JPH1037762A

JPH1037762A - ガスタービン発電プラントの制御方法及び装置

Info

Publication number: JPH1037762A
Application number: JP9106094A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Torikai; 飼高行鳥; Hisafumi Fujisawa; 澤尚史藤; Kazutoshi Ishibashi; 橋和利石
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1996-04-26
Filing date: 1997-04-23
Publication date: 1998-02-10

Abstract

(57)【要約】【課題】加速制御の変更に伴い生じるガスタービン高
温部の温度変化幅の低減および温度の時間変化率の低減
を図り、ガスタービン高温部の信頼性向上および長寿命
化を図り、軸構成機器の信頼性向上と保守の軽負担化を
図った火力発電設備の制御方法及び装置を提供する。【解決手段】ガスタービン発電プラントを制御する所
定過程における所定基準時からの経過時間とタービン軸
の回転数との関係を第１の関数（７）で規定するととも
に、タービン軸の回転数と燃焼器（４）に供給する燃料
流量との関係を第２の関数（１０）で規定し、タービン
軸の実回転数を測定し、実回転数が第１の関数で規定す
る経過時間に対応する回転数となるように、タービン軸
を駆動するための起動装置（６）によってタービン軸を
回転駆動するとともに、第２の関数を参照して実回転数
に対応する燃料流量を求め、求めた燃料流量の燃料を燃
焼器に供給するように制御することを特徴とするガスタ
ービン発電プラントの制御方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発電所を構成する
ガスタービンを有する発電プラントの起動および停止時
の制御方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１２は、ガスタービンを有する発電設
備を示す概略系統図であり、ガスタービン１、圧縮機２
及び発電機３の回転体が一軸であるタービン軸に結合さ
れている。

【０００３】圧縮機２が回転することによって取り込ま
れた大気中の空気は燃焼器４内で燃料とともに燃焼し、
燃焼ガスが発生する。この燃焼ガスがガスタービン１に
供給され、燃焼ガスによりタービンが駆動され、タービ
ン軸の出力が発生する。この場合、燃焼器４に供給され
る空気の流量は圧縮機２の入口に設けられている入口案
内翼５の開度により制御される。

【０００４】ところで、ガスタービン１、圧縮機２、及
び発電機３を一軸のガスタービン軸に結合した構成は通
常、軸と呼ばれており、この軸を構成する設備として
は、ガスタービン１、圧縮機２、及び発電機３の他に補
助蒸気系統や起動装置がある。そして、複数の軸によっ
て系列が構成され、複数の系列で発電所が構成されるて
いるのが通例である。ただし、１系列で発電所を構成し
ている例もある。

【０００５】このようなガスタービン発電プラントにお
いては、軸を起動する前の準備としてターニング運転と
呼ばれる軸の低速回転が行なわれる。

【０００６】この低速回転の状態から定格回転数に到達
するまでの手順は次のようにして行われる。すなわち、
燃料としてガス燃料を使用している場合にガスタービン
後流部分に未燃焼燃料が残留することからシステムを保
護するために、定格回転速度の２０〜４０％程度の回転
速度で軸の運転を行いながら、ガスタービンへ空気圧縮
機からの吐出空気を流すパージ運転を５〜１５分間行な
う。なお、燃料に液体燃料を採用している場合はこのパ
ージ運転は省略される。

【０００７】そして、このパージ運転が完了するまで
は、いわゆる起動装置により必要なトルクを発生させ、
軸の運転を行う。

【０００８】このようなパージ運転が終了すると、パー
ジ運転の終了時の軸の回転数はガスタービンを点火する
際の所定のガスタービン点火回転数より高い回転数であ
るので、前記の起動装置によって軸の回転数を制御しパ
ージ運転回転数からガスタービン点火回転数間で降下さ
せ、次に、ガスタービン点火後に、ガスタービンを緩や
かに暖める暖機運転が行われ、昇速制御に移行される。

【０００９】この昇速制御は、関数に従って軸の回転速
度に応じて設定された加速度を生成するようにして行な
われ、起動装置に対して軸の回転速度に応じて出力すべ
きトルクが設定されている。したがって、設定された加
速度を生成するために必要とされる必要加速トルクに対
し起動装置による出力トルクを差し引き、この差のトル
クをガスタービンによって供給するように燃焼器４へ投
入される燃料の投入量を制御し、間接的に軸の回転数が
制御される。

【００１０】このように、軸の起動時においては、ガス
タービンにおけるタービン発生動力に比べて圧縮機を駆
動するのに必要な動力が上回り、このため、ガスタービ
ンを起動させるために他の駆動動力源として起動装置が
使用されているのである。

【００１１】ガスタービンの加速度は、圧縮機の運転不
安定領域を回避するように、また燃焼器の出口における
燃焼ガス温度の過剰上昇を防ぐように設定されており、
特に燃焼ガス温度が或レベル以下になるように設定され
ており、これによって起動装置の最大容量が決められて
いる。

【００１２】このように、ガスタービン点火後、ガスタ
ービンにより発生させるトルクと起動装置により供給す
るトルクとにより軸はこの軸の定格回転速度の近傍まで
昇速される。軸の回転速度が定格回転速度の近傍に到達
すると、起動装置が離脱され、それ以降の運転はガスタ
ービンの制御装置によって制御される。そして、軸の回
転速度が定格回転速度に到達し発電機３を外部電力系統
に併入したのち通常運転に移行される。

【００１３】一方、停止過程においては、つぎのように
運転が制御される。ベースロード運転（ガスタービン最
大負荷運転）における状態から、燃料を急速に減少させ
て無負荷運転に到達させた後、発電機を外部電源系統か
ら解列させる。発電機の解列後では、ガスタービンの回
転数は外部電源系統の周波数に依存することがなくな
る。（なお、これに対して、発電機と外部電源系統が接
続されている通常運転時では、ガスタービンの回転数は
外部電源周波数と同一になり、例えば、５０Ｈｚ地区に
おいては、ガスタービンの回転数は３０００ｒｐｍ、す
なわち５０回転／秒となる。）発電機の解列後にガスタ
ービン回転数は外部電源系統の周波数に依存しなくなる
ため、ガスタービンの回転数が定格回転数を越えること
がないようにする必要があり、このために、供給される
燃料の流量を十分に絞ることによってガスタービンの回
転数を低下させる必要がある。ここで、出力１５０ＭＷ
から２５０ＭＷクラスのガスタービンでは、解列から停
止までの時間は約５分から１０分程度になる。

【００１４】この停止過程において、ガスタービンの高
温部になる燃焼器、トランジションピース、第一段静
翼、及び動翼等では温度が急速に降下することになる。
例えば、１３００℃級のガスタービンにおいて第一段動
翼入り口温度は、ベースロード運転時では１３００℃で
あるが、無負荷運転時では約７００℃から９００℃とな
り、停止過程では、ほぼ大気温度に近い２０℃から５０
℃程度にまで低下することになる。この結果、ガスター
ビンの高温部品は過大な熱応力を受けることになり、ガ
スタービンの高温部品の寿命が大きく低下させられるこ
とになる。

【００１５】特に、ガスタービンの高温部品は、一般的
にＮｉ基或はＣｏ基の超合金による精密鋳造によって製
造されており、内部に複雑な空気冷却構造を有する。高
温部品ではその構造の複雑性のため各所に応力集中が生
じ、また鋳造品であるために高温部品の材質は熱応力等
の歪に対し非常に弱い材質となっている。したがって、
実際に運用されているガスタービンは、運転時間及び起
動停止回数の増加に伴ない、高温部品のクラックが多数
発生し、定期的に保修溶接を行っているのが実状であ
る。

【００１６】とりわけ熱応力による歪については、起動
から定格負荷運転に至るまでの過程では、高温部品、例
えばノズルの温度は停止時の低い温度から定格負荷運転
までの最高温度にまで上昇するので、ノズルを構成する
材料が膨張する。この結果、ノズルがケーシング等に固
定されていることにより圧縮される方向の歪（圧縮側歪
み）が生じる。一方、定格運転から停止運転に至るまで
の過程においては急速に冷却され、ノズルがケーシング
等に固定されていることにより引張の方向に歪（引張側
歪み）が生じる。

【００１７】このようにして、上記の圧縮側歪みと引張
側歪みの両者の差が起動運転から停止運転までの１サイ
クルの熱応力変化となる（このような熱応力に基づく疲
労を一般に低サイクル疲労という）。すなわち、圧縮側
の歪は最大ガス温度となる定格運転での状態に支配さ
れ、引張側の歪は停止過程における温度の時間変化に支
配される。

【００１８】現在、国内におけるガスタービン発電設備
の大多数が中間負荷電源として稼動している。これらを
稼働させる運用方法が、昼間運転と夜間停止を毎日繰り
返すDairy Stat and Stop 運転であることを考えると、
起動過程から停止過程に至るまでの運転においてガスタ
ービンの高温部品の寿命が低下することによって生じる
保守費への影響は莫大なものになっている。この理由
は、メタル温度が約７００℃から９００℃に耐えうるＮ
ｉ基超合金やＣｏ基超合金等のレアー金属材料を高温部
品の素材として使用する必要があり、また、空気冷却用
の多数の穴を有する精密鋳造部品からなる非常に高価な
高温部品を、ガスタービンの保守の際、通常１、２年に
一回補修溶接または部品交換を行う必要があるからであ
る。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】このようなガスタービ
ン発電プラントにおいて、ガスタービンの起動過程から
停止過程に至る過程の間には、燃焼器出口ガス温度の温
度変化幅や温度の時間変化率が大きくなる過程部分があ
る。このために、ガスタービンを構成する高温部品の寿
命が短くなるという問題がある。

【００２０】また、解列後もできる限り消火タイミング
を遅らせ停止時のタービン内部の温度低下率を減少させ
るように従来においても努力がなされている。しかしな
がら、解列後回転数が降下すると圧縮機の効率が急激に
低下し、これと同時にガス温度を低下させるために燃料
投入が減少してタービン出力も低下し、このため、急速
にタービン回転数が低下して空気流量が減り、これにと
もない更に燃料投入が減少する。したがって、実際にゆ
るやかにガス温度を降下させようとしても、ガスタービ
ン固有の基本特性に起因する制約があった。

【００２１】本発明はこのような点に鑑み、起動過程か
ら停止過程に至る過程において軸の加速制御の変更に伴
い生じるガスタービン高温部の温度変化幅の低減および
温度の時間変化率の低減を図り、ガスタービン高温部の
信頼性向上および長寿命化を図り、軸構成機器の信頼性
向上と保守の軽負担化を図った火力発電設備の制御方法
及び装置を提供することを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のガスタービン発電プラントの制御方法は、
ガスタービン発電プラントを制御する所定過程における
所定基準時からの経過時間とタービン軸の回転数との関
係を第１の関数で規定するとともに、前記所定過程にお
ける前記タービン軸の回転数と燃焼器に供給する燃料流
量との関係を第２の関数で規定し、前記経過時間におい
て前記タービン軸の実回転数を測定し、前記実回転数が
前記第１の関数で規定する前記経過時間に対応する回転
数となるように、前記タービン軸を駆動するための起動
装置によって前記タービン軸を回転駆動するとともに、
前記第２の関数を参照して前記実回転数に対応する燃料
流量を求め、求めた燃料流量の燃料を前記燃焼器に供給
するように制御することを特徴とする。

【００２３】前記起動装置は、前記ガスタービンに直結
された発電機を電動機として使用する静止型起動装置で
あることを特徴とする。

【００２４】前記起動装置は、駆動用モータであること
特徴とする。

【００２５】前記所定過程は、前記ガスタービンの点火
後の前記タービン軸の回転速度が定格回転速度に至るま
での起動過程であることを特徴とする。

【００２６】前記所定基準時は、前記ガスタービンの点
火時であることを特徴とする。

【００２７】前記所定過程は、前記ガスタービンの停止
操作時における発電機の解列後の前記タービン軸の解列
停止過程であることを特徴とする。

【００２８】前記所定基準時は、前記発電機の解列時で
あることを特徴とする。

【００２９】前記第２の関数は、前記ガスタービン入口
温度の時間変化率あるいは温度変化幅が許容範囲内にな
るように、前記タービン軸の回転数と前記燃焼器に供給
する燃料流量との関係を規定し、前記第１の関数は、前
記燃焼器に供給される燃料流量の燃料の燃焼に必要な燃
焼空気量を前記燃焼器に供給することによって前記ガス
タービン入口温度の時間変化率あるいは温度変化幅が許
容範囲内になるように、前記経過時間と前記タービン軸
の回転数との関係を規定することを特徴とする。

【００３０】前記起動装置は、測定した前記実回転数と
前記第１の関数で規定する前記経過時間に対応する回転
数との偏差がゼロになるようになるように、前記タービ
ン軸を回転駆動することを特徴とする。

【００３１】上述の発明において、ガスタービン発電プ
ラントを制御する所定過程は、種々の過程において適用
されるのであり、例えば起動過程から解列停止過程に至
る各制御過程に適用される。第１の関数と第２の関数
は、例えば起動過程や解列停止過程のように適用する制
御過程に適するように設定される。起動装置は、所定基
準時からの経過時間とタービン軸の実回転数との関係が
第１の関数に従うようにタービン軸を回転駆動する。タ
ービン軸に結合された圧縮機を経て燃焼器へ供給される
燃焼空気量は、燃焼器に供給される燃料流量の燃料の燃
焼に必要十分となるように制御可能となる。燃焼器に
は、起動装置によって制御したタービン軸の回転数に基
づいて第２の関数を参照して求めた燃料流量の燃料が供
給される。

【００３２】また、起動装置によってタービン軸の回転
数を制御することになるので、燃焼器に供給する燃料流
量を制御することによってのみ回転数を制御する場合の
ように応答性に遅延を生じることなく、迅速な応答性で
回転数を制御することができる。起動装置としては、ガ
スタービンに直結された発電機を電動機として使用する
静止型起動装置でもよく、あるいは、駆動用モータでも
よい。

【００３３】これらの結果、起動過程や解列停止過程に
おいて、ガスタービン入口温度の時間変化率あるいは変
化幅が許容範囲内になるようにすることが可能になり、
ガスタービン高温部品の温度変化幅と変化率を低減で
き、高温部品の長寿命化を実現することができる。

【００３４】また、本発明のガスタービン発電プラント
の制御方法は、ガスタービンの停止操作時における発電
機の解列後のタービン軸の解列停止過程における所定基
準時からの経過時間とタービン軸の回転数との関係を第
１の関数で規定するとともに、前記解列停止過程におけ
る前記タービン軸の回転数と燃焼器に供給する燃料流量
との関係を第２の関数で規定し、前記経過時間において
前記タービン軸の実回転数を測定し、前記実回転数が前
記第１の関数及び前記第２の関数を参照して求めた前記
経過時間における回転数となるように前記燃焼器に供給
する燃料流量を制御するとともに、前記タービン軸の回
転数と発生起動トルクとの関係を第３の関数で規定し、
この第３の関数を参照し前記実回転数に対応する前記発
生トルクを求め、前記タービン軸を駆動するための起動
装置によって、求めた前記発生トルクを生成するように
前記タービン軸を回転駆動することを特徴とする。

【００３５】上述の発明において、タービン軸の回転数
の制御は第１の関数及び第２の関数を参照し、主に燃焼
器に供給される燃料の燃料流量を制御することによって
行われる。起動装置は、第３の関数を参照し、得られた
実回転数に対応する発生トルクを生成するようにタービ
ン軸を駆動する。この結果、ガスタービンの停止操作時
における発電機の解列後のタービン軸の解列停止過程に
おいて、タービン軸の回転数が無制御になることを防止
でき、ガスタービン入口温度の時間変化率あるいは変化
幅が許容範囲内になるようにすることが可能になり、ガ
スタービン高温部品の温度変化幅と変化率を低減でき、
高温部品の長寿命化を実現することができる。

【００３６】また、本発明のガスタービン発電プラント
の制御方法は、ガスタービン発電プラントにおける負荷
遮断時のようにタービン軸の出力が急激に減少した場合
に、その出力の減少を検出し、発電機を電動機として使
用するための静止型起動装置を前記タービン軸の抵抗体
として作動させ、前記タービン軸の回転上昇を抑制する
ことを特徴とする。

【００３７】上述の本発明において、起動装置として静
止型起動装置を用いることにより、負荷遮断時のように
タービン軸の出力が急激に減少した場合においても、タ
ービン軸の回転数の制御を行うことができる。

【００３８】また、本発明のガスタービン発電プラント
制御装置は、ガスタービンと発電機と圧縮機を一軸に結
合した構成を有するガスタービン発電プラント制御装置
において、ガスタービン発電プラントを制御する所定過
程における所定基準時からの経過時間とタービン軸の回
転数との関係を第１の関数で規定するとともに、前記所
定過程における前記タービン軸の回転数と燃焼器に供給
する燃料流量との関係を第２の関数で規定するデータ部
と、前記経過時間において前記タービン軸の実回転数を
測定する回転数測定手段と、前記実回転数が前記第１の
関数で規定する前記経過時間に対応する回転数となるよ
うに、前記タービン軸を駆動するための起動装置と、前
記第２の関数を参照して前記実回転数に対応する燃料流
量を求め、求めた燃料流量の燃料を前記燃焼器に供給す
るように制御する燃料制御手段と、を備えることを特徴
とする。

【００３９】前記起動装置は、前記ガスタービンに直結
された発電機として使用する静止型起動装置であること
を特徴とする。

【００４０】前記静止型起動装置は、前記発電機に可変
周波数電流を供給し電動機としてトルクを発生させ前記
タービン軸の回転数制御を行うことを特徴とする。

【００４１】前記起動装置は、駆動用モータであること
を特徴とする。

【００４２】前記ガスタービン発電プラントは、ガスタ
ービンと発電機と圧縮機を一軸に結合した構成を複数の
軸で有し、これらの複数の軸の各々の軸に、前記ガスタ
ービンに直結された発電機として使用する同容量の静止
型起動装置を設け、各軸に設けられた同容量の静止型起
動装置の少なくとも２台の静止型起動装置を１軸に接続
組合わせ可能としたことを特徴とする。

【００４３】前記ガスタービン発電プラントは、ガスタ
ービンと発電機と圧縮機を一軸に結合した構成を複数の
軸で有し、これらの複数の軸の各々の軸に、前記ガスタ
ービンに直結された発電機として使用する同容量の静止
型起動装置を設け、各軸に設けられた同容量の静止型起
動装置の少なくとも２台の静止型起動装置を断路器を介
してカスケード接続し得るようにしたことを特徴とす
る。

【００４４】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態について説明する。図１は、本発明のガス
タービン発電プラントの制御装置の概略構成を示す図で
ある。複数軸で構成される発電プラントの一軸を構成す
る部分は、ガスタービン１、圧縮機２及び発電機３が互
いに一つのタービン軸に結合されて構成されている。燃
焼器４に供給される燃料は燃料制御手段に設けられた燃
料制御弁１１によって燃料流量が制御される。燃焼器４
において燃料とともに燃焼する燃焼空気は、入口案内翼
５を介して圧縮機２によって吸引され燃焼器４へ供給さ
れる。

【００４５】ガスタービン１の駆動力によって発電機３
が回転駆動され電力が発生され、発電機３から図示しな
い外部へ電力が供給される。

【００４６】燃焼器出口温度は燃焼器４の出口部に配設
された燃焼器出口温度検出器１２によって検出される。
また、ガスタービン１の入口部の温度であるガスタービ
ン入口温度はガスタービン１の入口部に配設されたガス
タービン入口温度検出器１３によって検出される。

【００４７】本発明では、タービン軸を回転駆動するた
めに起動装置が設けられている。起動装置は、ガスター
ビン点火後であってタービン軸の回転速度が定格回転速
度に至るまでの起動過程、及びガスタービンの停止操作
時の発電機解列後のタービン軸の解列停止過程におい
て、後述するようにタービン軸の回転状態の急激な変化
を回避するように作動する。起動装置としては、発電機
３に可変周波数電流を与えて電動機としてトルクを発生
させる静止型起動装置６が用いられる。

【００４８】なお、起動装置としては、発電機３を電動
機として作動するようにする静止型起動装置６に限ら
ず、図７に示すように、駆動モータ等の駆動装置１６を
用いることも可能である。以下の説明では、起動装置と
して、発電機３を電動機として作動するようにする静止
型起動装置６を用いた場合を例にとり説明する。

【００４９】本発明では、図１に示すように、ガスター
ビン発電プラントを制御する所定過程における所定基準
時からの経過時間とタービン軸の回転数との関係を規定
する第１の関数７と、所定過程におけるタービン軸の回
転数と圧縮機２を介して燃焼器４に供給する燃料流量と
の関係を規定する第２の関数１０がデータ部に設けられ
ている。

【００５０】速度検知器８によって測定した実回転数の
データと関数設定器に設定された第１の関数７を参照し
て得られた各経過時間におけるとるべき回転数のデータ
とは比較器９へ入力され偏差（ａ−ｂ）が演算される。
比較器９の出力は静止型起動装置６へ入力される。静止
型起動装置６は偏差（ａ−ｂ）がゼロになるように、発
電機３を電動機として作動させる。

【００５１】燃料制御手段は、速度検知器８により求め
た実回転数のデータと関数設定器に設定された第２の関
数１０とを参照し、求めた実回転数に適合する燃料流量
の燃料が燃焼器４へ供給されるように、燃料制御弁１１
を制御する。

【００５２】圧縮器２を介して燃焼器４へ供給される燃
焼空気量は圧縮機２の回転数に依存する。この燃焼空気
量は燃料制御弁１１によって制御された燃料流量の燃料
を燃焼させるのに必要十分な量となるように、タービン
軸の回転数が静止型起動装置６によって制御される。

【００５３】以下に本発明の具体的実施例について説明
する。火力発電設備における軸の起動過程の最初の部分
は、従来技術と同様であり、先ず、ガスタービンの後流
部分に未燃焼燃料が残留することからシステムを保護す
るため、定格回転数の２０〜４０％程度の回転数で軸を
運転しガスタービンの空気圧縮機の吐出空気を流すパー
ジ運転を５〜１５分間行う。

【００５４】図２に、本発明における軸の起動過程にお
ける時間と回転数の関係と、時間と軸負荷トルク及び軸
の起動に必要な起動必要出力トルクの関係と、動力発生
源の作動領域の関係を示す。ここで、軸負荷トルクとは
圧縮機３等の駆動等に負荷として消費されるトルクであ
る。起動必要出力トルクのうち一部は軸負荷トルクに当
てられ、残りが加速用のトルクとして当てられる。すな
わち、ガスタービンの点火後から定格回転速度に達する
までに必要な加速度トルクは、起動必要出力トルクと軸
負荷トルクとの差のトルクとして供給される。なお、図
２では各機器のトルク分担は明示されていないが、ここ
では、蒸気タービンにより供給されるトルクは補助的で
あり、起動必要出力トルクは主に静止型起動装置６とガ
スタービン１とによって供給される。

【００５５】具体的には、上記パージ運転を完了するま
では、発電機３が電動機として作動するように静止型起
動装置６により電流を供給し起動必要出力トルクを発生
させて運転する。

【００５６】パージ運転完了後、軸の回転数をガスター
ビンの点火回転数まで静止型起動装置６と電動機として
の発電機３を介して供給される供給トルクを調整して下
げ、燃焼器４に燃料を投入し点火する。

【００５７】点火後、ガスタービン１はトルクを発生し
始めるが圧縮機２の消費トルクの方が大きいため加速に
必要な加速トルクは静止型起動装置６を主体にして供給
される。

【００５８】一方、点火が完了したガスタービン１は、
軸の回転速度と入り口案内翼５の開度で定まる空気量に
応じて燃焼器出口ガス温度およびその上昇率が高温部品
に高い熱応力を発生させないように、予め第１の関数７
及び第２の関数１０によって定められた燃料投入計画に
従って燃料を増加させる。ただし、ここで定めた燃料投
入計画には軸の加速を援助するための加速トルク分は含
まず、この起動時の回転速度の制御は起動装置６で行
う。

【００５９】したがって、この場合、起動必要出力トル
クは図３の実線で示すようになる。なお図３で点線で示
す起動必要出力トルクは従来の方法による起動必要出力
トルクを示す。

【００６０】このように燃料の供給量制御により加速制
御を行なわないので、図４の実線で示すように燃焼器出
口ガス温度変化が４００℃〜８００℃となり、従来に比
べ非常に穏やかなものとなる。なお図４中点線は従来の
方法における燃焼器出口ガス温度変化を示す。

【００６１】ガスタービン点火から定格回転速度に到達
するまでの時間は、通常１５〜２０分程度である。この
時間において、起動中のガスタービン高温部品の温度変
化幅や温度の時間変化率を低減させることは、熱応力の
低減に大きく寄与し、延いては高温部品の長寿命化に貢
献できる。

【００６２】さらには、起動時の回転速度制御をガスタ
ービンの燃料の供給量を制御することに代えて静止型起
動装置６の出力によって制御するように変更することに
よって、ガスタービン１は負荷制御と揃速制御（周波数
を５０Ｈｚに揃えること等のため）を行うことになり、
ガスタービンの制御装置の構成を簡単化することができ
る。一方、静止型起動装置６はもともとガスタービン制
御装置から受けた設定値に対応した制御を行っており、
このように制御方法を変更しても制御系はさほど複雑に
はならない。

【００６３】起動装置として静止型起動装置６を採用し
た場合に、複数軸からなるガスタービンを有する火力発
電設備の軸数と起動装置容量の組み合わせ、起動装置の
機器構成および系統構成など多くの変形例が考えられ
る。

【００６４】次に、軸の停止過程について説明する。軸
の停止過程ににおいては、燃料系統（図示せず）に設け
た燃料調節弁１１を介してガスタービンへの燃料投入量
を調節し、これによって無負荷の状態にまで軸の出力を
下げる。この状態で発電機３を系統から解列し軸の運転
としては、無負荷定格回転数運転に到達する。これまで
の操作は、従来技術と同じである。

【００６５】従来、ガスタービンに投入する燃料の投入
量を回転数の関数として絞り、軸の回転数を燃料投入量
の減少に応じて自然に低下させていた。通常は、発電機
解列から所定時間経過したこと、所定回転数に到達した
こと、もしくは自然失火のいづれかの条件を満たしたこ
とを確認し、そして消火操作を行い、軸の回転数をター
ニング状態にまで自然に下げる方法が採用されていた。

【００６６】ところで、停止過程においても起動過程と
同様に、燃焼器出口ガス温度の変化率や温度の変化幅が
小さくすることによって熱応力の発生をよりよく抑制す
ることができる。また、消火操作を行う上で熱応力の発
生を抑制するためには、軸の回転数が小さく燃焼器出口
ガス温度が低い状態にあることが必要である。この理由
は、燃焼器出口ガス温度は消火と同時に空気圧縮機出口
温度にまで低下するため、消火直前の温度が高く軸の回
転数が大きい場合には急激に高温部金属の表面が冷却さ
れ易く大きな熱応力の発生につながるからである。

【００６７】図５において点線で従来の場合を示すよう
に、従来は、急激に高温部金属の表面が冷却されてい
た。これに対し、本発明による場合を図５で実線に示
す。

【００６８】本発明では軸の回転数に応じて失火になら
ない最低の燃料を投入し、軸の回転数降下を静止型起動
装置６によって制御する。これによって、燃焼器出口ガ
ス温度の変化率を図５の実線で示すように所定値以下の
値にし、付随的にガス温度の変化幅も抑制する停止操作
を行うことにより、熱応力の発生を抑制する。

【００６９】ここで、解列から消火に至るまでの時間
は、金属疲労に対して大きな影響を及ぼすと考えられて
いる。すなわち、通常１５０ＭＷから２５０ＭＷのガス
タービンにおいて、解列から消火に至るまでの時間は約
５分から１０分程度であるが、この時間を１０数分から
２５分程度に延長することにより、大幅に金属疲労を緩
和することができる。解列時の７００℃から８００℃の
メタル温度が消火時の１００℃から２００℃のメタル温
度まで降下するときに急激に金属の収縮が生じ、この結
果、多大な引っ張り応力が作用するのに対し、この変化
過程に要する時間を長くすることによって金属疲労を効
果的に緩和できるからである。図６に点線によって従来
の場合を示し、実線で本発明の場合を示す。

【００７０】本発明では、この停止過程において静止型
起動装置６によってトルクを発生させることにより、従
来、回転数の低下にともない軸トルクが大幅に減少して
しまうため回転数を低速回転域で微小の速度降下率で維
持させることができなかったことに対し、ガスタービン
の回転数を安定して徐々に回転数降下させることをでき
るようにし、この結果、解列から消火に至るまでの時間
を延長させることが可能となり、金属疲労を効果的に緩
和できるのである。

【００７１】本発明において具体的には停止過程を次の
ように行う。停止過程の際、解列時刻近傍にて、静止型
起動装置６を駆動させる。出力２５０ＭＷ級のガスター
ビンを例にあげると、無負荷定格速度運転においてガス
タービン１のタービン側発生出力は１００ＭＷ程度にな
り、このタービン１と釣り合った出力が圧縮機２の必要
動力となっている。一方、静止型起動装置６による発生
出力は３ＭＷから１０ＭＷ程度であり、圧縮機３の必要
動力の３％から１０％にすぎず、解列の前後を問わず、
回転数の大きな変動は起こらない。

【００７２】そこで、ここでは静止型起動装置６は、予
め第１の関数７によって規定されたプログラムに従って
回転数の制御を行う。すなわち、図１に示すように、関
数設定器によって設定された第１の関数７には発電機３
の解列からの経過時間に対してタービン軸のプログラム
回転数が設定されており、第１の関数７を設定する関数
設定器から出力されるプログラム回転数と速度検知器８
によって検出した実回転数との偏差（ａ−ｂ）を示す偏
差信号が比較器９において生成され、この偏差信号が静
止型起動装置６に加えられ静止型起動装置６の出力が調
整される。

【００７３】一方、ガスタービンに供給される燃料流量
は次のように制御される。すなわち、関数設定器で予め
設定された第２の関数１０を参照し、速度検知器８によ
って検出した実回転数における燃料流量を求める。この
燃料流量の燃料が燃焼器４に供給されるように、第２の
関数１０に従う流量指令信号が燃料制御弁１１に加えら
れ、この流量指令信号によって燃焼器４に実際に供給さ
れる燃料流量が制御される。

【００７４】ここで、軸停止時のガスタービン高温部に
おける熱応力を低減させるように、第１の関数７を設定
する関数設定器と第２の関数１０を設定する関数設定器
において、設定されるべき設定値が調整される。これに
より、ガスタービン高温部の長寿命化を図ることができ
る。具体的には、ガスタービン静翼、燃焼器等に発生す
るクラックを大幅に減少させることができる。

【００７５】また、第１の関数７と第２の関数１０とは
各々の関数設定器によってプログラム設定されているた
め、ガスタービンの据え付け完了後にあたっても、試運
転時、あるいは、定期点検時に得られたガスタービンの
データに基づき、軸の停止時におけるガスタービン高温
部への影響を考慮して、設定値を容易に変更することが
可能になる。

【００７６】次に、発電機３が外部電力系統から解列さ
れたような負荷遮断が発生した場合に関する実施例につ
いて説明する。発電機３が外部電力系統から解列された
ような負荷遮断が発生した場合、ガスタービン１の出力
は負荷遮断発生直前の状態にあるが、発電機３の負荷は
外部電力系統から遮断され所内負荷の運転に必要な発電
量に急減する。このため、軸の回転数が急速に上昇す
る。通常は、負荷遮断信号によりガスタービンの燃料調
節弁１１を急速に絞って燃料投入量を絞り、入り口案内
翼５の開度を調節して軸の回転数が過速度トリップ回転
数に至らないように制御している。しかし、最近の火力
発電設備は、容量の増加および環境対策の関係から燃料
系統が複雑になり制御上は好ましくない余剰エネルギが
増加し回転上昇が大きく過速度トリップの設定回転数に
対する余裕が減少している。

【００７７】これに対応するために、本発明では、静止
型起動装置６を負荷遮断信号により軸系の抵抗体となる
ように接続し、軸の回転上昇を抑制するように静止型起
動装置６を動作させることができる。

【００７８】次に、図８を参照して本発明の他の実施例
について説明する。従来、起動装置は起動過程において
のみ用いられており、起動装置が解列停止過程において
起動装置６を用いられることはなかった。これに対し、
本実施例は、ガスタービンの停止操作時における発電機
の解列後においても起動装置を用いるとともに、従来と
同様な方式に従って燃焼器４に供給する燃料流量の制御
を主にして回転数を制御するものである。

【００７９】図８において、所定基準時からの経過時間
とタービン軸の回転数との関係を規定する第１の関数７
と、解列停止過程におけるタービン軸の回転数と燃焼器
４に供給する燃料流量との関係を規定する第２の関数１
０と、静止型起動装置６によって起動するタービン軸の
回転数と発生起動トルクとの関係を規定する第３の関数
１５が関数設定器に設定されている。

【００８０】ある経過時間においてタービン軸の実回転
数を速度検知器８によって検出する。検出した実回転数
が第１の関数７及び第２の関数１０を参照して求めた前
記の経過時間における回転数となるように、燃焼器４に
供給される燃料流量が燃料制御弁１１によって制御され
る。

【００８１】一方、第３の関数１５を参照し、検出した
実回転数に対応する静止型起動装置６によって発生され
るべき発生トルクを求める。静止型起動装置６は、この
求めた発生トルクを生成するように、電動機として作動
する発電機３を駆動制御する。

【００８２】上述の実施例によれば、ガスタービンの停
止操作時における発電機の解列後のタービン軸の解列停
止過程において、タービン軸の回転数が無制御になるこ
とを防止でき、ガスタービン入口温度の時間変化率ある
いは変化幅が許容範囲内になるようにすることが可能に
なり、ガスタービン高温部品の温度変化幅と変化率を低
減でき、高温部品の長寿命化を実現することができる。

【００８３】次に、以下に静止型起動装置６の構成・作
用について以下に説明する。説明を簡単にするために軸
起動時の１／２程度の出力を持つ静止型起動装置６を５
０％ＳＦＣ、軸起動に必要なトルクを持つ静止型起動装
置を１００％ＳＦＣと称呼することにする。

【００８４】図９には、４軸のガスタービンを有する火
力発電設備で構成された発電所において、軸停止過程で
必要とするトルクが５０％ＳＦＣ１台に相当する場合の
例が示されている。つまり、５０％ＳＦＣを２０ａ，２
０ｂ２台組み合わせることにより任意の軸を起動し、ま
た５０％ＳＦＣ２０ａあるいは２０ｂ１台で同時に２軸
を停止できる構成を示している。

【００８５】商用周波数の電源に上記５０％ＳＦＣ２０
ａ，２０ｂが遮断器２１および入力変圧器２２を介して
２台接続され、その出力側がそれぞれ分岐されており、
一方は遮断器もしくは断路器２３ａ，２３ｂを介して短
絡電流低減用交流リアクトル２４ａ，２４ｂおよび断路
器２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄを介して発電機３
ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに接続されている。もう一方は、
断路器２６ａ，２６ｂを介して出力変圧器２７に接続さ
れ、出力変圧器２７の出力側が遮断器または断路器２８
ａ，２８ｂ、交流リアクトル２４ａ，２４ｂ等を介して
発電機３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄにそれぞれ接続されてい
る。

【００８６】しかして、軸起動は変換器５０％ＳＦＣ２
０ａ，２０ｂ２台を出力変圧器２７を介して電圧を２倍
にすることにより軸の起動に必要な回転力の１００％を
発電機に供給することができる。このように断路器２６
ａ，２６ｂを設置することにより１軸が起動完了すると
断路器２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄを開閉すること
により、起動させたい２軸目以降を任意に選択すること
ができる。

【００８７】次に、停止時については遮断器もしくは断
路器２６ａ，２６ｂならびに断路器２９を開にして、所
内電源から遮断器２１を投入し入力変圧器２２を経由し
て５０％ＳＦＣ２０ａで周波数変換を行って、遮断器も
しくは断路器２３ａ、交流リアクトル２４ａおよび断路
器２５ａまたは２５ｂを介して発電機３ａあるいは３ｂ
を同期電動機として回転力を軸に供給し昇速および回転
数制御を行う。なお、５０％ＳＦＣ２０ｂについても同
様に、遮断器もしくは断路器２３ｂ、交流リアクトル２
４ｂおよび断路器２５ｃまたは２５ｄを介して発電機３
ｃあるいは３ｄを同期電動機として運転する。なお、断
路器２９は５０％ＳＦＣ２０ａ，２０ｂが１台故障など
で使用できなくなった場合のバックアップ回路である。

【００８８】すなわち、例えば２軸のガスタービンに対
し、１／２容量の静止型起動装置２台を有することによ
り、起動時１／２容量静止型起動装置を２台組合わせて
の起動が可能であり、一方停止時は２軸のガスタービン
を１／２容量の静止型起動装置を各々使用することによ
り、２軸同時の停止が可能となる。通常プラント起動の
際は、電力側の需要を見込んで必要な定格出力発生時刻
よりも１〜３時間前からスケジュールを組んで起動させ
るため、同時にガスタービンの起動を行うことはなく、
５〜３０分間隔で各軸の起動を行うのに対し、停止は何
かの異常時には同時に複数軸停止させる必要があるが、
本発明では上記構成により上記要望に対して十分対応す
ることができる。

【００８９】このようにして起動装置の容量を停止させ
経済性を確保しつつ起動・停止の運用を損うこともな
い。

【００９０】図１０は６相整流回路をカスケードに接続
して、５０％出力と１００％出力の切り替えができるよ
うにした実施例の構成を示す。

【００９１】変換器の電源側の遮断器２１を介して三巻
線の入力変圧器２２の二つの二次巻線にそれぞれ６相の
変換器２０ａ，２０ｂが接続されている。発電機側で５
０％ＳＦＣの出力しか必要のない場合（軸停止時など）
は、２つの変換器２０ａ，２０ｂ間の接続を切り、断路
器２３ａ，２３ｂを閉、および２８ａ，２８ｂを開とし
て発電機３ａ等に交流リアクトル２４ａあるいは２４ｂ
を介して、断路器２５ａ等で選択される発電機３ａ等に
可変電源を供給して、起動を行うことができる。

【００９２】また、前述の軸起動時の場合、変換器２０
ａ，２０ｂ間を接続し、断路器２３ａ，２３ｂを開、断
路器３０を閉とし、起動したい軸側の断路器２８ａまた
は２８ｂを閉および起動したい発電機の断路器２５ａ等
を閉とすれば１００％出力を起動したい軸の同期電動機
と運転する発電機３ａ等に変換器２０ａ，２０ｂの出力
を供給できる。

【００９３】図１１に、図１０において６相整流回路２
０ａ，２０ｂをカスケード接続する場合の接続例を三線
結線図で示し、起動時および停止時の切り替えを詳細に
説明する。

【００９４】図１１において、６組の整流素子３１でブ
リッジを構成し、それぞれのブリッジに出力端子を設け
ておく。この２組のプリッジをカスケードに接続し、直
流側に断路器３２、及び切り替え用断路器３３を設け、
その間に１００％出力端子を設けて、５０％でも１００
％でも出力切り替えが出来るようにしておく。

【００９５】軸の停止時に５０％ＳＦＣ出力だけを必要
とする場合には、断路器３２を閉、また断路器３３をＡ
側に接続しておき、６相整流器は個別に使用することが
出来る。軸を起動するときに１００％ＳＦＣ出力を必要
とする場合には、断路器３２を開、断路器３３をＢ側に
接続することにより、２つの６相整流器をカスケードに
つなぐ。入力側（コンバータ）も出力側（インバータ）
も同様の結線により、起動装置の容量を２倍にすること
ができる。

【００９６】また、図９において、１台の５０％ＳＦＣ
２０ｂのみを出力変圧器２７に接続し、発電機電圧を出
力変圧器を介さない場合より高くすることより、発電機
への流入電流を小さくすることができ、回転子側への高
調波分を含んだ誘電電流を低減できるような運転をする
こともできる。

【００９７】さらに、軸停止時のトルクが軸起動時の１
／２を越えたトルクを必要とする場合には、軸起動時と
同じ回路を構成することで停止時に必要なトルクを供給
できる。

【００９８】以上説明したように、本発明の実施例によ
れば、起動装置として発電機に可変周波数電源を与えて
電動機としてトルクを発生させる静止型起動装置６を軸
の起動装置として採用し、起動時の軸回転数制御をガス
タービンの燃料制御から静止型起動装置６に移行するこ
とにより、軸の加速制御及び回転数制御の応答性を向上
させることができ起動時の回転数制御を高精度に実現で
き、さらにガスタービンの燃焼器出口温度の上昇と上昇
率を抑制できる。これにより、起動時の短時間でのガス
タービン高温部品の温度変化幅と変化率が低減でき、高
温部品の長寿命化が実現することが可能になる。

【００９９】また、静止型起動装置６によってタービン
軸の回転速度あるいは回転数を制御するとともに燃料投
入量をプログラム制御することにより、燃焼器出口ガス
温度をほぼ直線的に変化させ、かつ、その変化率を小さ
くさせることができ、軸の回転速度が低い状態になるま
で消火せず燃焼ガス温度を低減させることができ、消火
後の空気流量も少なくして高温部の急激な冷却が生じな
いようにでき、熱応力の発生を抑え高温部品の長寿命化
を図ることができる。

【０１００】さらに、静止型起動装置６を軸系の抵抗体
として作用させることにより回転上昇を抑制することが
でき、ガスタービンの燃料制御系のみでオーバスピード
対策を講じる従来の方式に比較してその制御を容易化す
ることができる。

【０１０１】また、複数の静止型起動装置をお互いに或
いは出力変圧器等により組み合わせて使用可能とした場
合、起動時には複数の起動装置を使用して軸を起動し、
停止時には１台の静止型起動装置だけで停止できる構成
とすることができ、経済的な設備を供給することができ
る。

【０１０２】以上の本発明の説明において、起動装置と
して静止型起動装置６を使用したものを示したが、起動
装置としては、電動機とトルクコンバータの組み合わせ
を採用したものや電気的に駆動される通常の駆動用モー
タであってもよい。

【０１０３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の構成によ
れば、起動装置によってタービン軸の回転数を制御する
ことになるので、燃焼器に供給する燃料流量を制御する
ことによってのみ回転数を制御する場合のように応答性
に遅延を生じることなく、迅速な応答性で回転数を正確
に制御することができる。

【０１０４】これらの結果、起動過程や解列停止過程に
おいて、ガスタービン入口温度の時間変化率あるいは変
化幅が許容範囲内になるようにすることが可能になり、
ガスタービン高温部品の温度変化幅と変化率を低減で
き、高温部品の長寿命化を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のガスタービン発電プラントの概略系統
を示す図。

【図２】本発明の起動過程におけるタービン軸の回転数
の時間に対する変化と、タービン軸の負荷トルクおよび
必要トルクを示す図。

【図３】起動過程における回転速度に対する軸負荷トル
クと、回転速度に対する起動必要出力トルクの関係を示
す図。実線は本発明の場合を示し、点線は従来の場合を
示す。

【図４】起動過程における回転速度に対する燃焼器出口
ガス温度の関係を示す図であり、実線が本発明の場合を
示し点線が従来の場合を示す。

【図５】停止過程における回転速度と燃焼器出口ガス温
度の関係を示す図であり、実線は本発明の場合を示し点
線は従来の場合を示す。

【図６】解列から消火に至るまでの時間と、燃焼器出口
ガス温度との関係を示すグラフ図であり、実線は本発明
の場合を示し点線は従来の場合を示す。

【図７】本発明のガスタービン発電プラントの概略系統
を示す図であり、起動装置として駆動モータ等を用いた
場合を示す。

【図８】本発明の他の実施例のガスタービン発電プラン
トの概略系統を示す図であり、ガスタービンの停止操作
時における発電機の解列後のタービン軸の解列停止過程
に適用される。

【図９】本発明による４軸のガスタービンを有する火力
発電設備の静止型起動装置の構成の一例を示す図。

【図１０】図９に示す静止型起動装置の変形例を示す
図。

【図１１】図１０のカスケード接続回路を三線結線図で
示した図。

【図１２】従来のガスタービン発電プラントの概略系統
図。

【符号の説明】１ガスタービン２圧縮機３発電機４燃焼器５入口案内翼６静止型起動装置７第１の関数８速度検知器１０第２の関数１１燃料制御弁１２燃焼器出口温度検出器１３ガスタービン入口温度検出器１５第３の関数１６駆動用モータ（起動装置）２０ａ，２０ｂ５０％ＳＦＣ（静止型起動装置）２１遮断器２２入力変圧器２７出力変圧器３１整流素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガスタービン発電プラントを制御する所定
過程における所定基準時からの経過時間とタービン軸の
回転数との関係を第１の関数で規定するとともに、前記
所定過程における前記タービン軸の回転数と燃焼器に供
給する燃料流量との関係を第２の関数で規定し、前記経過時間において前記タービン軸の実回転数を測定
し、前記実回転数が前記第１の関数で規定する前記経過時間
に対応する回転数となるように、前記タービン軸を駆動
するための起動装置によって前記タービン軸を回転駆動
するとともに、前記第２の関数を参照して前記実回転数に対応する燃料
流量を求め、求めた燃料流量の燃料を前記燃焼器に供給
するように制御することを特徴とするガスタービン発電
プラントの制御方法。
【請求項２】前記起動装置は、前記ガスタービンに直結
された発電機を電動機として使用する静止型起動装置で
あることを特徴とする請求項１に記載のガスタービン発
電プラントの制御方法。
【請求項３】前記起動装置は、駆動用モータであること
特徴とする請求項１に記載のガスタービン発電プラント
の制御方法。
【請求項４】前記所定過程は、前記ガスタービンの点火
後の前記タービン軸の回転速度が定格回転速度に至るま
での起動過程であることを特徴とする請求項１に記載の
ガスタービン発電プラントの制御方法。
【請求項５】前記所定基準時は、前記ガスタービンの点
火時であることを特徴とする請求項４に記載のガスター
ビン発電プラントの制御方法。
【請求項６】前記所定過程は、前記ガスタービンの停止
操作時における発電機の解列後の前記タービン軸の解列
停止過程であることを特徴とする請求項１に記載のガス
タービン発電プラントの制御方法。
【請求項７】前記所定基準時は、前記発電機の解列時で
あることを特徴とする請求項６に記載のガスタービン発
電プラントの制御方法。
【請求項８】前記第２の関数は、前記ガスタービン入口
温度の時間変化率あるいは温度変化幅が許容範囲内にな
るように、前記タービン軸の回転数と前記燃焼器に供給
する燃料流量との関係を規定し、前記第１の関数は、前記燃焼器に供給される燃料流量の
燃料の燃焼に必要な燃焼空気量を前記燃焼器に供給する
ことによって前記ガスタービン入口温度の時間変化率あ
るいは温度変化幅が許容範囲内になるように、前記経過
時間と前記タービン軸の回転数との関係を規定すること
を特徴とする請求項１に記載のガスタービン発電プラン
トの制御方法。
【請求項９】前記起動装置は、測定した前記実回転数と
前記第１の関数で規定する前記経過時間に対応する回転
数との偏差がゼロになるようになるように、前記タービ
ン軸を回転駆動することを特徴とする請求項１に記載の
ガスタービン発電プラントの制御方法。
【請求項１０】ガスタービンの停止操作時における発電
機の解列後のタービン軸の解列停止過程における所定基
準時からの経過時間とタービン軸の回転数との関係を第
１の関数で規定するとともに、前記解列停止過程におけ
る前記タービン軸の回転数と燃焼器に供給する燃料流量
との関係を第２の関数で規定し、前記経過時間において前記タービン軸の実回転数を測定
し、前記実回転数が前記第１の関数及び前記第２の関数を参
照して求めた前記経過時間における回転数となるように
前記燃焼器に供給する燃料流量を制御するとともに、前記タービン軸の回転数と発生起動トルクとの関係を第
３の関数で規定し、この第３の関数を参照し前記実回転
数に対応する前記発生トルクを求め、前記タービン軸を
駆動するための起動装置によって、求めた前記発生トル
クを生成するように前記タービン軸を回転駆動すること
を特徴とするガスタービン発電プラントの制御方法。
【請求項１１】前記起動装置は、前記ガスタービンに直
結された発電機を電動機として使用する静止型起動装置
であることを特徴とする請求項１０に記載のガスタービ
ン発電プラントの制御方法。
【請求項１２】前記所定基準時は、前記発電機の解列時
であることを特徴とする請求項１０に記載のガスタービ
ン発電プラントの制御方法。
【請求項１３】ガスタービン発電プラントにおける負荷
遮断時のようにタービン軸の出力が急激に減少した場合
に、その出力の減少を検出し、発電機を電動機として使
用するための静止型起動装置を前記タービン軸の抵抗体
として作動させ、前記タービン軸の回転上昇を抑制する
ことを特徴とするガスタービン発電プラントの制御方
法。
【請求項１４】ガスタービンと発電機と圧縮機を一軸に
結合した構成を有するガスタービン発電プラントを制御
する制御装置において、ガスタービン発電プラントを制御する所定過程における
所定基準時からの経過時間とタービン軸の回転数との関
係を第１の関数で規定するとともに、前記所定過程にお
ける前記タービン軸の回転数と燃焼器に供給する燃料流
量との関係を第２の関数で規定するデータ部と、前記経過時間において前記タービン軸の実回転数を測定
する回転数測定手段と、前記実回転数が前記第１の関数で規定する前記経過時間
に対応する回転数となるように、前記タービン軸を駆動
するための起動装置と、前記第２の関数を参照して前記実回転数に対応する燃料
流量を求め、求めた燃料流量の燃料を前記燃焼器に供給
するように制御する燃料制御手段と、を備えることを特
徴とするガスタービン発電プラント制御装置。
【請求項１５】前記起動装置は、前記ガスタービンに直
結された発電機として使用する静止型起動装置であるこ
とを特徴とする請求項１４に記載のガスタービン発電プ
ラントの制御装置。
【請求項１６】前記静止型起動装置は、前記発電機に可
変周波数電流を供給し電動機としてトルクを発生させ前
記タービン軸の回転数制御を行うことを特徴とする請求
項１４に記載のガスタービン発電プラントの制御装置。
【請求項１７】前記起動装置は、駆動用モータであるこ
とを特徴とする請求項１４に記載のガスタービン発電プ
ラントの制御方法。
【請求項１８】前記ガスタービン発電プラントは、ガス
タービンと発電機と圧縮機を一軸に結合した構成を複数
の軸で有し、これらの複数の軸の各々の軸に、前記ガス
タービンに直結された発電機として使用する同容量の静
止型起動装置を設け、各軸に設けられた同容量の静止型
起動装置の少なくとも２台の静止型起動装置を１軸に接
続組合わせ可能としたことを特徴とする請求項１４に記
載のガスタービン発電プラント御装置。
【請求項１９】前記ガスタービン発電プラントは、ガス
タービンと発電機と圧縮機を一軸に結合した構成を複数
の軸で有し、これらの複数の軸の各々の軸に、前記ガス
タービンに直結された発電機として使用する同容量の静
止型起動装置を設け、各軸に設けられた同容量の静止型
起動装置の少なくとも２台の静止型起動装置を断路器を
介してカスケード接続し得るようにしたことを特徴とす
る請求項１４記載のガスタービン発電プラント制御装
置。