(57)【要約】【課題】ガスタービンの起動時および昇速時に、燃料圧力の制御が不安定になる可能性を低減させる。【解決手段】ガスタービンプラント制御装置が、ガスタービンの起動時および昇速時の少なくともいずれかにおいて、前記ガスタービンの状態に関する情報であるガスタービン状態情報に基づいて、前記ガスタービンの燃料圧力調整弁開度を設定する開度設定部と、前記開度設定部が算出した燃料圧力調整弁開度に基づいて、前記燃料圧力調整弁の開度をフィードフォワード制御する制御部と、を備える。【選択図】図１
2016113975.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンの起動昇速時に、前記ガスタービンの状態に関する情報であるガスタービン状態情報に基づいて、前記ガスタービンの燃料圧力調整弁の開度を設定する開度設定部と、
前記開度設定部が設定した開度に基づいて、前記燃料圧力調整弁の開度をフィードフォワード制御する制御部と、
を備えるガスタービンプラント制御装置。
【請求項２】
前記開度設定部は、前記ガスタービンの回転数に応じて前記燃料圧力調整弁の開度を設定する、請求項１に記載のガスタービンプラント制御装置。
【請求項３】
前記開度設定部は、前記ガスタービン状態情報に基づいて前記燃料圧力調整弁の目標開度を算出する圧力調整弁開度算出部を備える、
請求項１に記載のガスタービンプラント制御装置。
【請求項４】
前記開度設定部は、前記圧力調整弁開度算出部が算出した目標開度を補正する補正部を備える、
請求項３に記載のガスタービンプラント制御装置。
【請求項５】
前記ガスタービン状態情報に基づいて、前記燃料圧力調整弁の出口圧力目標値を取得する圧力目標値取得部を備え、
前記圧力調整弁開度算出部は、前記出口圧力目標値に基づいて、前記圧力調整弁の目標開度を算出する、
請求項３または請求項４に記載のガスタービンプラント制御装置。
【請求項６】
ガスタービンプラント制御装置のガスタービンプラント制御方法であって、
ガスタービンの起動昇速時に、前記ガスタービンの状態に関する情報であるガスタービン状態情報に基づいて、前記ガスタービンの燃料圧力調整弁の開度を設定する開度設定ステップと、
前記開度設定ステップにて設定した開度に基づいて、前記燃料圧力調整弁の開度をフィードフォワード制御する制御ステップと、
を有するガスタービンプラント制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスタービンプラント制御装置およびガスタービンプラント制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンの燃料系統として、圧力調整弁と流量調整弁とを備えているものが用いられている。また、燃料の圧力調整では、圧力調整弁出口圧を測定し、測定値と圧力設定値との差分に基づくフィードバック制御が行われている。特に、ガスタービンの起動時および昇速時には、タービン回転数に基づいて圧力設定値を設定してフィードバック制御を行うといった方法が用いられている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４８８５１９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ガスタービンの圧力調整弁をフィードバック制御する方法では、フィードバック制御に起因して、燃料圧力が目標値に収束するのに時間を要するなど、制御が不安定になる可能性がある。特に、ガスタービンの起動時および昇圧時には、圧力設定値が変化することから、制御が不安定になる可能性がある。
【０００５】
本発明は、ガスタービンの起動時および昇速時に、燃料圧力の制御が不安定になる可能性を低減させることができるガスタービンプラント制御装置およびガスタービンプラント制御方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様によれば、ガスタービンプラント制御装置は、ガスタービンの起動昇速時に、前記ガスタービンの状態に関する情報であるガスタービン状態情報に基づいて、前記ガスタービンの燃料圧力調整弁の開度を設定する開度設定部と、前記開度設定部が設定した開度に基づいて、前記燃料圧力調整弁の開度をフィードフォワード制御する制御部と、を備える。
【０００７】
前記開度設定部は、前記ガスタービンの回転数に応じて前記燃料圧力調整弁の開度を設定するようにしてもよい。
【０００８】
前記開度設定部は、前記ガスタービン状態情報に基づいて前記燃料圧力調整弁の目標開度を算出する圧力調整弁開度算出部を備えるようにしてもよい。
【０００９】
前記開度設定部は、前記圧力調整弁開度算出部が算出した目標開度を補正する補正部を備えるようにしてもよい。
【００１０】
前記ガスタービン状態情報に基づいて、前記圧力調整弁の出口圧力目標値を取得する圧力目標値取得部を備え、前記圧力調整弁開度算出部は、前記出口圧力目標値に基づいて、前記圧力調整弁の目標開度を算出するようにしてもよい。
【００１１】
本発明の第２の態様によれば、ガスタービンプラント制御方法は、ガスタービンプラント制御装置のガスタービンプラント制御方法であって、ガスタービンの起動昇速時に、前記ガスタービンの状態に関する情報であるガスタービン状態情報に基づいて、前記ガスタービンの燃料圧力調整弁の開度を設定する開度設定ステップと、前記開度設定ステップにて設定した開度に基づいて、前記燃料圧力調整弁の開度をフィードフォワード制御する制御ステップと、を有する。
【発明の効果】
【００１２】
上記したガスタービンプラント制御装置およびガスタービンプラント制御方法によれば、ガスタービンの起動時および昇速時に、燃料圧力の制御が不安定になる可能性を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるガスタービンプラントの構成例を示す概略構成図である。
【図２】同実施形態におけるガスタービンプラント制御装置１００の機能構成を示す概略ブロック図である。
【図３】同実施形態において燃料弁制御部１１０が制御する圧力調整弁２４の開度の例を示すグラフである。
【図４】同実施形態における圧力調整弁２４の出口圧力の例を示すグラフである。
【図５】同実施形態において、ガスタービンプラント制御装置１００が圧力調整弁２４の開度を制御する処理手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施形態における開度設定部１１１の機能構成を示す概略ブロック図である。
【図７】同実施形態における圧力調整弁２４の開度の例を示すグラフである。
【図８】同実施形態における圧力調整弁２４の出口圧力の例を示すグラフである。
【図９】本発明の第３の実施形態における開度設定部１１１の機能構成を示す概略ブロック図である。
【図１０】同実施形態における圧力調整弁２４の出口圧力（流量調整弁２６の入口圧力）の例を示すグラフである。
【図１１】同実施形態において、ガスタービンプラント制御装置１００が圧力調整弁２４の開度を制御する処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第４の実施形態における開度設定部１１１の機能構成を示す概略ブロック図である。
【図１３】同実施形態において、ガスタービンプラント制御装置１００が圧力調整弁２４の開度を制御する処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１５】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態におけるガスタービンプラントの構成例を示す概略構成図である。同図において、ガスタービンプラント１は、プラント設備１０と、ガスタービンプラント制御装置１００とを備える。プラント設備１０は、燃料系統２０と、ガスタービン３０と、発電機４０とを備える。燃料系統２０は、燃料タンク２１と、燃料配管２２と、圧力センサ２３および２５と、圧力調整弁２４と、流量調整弁２６とを備える。ガスタービン３０は、空気圧縮機３１と、燃焼器３２と、タービン３３とを備える。
【００１６】
ガスタービンプラント１は、燃料ガスを燃焼させて発電を行う。
燃料系統２０は、ガスタービン３０に燃料ガスを供給する。具体的には、燃料タンク２１は燃料配管２２を介して燃焼器３２に接続されており、圧力調整弁２４、流量調整弁２６は、いずれも燃料配管２２に設けられている。そして、圧力調整弁２４および流量調整弁２６は、燃料配管２２を流れて燃料タンク２１から燃焼器３２へ供給される燃料ガスの圧力および流量を調整する。圧力調整弁２４は、燃料圧力調整弁の例に該当する。
また、圧力センサ２３は、圧力調整弁２４の入口圧力（圧力調整弁入口圧力）を測定する。圧力センサ２５は、圧力調整弁２４の出口圧力（圧力調整弁出口圧力）を測定する。圧力調整弁２４の出口圧力は、流量調整弁２６の入口圧力でもあり、流量調整弁入口圧力とも称する。
【００１７】
ガスタービン３０は、燃料系統２０から供給される燃料ガスを燃焼させて回転力を生成し、得られた回転力で発電機４０を回転させる。
空気圧縮機３１は、外気を取り込んで圧縮し、得られた圧縮空気を燃焼器３２に供給する。燃焼器３２は、燃料系統２０から供給される燃料ガスを、空気圧縮機３１から供給される空気と混合させて燃焼させ、得られた燃焼ガスをタービン３３へ出力する。タービン３３は、燃焼器３２からの燃焼ガスによってタービンロータを回転させることで回転力を生成する。
【００１８】
軸３４は、タービン３３と、空気圧縮機３１と、発電機４０とを結合しており、タービン３３が生成した回転力を空気圧縮機３１と発電機４０とに伝達する。空気圧縮機３１は、この回転力により空気の圧縮を行う。
発電機４０は、軸３４を介してタービン３３から供給される回転力を用いて発電を行う。
【００１９】
ガスタービンプラント制御装置１００は、プラント設備１０の各部を制御して発電を行わせる。特に、ガスタービンプラント制御装置１００は、圧力調整弁２４の開度および流量調整弁２６の開度を制御することで、燃料系統２０が燃焼器３２に供給する燃料ガスの圧力および流量を制御する。
【００２０】
図２は、ガスタービンプラント制御装置１００の機能構成を示す概略ブロック図である。同図において、ガスタービンプラント制御装置１００は、燃料弁制御部１１０を備える。燃料弁制御部１１０は、開度設定部１１１と、制御指令部１１２とを備える。
燃料弁制御部１１０は、圧力調整弁２４の開度および流量調整弁２６の開度を制御する。
開度設定部１１１は、圧力調整弁２４の開度、および流量調整弁２６の開度を設定する。特に、開度設定部１１１は、ガスタービン３０の起動昇速時に、ガスタービン３０の状態に関する情報であるガスタービン状態情報に基づいて、圧力調整弁２４の開度を設定する。ここでいうガスタービンの起動昇速時とは、ガスタービンの起動時、および、起動に続く昇速時である。
【００２１】
開度設定部１１１は、例えば、ガスタービン状態情報としてタービン３３の回転数を用いる。但し、開度設定部１１１が用いるガスタービン状態情報として、タービン３３の回転数に限らず、ガスタービン３０に必要なガス燃料の量に相関のあるいろいろな情報を用いることができる。例えば、開度設定部１１１が、ガスタービン状態情報として、タービン３３の車室圧など測定値または測定値から算出される値を用いるようにしてもよい。また、開度設定部１１１が、ガスタービン状態情報として、燃料流量指令値（ＣＳＯ；Control Signal Output）などの指令値または目標値を用いるようにしてもよい。
【００２２】
制御指令部１１２は、開度設定部１１１が設定した開度に基づいて、圧力調整弁２４の開度、流量調整弁２６の開度それぞれをフィードフォワード制御する。具体的には、制御指令部１１２は、開度設定部１１１が設定した圧力調整弁２４の開度に応じた弁開度指令を圧力調整弁２４に出力することで、圧力調整弁２４の開度を制御する。また、制御指令部１１２は、開度設定部１１１が設定した流量調整弁２６の開度に応じた弁開度指令を流量調整弁２６に出力することで、流量調整弁２６の開度を制御する。制御指令部１１２は、制御部の例に該当する。
【００２３】
図３は、燃料弁制御部１１０が制御する圧力調整弁２４の開度の例を示すグラフである。同図の横軸は時刻を示し、縦軸は、回転数、開度、負荷の各値を示す。また、線Ｌ１１は、タービン３３０回転数を示し、線Ｌ１２は、圧力調整弁２４の開度を示し、線Ｌ１３は、ガスタービン３０の負荷を示す。
例えば、開度設定部１１１は、タービン３３の回転数に応じて圧力調整弁２４の開度を設定する。図３の例において、開度設定部１１１は、タービン３３の回転数に応じて圧力調整弁２４の開度を３段階の固定値に切り替えている。例えば、タービン３３の回転数が毎分５００回転（５００ｒｐｍ）未満の場合、開度設定部１１１は圧力調整弁２４の開度を全閉（０パーセント（％））に設定する。また、タービン３３の回転数が毎分５００回転以上、かつ、毎分１５００回転未満の場合、開度設定部１１１は圧力調整弁２４の開度を２０パーセントに設定する。また、タービン３３の回転数が毎分１５００回転以上の場合、開度設定部１１１は圧力調整弁２４の開度を全開（１００パーセント）に設定する。
【００２４】
制御指令部１１２は、開度設定部１１１が設定した圧力調整弁２４の開度に動作レートを持たせて、圧力調整弁２４の開度の制御を行っている。これにより、図３の例において、圧力調整弁２４の開度の切替の際、圧力調整弁２４の開度は瞬時には切り替わらず、ある程度の時間をかけて徐々に変化している。
ここで、制御指令部１１２が、固定値の動作レートを用いるようにしてもよいし、ガスタービン３０の状態量に基づいて動作レートを設定するようにしてもよい。例えば、制御指令部１１２が、タービン３３の回転数、タービン３３の車室圧、燃料流量、燃料流量指令値のいずれか、またはこれらの組み合わせに基づいて動作レートを設定するようにしてもよい。
動作レートの具体的な値については、ガスタービンプラント制御装置１００の調整を行う者（例えば、ガスタービンプラント制御装置１００の設計者）が、例えば、ガスタービンモデルを用いたシミュレーション、または実機を用いた試験運転にて適切な動作レートを求め、制御指令部１１２に記憶させておく。
【００２５】
図４は、圧力調整弁２４の出口圧力の例を示すグラフである。同図の横軸は時刻を示し、縦軸は、開度、圧力の各値を示す。また、線Ｌ２１は、圧力調整弁２４の開度を示し、線Ｌ２２は、圧力調整弁２４の出口圧力（圧力調整弁出口圧力）を示す。
圧力調整弁２４の開度は、図３の場合と同様である。圧力調整弁２４の開度の増加に伴い、出口圧力が段階的に増加している。なお、出口圧力が増加した後減少しているのは、圧力調整弁２４の開度の切り替わりにより、ハンチングのようになっているものである。時間の経過とともに、出口圧力が目標値に近付いていく。
【００２６】
流量調整弁２６の開度については、開度設定部１１１は、燃料流量指令値を圧力調整弁２４の出口圧力に基づいて補正し、補正後の流量指令値に応じた開度を設定する。制御指令部１１２は、開度設定部１１１が設定した開度に基づいて、流量調整弁２６の開度をフィードフォワード制御する。このように、流量調整弁２６の開度に対して圧力調整弁２４の出口圧力に基づく補正を加えることで、燃料流量制御の精度を高めることができる。
【００２７】
次に、図５を参照してガスタービンプラント制御装置１００の動作について説明する。
図５は、ガスタービンプラント制御装置１００が圧力調整弁２４の開度を制御する処理手順を示すフローチャートである。ガスタービンプラント制御装置１００は、ガスタービン３０の起動昇速時において、同図の処理を繰り返し行う。
図５の処理において、開度設定部１１１は、プラント状態情報を取得する（ステップＳ１０１）。例えば、開度設定部１１１は、プラント状態情報としてタービン３３の回転数（を示す情報）を取得する。
【００２８】
次に、開度設定部１１１は、ステップＳ１０１で得られたプラント状態情報に基づいて、圧力調整弁２４の目標開度を設定する（ステップＳ１０２）。例えば、開度設定部１１１はタービン３３の回転数に応じた開度を設定する。
そして、制御指令部１１２は、開度設定部１１１が設定した目標開度に基づいて、圧力調整弁２４に対して開度指令を出力することで、圧力調整弁２４の開度をフィードフォワード制御する（ステップＳ１０３）。
ステップＳ１０３の後、図５の処理を終了する。
【００２９】
以上のように、開度設定部１１１は、ガスタービン状態情報に基づいて、圧力調整弁２４の開度を設定する。そして、制御指令部１１２は、開度設定部１１１が設定した目標開度に基づいて、圧力調整弁２４の開度をフィードフォワード制御する。
このように、ガスタービンプラント制御装置１００は、圧力調整弁２４の開度をフィードフォワード制御にて制御する。フィードバック制御を行う必要がない点で、ガスタービンプラント制御装置１００によれば、ガスタービンの起動時および昇速時に、燃料圧力の制御が不安定になる可能性を低減させることができる。
【００３０】
特に、圧力調整弁２４の開度によって制御応答性が異なる場合、フィードバック制御では、応答性が低い開度において制御が不安定になる可能性が高まるのに対し、ガスタービンプラント制御装置１００によれば、フィードバック制御を行う必要がない点で、制御が不安定になる可能性を低減させることができる。
さらには、ガスタービンプラント制御装置１００によれば、フィードバック制御を行う必要がなので、フィードバック制御パラメータの調整、構成が不要であり、この点においてガスタービンプラント制御装置１００の調整を行う者（例えば、ガスタービンプラント制御装置１００の設計者または保守点検者）の負担を軽減させることができる。
【００３１】
また、開度設定部１１１は、ガスタービン３０の回転数（タービン３３の回転数）に応じて圧力調整弁２４の開度を設定する。
これにより、開度設定部１１１は、ガスタービン３０の回転数を検知し、当該回転数に対応付けられる開度を求めるという簡単な処理にて圧力調整弁２４の開度を設定することができる。この点において、開度設定部１１１の負荷が軽くて済む。
【００３２】
なお、ガスタービン３０の起動時昇速時以外については、燃料弁制御部１１０が圧力調整弁２４のフィードバック制御を行うようにしてもよい。
なお、開度設定部１１１が、圧力調整弁２４の開度を３段階に限らず４段階以上に切り替えるようにしてもよい。
なお、ガスタービンプラント制御装置１００が、ガスタービン３０の起動昇速時の全期間について、ガスタービン状態情報に基づいて圧力調整弁２４の開度を制御するようにしてもよいし、一部の期間についてのみ、ガスタービン状態情報に基づいて圧力調整弁２４の開度を制御するようにしてもよい。
【００３３】
＜第２の実施形態＞
本実施形態では、開度設定部１１１は、演算にて圧力調整弁２４の目標開度を求める。
本実施形態におけるガスタービンプラントの構成は図１を参照して説明したのと同様であり、図示および説明を省略する。また、本実施形態におけるガスタービンプラント制御装置の構成は図２を参照して説明したのと同様であり、図示および説明を省略する。
【００３４】
図６は、本発明の第２の実施形態における開度設定部１１１の機能構成を示す概略ブロック図である。同図において、開度設定部１１１は、圧力調整弁開度算出部２１１を備える。また、同図のＡ１１は、タービン３３の回転数を示し、Ｂ１１は、圧力調整弁２４の目標開度を示す。
圧力調整弁開度算出部２１１は、ガスタービン状態情報に基づいて圧力調整弁２４の目標開度Ｂ１１を算出する。具体的には、圧力調整弁開度算出部２１１は、タービン３３の回転数を引数として圧力調整弁２４の開度を出力する関数を予め記憶しておき、この関数にタービン３３の回転数Ａ１１を入力して、圧力調整弁２４の目標開度Ｂ１１を取得する。
【００３５】
タービン３３の回転数を引数として圧力調整弁２４の開度を出力する関数については、ガスタービンプラント制御装置１００の調整を行う者（例えば、ガスタービンプラント制御装置１００の設計者）が、例えば、ガスタービンモデルを用いたシミュレーション、または実機を用いた試験運転にて適切な関数を求め、制御指令部１１２に記憶させておく。
【００３６】
但し、圧力調整弁開度算出部２１１が取得するガスタービン状態情報は、タービン３３の回転数に限らない。例えば、圧力調整弁開度算出部２１１が、ガスタービン状態情報として、タービン３３の回転数、ガスタービン３０の負荷、タービン３３の車室圧（入口圧と出口圧との圧力比）、燃料流量指令値のいずれか、またはこれらの組み合わせを取得し、取得したガスタービン状態情報を関数に適用して圧力調整弁２４の開度を算出するようにしてもよい。
【００３７】
図７は、圧力調整弁２４の開度の例を示すグラフである。同図の横軸は時刻を示し、縦軸は、開度を示す。また、線Ｌ３１は、圧力調整弁２４の開度を示す。
圧力調整弁開度算出部２１１が関数を用いて圧力調整弁２４の開度を算出することで、段階的な切替よりも滑らかに圧力調整弁２４の開度を変化させることができる。
【００３８】
図８は、圧力調整弁２４の出口圧力の例を示すグラフである。同図の横軸は時刻を示し、縦軸は、圧力を示す。また、線Ｌ３１は、圧力調整弁２４の出口圧力を示す。
図７に示すように圧力調整弁２４の開度が滑らかに変化することで、圧力調整弁２４の出口圧力も滑らかに変化する。
【００３９】
以上のように、開度設定部１１１は、ガスタービン状態情報に基づいて圧力調整弁２４の目標開度を算出する。
これにより、開度設定部１１１は、段階的な切替よりも滑らかに圧力調整弁２４の開度を変化させることができる。特に、消費燃料増加に伴って圧力調整弁２４を開くことで、圧力調整弁２４の出口圧力（流量調整弁２６の入口圧力）の一時的な低下を回避することができる。
【００４０】
＜第３の実施形態＞
本実施形態では、開度設定部１１１は、演算にて圧力調整弁２４の目標開度を求め、得られた開度を補正する。
本実施形態におけるガスタービンプラントの構成は図１を参照して説明したのと同様であり、図示および説明を省略する。また、本実施形態におけるガスタービンプラント制御装置の構成は図２を参照して説明したのと同様であり、図示および説明を省略する。
【００４１】
図９は、本発明の第３の実施形態における開度設定部１１１の機能構成を示す概略ブロック図である。同図において、開度設定部１１１は、圧力調整弁開度算出部２１１と、補正部２２１とを備える。また、同図のＡ２１は、流量調整弁２６の入口圧力目標値（圧力調整弁２４の出口圧力目標値）を示す。Ａ２２は、燃料供給圧力（燃料タンク２１から出力される燃料ガスの圧力）を示す。Ａ２３は、燃料流量指令値を示す。Ａ２４は、燃料ガス温度を示す。Ｂ２１は、圧力調整弁２４の目標開度（補正後の値）を示す。
【００４２】
圧力調整弁開度算出部２１１は、ガスタービン状態情報に基づいて圧力調整弁２４の目標開度を算出する。具体的には、圧力調整弁開度算出部２１１は、流量調整弁２６の入口圧力目標値を引数として圧力調整弁２４の開度を出力する関数を予め記憶しておき、この関数に流量調整弁２６の入口圧力目標値Ａ２１を入力して、圧力調整弁２４の開度を取得する。圧力調整弁開度算出部２１１は、得られた開度を補正部２２１に出力する。
なお、流量調整弁２６の入口圧力目標値は、例えば、ガスタービン３０の起動処理開始からの経過時間の関数にて予め設定しておく。
【００４３】
補正部２２１は、圧力調整弁開度算出部２１１が算出した圧力調整弁２４の目標開度を、ガスタービン状態情報に基づいて補正する。例えば、燃料供給圧力が低いと、圧力調整弁２４の出口圧力が低下する。そこで、燃料供給圧力が低い場合、補正部２２１は、圧力調整弁２４の開度を増加させる補正を行って圧力調整弁２４の出口圧力を確保する。
また、燃料流量指令値が高い場合、圧力調整弁２４の出口圧力が低下すると燃料流量を確保できない。そこで、補正部２２１は、例えば式（１）に基づいて圧力調整弁２４の開度の補正値ΔＣＶを算出し、圧力調整弁２４の目標開度を補正して、燃料流量を確保する。
【００４４】
【数１】
2016113975.tif 000003
【００４５】
ここで、ａは、０＜ａ≦１の定数であり、補正の度合いを示す係数として予め設定されている。また、ＣＳＰは、燃料流量指令値である。ΔＰは、圧力調整弁２４の前後圧比、すなわち、圧力センサ２３の圧力測定値から圧力センサ２５の圧力測定値を減算した差である。
【００４６】
また、燃料ガス温度が変化すると燃料ガスの密度が変化する。具体的には、燃料ガスの温度が高いほど密度が低下する。燃料ガスの密度が低下すると、燃焼器３２に供給されるエネルギーが低下する。そこで、補正部２２１は、燃料ガス温度に応じて圧力調整弁２４の目標開度を補正する。具体的には、補正部２２１は、燃料ガス温度が高いほど圧力調整弁２４の目標開度を増加させる補正を行って、燃焼器３２に供給されるエネルギーを確保する。
【００４７】
図１０は、圧力調整弁２４の出口圧力（流量調整弁２６の入口圧力）の例を示すグラフである。同図の横軸は時刻を示し、縦軸は、圧力を示す。また、線Ｌ５１は、圧力調整弁２４の出口圧力目標値を示す。線Ｌ５２は、圧力調整弁２４の出口圧力（圧力センサ２５による圧力測定値）を示す。
補正部２２１が圧力調整弁２４の目標開度を補正することで、圧力調整弁２４の出口圧力を目標値に合せて精度よく制御することができる。
【００４８】
次に、図１１を参照してガスタービンプラント制御装置１００の動作について説明する。
図１１は、ガスタービンプラント制御装置１００が圧力調整弁２４の開度を制御する処理手順を示すフローチャートである。ガスタービンプラント制御装置１００は、ガスタービン３０の起動昇速時において、同図の処理を繰り返し行う。
図１１の処理において、開度設定部１１１は、プラント状態情報を取得する（ステップＳ２０１）。例えば、開度設定部１１１は、プラント状態情報として、流量調整弁２６の入口圧力目標値、燃料供給圧力、燃料流量指令値、および、燃料ガス温度を取得する。
【００４９】
次に、圧力調整弁開度算出部２１１は、ステップＳ２０１で得られたプラント状態情報に基づいて、圧力調整弁２４の目標開度を算出する（ステップＳ２０２）。例えば、圧力調整弁開度算出部２１１は、流量調整弁２６の入口圧力目標値を関数に代入して、圧力調整弁２４の目標開度を算出する。圧力調整弁開度算出部２１１は、算出した目標開度を補正部２２１に出力する。
次に、補正部２２１は、ステップＳ２０１で得られたプラント状態情報に基づいて、圧力調整弁開度算出部２１１が算出した目標開度を補正する（ステップＳ２０３）。例えば、補正部２２１は、燃料供給圧力、燃料流量指令値、および、燃料ガス温度に基づいて、圧力調整弁２４の目標開度を補正する。
そして、制御指令部１１２は、補正部２２１が補正して得られた目標開度に基づいて、圧力調整弁２４に対して開度指令を出力することで、圧力調整弁２４の開度をフィードフォワード制御する（ステップＳ２０４）。
ステップＳ２０４の後、図１１の処理を終了する。
【００５０】
以上のように、補正部２２１は、圧力調整弁開度算出部２１１が算出した目標開度を補正する。
これにより、圧力調整弁２４の出口圧力を目標値に合わせて精度よく制御することができる。
なお、補正部２２１が取得するガスタービン状態情報は、燃料供給圧力Ａ２２、燃料流量指令値Ａ２３および燃料ガス温度Ａ２４に限らない。補正部２２１が、圧力調整弁２４の出口圧力に影響するガスタービン状態量を１つ以上取得して、圧力調整弁２４の出口圧力を補正するようにすればよい。
【００５１】
＜第４の実施形態＞
本実施形態では、開度設定部１１１は、ガスタービン状態情報から圧力調整弁２４の出口圧力目標値を求め、得られた出口圧力目標値に基づいて圧力調整弁２４の目標開度を求める。
本実施形態におけるガスタービンプラントの構成は図１を参照して説明したのと同様であり、図示および説明を省略する。また、本実施形態におけるガスタービンプラント制御装置の構成は図２を参照して説明したのと同様であり、図示および説明を省略する。
【００５２】
図１２は、本発明の第４の実施形態における開度設定部１１１の機能構成を示す概略ブロック図である。同図において、開度設定部１１１は、圧力調整弁開度算出部２１１と、補正部２２１と、圧力目標値取得部２３１とを備える。また、同図のＡ３１は、タービン３３の回転数を示す。Ａ３２は、燃料供給圧力を示す。Ａ３３は、燃料流量指令値を示す。Ａ３４は、燃料ガス温度を示す。Ｂ３１は、圧力調整弁２４の目標開度（補正後の値）を示す。
【００５３】
圧力目標値取得部２３１は、ガスタービン状態情報から圧力調整弁２４の出口圧力目標値を求める。例えば、圧力目標値取得部２３１は、タービン３３の回転数を引数として圧力調整弁２４の出口圧力目標値を出力する関数を予め記憶しておき、この関数にタービン３３の回転数をＡ３１を入力して、圧力調整弁２４の出力圧力目標値を取得する。
【００５４】
タービン３３の回転数を引数として圧力調整弁２４の出口圧力目標値を出力する関数については、ガスタービンプラント制御装置１００の調整を行う者（例えば、ガスタービンプラント制御装置１００の設計者）が、例えば、ガスタービンモデルを用いたシミュレーション、または実機を用いた試験運転にて適切な関数を求め、圧力目標値取得部２３１に記憶させておく。
圧力調整弁開度算出部２１１が行う処理、および、補正部２２１が行う処理は、第３の実施形態の場合と同様である。
【００５５】
次に、図１３を参照してガスタービンプラント制御装置１００の動作について説明する。
図１３は、ガスタービンプラント制御装置１００が圧力調整弁２４の開度を制御する処理手順を示すフローチャートである。ガスタービンプラント制御装置１００は、ガスタービン３０の起動昇速時において、同図の処理を繰り返し行う。
図１３の処理において、開度設定部１１１は、プラント状態情報を取得する（ステップＳ３０１）。例えば、開度設定部１１１は、プラント状態情報として、タービン３３の回転数、燃料供給圧力、燃料流量指令値、および、燃料ガス温度を取得する。
【００５６】
次に、圧力目標値取得部２３１は、ステップＳ３０１で得られたプラント状態情報に基づいて、圧力調整弁２４の出力圧力目標値を算出する（ステップＳ３０２）。例えば、圧力目標値取得部２３１は、タービン３３の回転数を関数に代入して、圧力調整弁２４の出力圧力目標値を算出する。圧力目標値取得部２３１は、算出した出口圧力目標値を圧力調整弁開度算出部２１１に出力する。
ステップＳ３０３〜Ｓ３０５は、図１１のステップＳ２０２〜Ｓ２０４と同様である。
ステップＳ３０５の後、図１３の処理を終了する。
【００５７】
以上のように、圧力目標値取得部２３１は、ガスタービン状態情報に基づいて、圧力調整弁２４の出口圧力目標値を取得する。そして、圧力調整弁開度算出部２１１は、圧力目標値取得部２３１が取得した出口圧力目標値に基づいて、圧力調整弁２４の目標開度を算出する。
これにより、ガスタービンプラント制御装置１００は、ガスタービン３０の状態に応じて圧力調整弁２４の出力圧力目標値を変える必要がある場合にも、圧力調整弁２４の開度を精度よく制御することができる。
【００５８】
なお、圧力目標値取得部２３１が用いるガスタービン状態情報は、圧力調整弁２４のタービン３３の回転数に限らない。圧力目標値取得部２３１は、タービン３３の回転数と相関性のあるいろいろなガスタービン状態情報を用いることができる。例えば、圧力目標値取得部２３１が、ガスタービン状態情報として、タービン３３の回転数、ガスタービン３０の負荷、タービン３３の車室圧（入口圧と出口圧との圧力比）、燃料流量指令値のいずれか、またはこれらの組み合わせを取得して、圧力調整弁２４の出口圧力目標値を算出するようにしてもよい。
【００５９】
なお、ガスタービンプラント制御装置１００の全部または一部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。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く、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であってもよい。
【００６０】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【符号の説明】
【００６１】
１  ガスタービンプラント
１０  プラント設備
２０  燃料系統
２１  燃料タンク
２２  燃料配管
２３、２５  圧力センサ
２４  圧力調整弁
２６  流量調整弁
３０  ガスタービン
３１  空気圧縮機
３２  燃焼器
３３  タービン
４０  発電機
１００  ガスタービンプラント制御装置
１１０  燃料弁制御部
１１１  開度設定部
１１２  制御指令部
２１１  圧力調整弁開度算出部
２２１  補正部
２３１  圧力目標値取得部
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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