JPH108997A - ガスタービン発電機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ガスタービン発電機の制御装置において、電
圧波形歪み率に抑えつつ燃費の低減をはかる。 【解決手段】 負荷Ｌに応じた目標エンジン回転数Ｎｓ
ｅｔを設定する目標エンジン回転数設定手段８２と、エ
ンジン回転数Ｎを目標エンジン回転数Ｎｓｅｔに近づけ
るように燃料噴射量をフィードバック制御するエンジン
回転数制御手段８４と、目標電圧波形歪み率Ｄｓｅｔを
設定する目標電圧波形歪み率設定手段８５と、設定され
た目標電圧波形歪み率Ｄｓｅｔに応じて目標エンジン回
転数Ｎｓｅｔを補正する目標エンジン回転数補正手段８
６を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガスタービン発電機の
制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ガスタービンエンジンに駆動されるガス
タービン発電機は、発電機によってつくられる交流電流
がインバータにおいて直流電流に変換され、トランジス
タでインバータ出力電圧を監視しながらチョッピングし
て、出力電圧と周波数一定のサイン波とする交流電流に
変換される(特開昭５９−２２２０９９号公報、参照)。

【０００３】この種のガスタービン発電機に設けられる
制御装置は、図１４に示すように、インバータによって
変換される直流電流Ａを検出する電流検出手段５０と、
直流電圧Ｖを検出する電圧検出手段５１とを備える。検
出された直流電流Ａと直流電圧Ｖから負荷Ｌが演算さ
れ、負荷Ｌに応じて予め設定されたマップ５９を基に目
標エンジン回転数Ｎｓｅｔが検索される。こうして、負
荷Ｌに対応した目標エンジン回転数に近づけるように燃
料噴射量のフィードバック制御が行われ、負荷に対して
極力低い回転数で運転して、燃費の低減をはかるように
なっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た従来装置にあっては、インバータはエンジン回転数の
低下に伴って直流電圧が十分に得られなくても、設定さ
れた交流出力電圧値が得られるように制御されるため、
交流出力電圧波形がつぶれてしまい、完全なサイン波に
対するズレを表す電圧波形歪み率が大きくなってしま
う。この結果、許容される電圧波形歪み率が小さい例え
ばコンピュータ等の電源としてガスタービン発電機が用
いられる場合、エンジン回転数が低くなる低負荷時に許
容される電圧波形歪み率に抑えられず、コンピュータの
作動不良等を招く可能性がある。

【０００５】本発明は上記の問題点を解消し、ガスター
ビン発電機の制御装置において、電圧波形歪み率に抑え
つつ燃費の低減をはかることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載のガスタ
ービン発電機の制御装置は、ガスタービンエンジンによ
って駆動される発電機と、発電機から供給される交流電
流を直流電流に変換する整流回路と、整流回路から供給
される直流電流を交流電流に変換する出力側電力変換回
路と、を備えるガスタービン発電機の制御装置におい
て、図１５に示すように、負荷Ｌを検出する負荷検出手
段８１と、負荷Ｌに応じた目標エンジン回転数Ｎｓｅｔ
を設定する目標エンジン回転数設定手段８２と、エンジ
ン回転数Ｎを検出するエンジン回転数検出手段８３と、
エンジン回転数Ｎを目標エンジン回転数Ｎｓｅｔに近づ
けるように燃料噴射量をフィードバック制御するエンジ
ン回転数制御手段８４と、目標電圧波形歪み率Ｄｓｅｔ
を設定する目標電圧波形歪み率設定手段８５と、設定さ
れた目標電圧波形歪み率Ｄｓｅｔに応じて目標エンジン
回転数Ｎｓｅｔを補正する目標エンジン回転数補正手段
８６と、を備える。

【０００７】請求項２に記載のガスタービン発電機の制
御装置は、請求項１に記載の発明において、設定された
目標電圧波形歪み率Ｄｓｅｔに応じて必要とされる最低
電圧ＶｇＲを設定する最低電圧設定手段と、前記整流回
路によって変換される直流電圧Ｖを検出する電圧検出手
段と、検出された直流電圧Ｖを最低電圧ＶｇＲに近づけ
るように目標エンジン回転数Ｎｓｅｔを補正する目標エ
ンジン回転数補正手段と、を備える。

【０００８】請求項３に記載のガスタービン発電機の制
御装置は、請求項１または２に記載の発明において、発
電機の出力電圧調整値Ｖｓｅｔを設定する出力電圧調整
手段と、設定された出力電圧調整値Ｖｓｅｔに応じて目
標エンジン回転数Ｎｓｅｔを補正する目標エンジン回転
数補正手段と、を備える。

【０００９】請求項４に記載のガスタービン発電機の制
御装置は、請求項１から３のいずれか一つに記載の発明
において、発電機の出力電圧調整値Ｖｓｅｔを設定する
出力電圧調整手段と、設定された出力電圧調整値Ｖｓｅ
ｔと目標電圧波形歪み率Ｄｓｅｔに応じて必要とされる
最低電圧ＶｇＲを設定する最低電圧設定手段と、前記整
流回路によって変換される直流電圧Ｖを検出する電圧検
出手段と、検出された直流電圧Ｖを最低電圧ＶｇＲに近
づけるように目標エンジン回転数Ｎｓｅｔを補正する目
標エンジン回転数補正手段と、を備える。

【００１０】

【作用】請求項１に記載のガスタービン発電機の制御装
置において、負荷Ｌが小さくなる程低くなるように設定
された目標エンジン回転数Ｎｓｅｔに近づけるように燃
料噴射量のフィードバック制御が行われることにより、
負荷Ｌに対して極力低い回転数で運転される。

【００１１】例えばコンピュータ等の電源としてガスタ
ービン発電機が用いられる場合、許容される電圧波形歪
み率が小さくなる。これに対応して、目標電圧波形歪み
率Ｄｓｅｔを小さく設定して、目標エンジン回転数Ｎｓ
ｅｔを高める補正を行うことにより、電圧波形歪み率を
許容範囲内に抑えつつ極力低い回転数で運転されて、燃
費の低減がはかられる。

【００１２】請求項２に記載のガスタービン発電機の制
御装置において、永久磁石を用いた発電機は、永久磁石
の着磁バラツキにより個々の発電機で発電電圧にバラツ
キが生じる。

【００１３】これに対処して目標電圧波形歪み率Ｄｓｅ
ｔと負荷Ｌに応じて設定された目標エンジン回転数Ｎｓ
ｅｔを、目標電圧波形歪み率Ｄｓｅｔに応じて設定され
た目標電圧ＶｇＲが得られるように補正するため、永久
磁石の着磁バラツキにより個々の発電機で発電電圧にバ
ラツキが生じることを防止できる。この結果、電圧波形
歪み率を許容範囲内に抑えつつ、負荷に対して極力低い
回転数で運転して、燃費の低減がはかられる。

【００１４】請求項３に記載のガスタービン発電機の制
御装置において、例えば、電源ケーブルを長く引き回す
際に発電機の出力電圧調整値Ｖｓｅｔが高められる。こ
れに対応して、目標エンジン回転数Ｎｓｅｔを高める補
正が行われることにより、電圧波形歪み率を許容範囲内
に抑えつつ、負荷Ｌに対して極力低い回転数で運転され
て、燃費の低減がはかられる。

【００１５】請求項４に記載のガスタービン発電機の制
御装置において、目標電圧波形歪み率Ｄｓｅｔと出力電
圧調整値Ｖｓｅｔおよび負荷Ｌに応じて設定された目標
エンジン回転数Ｎｓｅｔを、目標電圧波形歪み率Ｄｓｅ
ｔおよび出力電圧調整値Ｖｓｅｔに応じた目標電圧Ｖｇ
Ｒが得られるように補正する構成としたため、永久磁石
の着磁バラツキあるいは出力電圧調整値Ｖｓｅｔに影響
されることなく、電圧波形歪み率を許容範囲内に抑えつ
つ、負荷に対して極力低い回転数で運転して、燃費の低
減がはかられる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面に基づいて説明する。

【００１７】図１に示すように、ガスタービンエンジン
１は、大気を吸入して必要な圧力まで圧縮するコンプレ
ッサ２と、内部で燃料を燃焼させこのコンプレッサ２か
ら送られる圧縮空気を加熱して高温ガスをつくる燃焼器
３と、燃焼器３から出た燃焼ガスのもつエネルギーを機
械的な仕事に変換するタービン４と、タービン４から排
出される排気ガスの熱によりコンプレッサ２から燃焼器
３に送られる圧縮空気を加熱する熱交換器５とから基本
的に構成される。

【００１８】燃焼器３に送られる燃料供給量を調整する
ため、燃料調整弁６が設けられる。燃料調整弁６によっ
て調整される燃料噴射量は、コントローラ７からの指令
によって制御される。

【００１９】ガスタービンエンジン１のタービン軸８に
三相交流発電機５１が直結される。三相交流発電機５１
は永久磁石を用いたものである。

【００２０】図２に示すように、発電機５１のステータ
に巻かれた巻線からの出力は、インバータ２２を介して
電気負荷２８に供給される。

【００２１】図２において、３８はガスタービンエンジ
ン１に備えられる補機である。この補機３８としては、
燃料調整弁６、図示しない燃料ポンプ、オイルポンプ、
燃料停止弁等がある。

【００２２】インバータ２２は、コントローラ７に内蔵
され、始動時には三相交流発電機５１を始動用電動機と
して駆動し、始動終了後に負荷２８および補機３８に電
力を供給する。

【００２３】インバータ２２の整流回路２３は、そのス
イッチング部として６つのダイオード２３ａ〜２３ｆと
並列にトランジスタ２６ａ〜２６ｆを備える。

【００２４】始動時にコントローラ７からの指令により
各トランジスタ２６ａ〜２６ｆのベース電流が決められ
た順序でＯＮ，ＯＦＦ制御されることにより、発電機５
１の巻線にバッテリ４１からの電流を送り、三相交流発
電機５１を回転させる。

【００２５】始動終了後にコントローラ７からの指令に
より、トランジスタ２６ａ，２６ｂ，２６ｄ，２６ｅ，
２６ｆをＯＦＦにし、ダイオード２３ａ，２３ｂ，２３
ｄ，２３ｅ，２３ｆのみを働かせて、発電機５１からの
三相交流電流を直流電流に変換する。

【００２６】インバータ２２の出力側電力変換回路２４
は、そのスイッチング部として４つのダイオード２４ｅ
〜２４ｈと並列に４つのトランジスタ２４ａ〜２４ｄを
備え、出力側電力変換装置２４の出口出力に出力側ＬＣ
フィルタ２７を介して電気負荷２８が接続される。

【００２７】始動終了後にコントローラ７からの指令に
より、４つのトランジスタ２４ａ〜２４ｄのベース電流
が決められた順序でＯＮ，ＯＦＦ制御されることによ
り、始動用三相電力変換装置２３からの直流電流を単相
所定電圧の交流出力に変換する。

【００２８】マイコンを主体として構成されるコントロ
ーラ７は、タービン軸８の回転数Ｎを検出するセンサ１
８の検出信号、後述する目標電圧波形歪み率設定手段５
５からの切換え信号を入力し、インバータ２２の作動お
よびガスタービンエンジン１の運転を制御する。

【００２９】コントローラ７は、図３に示すように、イ
ンバータ２２の整流回路２３によって変換される直流電
流Ａを検出する電流検出手段５０と、直流電圧Ｖを検出
する電圧検出手段５１とを備える。検出された直流電流
Ａと直流電圧Ｖから負荷Ｌが演算され、負荷Ｌに応じて
予め設定されたマップ５９を基に目標エンジン回転数Ｎ
ｓｅｔが検索される。こうして、エンジン回転数Ｎを負
荷Ｌに対応した目標エンジン回転数Ｎｓｅｔに近づける
ように燃料噴射量のフィードバック制御が行われ、負荷
に対して極力低い回転数で運転して、燃費の低減をはか
るようになっている。

【００３０】ところで、インバータ２２はコンデンサ２
５における直流部の電圧を出力側電力変換回路２４のス
イッチング部で低下させて交流出力電圧に変換するた
め、コンデンサ２５における直流部の電圧は、交流のピ
ーク電圧に波形成形用電圧を加えた値以上に高める必要
がある。

【００３１】また、直流回路の耐電圧規格を高くすると
製品のコストアップ等を招くため、最高電圧をできるだ
け低く設定したいという要求がある。

【００３２】図５はエンジン回転数と発電機電圧の関係
を示す特性図である。アイドル回転数から定格回転数ま
でエンジン回転数が上昇するのにしたがって発電機電圧
は漸次増加する。

【００３３】図６は図５と同様なエンジン回転数と発電
機電圧の関係を示す特性図上に電圧波形を表したもので
ある。定格回転数の近傍では十分な直流電圧が確保され
るため、交流出力電圧波形として完全なサイン波がつく
られる。しかし、アイドル回転数の近傍では直流電圧が
不足するため、交流出力電圧波形として完全なサイン波
をつくることができない。すなわち、アイドル回転数の
近傍で直流電圧が十分に得られなくても、設定された交
流出力電圧値が得られるようにインバータ２２が制御さ
れる結果、交流出力電圧波形がつぶれてしまい、完全な
サイン波に対するズレを表す電圧波形歪み率が大きくな
ってしまう。

【００３４】図７は発電機電圧と電圧波形歪み率の関係
を示す特性図である。定格回転時からアイドル回転時に
かけて発電機電圧が降下するのに伴って、電圧波形歪み
率が大きくなる。この結果、例えばコンピュータ等の許
容される電圧波形歪み率が小さい電源として発電機２１
が用いられる場合、エンジン回転数が低くなる低負荷時
に許容される電圧波形歪み率に抑えられず、コンピュー
タの作動不良等を招くという問題点が生じる。

【００３５】本発明はこれに対処して、コントローラ７
は、目標電圧波形歪み率設定手段５５によって設定され
た目標電圧波形歪み率Ｄｓｅｔに応じて負荷Ｌに対する
目標エンジン回転数Ｎｓｅｔのマップ５２を補正する構
成として、電圧波形歪み率を許容範囲内に抑えるよう制
御する。

【００３６】本実施形態では目標電圧波形歪み率設定手
段５５として、人為的に操作して目標電圧波形歪み率Ｄ
ｓｅｔを切換えるダイヤル式のスイッチで構成させる目
標電圧波形歪設定手段５５が設けられている。他の実施
形態として目標電圧波形歪み率設定手段５５は、要求さ
れる目標電圧波形歪み率Ｄｓｅｔを演算して自動的に切
換える構成としてもよい。

【００３７】図４のフローチャートはコントローラ７に
おいて実行されるガスタービンエンジン１の目標エンジ
ン回転数Ｎｓｅｔを演算するルーチンを示している。

【００３８】これについて説明すると、まず、ステップ
１１にて、電流検出手段５０によって検出される直流電
流Ａを読込む。

【００３９】続いて、ステップ１２にて、電圧検出手段
５１によって検出される直流電圧Ｖを読込む。

【００４０】続いて、ステップ１３にて、検出された直
流電流Ａと直流電圧Ｖから負荷ＬをＬ＝Ａ×Ｖとして演
算する。

【００４１】続いて、ステップ１４にて、目標電圧波形
歪設定手段５５によって設定された目標電圧波形歪み率
Ｄｓｅｔを読込む。

【００４２】続いて、ステップ１５にて、予め設定され
たマップ５２に基づいて目標電圧波形歪み率Ｄｓｅｔと
負荷Ｌに応じて目標エンジン回転数Ｎｓｅｔを決定す
る。

【００４３】続いて、ステップ１６にて、決定された目
標エンジン回転数Ｎｓｅｔを回転数制御部に設定し、本
ルチーンを終了する。

【００４４】こうして、目標電圧波形歪み率Ｄｓｅｔと
負荷Ｌに応じて設定された目標エンジン回転数Ｎｓｅｔ
に近づけるように燃料噴射量のフィードバック制御が行
われる。例えば、コンピュータ等の電源として発電機２
１が用いられる場合、目標電圧波形歪み率Ｄｓｅｔを小
さく設定して目標エンジン回転数Ｎｓｅｔを高める補正
を行うことにより、電圧波形歪み率を許容範囲内に抑え
つつ、負荷に対して極力低い回転数で運転して、燃費の
低減がはかられる。また、電熱ヒータ等の電源として発
電機２１が用いられる場合、目標電圧波形歪み率Ｄｓｅ
ｔを大きく設定して、電圧波形歪み率を過剰に小さくす
ることなく、負荷に対して極力低い回転数で運転して、
燃費の低減がはかられる。

【００４５】例えばコンピュータ等の電源としてガスタ
ービン発電機が用いられる場合、目標電圧波形歪み率Ｄ
ｓｅｔを小さく設定して、目標エンジン回転数Ｎｓｅｔ
を高める補正を行うことにより、電圧波形歪み率を許容
範囲内に抑えつつ、負荷Ｌに対して極力低い回転数で運
転されて、燃費の低減がはかられる。

【００４６】ところで、永久磁石を用いた発電機は、永
久磁石の着磁バラツキにより個々の発電機で発電電圧に
バラツキが生じる。

【００４７】これに対処した他の実施形態として、図８
に示すように、コントローラは、目標電圧波形歪み率設
定手段５５によって設定された目標電圧波形歪み率Ｄｓ
ｅｔに応じて必要とされる最低電圧ＶｇＲを設定したマ
ップ５３が設けられる。マップ５３から検索される最低
電圧ＶｇＲと発電電圧Ｖを比較して両者の偏差ΔＶを演
算する比較器５６が設けられる。演算される偏差ΔＶか
ら発電電圧Ｖを最低電圧ＶｇＲに近づけるようにエンジ
ン回転数の積分補正分を演算する積分器５７が設けられ
る。マップ５２を基に検索された目標エンジン回転数Ｎ
ｓｅｔに積分補正分を加算する加算器５８が設けられ
る。

【００４８】図９のフローチャートはコントローラにお
いて実行されるガスタービンエンジンの制御プログラム
を示している。

【００４９】これについて説明すると、まず、ステップ
２１にて、電流検出手段５０によって検出される直流電
流Ａを読込む。

【００５０】続いて、ステップ２２にて、電圧検出手段
５１によって検出される直流電圧Ｖを読込む。

【００５１】続いて、ステップ２３にて、検出された直
流電流Ａと直流電圧Ｖから負荷ＬをＬ＝Ａ×Ｖとして演
算する。

【００５２】続いて、ステップ２４にて、目標電圧波形
歪設定手段５５によって設定された目標電圧波形歪み率
Ｄｓｅｔを読込む。

【００５３】続いて、ステップ２５にて、予め設定され
たマップ５２に基づいて目標電圧波形歪み率Ｄｓｅｔと
負荷Ｌに応じて目標エンジン回転数Ｎｓｅｔを決定す
る。

【００５４】続いて、ステップ２６にて、予め設定され
たマップ５２に基づいて目標電圧波形歪み率Ｄｓｅｔに
応じて目標電圧ＶｇＲを決定する。

【００５５】続いて、ステップ２７にて、検出された直
流電圧Ｖと目標電圧ＶｇＲとを比較し、両者の偏差ΔＶ
を、ΔＶ＝Ｖ−ＶｇＲとして演算する。

【００５６】続いて、ステップ２８にて、算出された偏
差ΔＶを用い、積分制御により決定された目標エンジン
回転数Ｎｓｅｔを補正した値を回転数制御部に設定し、
本ルチーンを終了する。

【００５７】こうして、目標電圧波形歪み率Ｄｓｅｔと
負荷Ｌに応じて設定された目標エンジン回転数Ｎｓｅｔ
を、目標電圧波形歪み率Ｄｓｅｔに応じた目標電圧Ｖｇ
Ｒが得られるように補正するため、永久磁石の着磁バラ
ツキにより個々の発電機で発電電圧にバラツキが生じる
ことを防止できる。この結果、電圧波形歪み率を許容範
囲内に抑えつつ、負荷に対して極力低い回転数で運転し
て、燃費の低減がはかられる。

【００５８】次に、図１０に示す実施形態について説明
する。

【００５９】６１は発電機の出力電圧調整値Ｖｓｅｔを
人為的に調整する出力電圧調整手段である。例えば、電
源ケーブルを長く引き回す際に、出力電圧調整手段６１
を介して発電機の出力電圧調整値Ｖｓｅｔを高めて、電
源ケーブルの電圧降下分を補うようになっている。

【００６０】しかし、出力電圧調整手段６１を介して発
電機の出力電圧調整値Ｖｓｅｔを高めると、サイン波を
つくるために必要なピーク電圧が上昇するため、発生電
圧を制御しないと所望の電圧波形歪み率が得られない。

【００６１】これに対処して、出力電圧調整手段６１を
介して設定された発電機の出力電圧調整値Ｖｓｅｔに応
じて負荷Ｌに対する目標エンジン回転数Ｎｓｅｔのマッ
プ６２を補正する構成として、電圧波形歪み率を許容範
囲内に抑えるよう制御する。

【００６２】図１１のフローチャートはコントローラに
おいて実行されるガスタービンエンジン１の制御プログ
ラムを示している。

【００６３】これについて説明すると、まず、ステップ
３１にて、電流検出手段５０によって検出される直流電
流Ａを読込む。

【００６４】続いて、ステップ３２にて、電圧検出手段
５１によって検出される直流電圧Ｖを読込む。

【００６５】続いて、ステップ３３にて、検出された直
流電流Ａと直流電圧Ｖから負荷ＬをＬ＝Ａ×Ｖとして演
算する。

【００６６】続いて、ステップ３４にて、目標電圧波形
歪設定手段５５によって設定された目標電圧波形歪み率
Ｄｓｅｔを読込む。

【００６７】続いて、ステップ３５にて、出力電圧調整
手段６１によって設定された発電機の出力電圧調整値Ｖ
ｓｅｔを読込む。

【００６８】続いて、ステップ３６にて、予め設定され
たマップ６２に基づいて目標電圧波形歪み率Ｄｓｅｔと
負荷Ｌおよび出力電圧調整値Ｖｓｅｔに応じて目標エン
ジン回転数Ｎｓｅｔを決定する。

【００６９】続いて、ステップ３７にて、決定された目
標エンジン回転数Ｎｓｅｔを回転数制御部に設定し、本
ルチーンを終了する。

【００７０】こうして、目標電圧波形歪み率Ｄｓｅｔと
負荷Ｌおよび出力電圧調整値Ｖｓｅｔに応じて設定され
た目標エンジン回転数Ｎｓｅｔに近づけるように燃料噴
射量のフィードバック制御が行われる。例えば、電源ケ
ーブルを長く引き回す際に、出力電圧調整手段６１を介
して発電機の出力電圧調整値Ｖｓｅｔが高められるのに
対応して、目標エンジン回転数Ｎｓｅｔを高める補正を
行うことにより、電圧波形歪み率を許容範囲内に抑えつ
つ、負荷Ｌに対して極力低い回転数で運転されて、燃費
の低減がはかられる。

【００７１】次に、図１２に示す実施形態について説明
する。

【００７２】出力電圧調整手段６１を介して設定された
発電機の出力電圧調整値Ｖｓｅｔに応じて負荷Ｌに対す
る目標エンジン回転数Ｎｓｅｔのマップ６２を補正する
構成として、電圧波形歪み率を許容範囲内に抑えるよう
制御する。

【００７３】目標電圧波形歪み率設定手段５５によって
目標電圧波形歪み率Ｄｓｅｔが設定される。

【００７４】出力電圧調整手段６１によって発電機の出
力電圧調整値Ｖｓｅｔが設定される。

【００７５】設定された目標電圧波形歪み率Ｄｓｅｔと
出力電圧調整値Ｖｓｅｔに応じて必要とされる最低電圧
ＶｇＲを設定したマップ５３が設けられる。マップ５３
から検索される最低電圧ＶｇＲと発電電圧Ｖを比較して
両者の偏差ΔＶを演算する比較器５６が設けられる。演
算される偏差ΔＶから発電電圧Ｖを最低電圧ＶｇＲに近
づけるようにエンジン回転数の積分補正分を演算する積
分器５７が設けられる。マップ５２を基に検索された目
標エンジン回転数Ｎｓｅｔに積分補正分を加算する加算
器５８が設けられる。

【００７６】図１３のフローチャートはコントローラに
おいて実行されるガスタービンエンジン１の制御プログ
ラムを示している。

【００７７】これについて説明すると、まず、ステップ
４１にて、電流検出手段５０によって検出される直流電
流Ａを読込む。

【００７８】続いて、ステップ４２にて、電圧検出手段
５１によって検出される直流電圧Ｖを読込む。

【００７９】続いて、ステップ４３にて、検出された直
流電流Ａと直流電圧Ｖから負荷ＬをＬ＝Ａ×Ｖとして演
算する。

【００８０】続いて、ステップ４４にて、目標電圧波形
歪設定手段５５によって設定された目標電圧波形歪み率
Ｄｓｅｔを読込む。

【００８１】続いて、ステップ４５にて、出力電圧調整
手段６１によって設定された発電機の出力電圧調整値Ｖ
ｓｅｔを読込む。

【００８２】続いて、ステップ４６にて、予め設定され
たマップ６２に基づいて目標電圧波形歪み率Ｄｓｅｔと
負荷Ｌおよび出力電圧調整値Ｖｓｅｔに応じて目標エン
ジン回転数Ｎｓｅｔを決定する。

【００８３】続いて、ステップ４７にて、予め設定され
たマップ６３に基づいて目標電圧波形歪み率Ｄｓｅｔお
よび出力電圧調整値Ｖｓｅｔに応じて目標電圧ＶｇＲを
決定する。

【００８４】続いて、ステップ４８にて、検出された直
流電圧Ｖと目標電圧ＶｇＲとを比較し、両者の偏差ΔＶ
を、ΔＶ＝Ｖ−ＶｇＲとして演算する。

【００８５】続いて、ステップ４９にて、算出された偏
差ΔＶを用い、積分制御により決定された目標エンジン
回転数Ｎｓｅｔを補正した値を回転数制御部に設定し、
本ルチーンを終了する。

【００８６】こうして、目標電圧波形歪み率Ｄｓｅｔと
出力電圧調整値Ｖｓｅｔおよび負荷Ｌに応じて設定され
た目標エンジン回転数Ｎｓｅｔを、目標電圧波形歪み率
Ｄｓｅｔおよび出力電圧調整値Ｖｓｅｔに応じた目標電
圧ＶｇＲが得られるように補正するため、永久磁石の着
磁バラツキあるいは出力電圧調整値Ｖｓｅｔに影響を受
けることなく、電圧波形歪み率を許容範囲内に抑えつ
つ、負荷に対して極力低い回転数で運転して、燃費の低
減がはかられる。

【００８７】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載のガ
スタービン発電機の制御装置によれば、許容される電圧
波形歪み率が小さくなるのに対応して、目標電圧波形歪
み率Ｄｓｅｔを小さく設定して、目標エンジン回転数Ｎ
ｓｅｔを高める補正を行う構成としたため、例えばコン
ピュータ等の電源としてガスタービン発電機が用いられ
る場合でも、電圧波形歪み率を許容範囲内に抑えつつ、
極力低い回転数で運転されて、燃費の低減がはかられ
る。

【００８８】請求項２に記載のガスタービン発電機の制
御装置によれば、目標電圧波形歪み率Ｄｓｅｔと負荷Ｌ
に応じて設定された目標エンジン回転数Ｎｓｅｔを、目
標電圧波形歪み率Ｄｓｅｔに応じて設定された目標電圧
ＶｇＲが得られるように補正する構成としたため、永久
磁石の着磁バラツキにより個々の発電機で発電電圧にバ
ラツキが生じることを防止し、電圧波形歪み率を許容範
囲内に抑えつつ、負荷に対して極力低い回転数で運転し
て、燃費の低減がはかられる。

【００８９】請求項３に記載のガスタービン発電機の制
御装置によれば、出力電圧調整値Ｖｓｅｔが高められる
のに対応して、目標エンジン回転数Ｎｓｅｔを高める補
正が行われる構成としたため、電圧波形歪み率を許容範
囲内に抑えつつ、負荷Ｌに対して極力低い回転数で運転
されて、燃費の低減がはかられる。

【００９０】請求項４に記載のガスタービン発電機の制
御装置によれば、目標電圧波形歪み率Ｄｓｅｔと出力電
圧調整値Ｖｓｅｔおよび負荷Ｌに応じて設定された目標
エンジン回転数Ｎｓｅｔを、目標電圧波形歪み率Ｄｓｅ
ｔおよび出力電圧調整値Ｖｓｅｔに応じて設定された目
標電圧ＶｇＲが得られるように補正する構成としたた
め、永久磁石の着磁バラツキあるいは出力電圧調整値Ｖ
ｓｅｔに影響されることなく、電圧波形歪み率を許容範
囲内に抑えつつ、負荷に対して極力低い回転数で運転し
て、燃費の低減がはかられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示すガスタービン発電機の
構成図。

【図２】同じく電気回路図。

【図３】同じくコントローラのブロック図。

【図４】同じく目標エンジン回転数Ｎｓｅｔを演算する
制御内容を示すフローチャート。

【図５】同じくエンジン回転数と発電機電圧の関係を示
す特性図。

【図６】同じくエンジン回転数と発電機電圧の関係を示
し、電圧波形を表した特性図。

【図７】同じく発電機電圧と電圧波形歪み率の関係を示
す特性図。

【図８】他の実施形態を示すコントローラのブロック
図。

【図９】同じく目標エンジン回転数Ｎｓｅｔを演算する
制御内容を示すフローチャート。

【図１０】さらに他の実施形態を示すコントローラのブ
ロック図。

【図１１】同じく目標エンジン回転数Ｎｓｅｔを演算す
る制御内容を示すフローチャート。

【図１２】さらに他の実施形態を示すコントローラのブ
ロック図。

【図１３】同じく目標エンジン回転数Ｎｓｅｔを演算す
る制御内容を示すフローチャート。

【図１４】従来例を示すコントローラのブロック図。

【図１５】請求項１に記載の発明のクレーム対応図。

【符号の説明】

１ ガスタービンエンジン ２ コンプレッサ ３ 燃焼器 ４ タービン ５ 熱交換器 ６ 燃料調整弁 ７ コントローラ １０ 電圧波形歪み率設定スイッチ ２１ 発電機 ２２ インバータ ２３ 整流回路 ２４ 出力側電力変換回路 ２８ 電気負荷 ５０ 電圧検出手段 ５１ 電流検出手段 ５５ 目標電圧波形歪み率設定手段 ８１ 負荷検出手段 ８２ 目標エンジン回転数設定手段 ８３ エンジン回転数検出手段 ８４ エンジン回転数制御手段 ８５ 目標電圧波形歪み率設定手段 ８６ 目標エンジン回転数補正手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガスタービンエンジンによって駆動される
   発電機と、 発電機から供給される交流電流を直流電流に変換する整
   流回路と、 整流回路から供給される直流電流を交流電流に変換する
   出力側電力変換回路と、 を備えるガスタービン発電機の制御装置において、 負荷Ｌを検出する負荷検出手段と、 負荷Ｌに応じた目標エンジン回転数Ｎｓｅｔを設定する
   目標エンジン回転数設定手段と、 エンジン回転数Ｎを検出するエンジン回転数検出手段
   と、 エンジン回転数Ｎを目標エンジン回転数Ｎｓｅｔに近づ
   けるように燃料噴射量をフィードバック制御するエンジ
   ン回転数制御手段と、 目標電圧波形歪み率Ｄｓｅｔを設定する目標電圧波形歪
   み率設定手段と、 設定された目標電圧波形歪み率Ｄｓｅｔに応じて目標エ
   ンジン回転数Ｎｓｅｔを補正する目標エンジン回転数補
   正手段と、 を備えたことを特徴とするガスタービン発電機の制御装
   置。
2. 【請求項２】設定された目標電圧波形歪み率Ｄｓｅｔに
   応じて必要とされる最低電圧ＶｇＲを設定する最低電圧
   設定手段と、 前記整流回路によって変換される直流電圧Ｖを検出する
   電圧検出手段と、 検出された直流電圧Ｖを最低電圧ＶｇＲに近づけるよう
   に目標エンジン回転数Ｎｓｅｔを補正する目標エンジン
   回転数補正手段と、 を備えたことを特徴とする請求項１に記載のガスタービ
   ン発電機の制御装置。
3. 【請求項３】発電機の出力電圧調整値Ｖｓｅｔを設定す
   る出力電圧調整手段と、 設定された出力電圧調整値Ｖｓｅｔに応じて目標エンジ
   ン回転数Ｎｓｅｔを補正する目標エンジン回転数補正手
   段と、 を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のガ
   スタービン発電機の制御装置。
4. 【請求項４】発電機の出力電圧調整値Ｖｓｅｔを設定す
   る出力電圧調整手段と、 設定された出力電圧調整値Ｖｓｅｔと目標電圧波形歪み
   率Ｄｓｅｔに応じて必要とされる最低電圧ＶｇＲを設定
   する最低電圧設定手段と、 前記整流回路によって変換される直流電圧Ｖを検出する
   電圧検出手段と、 検出された直流電圧Ｖを最低電圧ＶｇＲに近づけるよう
   に目標エンジン回転数Ｎｓｅｔを補正する目標エンジン
   回転数補正手段と、 を備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一
   つに記載のガスタービン発電機の制御装置。