(57)【要約】【課題】所望の燃料流量指令値を算出し、その結果燃料流量調節弁が適切に調節し、ガスタービンシステムにおいて所望の燃焼を行うことができる燃料調整装置を提供する。【解決手段】燃料調整装置は、車室圧力推定部と、車室圧力補正部と、補正係数更新部とを備える。車室圧力推定部は、車室圧力を推定した車室圧力推定値を算出する。車室圧力補正部は、前記車室圧力推定値を車室圧力補正係数に基づいて補正する。補正係数更新部は、前記車室圧力の計測値と前記車室圧力補正部が補正した後の車室圧力推定値との比較に基づいて前記車室圧力補正係数を更新する。前記車室圧力補正部は、前記車室圧力補正係数が更新された場合、当該更新された車室圧力補正係数を用いて前記車室圧力推定値を補正する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室圧力を推定した車室圧力推定値を算出する車室圧力推定部と、
前記車室圧力推定値を車室圧力補正係数に基づいて補正する車室圧力補正部と、
前記車室圧力の計測値と前記車室圧力補正部が補正した後の車室圧力推定値との比較に基づいて前記車室圧力補正係数を更新する補正係数更新部と
を備え、
前記車室圧力補正部は、前記車室圧力補正係数が更新された場合、当該更新された車室圧力補正係数を用いて前記車室圧力推定値を補正する制御手段を備えた燃料調整装置。
【請求項２】
装置の状態が定常状態であるか否かを判定する定常状態判定部を備え、
前記補正係数更新部は、前記装置の状態が定常状態であると前記定常状態判定部が判定した場合に、前記車室圧力補正係数を更新する
請求項１の制御手段を備えた、燃料調整装置。
【請求項３】
出力負荷の大きさを検出する負荷判定部を備え、
前記車室圧力補正部は、前記負荷判定部が検出した出力負荷の大きさに応じて前記更新された車室圧力補正係数を用いて前記車室圧力推定値を補正する
請求項１または請求項２の制御手段を備えた燃料調整装置。
【請求項４】
前記車室圧力補正部は、ＩＧＶ（Ｉｎｌｅｔ  Ｇｕｉｄｅ  Ｖａｎｅ）開度指令値の大きさに応じて前記更新された車室圧力補正係数を用いて前記車室圧力推定値を補正する
請求項１から請求項３の何れか一項の制御手段を備えた燃料調整装置。
【請求項５】
前記車室圧力推定部が算出した車室圧力推定値に基づいてマニホールド圧力の推定値であるマニホールド圧力推定値を算出するマニホールド圧力推定部と、
前記マニホールド圧力推定値をマニホールド圧力補正係数に基づいて補正するマニホールド圧力補正部と
を備え、
前記補正係数更新部は、前記マニホールド圧力の計測値と前記マニホールド圧力補正部が補正した後のマニホールド圧力推定値との比較に基づいて前記マニホールド圧力補正係数を更新し、
前記マニホールド圧力補正部は、前記マニホールド圧力補正係数が更新された場合、当該更新されたマニホールド圧力補正係数を用いて前記車室圧力推定値を補正する
請求項１から請求項４の何れか一項の制御手段を備えた燃料調整装置。
【請求項６】
請求項1から請求項５の何れか一項の制御手段を備えた燃焼器。
【請求項７】
請求項1から請求項６の何れか一項の制御手段を備えたガスタービン装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７の何れか一項の制御手段を備えた、ガスタービン装置を備えるガスタービンシステム。
【請求項９】
車室圧力を推定した車室圧力推定値を算出し、
前記車室圧力推定値を車室圧力補正係数に基づいて補正し、
前記車室圧力の計測値と補正した後の車室圧力推定値との比較に基づいて前記車室圧力補正係数を更新し、
前記車室圧力補正係数が更新された場合、当該更新された車室圧力補正係数を用いて前記車室圧力推定値を補正する燃料制御方法。
【請求項１０】
燃料調整装置のコンピュータを、
車室圧力を推定した車室圧力推定値を算出する車室圧力推定手段と、
前記車室圧力推定値を車室圧力補正係数に基づいて補正する車室圧力補正手段と、
前記車室圧力の計測値と前記車室圧力補正手段が補正した後の車室圧力推定値との比較に基づいて前記車室圧力補正係数を更新する補正係数更新手段
として機能させ、
前記車室圧力補正手段に、前記車室圧力補正係数が更新された場合、当該更新された車室圧力補正係数を用いて前記車室圧力推定値を補正させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料調整装置、燃焼器、ガスタービン装置、ガスタービンシステム、燃料制御方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンシステムの多くで、弁開度指令値が算出され、算出された弁開度指令値に基づいて燃料流量調節弁で燃料流量が制御され、燃焼が行われる。
特許文献１と特許文献２には、関連する技術としてガスタービンシステムにおける燃焼を制御する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−４８１７２号公報
【特許文献２】特開２００７−３０９２７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ガスタービンシステムの多くでは、所望の出力を得るためにフィードバック演算された燃料流量指令値、燃料流量調節弁の上流圧力、燃料流量調節弁の下流圧力、燃料ガス温度などの値を用いて弁開度指令値を演算する。ところが、燃料流量調節弁の上流圧力や燃料流量調節弁の下流圧力などは、実測を行った場合には実測値の取得から演算までに遅延が生じ、弁開度指令値の演算に遅延の影響が含まれることになる。そのため、弁開度指令値の演算では、燃料流量調節弁の上流圧力の実測値の代わりとして燃料流量調節弁の更に上流に備えられる圧力調節弁の圧力制御に応じて設定された上流圧力の設定値が用いられ、燃料流量調節弁の下流圧力の代わりとして車室圧力計算値が用いられている。このように、弁開度指令値の演算に実測に伴う遅延の影響が含まれないような工夫が行われているが、燃料流量調節弁の上流圧力や下流圧力は実測値でないため、実際の燃料流量調節弁の上流圧力や下流圧力と異なることがある。その場合、所望の燃料流量指令値が算出されないこととなり、その結果燃料流量調節弁が適切に調節されず、ガスタービンシステムにおいて所望の燃焼が行われないという問題があった。
【０００５】
そこでこの発明は、上記の課題を解決することのできる燃料調整装置、燃焼器、ガスタービン装置、ガスタービンシステム、燃料制御方法、及びプログラムを提供することを目的としている。
【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、本発明の一態様によれば、燃料調整装置は、車室圧力推定部と、車室圧力補正部と、補正係数更新部とを備える。前記車室圧力推定部は、車室圧力を推定した車室圧力推定値を算出する。前記車室圧力補正部は、前記車室圧力推定値を車室圧力補正係数に基づいて補正する。前記補正係数更新部は、前記車室圧力の計測値と前記車室圧力補正部が補正した後の車室圧力推定値との比較に基づいて前記車室圧力補正係数を更新する。前記車室圧力補正部は、前記車室圧力補正係数が更新された場合、当該更新された車室圧力補正係数を用いて前記車室圧力推定値を補正する。
【０００７】
また本発明の別の態様によれば、前記燃料調整装置は、定常状態判定部を備える。前記定常状態判定部は、装置の状態が定常状態であるか否かを判定する。前記補正係数更新部は、前記装置の状態が定常状態であると前記定常状態判定部が判定した場合に、前記車室圧力補正係数を更新する。
【０００８】
また本発明の別の態様によれば、前記燃料調整装置は、負荷判定部を備える。前記負荷判定部は、出力負荷の大きさを検出する。前記車室圧力補正部は、前記負荷判定部が検出した出力負荷の大きさに応じて前記更新された車室圧力補正係数を用いて前記車室圧力推定値を補正する。
【０００９】
また本発明の別の態様によれば、前記燃料調整装置の前記車室圧力補正部は、ＩＧＶ（Ｉｎｌｅｔ  Ｇｕｉｄｅ  Ｖａｎｅ）開度指令値の大きさに応じて前記更新された車室圧力補正係数を用いて前記車室圧力推定値を補正する。
【００１０】
また本発明の別の態様によれば、前記燃料調整装置は、マニホールド圧力推定部と、マニホールド圧力補正部とを備える。前記マニホールド圧力推定部は、前記車室圧力推定部が算出した車室圧力推定値に基づいてマニホールド圧力推定値を算出する。前記マニホールド圧力補正部は、前記マニホールド圧力推定値をマニホールド圧力補正係数に基づいて補正する。前記補正係数更新部は、前記マニホールド圧力の計測値と前記マニホールド圧力補正部が補正した後のマニホールド圧力推定値との比較に基づいて前記マニホールド圧力補正係数を更新する。前記マニホールド圧力補正部は、前記マニホールド圧力補正係数が更新された場合、当該更新されたマニホールド圧力補正係数を用いて前記車室圧力推定値を補正する。
【００１１】
また本発明の別の態様によれば、燃焼器は、前記何れかの燃料調整の制御手段を備える。
【００１２】
また本発明の別の態様によれば、ガスタービン装置は、前記何れかの燃料調整の制御手段を備える。
【００１３】
また本発明の別の態様によれば、ガスタービンシステムは、前記何れかの燃料調整の制御手段を備え、ガスタービン装置を備える。
【００１４】
また本発明の別の態様によれば、燃料制御方法は、車室圧力を推定した車室圧力推定値を算出し、前記車室圧力推定値を車室圧力補正係数に基づいて補正し、前記車室圧力の計測値と補正した後の車室圧力推定値との比較に基づいて前記車室圧力補正係数を更新し、前記車室圧力補正係数が更新された場合、当該更新された車室圧力補正係数を用いて前記車室圧力推定値を補正する。
【００１５】
また本発明の別の態様によれば、プログラムは、燃料調整装置のコンピュータを、車室圧力を推定した車室圧力推定値を算出する車室圧力推定手段と、前記車室圧力推定値を車室圧力補正係数に基づいて補正する車室圧力補正手段と、前記車室圧力の計測値と前記車室圧力補正手段が補正した後の車室圧力推定値との比較に基づいて前記車室圧力補正係数を更新する補正係数更新手段として機能させ、前記車室圧力補正手段に、前記車室圧力補正係数が更新された場合、当該更新された車室圧力補正係数を用いて前記車室圧力推定値を補正させる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の実施形態による燃料調整装置によれば、所望の燃料流量指令値を算出し、その結果燃料流量調節弁が適切に調節し、ガスタービンシステムにおいて所望の燃焼を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第一の実施形態による燃料調整装置１０を備えるガスタービンシステム１の構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の第一の実施形態による燃料調整装置１０が行う処理の一例を示す図である。
【図３】本発明の第一の実施形態による燃料調整装置１０の処理フローの一例を示す図である。
【図４】本発明の第二の実施形態による燃料調整装置１０を備えるガスタービンシステム１の構成の一例を示す図である。
【図５】本発明の第二の実施形態による燃料調整装置１０が行う処理の一例を示す図である。
【図６】本発明の第二の実施形態による燃料調整装置１０の処理フローの一例を示す図である。
【図７】本発明の第三の実施形態による燃料調整装置１０を備えるガスタービンシステム１の構成の一例を示す図である。
【図８】本発明の第三の実施形態による燃料調整装置１０が行う処理の一例を示す図である。
【図９】本発明の第三の実施形態による燃料調整装置１０の処理フローの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜第一の実施形態＞
図１は、本発明の第一の実施形態による燃料調整装置１０を備えるガスタービンシステム１の構成の一例を示す図である。
図１で示すように、第一の実施形態によるガスタービンシステム１は、燃料調整装置１０と、空気圧縮機２０と、燃焼器３０と、タービン４０と、ＩＧＶ（Ｉｎｌｅｔ  Ｇｕｉｄｅ  Ｖａｎｅ）５０と、圧力調節弁６０と、燃料流量調節弁７０と、車室８０と、マニホールド９０と、燃料流量指令値算出部１００と、記憶部１１０とを備える。
【００１９】
第一の実施形態による燃料調整装置１０は、車室圧力推定部１０１と、車室圧力補正部１０２と、補正係数更新部１０３と、定常状態判定部１０４と、マニホールド圧力演算部１０５と、弁開度算出部１０６とを備える。
車室圧力推定部１０１は、燃料流量指令値算出部１００が算出した燃料流量指令値と、ＩＧＶ開度指令値と、大気情報（温度、湿度など）とに基づいて、車室８０の車室圧力を推定した車室圧力推定値を算出する。
車室圧力補正部１０２は、車室圧力推定値を車室圧力補正係数に基づいて補正する。車室圧力補正部１０２は、補正係数更新部１０３が車室圧力補正係数を更新した場合、当該更新した車室圧力補正係数を用いて車室圧力推定値を補正する。
補正係数更新部１０３は、車室８０の車室圧力の計測値と車室圧力補正部１０２が補正した後の車室圧力推定値との比較に基づいて車室圧力補正係数を更新する。
定常状態判定部１０４は、ガスタービンシステム１が定常状態であるか否かを判定する。
マニホールド圧力演算部１０５は、マニホールド９０における圧力であるマニホールド圧力を演算する。
弁開度算出部１０６は、燃料流量指令値算出部１００が算出した燃料流量指令値と、マニホールド圧力演算部１０５が演算したマニホールド圧力と、燃料ガス温度と、燃料流量調節弁上流圧力とに基づいて燃料流量調節弁７０の弁開度を算出する。
【００２０】
空気圧縮機２０は、ＩＧＶ５０を介して空気を取り入れる。空気圧縮機２０は、取り入れた空気を圧縮して圧縮空気を生成する。空気圧縮機２０は、生成した圧縮空気を燃焼器３０に送り込む。
燃焼器３０は、空気圧縮機２０から送り込まれた圧縮空気中で燃料流量調節弁７０により燃料流量が調節された燃料ガスを燃焼させ高温の燃焼ガスを生成する。燃焼器３０は、生成した高温の燃焼ガスをタービン４０に排気する。
【００２１】
タービン４０は、燃焼器３０から取り入れた高温の燃焼ガスを膨張させ、熱エネルギを回転エネルギに変換する。タービン４０は、変換した回転エネルギにより負荷を駆動する。
ＩＧＶ５０は、空気圧縮機２０の吸気口に備えられる。ＩＧＶ５０は、空気圧縮機２０への空気の流入を調整する。
圧力調節弁６０は、燃料流量調節弁７０の圧力に基づく圧力制御に応じて設定された設定値により燃料流量調節弁７０の上流圧力を調節する。
燃料流量調節弁７０は、弁開度算出部１０６が算出した弁開度に基づいて燃焼器３０への燃料流量を調節する。
車室８０は、マニホールド９０と接続されている燃料室である。
マニホールド９０は、燃料流量調節弁７０と車室８０との間に備えられた燃料ガスの配管である。
燃料流量指令値算出部１００は、ＧＴ（Ｇａｓ  Ｔｕｒｂｉｎｅ）出力とＧＴ出力指令値とに基づいて燃料流量指令値を算出する。燃料流量指令値算出部１００は、算出した燃料流量指令値を車室圧力推定部１０１と弁開度算出部１０６に出力する。
記憶部１１０は、ガスタービンシステム１において必要となる種々の情報を記憶する記憶部である。例えば、過去の燃料調整装置１０による制御の実績に基づいて、補正係数更新部１０３が補正係数を更新するための車室圧力計算値（補正後）と、車室圧力計測値と、の関係を示すデータテーブルＡを記憶している。
【００２２】
図２は、本発明の第一の実施形態による燃料調整装置１０が行う処理の一例を示す図である。
また、図３は、本発明の第一の実施形態による燃料調整装置１０の処理フローの一例を示す図である。
次に、図２および図３を用いて第一の実施形態による燃料調整装置１０の処理フローについて説明する。
【００２３】
ここで第一の実施形態による燃料調整装置１０が行う処理は、図１で示したガスタービンシステム１が備える燃料調整装置１０が車室圧力計算値を補正する処理である。
【００２４】
車室圧力推定部１０１は、燃料流量指令値算出部１００が算出した燃料流量指令値と、ＩＧＶ開度指令値と、大気情報とを入力する（ステップＳ１）。車室圧力推定部１０１は、ガスタービンシステム１に対する所定の車室圧力計算式を用いて車室８０の車室圧力の計算値を算出する（ステップＳ２）。車室圧力推定部１０１は、算出した車室圧力の計算値を車室圧力補正部１０２に出力する。
車室圧力補正部１０２は、車室圧力推定部１０１から車室圧力の計算値を入力すると、入力した車室圧力の計算値と、補正係数更新部１０３の出力の初期値である係数１を乗じて車室圧力の計算値を補正する（ステップＳ３）。車室圧力補正部１０２は、補正後の車室圧力の計算値を補正係数更新部１０３とマニホールド圧力演算部１０５へ出力する。
【００２５】
ところで、このとき定常状態判定部１０４は、ガスタービンシステム１が定常状態であるか否かを判定している（ステップＳ４）。例えば、この図における例に示すように、定常状態判定部１０４は、車室圧力の計測値の変化量を算出する。定常状態判定部１０４は、算出した車室圧力の計測値の変化量の絶対値を算出する。定常状態判定部１０４は、定常状態になったと判定するための変化量のしきい値と、算出した車室圧力の計測値の変化量の絶対値とを比較する。定常状態判定部１０４は、定常状態になったと判定するための変化量のしきい値よりも算出した車室圧力の計測値の変化量の絶対値が同一または小さい場合に“１”を出力する。定常状態判定部１０４は、定常状態になったと判定するための変化量のしきい値よりも算出した車室圧力の計測値の変化量の絶対値が大きい場合に“０”を出力する。また、定常状態判定部１０４は、ＧＴ出力やＩＧＶ開度などについても同様に定常状態になったか否かの判定を行う。定常状態判定部１０４は、それらの判定結果のＡＮＤをとり、ガスタービンシステム１が定常状態であるか否かを判定する。定常状態判定部１０４は、全ての値が定常状態になったと判定した場合（ステップＳ４、ＹＥＳ）、定常状態判定信号として“１”を補正係数更新部１０３へ出力する。また、定常状態判定部１０４は、それらの判定結果のうち１つでも定常状態になっていない値があると判定した場合（ステップＳ４、ＮＯ）、定常状態判定信号として“０”を補正係数更新部１０３へ出力する。なお、補正係数更新部１０３は、ガスタービンシステム１が定常状態でないと定常状態判定部１０４が判定した場合（ステップＳ４、ＮＯ）には、定常状態になるまで補正係数を更新せず所定の時間間隔でステップＳ４の処理を繰り返す。
【００２６】
補正係数更新部１０３は、車室圧力補正部１０２から補正後の車室圧力の計算値と、車室圧力の計測値と、定常状態判定信号を入力する（ステップＳ５）。
このとき補正係数更新部１０３は、定常状態判定部１０４から“１”を入力した場合に、スイッチＳＷをオン状態にして記憶部１１０からデータテーブルＡを読み出して車室圧力補正係数を特定している（ステップＳ６）。例えば、この図における例に示すように、補正係数更新部１０３は、入力した補正後の車室圧力の計算値と車室圧力の計測値との差に基づいてＰＩ制御を行う。そして、補正係数更新部１０３は、補正後の車室圧力の計算値と車室圧力の計測値とを比較して、車室圧力補整係数を算出する。
補正係数更新部１０３は、算出した車室圧力補正係数を車室圧力補正部１０２に出力する（ステップＳ７）。また、補正係数更新部１０３は、算出した車室圧力補正係数を記憶部１１０のデータテーブルＡに記録する（ステップＳ８）。ここで補正係数更新部１０３がデータテーブルＡに記録する車室圧力補正係数が学習した車室圧力補正係数として今後の補正に使用される。
ここで、処理の終了の判定を行う（ステップＳ９）。
ユーザが処理を終了する操作を行わなかった場合（ステップＳ９、ＮＯ）、車室圧力補正部１０２は、補正係数更新部１０３から車室圧力補正係数を入力すると、入力した車室圧力補正係数を車室圧力推定部１０１が算出した車室圧力の計算値に乗じて車室圧力の計算値を補正するステップＳ３の処理へ戻る。
ユーザが処理を終了する操作を行った場合（ステップＳ９、ＹＥＳ）、処理を終了する。
なお、補正係数更新部１０３は、定常状態判定部１０４から“０”を入力した場合には、定常状態になるまで補正係数を更新せず所定の時間間隔でステップＳ４の処理を繰り返す。
【００２７】
上述の第一の実施形態による燃料調整装置１０の処理では、燃料調整装置１０は定常状態判定部１０４を備え、定常状態判定部１０４が定常状態と判定した場合に補正係数更新部１０３が車室圧力補整係数を更新するものとして説明した。しかしながら、燃料調整装置１０の処理はそれに限定するものではない。定常状態判定部１０４を備え、補正係数更新部１０３が定常状態に車室圧力補整係数を算出することで車室圧力補整係数の補正精度は向上する。しかし、車室圧力補整係数の補正精度とトレードオフに補正係数更新部１０３が定常状態に関わらず車室圧力補整係数を算出してもよい。
また、ガスタービン装置２は、空気圧縮機２０と、燃焼器３０と、タービン４０と、ＩＧＶ（Ｉｎｌｅｔ  Ｇｕｉｄｅ  Ｖａｎｅ）５０と、圧力調節弁６０と、燃料流量調節弁７０と、車室８０と、マニホールド９０とを備えている。燃料調整装置１０は、ガスタービン装置２に備えられていてもよい。また、燃料調整装置１０は、燃焼器３０に備えられていてもよい。
【００２８】
以上、第一の実施形態による燃料調整装置１０の処理について説明した。上述の燃料調整装置１０は、車室圧力推定部１０１と、車室圧力補正部１０２と、補正係数更新部１０３とを備える。車室圧力推定部１０１は、車室圧力を推定した車室圧力推定値を算出する。車室圧力補正部１０２は、車室圧力推定値を車室圧力補正係数に基づいて補正する。補正係数更新部１０３は、車室圧力の計測値と車室圧力補正部１０２が補正した後の車室圧力推定値との比較に基づいて車室圧力補正係数を更新する。車室圧力補正部１０２は、車室圧力補正係数が更新された場合、当該更新された車室圧力補正係数を用いて車室圧力推定値を補正する。
このようにすれば、所望の燃料流量指令値を算出し、その結果燃料流量調節弁７０が適切に調節し、ガスタービンシステム１において所望の燃焼を行うことができる。
また、定常状態判定部１０４によりガスタービンシステム１の定常状態を検知し、定常状態において車室圧力補正係数を更新することで、車室圧力補整係数の補正精度が向上し、その結果燃料流量調節弁７０が適切に調節し、ガスタービンシステム１において所望の燃焼を行うことができる。
【００２９】
＜第二の実施形態＞
図４は、本発明の第二の実施形態による燃料調整装置１０を備えるガスタービンシステム１の構成の一例を示す図である。
図４で示すように、第二の実施形態によるガスタービンシステム１は、第一の実施形態によるガスタービンシステム１と同様に、燃料調整装置１０と、空気圧縮機２０と、燃焼器３０と、タービン４０と、ＩＧＶ５０と、圧力調節弁６０と、燃料流量調節弁７０と、車室８０と、マニホールド９０と、燃料流量指令値算出部１００と、記憶部１１０とを備える。
ただし、第二の実施形態による燃料調整装置１０は、第一の実施形態による燃料調整装置１０の構成に、更に負荷判定部１０７を備える。
負荷判定部１０７は、タービン４０の出力負荷の大きさを検出し、負荷の大きさ毎に分類する。
【００３０】
図５は、本発明の第二の実施形態による燃料調整装置１０が行う処理の一例を示す図である。
また、図６は、本発明の第二の実施形態による燃料調整装置１０の処理フローの一例を示す図である。
次に、図５および図６を用いて第二の実施形態による燃料調整装置１０の処理フローについて説明する。
この第二の実施形態による燃料調整装置１０が行う処理は、第一の実施形態による燃料調整装置１０が行う処理において、負荷判定部１０７が判定したタービン４０の出力負荷の大きさに応じて補正係数更新部１０３が車室圧力補正係数を算出する処理である。
そのため、ここでは、負荷判定部１０７が行う負荷の判定とその判定に伴う補正係数更新部１０３が行う車室圧力補正係数の算出についてのみ説明する。
【００３１】
ステップＳ４のガスタービンシステム１が定常状態であるか否かの判定において、ガスタービンシステム１が定常状態であると定常状態判定部１０４が判定した場合（ステップＳ４、ＹＥＳ）、負荷判定部１０７は、タービン４０のＧＴ出力に基づいて、現在の負荷率（最大負荷に対する現在の出力負荷の割合）を算出し、現在の負荷帯を特定する（ステップＳ１０）。
【００３２】
例えば、負荷判定部１０７は、負荷帯を判定するために負荷率５０と７５［パーセント］の２つのしきい値（以下それぞれ５０％しきい値、７５％しきい値と記載する）を予め設定しておく。なお、ここでは、負荷率が０以上７５パーセント未満の領域を負荷帯Ａ（５０％負荷帯）と呼ぶことにする。負荷率が５０パーセント以上１００パーセント以下の領域を負荷帯Ｂ（７５％負荷帯）と呼ぶことにする。また、負荷率が最大負荷の７５パーセント以上１００パーセント以下の領域を負荷帯Ｃ（１００％負荷帯）と呼ぶことにする。
負荷判定部１０７は、タービン４０のＧＴ出力に基づき現在の負荷を算出する。負荷判定部１０７は、算出した現在の負荷率が５０％しきい値よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ１０）。
負荷判定部１０７は、現在の負荷率が５０％しきい値よりも小さいと判定した場合（ステップＳ１０、ＹＥＳ）、図５で示すように、例えばＧＴ出力の重み係数を示すＦＸ１を１、ＦＸ２を０、ＦＸ３を０に設定する（ステップＳ１１）。負荷判定部１０７は、重み係数を記憶部１１０のデータテーブルＢに記録する（ステップＳ１２）。ここで負荷判定部１０７がデータテーブルＢに記録する重み係数が学習した重み係数として今後の補正に使用される。補正係数更新部１０３は、負荷判定部１０７が算出した負荷率に応じて、図５で示す５０％負荷帯、７５％負荷帯、１００％負荷帯のそれぞれの補正係数を算出し、加算することで補正係数を算出する（ステップＳ１３）。そして、ステップＳ７の補正係数更新部１０３が算出した車室圧力補正係数を車室圧力補正部１０２に出力する処理に続く。
負荷判定部１０７は、現在の負荷率が５０％しきい値と同一か大きいと判定した場合（ステップＳ１０、ＮＯ）、算出した現在の負荷率が７５％しきい値よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ１４）。
負荷判定部１０７は、現在の負荷率が７５％しきい値よりも小さいと判定した場合（ステップＳ１４、ＹＥＳ）、図５で示すように、例えばＧＴ出力の重み係数を示すＦＸ１を負荷率５０％から７５％で１から０になるように設定する（ステップＳ１５）。また、負荷判定部１０７は、ＦＸ２を負荷率７５％から５０％あるいは７５％から１００％で１から０になるように設定する（ステップＳ１５）。また、負荷判定部１０７は、ＦＸ３を０に設定する（ステップＳ１５）。そして、ステップＳ１２の負荷判定部１０７が重み係数を記憶部１１０のデータテーブルＢに記録する処理に続く。
負荷判定部１０７は、現在の負荷率が７５％しきい値と同一または大きいと判定した場合（ステップＳ１４、ＮＯ）、図５で示すように、例えばＧＴ出力の重み係数を示すＦＸ１を０に、ＦＸ２を負荷率７５％から１００％で１から０に、ＦＸ３を負荷率７５％から１００％で０から１になるように設定する（ステップＳ１６）。
【００３３】
上述の第二の実施形態による燃料調整装置１０の処理では、負荷判定部１０７が、タービン４０のＧＴ出力に基づいて、現在の負荷率を算出するものとして説明した。しかしながら、燃料調整装置１０の処理はそれに限定するものではない。ＩＧＶを検出する検出部を備え、ＩＧＶ開度に基づいて現在の負荷率を算出してもよい。また、ＧＴ出力とＩＧＶ開度など複数のパラメータに基づいて算出した現在の負荷率を算出し、補正係数を算出してもよい。
【００３４】
以上、第二の実施形態による燃料調整装置１０の処理について説明した。上述の燃料調整装置１０は、車室圧力推定部１０１と、車室圧力補正部１０２と、補正係数更新部１０３とを備える。車室圧力推定部１０１は、車室圧力を推定した車室圧力推定値を算出する。車室圧力補正部１０２は、車室圧力推定値を車室圧力補正係数に基づいて補正する。補正係数更新部１０３は、車室圧力の計測値と車室圧力補正部１０２が補正した後の車室圧力推定値との比較に基づいて車室圧力補正係数を更新する。車室圧力補正部１０２は、車室圧力補正係数が更新された場合、当該更新された車室圧力補正係数を用いて車室圧力推定値を補正する。
このようにすれば、所望の燃料流量指令値を算出し、その結果燃料流量調節弁７０が適切に調節し、ガスタービンシステム１において所望の燃焼を行うことができる。
また、ＧＴ出力とＩＧＶ開度など複数のパラメータに基づいて現在の負荷率を算出し、負荷率に応じて車室圧力補正係数を更新することで、車室圧力補整係数の補正精度が向上し、その結果燃料流量調節弁７０が適切に調節し、ガスタービンシステム１において所望の燃焼を行うことができる。
【００３５】
＜第三の実施形態＞
図７は、本発明の第三の実施形態による燃料調整装置１０を備えるガスタービンシステム１の構成の一例を示す図である。
図７で示すように、第三の実施形態によるガスタービンシステム１は、第一の実施形態によるガスタービンシステム１と同様に、燃料調整装置１０と、空気圧縮機２０と、燃焼器３０と、タービン４０と、ＩＧＶ５０と、圧力調節弁６０と、燃料流量調節弁７０と、車室８０と、マニホールド９０と、燃料流量指令値算出部１００と、記憶部１１０とを備える。
ただし、第三の実施形態による燃料調整装置１０は、第一の実施形態による燃料調整装置１０のマニホールド圧力演算部１０５が、更にマニホールド圧力推定部１０８と、マニホールド圧力補正部１０９とを備える。
マニホールド圧力推定部１０８は、車室圧力推定部１０１が算出した車室圧力推定値に基づいてマニホールド圧力推定値を算出する。
マニホールド圧力推定部１０８は、マニホールド圧力推定値をマニホールド圧力補正係数に基づいて補正する。
【００３６】
図８は、本発明の第三の実施形態による燃料調整装置１０が行う処理の一例を示す図である。
また、図９は、本発明の第三の実施形態による燃料調整装置１０の処理フローの一例を示す図である。
次に、図８および図９を用いて第三の実施形態による燃料調整装置１０の処理フローについて説明する。
この第三の実施形態による燃料調整装置１０が行う処理は、第一の実施形態による燃料調整装置１０が行う処理において、さらにマニホールド圧力演算部１０５が、マニホールド圧力の補正を行う処理である。
そのため、ここでは、マニホールド圧力推定部１０８と、マニホールド圧力補正部１０９とが行うマニホールド圧力補正係数の算出のステップＳ１７からについてのみ説明する。
【００３７】
マニホールド圧力推定部１０８は、車室圧力推定部１０１が演算した補正後の車室圧力の計算値を入力する（ステップＳ１７）。マニホールド圧力推定部１０８は、ガスタービンシステム１に対する所定のマニホールド圧力計算式を用いてマニホールド９０のマニホールド圧力の計算値（マニホールド圧力推定値）を算出する（ステップＳ１８）。マニホールド圧力推定部１０８は、算出したマニホールド圧力の計算値をマニホールド圧力補正部１０９に出力する。
マニホールド圧力補正部１０９は、マニホールド圧力推定部１０８からマニホールド圧力の計算値を入力すると、入力したマニホールド圧力の計算値と、補正係数更新部１０３の出力の初期値である係数１を乗じてマニホールド圧力の計算値を補正する（ステップＳ１９）。マニホールド圧力補正部１０９は、補正後のマニホールド圧力の計算値を補正係数更新部１０３と弁開度算出部１０６へ出力する。
【００３８】
ところで、このとき定常状態判定部１０４は、ガスタービンシステム１が定常状態であるか否かを判定している（ステップＳ２０）。例えば、この図における例に示すように、定常状態判定部１０４は、マニホールド圧力の計測値の変化量を算出する。定常状態判定部１０４は、算出したマニホールド圧力の計測値の変化量の絶対値を算出する。定常状態判定部１０４は、定常状態になったと判定するための変化量のしきい値と、算出したマニホールド圧力の計測値の変化量の絶対値とを比較する。定常状態判定部１０４は、定常状態になったと判定するための変化量のしきい値よりも算出したマニホールド圧力の計測値の変化量の絶対値が同一または小さい場合に“１”を出力する。定常状態判定部１０４は、定常状態になったと判定するための変化量のしきい値よりも算出したマニホールド圧力の計測値の変化量の絶対値が大きい場合に“０”を出力する。また、定常状態判定部１０４は、ＧＴ出力やＩＧＶ開度などについても同様に定常状態になったか否かの判定を行う。定常状態判定部１０４は、それらの判定結果のＡＮＤをとり、ガスタービンシステム１が定常状態であるか否かを判定する。定常状態判定部１０４は、全ての値が定常状態になったと判定した場合（ステップＳ２０、ＹＥＳ）、定常状態判定信号として“１”を補正係数更新部１０３へ出力する。また、定常状態判定部１０４は、それらの判定結果のうち１つでも定常状態になっていない値があると判定した場合（ステップＳ２０、ＮＯ）、定常状態判定信号として“０”を補正係数更新部１０３へ出力する。なお、補正係数更新部１０３は、ガスタービンシステム１が定常状態でないと定常状態判定部１０４が判定した場合（ステップＳ２０、ＮＯ）には、定常状態になるまで補正係数を更新せず所定の時間間隔でステップＳ２０の処理を繰り返す。
【００３９】
補正係数更新部１０３は、マニホールド圧力補正部１０９から補正後のマニホールド圧力の計算値と、マニホールド圧力の計測値と、定常状態判定信号を入力する（ステップＳ２１）。
このとき補正係数更新部１０３は、定常状態判定部１０４から“１”を入力した場合に、スイッチＳＷをオン状態にして記憶部１１０から例えば、補正係数更新部１０３が補正係数を更新するためのマニホールド圧力計算値（補正後）と、マニホールド圧力計測値と、の関係を示すデータテーブルＣを読み出してマニホールド圧力補正係数を特定している（ステップＳ２２）。例えば、この図における例に示すように、補正係数更新部１０３は、入力した補正後のマニホールド圧力の計算値とマニホールド圧力の計測値との差に基づいてＰＩ制御を行う。そして、補正係数更新部１０３は、補正後のマニホールド圧力の計算値とマニホールド圧力の計測値とを比較して、マニホールド圧力補整係数を算出する。
補正係数更新部１０３は、算出したマニホールド圧力補正係数をマニホールド圧力補正部１０９に出力する（ステップＳ２３）。また、補正係数更新部１０３は、算出したマニホールド圧力補正係数を記憶部１１０のデータテーブルＣに記録する（ステップＳ２４）。ここで補正係数更新部１０３がデータテーブルＣに記録するマニホールド圧力補正係数が学習したマニホールド圧力補正係数として今後の補正に使用される。
ここで、処理の終了の判定を行う（ステップＳ２５）。
ユーザが処理を終了する操作を行わなかった場合（ステップＳ２５、ＮＯ）、マニホールド圧力補正部１０９は、補正係数更新部１０３からマニホールド圧力補正係数を入力すると、入力したマニホールド圧力補正係数をマニホールド圧力推定部１０８が算出したマニホールド圧力の計算値に乗じてマニホールド圧力の計算値を補正するステップＳ１９の処理へ戻る。
ユーザが処理を終了する操作を行った場合（ステップＳ２５、ＹＥＳ）、処理を終了する。
なお、補正係数更新部１０３は、定常状態判定部１０４から“０”を入力した場合には、定常状態になるまで補正係数を更新せず所定の時間間隔でステップＳ２０の処理を繰り返す。
【００４０】
以上、第三の実施形態による燃料調整装置１０の処理について説明した。上述の燃料調整装置１０は、車室圧力推定部１０１と、車室圧力補正部１０２と、補正係数更新部１０３とを備える。車室圧力推定部１０１は、車室圧力を推定した車室圧力推定値を算出する。車室圧力補正部１０２は、車室圧力推定値を車室圧力補正係数に基づいて補正する。補正係数更新部１０３は、車室圧力の計測値と車室圧力補正部１０２が補正した後の車室圧力推定値との比較に基づいて車室圧力補正係数を更新する。車室圧力補正部１０２は、車室圧力補正係数が更新された場合、当該更新された車室圧力補正係数を用いて車室圧力推定値を補正する。
このようにすれば、所望の燃料流量指令値を算出し、その結果燃料流量調節弁７０が適切に調節し、ガスタービンシステム１において所望の燃焼を行うことができる。
また、マニホールド圧力演算部１０５がマニホールド圧力推定部１０８とマニホールド圧力補正部１０９とを備え、マニホールド圧力の計算値を補正することでマニホールド圧力補整係数の補正精度が向上し、その結果燃料流量調節弁７０が適切に調節し、ガスタービンシステム１において所望の燃焼を行うことができる。
【００４１】
なお本発明の実施形態について説明したが、上述の燃料調整装置１０は内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
【００４２】
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【００４３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定するものではない。また、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができるものである。
【符号の説明】
【００４４】
１・・・ガスタービンシステム
２・・・ガスタービン装置
１０・・・燃料調整装置
２０・・・空気圧縮機
３０・・・燃焼器
４０・・・タービン
５０・・・ＩＧＶ
６０・・・圧力調節弁
７０・・・燃料流量調節弁
８０・・・車室
９０・・・マニホールド
１００・・・燃料流量指令値算出部
１０１・・・車室圧力推定部
１０２・・・車室圧力補正部
１０３・・・補正係数更新部
１０４・・・定常状態判定部
１０５・・・マニホールド圧力演算部
１０６・・・弁開度算出部
１０７・・・負荷判定部
１０８・・・マニホールド圧力推定部
１０９・・・マニホールド圧力補正部
１１０・・・記憶部
【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】
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【図８】
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【図９】
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