JP2002073156A - ガスタービン運転状態診断方法および診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ガスタービンの性能劣化や故障発生を高精度に
検出することができるガスタービン運転状態診断方法お
よび診断装置を提供する。 【解決手段】 本発明は、ガスタービンＧの各部の運転
データを検出し、その検出された運転データを標準化
し、その標準化された運転データを所定時間にわたって
サンプリングし、そのサンプリングされたデータを移動
平均処理し、その移動平均されたデータに基づいてガス
タービンＧの運転状態を診断するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービン運転
状態診断方法および診断装置に関する。さらに詳しく
は、ガスタービンの性能劣化および故障発生の有無を、
ガスタービン各部における運転データに基づいて診断す
るガスタービン運転状態診断方法および診断装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、発電所などで運転されるガスター
ビンの運転状態を診断するために、ガスタービンの性能
に係わる部分の運転データを通常運転時に検出し、この
検出値に基づいて性能劣化または故障（以下、単に性能
劣化ともいう）を検出する手法が種々提案されている。

【０００３】例えば、特開平１１−３１１３号公報で
は、ガスタービンにおける現時点の運転データを初期運
転時の運転性能データに基づき設定されたしきい値と比
較することによって性能劣化を検出するものとしてい
る。

【０００４】ところが、この方法では、運転データの検
出値変動幅が大きくなりすぎて、精度よく性能劣化を検
出することができないという問題がある。すなわち、ガ
スタービンの運転データは、部分負荷率や外気温度など
の各種運転条件が変化するのに応じて変動するのが通常
であり、このため、特に性能劣化が発生していないにも
かかわらず運転データがしきい値を超えてしまう場合が
あるからである。

【０００５】したがって、このような変動が激しい運転
データとしきい値とを比較してガスタービンの性能劣化
を検出するためには、変動幅を考慮した感度の低いしき
い値を設定する必要があるが、この場合は性能劣化を的
確に検出することができなくなってしまうという結果に
なる。

【０００６】この点に関連して、特開平１１−１５５１
６号公報は、運転データから各種運転条件の相違による
影響を排除した共通の運転条件における標準化データを
生成し（その具体的な生成方法は示されていない）、こ
の標準化データに対してしきい値を設定することによっ
て性能劣化を検出する手法を提案している。ところが、
ガスタービンの運転データ（いわゆるプロセスデータ）
には周期的な誤差が含まれるのが通常であり、また、部
分負荷率や周囲条件の変動に対する系の応答遅れおよび
センサの応答遅れなどさまざまな要因によって、実際に
は標準化データにおいてもかなりの変動幅が観測される
のが通常である。このため、この標準化データとしきい
値とを単純に比較するだけではガスタービンの性能劣化
を正確に検出することはやはり困難である。

【０００７】このように、従来、ガスタービンの性能劣
化や故障発生を高精度に自動検出できるシステムは実際
には存在せず、このため熟練技術者の知識・ノウハウに
頼ってガスタービンの運転状態を診断しているのが実状
である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の課題に鑑みなされたものであって、ガスタービンの
性能劣化や故障発生を高精度に検出することができるガ
スタービン運転状態診断方法および診断装置を提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のガスタービン運
転状態診断方法は、予め設定された時間間隔によってサ
ンプリングされたガスタービンの各部の運転データを所
定の処理により標準化して標準化データを作成し、該作
成された標準化データを移動平均処理して診断用データ
を作成し、該作成された診断用データに基づいてガスタ
ービンの運転状態を診断することを特徴とする。

【００１０】本発明のガスタービン運転状態診断方法
は、具体的には、予め設定された時間間隔によってサン
プリングされたガスタービンの各部の運転データを所定
の処理により標準化して標準化データを作成する手順
と、該作成された標準化データを移動平均処理して診断
用データを作成する手順と、該作成された診断用データ
に基づいてガスタービンの運転状態を診断する手順とを
含んでなることを特徴とする。

【００１１】また、本発明のガスタービン運転状態診断
方法においては、ガスタービンの初期状態における運転
データを用いて標準化データを移動平均処理するための
移動平均時間が設定されてもよい。

【００１２】さらにまた、本発明のガスタービン運転状
態診断方法においては、移動平均時間が、ガスタービン
の各種運転条件の変化による運転データの変動が静定す
るまでの静定時間に基づき設定されてもよい。

【００１３】さらにまた、本発明のガスタービン運転状
態診断方法においては、移動平均時間が、検出する各部
の運転データ毎に設定され、かつ各運転条件毎の静定時
間の中で最長のものとされてもよい。

【００１４】さらにまた、本発明のガスタービン運転状
態診断方法においては、静定時間に基づき設定される移
動平均時間が、当該移動平均時間による平均結果が所定
の変動幅に収まるように修正されてもよい。

【００１５】さらにまた、本発明のガスタービン運転状
態診断方法においては、運転データの標準化が、予め設
定されている特性曲線または特性関数を利用してなされ
てもよい。

【００１６】一方、本発明のガスタービン運転状態診断
装置は、予め設定された時間間隔によって検出部により
検出されたガスタービンの各部の運転データをサンプリ
ングする運転データサンプリング手段と、該運転データ
サンプリング手段によりサンプリングされた運転データ
を所定の処理により標準化して標準化データを作成する
標準化手段と、該標準化手段により作成された標準化デ
ータを移動平均処理して診断用データを作成する移動平
均処理手段と、該作成された診断用データに基づいてガ
スタービンの運転状態を診断する運転状態診断手段とを
備えてなることを特徴とする。

【００１７】また、本発明のガスタービン運転状態診断
装置においては、移動平均時間設定手段を備え、該移動
平均時間設定手段は、移動平均処理手段が標準化データ
を移動平均処理するための移動平均時間をガスタービン
の初期状態における運転データを用いて設定するものと
されていてもよい。

【００１８】さらにまた、本発明のガスタービン運転状
態診断装置においては、移動平均時間設定手段が、ガス
タービンの各種運転条件の変化による運転データの変動
が静定するまでの静定時間に基づいて移動平均時間を設
定するものとされてもよい。

【００１９】さらにまた、本発明のガスタービン運転状
態診断装置においては、移動平均時間設定手段が、検出
する各部の運転データ毎に移動平均時間を設定し、かつ
この移動平均時間が各運転条件毎の静定時間の中で最長
のものとされていてもよい。

【００２０】さらにまた、本発明のガスタービン運転状
態診断装置においては、移動平均時間設定手段が、ガス
タービンの静定時間に基づき設定される移動平均時間を
当該移動平均時間による平均結果が所定の変動幅に収ま
るように修正するものとされていてもよい。

【００２１】さらにまた、本発明のガスタービン運転状
態診断装置においては、移動平均処理手段が、設定され
た移動平均時間を保持するものとされていてもよい。

【００２２】さらにまた、本発明のガスタービン運転状
態診断装置においては、標準化手段が、特性曲線／特性
関数設定部を有するものとされていてもよい。

【００２３】しかして、本発明のガスタービン運転状態
診断装置はガスタービンに備えられる。

【００２４】また、前記ガスタービンと本発明のガスタ
ービン運転状態診断装置とは、通信手段を介して接続さ
れていてもよく、ガスタービンが複数台とされてもよ
い。

【００２５】さらにまた、ガスタービン運転状態診断装
置の運転データサンプリング手段と他の要素とが通信手
段を介して接続されていてもよい。

【００２６】

【作用】本発明は、前記の如く構成されているので、運
転条件の変動、これに追随してプロセス系が平衡状態に
達するまでの時間遅れ、および周期的・機械的な誤差要
因による影響を運転データから排除して、精度よくガス
タービンの運転状態を診断することができる。

【００２７】

【発明の実施形態】以下、添付図面を参照しながら本発
明を実施形態に基づいて説明するが、本発明はかかる実
施形態のみに限定されるものではない。

【００２８】実施形態１ 図１に、本発明の実施形態１に係るガスタービン運転状
態診断装置（以下、単に診断装置という）の概略構成を
示し、この診断装置ＡはガスタービンＧの運転状態を表
すガスタービンＧ各部の運転データ（以下、各部運転デ
ータという）、例えば、出力、熱効率、排気温度、圧縮
機出口温度、出口圧力、ＣＯ，ＮＯｘ、吸気流量などを
検出してサンプリングし、このサンプリングされた各部
運転データに基づいてガスタービンＧの性能劣化および
故障発生の有無を診断するものとされる。

【００２９】すなわち、診断装置Ａは、各部運転データ
を所定の時間間隔でサンプリングする運転データサンプ
リング手段１１と、このサンプリング手段１１によりサ
ンプリングされる各部運転データを運転状態診断のため
の資料として利用できるように、共通の運転条件におけ
る標準化されたデータ（以下、各部標準化データとい
う）に変換する標準化手段１２と、各部標準化データの
それぞれについて移動平均処理する移動平均処理手段１
３と、ガスタービンＧの運転条件の変化による各部運転
データの変動が安定化するまでの静定時間に基づいて、
各部標準化データを移動平均処理するための各部標準化
データのそれぞれに対する移動平均時間をガスタービン
Ｇの初期状態における運転データ（以下、各部初期運転
データという）を用いて設定する移動平均時間設定手段
１４と、移動平均処理された各部標準化データ（以下、
各部移動平均データという）を用いてガスタービンＧの
運転状態を診断する運転状態診断手段１５とを備える。

【００３０】検出部１０は、ガスタービンの各部の運転
データ、例えば、ガスタービンＧの出力ＯＰ、熱効率Ｈ
Ｅ、排気温度Ｔｅ、圧縮機出口温度Ｔｃ、圧縮機出口圧
力Ｐｃ、ＣＯ、ＮＯｘ，濃度ＦＰおよび吸気流量ＳＦを
検出するための各種センサからなるものとされる。

【００３１】運転データサンプリング手段１１は、検出
部１０からのガスタービンの各部運転データ、例えば、
ガスタービンＧの出力ＯＰ、熱効率ＨＥ、排気温度Ｔ
ｅ、圧縮機出口温度Ｔｃ、圧縮機出口圧力Ｐｃ、ＣＯ，
ＮＯｘ濃度ＦＰおよび吸気流量ＳＦをサンプリングする
サンプリング部１１ａと、このサンプリング部１１ａに
よるサンプリングを所定の時間間隔でなすようにするた
め、予め設定されるサンプリング周期を保持するサンプ
リング周期保持部１１ｂを有する。

【００３２】標準化手段１２は、標準化に用いる特性曲
線または特性関数が予め設定される特性曲線／特性関数
設定部１２ａを有する。すなわち標準化手段１２は、運
転データサンプリング手段１１によりサンプリングされ
る各部運転データを特性曲線／特性関数設定部１２ａに
設定された特性曲線を用いて標準化データに変換する。
ここで特性曲線とは、ガスタービンＧの各種運転条件、
すなわち大気圧力Ｐａ、大気温度Ｔａおよび大気湿度Ｈ
ａなどの周囲条件、およびガイドベーン角度Ｖｄ、吸気
圧損ＰＩＤｐ、排気圧損ＰＥＤｐ、蒸気噴射量ＧＳおよ
び水噴射量ＧＷなどの運転操作パラメータの変化が、各
部運転データ、例えばガスタービンＧの出力ＯＰにどの
ような影響を及ぼすかを解析して定式化したもので、こ
の特性曲線に基づいて算出される標準化係数を用いて標
準化が実行される。

【００３３】特性曲線または特性関数は、具体的には、
ガスタービンＧのベンチテストで行うバリエーションテ
ストにより得られるデータを統計処理して作成される。
ここで、バリエーションテストとは、ガスタービンＧの
各種運転条件を様々に変化させてガスタービンＧをモニ
タし、ガスタービンＧの性能を把握するためのテストで
ある。

【００３４】表１および表２に、各部運転データを各部
標準化データに変換する際にどの運転条件における特性
曲線を利用すべきかを示す。ここで、表中、１重丸は、
当該各部運転データを各部標準化データに変換する際に
その運転条件における特性曲線（特性関数）を利用する
必要があることを示し、横線は、当該各部運転データを
各部標準化データに変換する際にその運転条件について
の特性曲線を利用する必要性が低いことを示す。

【００３５】

【表１】

【００３６】

【表２】

【００３７】移動平均処理手段１３は、移動平均時間設
定手段１４により設定される移動平均時間を保持する移
動平均時間保持部１３ａを有し、移動平均時間保持部１
３ａに保持される移動平均時間により、各部標準化デー
タのそれぞれを移動平均処理して、診断用データとして
の各部移動平均データを生成する。ここで、この移動平
均処理は、移動平均時間内の各部標準化データの平均を
採るものである。

【００３８】移動平均時間設定手段１４は、ガスタービ
ンＧの運転条件の変化による各部運転データの変動が安
定化するまでの静定時間Ｔｓを静定時間テーブルとして
保持する静定時間保持部１４ａと、この静定時間テーブ
ルに基づいて各部標準化データのそれぞれを移動平均処
理するための各移動平均時間を設定する際に、各部初期
運転データを標準化した各部標準化データ（以下、各部
初期標準化データという）の変動幅が所定の変動幅に収
まるように移動平均時間を修正する移動平均時間修正部
１４ｂとを有する。

【００３９】表３および表４に、静定時間保持部１４ａ
に保持される静定時間テーブルの一例を示す。なお、表
中の数値の単位は秒とする。

【００４０】

【表３】

【００４１】

【表４】

【００４２】静定時間Ｔｓの計測は、例えば次のように
してなされる。

【００４３】燃料流量ＧＬの静定時間Ｔｓの導出は、燃
料流量および出力の各計測結果を用いてなされ、燃料流
量変化が出力変化として検出されるまでの時間が、当該
静定時間Ｔｓとして設定される。

【００４４】ガイドベーン角度Ｖｄの静定時間Ｔｓの導
出は、ガイドベーンの開度の計測結果を用いてなされ、
燃焼用空気がガスタービン入口からタービンに到達する
までの時間が、当該静定時間Ｔｓとして設定される。

【００４５】なお、この計測方法を表５にまとめて示
す。

【００４６】

【表５】

【００４７】運転状態診断手段１５は、標準化手段１２
により標準化され、ついで移動平均処理手段１３におけ
る移動平均処理により生成された診断用データ（以下、
各部移動平均データという）に基づいて、ガスタービン
Ｇの運転状態を診断する。ここでは、表６に示すよう
に、例えば、発電機出力から計測される出力ＯＰにより
ガスタービンＧ全体の不具合の有無が診断され、燃料流
量および出力から計測される熱効率ＨＥによりガスター
ビンＧ全体の不具合の有無が診断される、というよう
に、診断対象項目により適当な運転データが選択され
る。

【００４８】

【表６】

【００４９】表７に各部運転データの診断対象適応性を
示す。ここで、２重丸はその運転データを用いてガスタ
ービンＧの当該構成要素の運転状態を良好に診断できる
ことを示し、１重丸は中程度の診断適応性を有すること
を示し、三角は診断適応性が良好でないことを示す。

【００５０】

【表７】

【００５１】以下、診断装置Ａにより実行される処理の
流れを説明する図２に通常運転時に診断装置Ａにより実
行される処理全体の流れを示す。なお、図２中のＳ１〜
Ｓ６まではステップ番号を示す。

【００５２】ステップＳ１では、運転データサンプリン
グ手段１１により、サンプリング周期保持部１１ｂに保
持されている所定の時間間隔でサンプリング部１１ａで
各部運転データがサンプリングされる。ここで、サンプ
リングされる各部運転データは、表６により示された診
断内容に応じて適宜選定される。

【００５３】ステップＳ２では、標準化手段１２によ
り、運転データサンプリング手段１１によりサンプリン
グされた各部運転データが標準化される。つまり、各部
標準化データが生成される。

【００５４】ステップＳ３では、移動平均処理手段１３
により、移動平均時間保持部１３ａに保持されている移
動平均時間を用いて、標準化手段１２により生成された
各部標準化データについて移動平均処理が実行される。
移動平均時間保持部１３ａに保持される移動平均時間
は、後で詳細に説明する移動平均時間設定処理において
設定される。

【００５５】ステップＳ４では、運転状態診断手段１５
により、診断用データとしての各部移動平均データとそ
れに対するしきい値とが比較され、ガスタービンＧの運
転状態が診断される。

【００５６】ステップＳ５では、ステップＳ４における
診断結果が出力される。

【００５７】次に、移動平均時間設定処理について説明
する。

【００５８】図３に移動平均時間設定処理の実行手順を
示す。なお、図３中のＳ１１〜Ｓ１５まではステップ番
号を示す。

【００５９】ステップＳ１１では、運転データサンプリ
ング手段１１によりガスタービンＧの初期状態時の各部
運転データ（各部初期運転データ）がサンプリングされ
る。

【００６０】ステップＳ１２では、標準化手段１２によ
り、各部初期運転データの標準化が行なわれて、各部初
期標準化データが生成される。

【００６１】ステップＳ１３では、移動平均時間設定手
段１４により、静定時間保持部１４ａに保持された静定
時間テーブルに基づいて、各部初期標準化データのそれ
ぞれについて移動平均時間の仮設定が行われる。具体的
には、各部運転データについて表３および表４の各運転
条件毎の静定時間の中で最長のものが当該各部運転デー
タを移動平均処理するための移動平均時間として仮設定
される。

【００６２】例えば、出力ＯＰについては、移動平均時
間は３００秒と仮設定される。また、熱効率ＨＥについ
ては３００秒、排気温度ＥＴについては３５０秒、圧縮
機出口温度ＣＴについては２００秒、圧縮機出口圧力Ｃ
Ｐについては２００秒、ＣＯ，ＮＯｘ濃度ＦＰについて
は３００秒、吸気流量ＳＦについては５０秒が移動平均
時間としてそれぞれ仮設定される。なお、移動平均時間
は前記に限定されるものではなく、ガスタービンＧの規
模、各種センサの応答時間および制御系の時定数により
適宜決定されるものである。

【００６３】ステップＳ１４では、ステップＳ１３で仮
設定された移動平均時間による、各部標準化データの移
動平均処理が実行される。

【００６４】ステップＳ１５では、移動平均時間修正部
１４ｂにより、ステップＳ１４における平均結果が所定
の変動幅に収まっているか否かが判定される。

【００６５】より具体的には、前記仮設定された移動平
均時間により各部標準化データが移動平均処理され、こ
の処理結果の所定時間内の変動幅が、表８に示すような
データ変動幅以内であるか否かが判定される。例えば出
力ＯＰであれば、出力ＯＰについて仮設定された移動平
均時間により移動平均処理が実行され、算出された移動
平均結果の変動幅が定格出力の５％以内であるか否かが
判定される。

【００６６】ここで、表８は、減速機回転数が３６００
ｒｐｍ、回転数が１４０００ｒｐｍ、発電周波数が６０
Ｈｚである産業用中型ガスタービンにおいて、運転状態
診断のために各部運転データのそれぞれについて設定さ
れるしきい値と、許容誤差と、前記データ変動幅との関
係を示すものである。

【００６７】このステップＳ１５で、ステップＳ１４に
おける移動平均結果が表８に示す前記データ変動幅に収
まっていない場合は、不適当な移動平均時間が仮設定さ
れているものとして、前記ステップＳ１３に戻り、再度
移動平均時間を仮設定するようにして移動平均時間が修
正される。この移動平均時間の修正は、静定時間以外の
外乱因子（ノイズ）の影響が最も少なくなるような移動
平均時間を選定することにより行なう。

【００６８】一方、各部移動平均データのデータ変動幅
が表８に示すデータ変動幅以内であれば、適当な移動平
均時間が仮設定されているものとしてステップＳ１６に
進む。

【００６９】

【表８】

【００７０】ステップＳ１６では、前記ステップＳ１３
で仮設定された移動平均時間が最適な移動平均時間とし
て移動平均処理手段１３に出力され、移動平均時間保持
部１３ａに保持される。

【００７１】このように、実施形態１の診断装置Ｔによ
れば、ガスタービンＧの運転状態を診断するためにサン
プリングされる各部運転データが、共通の運転条件にお
ける各部標準化データに変換されるとともに、初期運転
データを用いて、ガスタービンＧの運転条件の変化によ
る各部運転データの変動が安定化するまでの静定時間に
基づいて各部標準化データのそれぞれを移動平均処理す
るための各移動平均時間が設定されるので、各部運転デ
ータから運転条件の変動による影響が除去され、通常運
転時に計測される各部運転データを用いてガスタービン
Ｇの性能劣化・故障発生を高精度に検出することができ
る。

【００７２】また、移動平均時間設定の際には、機関の
回転による電気的ノイズが最も小さくなるように移動平
均時間が修正されるので、これらの誤差要因による影響
をも排除したより適切な移動平均時間の設定が可能とな
る。

【００７３】実施形態２ 図４に、本発明の実施形態２に係るガスタービン運転状
態診断システムＢの概略構成を示し、図４（ａ）に示す
ガスタービン運転状態診断システムＢは、ガスタービン
Ｇの運転状態を遠隔監視できるように、ガスタービンＧ
に設けられた検出部１０からの各部運転データをインタ
ーネット通信網、電話回線、携帯電話などから構成され
る通信手段１６を介して実施形態１の診断装置Ａ内に送
信するようにしてなるものであり、同（ｂ）に示すガス
タービン運転状態診断システムＢは、ガスタービンＧの
近傍に実施形態１の診断装置Ａの運転データサンプリン
グ手段１１を設けるとともに、この運転データサンプリ
ング手段１１と、診断装置Ａを構成する他の要素、すな
わち、標準化手段１２、移動平均処理手段１３、移動平
均時間設定手段１４および運転状態診断手段１５（以
下、診断装置Ａの他の要素という）とを、インターネッ
ト通信網、電話回線、携帯電話などから構成される通信
手段１６を介して接続するようにしてなるものである。
なお、その余の構成は実施形態１と同様とされる。

【００７４】かかる構成のガスタービン運転状態診断シ
ステムＢによると、ガスタービンＧと離れた場所におい
て、運転状態の診断が実施可能となる。

【００７５】このように、実施形態２のガスタービン運
転状態診断システムＢによれば、ガスタービンＧの運転
状態や性能劣化・故障発生を遠隔的に監視することがで
きるようになる。

【００７６】

【実施例】以下、より具体的な実施例により本発明をよ
り具体的に説明する。

【００７７】図５にガスタービンの各部運転データ、具
体的には標準化処理および移動平均処理が実施されてい
ない運転データ（出力ＯＰ）の変化の様子を経時的に示
す（比較例１）。同図に示すように、運転データは短期
間の変動幅が大きく、このような運転データを単純にし
きい値と比較するだけでは運転状態を精確に診断できな
いことは明らかである。

【００７８】また、図６に、ガスタービンの各部標準化
データ、具体的には標準化処理が実施された運転データ
（出力ＯＰ）の変化の様子を経時的に示す（比較例
２）。同図に示すように、標準化データは、図５に示す
検出されたデータと比較してデータ変動幅が小さくなっ
ているものの、実際には故障などが発生していないにも
拘らず、運転時間が２０００時間を超えたあたりからデ
ータがしきい値を下回っている。このように、この標準
化データとしきい値とを単純に比較することによっても
ガスタービンの性能劣化を精確に検出するのが困難であ
ることがわかる。

【００７９】図７に、診断装置Ａにより実際にガスター
ビンの各部運転データ、具体的には出力ＯＰの計測結果
を処理した例を示す（実施例）。図７に示すように、診
断装置Ａにより移動平均処理された移動平均データは分
散的な値とはならず、それがためしきい値との比較によ
り性能劣化または故障発生の検出が十分に可能な安定性
のあるデータとなる。

【００８０】また、運転時間が５０００時間を超えたあ
たりに出力ＯＰ値がしきい値を下回る時期があるが、こ
こで当該ガスタービンを点検した結果、吸気フィルタの
目詰まりという不具合が発生していることが確認され
た。したがって、計測された各部運転データとそれに対
応させたしきい値との比較だけで、高精度にガスタービ
ンの運転状態を診断できることが確認できるといえる。

【００８１】以上、本発明を実施形態および実施例に基
づいて説明してきたが、本発明はかかる実施形態および
実施例に限定されるものではなく、種々改変が可能であ
る。例えば、実施形態および実施例においては、ガスタ
ービンを例に採り説明されているが、本発明の適用はガ
スタービンに限定されるものではなく、各種プロセス機
器に適用でき、例えばガスエンジンに対しても適用でき
る。また、移動平均時間設定処理は初期状態時に実施す
るとされているが、初期状態時に限定されるものではな
く、ガスタービンＧの性能が正常であることが保証され
ている時期に実施されてもよく、例えばベンチテスト実
施時でもよい。また複数台のガスタービンを１台の診断
装置により診断するようにしてもよい。

【００８２】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
運転条件の変動、これに追随してプロセス系が平衡状態
に達するまでの時間遅れ、および周期的・機械的な誤差
要因による影響を運転データから排除して、精度よくガ
スタービンの運転状態を診断することができるという優
れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１に係るガスタービン運転状
態診断装置の概略構成を示すブロック図である。

【図２】同ガスタービン運転状態診断装置により実行さ
れる診断処理の手順を概略的に示すフローチャートであ
る。

【図３】移動平均時間設定処理の流れを示すフローチャ
ートである。

【図４】本発明の実施形態２に係るガスタービン運転状
態診断システムの概略構成を示すブロック図であって、
同（ａ）はガスタービンと診断装置とが通信手段を介し
て接続されてなる例を示し、同（ｂ）は運転データサン
プリング手段と他の要素とが通信手段を介して接続され
ている例を示す。

【図５】プロセス量データの検出結果を示すグラフ図で
ある。

【図６】従来技術に係るプロセス量データの処理結果を
示すグラフ図である。

【図７】本発明の一実施例に係るプロセス量データの処
理結果を示すグラフ図である。

【符号の説明】

１０ 検出部 １１ 運転データサンプリング手段 １１ａ サンプリング部 １１ｂ サンプリング周期保持部 １２ 標準化手段 １２ａ 特性曲線／特性関数設定部 １３ 移動平均処理手段 １３ａ 移動平均時間保持部 １４ 移動平均時間設定手段 １４ａ 静定時間保持部 １４ｂ 移動平均時間修正部 １５ 運転状態診断手段 １６ 通信手段 Ａ 診断装置 Ｂ ガスタービン運転状態診断システム Ｇ ガスタービン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原田 英一 明石市川崎町１番１号 川崎重工業株式会 社明石工場内 (72)発明者 佐藤 和憲 明石市川崎町１番１号 川崎重工業株式会 社明石工場内 (72)発明者 尾崎 嘉彦 明石市川崎町１番１号 川崎重工業株式会 社明石工場内 Ｆターム(参考） 5H223 AA02 BB01 DD07 EE06

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 予め設定された時間間隔によってサンプ
   リングされたガスタービンの各部の運転データを所定の
   処理により標準化して標準化データを作成し、該作成さ
   れた標準化データを移動平均処理して診断用データを作
   成し、該作成された診断用データに基づいてガスタービ
   ンの運転状態を診断することを特徴とするガスタービン
   運転状態診断方法。
2. 【請求項２】 予め設定された時間間隔によってサンプ
   リングされたガスタービンの各部の運転データを所定の
   処理により標準化して標準化データを作成する手順と、 該作成された標準化データを移動平均処理して診断用デ
   ータを作成する手順と、 該作成された診断用データに基づいてガスタービンの運
   転状態を診断する手順とを含んでなることを特徴とする
   ガスタービン運転状態診断方法。
3. 【請求項３】 ガスタービンの初期状態における運転デ
   ータを用いて標準化データを移動平均処理するための移
   動平均時間が設定されることを特徴とする請求項１また
   は２記載のガスタービン運転状態診断方法。
4. 【請求項４】 移動平均時間が、ガスタービンの各種運
   転条件の変化による運転データの変動が静定するまでの
   静定時間に基づき設定されることを特徴とする請求項３
   記載のガスタービン運転状態診断方法。
5. 【請求項５】 移動平均時間が、検出する各部の運転デ
   ータ毎に設定され、かつ各運転条件毎の静定時間の中で
   最長のものとされることを特徴とする請求項４記載のガ
   スタービン運転状態診断方法。
6. 【請求項６】 静定時間に基づき設定される移動平均時
   間が、当該移動平均時間による平均結果が所定の変動幅
   に収まるように修正されることを特徴とする請求項４記
   載のガスタービン運転状態診断方法。
7. 【請求項７】 運転データの標準化が、予め設定されて
   いる特性曲線または特性関数を利用してなされることを
   特徴とする請求項１または２記載のガスタービン運転状
   態診断方法。
8. 【請求項８】 予め設定された時間間隔によって検出部
   により検出されたガスタービンの各部の運転データをサ
   ンプリングする運転データサンプリング手段と、 該運転データサンプリング手段によりサンプリングされ
   た運転データを所定の処理により標準化して標準化デー
   タを作成する標準化手段と、 該標準化手段により作成された標準化データを移動平均
   処理して診断用データを作成する移動平均処理手段と、 該作成された診断用データに基づいてガスタービンの運
   転状態を診断する運転状態診断手段とを備えてなること
   を特徴とするガスタービン運転状態診断装置。
9. 【請求項９】 移動平均時間設定手段を備え、該移動平
   均時間設定手段は、移動平均処理手段が標準化データを
   移動平均処理するための移動平均時間をガスタービンの
   初期状態における運転データを用いて設定するものとさ
   れてなることを特徴とする請求項８記載のガスタービン
   運転状態診断装置。
10. 【請求項１０】 移動平均時間設定手段が、ガスタービ
    ンの各種運転条件の変化による運転データの変動が静定
    するまでの静定時間に基づいて移動平均時間を設定する
    ことを特徴とする請求項９記載のガスタービン運転状態
    診断装置。
11. 【請求項１１】 移動平均時間設定手段が、検出する各
    部の運転データ毎に移動平均時間を設定し、かつこの移
    動平均時間を各運転条件毎の静定時間の中で最長のもの
    とすることを特徴とする請求項１０記載のガスタービン
    運転状態診断装置。
12. 【請求項１２】 移動平均時間設定手段が、ガスタービ
    ンの静定時間に基づき設定される移動平均時間を当該移
    動平均時間による平均結果が所定の変動幅に収まるよう
    に修正することを特徴とする請求項１０記載のガスター
    ビン運転状態診断装置。
13. 【請求項１３】 移動平均処理手段が、設定された移動
    平均時間を保持することを特徴とする請求項８記載のガ
    スタービン運転状態診断装置。
14. 【請求項１４】 標準化手段が、特性曲線／特性関数設
    定部を有してなることを特徴とする請求項８記載のガス
    タービン運転状態診断装置。
15. 【請求項１５】 請求項８ないし請求項１４に記載のガ
    スタービン運転状態診断装置を備えてなることを特徴と
    するガスタービン。
16. 【請求項１６】 ガスタービンと請求項８ないし請求項
    １４に記載のガスタービン運転状態診断装置とが、通信
    手段を介して接続されてなることを特徴とするガスター
    ビン運転状態診断システム。
17. 【請求項１７】 ガスタービンが複数台とされてなるこ
    とを特徴とする請求項１６記載のガスタービン運転状態
    診断システム。
18. 【請求項１８】 請求項８ないし請求項１４に記載のガ
    スタービン運転状態診断装置の運転データサンプリング
    手段と他の要素とが通信手段を介して接続されてなるこ
    とを特徴とするガスタービン運転状態診断システム。