(57)【要約】【課題】ＧＴＣＣの上限可能出力の設定の妥当性を向上させ、発電計画の適正化に貢献する。【解決手段】ガスタービン、排熱回収ボイラ、蒸気タービン及び発電機を備え、上記ガスタービンの排熱を熱源として上記排熱回収ボイラで発生させた蒸気で上記蒸気タービンを駆動し、上記発電機を駆動して発電するコンバインドサイクル発電設備の出力可能な上限出力の見積り値である上限可能出力の設定方法において、大気温度に対して定義した上記上限可能出力の特性を運転条件に応じて補正する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービン、排熱回収ボイラ、蒸気タービン及び発電機を備え、前記ガスタービンの排熱を熱源として前記排熱回収ボイラで発生させた蒸気で前記蒸気タービンを駆動し、前記発電機を駆動して発電するコンバインドサイクル発電設備の出力可能な上限出力の見積り値である上限可能出力の設定システムであって、
大気温度に対して定義した前記上限可能出力の特性を記憶したメモリと、
前記メモリに記憶した前記上限可能出力の特性を運転条件に応じて補正する計算機と
を備えた上限可能出力の設定システム。
【請求項２】
請求項１の上限可能出力の設定システムにおいて、
補正値を入力する入力装置を備え、
前記計算機は、前記入力装置で入力された補正値に基づいて前記上限可能出力の特性を補正する上限可能出力の設定システム。
【請求項３】
請求項１の上限可能出力の設定システムにおいて、
運転条件を検出する検出器と、
前記コンバインドサイクル発電設備の出力を測定する出力計と、
任意に運転条件を入力する入力装置とを備え、
前記計算機は、
前記出力計で測定された現在の出力を基に前記コンバインドサイクル発電設備が定格負荷運転状態であると判定した場合、前記検出器で検出された現在の運転条件と前記入力装置で入力された任意に指定した日時の運転条件に基づいて補正値を計算し、
前記コンバインドサイクル発電設備の定格出力と前記補正値に基づいて前記任意に指定した日時の予想出力を計算し、
前記予想出力に基づいて前記特性を補正して前記任意に指定した日時の上限可能出力を設定する上限可能出力の設定システム。
【請求項４】
請求項１の上限可能出力の設定システムにおいて、
運転条件を検出する検出器と、
前記コンバインドサイクル発電設備の出力を測定する出力計と、
任意に運転条件を入力する入力装置とを備え、
前記計算機は、
前記出力計で測定された現在の出力を基に前記コンバインドサイクル発電設備が部分負荷運転状態であると判定した場合、定格負荷運転に移行した場合の予想運転条件を計算し、
前記予想運転条件と前記入力装置で任意に指定した日時の運転条件に基づいて補正値を計算し、
前記コンバインドサイクル発電設備の定格出力と前記補正値に基づいて前記任意に指定した日時の予想出力を計算し、
前記予想出力に基づいて前記特性を補正して前記任意に指定した日時の上限可能出力を設定する上限可能出力の設定システム。
【請求項５】
請求項３又は４の上限可能出力の設定システムにおいて、
気象情報提供機関から指定時の気象予測情報を受信する受信装置を更に備え、
前記計算機は、前記指定時の気象予測情報により前記任意に指定した日時の運転条件を設定する上限可能出力の設定システム。
【請求項６】
請求項１の上限可能出力の設定システムにおいて、
前記コンバインドサイクル発電設備の過去の運転実績に基づいて、運転条件に対する前記コンバインドサイクル発電設備の出力特性を分析する分析装置を備え、
前記計算機は、前記分析装置による分析結果に基づいて前記上限可能出力の特性を補正する上限可能出力の設定システム。
【請求項７】
ガスタービン、排熱回収ボイラ、蒸気タービン及び発電機を備え、前記ガスタービンの排熱を熱源として前記排熱回収ボイラで発生させた蒸気で前記蒸気タービンを駆動し、前記発電機を駆動して発電するコンバインドサイクル発電設備の出力可能な上限出力の見積り値である上限可能出力の設定方法であって、
大気温度に対して定義した前記上限可能出力の特性を運転条件に応じて補正する上限可能出力の設定方法。
【請求項８】
請求項７の上限可能出力の設定方法において、運転条件を考慮して設定した補正値に基づいて前記上限可能出力の特性を補正する上限可能出力の設定方法。
【請求項９】
請求項７の上限可能出力の設定方法において、
前記コンバインドサイクル発電設備が定格負荷運転状態である場合、現在の運転条件と任意に指定した日時の運転条件に基づいて補正値を計算し、
前記コンバインドサイクル発電設備の定格出力と前記補正値に基づいて前記任意に指定した日時の予想出力を計算し、
前記予想出力に基づいて前記特性を補正して前記任意に指定した日時の上限可能出力を設定する上限可能出力の設定方法。
【請求項１０】
請求項７の上限可能出力の設定方法において、
前記コンバインドサイクル発電設備が部分負荷運転状態である場合、定格負荷運転に移行した場合の予想運転条件を計算し、
前記予想運転条件と任意に指定した日時の運転条件に基づいて補正値を計算し、
前記コンバインドサイクル発電設備の定格出力と前記補正値に基づいて前記任意に指定した日時の予想出力を計算し、
前記予想出力に基づいて前記特性を補正して前記任意に指定した日時の上限可能出力を設定する上限可能出力の設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスタービンコンバインドサイクル発電設備（以下、ＧＴＣＣと略称する）の上限可能出力の設定方法及び設定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＧＴＣＣを持つ発電所では、単機のＧＴＣＣ毎に上限可能出力（出力可能な最大電力の見積り値）を計算し、計算した上限可能出力の値を中央給電指令所（以下、中給と略称する）に連絡している。それに対して中給は、気象条件や時間帯等で時々刻々変化する電力需要を予測し（特許文献１等参照）、管内の各発電所から通知された上限可能出力を加味して単機のＧＴＣＣ毎に運転計画を策定し各発電所に指示している。上限可能出力の計算には、大気温度に対する特性（カーブ）が用いられる。一般的に上限可能出力の特性は大気温度を単一の変数とする関数として定義され、大気温度のみで一意的に上限可能出力が定まる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−２２０９８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＧＴＣＣの発電能力（出力可能な最大電力）は気象条件等の運転条件によって変化することもあり、上限可能出力と現実の発電能力との間には往々にして乖離が生じる。例えば運転条件によって上限可能出力以上の電力を出力できる場合、見積り値である上限可能出力の制約によりＧＴＣＣの発電能力が活かせない。反対に上限可能出力が実際には出せない場合もあり、この場合には中給が策定した発電計画に対して電力供給量が不足し得る。上限可能出力が低めに見積もられるように特性を設定すれば計画通りの出力が担保できるが、それでは中給の適切な発電計画の妨げになる。
【０００５】
本発明の目的は、ＧＴＣＣの上限可能出力の設定の妥当性を向上させ、発電計画の適正化に貢献できる上限可能出力の設定方法及び設定システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、ガスタービン、排熱回収ボイラ、蒸気タービン及び発電機を備え、前記ガスタービンの排熱を熱源として前記排熱回収ボイラで発生させた蒸気で前記蒸気タービンを駆動し、前記発電機を駆動して発電するコンバインドサイクル発電設備の出力可能な上限出力の見積り値である上限可能出力の設定方法において、大気温度に対して定義した前記上限可能出力の特性を運転条件に応じて補正する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ＧＴＣＣの上限可能出力の設定の妥当性を向上させ、発電計画の適正化に貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の適用対象となるコンバインドサイクル発電設備の一例を表すシステム構成図
【図２】上限可能出力の特性線の典型例を表す図
【図３】本発明の第１実施形態に係る上限可能出力の設定方法の概念図
【図４】本発明の第１実施形態に係る上限可能出力の設定システムの模式図
【図５】本発明の第２実施形態に係る定格負荷運転時の上限可能出力の設定方法の説明図
【図６】本発明の第２実施形態に係る部分負荷運転時の上限可能出力の設定方法の説明図
【図７】本発明の第２実施形態に係る上限可能出力の設定方法の概念図
【図８】本発明の第２実施形態に係る上限可能出力の設定システムの模式図
【図９】本発明の第２実施形態に係る上限可能出力の設定システムによる上限可能出力の設定手順を表すフローチャート
【図１０】本発明の第３実施形態に係る定格負荷運転時の上限可能出力の設定方法の説明図
【図１１】本発明の第３実施形態に係る上限可能出力の設定システムの模式図
【図１２】本発明の第３実施形態に係る上限可能出力の設定システムによる上限可能出力の設定手順を表すフローチャート
【図１３】本発明の第４実施形態に係る定格負荷運転時の上限可能出力の設定方法の説明図
【図１４】本発明の第５実施形態に係る定格負荷運転時の上限可能出力の設定方法の説明図
【図１５】本発明の第６実施形態に係る定格負荷運転時の上限可能出力の設定方法の説明図
【図１６】本発明の第６実施形態に係る上限可能出力の設定システムの模式図
【図１７】運転実績データから運転条件の補正曲線を導出する演算モデルの模式図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
【００１０】
−コンバインドプラント発電設備−
図１は本発明の適用対象となるコンバインドサイクル発電設備の一例を表すシステム構成図である。同図に示したコンバインドサイクル発電設備（以下、ＧＴＣＣと略称す）は、ガスタービン、排熱回収ボイラ６、蒸気タービン５、発電機４、制御装置３０を備えている。ガスタービンは、圧縮機１、燃焼器２、タービン３を備えている。
【００１１】
圧縮機１、タービン３、発電機４及び蒸気タービン５は一軸に連結されている。圧縮機１は吸い込んだ大気を圧縮して燃焼器２に供給する。燃焼器２は圧縮機１から供給された圧縮空気と共に燃料を燃焼して高温の燃焼ガスを発生させてタービン３に供給する。タービン３は燃焼ガスにより駆動される。排熱回収ボイラ６は給水ポンプ８により供給された水（給水）からタービン３の排熱を熱源として蒸気を発生させ、蒸気タービン５に供給する。排熱回収ボイラ６で熱を回収された燃焼ガスは大気へ放出される。蒸気タービン５は排熱回収ボイラ６から供給された蒸気により駆動される。蒸気タービン５を駆動した蒸気は復水器７に導かれて復水され、再び給水として給水ポンプ８により排熱回収ボイラ６に循環供給される。発電機４はタービン３及び蒸気タービン５の回転動力により駆動されて発電する。
【００１２】
排熱回収ボイラ入口近傍には温度計１０が、ガスタービン出口近傍には温度計１１が設置されている。これら温度計１０，１１を含め、各実施形態で後述するようにＧＴＣＣには運転中の各所の状態量（運転条件）を検出する検出器が多数設置されている。これら検出器の計測値は、ＧＴＣＣの運転を制御する制御装置３０に取り込まれる。この制御装置３０には、ＧＴＣＣの上限可能出力に関わるメモリと計算機が備わっている。上限可能出力とは、ＧＴＣＣの出力可能なプラント出力（Ｗ）の上限の見積り値であり、大気温度に対して定義されている。メモリにはＧＴＣＣの上限可能出力の特性線が記憶されており、計算機はメモリから呼び出した特性線によって上限可能出力を計算する。計算機で計算された上限可能出力は、中央給電指令所（以下、中給と略称する）Ｄに出力される。
【００１３】
図２は上限可能出力の特性線の典型例を表す図である。ＧＴＣＣの上限可能出力の特性線は、同図に示したように、低大気温度域では大気温度によらず一定値で高大気温度域では大気温度の上昇に伴い低下する折れ線状に設定されている。大気温度が一定以下の条件では定格流量の燃料に見合う圧縮空気流量が得られるが、一定の大気温度を超えると気温の上昇に伴って空気密度が減少し、圧縮空気流量に対して燃焼に適切な燃料流量が低下するためである。低大気温度域の一定の上限出力は認可出力（届出出力）である。対して高大気温度域の上限可能出力は、例えば計画ヒートバランス（例えば１０１３ｈＰａ、６０％ＲＨ）の下で大気温度に対する出力をプロットして得た値である。同図の特性線によれば、大気温度以外の運転条件には関係なく、上限可能出力は大気温度のみに応じて一意的に設定される。このような特性線がデフォルト値として設定され、メモリに記憶されている。
【００１４】
しかし、ＧＴＣＣには同一機種でも製品製作上の不均一性により性能に個体差があり、現実に出力できる出力値にはバラつきがある（図２の破線）。発電所において複数のＧＴＣＣについて一律に図２の特性線Ｓを設定した場合、ＧＴＣＣの個体差が反映されない。また同一のＧＴＣＣでも各種気象条件等を含めて運転条件が異なれば現実の上限可能出力は変動する（図２の一点鎖線）。これらの要素により現実の上限可能出力の特性よりも図２のデフォルトの特性線Ｓが低く設定されている場合、ガスタービンが定格運転に到達する前に出力制限がかかり、ＧＴＣＣの現実の能力を発揮させられない。一方、現実の上限可能出力の特性よりも図２のデフォルトの特性線Ｓが高く設定されている場合、上限可能出力が実際には出せない。その他にも、ＧＴＣＣの経年劣化による性能の低下も現実の上限可能出力に影響し得る。
【００１５】
以下、このようなＧＴＣＣにおいて、上限可能出力のデフォルトの特性線Ｓに囚われることなく、状況に応じて適正な上限可能出力を設定するための設定システムと設定方法の実施形態を順次説明する。以下の実施形態はいずれも補正値を設定して上限可能出力のデフォルトの特性線Ｓを補正する例であるが、補正値の設定アルゴリズムが異なる。
【００１６】
−第１実施形態−
・上限可能出力設定方法
図３は第１実施形態に係る上限可能出力の設定方法の概念図である。本実施形態では、気象条件や燃焼温度（燃焼ガス温度）等の運転条件を考慮した上で、例えばオペレータ等の人間が補正値（バイアス値）Ｂを任意に設定し、設定した補正値Ｂに基づいて上限可能出力の特性を同図のように補正する。認可出力はＧＴＣＣが出力を許される最大値であるため補正後の特性線Ｓ’においても変わらないが、補正後の特性線Ｓ’においては大気温度の上昇に伴って上限可能出力が低下する部分が補正値Ｂだけシフトする格好となる。本実施形態において補正値を決定するのは人間である。この補正値を用いた特性線Ｓの補正については、制御装置３０に備わった計算機３２（図４）に入力装置２１（図４）を用いて補正値Ｂを入力し、計算機３２に図３のような特性線Ｓの補正処理を実行させることができる。オペレータ等が自ら設定した新たな特性線Ｓ’をデフォルトの特性線Ｓに置換することによりデフォルトの特性線Ｓに補正値Ｂを反映させる方法も考えられる。また、特性線Ｓの補正については現在の条件に従って現在の上限可能出力を設定（補正）することもできるが、例えば気象予測情報等により数日後の運転条件が予想できる場合には、数日後の条件で上限可能出力を設定（補正）することもできる。
【００１７】
補正後の上限可能出力の設定値Ｓ’（運転条件を考慮した上限可能出力の設定値）は、例えば（式１）で計算される。  
設定値Ｓ’＝デフォルト値Ｓ＋補正値Ｂ…（式１）
【００１８】
補正値Ｂは、前述したＧＴＣＣの製作上の不均一性による偏差αに、運転条件による偏差βを加えた値である。従って、偏差αと偏差βを適正に評価した上で補正値Ｂが設定される。経年劣化に起因するＧＴＣＣの出力低下による偏差γも考慮する場合には、更に偏差γも加えて補正値Ｂを決定する。
【００１９】
図３ではデフォルトの特性線Ｓよりも上限可能出力が増加する方向に特性線Ｓ’が補正された場合を例示している。補正値（偏差α，βの加算値又は偏差α，β，γの加算値）がマイナスの値となる場合、デフォルトの特性線Ｓよりも上限可能出力が減少する方向に特性線Ｓ’が補正されることは言うまでもない。補正値ＢはＧＴＣＣの運転状況に応じて適宜変更することが望ましい。
【００２０】
・上限可能出力設定システム
図４は第１実施形態に係る上限可能出力の設定システムの模式図である。同図に示した設定システムは、メモリ３１、計算機３２及び入力装置２１を備えている。メモリ３１及び計算機３２は例えば制御装置３０に備えられている。入力装置２１は制御装置３０に補正値Ｂを入力するための装置（キーボードやマウス、タッチパネル等）である。メモリ３１には、大気温度に対して定義した上限可能出力のデフォルトの特性線Ｓが記憶されている。計算機３２はメモリ３１に記憶した上限可能出力の特性線Ｓを運転条件に応じて補正することを機能の１つとする演算処理装置（例えばＣＰＵ）であり、入力装置２１で入力された補正値Ｂに基づいて上限可能出力のデフォルトの特性線Ｓを補正する。特性線Ｓの補正原理には図３で説明した例（式１）が適用できる。
【００２１】
・効果
本実施形態によれば、従来はデフォルトの設定のまま固定されていた上限可能出力の設定値をオペレータが補正値を入力することにより変更できる。補正値を適正に見積もることでＧＴＣＣの運転状況等に応じて上限可能出力の設定の妥当性を向上させることができる。中給に連絡する上限可能出力の精度が向上するため、中給による電力の発電計画の精度が向上し、管内の発電所の運転計画の効率化に貢献することができる。
【００２２】
−第２実施形態−
第１実施形態では補正値Ｂを適切に評価し設定することが高精度に上限可能出力を設定する上で重要であるが、以下の点に留意する必要がある。  
（１）ＧＴＣＣが複数ユニットある場合、個体差（上記偏差α）を適正に評価して補正値Ｂをユニット毎に設定する必要がある点  
（２）気象条件（大気圧力、相対湿度等）や復水器７の真空度等の項目を含め、日々変化する運転条件を全て考慮するに当たり、個々の項目に想定される偏差の最大値を適用すると、上限可能出力が過大に設定される点  
これらの点を踏まえて第２実施形態を説明する。
【００２３】
・上限可能出力設定方法
（定格負荷運転時）
図５は本発明の第２実施形態に係る定格負荷運転時の上限可能出力の設定方法の説明図である。本実施形態では任意に指定した日時（以下、指定時と称す）の上限可能出力を設定する場合を説明する。まずＧＴＣＣのプラント出力を確認し、ＧＴＣＣが定格負荷運転状態である場合（発電量（Ｗ）が定格のプラント出力Ｐ１である場合）、本実施形態では、現在の運転条件と指定時の運転条件に基づいて補正値を計算する。部分負荷運転状態である場合の上限出力の設定方法については後述する。図５では現在の運転条件として大気温度Ｔ１、相対湿度Ｈ１、大気圧力ｐ１、復水器真空度Ｖ１を例示している。また、これに対応して指定時の運転条件として、大気温度Ｔ２、相対湿度Ｈ２、大気圧力ｐ２、復水器真空度Ｖ２を例示している。指定時の運転条件は、気象予測情報等に基づいて推定した値である。
【００２４】
ここで計算する補正値とは、プラント出力に対する影響度である。例えば現在の大気温度Ｔ１から指定時に大気温度Ｔ２に変化する場合にプラント出力Ｐ１が指定時にＸ％増減するとして、値Ｘを補正値として求めることが例示できる。この場合、例えば大気温度Ｔを変数とするプラント出力Ｐの関数ｆ（Ｔ）を用い、大気温度Ｔ１，Ｔ２を代入して得られる値の偏差をとることで大気温度Ｔについての補正値を計算することができる。同じ要領で、相対湿度Ｈ、大気圧力ｐ、復水器真空度Ｖ…について、それぞれ補正値を計算する。
【００２５】
次に、現在のプラント出力Ｐ１（＝定格出力）と補正値に基づいて指定時の予想出力Ｐ２を計算する。具体的には、Ｐ２＝Ｐ１×各補正値という計算を実行する。運転条件の項目毎に複数の補正値が計算されている場合、それぞれ計算された値を掛け合わせた補正を行い予想出力Ｐ２とする。そして、予想出力Ｐ２に基づいて、上限可能出力のデフォルトの特性線Ｓを補正して指定時の上限可能出力を設定する。但し、上限可能出力は単一の値である必要はなく、例えば選択した運転条件（大気温度等）のみを変化させた場合の上限可能出力を運転条件毎に求めることもできる。計算した上限可能出力は制御装置３０の画面（ＣＲＴ等）に表示させることもできる。
【００２６】
（部分負荷運転時）
図６は本発明の第２実施形態に係る部分負荷運転時の上限可能出力の設定方法の説明図である。ＧＴＣＣプラントは定格負荷（１００％負荷）で運転されるとは限らない。部分負荷運転時（プラント出力Ｐ＜１００％）には、前述した定格負荷運転時の上限可能出力の設定手順に先行して、直ちに定格負荷運転に移行した場合の予想運転条件を現在の運転条件から計算する。直ちに定格負荷運転に移行した場合であるため、大気温度Ｔは現在の大気温度Ｔ１のままで、現在の燃焼温度Ｔｂ１、ＩＧＶ開度Ｉ１…が、定格負荷運転（プラント出力Ｐ１）に移行した場合にどの程度の値（Tｂ２，Ｉ２…）になるかを計算する。このように現在の部分負荷運転下の運転条件を定格負荷運転下の値に変換することで、予想運転条件（大気温度Ｔ１、相対湿度Ｈ１、大気圧力ｐ１、復水器真空度Ｖ１…）を計算する。この予想運転条件を現在の運転条件として扱い、定格負荷運転時の場合と同様に指定時の上限可能出力を設定する。
【００２７】
図７は本実施形態に係る上限可能出力の設定方法の概念図である。定格負荷運転状態では、現在のプラント出力Ｐ１から指定時の予想出力Ｐ２が計算される。部分負荷運転状態では、現在のプラント出力Ｐｐ１をプラント出力Ｐ１にした場合の運転条件を予想し、その条件に基づいて指定時の予想出力Ｐ２が計算される。
【００２８】
・上限可能出力設定システム
図８は本発明の第２実施形態に係る上限可能出力の設定システムの模式図である。同図に示した設定システムは、メモリ３１及び計算機３２の他、出力計２２、温度計２３、開度計２４、温度計２５、湿度計２６、圧力計２７、温度計２８、入力装置２９を備えている。出力計２２はＧＴＣＣの出力、つまり発電機４（図１）の発電量を測定する測定器（電力計等）である。温度計２３、開度計２４、温度計２５、湿度計２６、圧力計２７及び温度計２８は、ＧＴＣＣの運転条件を検出する検出器である。温度計２３は燃焼温度Ｔｂ、開度計２４はＩＧＶ開度I、温度計２５は大気温度Ｔ、湿度計２６は相対湿度H、圧力計２７は大気圧力ｐ、温度計２８は海水温度Ｔｋを測定する計器である。これらの検出値は計算機３２に入力される。但し、温度計２８で測定された海水温度Ｔｋについては、そのまま計算機３２に入力して計算機３２により海水温度Ｔｋから復水器７の真空度Ｖを計算するようにしても良いし、海水温度Ｔｋから計算された真空度Ｖの値が計算機３２に入力されるようにしても良い。本実施形態では真空度Ｖが計算機３２に入力されることとする。
【００２９】
温度計２３、開度計２４、温度計２５、湿度計２６、圧力計２７及び温度計２８は、図５及び図６の例に対応して例示したものである。ＧＴＣＣの運転条件を検出する検出器はこれらに限定されず、設定システムを構成する検出器は測定対象とする状態量に応じて適宜選択される。入力装置２９は任意に運転条件を入力する装置（キーボード、マウス、タッチパネル等）である。例えば現在よりも先の指定時（日付等）における上限可能出力を設定（予測）したい場合に、その指定時における各種運転条件が入力装置２９により入力される。入力する値は、図５及び図６の大気温度Ｔ２、相対湿度Ｈ２、大気圧力ｐ２、復水器真空度Ｖ２等である。計算機３２には、図５及び図６で説明した、予想運転条件、出力補正値及び予想出力の計算機能、並びに上限可能出力の設定機能が備わっている。メモリ３１には、第１実施形態と同様に上限可能出力のデフォルトの特性が記憶されている。
【００３０】
図９は本実施形態に係る上限可能出力の設定システムによる上限可能出力の設定手順を表すフローチャートである。同図に示したように、上限可能出力を設定する際、計算機３２は、例えば入力装置２９又は他の操作装置から入力された指示に従って上限可能出力の設定プログラムを例えばメモリ３１から読み出して実行する。設定プログラムを開始すると、計算機３２はまず、上限可能出力の設定に必要な基礎情報を入力する（Ｓ１０１）。入力する基礎情報は、例えば図５及び図６のプラント出力Ｐ１，Ｐｐ１、燃焼温度Ｔｂ１、ＩＧＶ開度Ｉ１、大気温度Ｔ１、相対湿度Ｈ１、大気圧力ｐ１、復水器真空度Ｖ１、指定時及び指定時の運転条件である（図５及び図６も参照）。プラント出力Ｐ１，Ｐｐ１は出力計２２、燃焼温度Ｔｂ１は温度計２３、ＩＧＶ開度Ｉ１は開度計２４、大気温度Ｔ１は温度計２５、相対湿度Ｈ１は湿度計２６、大気圧力ｐ１は圧力計２７で検出された現在値である。復水器真空度Ｖ１は温度計２８で検出された海水温度Ｔｋ１から推定された現在値である。指定時の設定では、ＧＴＣＣの上限可能出力を設定したい日付（日時または時間帯）が入力装置２９によりオペレータにより入力される。指定時の運転条件は例えば指定時の気象条件であり、気象予測情報の提供機関から入手した気象予測情報を基にオペレータにより入力装置２９で入力された値である。入力された指定時の運転条件により、図５及び図６の大気温度Ｔ２、相対湿度Ｈ２、大気圧力ｐ２、復水器真空度Ｖ２等の値が計算機３２で計算される。
【００３１】
次に計算機３２は、出力計２２で測定された現在の出力Ｐ１を基にＧＴＣＣが定格運転状態であるか（現在の出力Ｐ１が定格出力Ｐｆであるか）を判定する（Ｓ１０２）。Ｐ１＝Ｐｆで定格負荷運転状態であると判定した場合、計算機３２は、各検出器で検出された現在の運転条件と入力装置２９で入力された指定時の運転条件に基づいて図５で説明したように補正値を計算する（Ｓ１０３）。つまり、大気温度Ｔ等の項目毎に用意した出力Ｐに対する影響度の関数ｆ（補正曲線）を例えばメモリ３１に記憶しておき、メモリ３１から読み出した関数ｆにより補正値を計算する。この補正値と現在の出力Ｐ１（＝Ｐｆ）に基づいて、計算機３２は図５で説明したように指定時の予想出力Ｐ２を計算する（Ｓ１０４）。そして、予想出力Ｐ２に基づいて、計算機３２は上限可能出力のデフォルトの特性を補正して指定時の上限可能出力を設定し（Ｓ１０５）、図９の手順を終える。Ｓ１０５の手順を経て設定システムにより設定された上限可能出力は中給に出力される。
【００３２】
Ｓ１０２の手順においてＰ１＜Ｐｆであり、ＧＴＣＣが部分負荷運転状態であると判定した場合、計算機３２は図６で説明した予想運転条件を計算し（Ｓ１０６）、更に指定時の上限可能出力を設定し（Ｓ１０７−Ｓ１０９）、図９の手順を終える。Ｓ１０７−Ｓ１０９の手順はＳ１０３−Ｓ１０５の手順と同様である。Ｓ１０９の手順を経て設定システムにより設定された上限可能出力は中給に出力される。
【００３３】
・効果
本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果が得られることに加え、任意に指定した条件下におけるＧＴＣＣプラントの上限可能出力を予想できる。そのため、第１実施形態と比べてより柔軟に上限可能出力を設定することができ、中給の発電計画の策定精度向上により貢献し得る。
【００３４】
−第３実施形態−
第２実施形態では、上限可能出力を設定するに当たり、オペレータによる以下の人為的工程が介在する。  
（１）指定時の決定
（２）指定時の気象予測情報の入手
（３）計算機３２への気象予測情報の入力
本実施形態はこれらのオペレータの操作を減らし、誤入力の可能性を低減するのに好適な例である。
【００３５】
・上限可能出力設定方法
図１０は本発明の第３実施形態に係る定格負荷運転時の上限可能出力の設定方法の説明図である。同図に示すように、本実施形態では、例えばＧＴＣＣが稼働する発電所Ｅに外部の気象情報提供機関Ｗとの間でオンラインでデータを授受する機能を設ける。これによりオペレータは指定時のみを入力すれば、指定時の気象予測情報が計算機３２にダウンロードされる。その後の上限可能出力の設定の手順は第２実施形態と同様である。指定時としては、現在から先の日付、日時、期間を入力することができる。
【００３６】
・上限可能出力設定システム
図１１は本発明の第３実施形態に係る上限可能出力の設定システムの模式図である。同図に示した設定システムは、第２実施形態の設定システム（図８）に受信装置４０を加えた構成である。受信装置４０は、気象情報提供機関Ｗから指定時（日付、日時、期間等）の気象予測情報を受信する受信機である。計算機３２は、気象情報提供機関Ｗからダウンロードした指定時の気象予測情報により指定時の運転条件を設定する。
【００３７】
図１２は本実施形態に係る上限可能出力の設定システムによる上限可能出力の設定手順を表すフローチャートである。同図に示したＳ２０１の手順では、検出器で検出された各運転条件、出力計２２で検出されたプラント出力Ｐの他、入力装置２９で入力された指定時が計算機３２に入力される。また気象情報提供機関Ｗからダウンロードされた指定時の気象予測情報が自動的に計算機３２に入力される。その後のＳ２０２の手順は図９のＳ１０２の手順と同様である。本実施形態においては、Ｓ２０２の手順の後、Ｓ２０４，Ｓ２０８の手順に先行して指定時の運転条件を計算する手順（Ｓ２０３，Ｓ２０７）が実行される。Ｓ２０３，Ｓ２０７の手順は同一の手順であり、計算機３２により指定時の気象予測情報を基に指定時の運転条件が設定される。この指定時の運転条件に基づいてＳ２０４又はＳ２０９の手順で補正値が演算される。Ｓ２０４−Ｓ２０６の手順は図９のＳ１０３−Ｓ１０５の手順と、Ｓ２０８−Ｓ２１１の手順はＳ１０６−Ｓ１０９の手順と同様である。
【００３８】
・効果
本実施形態によれば、第２実施形態と同様の効果が得られることに加え、日時等を指定して入力するのみで指定時の上限可能出力が適正に設定できるので、オペレータの操作の負担を軽減できる。
【００３９】
−第４実施形態−
図１３は本発明の第４実施形態に係る定格負荷運転時の上限可能出力の設定方法の説明図である。第３実施形態では発電所Ｅで入力装置２９により指定時の入力操作が行われる構成としたが、中給Ｄ、発電所Ｅ及び気象情報提供機関Ｗを相互にオンラインで接続し、図１３に示したように中給Ｄで指定時の入力操作が行えるようにしても良い。この場合、入力装置２９（図１１）を例えば中給Ｄの端末に設け、中給Ｄの端末に指定時を入力すると、気象情報提供機関Ｗから指定時の気象情報が発電所Ｅの計算機３２に入力されるようにする。計算機３２は図１２に示す手順に従って自動的に上限可能出力を設定することができ、また中給Ｄに自動的に上限可能出力の設定を送信するように構成することも容易である。これにより、第３実施形態と同様の効果が得られることに加え、発電所のオペレータを使役することなく中給Ｄのオペレータ自らが指定時の上限可能出力の設定を適時に把握することができる。
【００４０】
−第５実施形態−
図１４は本発明の第５実施形態に係る定格負荷運転時の上限可能出力の設定方法の説明図である。第４実施形態では単一の発電所Ｅを対象として中給Ｄから上限可能出力の設定の報告を指示する場合を例示したが、対象とする発電所Ｅは図１４のように複数とすることもできる。個々の発電所Ｅにおいて行う指定時の入力や、個々の発電所Ｅで実行される上限可能出力の設定及び送信の手順は、第４実施形態で説明した手順と同一である。中給Ｄが管轄する管内には複数の発電所Ｅが存在するのが通常である。そのため、管内の複数或いは全ての発電所Ｅを対象として本実施形態を適用することで、複数の発電所Ｅから上限可能出力の情報を集約的に収集することができ、中給Ｄの発電計画の策定を更に効率化し、発電計画の精度向上にもより貢献し得る。
【００４１】
−第６実施形態−
第２−第５実施形態では上限可能出力の補正値を計算するために運転条件毎に補正曲線（関数ｆ）を事前に用意して例えばメモリ３１に格納しておく必要がある。本実施形態では、分析装置を活用して補正曲線の事前準備作業を省略する。分析装置には、人工知能（ＡＩ：Artificial Intelligence）を用いることができる。
【００４２】
・上限可能出力設定方法
図１５は本発明の第６実施形態に係る定格負荷運転時の上限可能出力の設定方法の説明図である。図１５に示したように、本実施形態では発電所で蓄積されたＧＴＣＣの運転に関するビッグデータを基に、ＡＩを使用して指定時の上限可能出力を予測計算する。ビッグデータには、上限可能出力を設定する発電所のＧＴＣＣの過去の運転実績情報の他、必要に応じて他の発電所の同一機種又は類似機種のＧＴＣＣの運転実績情報を含めることができる。
【００４３】
・上限可能出力設定システム
図１６は本発明の第６実施形態に係る上限可能出力の設定システムの模式図である。同図に示した設定システムでは、制御装置３０と分析装置４１とが双方向通信可能に接続してある。分析装置４１はＡＩである。本実施形態では指定時を指定する入力装置２９は分析装置４１に接続されている。例えばメモリ３１にＧＴＣＣの過去の運転実績に関する情報が蓄積されている。分析装置４１は、メモリ３１から読み出した蓄積情報に基づいて各運転条件に対するＧＴＣＣの出力特性を分析（学習）し、運転条件毎に補正関数を導出する。例えば指定時の運転条件について、大気温度のみを変えて複数回上限可能出力の予測計算を繰り返すことにより、上限可能出力の大気温度についての関数（大気温度特性）を導出できる。計算機３２は、分析装置４１による分析結果（補正関数）に基づいて、上限可能出力の特性を補正して指定日の上限可能出力を設定し中給Ｄに連絡する。各運転条件についての補正関数を分析装置４１で自動的に導出する点を除き、本実施形態は例えば第４実施形態と同様である。
【００４４】
図１７は過去の運転実績データから運転条件の補正曲線を導出する分析装置４１により実行される演算モデルの模式図である。本モデルは、入力層、中間層及び出力層を持ち、入力層及び中間層には複数のノードが備わっている。入力層の各ノードは中間層の各ノードにリンクしており、中間層の各ノードは出力層のノードにリンクしている。各ノードにはリンクの強さを表す重み係数が設定されている。つまり、演算モデルは入力層、中間層及び出力層のノードの連結パターンの数だけ存在する。このようなモデルはニューラルネットワークと呼ばれており、人間の脳神経ネットワークを模擬したものである。
【００４５】
分析装置４１では、このような演算モデルを用いて運転条件毎に補正曲線を導出する。ＧＴＣＣの過去の運転実績データが入力層に入力されると、分析装置４１は、過去の各日時の実績値から各運転条件（大気温度、相対湿度、燃焼温度…等）について補正関数の演算モデル（重み係数の組み合わせ）を抽出する。分析装置４１は、こうして求めた演算モデルを用いて値を変えて出力の計算を実行し、蓄積データの中から同一又は近似する運転条件下で計測された出力を抽出して、演算モデルで計算した出力と計測された出力とを比較する。両値の誤差が許容値を超えていれば重み係数を調整して演算モデルを再学習する。このような手順で分析装置４１は計算値と実績値の誤差が許容値に収まるまで学習を繰り返し、各運転条件について補正関数をモデル化していく。ノードに設定する関数はシグモイド関数と呼ばれる指数関数を用いるのが一般的であるが、それには限定されない。また、学習に当たって重み係数を調整するアルゴリズムは多数考案されている。例えばバックプロパゲーション法である。
【００４６】
・効果
本実施形態によれば、各運転条件についての補正曲線の事前準備作業が不要となる。また、通常の補正曲線は計画値に基づいて設定されるため実機特性との間に多少なりとも誤差が生じ得るが、本実施形態では運転実績情報に基づいて補正曲線が作成されるため実機特性との誤差が小さく、上限可能出力の設定精度もより向上し得る。また、分析装置４１により導出した補正曲線は、第１−第５実施形態のいずれにおいても利用できる。
【符号の説明】
【００４７】
１…圧縮機（ガスタービン）、２…燃焼器（ガスタービン）、３…タービン（ガスタービン）、４…発電機、５…蒸気タービン、６…排熱回収ボイラ、２１…入力装置、２２…出力計、２３…温度計（検出器）、２４…開度計（検出器）、２５…温度計（検出器）、２６…湿度計（検出器）、２７…圧力計（検出器）、２８…温度計（検出器）、２９…入力装置、３１…メモリ、３２…計算機、４０…受信装置、４１…分析装置
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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