ（基準時）への初期化も容易となり、予測に基づいて行うガスタービン７の制御の信頼性の維持を図ることができる。
【０１０２】
また、例えば定期的に第２開度マップＦｄｂを作成し、第１開度マップＦｄａの一部に第２開度マップＦｄｂとの差分が生じた場合に、その差分が生じた部分のみの開度補正マップＦｄｃを適宜作成して制御に用いることもでき、このようにすれば、決定開度Ｄｂの算出精度の向上を適宜図ることができる。
【０１０３】
次に、対象運転状態Ｉｒに基づいて上述した目標温度Ｔｔを決定する実施形態について、図７Ａ〜図８を用いて説明する。図７Ａは、本発明の一実施形態に係るディスクキャビティ目標温度決定装置３の機能を示すブロック図である。図７Ｂは、本発明の一実施形態に係るディスクキャビティ目標温度決定装置３の機能を示すブロック図であり、第１目標温度マップ保持部３５および目標温度補正マップ保持部３６を備える目標温度マップ保持部３３を有する。また、図８は、本発明の一実施形態に係る分類モデルＭｐの学習過程を説明するための図である。
【０１０４】
幾つかの実施形態では、上述した温度制御装置１の弁開度決定部１２は、ディスクキャビティ目標温度決定装置３（以下、単に、目標温度決定装置３）を備える。目標温度決定装置３は、上述したディスクキャビティ温度の目標温度Ｔｔを決定する装置であり、対象運転状態Ｉｒに応じて目標温度Ｔｔを決定するように構成される。目標温度Ｔｔは、ガスタービン７のディスクキャビティＳを冷却する冷却空気Ｃの供給を制御するための冷却空気調整弁９２の弁開度を決定するのに用いられる。この目標温度決定装置３は、上述した温度制御装置１と物理的に同一の装置（筐体）に実装されていても良く、目標温度決定プログラムとして温度制御装置１を構成するコンピュータ上で動作するように構成されても良い。この場合には、目標温度決定装置３は、温度制御装置１が備える機能部の一部を意味する。他の幾つかの実施形態では、温度制御装置１と物に異なる装置で構成されても良い。また、目標温度決定プログラムもコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶されていても良い。
【０１０５】
そして、図７Ａに示すように、目標温度決定装置３は、対象運転状態取得部３１と、目標温度算出部３２と、を備える。これらの目標温度決定装置３が備える構成について、それぞれ説明する。
【０１０６】
対象運転状態取得部３１は、ガスタービン７の上述した対象運転状態Ｉｒを取得するように構成された機能部である。図７Ａ〜図７Ｂに示す実施形態では、対象運転状態取得部３１は、上述した各種の計測器（７７ｔ、７７ｐ、７８ｅなど）や制御装置（７５ｃなど）などの各種の運転状態をリアルタイムに取得可能な手段にそれぞれ接続されることにより、各種の運転状態の最新値を例えば周期的などで取得可能に構成されている。
【０１０７】
目標温度算出部３２は、対象運転状態取得部３１によって取得された対象運転状態Ｉｒに基づいて、目標温度Ｔｔを算出するように構成された機能部である。より詳細には、目標温度算出部３２は、任意の値を有する運転状態の入力値及びディスクキャビティ温度の入力値におけるガスタービン７の制御不能確率を求めるための分類モデルＭｐに基づいて、対象運転状態Ｉｒにおける制御不能確率が所定の確率以下になるようなディスクキャビティ温度の入力値を目標温度Ｔｔとする。ここで制御不能とは、ディスクキャビティ温度の目標温度Ｔｔにて制御した際に、ディスクキャビティ温度が、制限温度を超過する場合、または、ディスクキャビティ温度が目標温度Ｔｔとなるように冷却空気調整弁９２の弁開度を制御した際に目標温度Ｔｔに整定しない状態（制御ハンチング）となる場合などである。
【０１０８】
本実施形態では、分類モデルＭｐは、任意の値を有する運転状態の入力値、及び同じく任意の値を有するディスクキャビティ温度の入力値におけるディスクキャビティ温度の予測値が、上述したディスクキャビティの制限温度を超過する確率（超過確率）を求めるように構成されている。すなわち、制御不能確率としては、分類モデルＭｐから出力されるディスクキャビティ温度の予測値がディスクキャビティ温度の制限温度を超過する確率（超過確率）だけでなく、後述するように、ディスクキャビティ温度が目標温度Ｔｔとなるように冷却空気調整弁９２の弁開度を制御した際に目標温度Ｔｔに整定しない状態（制御ハンチング）となる確率（ハンチング確率）などを含んでも良いが、以下の説明では、このような制御不能確率の内の超過確率を例にして説明する。
【０１０９】
この分類モデルＭｐは、過去において各々が同じタイミングで取得された運転状態およびディスクキャビティ温度の関係を対応付けた複数の過去データＬに基づいて作成される。既に説明した予測モデルＭｔと同様に、例えば、幾つかの実施形態では、分類モデルＭｐは、複数の過去データＬを学習することにより作成されても良い。他の幾つかの実施形態では、複数の過去データＬに対してｋ近傍法やランダムフォレストなどを実行しても良い。その他の実施形態では、分類モデルＭｐを確率分布モデルとしても良い。図２、図４に示す実施形態では、分類モデルＭｐはガウス過程分類モデルとなっている。こうして作成された分類モデルＭｐを用いることによって、目標温度算出部３２は目標温度Ｔｔを算出する。また、予測モデルＭｔは、後述する予測モデル作成装置４により作成される。
【０１１０】
図８を用いて、ガウス過程分類モデルを適用した分類モデルＭｐの学習過程を説明する。図８の縦軸はディスクキャビティ温度（ＤＣＴ）の目標温度Ｔｔであり、横軸は、説明を簡単にするために、運転状態の一例として吸気温度Ｔａとしている。そして、（１）に示すように、学習前の初期状態においては、吸気温度Ｔａにかかわらずディスクキャビティ温度が高いほど、その目標温度Ｔｔにて制御不能となる確率が高くなるような一様の分布を事前設定（仮定）する。なお、過去データＬとして、吸気温度Ｔａ、ディスクキャビティ温度目標値Ｔ、制御可否ＣＬＳ（制御可能：１、制御不能：０）の組を｛Ｔａ、Ｔ，ＣＬＳ｝とする。
【０１１１】
図８の（１）において、学習開始時には過去データＬ（学習データ）がなく、初期値として、経験的に得ているディスクキャビティ温度の制限温度よりも小さい任意の温度Ｔ０（例えばガスタービン７の周囲の温度が２５℃の時に３５０℃）について、制御不能となる確率を所定の確率ｐ０（例えば１０％）として設定している。そのため、目標温度決定装置３では、いずれの吸気温度Ｔａにおいても、制御不能確率が所定の確率ｐ０以下となる目標温度Ｔｔは全てＴ０となる。
【０１１２】
その後、（２）第１の過去データＬ１として｛Ｔａ１、Ｔ１、１｝が得られたとする。この時、吸気温度Ｔａ１にてディスクキャビティ温度目標値Ｔ１で制御可能であると判断し、分類モデルＭｐがこれを学習する。その結果、｛Ｔａ１、Ｔ１｝付近にて制御不能となる確率が低下し、その結果、前述の所定の確率ｐ０以下となる目標温度がＴ１より若干高い温度に更新される。
【０１１３】
続いて、（３）に示すように、第２の過去データＬ２として｛Ｔａ１、Ｔ２、１｝が得られたとする。この第２の過去データＬ２を学習することにより、上述したのと同様に、｛Ｔａ１、Ｔ２｝付近にて制御不能となる確率が低下し、確率ｐ０のラインが（１）の場合よりも更に高くなり、同ラインが新たなディスクキャビティ温度の目標温度Ｔｔとして設定される。以降、新たな過去データＬを取得するたびに学習を行う。具体的には、（４）には第３の過去データＬ３として｛Ｔａ１、Ｔ４、１｝（Ｔ４＞Ｔ３）と、第４の過去データＬ４としての｛Ｔａ１、Ｔ４、１｝（Ｔ４＞Ｔ３）を学習した場合を示す。
【０１１４】
そして（５）に示すように、次の第５の過去データＬ５として｛Ｔａ１、Ｔ５、０｝（Ｔ５＞Ｔ４）が得られたが、このディスクキャビティ温度が温度Ｔ５にて、ディスクキャビティ温度が制限温度を超過したものとする。これは吸気温度Ｔａ１にてディスクキャビティ温度の目標温度Ｔ５で制御不能であると判断できることから、分類モデルＭｐはこれを学習し、｛Ｔａ１，Ｔ５｝付近の制御不能確率が上昇し、所定の確率ｐ０以下となるディスクキャビティ温度の目標温度ＴｔがＴ５より低い値に設定されるようになる。これはディスクキャビティ温度の目標温度Ｔｔを低く設定することで、制御不能となるリスクを回避するよう働くものである。
このような過程を繰り返すことにより、分類モデルＭｐによる制御不能の予測は、（６）に示すような予測結果を指すようになる。
【０１１５】
上記の構成によれば、ガスタービン７の任意の運転状態におけるディスクキャビティ温度を蓄積し、この蓄積したデータ（過去データＬ）に基づいて、任意の運転状態および任意のディスクキャビティ温度におけるガスタービン７の制御不能確率（上記の実施形態では超過確率）を算出する分類モデルＭｐを予め作成する。そして、目標温度Ｔｔを決定する際の運転状態（対象運転状態Ｉｒ）および任意のディスクキャビティ温度を入力として、分類モデルＭｐから得られた制御不能確率が所定の確率以下となるようなディスクキャビティ温度を目標温度Ｔｔとして決定する。
【０１１６】
これによって、時間の経過に伴って変動し得る運転状態による影響がディスクキャビティ温度に反映される前に、フィードフォワード的に、その運転状態に応じた目標温度Ｔｔを決定することができる。したがって、例えば運転状態に応じて調整された目標温度Ｔｔにディスクキャビティ温度がなるようにフィードバック的に冷却空気調整弁９２の弁開度を制御するようにすれば（図２、図４参照）、ガスタービン７の制御が不能となるような状況の発生のより確実な防止を図ることができる。
【０１１７】
幾つかの実施形態では、上述した目標温度算出部３２は、後述する予測モデル作成装置４などにより分類モデルＭｐに基づいて予め作成された、運転状態毎に超過確率を所定の確率以下とすることが可能な目標温度Ｔｔを定義した目標温度マップＦｔを用いて、対象運転状態Ｉｒに応じた決定開度Ｄｂを算出しても良い。すなわち、幾つかの実施形態では、図７Ａに示すように、目標温度算出部３２は、上記の目標温度マップＦｔを保持する目標温度マップ保持部３３と、対象運転状態Ｉｒおよび目標温度マップＦｔに基づいて目標温度Ｔｔを得る算出部３４と、を有する。
【０１１８】
分類モデルＭｐは、運転状態を変数として目標温度Ｔｔを求めることが可能な関数（Ｔｔ＝Ｆｔ（Ｉｒ））、あるいは、運転状態の数と同数の次元のテーブルであっても良い。図７Ａに示す実施形態では、目標温度マップ保持部３３は、温度制御装置１が備える記憶装置ｍを用いて構成される。また、算出部３４は、対象運転状態取得部３１および目標温度マップ保持部３３に接続されており、目標温度マップＦｔを用いて対象運転状態Ｉｒから得られる温度を目標温度Ｔｔとするよう構成される。
【０１１９】
なお、分類モデルＭｐがテーブル形式の場合には、各種の運転状態の値の組合せがテーブルにない場合には、上述した温度制御装置１（目標温度決定部１１）で、比例案分などの適切な方法で外挿して、対象運転状態Ｉｒに対応する目標温度Ｔｔを求めるようにしても良い。また、本実施形態においては、後述する予測モデル作成装置４によって作成された目標温度マップＦｔが目標温度マップ保持部３３に記憶されているが、目標温度マップＦｔの作成方法について後述する。
【０１２０】
上記の構成によれば、対象運転状態Ｉｒに応じた目標温度Ｔｔを目標温度マップＦｔから直接求めることができ、目標温度Ｔｔを対象運転状態Ｉｒが得られた時からより短時間で決定することができる。
【０１２１】
上記の実施形態において、幾つかの実施形態では、図７Ｂに示すように、目標温度マップ保持部３３は、基準時に作成された目標温度マップＦｔである第１目標温度マップＦｔａを保持する第１目標温度マップ保持部３５と、基準時よりも後に作成された目標温度マップＦｔである第２目標温度マップＦｔｂと第１目標温度マップＦｔａとの差分である目標温度補正マップＦｔｃを保持する目標温度補正マップ保持部３６と、を有し、上述した目標温度算出部３２の算出部３４は、第１目標温度マップＦｔａおよび目標温度補正マップＦｔｃに基づいて、目標温度Ｔｔを算出する。ここで、基準時とは、第１目標温度マップ保持部３５に格納した第１目標温度マップＦｔａを作成した時である。第２目標温度マップＦｔｂは、第１目標温度マップＦｔａの次に作成された目標温度マップＦｔであっても良いし、第１目標温度マップＦｔａから１以上の所定数の目標温度マップＦｔが作成された後の次の目標温度マップＦｔであっても良い。
【０１２２】
つまり、第１目標温度マップＦｔａおよび目標温度補正マップＦｔｃをそれぞれ用いて算出される任意の運転状態に対応する温度を演算（例えば加算）することにより得られる温度は、第２目標温度マップＦｔｂを用いて算出されるその同じ任意の運転状態に対応する温度と等しい。このように、本実施形態では、任意の運転状態に対応する目標温度Ｔｔを第２目標温度マップＦｔｂに基づいて算出するのではなく、第１目標温度マップＦｔａおよび目標温度補正マップＦｔｃに基づいて決定する。本実施形態においても、後述する予測モデル作成装置４によって作成された第１目標温度マップＦｔａおよび目標温度補正マップＦｔｃが目標温度マップ保持部３３（３４、３５）に記憶されているが、分類モデルＭｐが更新（再学習など）された場合には、目標温度補正マップ保持部３６に記憶された目標温度補正マップＦｔｃのみを更新すれば良い。
【０１２３】
上記の構成によれば、第２目標温度マップＦｔｂと同等となる第１目標温度マップＦｔａおよび目標温度補正マップＦｔｃを用いて目標温度Ｔｔを決定する。これによって、目標温度補正マップＦｔｃで定義された値（補正量）が想定よりも大きい場合には、例えば分類モデルＭｐの再学習などによる見直しを行うようにすれば、目標温度マップＦｔの予測精度の維持を図ることができると共に、第１目標温度マップＦｔａ（基準時）への初期化も容易となり、予測に基づいて行うガスタービン７の制御の信頼性の維持を図ることができる。
【０１２４】
また、例えば定期的などに第２目標温度マップＦｔｂを作成し、第１目標温度マップＦｔａの一部に第２目標温度マップＦｔｂとの差分が生じた場合に、その差分が生じた部分のみの目標温度補正マップＦｔｃを適宜作成して制御に用いるようにすれば、目標温度Ｔｔの算出精度の向上を適宜図ることができる。
【０１２５】
次に、上述した予測モデル作成装置４について、図２〜図４、図９〜図１２を用いて説明する。図９は、本発明の一実施形態に係る開度補正マップ作成部４５の機能を示すブロック図である。図１０は、本発明の一実施形態に係る目標温度補正マップ作成部４５ｂの機能を示すブロック図である。図１１は、本発明の一実施形態に係る冷却空気調整弁９２の弁開度の決定方法を示すフロー図である。また、図１２は、本発明の一実施形態に係る冷却空気調整弁９２の決定開度Ｄｂの決定方法を示すフロー図である。
【０１２６】
予測モデル作成装置４は、上記の予測モデルＭｔや後述する分類モデルＭｐといった予測モデルＭを作成するための装置である。この予測モデル作成装置４は、コンピュータで構成されており、図示しないＣＰＵ（プロセッサ）や、ＲＯＭやＲＡＭといったメモリなどの記憶装置４ｍなどを備えている。そして、主記憶装置にロードされたプログラム（予測モデル作成プログラム）の命令に従ってＣＰＵが動作（データの演算など）することで、上記の各機能部を実現する。また、予測モデル作成プログラムもコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶されていても良い。
【０１２７】
そして、予測モデル作成装置４は、幾つかの実施形態では、図２〜図４、図９〜図１０に示すように、過去データ記憶部４１と、予測モデル生成部４２と、を備える。これによって、予測モデルＭの作成が可能となる。これらの機能部について、それぞれ説明する。
【０１２８】
過去データ記憶部４１は、計測等によりガスタービン７から得られる運転状態などで構成される上述した複数の過去データＬを記憶するよう構成された機能部である。図２〜図４に示す実施形態では、ガスタービン７の運転時における運転状態、ディスクキャビティ温度の計測値（ＤＣＴ）、冷却空気調整弁９２の実開度Ｄｒが周期的などで取得されて、ログ収集部１７に送信されるようになっている。また、ログ収集部１７は、収集したデータを所定のタイミング（例えば周期的など）で予測モデル作成装置４に送信するようになっている。過去データ記憶部４１は、こうしてログ収集部１７から送信されたデータを、過去データＬとし過去データ記憶部４１に記憶する。
【０１２９】
予測モデル生成部４２は、過去データ記憶部４１に記憶された複数の過去データＬに基づいて、予測モデルＭ（Ｍｔ、Ｍｐ）を生成するよう構成された機能部である。予測モデルＭの作成は所定のタイミングで行われても良く、例えば運転員などからの指示に応じて予測モデルＭを生成しても良いし、定期的に作成しても良い。作成された予測モデルＭは記憶装置４ｍなどに記憶される。
【０１３０】
より詳細には、幾つかの実施形態では、図２〜図４、図９〜図１０に示すように、予測モデル作成装置４は、予測モデルＭを用いて決定開度Ｄｂまたは目標温度Ｔｔである目的パラメータを探索する開度探索部４３（図２〜図３、図９参照）または目標温度探索部４４（図２、図４、図１０参照）を、さらに備えていても良い。
【０１３１】
開度探索部４３は、予測モデルＭｔを用いて求めることが可能な、運転状態の入力値に対応するディスクキャビティ温度の予測値を、同じく入力された目標温度Ｔｔの入力値以下とすることが可能な冷却空気調整弁９２の弁開度を探索するよう構成された機能部である。すなわち、予測モデルＭｔを用いることで、任意の運転状態および任意の冷却空気調整弁９２の弁開度におけるディスクキャビティ温度の予測値が得られる。よって、開度探索部４３は、入力値である運転状態および冷却空気調整弁９２の弁開度を変数として、これらの変数の値を例えば一方向に変化させながら、その都度、予測モデルＭｔを用いてこれらの変数に応じたディスクキャビティ温度の予測値を算出すると共に、ディスクキャビティ温度の予測値と目標温度Ｔｔの入力値とを比較する。この比較の結果、ディスクキャビティ温度の予測値が目標温度Ｔｔの入力値以下となる場合が得られた時の冷却空気調整弁９２の弁開度の入力値が求めたい決定開度Ｄｂとなる。
【０１３２】
このように、開度探索部４３は、上述した条件を満たす冷却空気調整弁９２の弁開度の入力値（変数）を、変数を変化させながら探索する。この際、予測モデルＭｔから得られた冷却空気調整弁９２の弁開度に、例えばその弁開度のα％の開度（余裕度）を加えた開度を決定開度Ｄｂとしても良い。余裕度を持たせるとその分だけ冷却空気Ｃの供給が増え、冷却力が高められる。よって、ガスタービン７の運転時におけるディスクキャビティ温度が目標温度Ｔｔを超えるのをより確実に回避することが可能な開度を決定開度Ｄｂに設定することができる。
【０１３３】
図２〜図３、図９に示す実施形態では、開度探索部４３は、上述したような決定開度Ｄｂの探索を、想定される運転状態および冷却空気調整弁９２の弁開度の組合せ毎に、かつ、想定される目標温度Ｔｔ毎に予め実行することにより、開度マップＦｄを作成するように構成されている。なお、上記の開度マップＦｄの作成にあたって、運転状態の入力値を固定して、冷却空気調整弁９２の弁開度を振る場合において、弁開度が大きいほど冷却空気の供給量が多くなる場合には、弁開度に設定した下限値や上限値から一方向に変化させながら、目的となる弁開度を求めると効率が良い。
【０１３４】
例えば、上記の下限値から弁開度の入力値を大きくしていけば、ディスクキャビティ温度の予測値は、ある弁開度を境に、目標温度Ｔｔの入力値よりも小さくなる。同様に、上記の上限値から弁開度の入力値を小さくしていけば、ディスクキャビティ温度の予測値は、ある弁開度を境に、目標温度Ｔｔの入力値よりも大きくなる。このように、ディスクキャビティ温度の予測値と目標温度Ｔｔとの大小関係が逆転する境界を探索する（見つける）ことにより、冷却空気ＣによってディスクキャビティＳを目標温度Ｔｔ以下に冷却しつつ、冷却空気Ｃの流量を可能な限り少なくするような最適な弁開度を効率的に求めることが可能となる。
【０１３５】
具体的には、図１１に示す実施形態では、任意の運転状態における冷却空気調整弁９２の弁開度の入力値（変数）を順次大きくしていくことにより決定している。なお、図１１では、上記の弁開度の入力値に上限値および下限値を設けており、その範囲で決定するようになっている。すなわち、図１１のステップＳ１１１において、冷却空気調整弁９２の弁開度の入力値（弁開度変数値）を初期値にセットする。なお、図１１では初期値は下限値であるが、下限値と上限値との間の任意の値で良い。ステップＳ１１２において、予測モデルＭｔを用いて弁開度変数値に対応するディスクキャビティ温度の予測値（ＤＣＴ予測値）を算出する。ステップＳ１１３において、算出したＤＣＴ予測値と目標温度Ｔｔとを比較する。そして、ＤＣＴ予測値と目標温度Ｔｔよりも大きい場合（ＤＣＴ予測値＞Ｔｔ）には、ステップＳ１１４において、弁開度変数値をより大きな値にセットする。
【０１３６】
その後、ステップＳ１１５において、弁開度変数値が上限値以上であるか否かを判定し、弁開度変数値が上限値よりも小さい場合（弁開度変数値＜上限値）にはステップＳ１１２に戻り、ステップＳ１１４でセットした新たな値を有する弁開度変数値を用いて上記のフローを再度繰り返す。逆に、ステップＳ１１５において弁開度変数値が上限値以上の場合（弁開度変数値≧上限値）には、ステップＳ１１６において、冷却空気調整弁９２の弁開度を上限値に決定してフローを終了する。また、ステップＳ１１３の比較の結果、ＤＣＴ予測値が目標温度Ｔｔ以下の場合（ＤＣＴ予測値≦Ｔｔ）には、ステップＳ１１７において、その際の弁開度変数値を冷却空気調整弁９２の弁開度に決定してフローを終了する。なお、上記のフローは、初期値においてはＤＣＴ予測値＞目標温度Ｔｔであり、ＤＣＴ予測値≦目標温度Ｔｔとの関係が最初に成立した時の弁開度変数値を得ることで、最適な弁開度を得ている。
【０１３７】
他方、目標温度探索部４４は、分類モデルＭｐを用いて求めることが可能な、運転状態の入力値およびディスクキャビティ温度の入力値に対応するディスクキャビティ温度の予測値が、同じく入力されたディスクキャビティ温度の制限温度を超過する超過確率を所定の確率以下（例えば１０％などの所望の値）とすることが可能な温度（目標温度Ｔｔ）を探索するよう構成された機能部である。すなわち、分類モデルＭｐを用いることで、任意の運転状態および任意のディスクキャビティ温度の入力値におけるディスクキャビティ温度の予測値が、上述したディスクキャビティ温度の制限温度を超過する確率（超過確率）が得られる。よって、目標温度探索部４４は、入力値である運転状態およびディスクキャビティ温度を変数として、これらの変数の値を変化させながら、その都度、分類モデルＭｐを用いてこれらの変数に応じた超過確率を算出すると共に、超過確率と所定の確率とを比較する。この比較の結果、超過確率が所望の確率以下となる場合が得られた時のディスクキャビティ温度の入力値が求めたい目標温度Ｔｔとなる。よって、目標温度探索部４４は、このような条件を満たすディスクキャビティ温度の入力値（変数）を、変数を変化させながら探索する。
【０１３８】
具体的には、図１２に示す実施形態では、任意の運転状態における目標温度Ｔｔを、ディスクキャビティ温度の入力値（変数）を順次小さくしていくことにより決定している。なお、図１２では、ディスクキャビティ温度の入力値に上限値と下限値を設けており、その範囲で目標温度Ｔｔを決定するようになっている。すなわち、図１２のステップＳ１２１において、ディスクキャビティ温度の入力値（ＤＣＴ変数値）を初期値にセットする。なお、図１２では初期値は上限値であるが、下限値と上限値との間の任意の値で良い。ステップＳ１２２において、分類モデルＭｐを用いてＤＣＴ変数値に対応する超過確率（制御不能確率）を算出する。ステップＳ１２３において、算出した超過確率（制御不能確率）と所定の確率（閾値）とを比較する。そして、超過確率が閾値以上の場合（超過確率≧閾値）には、ステップＳ１２４において、ＤＣＴ変数値をより小さな値にセットする。
【０１３９】
その後、ステップＳ１２５において、ＤＣＴ変数値が下限値よりも大きい場合（ＤＣＴ変数値＞下限値）にはステップＳ１２２に戻り、ステップＳ１２４でセットした新たな値を有するＤＣＴ変数値を用いて上記のフローを再度繰り返す。逆に、ステップＳ１２５においてディスクキャビティ温度の入力値が下限値以下の場合（ＤＣＴ変数値≦下限値）には、ステップＳ１２６において、下限値を目標温度Ｔｔに決定してフローを終了する。また、ステップＳ１２３の比較の結果、超過確率が閾値よりも小さい場合（超過確率＜閾値）には、ステップＳ１２７において、その際のＤＣＴ変数値を目標温度Ｔｔに決定してフローを終了する。なお、上記のフローは、初期値においては超過確率≧閾値であり、超過確率＜閾値との関係が最初に成立した時のＤＣＴ変数値を得ることで、最適な目標温度Ｔｔを得ている。
【０１４０】
図２、図４、図１０に示す実施形態では、目標温度探索部４４は、上述したような目標温度Ｔｔの探索を、想定される運転状態およびディスクキャビティ温度の組合せ毎に予め実行することにより、目標温度マップＦｔを作成するように構成されている。なお、開度マップＦｄで述べたのと同様の理由により、上記の目標温度マップＦｔの作成にあたって、運転状態の入力値を固定して、ディスクキャビティ温度を振る場合には、通常、温度が高いほど超過確率は大きくなるので、温度を下限値や上限値から一方向に変化させながら、目的となる温度を求めると効率が良い。
【０１４１】
上述したような構成を有する予測モデル作成装置４によって作成されたマップＦ（開度マップＦｄ、目標温度マップＦｔ）は、上述した温度制御装置１の記憶装置ｍに記憶される。これによって、弁開度決定部１２による対象運転状態Ｉｒに応じた決定開度Ｄｂや、目標温度決定部１１による対象運転状態Ｉｒに応じた目標温度Ｔｔの算出を高速化することが可能となる。図２〜図４に示す実施形態では、予測モデル作成装置４によって作成されたマップＦ（Ｆｄ、Ｆｔ）は、通信ネットワーク６を介して、温度制御装置１に送信されるようになっている。この際、マップＦが関数形式の場合において、多変量解析などで作成されている場合には、多項式の係数のみを温度制御装置１に送信しても良い。なお、他の幾つかの実施形態では、持ち運び可能な各種のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体（例えばＵＳＢメモリなど）を介してマップＦを温度制御装置１の記憶装置ｍに記憶させても良い。
【０１４２】
上記の通信ネットワーク６（図２〜図４参照）は、無線接続を少なくとも部分的に含んでも良い。また、通信ネットワーク６は、インターネットなどの広域ネットワーク（ＷＡＮ）を含んでいても良く、例えばＷＡＮ上に形成されたＶＰＮを介して両者が通信可能に接続されていても良い。この場合は、予測モデル作成装置４は、例えば遠隔監視センタなど、温度制御装置１が設置されるプラントの外部に設置される実施形態に対応する。あるいは、通信ネットワーク６は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）で構成されていて良い。この場合は、予測モデル作成装置４は、例えば温度制御装置１が設置されるプラントと同一のプラントに設置される実施形態に対応する。
【０１４３】
また、幾つかの実施形態では、図９〜図１０に示すように、予測モデル作成装置４は、上述した開度補正マップＦｄｃや目標温度補正マップＦｔｃなどの補正マップＦｃを作成する補正マップ作成部（開度補正マップ作成部４５、目標温度補正マップ作成部４５ｂ）を、さらに備えていても良い。
【０１４４】
具体的には、図９に示すように、開度補正マップ作成部４５は、上述した開度探索部４３によって作成された第１開度マップＦｄａ（前述）を保持する第１開度マップ保持部４６と、開度探索部４３によって作成された第２開度マップＦｄｂ（前述）が作成されると、開度補正マップＦｄｃ（前述）を算出する開度補正マップ算出部４７と、を備える。そして、図９に示す実施形態では、開度補正マップ算出部４７によって作成された開度補正マップＦｄｃは、予測モデル作成装置４が備える送信部４８から、通信ネットワーク６を介して弁開度決定装置２に送信されて、弁開度決定装置２の第１開度マップ保持部２５に保持されるよう構成されている。
【０１４５】
同様に、図１０に示すように、目標温度補正マップ作成部４５ｂは、上述した目標温度探索部４４によって作成された第１目標温度マップＦｔａ（前述）を保持する第１目標温度マップ保持部４６ｂと、目標温度探索部４４によって作成された第２目標温度マップＦｔｂ（前述）が作成されると、目標温度補正マップＦｔｃ（前述）を算出する目標温度補正マップ算出部４７ｂと、を備える。そして、図１０に示す実施形態では、目標温度補正マップ算出部４７ｂによって作成された目標温度補正マップＦｔｃは、予測モデル作成装置４が備える送信部４８から、通信ネットワーク６を介して目標温度決定装置３に送信されて、弁開度決定装置２の第１目標温度マップ保持部３５に保持されるよう構成されている。
【０１４６】
なお、基準時に作成される第１マップＦａ（Ｆｄａ、Ｆｔａ）や、その後に作成される第２マップＦｂ（Ｆｄｂ、Ｆｔｂ）は、例えば定期的や運転員の指示により行っても良く、第２マップＦｂの作成に応じて目標温度補正マップＦｔｃの作成および送信がなされるように構成するなど、自動化されていても良い。
【０１４７】
また、幾つかの実施形態では、図９〜図１０に示すように、予測モデル作成装置４は、開度補正マップ算出部４７や目標温度補正マップ算出部４７ｂによって作成された補正マップＦｃである開度補正マップＦｄｃまたは目標温度補正マップＦｔｃの妥当性を確認する検証部４９（４９ｂ）を、さらに備えていてもよい。検証部４９（４９ｂ）は、補正マップＦｃで定義された値（補正量）と想定値とを比較し、その値が想定値よりも大きいか否かを判定する機能部である。そして、検証部４９（４９ｂ）は、補正マップＦｃで定義された値（補正量）が想定値よりも大きい場合には、予測モデル生成部４２に通知を行うことで、予測モデル生成部４２よる予測モデルＭの再作成（再学習）を行うように構成しても良い。あるいは、運転員に報知に報知（ディスプレイなどへのメッセージ表示や、音や光での報知など）しても良い。これらを組み合わせても良い。これによって、不適切な補正マップＦｃを用いた温度制御装置１による制御が実行されるのを防止することができ、温度制御装置１の信頼性の向上を図ることができる。
【０１４８】
次に、上述した各種の予測モデルＭの作成に用いる複数の過去データＬの生成方法について、図１３を用いて説明する。図１３は、本発明の一実施形態に係る過去データ生成部５の機能を示すブロック図である。なお、以下の説明の予測モデルＭは、予測モデルＭｔまたは分類モデルＭｐを意味し、目的パラメータは、決定開度Ｄｂまたは目標温度Ｔｔを意味するものとする。
【０１４９】
既に述べたように、ガスタービン７のその時々の運転状態に応じた最適な決定開度Ｄｂや目標温度Ｔｔはガスタービン７の経年変化による影響を受ける。また、予測モデルＭによる全体的な目的パラメータの予測精度は、過去データＬの多様性が確保されているほど向上する。よって、本実施形態では、予測モデルＭの作成に用いるのに適した過去データＬを選択的に取得する。
【０１５０】
このため、幾つかの実施形態では、図２〜図４、図１３に示すように、予測モデル作成装置４は、予測モデルＭの作成に用いる上述した複数の過去データＬを生成する過去データ生成部５と、過去データ生成部５によって生成された複数の過去データＬを記憶する過去データ記憶部４１（前述）と、をさらに備える。
【０１５１】
過去データ記憶部４１は、幾つかの実施形態では図１３に示すように、複数の過去データＬの候補となる運転履歴データＬｃであって、上述したディスクキャビティの制限温度を超えているディスクキャビティ温度のデータを有する重点管理データＬｃｅを記憶する重点管理履歴処理部４１ｅと、上記の重点管理データＬｃｅを除く運転履歴データＬｃである通常管理データＬｃｎを記憶する通常管理履歴記憶部４１ｎと、を有する。このように、重点管理データＬｃｅおよび通常管理データＬｃｎを別々に分けて記憶することにより、それぞれ異なる方針で管理するなど、データの種類に応じた柔軟な管理を行うことが可能となる。よって、予測モデルの精度の向上を効果的に行うことが過去データＬの生成なども行うことを可能とすることができる。
【０１５２】
他方、過去データ生成部５は、幾つかの実施形態では図１３に示すように、運転履歴データ取得部５１と、重点管理履歴処理部５３と、管理領域特定部５４と、データ数管理部５６と、を備える。これらの機能部について、それぞれ説明する。
【０１５３】
運転履歴データ取得部５１は、複数の過去データの候補となる運転履歴データＬｃを例えば所定のタイミング毎に取得する機能部である。運転履歴データＬｃは上述したログ収集部１７から予測モデル作成装置４に向けて送信されるデータである。この運転履歴データＬｃには、予測モデルＭｔを作成する場合には少なくとも運転状態、ディスクキャビティ温度、および冷却空気調整弁９２の実開度Ｄｒのデータが含まれる。また、分類モデルＭｐを作成する場合には少なくとも運転状態およびディスクキャビティ温度、制御可否ＣＬＳ（制御不能有無）のデータが含まれることになる。
【０１５４】
重点管理履歴処理部５３は、運転履歴データ取得部５１によって取得された運転履歴データＬｃであって、制限温度を超えているディスクキャビティ温度のデータを有する運転履歴データＬｃである重点管理データＬｃｅを上述した過去データ記憶部４１（重点管理履歴処理部４１ｅ）に記憶する機能部である。このような重点管理データＬｃｅは、ガスタービン７の運転時にディスクキャビティ温度が制限温度を実際に超えた場合のデータであるので、重点管理データＬｃｅを予測モデルＭの作成に利用することにより、ＤＣＴの制御不能となる状況のより精度良く予測モデルＭの予測精度の向上が図れる。
【０１５５】
管理領域特定部５４は、上述した重点管理データＬｃｅを除く運転履歴データＬｃである通常管理データＬｃｎに含まれるディスクキャビティ温度または運転状態に含まれるデータの少なくとも１つに基づいて、通常管理データＬｃｎを格納（記憶）すべき通常管理履歴記憶部４１ｎにおける管理領域を特定する機能部である。つまり、過去データＬを記憶する管理領域（記憶領域）は、ディスクキャビティ温度の値（値の範囲）と、各種の運転状態の各々の値（値の範囲）との組合せ毎に定められている。そして、管理領域特定部５４は、受信した各通常管理データＬｃｎの各々について、通常管理データＬｃｎを構成する各種のデータの値を確認し、記憶すべき管理領域を特定する。
【０１５６】
通常管理データＬｃｎには、ディスクキャビティ温度が目標温度Ｔｔに整定するまでに生じる制御ハンチングに関連する運転履歴データＬｃが含まれても良い。制御ハンチングは、弁開度の分解能が粗いため、フィードバック制御しているとき、ディスクキャビティ温度の目標温度Ｔｔ付近でディスクキャビティ温度が上下してしまい、目標温度Ｔｔ付近に整定しない現象である。具体的には、目標温度Ｔｔに対して、ディスクキャビティ温度の計測値が±αの範囲でふらふらする。このような現象時の運転履歴データＬｃは、重点管理データＬｃｅに含めても良いのだが、本実施形態では、ディスクキャビティ温度が制限温度を超える場合と比べて制御ハンチングによる機器損傷リスクは低いため、通常管理データに含めている。
【０１５７】
データ数管理部５６は、管理領域毎の通常管理データＬｃｎの数が最新のものから所定数以下となるように管理する機能部である。よって、例えば、格納されている通常管理データＬｃｎの数が所定数である各管理領域に新たな通常管理データＬｃｎを記憶しようとする場合には、データ数管理部５６は、最も古いデータの削除と、新たな通常管理データＬｃｎの記憶を行う。
【０１５８】
図１３に示す実施形態では、過去データ生成部５は、運転履歴データ取得部５１によって取得された運転履歴データＬｃが重点管理データＬｃｅであるか否かを判定する運転履歴分類部５２を、さらに備えている。そして、運転履歴分類部５２は運転履歴データ取得部５１に接続されており、運転履歴データ取得部５１が取得した運転履歴データＬｃが運転履歴分類部５２に入力されるように構成されている。そして、運転履歴分類部５２は、重点管理データＬｃｅであると判定した運転履歴データＬｃを重点管理履歴処理部５３に送信し、通常管理データＬｃｎであるであると判定した運転履歴データＬｃを管理領域特定部５４に送信するようになっている。
【０１５９】
また、図２〜図４、図１３に示す実施形態では、過去データ生成部５は、受信した運転履歴データＬｃに対して整定フィルタによるフィルタリング（前処理）を行い、整定フィルタを通過したものに対して上述した処理を実行するようになっている。この整定フィルタは、運転履歴データＬｃが予測モデルＭの作成に用いるデータとして有効であるものを選別する役割を有している。具体的には、整定フィルタは、目標温度Ｔｔが整定し、かつ、フィードバック制御が整定している時に取得された運転履歴データＬｃのみを通過させるようなフィルタリングを行う。他の幾つかの実施形態では、整定フィルタを通過しないことにより、整定フィルタによるフィルタリングを受けていない過去データＬが記憶装置４ｍに記憶されるように構成されていても良い。例えば分類モデルＭｐの学習データとしては、上記の整定フィルタを通さない（適用しない）で過去データ記憶部４１に記憶される過去データＬであっても良く、この学習データを学習した分類モデルＭｐによって上述した制御ハンチングが発生する確率を求めることが可能となる。
【０１６０】
なお、図１３に示すように、幾つかの実施形態では、重点管理データＬｃｅに対して、上述した管理領域特定部５４、データ数管理部５６が行うのと同様の処理を実行しても良い。図１３に示す実施形態では、重点管理データＬｃｅに含まれるディスクキャビティ温度または運転状態に含まれるデータの少なくとも１つに基づいて、重点管理データＬｃｅを格納（記憶）すべき重点管理履歴処理部４１ｅにおける管理領域を特定する機能部である第２の管理領域特定部５４ｅと、管理領域毎の重点管理データＬｃｅの数が最新のものから全数を含む所定数以下となるように管理する機能部である第２のデータ数管理部５６ｅを備えている。図１３に示す実施形態では、重点管理データＬｃｅと通常管理データＬｃｎの両方に対して、管理領域の特定とデータ数の管理を行っているが、重点管理データＬｃｅまたは通常管理データＬｃｎの少なくとも一方に対して行えば良い。
【０１６１】
上記の構成によれば、例えば、重点管理データＬｃｅは無条件に記憶する一方で、通常管理データＬｃｎはその内容に応じた管理領域に格納されると共に、各管理領域には、最新のものから所定数以下の運転履歴データＬｃが格納される。よって、重点管理データＬｃｅを重要視することにより、ディスクキャビティ温度が制限温度を超える状況の確実な防止を図りつつ、最新の運転履歴データＬｃに基づいて予測モデルＭを作成することにより、ガスタービン７の経年変化が考慮された予測モデルＭを作成することができる。また、管理領域毎に運転履歴データＬｃの数を制限することにより、古すぎるデータによる影響を防止し、予測モデルＭの予測精度の向上を図ることができる。なお、上述の通り、重点管理データＬｃｅについても、通常管理データＬｃｎに対する上記と同様の管理を行っても良い。通常管理データＬｃｎのデータ数は、重点管理データＬｃｅのデータ数よりも多くなるため、特に通常管理データＬｃｎで行うと効果が高い。
【０１６２】
幾つかの実施形態では、上述した過去データ生成部５は、管理領域特定部５４によって管理領域が特定された通常管理データＬｃｎが所定のデータ追加条件を満たす場合に過去データ記憶部４１に記憶する通常運転履歴処理部５５を、さらに有しても良い。そして、データ追加条件は、第１の通常管理データＬｃｎａが格納された管理領域と、運転履歴データ取得部５１によって取得された第２の運転履歴データであって、第１の通常管理データが取得されてからｎ番目（ｎは整数）または所定時間の経過までに取得された第２の運転履歴データの管理領域が異なる場合を含んでも良い。
【０１６３】
つまり、上記のデータ追加条件によって、運転履歴データ取得部５１によって取得された任意の連続する運転履歴データＬｃが同じ管理領域に格納すべきデータである場合に、これらの連続する２つのデータが共に格納されるのが阻止される。このような運転履歴データＬｃは、両者を過去データＬとして保存したとしても、予測モデルＭの精度への影響が小さい。よって、どちらか一方を管理領域に記憶することで、複数の過去データＬとしての多様性の確保を図ることができ、予測モデルＭの予測精度の向上を図ることが可能となる。
【０１６４】
また、第１の通常管理データＬｃｎａと第２の通常管理データＬｃｎｂとの間に、重点管理データＬｃｅが取得されている場合には、第２の通常管理データＬｃｎｂは記憶しても良い。つまり、このような状況をデータ追加条件の例外として処理するように、通常運転履歴処理部５５を構成しても良い。
【０１６５】
上記の構成によれば、通常管理データＬｃｎについては、所定のデータ追加条件を満たす通常管理データＬｃｎを記憶することにより、例えば同一の管理領域には連続してデータを格納しないなどの取捨選択がなされる。これによって、同一の管理領域の格納される運転履歴データＬｃの多様化を図ることができ、予測モデルＭの予測精度の向上を図ることができる。
【０１６６】
その他、図２、図４に示すように、予測モデル作成装置４が、所望の目標温度Ｔｔを指示することが可能な目標温度指示部４ｓを備えていても良い。これによって、指示した目標温度Ｔｔに対応する運転履歴データＬｃを生成することができるので、意図的に目標温度Ｔｔを高い値で設定し、同設定での運転状態を取得することにより学習速度を速めることが可能になるなど、予測モデルＭの作成に用いる過去データＬの多様性を確保することができる。
【０１６７】
以下、上述した各種の装置が実行する処理にそれぞれ対応するディスクキャビティ温度制御方法（図１４）、冷却空気調整弁の弁開度決定方法（図１５）、および、ディスクキャビティ目標温度決定方法（図１６）について、それぞれ説明する。
【０１６８】
図１４は、本発明の一実施形態に係るディスクキャビティ温度制御方法を示す図である。
ディスクキャビティ温度制御方法は、上述した冷却空気調整弁９２の弁開度を制御することにより、ディスクキャビティ温度を制御するための方法である。図１４に示すように、ディスクキャビティ温度制御方法（以下、単に、温度制御方法）は、目標温度決定ステップ（Ｓ１１）と、弁開度決定ステップ（Ｓ１２）と、指令開度算出ステップ（Ｓ１３）と、を備える。この温度制御方法は、上述した温度制御装置１が実行しても良いし、例えば周期的に対象運転状態Ｉｒを取得しつつ、人手で実行しても良い。
図１４のステップ順に温度制御方法を説明する。
【０１６９】
図１４のステップＳ１１において、目標温度決定ステップを実行する。目標温度決定ステップ（Ｓ１１）は、ディスクキャビティ温度の目標温度Ｔｔを決定するステップである。目標温度決定ステップ（Ｓ１１）は、既に説明した目標温度決定部１１が実行する処理内容と同様であるため、詳細は省略する。図１４に示す実施形態では、目標温度決定ステップ（Ｓ１１）は、対象運転状態Ｉｒに基づいて目標温度Ｔｔを決定する。より具体的には、後述する目標温度決定方法により目標温度Ｔｔを決定しても良い。
【０１７０】
ステップＳ１２において、弁開度決定ステップを実行する。弁開度決定ステップ（Ｓ１２）は、制御後のディスクキャビティ温度が、上述した目標温度決定ステップ（Ｓ１１）によって決定された目標温度Ｔｔ以下になるように冷却空気調整弁９２の弁開度を決定するステップである。弁開度決定ステップ（Ｓ１２）は、既に説明した弁開度決定部１２が実行する処理内容と同様であるため、詳細は省略する。図１４に示す実施形態では、弁開度決定ステップ（Ｓ１２）は、対象運転状態Ｉｒに基づいて決定開度Ｄｂを決定する。より具体的には、後述する弁開度決定方法により決定開度Ｄｂを決定しても良い。さらに、弁開度決定ステップ（Ｓ１２）は、ディスクキャビティ温度の計測値と目標温度Ｔｔとの偏差が０になるように、ディスクキャビティ温度の計測値のフィードバックを受けつつ、上記の調整開度Ｄａを決定する。
【０１７１】
ステップＳ１３において、指令開度算出ステップを実行する。指令開度算出ステップ（Ｓ１３）は、弁開度決定ステップ（Ｓ１２）によって決定された弁開度に基づいて、冷却空気調整弁９２に対する指令開度Ｄを算出するステップである。指令開度算出ステップ（Ｓ１３）は、既に説明した弁開度決定部１２が実行する処理内容と同様であるため、詳細は省略する。図１４に示す実施形態では、指令開度算出ステップ（Ｓ１３）は、決定開度Ｄｂおよび調整開度Ｄａに基づいて指令開度Ｄを算出する。
【０１７２】
そして、ステップＳ１４において、指令開度算出ステップ（Ｓ１３）によって算出された指令開度Ｄを冷却空気調整弁９２に送信する。
【０１７３】
図１５は、本発明の一実施形態に係る冷却空気調整弁の弁開度決定方法を示す図である。
冷却空気調整弁の弁開度決定方法は、上述した冷却空気調整弁９２の弁開度（決定開度Ｄｂ）を決定するための方法である。図１５に示すように、冷却空気調整弁の弁開度決定方法（以下、単に、弁開度決定方法）は、対象運転状態取得ステップ（Ｓ２１）と、弁開度算出ステップ（Ｓ２２）と、を備える。この弁開度決定方法は、上述した弁開度決定装置２が実行しても良いし、例えば周期的に対象運転状態Ｉｒを取得しつつ、人手で実行しても良い。
図１５のステップ順に弁開度決定方法を説明する。
【０１７４】
図１５のステップＳ２１において、対象運転状態取得ステップを実行する。対象運転状態取得ステップ（Ｓ２１）は、上述した対象運転状態Ｉｒを取得するステップである。対象運転状態取得ステップ（Ｓ２１）は、既に説明した弁開度決定装置２が備える対象運転状態取得部２１が実行する処理内容と同様であるため、詳細は省略する。
【０１７５】
図１５のステップＳ２２において、弁開度算出ステップを実行する。弁開度算出ステップ（Ｓ２２）は、対象運転状態取得ステップ（Ｓ２１）によって取得された対象運転状態Ｉｒに基づいて、制御後のディスクキャビティ温度が目標温度Ｔｔ以下になるような冷却空気調整弁９２の弁開度を算出するステップである。弁開度算出ステップ（Ｓ２２）は、既に説明した弁開度決定装置２が備える弁開度算出部２２が実行する処理内容と同様であるため、詳細は省略する。図１５に示す実施形態では、弁開度算出ステップ（Ｓ２２）は、対象運転状態Ｉｒおよび上述した予測モデルＭｔに基づいて作成された開度マップＦｄに基づいて決定開度Ｄｂを算出する。より詳細には、弁開度算出ステップ（Ｓ２２）は、第１開度マップＦｄａおよび開度補正マップＦｄｃに基づいて、冷却空気調整弁９２の決定開度Ｄｂを算出しても良い。
【０１７６】
図１６は、本発明の一実施形態に係るディスクキャビティ目標温度方法を示す図である。
ディスクキャビティ目標温度決定方法は、上述したディスクキャビティ温度の目標温度Ｔｔを決定するための方法である。図１６に示すように、ディスクキャビティ目標温度決定方法（以下、単に、目標温度決定方法）は、対象運転状態取得ステップ（Ｓ３１）と、目標温度算出ステップ（Ｓ３２）と、を備える。この目標温度決定方法は、上述した目標温度決定装置３が実行しても良いし、例えば周期的に対象運転状態Ｉｒを取得しつつ、人手で実行しても良い。
図１６のステップ順に目標温度決定方法を説明する。
【０１７７】
図１６のステップＳ３１において、対象運転状態取得ステップを実行する。対象運転状態取得ステップ（Ｓ３１）は、上述した対象運転状態Ｉｒを取得するステップである。対象運転状態取得ステップ（Ｓ３１）は、既に説明した目標温度決定装置３が備える対象運転状態取得部３１が実行する処理内容と同様であるため、詳細は省略する。
【０１７８】
図１６のステップＳ３２において、目標温度算出ステップを実行する。目標温度算出ステップ（Ｓ３２）は、対象運転状態取得ステップ（Ｓ３１）によって取得された対象運転状態Ｉｒに基づいて、目標温度Ｔｔを算出するステップである。目標温度算出ステップ（Ｓ３２）は、既に説明した目標温度決定装置３が備える目標温度算出部３２が実行する処理内容と同様であるため、詳細は省略する。図１６に示す実施形態では、目標温度算出ステップ（Ｓ３２）は、対象運転状態Ｉｒおよび上述した分類モデルＭｐに基づいて作成された目標温度マップＦｔに基づいて目標温度Ｔｔを算出する。より詳細には、目標温度算出ステップ（Ｓ３２）は、上述した第１目標温度マップＦｔａおよび目標温度補正マップＦｔｃに基づいて、目標温度Ｔｔを算出しても良い。
【０１７９】
本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
【符号の説明】
【０１８０】
１        温度制御装置（ディスクキャビティ温度制御装置）
ｍ        記憶装置
１１      目標温度決定部
１２      弁開度決定部
１３      指令開度算出部
１４      フィードバック制御部
１５      異常検知部
１７      ログ収集部
２        弁開度決定装置
２１      対象運転状態取得部
２２      弁開度算出部
２３      開度マップ保持部
２４      算出部
２５      第１開度マップ保持部
２６      開度補正マップ保持部
３        目標温度決定装置（ディスクキャビティ目標温度決定装置）
３１      対象運転状態取得部
３２      目標温度算出部
３３      目標温度マップ保持部
３４      算出部
３５      第１目標温度マップ保持部
３６      目標温度補正マップ保持部
４        予測モデル作成装置
４ｍ      記憶装置
４１      過去データ記憶部
４１ｅ    重点管理履歴記憶部
４１ｎ    通常管理履歴記憶部
４２      予測モデル生成部
４３      開度探索部
４４      目標温度探索部
４５      開度補正マップ作成部
４５ｂ    目標温度補正マップ作成部
４６      第１開度マップ保持部
４６ｂ    第１目標温度マップ保持部
４７      開度補正マップ算出部
４７ｂ    目標温度補正マップ算出部
４８      送信部
４９      検証部
５        過去データ生成部
５１      運転履歴データ取得部
５２      運転履歴分類部
５３      重点管理履歴処理部
５４ｅ    第２の管理領域特定部
５４      管理領域特定部
５５      通常運転履歴処理部
５６      データ数管理部
５６ｅ    第２のデータ数管理部
６        通信ネットワーク
７        ガスタービン
７ｉ      入口
７ｓ      ロータ軸
７ｒ      ロータ
７１      圧縮機
７１ｃ    圧縮機車室
７１ｒ    圧縮機側ロータ部
７１ｍ    動翼（圧縮機側）
７１ｓ    静翼（圧縮機側）
７２      燃焼器
７３      タービン
７３ｃ    タービン車室
７３ｒ    タービン側ロータ部
７３ｍ    動翼（タービン側）
７３ｓ    静翼（タービン側）
７３ａ    静翼の先端部
７３ｄ    タービンディスク
７４      軸受
７５      入口案内翼
７５ｃ    開度コントローラ
７６      抽気室
７７ｐ    圧力計
７７ｔ    吸気温度計
７８      発電機
７８ｅ    電力計
７９      温度計
９        タービン冷却機構
９１      抽気配管
９２      冷却空気調整弁
Ｃ        冷却空気
Ｄ        指令開度
Ｄａ      調整開度
Ｄｂ      決定開度
Ｄｒ      実開度
Ｆ        マップ
Ｆｃ      補正マップ
Ｆｄ      開度マップ
Ｆｄａ    第１開度マップ
Ｆｄｂ    第２開度マップ
Ｆｄｃ    開度補正マップ
Ｆｔ      目標温度マップ
Ｆｔａ    第１目標温度マップ
Ｆｔｂ    第２目標温度マップ
Ｆｔｃ    目標温度補正マップ
Ｉｒ      対象運転状態
Ｌ        過去データ
Ｌｃ      運転履歴データ
Ｌｃｅ    重点管理データ
Ｌｃｎ    通常管理データ
Ｍ        予測モデル
ＭＷ      発電機出力
Ｍｐ      分類モデル
Ｍｔ      予測モデル
Ｓ        ディスクキャビティ
Ｔａ      吸気温度
Ｔｓ      ディスクキャビティ温度
Ｔｔ      目標温度
Ｖｐ      入口案内翼の翼開度
【図１】
2019183783.tif 000003
【図２】
2019183783.tif 000004
【図３】
2019183783.tif 000005
【図４】
2019183783.tif 000006
【図５Ａ】
2019183783.tif 000007
【図５Ｂ】
2019183783.tif 000008
【図５Ｃ】
2019183783.tif 000009
【図６】
2019183783.tif 000010
【図７Ａ】
2019183783.tif 000011
【図７Ｂ】
2019183783.tif 000012
【図８】
2019183783.tif 000013
【図９】
2019183783.tif 000014
【図１０】
2019183783.tif 000015
【図１１】
2019183783.tif 000016
【図１２】
2019183783.tif 000017
【図１３】
2019183783.tif 000018
【図１４】
2019183783.tif 000019
【図１５】
2019183783.tif 000020
【図１６】
2019183783.tif 000021