(57)【要約】【課題】ガスタービン用の最適化および制御システムを提供する。【解決手段】ガスタービン（ＧＴ）（１０）を最適化するコンピューティング装置（８１４）は、一組のＧＴ（１０）の各ＧＴ（１０）に、各ＧＴ（１０）の計測された周囲状態に基づいてベース負荷レベルを指令し、一組のＧＴ（１０）の各ＧＴ（１０）に、それぞれの発電出力と公称発電出力値との差の一部分に等しいスケールされた発電出力値に一致するように、それぞれの発電出力を調節することを指令し、それぞれの発電出力の調節中に各ＧＴ（１０）の実際の排出値を計測することと、一組のＧＴ（１０）の各ＧＴ（１０）の動作状態を、それぞれの計測された実際の排出値、周囲状態での公称排出値、および周囲状態での公称排出値の差に基づいて調節する。【選択図】図１
2017110645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動作を実施することにより一組のガスタービン（ＧＴ）（１０）を最適化するように構成された少なくとも１つのコンピューティング装置（８１４）を備えるシステム（８０２）であって、前記動作は、
前記一組のＧＴ（１０）の各ＧＴ（１０）に、各ＧＴ（１０）の計測された周囲状態に基づいてベース負荷レベルを指令することと、
前記一組のＧＴ（１０）の各ＧＴ（１０）に、それぞれの発電出力と公称発電出力値との差の一部分に等しいスケールされた発電出力値に一致するように、前記それぞれの発電出力を調節することを指令し、前記それぞれの発電出力の前記調節中に各ＧＴ（１０）の実際の排出値を計測することと、
前記一組のＧＴ（１０）の各ＧＴ（１０）の動作状態を、前記それぞれの計測された実際の排出値と、前記周囲状態での公称排出値と、排出スケールファクタとの差に基づいて調節することと、
を含む、システム（８０２）。
【請求項２】
前記ベース負荷レベルは、発電出力値および前記計測された周囲状態の排出値に関連付けられ、前記スケールされた発電出力値は、パワースケールファクタを用いて導出される、請求項１に記載のシステム（８０２）。
【請求項３】
前記一組のＧＴ（１０）の各ＧＴ（１０）に前記ベース負荷レベルを指令することに応じて、各ＧＴ（１０）は、前記公称発電出力値または前記公称排出値のうちの少なくとも一方を達成しない、請求項１に記載のシステム（８０２）。
【請求項４】
前記少なくとも１つのコンピューティング装置（８１４）は、前記それぞれの計測された実際の排出値と各ＧＴ（１０）の前記公称排出値との前記差を、それぞれの発電出力値と各ＧＴ（１０）の前記周囲状態値での前記公称発電出力値との差に変換するようにさらに構成される、請求項１に記載のシステム（８０２）。
【請求項５】
各ＧＴ（１０）の前記動作状態の前記調節は、前記一組のＧＴ（１０）の各ＧＴ（１０）の前記動作状態を、各ＧＴ（１０）の前記発電出力が、それぞれの公称発電出力値に近付き到達するように、前記それぞれの発電出力値と前記公称発電出力値との前記差の一定部分により調節することを含む、請求項４に記載のシステム（８０２）。
【請求項６】
前記一組のＧＴ（１０）の各ＧＴ（１０）の前記動作状態を、前記それぞれの発電出力値と前記公称発電出力値との前記差の前記一定部分により前記調節することによって、排出に対して発電出力をプロットする図式空間において前記各ＧＴ（１０）の公称発電出力／公称排出特性と直交する線（３００、３０２、３０４、３０６）上に各ＧＴ（１０）が揃えられる、請求項５に記載のシステム（８０２）。
【請求項７】
前記一組のＧＴ（１０）の各ＧＴ（１０）に、それぞれの発電出力と前記公称発電出力値との前記差の前記一部分に等しいスケールされた発電出力値に一致するように、前記それぞれの発電出力を調節することを指令することによって、各ＧＴ（１０）の実際の排出値（１０）が、前記公称排出値に一致せずに前記公称排出値に近付けられる、請求項１に記載のシステム（８０２）。
【請求項８】
少なくとも１つのコンピューティング装置（８１４）を用いて実施される、一組のガスタービン（ＧＴ）（１０）を最適化するコンピュータ実施方法であって、前記方法は、
前記一組のＧＴ（１０）の各ＧＴ（１０）に、各ＧＴ（１０）の計測された周囲状態に基づいてベース負荷レベルを指令することと、
前記一組のＧＴ（１０）の各ＧＴ（１０）に、それぞれの発電出力と公称発電出力値との差の一部分に等しいスケールされた発電出力値に一致するように、前記それぞれの発電出力を調節することを指令し、前記それぞれの発電出力の前記調節中に各ＧＴ（１０）の実際の排出値を計測することと、
前記一組のＧＴ（１０）の各ＧＴ（１０）の動作状態を、前記それぞれの計測された実際の排出値と、前記周囲状態での公称排出値との差に基づいて調節することと
を含む方法。
【請求項９】
前記ベース負荷レベルは、発電出力値および前記計測された周囲状態の排出値に関連付けられ、前記スケールされた発電出力値は、パワースケールファクタを用いて導出される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記一組のＧＴ（１０）の各ＧＴ（１０）に前記ベース負荷レベルを指令することに応じて、各ＧＴ（１０）は、前記公称発電出力値または前記公称排出値のうちの少なくとも一方を達成しない、請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示する主題は、最適化および制御システムに関する。特に、本明細書に開示する主題は、ガスタービン用の最適化および制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
既知のガスタービンエンジンの少なくとも一部は、それらの動作を監視および制御するコントローラを含む。既知のコントローラは、エンジンの動作パラメータを用いてガスタービンエンジンの燃焼システムおよびガスタービンエンジンの他の動作態様を司る。既知のコントローラの少なくとも一部は、ガスタービンエンジンの現在の動作状態を示す動作パラメータを受信し、物理学ベースのモデルまたは伝達関数を用いて動作境界を定義し、動作パラメータを動作境界モデルに適用する。加えて、既知のコントローラの少なくとも一部は、動作パラメータをスケジューリングアルゴリズムに適用し、誤差項を決定し、１つまたは複数のガスタービンエンジン制御エフェクタを調節することにより境界を制御する。しかし、動作パラメータの少なくとも一部は、センサを用いて計測することが実際的でないパラメータなど、計測されないパラメータである場合がある。このようなパラメータの一部は、入口温度（すなわち、ステージ１のタービンベーン出口温度）、燃焼機出口温度、および／またはタービンステージ１のノズル入口温度を含む。
【０００３】
既知のガスタービンエンジン制御システムの少なくとも一部は、圧縮機入口の圧力および温度、圧縮機出口の圧力および温度、タービン排気の圧力および温度、燃料の流量および温度、周囲状態、および／または発電機パワーなどの計測されたパラメータを用いて、計測されない動作パラメータを間接的に制御または監視する。しかし、間接的パラメータの値には不確実性があり、関連するガスタービンエンジンは、燃焼挙動および排出を抑制するために最適化する必要がある場合がある。計測されないパラメータの不確実性のために、このような既知の制御システムを含むガスタービンエンジンのための設計余裕が用いられる。このような設計余裕を用いることによって、ワーストケースの動作境界を保護し、同境界に適応しようとして、多くの動作状態でガスタービンエンジンの性能が抑制される場合がある。その上、このような既知の制御システムの多くは、ガスタービンエンジンの入口温度または排気温度を正確に推定しない場合があり、これにより、効率的ではないエンジン、および２つ以上のガスタービンエンジンを伴う施設のマシン毎のばらつきがもたらされる場合がある。
【０００４】
産業用ガスタービンのマシン毎に入口温度のばらつきを抑制することが困難であることが実証されている。例えば、入口温度は、ガスタービンの構成要素および同構成要素のアセンブリのばらつきを含む多くの異なる変数の関数である。これらのばらつきは、ガスタービン部品の製造、設置、および組立に必要とされる許容誤差に起因する。加えて、ガスタービンの動作パラメータを計測するために用いられるコントローラおよびセンサでは、それらの計測値に一定量の不確実性が含まれる。計測される動作パラメータの値を検知するために用いられる計測システムの不確実性およびマシン構成要素のばらつきによって、ガスタービンエンジンの、入口温度などの計測されない動作パラメータのばらつきが必然的にもたらされる。これらの固有の不正確さの組合せによって、周囲状態の既知の組でガスタービンエンジンの設計入口温度を実現することが困難となり、マシン毎の入口温度のばらつきがもたらされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】英国特許出願公開第２５２０９８５号明細書
【発明の概要】
【０００６】
種々の実施形態は、動作を実施することにより一組のガスタービン（ＧＴ）を最適化するように構成された少なくとも１つのコンピューティング装置を有するシステムであって、動作は、一組のＧＴの各ＧＴに、各ＧＴの計測された周囲状態に基づいてベース負荷レベルを指令することと、一組のＧＴの各ＧＴに、それぞれの発電出力と公称発電出力値との差の一部分に等しいスケールされた発電出力値に一致するように、それぞれの発電出力を調節することを指令し、それぞれの発電出力の調節中に各ＧＴの実際の排出値を計測することと、一組のＧＴの各ＧＴの動作状態を、それぞれの計測された実際の排出値と、周囲状態での公称排出値と、排出スケールファクタとの差に基づいて調節することと、一組のＧＴの各ＧＴの既存の排出モデルを、調節された動作に基づいて更新することと、一組のＧＴの各ＧＴ上で一組の動作状態を実行し、その後に各ＧＴの更新されたパラメータを計測することであって、更新されたパラメータは更新された排出値を含む、ことと、更新された排出値と更新された既存の排出モデルとの差に基づいて、更新された既存の排出モデルを改良することと、を含む、システムを含む。
【０００７】
第１の態様は、動作を実施することにより一組のガスタービン（ＧＴ）を最適化するように構成された少なくとも１つのコンピューティング装置を有するシステムであって、動作は、一組のＧＴの各ＧＴに、各ＧＴの計測された周囲状態に基づいてベース負荷レベルを指令することと、一組のＧＴの各ＧＴに、それぞれの発電出力と公称発電出力値との差の一部分に等しいスケールされた発電出力値に一致するように、それぞれの発電出力を調節することを指令し、それぞれの発電出力の調節中に各ＧＴの実際の排出値を計測することと、一組のＧＴの各ＧＴの動作状態を、それぞれの計測された実際の排出値と、周囲状態での公称排出値と、排出スケールファクタとの差に基づいて調節することと、一組のＧＴの各ＧＴの既存の排出モデルを、調節された動作に基づいて更新することと、一組のＧＴの各ＧＴ上で一組の動作状態を実行し、その後に各ＧＴの更新されたパラメータを計測することであって、更新されたパラメータは更新された排出値を含む、ことと、更新された排出値と更新された既存の排出モデルとの差に基づいて、更新された既存の排出モデルを改良することと、を含む、システムを含む。
【０００８】
第２の態様は、少なくとも１つのコンピューティング装置により実行されると、動作を実施することにより少なくとも１つのコンピューティング装置に一組のガスタービン（ＧＴ）を最適化させるプログラムコードを有するコンピュータプログラム製品であって、動作は、一組のＧＴの各ＧＴに、各ＧＴの計測された周囲状態に基づいてベース負荷レベルを指令することと、一組のＧＴの各ＧＴに、それぞれの発電出力と公称発電出力値との差の一部分に等しいスケールされた発電出力値に一致するように、それぞれの発電出力を調節することを指令し、それぞれの発電出力の調節中に各ＧＴの実際の排出値を計測することと、一組のＧＴの各ＧＴの動作状態を、それぞれの計測された実際の排出値と、周囲状態での公称排出値と、排出スケールファクタとの差に基づいて調節することと、一組のＧＴの各ＧＴの既存の排出モデルを、調節された動作に基づいて更新することと、一組のＧＴの各ＧＴ上で一組の動作状態を実行し、その後に各ＧＴの更新されたパラメータを計測することであって、更新されたパラメータは更新された排出値を含む、ことと、更新された排出値と更新された既存の排出モデルとの差に基づいて、更新された既存の排出モデルを改良することと、を含む、コンピュータプログラム製品を含む。
【０００９】
第３の態様は、少なくとも１つのコンピューティング装置を用いて実施される、一組のガスタービン（ＧＴ）を最適化するコンピュータ実施方法であって、方法は、一組のＧＴの各ＧＴに、各ＧＴの計測された周囲状態に基づいてベース負荷レベルを指令することと、一組のＧＴの各ＧＴに、それぞれの発電出力と公称発電出力値との差の一部分に等しいスケールされた発電出力値に一致するように、それぞれの発電出力を調節することを指令し、それぞれの発電出力の調節中に各ＧＴの実際の排出値を計測することと、一組のＧＴの各ＧＴの動作状態を、それぞれの計測された実際の排出値と、周囲状態での公称排出値と、排出スケールファクタとの差に基づいて調節することと、一組のＧＴの各ＧＴの既存の排出モデルを、調節された動作に基づいて更新することと、一組のＧＴの各ＧＴ上で一組の動作状態を実行し、その後に各ＧＴの更新されたパラメータを計測することであって、更新されたパラメータは更新された排出値を含む、ことと、更新された排出値と更新された既存の排出モデルとの差に基づいて、更新された既存の排出モデルを改良することと、を含む方法を含む。
【００１０】
本発明のこれらおよびその他の特徴は、本発明の種々の実施形態を描いた添付図面に関連してなされる本発明の種々の態様の下記の詳細な説明からより容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の種々の実施形態による、制御システムを含むガスタービンエンジン（ＧＴ）の概略図を示している。
【図２】本発明の種々の実施形態による、図１の制御システムとともに用いられてＧＴの動作を制御し得る制御アーキテクチャの概略図を示している。
【図３】図１の制御システムにより用いられるＧＴのモデルを用いた、図１の統計学的に有意な数のＧＴエンジンの動作状態の確率論的シミュレーションの図式描写を示している。
【図４】本発明の種々の実施形態による方法を図示するフロー図を示している。
【図５】図４のフロー図に図示するプロセスの図式描写を、発電出力（ＭＷ）−排出（ＮＯx）の２次元グラフに示している。
【図６】図４のフロー図に図示するプロセスの図式描写を、発電出力（ＭＷ）−排出（ＮＯx）の２次元グラフに示している。
【図７】図４のフロー図に図示するプロセスの図式描写を、発電出力（ＭＷ）−排出（ＮＯx）−入口温度（Ｔ４）の３次元グラフに示している。
【図８】本発明の種々の実施形態による、ガスタービンの調節の例示的な図式描写を、エラー信号発電出力（ＭＷ）のグラフに示している。
【図９】本発明の種々の実施形態による制御システムを含む例示的環境を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の図面は必ずしも原寸に比例して描かれていないことに留意されたい。図面は、本発明の典型的な態様のみを示すためのものであり、したがって本発明の範囲を限定するものと見なされるべきでない。図面において、同じ番号付与は図面間で同じ要素を表す。
【００１３】
上に示したように、本明細書に開示する主題は、最適化および制御システムに関する。特に、本明細書に開示する主題は、ガスタービン用の最適化および制御システムに関する。
【００１４】
確率論的制御は、計測された出力（メガワット、ＭＷ）と、ＮＯx排出と総称される一酸化窒素酸化物ＮＯおよびＮＯ2（一酸化窒素および二酸化窒素）に基づいて、ガスタービン（ＧＴ）の動作状態を設定するための方法である。本明細書に記述するように、種々の実施形態が、計測値のエラーが存在するＧＴの最適化および制御をもたらす。計測エラーが存在する制御機構を計算および最適化するための従来の手法が存在するが、発電出力およびＮＯx計測値を特に考慮してＧＴの制御機能を説明し最適化するように設計される従来の手法は存在しない。
【００１５】
本明細書において用語Ｐ５０ＧＴまたはＰ５０マシンは、平均的な（もしくは公称の）ガスタービンまたは集合中の同様のマシンを指す。このＰ５０計測値と関連するパラメータは、理想的なものとして考慮され、実際のガスタービンで達成されることは極めて稀である。本明細書における他の用語は、ａ）タービン（例えば、ＧＴ）内の第１ステージのノズルの下流であるが、第１の回転バケットの上流の平均温度である入口温度（Ｔ４）と、ｂ）ガスタービン内の燃焼温度であり、入口温度よりも高いＴ３．９とを含むことができる。入口温度は、当該技術で既知であるように、他の計測値および既知のパラメータから推測されるが、計測することができない。本明細書において用語「指定入口温度」は、例えば、ＧＴ構成要素を監視および／または制御する制御システムである制御機器の１つまたは複数のコンポーネントにより指定されるような入口温度を指す。「指定」入口温度は、ＧＴの制御システムと接続された従来のセンシング用／テスト用機器による入口温度の最良な推定値を表す。
【００１６】
加えて、本明細書に記述するように、個々のガスタービンについての用語「ベース負荷」は、定格入口温度でのガスタービンの最大出力を指すことができる。さらに、本明細書に記述するように、また当該技術で既知であるように、所与のガスタービンについてのベース負荷は、周囲の動作状態の変化に基づいて変化する。当該技術では、時折、ベース負荷が「定格速度定格負荷」と称される。さらに、ＮＯxが燃料組成に影響されやすいことが理解され、よって、ガスタービンで行われる任意の最適化プロセス（本明細書に記述する最適化プロセスを含む）について説明される。
【００１７】
さらに、本明細書に記述するように、用語「排気エネルギー」は、ＧＴの排気セクション（出口）での排気ガスの温度計測値および圧力計測値に基づいて決定され得る、ＧＴから出る排気ガス中に含まれるエネルギーを指す。この排気エネルギーは、ＧＴを通って流れる燃焼ガスの量に直接関係し、例えば、発電出力などの他の動作パラメータと相関し得る。
【００１８】
本明細書に記述する種々の実施形態は、ＧＴ（例えば、２つ以上のＧＴの集合）の確率論的制御をＧＴの発電出力および排出パラメータを用いて可能にする。種々の実施形態によると、手法が以下のプロセスを含むことができる。
【００１９】
１）（例えば、集合の）１つまたは複数のガスタービンに、計測された周囲状態に基づいて設計ベース負荷（ＭＷ値、ＮＯx値、燃料流量値、排気エネルギー値）を指令する。本明細書に記述するように、理想的な状況では、（１つまたは複数の）ＧＴは、理想的なシナリオでは、Ｐ５０発電出力（公称発電出力）値およびＰ５０ＮＯx（排出）値を含むＰ５０（公称）動作パラメータに収束するはずである。しかし、本明細書に示すように、このことは、実世界の動作では生じない。
【００２０】
２）１つまたは複数のＧＴに、それぞれの発電出力（ＭＷ）と公称発電出力（Ｐ５０発電出力）値の差の一部分に等しいスケールされた発電出力値に一致するように、その発電出力（ＭＷ）を調節することを指令し、その調節中に実際のＮＯx値を計測する。実際のＮＯx値の計測は、１つまたは複数のＧＴがその発電出力を調節している間に、つまり定常状態動作の前に実施される。本明細書に記述するように、この実際のＮＯx値は、発電出力がスケールされた発電出力値に近付くように調節されている間に計測され（更新された計測値が作られ）得、１つまたは複数のＧＴの（１つまたは複数の）動作状態を、（１つまたは複数の）ＧＴを所望の状態に近付けるように反復的に改良するために用いられる。スケールされた発電出力値は、０よりも大きく１以下の数であり得るパワースケールファクタを用いて導出され得る。つまり、各ＧＴの発電出力が幾らかの値（例えば、ｘＭＷ）だけ公称発電出力とは異なる場合、このプロセスは、各ＧＴに、そのＧＴの発電出力と公称的な出力との差の一部分に等しい値、例えば０．７ｘに一致するように、その発電出力を調節することを指令することを含む。本明細書で述べるように、このプロセスは、各ＧＴの実際のＮＯx値をＰ５０ＮＯx値に近付けるのを助けるが、その目標を十分に達成することはない。加えて、この発電出力調節は、その所望のレベルよりも高い入口温度という別の問題に対処しない。
【００２１】
３）各ＧＴの動作状態を、計測された実際のＮＯx値（プロセス２）と周囲状態の予想されるＰ５０ＮＯx値との間のその差（デルタＮＯx）と、排出スケールファクタ（例えば、パワースケールファクタと同様または異なる、０と１以下の間の値）とに基づいて調節する。デルタＮＯx値は、従来の手法を用いて各ＧＴのデルタ発電出力（ＭＷ）値（ＧＴの実際の発電出力とＰ５０発電出力レベルでの発電出力との差を表す）に変換される。このプロセスでは、Ｐ５０発電出力値から外れる各ＧＴは、そのＧＴのデルタ発電出力（ＭＷ）値に近付く（到達または近似的に到達する）ように、デルタ発電出力値（デルタＮＯx値から変換されるような）のうち排出スケールファクタにより調節された一定の部分により調節された、その動作状態を有する。この調節は、各ＧＴを、発電出力／ＮＯx空間の、そのＧＴのＰ５０発電出力／Ｐ５０ＮＯx特性とほぼ直交する線上で動かす。本明細書では、上述した全体プロセスについてさらに詳細に記述する。
【００２２】
４）各ＧＴの既存の（例えば、既に組み込まれた）排出モデルを、調節された動作状態に基づいて（プロセス（３）の後に）更新する。このプロセスは、同様の状態で、または幾つかの場合、ベースライン（ベース負荷）状態として、排出モデルがデフォルトで（１つまたは複数の）動作状態となるように、（１つまたは複数の）動作状態を排出モデルに組み込む（例えば、（１つまたは複数の）動作状態を各ＧＴに関連するコントローラに組み込み、排出モデルを記憶する）ことを含み得る。各ＧＴの既存の排出モデルは、物理学ベースのものまたは実証的な（例えば、実験室データから構築される）ものとすることができる。既存の排出モデルは、新たな（更新された）排出データでの調節を可能にするように構築され得る。
【００２３】
５）一組の動作状態（例えば、排出状態など５つ以上の個別の動作状態）を各ＧＴ上で実行し、その後に各ＧＴの更新されたパラメータを計測する。幾つかの場合、一組の動作状態は、種々の予想される実世界状態（例えば、部分負荷動作、ベース負荷動作、停止、始動など）を含むことができ、１つまたは複数のモデル値（例えば、ＭＷ出力、ＮＯx排出、燃料流量など）にそれぞれ関連付けることができる。種々の実施形態では、更新されたパラメータは、更新された排出モデルに基づいて更新された排出値を含む。
【００２４】
６）（計測された）更新された排出値と更新された既存の排出モデルとの差に基づいて、更新された既存の排出モデルを改良する。このプロセスは、計測された排出値と更新された排出モデルとの任意の不一致を説明するように排出モデルを変更することを含むことができる。
【００２５】
以下の説明では、この説明の一部を形成する添付図面を参照し、添付図面には、本教示が実施され得る特定の例示的実施形態が例として示されている。これらの実施形態は、当業者が本教示を実施することができるように十分詳細に説明されており、他の実施形態が利用され得ること、ならびに変更が本教示の範囲から逸脱することなくなされ得ることを理解すべきである。したがって、以下の説明は単なる例示である。
【００２６】
図１は、種々の実施形態による、制御システム１８を含むガスタービンエンジン（ＧＴ）１０の概略図を示している。種々の実施形態では、ガスタービンエンジン１０は、圧縮機１２、燃焼機１４、圧縮機１２に駆動するように結合されたタービン１６、およびコンピュータ制御システムすなわちコントローラ１８を含む。圧縮機１２への入口ダクト２０によって、周囲空気が圧縮機１２に流れ、一部の事例では注入水も流れる。ダクト２０は、入口ダクト２０を通って圧縮機１２の入口ガイドベーン（ＩＧＶ）２１に流れ込む周囲空気の圧力損失に寄与するダクト、フィルタ、スクリーン、または吸音装置を含み得る。ガスタービンエンジン１０からの燃焼ガスは、排気ダクト２２を通じて流れる。排気ダクト２２は、ガスタービンエンジン１０に対する背圧を生じさせる吸音材および排出制御装置を含み得る。入口圧力損失および背圧の量は、入口ダクト２０および排気ダクト２２への構成要素の追加により、および／または入口ダクト２０および排気ダクト２２を詰まらせるほこりもしくは土により、経時的にそれぞれ変化し得る。種々の実施形態では、ガスタービンエンジン１０は、電力を発生させる発電機２４を駆動する。
【００２７】
１つまたは複数のガスタービンエンジン（ＧＴ）を例えば集合で含み得る、一組のＧＴを計測、分析および／または制御する種々の実施形態が記述される。これらの手法は、２つ以上のＧＴと同様に単一のＧＴにも当てはまることが理解される。本明細書において用語「組」は、１つまたは複数を意味し得ることがさらに理解される。
【００２８】
種々の実施形態では、複数の制御センサ２６が、ガスタービンエンジン１０、発電機２４の種々の動作状態、および／またはガスタービンエンジン１０の動作中の周囲環境を検出する。多くの事例では、冗長な多数の制御センサ２６が、同じ動作状態を計測し得る。例えば、冗長な温度制御センサ２６のグループが、周囲温度、圧縮機排出温度、タービン排気ガス温度、および／またはガスタービンエンジン１０を通るガス流（示していない）の他の動作温度を監視し得る。同様に、他の冗長な圧力制御センサ２６のグループが、周囲圧力、圧縮機１２、タービン１６排気での静圧および動圧レベル、および／またはガスタービンエンジン１０内の他のパラメータを監視し得る。制御センサ２６としては、非限定的に、流量センサ、圧力センサ、速度センサ、フレーム検出器センサ、バルブ位置センサ、ガイドベーン角度センサ、および／またはガスタービンエンジン１０の動作中に種々の動作パラメータを検知するために用いられ得る他の任意の装置が挙げられ得る。
【００２９】
本明細書において用語「パラメータ」は、ガスタービンエンジン１０内の所定の位置での温度、圧力、および／またはガス流量など、ガスタービンエンジン１０の動作状態を定義するために用いられ得る特性を指す。幾つかのパラメータが、計測され、すなわち検知され、直接的に知られる一方、他のパラメータが、モデルにより計算され、よって推定され、間接的に知られる。幾つかのパラメータが、最初にユーザによりコントローラ１８に入力され得る。計測されたパラメータ、推定されたパラメータ、またはユーザ入力されたパラメータは、ガスタービンエンジン１０の所与の動作状態を表す。
【００３０】
燃料制御システム２８は、燃料供給部（示していない）から燃焼機１４への燃料流量の量、一次および二次燃料ノズル（示していない）の間で分割される量、ならびに燃焼機１４に流れ込む二次空気と混合される量を調整する。燃料制御システム２８は、燃焼機１４で用いるための燃料の種類も選択し得る。燃料制御システム２８は、別のユニットであってもよく、コントローラ１８のコンポーネントであってもよい。
【００３１】
コントローラ（制御システム）１８は、少なくとも１つのプロセッサ（示していない）および少なくとも１つのメモリ装置（示していない）を含み、制御センサ２６の入力値およびヒューマンオペレータからの命令に少なくとも部分的に基づいてガスタービンエンジン１０の動作を制御するための動作を実行するコンピュータシステムであり得る。コントローラは、例えば、ガスタービンエンジン１０のモデルを含み得る。コントローラ１８により実行される動作は、動作パラメータのセンシングもしくはモデリング、動作境界のモデリング、動作境界モデルの適用、または、燃焼機１４への燃料流量を調整することなどによりガスタービンエンジン１０の動作を制御するスケジューリングアルゴリズムの適用を含み得る。コントローラ１８は、ガスタービンエンジン１０の動作パラメータを、動作境界モデルと比較し、またはガスタービンエンジン１０により用いられて、非限定的に入口温度などの制御出力値を生成するスケジューリングアルゴリズムと比較する。コントローラ１８により生成された指令によって、ガスタービンエンジン１０の燃料アクチュエータ２７が、燃料流量、燃料分割、および／または燃料供給部と燃焼機１４の間を流れる燃料の種類を選択的に調整する。他の指令が、アクチュエータ２９にＩＧＶ２１の相対位置を調節させ、入口抽気熱を調節させ、またはガスタービンエンジン１０の他の制御設定を作動させるために生成され得る。
【００３２】
動作パラメータは、ガスタービンエンジン１０内の所定の位置および所与の動作状態での温度、圧力、およびガス流量など、ガスタービンエンジン１０の動作状態を一般に示す。幾つかの動作パラメータが、計測され、すなわち検知され、直接的に知られる一方、他の動作パラメータが、モデルにより推定され、間接的に知られる。推定またはモデリングされた動作パラメータは、推定された動作パラメータとも称され得、例えば、非限定的に入口温度および／または排気温度を含み得る。動作境界モデルは、ガスタービンエンジン１０の１つまたは複数の物理的境界により定義され得、よって、各境界でのガスタービンエンジン１０の最適状態を表し得る。さらに、動作境界モデルは、他の任意の境界または動作状態から独立し得る。スケジューリングアルゴリズムは、ガスタービンエンジン１０を所定の範囲内で動作させるように、タービン制御アクチュエータ２７、２９の設定値を決定するために用いられ得る。典型的に、スケジューリングアルゴリズムは、ワーストケースシナリオを防ぎ、特定の動作状態に基づく仮定を組み込んでいる。境界制御は、それによって、コントローラ１８などのコントローラが、ガスタービンエンジン１０を好適な状態で動作させるようにタービン制御アクチュエータ２７、２９を調節できるプロセスである。
【００３３】
図２は、コントローラ１８（図１に示す）とともに用いられて、ガスタービンエンジン１０（図１に示す）の動作を制御し得る例示的な制御アーキテクチャ２００の概略図を示している。より具体的には、種々の実施形態では、制御アーキテクチャ２００は、コントローラ１８内に実装され、モデルベース制御（ＭＢＣ）モジュール５６を含む。ＭＢＣモジュール５６は、ロバストであり、忠実性が高い、ガスタービンエンジン１０の物理学ベースモデルである。ＭＢＣモジュール５６は、計測された状態を入力動作パラメータ４８として受信する。このようなパラメータ４８としては、非限定的に、周囲圧力および温度、燃料流量および温度、入口抽気熱、および／または発電機パワー損失が挙げられ得る。ＭＢＣモジュール５６は、入力動作パラメータ４８をガスタービンモデルに適用して、公称入口温度５０（または公称の動作状態４２８）を決定する。ＭＢＣモジュール５６は、本明細書に記述するような制御アーキテクチャ２００およびガスタービンエンジン１０の動作を可能にする任意のプラットフォーム内に実装され得る。
【００３４】
さらに、種々の実施形態では、制御アーキテクチャ２００は、ガスタービンエンジン１０の特定の動作パラメータを推定する適応型リアルタイムエンジンシミュレーション（ＡＲＥＳ）モジュール５８を含む。例えば、一実施形態では、ＡＲＥＳモジュール５８は、制御アルゴリズム内で用いるために制御センサ２６により生成されるパラメータなどの、直接的に検知されない動作パラメータを推定する。ＡＲＥＳモジュール５８は、推定された状態と計測された状態とを比較できるように計測される動作パラメータも推定する。比較は、ガスタービンエンジン１０の動作を中断させずにＡＲＥＳモジュール５８を自動的に最適化するために用いられる。
【００３５】
ＡＲＥＳモジュール５８は、非限定的に、周囲圧力および温度、圧縮機入口ガイドベーン位置、燃料流量、入口抽気熱流量、発電機パワー損失、入口および排気ダクト圧力損失、および／または圧縮機入口温度などの入力動作パラメータ４８を受信する。ＡＲＥＳモジュール５８は、次いで、非限定的に、排気ガス温度６２、圧縮機排出圧力、および／または圧縮機排出温度などの推定された動作パラメータ６０を生成する。種々の実施形態では、ＡＲＥＳモジュール５８は、推定された動作パラメータ６０を、入力動作パラメータ４８と組み合わせてガスタービンモデルへの入力値として用いて、例えば、計算された入口温度６４などの出力値を生成する。
【００３６】
種々の実施形態では、コントローラ１８は、計算された入口温度５２を入力値として受信する。コントローラ１８は、比較器７０を用いて、計算された入口温度５２を公称入口温度５０と比較して、補正係数５４を生成する。補正係数５４は、ＭＢＣモジュール５６内の公称入口温度５０を調節して、補正された入口温度６６を生成するために用いられる。コントローラ１８は、比較器７４を用いて、ＡＲＥＳモジュール５８からの制御出力値と、ＭＢＣモジュール５６からの制御出力値とを比較して、差値を生成する。この差値は、次いで、ＡＲＥＳモジュール５８の制御モデルを連続的に最適化し、よってガスタービンエンジン１０の制御の向上を促進するのに用いる、コントローラ１８に供給される正規化された補正係数を生成するために、カルマンフィルタゲイン行列（示していない）に入力される。ある代替的な実施形態では、コントローラ１８は、入力値として排気温度補正係数６８を受信する。排気温度補正係数６８は、ＡＲＥＳモジュール５８内で排気温度６２を調節するために用いられ得る。
【００３７】
図３は、コントローラ１８により用いられるガスタービンエンジンのモデルを用いた、図１の統計学的に有意な数のガスタービンエンジン１０の動作状態の確率論的シミュレーションを示すグラフである。グラフは、ガスタービンエンジン１０の入口温度に対する発電出力を表す。線３００が、複数のデータ点３０８についての線形回帰モデルである。線３０２が、データ点３０８に対応する９９％予測区間を表す。さらに、線３０４が、ガスタービンエンジン１０の公称または設計入口温度５０を表し、線３０６が、ガスタービンエンジン１０の公称または設計発電出力を表す。種々の実施形態では、図３に示す確率論的シミュレーションは、８０個のユニットの入口温度の近似的な分散を示している。この分散は、ガスタービンエンジン１０のコンポーネントの許容誤差、ならびにコントローラ１８および制御センサ２６の計測不確実性に起因し得る。
【００３８】
本明細書では、ガスタービンエンジン１０の実際の動作状態、例えば、入口温度および／または排気温度におけるばらつきの抑制を促進し、ガスタービンエンジン１０の発電出力、排出、および寿命のばらつきの抑制を促進する、ガスタービンエンジン１０を最適化するための手法について記述する。本明細書に記述する確率論的制御手法は、設置中および種々の期間にガスタービンエンジン１０を最適化するための単体のプロセスとして実装され得、または、所定の間隔で周期的におよび／またはガスタービンエンジン１０の動作中に連続的に実行するようにコントローラ１８内に実装され得る。前に議論したように、これらの手法は、入口温度が推定されたパラメータであるため、ガスタービン入口温度を直接的に計測しない。しかし、これらの確率論的制御手法は、ガスタービンエンジン１０の入口温度の有力な指標となる直接的に計測されたパラメータを生じさせ得、ガスタービンエンジン１０内の入口温度に関する制御の向上を可能にし得る。
【００３９】
図４は、種々の実施形態により実施される方法を図示するフロー図を示している。本明細書に記述するように、方法は、コンピュータプログラム製品（例えば、非一時的なコンピュータプログラム製品）として実装され、少なくとも１つのコンピューティング装置を用いて実施され（例えば、実行され）得、そうでなければ、以下のプロセスを含む。
【００４０】
プロセスＰ１：一組のＧＴの各ＧＴ１０に、各ＧＴ１０の計測された周囲状態に基づいてベース負荷レベル（例えば、目標指定入口温度）を指令する。本明細書で述べるように、ベース負荷（目標指定入口温度を伴う）は、発電出力（ＭＷ）値および計測された周囲状態の排出値に関連付けられる。本明細書でさらに述べるように、一組のＧＴの各ＧＴ１０にベース負荷レベルを指令することに応じて、各ＧＴ１０は、公称発電出力値（Ｐ５０発電出力）または公称排出値（Ｐ５０ＮＯx）のうちの少なくとも一方を達成しない。種々の実施形態によると、一組のＧＴの各ＧＴ１０に、公称発電出力値に一致するようにそれぞれの発電出力を調節することを指令するプロセスによって、各ＧＴ１０の実際の排出値が、公称排出値に一致せずに公称排出値に近付けられる。
【００４１】
プロセスＰ２：一組のＧＴの各ＧＴ１０に、それぞれの発電出力と公称発電出力（Ｐ５０発電出力）値との差の一部分に等しいスケールされた発電出力値に一致するようにそれぞれの発電出力を調節することを指令し、それぞれの発電出力の調節中に各ＧＴ１０の実際の排出値を計測する。実際の排出値の計測は、各ＧＴ１０が、その発電出力を（例えば、スナップショットとして、徐々に、または反復的に）調節している間に、つまり定常状態動作の前に実施される。本明細書に記述するように、この実際の排出値は、各ＧＴ１０の発電出力がスケールされた発電出力値に近付くように調節されている間に計測され（更新された計測値が作られ）得、（プロセスＰ３に関して記述するように）ＧＴ１０を所望の状態に近付けるように各ＧＴ１０の（１つまたは複数の）動作状態を反復的に改良するために用いられる。スケールされた発電出力値は、０よりも大きく１未満の数であり得るパワースケールファクタを用いて導出され得る。つまり、各ＧＴの発電出力が幾らかの値（例えば、ｘＭＷ）だけ公称発電出力とは異なる場合、このプロセスは、各ＧＴに、そのＧＴの発電出力と公称的な出力との差の一部分に等しい値、例えば、０．６ｘまたは０．７ｘに一致するようにその発電出力を調節することを指令することを含む。パワースケールファクタ（ＳMW）は、ＧＴ１０の集合が、個別のＭＷ／ＮＯx状態で動作されるときに、どのように動作するかを予測するために、１つまたは複数のモデリングプロセスを用いて作成され得る。種々の実施形態では、パワースケールファクタは、種々の状態での特定のＧＴ１０の反復テストおよび／またはモデリングを用いて導出され得る。幾つかの場合、パワースケールファクタ（ＳMW）は、ＧＴ１０の集合の所望の標準偏差に基づいて、例えば、１つまたは複数のモデルに基づいて選択され、パワースケールファクタは、ＧＴ１０が公称のＧＴの幾らかの標準偏差バンド内に留まることを示す。種々の実施形態では、プロセスＰ２は、それぞれの計測された（遷移状態中に計測された、幾つかの場合では反復的に計測された）実際の排出値と各ＧＴ１０の公称排出値との差を、それぞれの発電出力値と、各ＧＴ１０の周囲状態値での公称発電出力値との差に変換することをさらに含み得る。
【００４２】
プロセスＰ３：一組のＧＴの各ＧＴ１０の動作状態を、それぞれの計測された実際の排出値と、周囲状態での公称排出値と、排出スケールファクタ（例えば、パワースケールファクタと同様または異なる、０と１の間の値）との差に基づいて調節する。種々の実施形態によると、各ＧＴ１０の動作状態を調節するプロセスは、一組のＧＴの各ＧＴ１０の動作状態を、各ＧＴ１０の発電出力が、それぞれの公称発電出力値に近付く（および幾つかの場合、到達する、または近似的に到達する）ように、それぞれの発電出力値と公称発電出力値との差の、排出スケールファクタにより調節された一定の部分により調節することを含む。種々の実施形態によると、一組のＧＴの各ＧＴ１０の動作状態を、それぞれの発電出力値と公称発電出力値との差の、排出スケールファクタ（例えば、０．７、０．８、０．９）により調節された一定部分により調節することによって、排出に対して発電出力をプロットする図式空間において各ＧＴ１０の公称発電出力／公称排出特性と直交する線上に各ＧＴ１０が揃えられる。プロセスＰ３に関して記述したような各ＧＴ１０の動作状態の調節は、プロセスＰ２中に得られた対応するＧＴ１０の実際の排出値の更新された計測に基づいて反復的に（例えば、２回以上）実施され得ることが理解される。つまり、遷移状態（例えば、非定常状態）の計測値を用いることによって、各ＧＴ１０をＭＷ／ＮＯx空間内のその目標位置に近付けるために、動作状態を反復的に変更することが可能となる。
【００４３】
プロセスＰ４：各ＧＴ１０の既存の（例えば、既に組み込まれた）排出モデル（モデル８４０、図９）を、調節された動作状態に基づいて（プロセス（３）の後に）更新する。このプロセスは、排出モデル８４０が、デフォルトで、同様の状態での（１つまたは複数の）動作状態、または幾つかの場合、ベースライン（ベース負荷）状態となるように、（１つまたは複数の）動作状態を排出モデル８４０に組み込む（例えば、各ＧＴ１０に関連するコントローラ１８に（１つまたは複数の）動作状態を組み込み、排出モデル８４０を記憶する）ことを含み得る。種々の実施形態では、コントローラ１８に組み込まれたＡＲＥＳモデルは、そのデフォルトの（１つまたは複数の）動作状態が、更新された排出モデル８４０に一致するように変更（設定）される。この場合、ＡＲＥＳモデルは、各ＧＴ１０の（１つまたは複数の）動作状態の周りにセンタリングされる。幾つかの場合、既存の排出モデル８４０（またはＮＯxModel）は、以下の数式により定義される。
【００４４】
ＮＯxModel＝β0＋β1＊ＮＯxP50  （数式１）
ここで、β0およびβ1が、区間［０，１］により定義される連続確率分布を表すベータ値であり、ＮＯxP50が目標排出値（Ｐ５０排出値）である。本明細書で述べるように、各ＧＴの既存の排出モデルは、物理学ベースのものまたは実証的（例えば、実験室データから構築される）なものとすることができる。既存の排出モデルは、新たな（更新された）排出データでの調節を可能にするように構築され得る。
【００４５】
プロセスＰ５：各ＧＴ１０上で一組の動作状態（例えば、排出状態など５つ以上の個別の動作状態）を実行し、その後に各ＧＴ１０の更新されたパラメータを計測する。幾つかの場合、一組の動作状態は、種々の予想される実世界状態（例えば、部分負荷動作、ベース負荷動作、停止、始動など）を含むことができ、１つまたは複数のモデル値（例えば、ＭＷ出力、ＮＯx排出、燃料流量など）にそれぞれ関連付けることができる。種々の実施形態では、更新されたパラメータは、更新された排出モデルに基づいて更新された排出値を含む。
【００４６】
プロセスＰ６：（計測された）更新された排出値と更新された既存の排出モデル８４０との差に基づいて、更新された既存の排出モデル８４０を改良する（差が存在する場合）。このプロセスは、計測された排出値と更新された排出モデル８４０との間の任意の不一致を説明するように排出モデル８４０を変更することを含むことができる。
【００４７】
図５〜図７は、一組（複数）の（ＧＴ１０と同様の）ＧＴを表す例示的なデータ組に関して、発電出力−排出（ＮＯx）のグラフにより、図４に記述するプロセスの図式描写を示している。図５〜図６に示す全てのデータ点は、指定入口温度での排出（ＮＯx）に対する発電出力を表し、ここで、「指定」入口温度は、ＧＴ１０のコントローラにより表示されるような、そうでなければ出力されるような入口温度である。つまり、「指定」入口温度は、必ずしも実際の入口温度（本明細書に記述するように、正確に計測できない）ではなく、代わりに、ＧＴ１０のコントローラ（および関連する機器）により推定されるような入口温度である。
【００４８】
この例に示すように、例えば、図５では、線ＧＬの中心点は、一組のＧＴの平均入口温度（Ｔ４）の関数である。平均燃焼温度（Ｔ３．９）は、平均入口温度の関数であり、平均入口温度よりも高い。本明細書で述べるように、平均入口温度が上がると、平均燃焼温度が上がり、このことは、線ＧＬが、線ＲＬと直交したままで高い発電出力／ＮＯx値にシフトすることを意味し、これにより、ベース負荷での一組の平均的なＧＴの発電出力／ＮＯx特性が定義される。ＢＬとラベリングされた２つの線が、線ＧＬの境界を定め、平均線ＲＬからの２シグマ（Σ）に対する一組のＧＴの間の統計的ばらつきを定義する。発明者等は、線ＢＬが、線ＲＬと直交する所与の線に沿って計測される、実際の入口温度（Ｔ４）の線ＲＬからの＋／−１０度のスパンを表すことを、実証的テストを通して発見した。図６は、ＧＴの集合の個別の例示的な発電出力／ＮＯx値での平均Ｔ４（入口温度）の指標を、ＲＬ（発電出力／ＮＯx特性）および線ＢＬと直交する線上に沿って追加して、図５の図式描写を示している。この例における平均Ｔ４（Ｂ）および平均Ｔ４（Ｐ）は、Ｔ４＝華氏２，４１０度およびＴ４＝華氏２，４３０度での例示的な集合をそれぞれ図示する。図６は、発電出力／ＮＯx特性線と直交する入口温度（Ｔ４）の「範囲」またはばらつきに沿う単一のＧＴの例である線ＰＬも図示している。ＰＬは、発電出力／ＮＯxが入口温度（Ｔ４）の変化によりどのように変るかを示す。
【００４９】
図７は、プロセスＰ３（図４）、すなわち、一組のＧＴの各ＧＴの動作状態を、それぞれの計測された実際の排出値と、周囲状態での公称排出値との差に基づいて調節するプロセスの３次元図式描写を示している。つまり、図７に示すように、入口温度（Ｔ４）空間（適用された排出スケールファクタに従ってスケールされた）にわたるＧＬ（図５〜図６）の平面により定義されるＧＬ平面は、一組のＧＴが入口温度（Ｔ４）空間内で動作するモデルを図示している。つまり、一組のＧＴの各ＧＴの実際の入口温度（Ｔ４）を直接的に計測できないが、ＧＬ平面は、一組のＧＴ内のＧＴの入口温度の最も正確なモデルを表す。種々の実施形態によると、プロセスＰ３は、各ＧＴの動作状態を、それぞれの計測された実際の排出値（ＮＯx値）と、それぞれのＧＴの公称（平均）排出値（ＮＯx値）との差に基づいて調節することを含む。つまり、種々の実施形態によると、各ＧＴの動作状態は、その発電出力／ＮＯx値が、２次元空間ではＧＬと交差し（図５〜図６）、３次元空間ではＧＬ平面と交差する（図７）ように調節される。公称（Ｐ５０）発電出力／ＮＯx線とＧＬ平面との交差は、所望される平均的な実際の入口温度（Ｐ４）の最も正確なモデルを表し、そのＧＬ平面に近付くように各ＧＴ１０を最適化することによって、入口温度のばらつきが集合全体で抑制され、集合の寿命が延びる。
【００５０】
ＧＬ（およびＧＬ平面）は、ガスタービンがどのように設計され組み込まれているかを示す特性であり、発電出力／ＮＯx空間では、その中心は、集合内のＧＴ１０の個々の種類についてのＰ５０発電出力とＰ５０ＮＯxの交差部にある。２次元空間（例えば、ＢＬ間の空間、図５〜図６）でのＧＬの長さは、所与の種類のＧＴについてＧＴ毎のハードウェアのばらつき（例えば、同じ仕様の２つのマシンの製造における物理的な）により定義される。ＧＴ１０の動作状態を、そのＧＴ１０の発電出力／ＮＯx値をＧＬ（およびＧＬ平面）に揃えるように変更することによって、実際の入口温度（Ｔ４）のばらつきが最小化される。
【００５１】
種々の実施形態によると、図５〜図７に示す図式描写は、ＧＴ１０の動作状態の変化（ΔＯｐｅｒａｔｉｎｇＳｔａｔｅ）および実際の入口温度（ΔＴ4）の変化の解を提供する数式１〜４から導出され得る。示すように、数式１〜４は、以下の通りである。
【００５２】
【数１】
2017110645.tif 000003
ここで、Ｓｔｅｐ１＝プロセスＰ１、Ｓｔｅｐ２＝プロセスＰ２、Ｓｔｅｐ３＝プロセスＰ３、変数１＝ＧＴ１０上の外部センサにより計測できる（例えば、メガワット出力）第１の性能変数、変数２＝ＧＴ１０上の外部センサにより計測できる（例えば、排出）第２の（変数１とは異なるが、独立していない）性能変数（例えば、排気温度、排気ガス流量など）、ＳV1＝変数１のスケールファクタ（例えば、ＭＷスケールファクタ）、ＳV2＝変数２のスケールファクタ（例えば、ＮＯxスケールファクタ）。下の表１に示すように、例示的なスケールファクタは、実際の入口温度、排出、メガワット出力などを操作するために種々の実施形態に応じて選択され得る。本明細書で述べるように、用語「ステップ１」、「ステップ２」および「ステップ３」は、プロセスＰ１、Ｐ２およびＰ３を指すためにそれぞれ用いられ得る。
【００５３】
【表１】
2017110645.tif 000004
表１の例示的なスケールファクタにて明らかなように、ＭＷ（ステップ２もしくはプロセスＰ２）およびＮＯx（ステップ３もしくはプロセスＰ３）のスケールファクタは、個々のＧＴ１０またはＧＴ１０の集合についての所望の結果を向上させるために、実証ベースおよび／またはモデルベースのデータに応じて選択され得る。例えば、ＭＷまたはＮＯxいずれかのばらつきの最小化を目的とする場合、スケールファクタは、「最小ＭＷ」または「ＮＯx最小」の交差部が選択されるように選択され得る。「最小ＭＷ」圏から右への移動（ＮＯxスケールファクタの増加）によって、ＭＷおよび燃料のばらつきとＮＯｘおよびＴ４のばらつきとが交換される。「均衡なばらつき」とラベリングされたバンドは、ＭＷ／ＮＯx／Ｔ４／燃料の４次元空間（図７）の最小領域を表す。ＧＴ１０毎に、（Ｘ＋２ＣＹ）のＮＯｘスケールファクタでＴ４のばらつきの最小が１つ存在する。このような最小が生じる値は、ＧＴの燃焼機（例えば、乾式低ＮＯx燃焼機）のＮＯx−Ｔ４特性の関数である。２つのスケールファクタ（ＭＷスケールファクタおよびＮＯxスケールファクタ）が適用される場合、（Ｙ−Ｚ）のＭＷスケールファクタによって、先に開示した（スケールされない）手法と実質的に等価であり得るばらつきがもたらされる。しかし、この例示的な表から分かるように、ＭＷスケールファクタとしてのＹ＋ＸとＮＯxスケールファクタとしての（Ｘ＋３ＣＹ）との組合せによって、ＧＴ１０の集合についてＴ４の最小のばらつきがもたらされる。
【００５４】
種々の実施形態によると、本明細書で述べる数式１〜４は、プロセスＰ１〜Ｐ３を反復的に実施することを記述するために、計測された遷移排出（プロセスＰ２）と周囲状態での公称排出値との差に基づいて変更され得る。つまり、各ＧＴ１０がその目標発電出力値および／または排出値に近付くと、その現在値（遷移ＭＷおよび／または遷移ＮＯx値）と目標値（例えば、Ｐ５０ＭＷ、Ｐ５０ＮＯx）の差は、エラー信号として数式形式（例えば、ＥｒｒｏｒＳｉｇｎａｌ＝ＤｅｓｉｒｅｄＳｔａｔｅ3−ＣｕｒｒｅｎｔＳｔａｔｅ1、ここで、数値的指標がプロセスＰ１〜Ｐ３に対応する）で表され得る。エラー信号が０に近付くと、ＧＴ１０の実際の動作状態とその目標動作状態との差は小さくなる（ここで、エラー信号が０であることが望ましい）。
【００５５】
図８は、本明細書に記述するようなプロセスＰ１〜Ｐ３が施されるＧＴ（例えば、ＧＴ１０）についてＭＷに対するエラー信号の例示的な前進の例示的な図式描写を示している。Ｐ１により強調されるデータ点は、（相対的に）低い発電出力（ＭＷ）に関連する高いエラー信号を示しており、Ｐ２により強調されるデータ点は、発電出力（ＭＷ）を増やすことにより少なくとも部分的に行われる、その高いエラー信号の補正を示している。しかし、この例では、プロセスＰ２は、ＧＴ１０の発電出力を顕しく増やしすぎ、相対的に高い負のエラー信号値を生じさせる。しかし、データ点Ｐ２からデータ点Ｐ３への移行によって、望ましくない（例えば、低いまたは高い）エラー信号からエラー信号０への前進移動を可能にする、本開示の種々の特徴が強調される。つまり、本明細書に記述するプロセスＰ２で得られた遷移排出値を用いることによって、ＧＴ１０のエラー信号は、所望のレベル（例えば、許容可能な許容誤差０．０内）に到達するまで徐々に抑制される。図８のこの例示的描写は、ＧＴ１０がその関連エラー信号を最小化するように調節され得る一方法を図示しており、本開示の種々の態様により他の調節（例えば、高い負のエラー信号から低い正の信号への調節、低い負のエラー信号への調節）が可能であることが理解される。図８の図式描写は、本明細書で種々の実施形態により記述するように遷移計測値を利用して、プロセスＰ２からＰ３へＧＴ１０を徐々に調節することを示すように、排出（ＮＯx）に対するエラー信号を同様に示し得ることが理解される。
【００５６】
図９は、少なくとも１つのコンピューティング装置８１４によりＧＴ１０と結合されたコントローラ（制御システム１８）を実証する例示的環境８０２を示している。本明細書に記述するように、制御システム１８は、ガスタービンエンジン（ＧＴ）を制御する際に用いられる従来の任意の制御システムコンポーネントを含むことができる。例えば、制御システム１８は、（１つまたは複数の）ＧＴ１０内の１つまたは複数のコンポーネントを作動させるための電気的および／または電気機械的なコンポーネントを含むことができる。制御システム１８は、プロセッサ、メモリ、入力／出力、バスなど、コンピュータ処理する従来の下位コンポーネントを含むことができる。制御システム１８は、外部ソース（例えば、少なくとも１つのコンピューティング装置８１４）からの動作状態に基づいて機能を実施するように構成され（例えば、プログラムされ）得、および／または、（１つまたは複数の）ＧＴ１０のパラメータに基づいて事前にプログラムされた（コード化された）命令を含み得る。
【００５７】
システム８０２は、制御システム１８および（１つもしくは複数の）ＧＴ１０と接続（例えば、配線接続および／または無線接続）された少なくとも１つのコンピューティング装置８１４も含むことができる。種々の実施形態では、コンピューティング装置８１４は、本明細書に記述するように、例えば、流量計、温度センサなど、従来の複数のセンサにより（１つまたは複数の）ＧＴ１０と動作可能に接続される。コンピューティング装置８１４は、例えば、従来の配線接続手段および／または無線手段により制御システム１８と通信的に接続され得る。制御システム１８は、種々の実施形態による動作中に（１つまたは複数の）ＧＴ１０を監視するように構成される。
【００５８】
さらに、コンピューティング装置８１４は、ユーザ８３６と通信するように示されている。ユーザ８３６は、例えば、プログラマまたはオペレータであり得る。これらのコンポーネントとコンピューティング装置８１４の間の相互作用については、この出願の他のところで議論される。
【００５９】
本明細書で述べるように、本明細書に記述するプロセスの１つまたは複数は、本明細書に記述するように、例えば、コンピューティング装置８１４などの少なくとも１つのコンピューティング装置により実施され得る。他の場合、これらのプロセスの１つまたは複数は、コンピュータ実施方法により実施され得る。また他の実施形態では、これらのプロセスの１つまたは複数は、少なくとも１つのコンピューティング装置（例えば、コンピューティング装置８１４）上でコンピュータプログラムコード（例えば、制御システム１８）を実行し、例えば、少なくとも１つのＧＴ１０を本明細書に記述する手法により最適化するプロセスを少なくとも１つのコンピューティング装置に実施させることにより実施され得る。
【００６０】
さらに詳細には、コンピューティング装置８１４は、処理コンポーネント１２２（例えば、１つまたは複数のプロセッサ）、記憶コンポーネント１２４（例えば、記憶階層）、入力／出力（Ｉ／Ｏ）コンポーネント１２６（例えば、１つまたは複数のＩ／Ｏインターフェイスおよび／または装置）、および通信経路１２８を含むように示されている。一実施形態では、処理コンポーネント１２２は、記憶コンポーネント１２４内に少なくとも部分的に具現化される制御システム１８などのプログラムコードを実行する。プログラムコードを実行している間、処理コンポーネント１２２は、データを処理することができ、これにより、記憶コンポーネント１２４および／またはさらなる処理のためのＩ／Ｏコンポーネント１２６からのデータの読出し、および／または同コンポーネントへのデータの書込みを生じさせることができる。経路１２８は、コンピューティング装置８１４内のコンポーネントのそれぞれの間で通信リンクを提供する。Ｉ／Ｏコンポーネント１２６は、１つまたは複数のヒューマンＩ／Ｏ装置または記憶装置を備えることができ、これにより、コンピューティング装置８１４および／または１つまたは複数の通信装置と相互作用することをユーザ８３６に可能にさせて、任意の種類の通信リンクを用いてコンピューティング装置８１４と通信することをユーザ１３６および／またはＣＳ１３８に可能にさせる。この点で、制御システム１８は、制御システム１８とのヒューマンおよび／またはシステム相互作用を可能にする一組のインターフェイス（例えば、（１つもしくは複数の）グラフィカルユーザインターフェイス、アプリケーションプログラムインターフェイス、および／または他のインターフェイス）を管理することができる。
【００６１】
いかなる場合も、コンピューティング装置８１４は、インストールされたプログラムコードを実行可能な１つまたは複数の汎用コンピューティング製品（例えば、コンピューティング装置）を備えることができる。本明細書において、「プログラムコード」は、情報処理能力を有するコンピューティング装置に、個々の機能を直接的に実施させる、または、（ａ）別の言語、コードもしくは記号表記への変換、（ｂ）異なるデータ形式での複製、および／または（ｃ）展開のうちのいずれかの任意の組合せの後に実施させる、任意の言語、コードまたは記号表記での命令の任意の集合を意味することが理解される。この点で、制御システム１８は、システムソフトウェアおよび／またはアプリケーションソフトウェアの任意の組合せとして具現化され得る。いかなる場合も、コンピューティング装置８１４の技術的効果は、本明細書の種々の実施形態により少なくとも１つのＧＴ１０を最適化することである。
【００６２】
さらに、制御システムは、一組のモジュール１３２を用いて実装され得る。この場合、モジュール１３２は、制御システム１８により用いられる一組のタスクを実施することをコンピューティング装置８１４に可能にさせ、別個に開発され、および／または制御システム１８の他の部分とは別途に実装され得る。制御システム１８は、特定用途のマシン／ハードウェアおよび／またはソフトウェアを備えるモジュール１３２を含み得る。とにかく、２つ以上のモジュール、および／またはシステムが、それらのそれぞれのハードウェアおよび／またはソフトウェアの一部／全てを共有し得ることが理解される。さらに、本明細書で議論する機能の一部が実装されなくてもよく、追加機能がコンピューティング装置８１４の一部として含まれてもよいことが理解される。
【００６３】
コンピューティング装置８１４が多数のコンピューティング装置を備えるとき、各コンピューティング装置は、制御システム１８のうち具現化された部分（例えば、１つまたは複数のモジュール１３２）のみを有し得る。しかし、コンピューティング装置８１４および制御システム１８は、本明細書に記述するプロセスを実施し得る考えられる種々の等価なコンピュータシステムの表示にすぎないことが理解される。この点で、他の実施形態では、コンピューティング装置８１４および制御システム１８により提供される機能は、プログラムコードを伴うか伴わない汎用および／または特定用途のハードウェアの任意の組合せを含む１つまたは複数のコンピューティング装置により少なくとも部分的に実装され得る。各実施形態では、ハードウェアおよびプログラムコードは、含まれる場合、標準的なエンジニアリングおよびプログラミング技術によりそれぞれ作成され得る。
【００６４】
とにかく、コンピューティング装置８１４が多数のコンピューティング装置を含むとき、コンピューティング装置は、任意の種類の通信リンクを介して通信することができる。さらに、本明細書に記述するプロセスを実施している間、コンピューティング装置８１４は、任意の種類の通信リンクを用いて他の１つまたは複数のコンピュータシステムと通信することができる。いずれの場合も、通信リンクは、種々の有線および／または無線リンクの任意の組合せを備えることができ、１つまたは複数の種類のネットワークの任意の組合せを備えることができ、および／または種々の伝送技術およびプロトコルの任意の組合せを利用することができる。
【００６５】
本明細書で議論するように、制御システム１８は、少なくとも１つのＧＴ１０を制御および／または最適化することをコンピューティング装置８１４に可能にさせる。制御システム１８は、本明細書に記述する１つまたは複数の動作を実施するためのロジックを含み得る。一実施形態では、制御システム１８は、上述した機能を実施するためのロジックを含み得る。構造的に、ロジックは、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）または、本明細書に記述する機能を実施することを可能にする他の任意の特定用途のマシン構造などの種々の形式のうちのいずれかを取り得る。ロジックは、ソフトウェアおよび／またはハードウェアなどの種々の形式のうちのいずれかを取り得る。しかし、例示目的で、制御システム１８および同システムに含まれるロジックは、特定用途マシンとして本明細書に記述される。説明から理解されるように、ロジックが上述した機能のそれぞれを含むものとして図示するが、添付の請求項に記載されるような本発明の教示による機能の全てが必要とされるわけではない。
【００６６】
種々の実施形態では、制御システム１８は、本明細書に記述するような１つまたは複数のＧＴ１０の動作パラメータを監視するように構成され得る。加えて、制御システム１８は、本明細書に記述する制御および／または最適化の機能を実現するために、これらの動作パラメータを変更することを１つまたは複数のＧＴ１０に指令するように構成される。
【００６７】
本明細書に示し記述するフロー図では、示されていない他のプロセスが実施されてもよく、プロセスの順序が種々の実施形態に応じて再編成されてもよいことが理解される。加えて、記述する１つまたは複数のプロセスの間に中間プロセスが実施されてもよい。本明細書に示し記述するプロセスのフローは、種々の実施形態を限定するものと解釈されるべきではない。
【００６８】
いかなる場合も、例えば、制御システム１８を含む、本発明の種々の実施形態の技術的効果は、本明細書に記述するような１つまたは複数のＧＴ１０を制御および／または最適化することである。
【００６９】
種々の実施形態では、互いに「結合される」ものとして記述する構成要素は、１つまたは複数の境界に沿って接合されてもよい。幾つかの実施形態では、これらの境界は、個別の構成要素の間の接合部を含み得、他の場合、これらの境界は、強固におよび／または一体に形成された相互接続部を含み得る。つまり、幾つかの場合、互いに「結合される」構成要素は、単一の連続部材を画定するように同時に形成され得る。しかし、他の実施形態では、これらの結合される構成要素は、別々の部材として形成され得、その後に既知のプロセス（例えば、締結、超音波溶着、接着）により接合され得る。
【００７０】
要素もしくは層が、別の要素もしくは層「の上にある」、「に係合される」、「に接続される」または「に結合される」と称されるとき、それは、直接的に、他の要素もしくは層の上にあってもよく、他の要素もしくは層に係合され、接続され、または結合されてもよく、介在する要素もしくは層が存在してもよい。対照的に、要素が、別の要素もしくは層「の上に直接ある」、「に直接係合される」、「に直接接続される」または「に直接結合される」と称されるとき、介在する要素もしくは層が存在しなくてもよい。要素間の関係を記述するために用いられる他の語は、同様な態様で解釈されるべきである（例えば「間に」に対する「直接間に」、「隣に」に対する「直接隣に」など）。本明細書において用語「および／または（ａｎｄ／ｏｒ）」は、関連する列挙された項目の１つまたは複数の任意または全ての組合せを含む。
【００７１】
本明細書における用語は、特定の実施形態のみを説明するためのものであり、本開示を限定することを意図していない。本明細書において単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、および「その（ｔｈｅ）」は、文脈上特に明確に示していない限り、複数形も含むことを意図している。さらに、用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」および／または「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、本明細書で用いられる場合、定義された特徴、整数、ステップ、動作、要素、および／または構成要素の存在を明示するが、１つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、および／またはそれらからなる群の存在または追加を除外するものではないことが理解されよう。
【００７２】
この書面による説明は、例を用いて、最良の態様を含めて、本発明を開示すると共に、当業者が、任意の機器もしくはシステムの作成および使用、ならびに任意の組み込まれた方法の実行を含めて、本発明を実施することも可能にするものである。本発明の特許可能な範囲は、請求項によって定義され、当業者に想起される他の例を含み得るものである。このような他の例は、それらの例が請求項の文言と異ならない構造要素を有する場合、またはそれらの例が請求項の文言との非実質的な差異を有する等価構造要素を含む場合、請求項の範囲内にあることを意図している。
［実施態様１］
動作を実施することにより一組のガスタービン（ＧＴ）（１０）を最適化するように構成された少なくとも１つのコンピューティング装置（８１４）を備えるシステム（８０２）であって、前記動作は、
前記一組のＧＴ（１０）の各ＧＴ（１０）に、各ＧＴ（１０）の計測された周囲状態に基づいてベース負荷レベルを指令することと、
前記一組のＧＴ（１０）の各ＧＴ（１０）に、それぞれの発電出力と公称発電出力値との差の一部分に等しいスケールされた発電出力値に一致するように、前記それぞれの発電出力を調節することを指令し、前記それぞれの発電出力の前記調節中に各ＧＴ（１０）の実際の排出値を計測することと、
前記一組のＧＴ（１０）の各ＧＴ（１０）の動作状態を、前記それぞれの計測された実際の排出値と、前記周囲状態での公称排出値と、排出スケールファクタとの差に基づいて調節することと、
前記一組のＧＴ（１０）の各ＧＴ（１０）の既存の排出モデル（８４０）を、前記調節された動作に基づいて更新することと、
前記一組のＧＴ（１０）の各ＧＴ（１０）上で一組の動作状態を実行し、その後に各ＧＴ（１０）の更新されたパラメータを計測することであって、前記更新されたパラメータは更新された排出値を含む、ことと、
前記更新された排出値と前記更新された既存の排出モデル（８４０）との差に基づいて、前記更新された既存の排出モデル（８４０）を改良することと、
を含む、システム（８０２）。
［実施態様２］
前記ベース負荷レベルは、発電出力値および前記計測された周囲状態の排出値に関連付けられ、前記スケールされた発電出力値は、パワースケールファクタを用いて導出される、実施態様１に記載のシステム（８０２）。
［実施態様３］
前記一組のＧＴ（１０）の各ＧＴ（１０）に前記ベース負荷レベルを指令することに応じて、各ＧＴ（１０）は、前記公称発電出力値または前記公称排出値のうちの少なくとも一方を達成しない、実施態様１に記載のシステム（８０２）。
［実施態様４］
前記少なくとも１つのコンピューティング装置（８１４）は、前記それぞれの計測された実際の排出値と各ＧＴ（１０）の前記公称排出値との前記差を、それぞれの発電出力値と各ＧＴ（１０）の前記周囲状態値での前記公称発電出力値との差に変換するようにさらに構成される、実施態様１に記載のシステム（８０２）。
［実施態様５］
各ＧＴ（１０）の前記動作状態の前記調節は、前記一組のＧＴ（１０）の各ＧＴ（１０）の前記動作状態を、各ＧＴ（１０）の前記発電出力が、それぞれの公称発電出力値に近付き到達するように、前記それぞれの発電出力値と前記公称発電出力値との前記差の一定部分により調節することを含む、実施態様４に記載のシステム（８０２）。
［実施態様６］
前記一組のＧＴ（１０）の各ＧＴ（１０）の前記動作状態を、前記それぞれの発電出力値と前記公称発電出力値との前記差の前記一定部分により前記調節することによって、排出に対して発電出力をプロットする図式空間において前記各ＧＴ（１０）の公称発電出力／公称排出特性と直交する線（３００、３０２、３０４、３０６）上に各ＧＴ（１０）が揃えられる、実施態様５に記載のシステム（８０２）。
［実施態様７］
前記一組のＧＴ（１０）の各ＧＴ（１０）に、前記公称発電出力値に一致するようにそれぞれの発電出力を調節することを前記指令することによって、各ＧＴ（１０）の実際の排出値が、前記公称排出値に一致せずに前記公称排出値に近付けられる、実施態様１に記載のシステム（８０２）。
［実施態様８］
少なくとも１つのコンピューティング装置（８１４）により実行されると、動作を実施することにより前記少なくとも１つのコンピューティング装置（８１４）に一組のガスタービン（ＧＴ）（１０）を最適化させるプログラムコードを備えるコンピュータプログラム製品であって、前記動作は、
前記一組のＧＴ（１０）の各ＧＴ（１０）に、各ＧＴ（１０）の計測された周囲状態に基づいてベース負荷レベルを指令することと、
前記一組のＧＴ（１０）の各ＧＴ（１０）に、それぞれの発電出力と公称発電出力値との差の一部分に等しいスケールされた発電出力値に一致するように、前記それぞれの発電出力を調節することを指令し、前記それぞれの発電出力の前記調節中に各ＧＴ（１０）の実際の排出値を計測することと、
前記一組のＧＴ（１０）の各ＧＴ（１０）の動作状態を、前記それぞれの計測された実際の排出値と、前記周囲状態での公称排出値と、排出スケールファクタとの差に基づいて調節することと、
前記一組のＧＴ（１０）の各ＧＴ（１０）の既存の排出モデル（８４０）を、前記調節された動作に基づいて更新することと、
前記一組のＧＴ（１０）の各ＧＴ（１０）上で一組の動作状態を実行し、その後に各ＧＴ（１０）の更新されたパラメータを計測することであって、前記更新されたパラメータは更新された排出値を含む、ことと、
前記更新された排出値と前記更新された既存の排出モデル（８４０）との差に基づいて、前記更新された既存の排出モデル（８４０）を改良することと、
を含む、コンピュータプログラム製品。
［実施態様９］
前記ベース負荷レベルは、発電出力値および前記計測された周囲状態の排出値に関連付けられ、前記スケールされた発電出力値は、パワースケールファクタを用いて導出される、実施態様８に記載のコンピュータプログラム製品。
［実施態様１０］
前記一組のＧＴ（１０）の各ＧＴ（１０）に前記ベース負荷レベルを指令することに応じて、各ＧＴ（１０）は、前記公称発電出力値または前記公称排出値のうちの少なくとも一方を達成しない、実施態様８に記載のコンピュータプログラム製品。
［実施態様１１］
実行されると、前記少なくとも１つのコンピューティング装置（８１４）に、前記それぞれの計測された実際の排出値と各ＧＴ（１０）の前記公称排出値との前記差を、それぞれの発電出力値と各ＧＴ（１０）の前記周囲状態値での前記公称発電出力値との差に変換させる、実施態様８に記載のコンピュータプログラム製品。
［実施態様１２］
各ＧＴ（１０）の前記動作状態の前記調節は、前記一組のＧＴ（１０）の各ＧＴ（１０）の前記動作状態を、各ＧＴ（１０）の前記発電出力が、それぞれの公称発電出力値に近付き到達するように、前記それぞれの発電出力値と前記公称発電出力値との前記差の一定部分により調節することを含む、実施態様１１に記載のコンピュータプログラム製品。
［実施態様１３］
前記一組のＧＴ（１０）の各ＧＴ（１０）の前記動作状態を、前記それぞれの発電出力値と前記公称発電出力値との前記差の前記一定部分により前記調節することによって、排出に対して発電出力をプロットする図式空間において前記各ＧＴ（１０）の公称発電出力／公称排出特性と直交する線（３００、３０２、３０４、３０６）上に各ＧＴ（１０）が揃えられる、実施態様１２に記載のコンピュータプログラム製品。
［実施態様１４］
前記一組のＧＴ（１０）の各ＧＴ（１０）に、前記公称発電出力値に一致するようにそれぞれの発電出力を調節することを前記指令することによって、各ＧＴ（１０）の実際の排出値が、前記公称排出値に一致せずに前記公称排出値に近付けられる、実施態様８に記載のコンピュータプログラム製品。
［実施態様１５］
少なくとも１つのコンピューティング装置（８１４）を用いて実施される、一組のガスタービン（ＧＴ）（１０）を最適化するコンピュータ実施方法であって、前記方法は、
前記一組のＧＴ（１０）の各ＧＴ（１０）に、各ＧＴ（１０）の計測された周囲状態に基づいてベース負荷レベルを指令することと、
前記一組のＧＴ（１０）の各ＧＴ（１０）に、それぞれの発電出力と公称発電出力値との差の一部分に等しいスケールされた発電出力値に一致するように、前記それぞれの発電出力を調節することを指令し、前記それぞれの発電出力の前記調節中に各ＧＴ（１０）の実際の排出値を計測することと、
前記一組のＧＴ（１０）の各ＧＴ（１０）の動作状態を、前記それぞれの計測された実際の排出値と、前記周囲状態での公称排出値と、排出スケールファクタとの差に基づいて調節することと、
前記一組のＧＴ（１０）の各ＧＴ（１０）の既存の排出モデル（８４０）を、前記調節された動作に基づいて更新することと、
前記一組のＧＴ（１０）の各ＧＴ（１０）上で一組の動作状態を実行し、その後に各ＧＴ（１０）の更新されたパラメータを計測することであって、前記更新されたパラメータは更新された排出値を含む、ことと、
前記更新された排出値と前記更新された既存の排出モデル（８４０）との差に基づいて、前記更新された既存の排出モデル（８４０）を改良することと、
を含む方法。
［実施態様１６］
前記ベース負荷レベルは、発電出力値および前記計測された周囲状態の排出値に関連付けられ、前記スケールされた発電出力値は、パワースケールファクタを用いて導出される、実施態様１５に記載の方法。
［実施態様１７］
前記一組のＧＴ（１０）の各ＧＴ（１０）に前記ベース負荷レベルを指令することに応じて、各ＧＴ（１０）は、前記公称発電出力値または前記公称排出値のうちの少なくとも一方を達成しない、実施態様１６に記載の方法。
［実施態様１８］
前記それぞれの計測された実際の排出値と各ＧＴ（１０）の前記公称排出値との前記差を、それぞれの発電出力値と各ＧＴ（１０）の前記周囲状態値での前記公称発電出力値との差に変換することをさらに含む、実施態様１７に記載の方法。
［実施態様１９］
各ＧＴ（１０）の前記動作状態の前記調節は、前記一組のＧＴ（１０）の各ＧＴ（１０）の前記動作状態を、各ＧＴ（１０）の前記発電出力が、それぞれの公称発電出力値に近付き到達するように、前記それぞれの発電出力値と前記公称発電出力値との前記差の一定部分により前記調節することを含み、
前記一組のＧＴ（１０）の各ＧＴ（１０）の前記動作状態を、前記それぞれの発電出力値と前記公称発電出力値との前記差の前記一定部分により前記調節することによって、排出に対して発電出力をプロットする図式空間において前記各ＧＴ（１０）の公称発電出力／公称排出特性と直交する線（３００、３０２、３０４、３０６）上に各ＧＴ（１０）が揃えられる、実施態様１８に記載の方法。
［実施態様２０］
前記一組のＧＴ（１０）の各ＧＴ（１０）に、前記公称発電出力値に一致するようにそれぞれの発電出力を調節することを前記指令することによって、各ＧＴ（１０）の実際の排出値が、前記公称排出値に一致せずに前記公称排出値に近付けられる、実施態様１５に記載の方法。
【符号の説明】
【００７３】
１０  ガスタービンエンジン
１２  圧縮機
１４  燃焼機
１６  タービン
１８  コントローラ、制御システム
２０  入口ダクト
２１  入口ガイドベーンＩＧＶ
２２  排気ダクト
２４  発電機
２６  温度制御センサ、圧力制御センサ
２７  燃料アクチュエータ、タービン制御アクチュエータ
２８  燃料制御システム
２９  タービン制御アクチュエータ
４８  入力動作パラメータ
５０  公称入口温度、設計入口温度
５２  計算された入口温度
５４  補正係数
５６  モデルベース制御（ＭＢＣ）モジュール
５８  適応リアルタイムエンジンシミュレーション（ＡＲＥＳ）モジュール
６０  動作パラメータ
６２  排気ガス温度
６４  計算された入口温度
６６  補正された入口温度
６８  排気温度補正係数
７０  比較器
７４  比較器
１２２  処理コンポーネント
１２４  記憶コンポーネント
１２６  Ｉ／Ｏコンポーネント
１２８  通信経路
１３２  モジュール
１３６  ユーザ
１３８  ＣＳ
２００  制御アーキテクチャ
３００  線
３０２  線
３０４  線
３０６  線
３０８  データ点
４２８  公称の動作状態
８０２  システム、例示的環境
８１４  コンピューティング装置
８３６  ユーザ
８４０  排出モデル
【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】
2017110645.tif 000011
【図８】
2017110645.tif 000012
【図９】
2017110645.tif 000013
【外国語明細書】
2017110645000001.pdf