(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力値に応じて出力値が変動する制御対象を制御する制御装置であって、
前記入力値を所定の入力閾値の範囲内で変化させる通常制御を実行する主制御部と、
前記出力値を検出する出力値検出部と、
前記通常制御の実行時に、前記出力値が変化する速度である出力値変化速度を検出する変化速度検出部と、
前記出力値変化速度が、所定の閾値速度の範囲外である閾値範囲外状態であるかを判断する変化速度判断部と、
前記閾値範囲外状態が、所定の持続時間以上持続しているかを判断する持続時間判断部と、
前記閾値範囲外状態が前記持続時間以上持続している場合に、前記主制御部の制御を、前記通常制御から、変化した前記出力値を元に戻すための他の制御に切り替える制御切替部と、
前記出力値が所定の出力閾値の範囲外であるかを判断する出力値判断部と、を有し、
前記制御切替部は、前記閾値範囲外状態が前記持続時間以上持続していない場合であっても、前記出力値が前記出力閾値の範囲外である場合には、前記主制御部の制御を前記他の制御に切り替える、制御装置。
【請求項２】
入力値に応じて出力値が変動する制御対象を制御する制御装置であって、
前記入力値を所定の入力閾値の範囲内で変化させる通常制御を実行する主制御部と、
前記出力値を検出する出力値検出部と、
前記通常制御の実行時に、前記出力値が変化する速度である出力値変化速度を検出する変化速度検出部と、
前記出力値変化速度が、所定の閾値速度の範囲外である閾値範囲外状態であるかを判断する変化速度判断部と、
前記閾値範囲外状態が、所定の持続時間以上持続しているかを判断する持続時間判断部と、
前記閾値範囲外状態が前記持続時間以上持続している場合に、前記主制御部の制御を、前記通常制御から、変化した前記出力値を元に戻すための他の制御に切り替える制御切替部と、
前記出力値が所定の出力閾値の範囲外であるかを判断する出力値判断部と、を有し、
前記制御切替部は、前記閾値範囲外状態が前記持続時間以上持続しており、かつ、前記出力値が前記出力閾値の範囲外である場合に、前記主制御部の制御を前記他の制御に切り替える、制御装置。
【請求項３】
前記制御対象は、原動機と、前記原動機に機械的に接続されて前記原動機の回転により発電する発電機とを有する発電システムであり、
前記主制御部は、前記原動機へ入力する前記入力値を変化させて、前記発電機を制御し、前記出力値検出部は、前記発電機が発電した電力の周波数を、前記出力値として検出する、請求項１又は請求項２に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御対象を制御する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
制御装置とは、入力値に応じて出力値が変動する制御対象に対し、所定の入力値で操作することで、制御対象の出力値を適切な値に制御する装置である。制御装置は、制御対象の出力値の変動を検出して、その変動に応じて入力値を変化させる場合がある。制御装置は、このように制御することにより、制御対象の出力値の変動に応じて、制御対象を先行的に制御している。
【０００３】
出力値の変動に応じて入力値を変化させる場合、制御装置は、出力値の微分値を検出する場合がある。この際、制御装置は、一般的に、出力値の信号ノイズを除去するため、不完全微分を用いて出力値の微分値を取得する。また、出力値の変動に応じて入力値を変化させる場合、制御装置は、出力値の変化量が所定の閾値を超えた場合に出力値が変動したと判断して、それに対応するよう入力値を変化させる制御を行う場合もある。例えば、特許文献１には、制御対象としてのガスタービン発電システムを制御する制御装置であって、発電機の出力の変動幅が所定の値の範囲外となった場合に、原動機をトリップさせる旨が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１９４１７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、不完全微分を用いた場合、ノイズを除去するために時定数を大きくすると、出力値の微分値の変化の検出が遅くなるおそれがある。また、出力値の変化量が所定の閾値を超えることをトリガーとして制御を行った場合、出力値が例えばランプ関数のように徐々に変化していくと、出力値が変動していると検出するまでに時間がかかるおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、出力値の変動に応じて入力値を変化する制御対象を制御する場合に、出力値変動の検出の遅れを抑制する制御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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係る制御装置は、入力値に応じて出力値が変動する制御対象を制御する制御装置であって、前記入力値を所定の入力閾値の範囲内で変化させる通常制御を実行する主制御部と、前記出力値を検出する出力値検出部と、前記通常制御の実行時に、前記出力値が変化する速度である出力値変化速度を検出する変化速度検出部と、前記出力値変化速度が、所定の閾値速度の範囲外である閾値範囲外状態であるかを判断する変化速度判断部と、前記閾値範囲外状態が、所定の持続時間以上持続しているかを判断する持続時間判断部と、前記閾値範囲外状態が前記持続時間以上持続している場合に、前記主制御部の制御を、前記通常制御から、変化した前記出力値を元に戻すための他の制御に切り替える制御切替部と、を有する。
【０００８】
この制御装置は、閾値範囲外状態が持続時間以上持続しているかを検出して他の制御を実行するため、出力値の変動検出の遅れを抑制することができる。
【０００９】
前記制御装置において、前記制御切替部は、前記閾値範囲外状態が前記持続時間以上持続している場合に、前記主制御部の制御を、前記入力値の入力を中断する中断制御、又は、前記入力値を所定の入力閾値の範囲内及び範囲外で変化させる緊急制御に切り替えることが好ましい。この制御装置は、閾値範囲外状態が持続時間以上持続している場合に、中断制御、又は緊急制御に切り替えることにより、出力値を元に戻す制御の遅れを抑制することができる。
【００１０】
前記制御装置において、前記変化速度検出部は、前記出力値と、その出力値の所定時間前の出力値である過去出力値との差分を、前記所定時間で除することにより、前記出力値変化速度を算出することが好ましい。この制御装置は、このようにして出力値変化速度を算出することで、出力値の変動検出の精度を向上することができる。
【００１１】
前記制御装置は、前記出力値から所定の周波数以上の高周波成分を除去して補正出力値を生成するローパスフィルタ部を更に有し、前記変化速度検出部は、前記出力値変化速度として、前記補正出力値の変化速度を検出することが好ましい。この制御装置は、例えばノイズやスパイク的な変動があった場合でも、出力値の変動検出の遅れを抑制することができる。
【００１２】
前記制御装置は、前記出力値が所定の出力閾値の範囲外であるかを判断する出力値判断部を更に有し、前記制御切替部は、前記閾値範囲外状態が前記持続時間以上持続していない場合であっても、前記出力値が前記出力閾値の範囲外である場合には、前記主制御部の制御を前記他の制御に切り替えることが好ましい。この制御装置は、持続時間判断部により、ランプ的な変化の検出遅れを抑制しつつ、出力値判断部により、ステップ的な変化の検出遅れを抑制することが可能となる。
【００１３】
前記制御装置は、前記出力値が所定の出力閾値の範囲外であるかを判断する出力値判断部を更に有し、前記制御切替部は、前記閾値範囲外状態が前記持続時間以上持続しており、かつ、前記出力値が前記出力閾値の範囲外である場合に、前記主制御部の制御を前記他の制御に切り替えることが好ましい。この制御装置は、持続時間判断部と出力値判断部とを有するため、変化の誤検出を抑制することが可能となる。
【００１４】
前記制御装置において、前記制御対象は、原動機と、前記原動機に機械的に接続されて前記原動機の回転により発電する発電機とを有する発電システムであり、前記主制御部は、前記原動機へ入力する前記入力値を変化させて、前記発電機を制御し、前記出力値検出部は、前記発電機が発電した電力の周波数を、前記出力値として検出することが好ましい。この制御装置は、迅速に行うことが特に求められる電力の出力周波数の変動検出において、その変動検出の遅れを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、出力値変動の検出の遅れを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、第１実施形態に係る制御対象としての発電システムの一例を示す模式図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係る制御部の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係る変化速度検出部の模式的な回路図である。
【図４】図４は、過去出力周波数を説明するためのグラフである。
【図５】図５は、第１実施形態に係る制御部による制御フローを説明するフローチャートである。
【図６】図６は、出力周波数の変化と周波数変化速度との関係の一例を示すグラフである。
【図７】図７は、第２実施形態に係る制御部の構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、第３実施形態に係る制御部の構成を示すブロック図である。
【図９】図９は、第３実施形態に係る制御部による制御フローを説明するフローチャートである。
【図１０】図１０は、出力周波数の変化と周波数変化速度との関係の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。
【００１８】
（第１実施形態）
（発電システムについて）
図１は、第１実施形態に係る制御対象としての発電システムの一例を示す模式図である。第１実施形態に係る制御対象としての発電システム１は、ガスタービンコンバインドサイクル（Gas  Turbine  Combined  Cycle：ＧＴＣＣ）発電システムであり、原動機としてのガスタービン及び蒸気タービンの回転により、発電機を駆動し、回転エネルギーを電気エネルギーに変換して発電を行う。図１に示すように、発電システム１は、ガスタービン１０と、排熱回収ボイラ２０と、蒸気タービン３０と、復水器４０と、冷却水供給部５０と、発電機６０Ａ、６０Ｂと、制御装置としての制御部７０とを備えている。
【００１９】
ガスタービン１０は、圧縮機１１と、燃焼器１２と、タービン１３とを有している。圧縮機１１は、空気導入ラインＬａから空気を取り込んで圧縮し、高温高圧の圧縮空気とする。
【００２０】
燃焼器１２は、圧縮機１１から圧縮空気供給ラインＬｂを経由して供給される圧縮空気に対して燃料を供給して燃焼させる。燃料供給ラインＬｃは、燃焼器１２に接続されている。燃料供給ラインＬｃは、燃焼器１２に燃料を供給する。燃料調整弁Ｖｃは、燃料供給ラインＬｃに設けられている。燃料調整弁Ｖｃは、開度を調整することにより、燃焼器１２に対する燃料供給量を調整する。燃料調整弁Ｖｃの開度は、制御部７０によって調整される。
【００２１】
タービン１３は、燃焼器１２から燃焼ガス供給ラインＬｄを経由して供給される高温高圧の燃焼ガスによって回転する。タービン１３は、ロータ１４及び駆動軸１５に連結されている。ロータ１４及び駆動軸１５は、タービン１３の回転によって回転する。駆動軸１５は、発電機６０Ａに接続されている。発電機６０Ａは、駆動軸１５の回転エネルギーを電気エネルギーに変換して出力する。また、タービン１３は、回転に用いた燃焼ガス（排ガス）を排ガスラインＬｅに排出する。また、タービン１３には、温度検出部１８が設けられている。温度検出部１８は、回転に用いたこの燃焼ガスの温度を検出する。制御部７０は、この燃焼ガスの温度を取得する。
【００２２】
排熱回収ボイラ２０は、排ガスラインＬｅに設置され、排ガスラインＬｅを流れる排ガスと熱交換を行い、排ガスの熱を回収して蒸気を生成する。排熱回収ボイラ２０は、生成した蒸気を主蒸気ラインＬ１に排出する。排熱回収ボイラ２０は、排熱回収部２１を有している。排熱回収部２１は、熱交換器であり、伝熱管Ｌ０の内部に熱媒（蒸気）が流れ、伝熱管Ｌ０の外を流れる排ガスと内部を流れる熱媒との間で熱交換を行う。図１の排熱回収部２１は１つの熱交換器を示しているが、節炭器（エコノマイザ）、加熱器、再熱器等、複数の熱交換器を備えていてもよい。伝熱管Ｌ０は、復水ラインＬ３と主蒸気ラインＬ１とを接続している。
【００２３】
蒸気タービン３０は、主蒸気ラインＬ１に接続されている。蒸気タービン３０は、タービン３１及びロータ３２を有している。タービン３１は、排熱回収ボイラ２０から主蒸気ラインＬ１を経由して供給される蒸気によって回転する。ロータ３２は、タービン３１の回転によって回転する。ロータ３２は、発電機６０Ｂに接続されている。発電機６０Ｂは、ロータ３２の回転エネルギーを電気エネルギーに変換して出力する。タービン３１は、回転に用いた蒸気を排出ラインＬ２に排出する。
【００２４】
主蒸気ラインＬ１には、主蒸気弁Ｖ１が設けられている。主蒸気弁Ｖ１は、主蒸気ラインＬ１を流通する蒸気の流量を調整する。主蒸気弁Ｖ１の開閉動作は、制御部７０によって制御される。
【００２５】
復水器４０は、蒸気タービン３０よりも蒸気の流れ方向下流側に配置され、排出ラインＬ２に接続されている。復水器４０は、排出ラインＬ２から供給される蒸気中の水分を凝縮して、復水を生成する。復水器４０は、生成した復水を復水ラインＬ３に排出する。復水ラインＬ３は、上記の伝熱管Ｌ０に接続されている。したがって、伝熱管Ｌ０には、復水ラインＬ３から供給される復水が流通する。
【００２６】
冷却水供給部５０は、復水器４０に対して冷却水を供給する。冷却水供給部５０は、取水管５１を介して海中から冷却水を取得して、復水器４０に冷却水を供給する。復水器４０に供給された冷却水は、排水管５２を介して海中に戻される。
【００２７】
発電機６０Ａは、出力した電気エネルギーを電力ＰＡとして、系統６２Ａに出力する。発電機６０Ｂは、出力した電気エネルギーを、電力ＰＢとして系統６２Ｂに出力する。系統６２Ａと系統６２Ｂとは、合流して系統６２を形成する。系統６２には、発電機６０Ａが発電した電力ＰＡと発電機６０Ｂが発電した電力ＰＢとが合流した、電力Ｐが供給される。制御部７０は、この電力Ｐの周波数を逐次取得する。なお、系統６２は、他の発電システムにも接続されており、他の発電システムからの電力も供給されてよい。
【００２８】
（制御部について）
制御部７０は、制御対象としての発電システム１を制御する制御装置である。発電システム１は、原動機であるガスタービン１０と、ガスタービン１０の駆動軸１５の回転により発電する発電機６０Ａとを有する。また、発電システム１は、原動機である蒸気タービン３０と、蒸気タービン３０のロータ３２の回転により発電する発電機６０Ｂとを有する。発電システム１において、入力値は、燃焼器１２に供給する燃料量、及び蒸気タービン３０に供給する蒸気量である。そして、発電システム１において、出力値は、電力Ｐの電力量である。発電システム１は、入力値である燃料量と蒸気量とに基づき、出力値である電力Ｐが変動する制御対象であるということができる。制御部７０は、この入力値である燃料量と蒸気量とを操作して、出力値である電力Ｐを制御する。以下の説明では、燃焼器１２に供給する燃料量を、操作する入力値の例にして説明するが、制御部７０は、蒸気量の制御も燃料量と同様に行う。また、制御部７０は、これ以外にも、例えば空気導入ラインＬａから取りこむ空気量も、入力値として操作してもよい。
【００２９】
図２は、第１実施形態に係る制御部の構成を示すブロック図である。図２に示すように、制御部７０は、出力値検出部７２と、主制御部７４と、出力変動検知部７６とを有する。出力値検出部７２は、系統６２から、出力値である交流の電力Ｐを検出する。出力値検出部７２は、出力周波数を、所定の時間毎に逐次取得する。また、出力値検出部７２は、系統６２Ａ、すなわちガスタービンによって発電する発電機６０Ａの出力のみを取得してもよい。すなわち、制御部７０は、系統６２の出力値、すなわちガスタービン１０と蒸気タービン３０の両方の電力に基づき制御を行ってもよいし、系統６２Ａの出力値、すなわちガスタービン１０による電力にのみ基づき制御を行ってもよい。さらに、系統６２には、他の発電機が接続されていてもよく、制御部７０は、それら複数の発電機の電力に基づき、制御を行ってもよい。
【００３０】
主制御部７４は、燃焼器１２に供給する燃料量を操作することで、電力Ｐの出力を制御する。主制御部７４は、燃料調整弁Ｖｃの開度を操作することにより、燃焼器１２に供給する燃料量を操作する。主制御部７４は、出力値検出部７２からの電力Ｐの情報に基づき、通常制御を実行する。通常制御とは、入力値である燃料量を、所定の入力閾値の範囲内で変化させる制御である。
【００３１】
主制御部７４は、通常制御において、電力Ｐが下がった場合に燃料量を増加させ、電力Ｐが上がった場合に燃料量を低下させる。ただし、主制御部７４は、温度検出部１８が検出した燃焼ガスの温度が所定の温度より高くなった場合は、燃料量をそれ以上増加させない。すなわち、主制御部７４は、通常制御において、入力値である燃料量を入力閾値の範囲内で変化させているということができる。
【００３２】
主制御部７４は、出力変動検知部７６の指令により、入力値である燃料量の操作を、通常制御から他の制御に切り替える。具体的には、主制御部７４は、出力変動検知部７６の指令により、通常制御から緊急制御に切り替える。緊急制御とは、入力値である燃料量を、入力閾値の範囲内及び範囲外で変化させる制御である。主制御部７４は、緊急制御に切り替えた場合、通常制御において入力閾値の範囲内に限定されていた燃料量を、入力閾値の範囲外にまで拡大して操作することが可能となる。本実施形態において緊急制御に切り替えた場合、主制御部７４は、温度検出部１８が検出した燃焼ガスの温度が所定の温度より高くなった場合でも、燃料量を増加させることが可能となる。
【００３３】
図２に示すように、出力変動検知部７６は、出力周波数検出部８０と、変化速度検出部８２と、変化速度判断部８４と、持続時間判断部８６と、制御切替部８８とを有する。出力周波数検出部８０は、出力値検出部７２から電力Ｐの情報を逐次取得し、電力Ｐの周波数である出力周波数を検出する。出力周波数検出部８０が検出する出力周波数は、電力Ｐの周波数であるため、出力値であるということができる。
【００３４】
図３は、第１実施形態に係る変化速度検出部の模式的な回路図である。変化速度検出部８２は、通常制御の実行時に、出力周波数検出部８０が検出した出力周波数に基づき、出力値変化速度としての周波数変化速度を検出する。周波数変化速度とは、出力値である出力周波数が変化する速度である。図３に示すように、変化速度検出部８２は、変位時間設定部８２Ａと、遅れ部８２Ｂと、変位算出部８２Ｃと、微分部８２Ｄとを有する。変位時間設定部８２Ａは、所定の時間である変位時間ｔａを設定する。変位時間ｔａは、例えば制御部７０の操作者によって決定される。
【００３５】
遅れ部８２Ｂは、出力周波数検出部８０が検出した出力周波数を取得する。ここでは、遅れ部８２Ｂは、時刻ｔでの出力周波数である出力周波数Ｏ（ｔ）を取得する。また、遅れ部８２Ｂは、変位時間設定部８２Ａから、変位時間ｔａの情報を取得する。遅れ部８２Ｂは、これらに基づき、時刻ｔから変位時間ｔａだけ過去の出力周波数である過去出力周波数Ｏ（ｔ−ｔａ）を取得する。
【００３６】
遅れ部８２Ｂは、逐次毎の出力周波数を記憶しており、その記憶した出力周波数に基づき、過去出力周波数Ｏ（ｔ−ｔａ）を取得する。図４は、過去出力周波数を説明するためのグラフである。図４の横軸は時間であり、縦軸は出力周波数である。図４の線分Ｃ１は、出力周波数変動の一例を示している。線分Ｃ１の例では、出力周波数が、時刻ｔ１においてＯ１から低下し始め、時刻ｔ２においてＯ２で収束している。遅れ部８２Ｂは、逐次毎の出力周波数を記憶しているため、この線分Ｃ１を記憶しているということができる。遅れ部８２Ｂは、線分Ｃ１を変位時間ｔａだけ遅らせた線分Ｃ２を算出し、時刻ｔにおける線分Ｃ２の出力周波数を、過去出力周波数Ｏ（ｔ−ｔａ）として取得する。
【００３７】
変位算出部８２Ｃは、出力周波数検出部８０から出力周波数Ｏ（ｔ）の情報を取得する。また、変位算出部８２Ｃは、遅れ部８２Ｂから過去出力周波数Ｏ（ｔ−ｔａ）の情報を取得する。変位算出部８２Ｃは、次の式（１）に示すように、出力周波数Ｏ（ｔ）と過去出力周波数Ｏ（ｔ−ｔａ）との差分を、出力周波数変位ΔＯ（ｔ）として算出する。
【００３８】
ΔＯ（ｔ）＝Ｏ（ｔ）−Ｏ（ｔ−ｔａ）  ・・・（１）
【００３９】
微分部８２Ｄは、変位算出部８２Ｃから出力周波数変位ΔＯ（ｔ）の情報を取得し、変位時間設定部８２Ａから変位時間ｔａの情報を取得する。微分部８２Ｄは、次の式（２）に示すように、出力周波数変位ΔＯ（ｔ）を変位時間ｔａで除することにより、時刻ｔでの周波数変化速度Ｖ（ｔ）を算出する。
【００４０】
Ｖ（ｔ）＝ΔＯ（ｔ）／ｔａ  ・・・（２）
【００４１】
変化速度検出部８２は、以上説明したように、周波数変化速度Ｖ（ｔ）を算出する。なお、周波数変化速度Ｖ（ｔ）は、出力周波数Ｏ（ｔ）が過去出力周波数Ｏ（ｔ−ｔａ）から上昇している場合はプラスの値となり、出力周波数Ｏ（ｔ）が過去出力周波数Ｏ（ｔ−ｔａ）から低下している場合はマイナスとなり、出力周波数Ｏ（ｔ）が過去出力周波数Ｏ（ｔ−ｔａ）から変化していない場合は、ゼロとなる。変化速度検出部８２は、周波数変化速度を、逐次算出する。
【００４２】
図２に戻り、変化速度判断部８４は、変化速度検出部８２から周波数変化速度Ｖ（ｔ）の情報を取得し、周波数変化速度Ｖ（ｔ）が閾値範囲外状態であるかを判断する。閾値範囲外状態とは、周波数変化速度Ｖ（ｔ）が閾値速度Ｖｔｈの範囲外である状態を指す。閾値速度Ｖｔｈは、例えば操作者により予め設定された値である。本実施形態においては、閾値速度Ｖｔｈは、マイナスの値で設定されている。変化速度判断部８４は、周波数変化速度Ｖ（ｔ）がマイナスの閾値速度Ｖｔｈよりも小さい場合に、周波数変化速度Ｖ（ｔ）が閾値速度Ｖｔｈの範囲外であると判断する。すなわち、変化速度判断部８４は、出力周波数が、閾値速度Ｖｔｈよりも速い速度で下がっているかを判断している。変化速度判断部８４は、周波数変化速度を逐次取得し、周波数変化速度が閾値範囲外状態であるかを逐次判断する。
【００４３】
持続時間判断部８６は、周波数変化速度が閾値範囲外状態であるかの情報を、変化速度判断部８４から逐次取得する。持続時間判断部８６は、閾値範囲外状態が連続して続いている時間をカウントする。そして、持続時間判断部８６は、閾値範囲外状態が連続して続いている時間が、持続時間以上であるかを判断する。持続時間とは、例えば操作者により予め設定された時間である。すなわち、持続時間判断部８６は、周波数変化速度が閾値速度Ｖｔｈの範囲外である状態が、持続時間以上連続して続いているかを判断する。言い換えれば、持続時間判断部８６は、出力周波数が閾値速度Ｖｔｈよりも速い速度で下がっている状態が、持続時間以上連続して続いているかを判断する。なお、持続時間判断部８６は、持続時間が経過する前に周波数変化速度が閾値範囲外状態でなくなった場合は、閾値範囲外状態が連続して続いている時間のカウントをリセットする。持続時間判断部８６は、次に周波数変化速度が閾値範囲外状態となったタイミングから、閾値範囲外状態が連続して続いている時間を再度カウントし始める。
【００４４】
制御切替部８８は、持続時間判断部８６から、閾値範囲外状態が持続時間以上持続しているかの判断結果を取得する。制御切替部８８は、閾値範囲外状態が持続時間以上持続している場合、主制御部７４の制御を、通常制御から緊急制御に切り替える。これにより、主制御部７４は、通常制御よりも燃料量を多く供給することが可能となり、出力周波数の低下をより効果的に抑制することが可能となる。制御切替部８８は、閾値範囲外状態が持続時間以上持続していない場合は、主制御部７４の制御を通常制御のままとする。
【００４５】
次に、制御部７０による制御フローを、フローチャートを用いて説明する。図５は、第１実施形態に係る制御部による制御フローを説明するフローチャートである。図５に示すように、制御部７０は、最初に、出力周波数検出部８０により、出力周波数Ｏ（ｔ）を検出し（ステップＳ１０）、変化速度検出部８２により、周波数変化速度Ｖ（ｔ）を検出する（ステップＳ１２）。出力周波数Ｏ（ｔ）を検出した後、制御部７０は、変化速度判断部８４により、周波数変化速度Ｖ（ｔ）が閾値速度Ｖｔｈよりも小さい、すなわち、出力周波数Ｏ（ｔ）が閾値速度Ｖｔｈよりも速い速度で下がっているかを判断する（ステップＳ１４）。
【００４６】
周波数変化速度Ｖ（ｔ）が閾値速度Ｖｔｈよりも小さい、すなわち出力周波数Ｏ（ｔ）が閾値速度Ｖｔｈよりも速い速度で下がっている場合（ステップＳ１４；Ｙｅｓ）、制御部７０は、持続時間判断部８６により、周波数変化速度Ｖ（ｔ）が閾値速度Ｖｔｈよりも小さい状態である閾値範囲外状態が持続時間以上持続しているかを判断する（ステップＳ１６）。言い換えれば、持続時間判断部８６は、出力周波数が閾値速度Ｖｔｈよりも速い速度で下がっている状態が、持続時間以上連続して続いているかを判断する。
【００４７】
閾値範囲外状態が持続時間以上持続している場合（ステップＳ１６；Ｙｅｓ）、制御部７０は、制御切替部８８により、主制御部７４の制御を、通常制御から緊急制御に切り替える（ステップＳ１８）。また、制御部７０は、周波数変化速度Ｖ（ｔ）が閾値速度Ｖｔｈよりも小さくない場合、すなわち出力周波数Ｏ（ｔ）が閾値速度Ｖｔｈよりも速い速度で下がっていない場合（ステップＳ１４；Ｎｏ）、主制御部７４の制御を通常制御のままにする（ステップＳ２０）。同様に、制御部７０は、閾値範囲外状態が持続時間以上持続していない場合（ステップＳ１６；Ｎｏ）、制御部７０は、主制御部７４の制御を通常制御のままにする（ステップＳ２０）。ステップＳ１８又はステップＳ２０の後は、ステップＳ２２に移動し、制御を終了しない場合（ステップＳ２２；Ｎｏ）は、ステップＳ１０に戻り、次のタイミングでの出力周波数を検出し、その後の制御を繰り返す。制御を終了する場合（ステップＳ２２；Ｙｅｓ）は、本制御を終了する。
【００４８】
ここで、配電に用いられる電力は、出力周波数が５０Ｈｚや６０Ｈｚなどで規定されている。従って、電力Ｐの出力周波数が小さくなりすぎた場合、電力供給が適切に行われなくなるおそれがあり、出力周波数を一定の値に保つ必要がある。出力周波数を一定の値に保つためには、出力周波数の変化を早く検出し、出力周波数を一定の値に保つための制御を早く行うことが必要となる。制御部７０は、上述のような制御を行うことで、出力周波数の変化の検出の遅れを抑制することができる。以下、この点について説明する。
【００４９】
図６は、出力周波数の変化と周波数変化速度との関係の一例を示すグラフである。図６の横軸は時間であり、縦軸は、出力周波数及び周波数変化速度である。図６の線分Ｃ３は、出力周波数の変化の一例を示しており、線分Ｃ４は、その場合の周波数変化速度の変化を示している。線分Ｃ３に示すように、図６の例では、出力周波数がランプ状に変位しており、時刻ｔ３まではＯ３であった出力周波数が、時刻ｔ３から徐々に減少している。線分Ｃ３における出力周波数が減少する速度は、閾値速度Ｖｔｈよりも速い。線分Ｃ４に示すように、周波数変化速度は、時刻ｔ３までは０である。周波数変化速度は、時刻ｔ３で出力周波数が減少することに伴い、時刻ｔ３以降ではＶ３となる。周波数変化速度Ｖ３は、閾値速度Ｖｔｈより小さい値である。
【００５０】
ここで、持続時間をｔｂとする。本実施形態に係る持続時間判断部８６は、時刻ｔ３から持続時間ｔｂだけ後の時刻ｔ３＋ｔｂにおいて、閾値範囲外状態が持続時間以上持続していると判断する。すなわち、持続時間判断部８６は、時刻ｔ３＋ｔｂにおいて、出力周波数が変化したと判断する。そして、制御切替部８８は、主制御部７４の制御を、通常制御から緊急制御に切り替える。これにより、主制御部７４は、時刻ｔ３＋ｔｂの直後から、緊急制御に切り替えて燃料量を多く供給することが可能となり、出力周波数の低下をより迅速に抑制することが可能となる。
【００５１】
一方、比較例として、例えば出力閾値Ｏｔｈを設定して、その出力周波数が出力閾値Ｏｔｈを下回った場合に、出力周波数が変化したとして出力周波数を一定の値に保つための制御を行う場合を説明する。線分Ｃ３のように出力周波数が変位している状態において比較例のように制御を行った場合、比較例の制御部は、出力周波数が出力閾値Ｏｔｈを下回った時刻ｔ３’において、初めて出力周波数が変化したことを検出する。時刻ｔ３’は、時刻ｔ３＋ｔｂよりも後の時間である。すなわち、比較例の制御部は、本実施形態の制御部７０よりも、出力周波数の低下の検出が遅くなる。このように、例えば出力周波数がランプ状に徐々に変位した場合、本実施形態に係る制御部７０は、比較例よりも早く出力周波数の変動を検出することができる。
【００５２】
なお、以上の説明では、変化速度判断部８４は、閾値速度Ｖｔｈをマイナスの値で設定し、出力周波数が閾値速度Ｖｔｈよりも速い速度で下がっている状態を、閾値範囲外状態として検出していた。そして、制御切替部８８は、閾値範囲外状態が持続時間以上続く場合、通常制御を緊急制御に切り替えていた。しかし、例えば、変化速度判断部８４は、閾値速度Ｖｔｈをプラスの値で設定し、周波数変化速度Ｖ（ｔ）が閾値速度Ｖｔｈよりも高い場合に、周波数変化速度Ｖ（ｔ）が閾値速度Ｖｔｈの範囲外である（閾値範囲外状態である）と判断してもよい。すなわち、変化速度判断部８４は、出力周波数が閾値速度Ｖｔｈよりも速い速度で上がっている状態を、閾値範囲外状態として判断する。そして、制御切替部８８は、閾値範囲外状態が持続時間以上続く場合、通常制御を中断制御に切り替える。中断制御は、入力値の入力を中断する制御、すなわち、燃焼器１２への燃料供給を停止し、蒸気タービン３０への蒸気供給を停止する制御である。言い換えれば、中断制御では、ガスタービン１０及び蒸気タービン３０をトリップさせる。
【００５３】
このように、変化速度判断部８４は、周波数変化速度Ｖ（ｔ）が閾値速度Ｖｔｈの範囲外である場合に、閾値範囲外状態であると判断するものであればよい。そして、制御切替部８８は、閾値範囲外状態が持続時間以上続く場合、通常制御を他の制御に切り替えるものであればよい。なお、他の制御とは、閾値範囲外状態が持続時間以上続くことにより変動した出力周波数を、元に戻すための制御である。また、制御部７０は、この緊急制御と中断制御とを、両方実行してもよい。この場合、変化速度判断部８４は、マイナス側の閾値速度Ｖｔｈとプラス側の閾値速度Ｖｔｈとを設定する。変化速度判断部８４は、周波数変化速度Ｖ（ｔ）がマイナス側の閾値速度Ｖｔｈより小さい場合、又は周波数変化速度Ｖ（ｔ）がプラス側の閾値速度Ｖｔｈより大きい場合に、周波数変化速度Ｖ（ｔ）が閾値速度Ｖｔｈの範囲外である（閾値範囲外状態である）と判断する。制御切替部８８は、周波数変化速度Ｖ（ｔ）がプラス側の閾値速度Ｖｔｈより大きい状態が持続時間以上続く場合、中断制御に切り替える。そして、制御切替部８８は、周波数変化速度Ｖ（ｔ）がマイナス側の閾値速度Ｖｔｈより小さい状態が持続時間以上続く場合、緊急制御に切り替える。これにより、制御部７０は、出力周波数が低下した場合は、緊急制御により出力周波数を増加させ、出力周波数が上昇した場合は、中断制御により出力周波数を低下させることが可能となる。
【００５４】
以上説明したように、第１実施形態に係る制御部７０（制御装置）は、入力値に応じて出力値が変動する制御対象（発電システム１）を制御する制御装置である。制御部７０は、主制御部７４と、変化速度検出部８２と、変化速度判断部８４と、持続時間判断部８６と、制御切替部８８とを有する。主制御部７４は、入力値（ここでは燃料量及び蒸気量）を入力閾値の範囲内で変化させる通常制御を実行する。変化速度検出部８２は、通常制御の実行時に、出力値変化速度、ここでは周波数変化速度を検出する。変化速度判断部８４は、周波数変化速度が、所定の閾値速度の範囲外である閾値範囲外状態であるかを判断する。持続時間判断部８６は、この閾値範囲外状態が持続時間以上持続しているかを判断する。制御切替部８８は、閾値範囲外状態が持続時間以上持続している場合、主制御部７４の制御を、通常制御から他の制御に切り替える。他の制御は、変化した出力値を元に戻すための制御である。
【００５５】
この制御部７０は、周波数変化速度が所定の閾値速度の範囲外である状態が持続時間以上持続している場合に、出力値（出力周波数）が大きく変動していると判断して、通常制御から他の制御に切り替える。通常制御は、出力値が大きく変動していないと判断している場合に実行される、通常時の制御である。制御部７０は、所定の閾値速度の範囲外である状態が持続時間以上持続している場合に、出力値を元の状態に戻すための他の制御を実行する。制御部７０は、閾値範囲外状態が持続時間以上持続している場合に、この他の制御を実行することで、出力値の変動検出の遅れを抑制することができる。
【００５６】
また、制御切替部８８は、閾値範囲外状態が持続時間以上持続している場合に、主制御部７４の制御を、中断制御、又は緊急制御に切り替える。中断制御は、入力値の入力を中断する制御であり、緊急制御は、入力値を所定の入力閾値の範囲内及び範囲外で変化させる制御である。この制御部７０は、閾値範囲外状態が持続時間以上持続している場合に、中断制御、又は緊急制御に切り替えることにより、出力値を元に戻す制御の遅れを抑制することができる。
【００５７】
また、変化速度検出部８２は、出力値（出力周波数）と、その出力値の所定時間前の出力値である過去出力値（過去出力周波数）との差分を、所定時間で除することにより、出力値変化速度（周波数変化速度）を算出する。制御部７０は、このようにして出力値変化速度を算出することで、出力値の変動検出の精度を向上することができる。
【００５８】
また、本実施形態では、制御対象が発電システム１である。そして、主制御部７４は、発電システム１の原動機（ガスタービン１０、蒸気タービン３０）へ入力する入力値を変化させて、発電機６０Ａ、６０Ｂを制御する。出力値検出部７２は、発電機６０Ａ、６０Ｂが発電した電力Ｐの周波数である出力周波数を、出力値として検出する。制御部７０は、このようにして発電システム１の出力周波数を制御することで、出力周波数の変動検出の遅れを抑制することができる。電力の出力周波数が変動すると、電力供給が適切に行われなくなるおそれがある。従って、電力の出力周波数の変動は、迅速に行うことが特に求められる。この制御部７０は、上述のような制御を行うことで、迅速に行うことが特に求められる電力の出力周波数の変動検出において、その変動検出の遅れを抑制することができる。ただし、制御部７０が制御する制御対象は、発電システム１に限られず、入力値に応じて出力値が変動する制御対象であればよい。
【００５９】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態に係る制御部７０ａは、出力周波数の高周波成分を除去する点で、第１実施形態とは異なる。第２実施形態において第１実施形態と構成が共通する箇所は、説明を省略する。
【００６０】
図７は、第２実施形態に係る制御部の構成を示すブロック図である。図７に示すように、制御部７０ａは、出力変動検知部７６ａが、ローパスフィルタ部９０ａを有する。ローパスフィルタ部９０ａは、出力値検出部７２から出力値としての電力Ｐを逐次取得し、その電力Ｐに対してローパスフィルタ処理を施すことで、所定の周波数以上の高周波成分を除去して、補正出力値である補正電力Ｐ’を算出する。第２実施形態に係る出力周波数検出部８０は、補正電力Ｐ’の出力周波数を検出する。そして、変化速度検出部８２は、補正電力Ｐ’の出力周波数の変化速度を、周波数変化速度（出力値変化速度）として検出する。第２実施形態における出力変動検知部７６ａの処理は、電力Ｐの代わりに高周波成分が除去された補正電力Ｐ’を用いる点以外は、第１実施形態と同様である。
【００６１】
このように、第２実施形態に係る制御部７０ａは、出力値（電力Ｐ）から所定の周波数以上の高周波成分を除去して補正出力値（補正電力Ｐ’）を生成するローパスフィルタ部９０ａを更に有する。変化速度検出部８２は、補正電力Ｐ’の出力周波数の変化速度を、周波数変化速度（出力値変化速度）として検出する。
【００６２】
検出した電力Ｐに高周波のノイズが入っていたり、高周波のスパイク的な変動があったりする場合、例えば閾値速度の範囲外であった周波数変化速度は、そのような高周波成分での変動により、一時的に閾値速度の範囲内に入ってしまうおそれがある。ノイズやスパイク的な変動は、一時的なものですぐに収束するものであるので、実際には、閾値範囲外状態がその後も続く。ノイズやスパイク的な変動により一時的に閾値速度の範囲内に入った場合、閾値範囲外状態が連続して続いている時間のカウントがリセットされる。このようにカウントがリセットされると、出力値の変動検出が遅れる可能性がある。しかし、第２実施形態に係る制御部７０ａは、ローパスフィルタ部９０ａにより高周波成分を除去してから、周波数変化速度を算出するため、例えばノイズやスパイク的な変動があった場合でも、出力値の変動検出の遅れを抑制することができる。
【００６３】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。第３実施形態に係る制御部７０ｂは、出力値判断部９２ｂを有する点で、第１実施形態とは異なる。第３実施形態において第１実施形態と構成が共通する箇所は、説明を省略する。
【００６４】
図８は、第３実施形態に係る制御部の構成を示すブロック図である。図８に示すように、制御部７０ｂは、出力変動検知部７６ｂが、出力値判断部９２ｂを有する。出力値判断部９２ｂは、出力周波数検出部８０から出力周波数の情報を逐次取得して、出力周波数（出力値）が所定の出力閾値Ｏｔｈの範囲外であるかを逐次判断する。出力閾値Ｏｔｈは、例えば操作者により予め設定された値であり、出力周波数がその値より小さくなった場合には出力周波数が異常であると判定するための判定基準となる値である。出力値判断部９２ｂは、出力周波数が出力閾値Ｏｔｈよりも小さい場合に、出力周波数（出力値）が出力閾値Ｏｔｈの範囲外であると判断する。
【００６５】
出力値判断部９２ｂは、出力周波数（出力値）が出力閾値Ｏｔｈの範囲外であるという情報を、制御切替部８８に伝達する。制御切替部８８は、持続時間判断部８６から、閾値範囲外状態が持続時間以上持続しているかの情報も取得する。制御切替部８８は、閾値範囲外状態が持続時間以上持続している場合、又は、出力周波数（出力値）が出力閾値Ｏｔｈの範囲外である場合に、主制御部７４の制御を、他の制御、ここでは緊急制御に切り替える。言い換えれば、第３実施形態に係る制御切替部８８は、閾値範囲外状態が持続時間以上持続していない場合であっても、出力周波数（出力値）が出力閾値Ｏｔｈの範囲外である場合には、主制御部７４の制御を緊急制御に切り替える。制御切替部８８は、出力周波数（出力値）が出力閾値Ｏｔｈの範囲外になれば、例えばそれが所定の時間継続しなくても、主制御部７４の制御を緊急制御に切り替える。
【００６６】
次に、制御部７０ｂによる制御フローを、フローチャートを用いて説明する。図９は、第３実施形態に係る制御部による制御フローを説明するフローチャートである。図９に示すように、制御部７０ｂは、最初に、出力周波数検出部８０により、出力周波数Ｏ（ｔ）を検出する（ステップＳ３０）。出力周波数Ｏ（ｔ）を検出した後、制御部７０ｂは、出力値判断部９２ｂにより、出力周波数Ｏ（ｔ）が出力閾値Ｏｔｈより小さいかを判断する（ステップＳ３２）。出力周波数Ｏ（ｔ）が出力閾値Ｏｔｈより小さくない場合（ステップＳ３２；Ｎｏ）、制御部７０ｂは、変化速度検出部８２により、周波数変化速度Ｖ（ｔ）を検出する（ステップＳ３４）。出力周波数Ｏ（ｔ）を検出した後、制御部７０ｂは、変化速度判断部８４により、周波数変化速度Ｖ（ｔ）が閾値速度Ｖｔｈよりも小さい、すなわち、出力周波数Ｏ（ｔ）が閾値速度Ｖｔｈよりも速い速度で下がっているかを判断する（ステップＳ３６）。
【００６７】
周波数変化速度Ｖ（ｔ）が閾値速度Ｖｔｈよりも小さい、すなわち出力周波数Ｏ（ｔ）が閾値速度Ｖｔｈよりも速い速度で下がっている場合（ステップＳ３６；Ｙｅｓ）、制御部７０ｂは、持続時間判断部８６により、周波数変化速度Ｖ（ｔ）が閾値速度Ｖｔｈよりも小さい状態である閾値範囲外状態が持続時間以上持続しているかを判断する（ステップＳ３８）。言い換えれば、持続時間判断部８６は、出力周波数が閾値速度Ｖｔｈよりも速い速度で下がっている状態が、持続時間以上連続して続いているかを判断する。
【００６８】
閾値範囲外状態が持続時間以上持続している場合（ステップＳ３８；Ｙｅｓ）、制御部７０ｂは、制御切替部８８により、主制御部７４の制御を、通常制御から緊急制御に切り替える（ステップＳ４０）。また、制御部７０ｂは、出力周波数Ｏ（ｔ）が出力閾値Ｏｔｈより小さい場合（ステップＳ３２；Ｙｅｓ）も、主制御部７４の制御を、通常制御から緊急制御に切り替える（ステップＳ４０）。
【００６９】
制御部７０ｂは、周波数変化速度Ｖ（ｔ）が閾値速度Ｖｔｈよりも小さくない場合、すなわち出力周波数Ｏ（ｔ）が閾値速度Ｖｔｈよりも速い速度で下がっていない場合（ステップＳ３６；Ｎｏ）、主制御部７４の制御を通常制御のままにする（ステップＳ４２）。同様に、制御部７０ｂは、閾値範囲外状態が持続時間以上持続していない場合（ステップＳ３８；Ｎｏ）、主制御部７４の制御を通常制御のままにする（ステップＳ４２）。ステップＳ４０又はステップＳ４２の後は、ステップＳ４４に移動し、制御を終了しない場合（ステップＳ４４；Ｎｏ）は、ステップＳ３０に戻り、次のタイミングでの出力周波数を検出し、その後の制御を繰り返す。制御を終了する場合（ステップＳ４４；Ｙｅｓ）は、本制御を終了する。
【００７０】
第３実施形態に係る制御部７０ｂは、第１実施形態と同様に、持続時間判断部８６により、小さな変化が長く続くような出力周波数のランプ的な変化を迅速に検出しつつ、出力値判断部９２ｂにより、出力周波数のステップ的な大きな変化を迅速に検出することが可能となる。以下、その一例を説明する。
【００７１】
図１０は、出力周波数の変化と周波数変化速度との関係の一例を示すグラフである。図１０の横軸は時間であり、縦軸は、出力周波数及び周波数変化速度である。図１０の線分Ｃ５は、出力周波数の変化の一例を示しており、線分Ｃ６は、その場合の周波数変化速度の変化を示している。線分Ｃ５に示すように、図１０の例では、出力周波数がステップ状に変位しており、時刻ｔ４において、出力周波数がＯ４からＯ５に下がっている。その後は、出力周波数はＯ５のままである。なお、出力周波数Ｏ５は、出力閾値Ｏｔｈより小さい。
【００７２】
この場合、線分Ｃ６に示すように、周波数変化速度は、時刻ｔ４においてＶ４となる。周波数変化速度Ｖ４は、閾値速度Ｖｔｈより小さい値である。しかし、その後、周波数変化速度は０に戻る。この例では、閾値範囲外状態が時刻ｔ４においてのみ成立し、閾値範囲外状態が持続時間以上続くことはない。従って、線分Ｃ５のように出力周波数が変化する場合、持続時間判断部８６は、出力変動を検出することはできない。一方、出力値判断部９２ｂは、出力周波数が出力閾値Ｏｔｈより一度小さくなれば、それが所定時間持続しなくても、出力変動が起きたことを検出し、緊急制御に切り替える。図１０の例では、出力値判断部９２ｂは、出力変動が起きた時刻ｔ４で出力変動が起きたことを検出し、制御切替部８８は、時刻ｔ４の直後に、主制御部７４の制御を緊急制御に切り替える。このように、制御部７０ｂは、持続時間判断部８６により、小さな変化が長く続くような出力周波数のランプ的な変化を迅速に検出しつつ、出力値判断部９２ｂにより、出力周波数のステップ的な大きな変化を迅速に検出することが可能となる。
【００７３】
なお、以上の説明では、出力値判断部９２ｂは、出力周波数が出力閾値Ｏｔｈより小さくなった状態を、出力周波数が出力閾値Ｏｔｈの範囲外であると判断していた。そして、制御切替部８８は、出力周波数が出力閾値Ｏｔｈより小さくなった場合、通常制御を緊急制御に切り替えていた。しかし、例えば、出力値判断部９２ｂは、出力周波数が出力閾値Ｏｔｈより大きくなった場合に、出力周波数が出力閾値Ｏｔｈの範囲外であると判断してもよい。この場合の出力閾値Ｏｔｈは、出力周波数がその値より大きくなった場合には出力周波数が異常であると判定するための判定基準となる値である。制御切替部８８は、出力周波数が出力閾値Ｏｔｈより大きくなった場合、通常制御を中断制御に切り替える。
【００７４】
このように、出力値判断部９２ｂは、出力周波数が出力閾値Ｏｔｈの範囲外であることを判断するものであればよい。そして、制御切替部８８は、出力周波数が出力閾値Ｏｔｈの範囲外である場合に、通常制御を他の制御に切り替えるものであればよい。なお、他の制御とは、変動した出力周波数を、元に戻すための制御である。また、制御部７０ｂは、この緊急制御と中断制御とを、両方実行してもよい。この場合、出力値判断部９２ｂは、下限の出力閾値Ｏｔｈと上限の出力閾値Ｏｔｈとを設定する。変化速度判断部８４は、出力周波数が下限の出力閾値Ｏｔｈより小さい場合、又は出力周波数が上限の出力閾値Ｏｔｈより大きい場合に、出力周波数が出力閾値Ｏｔｈの範囲外であると判断する。制御切替部８８は、出力周波数が下限の出力閾値Ｏｔｈより小さい場合、緊急制御に切り替える。そして、制御切替部８８は、出力周波数が上限の出力閾値Ｏｔｈより大きい場合、中断制御に切り替える。これにより、制御部７０ｂは、出力周波数が低下した場合は、緊急制御により出力周波数を増加させ、出力周波数が上昇した場合は、中断制御により出力周波数を低下させることが可能となる。
【００７５】
また、出力閾値Ｏｔｈと閾値速度Ｖｔｈとは、以下のような関係となるように設定されることが好ましい。ここで、予め定められた所定の出力周波数を、定常出力値、ここでは定常周波数とする。定常周波数は、電力系統において規定された系統周波数であり、例えば、５０Ｈｚ又は６０Ｈｚである。ただし、定常出力値は、その値であれば出力値は異常でないと予め判断して設定された値であればよい。また、この定常周波数と出力閾値Ｏｔｈとの差分値を第１差分値とする。そして、定常周波数と、閾値速度Ｖｔｈと持続時間とを乗じた値との差分値を、第２差分値とする。出力閾値Ｏｔｈと閾値速度Ｖｔｈとは、第１差分値が、第２差分値よりも大きくなるように設定される。出力閾値Ｏｔｈと閾値速度Ｖｔｈとをこのように設定することで、制御部７０ｂは、出力値判断部９２ｂにより、出力周波数のステップ的な大きな変化を迅速に検出し、持続時間判断部８６により、小さな変化が長く続くような出力周波数のランプ的な変化を迅速に検出することが可能となる。
【００７６】
以上説明したように、第３実施形態に係る制御部７０ｂは、出力値（出力周波数）が所定の出力閾値Ｏｔｈの範囲外であるかを判断する出力値判断部９２ｂを更に有する。制御切替部８８は、閾値範囲外状態が持続時間以上持続していない場合であっても、出力値が出力閾値Ｏｔｈの範囲外である場合には、主制御部７４の制御を他の制御に切り替える。この制御部７０ｂは、持続時間判断部８６により、ランプ的な変化の検出遅れを抑制しつつ、出力値判断部９２ｂにより、ステップ的な変化の検出遅れを抑制することが可能となる。
【００７７】
なお、制御部７０ｂは、閾値範囲外状態が持続時間以上持続しており、かつ、出力値（出力周波数）が出力閾値Ｏｔｈの範囲外である場合に、主制御部７４の制御を他の制御に切り替えてもよい。この場合、制御部７０ｂは、変化の誤検出を抑制することが可能となる。
【００７８】
以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態の内容により実施形態が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、前述した実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
【符号の説明】
【００７９】
１  発電システム
１０  ガスタービン
１１  圧縮機
１２  燃焼器
１３、３１  タービン
１４  ロータ
１５  駆動軸
１８  温度検出部
２０  排熱回収ボイラ
２１  排熱回収部
３０  蒸気タービン
３２  ロータ
４０  復水器
５０  冷却水供給部
５１  取水管
５２  排水管
６０Ａ、６０Ｂ  発電機
６２、６２Ａ、６２Ｂ  系統
７０、７０ａ、７０ｂ  制御部
７２  出力値検出部
７４  主制御部
７６、７６ａ、７６ｂ  出力変動検知部
８０  出力周波数検出部
８２  変化速度検出部
８２Ａ  変位時間設定部
８２Ｂ  遅れ部
８２Ｃ  変位算出部
８２Ｄ  微分部
８４  変化速度判断部
８６  持続時間判断部
８８  制御切替部
９０ａ  ローパスフィルタ部
９２ｂ  出力値判断部
Ｌ０  伝熱管
Ｌ１  主蒸気ライン
Ｌ２  排出ライン
Ｌ３  復水ライン
Ｌａ  空気導入ライン
Ｌｂ  圧縮空気供給ライン
Ｌｃ  燃料供給ライン
Ｌｄ  燃焼ガス供給ライン
Ｌｅ  排ガスライン
Ｏｔｈ  出力閾値
Ｐ、ＰＡ、ＰＢ  電力
Ｐ’  補正電力
Ｖ１  主蒸気弁
Ｖｃ  燃料調整弁
Ｖｔｈ  閾値速度
【図１】
0006768307.tif 000002
【図２】
0006768307.tif 000003
【図３】
0006768307.tif 000004
【図４】
0006768307.tif 000005
【図５】
0006768307.tif 000006
【図６】
0006768307.tif 000007
【図７】
0006768307.tif 000008
【図８】
0006768307.tif 000009
【図９】
0006768307.tif 000010
【図１０】
0006768307.tif 000011