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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-06-06
(45)【発行日】2024-06-14
(54)【発明の名称】性能評価方法、運転制御方法、性能評価装置、及びプログラム
(51)【国際特許分類】
F01D 25/00 20060101AFI20240607BHJP
F01K 23/10 20060101ALI20240607BHJP
F02C 6/18 20060101ALI20240607BHJP
【ＦＩ】
F01D25/00 W
F01K23/10 A
F01K23/10 B
F02C6/18 A
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2020169638
(22)【出願日】2020-10-07
(65)【公開番号】P2022061604
(43)【公開日】2022-04-19
【審査請求日】2023-07-07
(73)【特許権者】
【識別番号】000006208
【氏名又は名称】三菱重工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100162868
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 英輔
(74)【代理人】
【識別番号】100161702
【弁理士】
【氏名又は名称】橋本 宏之
(74)【代理人】
【識別番号】100189348
【弁理士】
【氏名又は名称】古都 智
(74)【代理人】
【識別番号】100196689
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 康一郎
(72)【発明者】
【氏名】藤冨 陽介
(72)【発明者】
【氏名】市丸 隆志
(72)【発明者】
【氏名】毛利 悟
(72)【発明者】
【氏名】新家 利彦
【審査官】津田 真吾
(56)【参考文献】
【文献】特開平１１－８１９２０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－７９５６４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－２６３００６（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１４／００６００６５（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ０１Ｋ ２３／１０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ガスタービンと、蒸気タービンとを用いて発電を行うコンバインドサイクル発電プラントの運転中の各時刻に計測されたガスタービン出力のサンプリング値と、蒸気タービン出力のサンプリング値とを取得するステップと、第１時刻に計測された前記ガスタービン出力のサンプリング値と、前記第１時刻の前記ガスタービン出力に対応する前記蒸気タービン出力であって、前記第１時刻から所定の遅れ時間後の第２時刻に計測された前記蒸気タービン出力のサンプリング値と、の合計出力であるプラント出力を求めるステップと、
を有し、
前記プラント出力を求めるステップにおいて、
一定時間内に計測された前記ガスタービン出力のサンプリング値と、前記蒸気タービン出力のサンプリング値との相互相関関数の最大値から、前記遅れ時間の固定値を求める、
性能評価方法。
【請求項2】
ガスタービンと、蒸気タービンとを用いて発電を行うコンバインドサイクル発電プラントの運転中の各時刻に計測されたガスタービン出力のサンプリング値と、蒸気タービン出力のサンプリング値とを取得するステップと、
第１時刻に計測された前記ガスタービン出力のサンプリング値と、前記第１時刻の前記ガスタービン出力に対応する前記蒸気タービン出力であって、前記第１時刻から所定の遅れ時間後の第２時刻に計測された前記蒸気タービン出力のサンプリング値と、の合計出力であるプラント出力を求めるステップと、
を有し、
前記プラント出力を求めるステップにおいて、
一定時間内に計測された前記ガスタービン出力のサンプリング値及び前記蒸気タービン出力のサンプリング値に基づいて、前記ガスタービン出力の第１極値と、前記第１極値よりも後の時刻において前記第１極値と時系列に隣接する前記蒸気タービン出力の第２極値との組み合わせを特定し、
特定した複数の組み合わせそれぞれの前記第１極値及び前記第２極値の計測時刻の時間差を平均して、前記遅れ時間の固定値を求める、
性能評価方法。
【請求項3】
ガスタービンと、蒸気タービンとを用いて発電を行うコンバインドサイクル発電プラントの運転中の各時刻に計測されたガスタービン出力のサンプリング値と、蒸気タービン出力のサンプリング値とを取得するステップと、
第１時刻に計測された前記ガスタービン出力のサンプリング値と、前記第１時刻の前記ガスタービン出力に対応する前記蒸気タービン出力であって、前記第１時刻から所定の遅れ時間後の第２時刻に計測された前記蒸気タービン出力のサンプリング値と、の合計出力であるプラント出力を求めるステップと、
を有し、
前記プラント出力を求めるステップにおいて、
取得した前記ガスタービン出力のサンプリング値及び前記蒸気タービン出力のサンプリング値に基づいて、前記ガスタービン出力の第１極値と、前記第１極値よりも後の時刻において前記第１極値と時系列に隣接する前記蒸気タービン出力の第２極値とのそれぞれの計測時刻の時間差を求め、
前記時間差を、前記第１極値の計測時刻から次の第１極値の計測時刻までの期間における前記遅れ時間の固定値とする、
性能評価方法。
【請求項4】
前記プラント出力を求めるステップにおいて、前記第１極値及び前記第２極値は、２回連続してサンプリング値が上昇した後の極大値、及び、２回連続してサンプリング値が下降した後の極小値のうち少なくとも一方である、
請求項２又は３に記載の性能評価方法。
【請求項5】
ガスタービンと、蒸気タービンとを用いて発電を行うコンバインドサイクル発電プラントの運転中の各時刻に計測されたガスタービン出力のサンプリング値と、蒸気タービン出力のサンプリング値とを取得するステップと、
第１時刻に計測された前記ガスタービン出力のサンプリング値と、前記第１時刻の前記ガスタービン出力に対応する前記蒸気タービン出力であって、前記第１時刻から所定の遅れ時間後の第２時刻に計測された前記蒸気タービン出力のサンプリング値と、の合計出力であるプラント出力を求めるステップと、
を有し、
前記プラント出力を求めるステップにおいて、
前記コンバインドサイクル発電プラントの評価期間の一部である分割期間内に計測された前記ガスタービン出力のサンプリング値と、前記蒸気タービン出力のサンプリング値との相互相関関数の最大値から、当該分割期間における前記遅れ時間の固定値を求める、
性能評価方法。
【請求項6】
前記プラント出力を求めるステップにおいて、一定時間内に計測された前記ガスタービン出力のサンプリング値と、前記蒸気タービン出力のサンプリング値との相互相関関数を求め、
前記第２時刻は複数の時刻を含み、
前記第２時刻に含まれる各時刻に計測された前記蒸気タービン出力のサンプリング値それぞれについて、前記相互相関関数に基づく時刻毎の重みを付けた値を、前記第１時刻に計測された前記ガスタービン出力と合計して前記プラント出力を求める、
請求項１に記載の性能評価方法。
【請求項7】
前記コンバインドサイクル発電プラントの運転中に、各時刻に計測された燃料流量のサンプリング値を取得するステップと、前記プラント出力と前記燃料流量とに基づいて前記コンバインドサイクル発電プラントのプラント効率を求めるステップと、
を更に有する請求項１から請求項６の何れか一項に記載の性能評価方法。
【請求項8】
前記プラント出力と、前記プラント効率との関係から、前記プラント出力の区間毎の平均効率を求めるステップを更に有する、請求項７に記載の性能評価方法。
【請求項9】
前記コンバインドサイクル発電プラントの第１の運転モードにおける前記プラント出力の区間毎の前記平均効率と、前記第１の運転モードとは異なる第２の運転モードにおける前記プラント出力の区間毎の前記平均効率とを比較するステップを更に有する、請求項８に記載の性能評価方法。
【請求項10】
前記第１の運転モードは、前記コンバインドサイクル発電プラントの定期点検前の運転であり、前記第２の運転モードは、前記定期点検後の運転である、請求項９に記載の性能評価方法。
【請求項11】
コンバインドサイクル発電プラントの運転制御方法であって、請求項１０に記載の性能評価方法を実施した結果、前記第１の運転モードよりも前記第２の運転モードの方が性能の良い区間では、前記第２の運転モードに切り替えるステップを有する、
運転制御方法。
【請求項12】
ガスタービンと、蒸気タービンとを用いて発電を行うコンバインドサイクル発電プラントの運転中の各時刻に計測されたガスタービン出力のサンプリング値と、蒸気タービン出力のサンプリング値とを取得する取得部と、第１時刻に計測された前記ガスタービン出力のサンプリング値と、前記第１時刻の前記ガスタービン出力に対応する前記蒸気タービン出力であって、前記第１時刻から所定の遅れ時間後の第２時刻に計測された前記蒸気タービン出力のサンプリング値と、の合計出力であるプラント出力を求める出力算出部と、
を備え、
前記出力算出部は、
一定時間内に計測された前記ガスタービン出力のサンプリング値と、前記蒸気タービン出力のサンプリング値との相互相関関数の最大値から、前記遅れ時間の固定値を求める、
性能評価装置。
【請求項13】
ガスタービンと、蒸気タービンとを用いて発電を行うコンバインドサイクル発電プラントの運転中の各時刻に計測されたガスタービン出力のサンプリング値と、蒸気タービン出力のサンプリング値とを取得するステップと、第１時刻に計測された前記ガスタービン出力のサンプリング値と、前記第１時刻の前記ガスタービン出力に対応する前記蒸気タービン出力であって、前記第１時刻から所定の遅れ時間後の第２時刻に計測された前記蒸気タービン出力のサンプリング値と、の合計出力であるプラント出力を求めるステップと、
を性能評価装置のコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記プラント出力を求めるステップにおいて、
一定時間内に計測された前記ガスタービン出力のサンプリング値と、前記蒸気タービン出力のサンプリング値との相互相関関数の最大値から、前記遅れ時間の固定値を求める、
プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、性能評価方法、運転制御方法、性能評価装置、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
発電プラントの診断を行う技術として、例えばプラント診断モデルで計算して得た状態量と、発電プラントから取得した状態量とを比較して、異常の有無を診断する技術が考えられている（例えば、特許文献１を参照）。
【0003】
また、発電プラントの定期点検を行った場合、若しくは、運転条件（制御ロジック等）を変えた場合に、どの程度性能が改善されるかを確認するための診断（性能評価）を行う場合がある。発電プラントでは、電力の需要に応じて負荷が時々刻々と変化する。そうすると、営業運転中の発電プラントで計測したデータはばらつきが大きくなるので、これらデータを使って発電プラントの性能評価を行うことが困難であった。このため、従来の技術では、営業運転を一時的に停止し、発電プラントのガスタービンを静定させて（負荷を一定に保って）試験運転を行い、性能評価用のデータを計測する必要があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特公平６－２５９３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、試験運転中は発電電力を売電することができず、また、試験運転用のコストも大きなものとなる。このため、営業運転中に計測したデータで発電プラントの性能評価を行うことが望まれていた。
【0006】
本開示は、このような課題に鑑みてなされたものであって、運転中に計測したデータに基づきプラント性能の評価を行うことができる性能評価方法、運転制御方法、性能評価装置、及びプログラムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示の一態様によれば、性能評価方法は、ガスタービンと、蒸気タービンとを用いて発電を行うコンバインドサイクル発電プラントの運転中の各時刻に計測されたガスタービン出力のサンプリング値と、蒸気タービン出力のサンプリング値とを取得するステップと、第１時刻に計測された前記ガスタービン出力のサンプリング値と、前記第１時刻の前記ガスタービン出力に対応する前記蒸気タービン出力であって、前記第１時刻から所定の遅れ時間後の第２時刻に計測された前記蒸気タービン出力のサンプリング値と、の合計出力であるプラント出力を求めるステップと、を有する。
【0008】
本開示の一態様によれば、性能評価装置は、ガスタービンと、蒸気タービンとを用いて発電を行うコンバインドサイクル発電プラントの運転中の各時刻に計測されたガスタービン出力のサンプリング値と、蒸気タービン出力のサンプリング値とを取得する取得部と、第１時刻に計測された前記ガスタービン出力のサンプリング値と、前記第１時刻の前記ガスタービン出力に対応する前記蒸気タービン出力であって、前記第１時刻から所定の遅れ時間後の第２時刻に計測された前記蒸気タービン出力のサンプリング値と、の合計出力であるプラント出力を求める出力算出部と、を備える。
【0009】
本開示の一態様によれば、プログラムは、ガスタービンと、蒸気タービンとを用いて発電を行うコンバインドサイクル発電プラントの運転中の各時刻に計測されたガスタービン出力のサンプリング値と、蒸気タービン出力のサンプリング値とを取得するステップと、第１時刻に計測された前記ガスタービン出力のサンプリング値と、前記第１時刻の前記ガスタービン出力に対応する前記蒸気タービン出力であって、前記第１時刻から所定の遅れ時間後の第２時刻に計測された前記蒸気タービン出力のサンプリング値と、の合計出力であるプラント出力を求めるステップと、を性能評価装置のコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【0010】
本開示に係る性能評価方法、運転制御方法、性能評価装置、及びプログラムによれば、運転中に計測したデータに基づきプラント性能の評価を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本開示の第１の実施形態に係る性能評価システムの全体構成を示す図である。
【図2】本開示の第１の実施形態に係る性能評価システムの機能構成を示す図である。
【図3】本開示の第１の実施形態に係る性能評価装置の処理の一例を示す第１のフローチャートである。
【図4】本開示の第１の実施形態に係る性能評価装置の処理の一例を示す第２のフローチャートである。
【図5】本開示の第１の実施形態に係るサンプリング値及びプラント出力の一例を示す図である。
【図6】本開示の第１の実施形態に係る性能評価装置の処理の一例を示す第３のフローチャートである。
【図7】本開示の第１の実施形態に係る相互相関関数の一例を示す図である。
【図8】本開示の第１の実施形態に係る性能評価装置の処理の一例を示す第４のフローチャートである。
【図9】本開示の第１の実施形態に係るプラント効率の一例を示す図である。
【図10】本開示の第１の実施形態に係る性能評価装置の処理の一例を示す第５のフローチャートである。
【図11】本開示の第１の実施形態に係るプラント出力及びヒートレートの一例を示す図である。
【図12】本開示の第１の実施形態に係る第１の運転モード及び第２の運転モードの平均ヒートレートの一例を示す図である。
【図13】本開示の第１の実施形態に係る性能評価装置及び制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図14】本開示の変形例１に係るガスタービン出力及び蒸気タービン出力の平均ヒートレートの一例を示す図である。
【図15】本開示の変形例１に係る性能評価装置の処理の一例を示すフローチャートである。
【図16】本開示の変形例２に係る性能評価装置の処理の一例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】
【0012】
【0013】
（全体構成）
図１は、本開示の第１の実施形態に係る性能評価システムの全体構成を示す図である。
性能評価システム１は、コンバインドサイクル発電プラント１０（以下、「発電プラント１０」とも記載する。）の性能を評価するためのシステムである。図１に示すように、性能評価システム１は、発電プラント１０と、性能評価装置２０とを備えている。
図１は、本開示の第１の実施形態に係る性能評価システムの全体構成を示す図である。
性能評価システム１は、コンバインドサイクル発電プラント１０（以下、「発電プラント１０」とも記載する。）の性能を評価するためのシステムである。図１に示すように、性能評価システム１は、発電プラント１０と、性能評価装置２０とを備えている。
【0014】
（発電プラントの構成）
発電プラント１０は、図１に示すように、ガスタービン１００と、ガスタービン１００の駆動で発電する発電機１１０と、ガスタービン１００から排気される排ガスの熱で蒸気を発生する排熱回収ボイラー１２０と、排熱回収ボイラー１２０からの蒸気で駆動される蒸気タービン１３０（高圧蒸気タービン１３１、中圧蒸気タービン１３２、及び低圧蒸気タービン１３３）と、蒸気タービン１３０（１３１、１３２、１３３）の駆動で発電する発電機１４０と、低圧蒸気タービン１３３から排気された蒸気を水に戻す復水器１５０と、給水加熱器１５５と、これら各機器を制御する制御装置１６０とを備えている。
発電プラント１０は、図１に示すように、ガスタービン１００と、ガスタービン１００の駆動で発電する発電機１１０と、ガスタービン１００から排気される排ガスの熱で蒸気を発生する排熱回収ボイラー１２０と、排熱回収ボイラー１２０からの蒸気で駆動される蒸気タービン１３０（高圧蒸気タービン１３１、中圧蒸気タービン１３２、及び低圧蒸気タービン１３３）と、蒸気タービン１３０（１３１、１３２、１３３）の駆動で発電する発電機１４０と、低圧蒸気タービン１３３から排気された蒸気を水に戻す復水器１５０と、給水加熱器１５５と、これら各機器を制御する制御装置１６０とを備えている。
【0015】
ガスタービン１００は、外気を圧縮して圧縮空気を生成する圧縮機１０１と、燃料ガスに圧縮空気を混合して燃焼させ高温の燃焼ガスを生成する燃焼器１０２と、燃焼ガスにより駆動されるタービン１０３と、燃焼器１０２に供給する燃料流量を調節する燃料流量調節弁１０４と、を備えている。燃焼器１０２には、燃料供給源からの燃料を燃焼器１０２に供給する燃料ラインが接続されている。燃料ラインには、燃料流量調節弁１０４が設けられている。タービン１０３の排気口は排熱回収ボイラー１２０と接続されている。また、燃料ラインには流量計１０５が設けられ、燃焼器１０２に供給される燃料流量Ｆが逐次、計測される。
【0016】
高圧蒸気タービン１３１には、排熱回収ボイラー１２０で発生させた高圧蒸気が、蒸気ラインを介して供給される。中圧蒸気タービン１３２には、高圧蒸気タービン１３１から排気された蒸気が排熱回収ボイラー１２０で再加熱された中圧蒸気が、蒸気ラインを介して供給される。低圧蒸気タービン１３３には、排熱回収ボイラー１２０で発生させた低圧蒸気、及び中圧蒸気タービン１３２から排気された蒸気が、蒸気ラインを介して供給される。
【0017】
復水器１５０は低圧蒸気タービン１３３の出口に接続されている。低圧蒸気タービン１３３から排気された蒸気は、復水器１５０で水に戻されて、給水ラインを介し、さらに給水加熱器１５５を通って排熱回収ボイラー１２０に送られる。
【0018】
制御装置１６０は、ガスタービン１００の出力制御および蒸気タービン１３０の出力制御を行って、発電機１１０、１４０による発電を行う。
【0019】
発電機１１０、１４０により発電された電力は、それぞれ電力経路を介してグリッド（電力系統）に供給可能である。また、各電力経路には出力計１１１、１４１が設けられ、ガスタービン１００により駆動される発電機１１０の発電電力（以下、「ガスタービン出力Ｐｇ」とも記載する。）、及び蒸気タービン１３０により駆動される発電機１４０の発電電力（以下、「蒸気タービン出力Ｐｓ」とも記載する。）が逐次、計測される。
【0020】
（性能評価装置の機能構成）
図２は、本開示の第１の実施形態に係る性能評価システムの機能構成を示す図である。
性能評価装置２０は、発電プラント１０の運転データに基づいて、発電プラント１０の性能を評価する。
図２は、本開示の第１の実施形態に係る性能評価システムの機能構成を示す図である。
性能評価装置２０は、発電プラント１０の運転データに基づいて、発電プラント１０の性能を評価する。
【0021】
運転データとは、営業運転中の発電プラント１０において計測されたサンプリング値（燃料流量Ｆ、ガスタービン出力Ｐｇ、及び蒸気タービン出力Ｐｓ）と、発電プラント１０の運転モードと、サンプリング値の計測時刻と、を含むデータである。運転モードとは、発電プラント１０の特定の運転状態を表すものであり、運転条件（制御ロジック）、定期点検の実施状況（実施前又は実施後）に応じて複数の運転モードが規定されている。発電プラント１０の運転データは、所定のサンプリング時間（例えば、１分）毎に収集され、インターネット等のネットワークを介してデータサーバ３０に送信されて蓄積される。なお、運転データは、発電プラント１０が有するメモリ（不図示）に一時的に蓄積され、所定タイミング毎にパケット化されてデータサーバ３０に送信される態様であってもよい。所定タイミングは、例えば前回送信してから一定時間（例えば、１時間）経過後であってもよいし、メモリに一定のデータ点数（例えば、１０００点）が蓄積されたときであってもよい。
【0022】
性能評価装置２０は、データサーバ３０に蓄積されたサンプリング値を取得して、発電プラント１０の性能評価を行う。図１には、性能評価装置２０及びデータサーバ３０が発電プラント１０の製造事業者等（製造、メンテナンス、評価等を行う事業者）により管理、運用される例が示されているが、この態様に限られることはない。他の実施形態では、データサーバ３０は、クラウドコンピューティングサービス事業者により提供されるデータサーバであってもよい。
【0023】
性能評価装置２０は、図２に示すように、取得部２０１と、出力算出部２０２と、効率算出部２０３と、比較部２０４と、出力処理部２０５と、メモリ２０６とを備えている。
【0024】
取得部２０１は、発電プラント１０の運転中の各時刻に計測されたサンプリング値（燃料流量Ｆ、ガスタービン出力Ｐｇ、蒸気タービン出力Ｐｓ）を取得する。
【0025】
出力算出部２０２は、第１時刻に計測されたガスタービン出力Ｐｇのサンプリング値と、第１時刻のガスタービン出力Ｐｇに対応する蒸気タービン出力Ｐｓであって、第１時刻から所定の遅れ時間後の第２時刻に計測された蒸気タービン出力Ｐｓのサンプリング値と、の合計出力であるプラント出力Ｐｃを求める。
【0026】
効率算出部２０３は、プラント出力Ｐｃと、燃料流量Ｆとに基づいて発電プラント１０の効率を求める。
【0027】
比較部２０４は、発電プラント１０の第１の運転モードにおけるプラント出力Ｐｃの区間毎の平均効率と、第１の運転モードとは異なる第２の運転モードにおけるプラント出力Ｐｃの区間毎の平均効率とを比較する。プラント出力Ｐｃの区間は、例えば「０～９ＭＷ」の区間、「１０～１９ＭＷ」の区間、…のように、プラント出力を所定の範囲ΔＰｃ（例えば１０ＭＷ）毎に区切ったものである。
【0028】
例えば、第１の運転モードは発電プラント１０の定期点検前の運転モードであり、第２の運転モードは定期点検後の運転モードである。なお、発電プラント１０は、制御装置１６０を通じて、複数の運転条件（制御ロジック）を手動又は自動で切り替えることができる。したがって、第１の運転モードは複数の運転条件のうち一の運転条件下における運転モードであり、第２の運転モードは他の運転条件下における運転モードであってもよい。
【0029】
出力処理部２０５は、発電プラント１０の評価結果を発電プラント１０の制御装置１６０に送信する。評価結果は、出力算出部２０２が算出したプラント出力Ｐｃ、効率算出部２０３が算出したプラント効率、及び比較部２０４の比較結果が含まれている。また、出力処理部２０５は、性能評価装置に接続されたディスプレイ等に評価結果を出力してもよい。
【0030】
メモリ２０６は、いわゆる補助記憶装置であって、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）等であってよい。メモリ２０６には、取得部２０１が取得したサンプリング値、出力算出部２０２及び効率算出部２０３による算出結果等が記憶される。
【0031】
（制御装置の機能構成）
図２に示すように、制御装置１６０は、運転制御部１６１と、操作受付部１６２と、表示部１６３とを有している。
図２に示すように、制御装置１６０は、運転制御部１６１と、操作受付部１６２と、表示部１６３とを有している。
【0032】
運転制御部１６１は、発電プラント１０の状態に応じて、発電プラント１０の各機器を自動的に制御する。また、発電プラント１０の監視等を行う作業者が、後述の操作受付部１６２を介して手動操作を行う場合がある。この場合、運転制御部１６１は、作業者から受け付けた操作に基づいて、発電プラント１０の各機器を制御する。
【0033】
また、本実施形態に係る運転制御部１６１は、性能評価装置２０から受信した評価結果に基づいて、発電プラント１０の運転モードを切り替える制御を行う。例えば、運転制御部１６１は、あるプラント出力の区間において第１の運転モードよりも第２の運転モードの方が効率の良いという評価結果であった場合、且つ、発電プラント１０の現在のプラント出力がこの区間に含まれている場合、発電プラント１０の運転モードを第１の運転モードから第２の運転モードに自動的に切り替える。
【0034】
操作受付部１６２は、発電プラント１０の監視等を行う作業者の操作を受け付ける。例えば、操作受付部１６２は、発電プラント１０の運転モードを切り替える操作を受け付ける。この場合、操作受付部１６２は、運転制御部１６１に運転モードの切り替えに係る制御を行わせる。また、操作受付部１６２は、性能評価装置２０に対し、運転モード切り替え前後の発電プラント１０の性能を評価するように指示してもよい。
【0035】
また、操作受付部１６２は、発電プラント１０の性能評価の開始操作を受け付ける。例えば、定期点検が終了した後に作業者が性能評価の開始操作を行った場合、操作受付部１６２は、性能評価装置２０に対し、定期点検前後の発電プラント１０の性能を評価するように指示する。
【0036】
表示部１６３は、発電プラント１０のサンプリング値、性能評価装置２０から受信した評価結果等を表示するディスプレイである。作業者は、表示部１６３に表示された評価結果等を参照して、操作受付部１６２を介して運転モードの切り替え操作を行う。
【0037】
（性能評価システムの処理フロー）
図３は、本開示の第１の実施形態に係る性能評価装置の処理の一例を示す第１のフローチャートである。
ここでは、作業者の手動操作により第１の運転モードから第２の運転モードへの切り替えが行われ、切り替え前（第１の運転モード）の評価期間と、切り替え後（第２の運転モード）の評価期間の性能とを評価する例について説明する。評価期間は、切り替え前後の一定時間ｎ分間（例えば、６０分間）に設定される。ここでは、性能評価装置２０は、運転モード切り替え前後のｎ分間を含む、所定数分の運転データがデータサーバ３０に蓄積された後で、以下の各処理を実行するものとする。所定数は、データの個数（例えば、１０００点）、データの取得期間（例えば、３～４時間）で設定される。
図３は、本開示の第１の実施形態に係る性能評価装置の処理の一例を示す第１のフローチャートである。
ここでは、作業者の手動操作により第１の運転モードから第２の運転モードへの切り替えが行われ、切り替え前（第１の運転モード）の評価期間と、切り替え後（第２の運転モード）の評価期間の性能とを評価する例について説明する。評価期間は、切り替え前後の一定時間ｎ分間（例えば、６０分間）に設定される。ここでは、性能評価装置２０は、運転モード切り替え前後のｎ分間を含む、所定数分の運転データがデータサーバ３０に蓄積された後で、以下の各処理を実行するものとする。所定数は、データの個数（例えば、１０００点）、データの取得期間（例えば、３～４時間）で設定される。
【0038】
図３に示すように、性能評価装置２０の取得部２０１は、まずデータサーバ３０から運転モードの切り替え前（第１の運転モード）のサンプリング値を取得する（ステップＳ１０）。
【0039】
次に、性能評価装置２０の出力算出部２０２及び効率算出部２０３は、発電プラント１０の第１の運転モードの性能を評価する（ステップＳ１１）。
【0040】
図４は、本開示の第１の実施形態に係る性能評価装置の処理の一例を示す第２のフローチャートである。
図４に示すように、まず、出力算出部２０２は、第１の運転モードにおける蒸気タービン出力Ｐｓの遅れ時間τｄを算出する（ステップＳ１００）。
図４に示すように、まず、出力算出部２０２は、第１の運転モードにおける蒸気タービン出力Ｐｓの遅れ時間τｄを算出する（ステップＳ１００）。
【0041】
図５は、本開示の第１の実施形態に係るサンプリング値及びプラント出力の一例を示す図である。
図５の（ａ）は燃料流量Ｆ、（ｂ）はガスタービン出力Ｐｇ、（ｃ）は蒸気タービン出力Ｐｓの時系列を表すグラフである。また、図５の（ｄ）は本実施形態に係る出力算出部２０２が算出したプラント出力Ｐｃの時系列を示すグラフであり、（ｅ）は比較として従来の方法により算出したプラント出力Ｐｃの時系列を示すグラフである。
図５の（ａ）は燃料流量Ｆ、（ｂ）はガスタービン出力Ｐｇ、（ｃ）は蒸気タービン出力Ｐｓの時系列を表すグラフである。また、図５の（ｄ）は本実施形態に係る出力算出部２０２が算出したプラント出力Ｐｃの時系列を示すグラフであり、（ｅ）は比較として従来の方法により算出したプラント出力Ｐｃの時系列を示すグラフである。
【0042】
発電プラント１０では、制御装置１６０の制御指令に応じてガスタービン１００及び蒸気タービン１３０の出力が変動する。このとき、ガスタービン１００の排ガスを使って発生させた蒸気により蒸気タービンを駆動させることから、図５の（ｂ）及び（ｃ）に示すように、蒸気タービン１３０の出力変動は、ガスタービン１００の出力変動に対して遅れて発生する。
【0043】
このため、図５の（ｅ）に示す従来の方法のように、同時刻ｔのガスタービン出力Ｐｇ（ｔ）と蒸気タービン出力Ｐｓ（ｔ）とを合計してプラント出力Ｐｃを算出すると、発電プラント１０の性能を正しく評価することが困難であった。このような知見を踏まえ、本実施形態に係る出力算出部２０２は、図５の（ｄ）に示すように、ガスタービン出力Ｐｇに対する蒸気タービン出力Ｐｓの遅れ時間τを考慮して、プラント出力Ｐｃを求めるようにしている。以下、本実施形態に係る出力算出部２０２が蒸気タービン出力Ｐｓの遅れ時間τを考慮してプラント出力Ｐｃを求める方法について詳細に説明する。
【0044】
図６は、本開示の第１の実施形態に係る性能評価装置の処理の一例を示す第３のフローチャートである。
先ず、図６を参照しながら、出力算出部２０２が遅れ時間の固定値τｄ（以下、単に「遅れ時間τｄ」とも記載する、）を算出する処理の詳細について説明する。なお、本実施形態に係る出力算出部２０２は、第１の運転モードの評価期間（ｔ０～ｔｎ）を、更に一定時間（例えば、７分）で分割した分割期間毎に、遅れ時間τｄを求める。ここでは、出力算出部２０２が複数の分割期間のうち、第１の分割期間（時刻ｔ０～ｔ７）の遅れ時間τｄを求める例についてのみ説明するが、出力算出部は、第２の分割期間、第３の分割期間、…についても同様の処理を行い、分割時間毎の遅れ時間τｄ１、τｄ２、τｄ３、…を求めるものとする。
先ず、図６を参照しながら、出力算出部２０２が遅れ時間の固定値τｄ（以下、単に「遅れ時間τｄ」とも記載する、）を算出する処理の詳細について説明する。なお、本実施形態に係る出力算出部２０２は、第１の運転モードの評価期間（ｔ０～ｔｎ）を、更に一定時間（例えば、７分）で分割した分割期間毎に、遅れ時間τｄを求める。ここでは、出力算出部２０２が複数の分割期間のうち、第１の分割期間（時刻ｔ０～ｔ７）の遅れ時間τｄを求める例についてのみ説明するが、出力算出部は、第２の分割期間、第３の分割期間、…についても同様の処理を行い、分割時間毎の遅れ時間τｄ１、τｄ２、τｄ３、…を求めるものとする。
【0045】
まず、出力算出部２０２は、遅れ時間τを初期化する（ステップＳ１０１）。
【0046】
次に、出力算出部２０２は、第１の運転モードの評価期間のガスタービン出力Ｐｇ及び蒸気タービン出力Ｐｓのサンプリング値を読み出す（ステップＳ１０２）。また、評価期間内の時刻を時刻ｔ０～ｔｎとする。
【0047】
次に、出力算出部２０２は、蒸気タービン出力の遅れ時間が「τ」である場合のガスタービン出力Ｐｇ及び蒸気タービン出力Ｐｓの相互相関関数を求める（ステップＳ１０３）。ここで、時刻ｔのガスタービン出力Ｐｇ（ｔ）と、遅れ時間τ後の蒸気タービン出力Ｐｓ（ｔ＋τ）との相互相関関数は、式（１）で表される。
【0048】
【数1】
【0049】
また、出力算出部２０２は、式（２）及び（３）により、Ｒｍ（τ）を正規化したＲｍｒ（τ）を求める（ステップＳ１０４、Ｓ１０５）。
【0050】
【数2】
【0051】
【数3】
【0052】
次に、出力算出部２０２は、遅れ時間τを一定時間Δτ増加させる（ステップＳ１０６）。一定時間Δτは、例えば１分である。
【0053】
次に、出力算出部２０２は、初期値（０分）から上限値ｍ（例えば、７分）までの全ての遅れ時間τ（τ０～τ７）について相互相関関数を求めたか判断する（ステップＳ１０７）。なお、遅れ時間の上限値ｍはガスタービン１００及び蒸気タービン１３０の性能等に応じて変更してもよい。出力算出部２０２は、全ての遅れ時間τについて相互相関関数を求めていない場合（ステップＳ１０７：ＮＯ）、ステップＳ１０２に戻り、次の遅れ時間τについて相互相関関数を求める処理を実行する。一方、出力算出部２０２は、全ての遅れ時間τについて相互相関関数を求めた場合（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）、Ｒｍｒ（τ）が最大となる遅れ時間τｄを求める（ステップＳ１０８）。
【0054】
図７は、本開示の第１の実施形態に係る相互相関関数の一例を示す図である。
図７には、出力算出部２０２が求めた各遅れ時間τについての相互相関関数Ｒｍｒ（τ）をグラフ化したものが示されている。図７の例では、相互相関関数Ｒｍｒ（τ）が最大となる遅れ時間は「τ２」である。したがって、出力算出部２０２は、当該分割期間における遅れ時間τｄを「τ２（２分）」に設定する。
図７には、出力算出部２０２が求めた各遅れ時間τについての相互相関関数Ｒｍｒ（τ）をグラフ化したものが示されている。図７の例では、相互相関関数Ｒｍｒ（τ）が最大となる遅れ時間は「τ２」である。したがって、出力算出部２０２は、当該分割期間における遅れ時間τｄを「τ２（２分）」に設定する。
【0055】
次に、図４に戻り、出力算出部２０２及び効率算出部２０３は、第１の運転モードの評価期間の各時刻ｔ０～ｔｎにおけるプラント出力Ｐｃ及びプラント効率ηを算出する（ステップＳ２００）。
【0056】
【0057】
次に、出力算出部２０２は、式（４）のように、時刻ｔのガスタービン出力Ｐｇ（ｔ）と、時刻ｔから遅れ時間τｄ後の蒸気タービン出力Ｐｓ（ｔ＋τｄ）とを加算して、時刻ｔのプラント出力Ｐｃを算出する（ステップＳ２０２）。このとき、出力算出部２０２は、分割期間毎の遅れ時間τｄを用いて、分割期間内の各時刻におけるプラント出力Ｐｃを算出する。例えば、第１の分割期間の遅れ時間τｄ１を用いて、第１の分割期間の各時刻ｔ０～ｔ７のプラント出力Ｐｃを算出する。第２の分割期間、第３の分割期間、…についても同様に、それぞれ第２の分割期間の遅れ時間τｄ２、第３の分割期間の遅れ時間τｄ３、…を使用して、各分割期間内の時刻毎のプラント出力Ｐｃを算出する。
【0058】
【数4】
【0059】
次に、効率算出部２０３は、式（５）のように時刻ｔのプラント効率η（エネルギー効率）を算出する（ステップＳ２０３）。
【0060】
【数5】
【0061】
図９は、本開示の第１の実施形態に係るプラント効率の一例を示す図である。
図９の（ａ）は、本実施形態における蒸気タービン出力Ｐｓの遅れ時間τを考慮して算出したプラント出力Ｐｃ（図５の（ｄ）のプラント出力「Ｐｃ（ｔ）＝Ｐｇ（ｔ）＋Ｐｓ（ｔ＋τｄ）」）に基づいて算出したプラント効率ηの一例である。また、図９の（ｂ）は、比較として、従来のように蒸気タービン出力Ｐｓの遅れ時間を考慮せずに算出したプラント出力Ｐｃ（図５の（ｅ）に示すプラント出力「Ｐｃ（ｔ）＝Ｐｇ（ｔ）＋Ｐｓ（ｔ）」）に基づいて算出したプラント効率ηの一例である。
図９の（ａ）は、本実施形態における蒸気タービン出力Ｐｓの遅れ時間τを考慮して算出したプラント出力Ｐｃ（図５の（ｄ）のプラント出力「Ｐｃ（ｔ）＝Ｐｇ（ｔ）＋Ｐｓ（ｔ＋τｄ）」）に基づいて算出したプラント効率ηの一例である。また、図９の（ｂ）は、比較として、従来のように蒸気タービン出力Ｐｓの遅れ時間を考慮せずに算出したプラント出力Ｐｃ（図５の（ｅ）に示すプラント出力「Ｐｃ（ｔ）＝Ｐｇ（ｔ）＋Ｐｓ（ｔ）」）に基づいて算出したプラント効率ηの一例である。
【0062】
効率算出部２０３は、算出した時刻ｔのプラント効率ηを図９の（ａ）のグラフ上にプロットする（ステップＳ２０４）。なお、このグラフは、出力処理部２０５により性能評価装置に接続されたディスプレイ等に表示されてもよい。
【0063】
次に、効率算出部２０３は、時刻ｔを一定時間Δｔ増加させる（ステップＳ２０５）。一定時間Δｔは、サンプリング時間（例えば、１分）にあわせて設定される。
【0064】
また、効率算出部２０３は、評価期間の全ての時刻（時刻ｔ０～ｔｎ）のプラント効率ηを算出したか判断する（ステップＳ２０７）。効率算出部２０３は、時刻ｔｎまでの全てのプラント効率ηを算出していない場合（ステップＳ２０７：ＮＯ）、ステップＳ２０２に戻り、次の時刻について上述の各ステップを再度実行する。一方、効率算出部２０３は、時刻ｔｎまでの全ての時刻のプラント効率ηを算出した場合（ステップＳ２０７：ＹＥＳ）、図４のステップＳ３００に進む。効率算出部２０３が評価期間の各時刻のプラント効率ηを全て算出すると、図９の（ａ）に示すようなグラフを得ることができる。従来の方式で算出したプラント効率η（図９の（ｂ））と比較すると、本実施形態に係る効率算出部２０３が算出したプラント効率ηはノイズが低減され、より正確にプラント効率を評価することが可能となる。
【0065】
効率算出部２０３は、発電プラント１０のプラント効率をヒートレートＨＲで表してもよい。本実施形態に係る効率算出部２０３は、図４に示すように、発電プラント１０の負荷区間毎のプラント効率の平均ヒートレートＨＲａｖを更に算出する（ステップＳ３００）。
【0066】
図１０は、本開示の第１の実施形態に係る性能評価装置の処理の一例を示す第５のフローチャートである。
以下、図１０を参照しながら、効率算出部２０３がプラント効率の平均ヒートレートＨＲａｖを求める処理の詳細について説明する。
以下、図１０を参照しながら、効率算出部２０３がプラント効率の平均ヒートレートＨＲａｖを求める処理の詳細について説明する。
【0067】
まず、効率算出部２０３は、評価期間内の時刻を示すｔを初期化する（ステップＳ３０１）。
【0068】
次に、効率算出部２０３は、以下の式（６）により、時刻ｔのプラント効率を表すヒートレートＨＲ（ｔ）を求める（ステップＳ３０２）。
【0069】
【数6】
【0070】
また、効率算出部２０３は、時刻ｔと、時刻ｔのプラント出力Ｐｃ（ｔ）と、算出した時刻ｔのヒートレートＨＲ（ｔ）とを関連付けてメモリ２０６に記憶する（ステップＳ３０３）。
【0071】
次に、効率算出部２０３は、時刻ｔを一定時間Δｔ増加させる（ステップＳ３０４）。一定時間Δｔは、サンプリング時間（例えば、１分）にあわせて設定される。
【0072】
また、効率算出部２０３は、評価期間の全ての時刻（時刻ｔ０～ｔｎ）のヒートレートＨＲを算出したか判断する（ステップＳ３０５）。効率算出部２０３は、時刻ｔｎまでの全てのヒートレートＨＲを算出していない場合（ステップＳ３０５：ＮＯ）、ステップＳ３０２に戻り、次の時刻のヒートレートＨＲを算出する処理を実行する。一方、効率算出部２０３は、時刻ｔｎまでの全ての時刻のヒートレートＨＲを算出した場合（ステップＳ３０５：ＹＥＳ）、各時刻のプラント出力Ｐｃ及びヒートレートＨＲの座標をプロットしたグラフを作成する（ステップＳ３０６）。このグラフでは、ヒートレートＨＲが低いほど、発電プラント１０の性能がよいことを表している。
【0073】
図１１は、本開示の第１の実施形態に係るプラント出力及びヒートレートの一例を示す図である。
図１１のグラフの縦軸はヒートレートＨＲ、横軸はプラント出力Ｐｃを表す。効率算出部２０３は、メモリ２０６に記録された時刻ｔ０～ｔｎそれぞれのプラント出力Ｐｃ及びヒートレートＨＲをグラフ上にプロットして、発電プラント１０のプラント出力Ｐｃに応じたヒートレートＨＲの分布を表すグラフを得る。
図１１のグラフの縦軸はヒートレートＨＲ、横軸はプラント出力Ｐｃを表す。効率算出部２０３は、メモリ２０６に記録された時刻ｔ０～ｔｎそれぞれのプラント出力Ｐｃ及びヒートレートＨＲをグラフ上にプロットして、発電プラント１０のプラント出力Ｐｃに応じたヒートレートＨＲの分布を表すグラフを得る。
【0074】
次に、効率算出部２０３は、プラント出力Ｐｃの区間（ΔＰｃ）毎の平均ヒートレートＨＲａｖを求める（ステップＳ３０７）。例えば、効率算出部２０３は、１０ＭＷ毎の平均ヒートレートＨＲａｖを求める。このとき、効率算出部２０３は、ヒートレートＨＲのばらつきが大きい場合は、このばらつきの標準偏差でフィルタリング（例えば、４σ以内のデータのみを採用する）を行うようにしてもよい。蒸気タービン出力Ｐｓの遅れ時間τを考慮することによりばらつきが所定範囲以内に収まる場合は、標準偏差によるフィルタリングは省略してもよい。
【0075】
また、効率算出部２０３は、図１１に示すように、各区間の平均ヒートレートＨＲａｖをプロットしたグラフを作成する（ステップＳ３０８）。なお、このグラフは、出力処理部２０５により性能評価装置に接続されたディスプレイ等に表示されてもよい。
【0076】
運転モード切り替え前（第１の運転モード）についての性能評価（プラント出力Ｐｃ、プラント効率η、及びプラント出力の区間毎（１０ＭＷ毎）の平均ヒートレートＨＲａｖの算出）が完了すると、性能評価装置２０は、図３に戻り、運転モード切り替え後（第２の運転モード）についての性能評価を行う（ステップＳ１２～Ｓ１３）。
【0077】
取得部２０１は、データサーバ３０から第２の運転モードのサンプリング値を取得する（ステップＳ１２）。
【0078】
サンプリング値を取得すると、出力算出部２０２及び効率算出部２０３は、発電プラント１０の第２の運転モードの性能を評価する（ステップＳ１３）。当該処理の流れは、上述の第１の運転モードの性能を評価する処理（ステップＳ１１）と同様である。
【0079】
次に、比較部２０４は、第１の運転モード及び第２の運転モードの平均ヒートレートＨＲａｖを比較する。本実施形態では、第１の運転モードと比較して、第２の運転モードがどの程度、性能が改善されたかを評価する。この場合、比較部２０４は、プラント出力の区間毎（１０ＭＷ毎）に、式（７）のように第２の運転モードの平均ヒートレートＨＲａｖ２から第１の運転モードの平均ヒートレートＨＲａｖ１を減じたヒートレート差ＨＲｅを求める（ステップＳ１４）。
【0080】
【数7】
【0081】
図１２は、本開示の第１の実施形態に係る第１の運転モード及び第２の運転モードの性能差の一例を示す図である。
比較部２０４は、図１２の（ａ）に示すように、第１の運転モードの平均ヒートレートＨＲａｖ１と、第２の運転モードの平均ヒートレートＨＲａｖ２とを比較したグラフを作成する。また、比較部２０４は、図１２の（ｂ）に示すように、第１の運転モードと第２の運転モードとのヒートレート差ＨＲｅを、プラント出力の区間毎（１０ＭＷ毎）に表したグラフを作成する。なお、比較部２０４は、これらのグラフを一つのグラフにまとめてもよい。
比較部２０４は、図１２の（ａ）に示すように、第１の運転モードの平均ヒートレートＨＲａｖ１と、第２の運転モードの平均ヒートレートＨＲａｖ２とを比較したグラフを作成する。また、比較部２０４は、図１２の（ｂ）に示すように、第１の運転モードと第２の運転モードとのヒートレート差ＨＲｅを、プラント出力の区間毎（１０ＭＷ毎）に表したグラフを作成する。なお、比較部２０４は、これらのグラフを一つのグラフにまとめてもよい。
【0082】
ヒートレートＨＲが低いほど発電プラント１０の性能が良いので、比較部２０４は、ヒートレート差ＨＲｅがゼロ未満（負の値）となる場合、第２の運転モードの方が性能がよいと判断する。また、ヒートレート差ＨＲｅがゼロ未満、且つ平均ヒートレートＨＲａｖの値が小さいほど、第２の運転モードの性能改善度合いが高いと判断する。図１２の例では、比較部２０４は、ヒートレート差ＨＲｅがゼロ未満となる区間Ｒ１、Ｒ３、Ｒ５については、第２の運転モードの方が発電プラント１０の性能が良くなると判断する。一方、比較部２０４は、ヒートレート差ＨＲｅがゼロの場合は第１の運転モードと第２の運転モードに性能差はなく、ヒートレート差ＨＲｅがゼロ以上（正の値）となる区間Ｒ２、Ｒ４では、第１の運転モードの方が発電プラント１０の性能が良くなると判断する。
【0083】
次に、出力処理部２０５は、比較部２０４の判断結果（第２の運転モードに切り替えたことによる性能改善の有無、改善の度合い）を、性能評価装置２０による評価結果として制御装置１６０に出力（送信）する（ステップＳ１５）。また、出力処理部２０５は、この評価結果を性能評価装置に接続されたディスプレイ等に表示してもよい。
【0084】
なお、この評価結果には、出力算出部２０２が算出したプラント出力Ｐｃの時刻歴（図５の（ｄ）のグラフ）、効率算出部２０３が算出したプラント効率ηの時刻歴（図９の（ａ）のグラフ）、効率算出部２０３が算出した各運転モードのプラント出力区分（ΔＰｃ）毎のヒートレートＨＲの分布及び平均ヒートレートＨＲａｖ（図１１のグラフ）、比較部２０４が作成した第１の運転モードと第２の運転モードとの比較グラフ（図１２の（ａ）の平均ヒートレートＨＲａｖのグラフ、及び（ｂ）のヒートレート差ＨＲｅのグラフ）のうち、少なくとも一つが更に含まれていてもよい。
【0085】
また、制御装置１６０は、性能評価装置２０から受信した評価結果を表示部１６３に表示する。このとき、制御装置１６０の運転制御部１６１は、以降の運転制御処理において、現在のプラント出力Ｐｃが、第２の運転モードの方が性能のよい区間（図１２の区間Ｒ１、Ｒ３、Ｒ５）に含まれる場合、第１の運転モードから第２の運転モードに切り替える自動制御を行うようにしてもよい。また、運転制御部１６１は、現在のプラント出力Ｐｃが、第１の運転モードの方が性能のよい区間（図１２の区間Ｒ２、Ｒ４）に含まれる場合、第２の運転モードから第１の運転モードに切り替える自動制御を行う。更に、制御装置１６０は、表示部１６３を確認した作業者による操作を受け付けて、操作に応じて運転モードを切り替える手動制御を行ってもよい。
【0086】
性能評価装置２０は、作業者の手動操作により発電プラント１０の運転モードが切り替えられる度に、上述の各処理を行い、運転モードの切り替え前後の性能評価を行う。
【0087】
なお、他の実施形態では、性能評価装置２０は、データサーバ３０を介して収集した発電プラント１０の運転データに基づいて、運転モードが手動制御又は自動制御で切り替えられたことを検出し、切り替え前後の性能評価を自動的に行うようにしてもよい。
【0088】
更に他の実施形態では、性能評価装置２０は、制御装置１６０から性能評価を行うように指示されたとき、発電プラント１０の性能評価を行ってもよい。例えば、発電プラント１０の定期点検を行った後、作業者は、制御装置１６０の操作受付部１６２を通じて性能評価の開始操作を行ったとする。そうすると、制御装置１６０は、性能評価装置２０に対し、定期点検前の一定期間における運転性能と、定期点検後の一定期間における運転性能とを比較する評価を行うよう指示する。このとき、定期点検前後の一定期間は、作業者により、制御装置１６０の操作受付部１６２を通じて任意に指定されてもよい。また、作業者は、定期点検の有無に関わらず、営業運転中の任意のタイミングで性能評価の開始操作を行ってもよい。
【0089】
なお、上述の例では、出力算出部２０２が評価期間を一定時間で分割した分割期間毎に遅れ時間τｄを求める態様について説明したが、これに限られることはない。他の実施形態では、出力算出部２０２は、評価期間を発電プラント１０の負荷帯毎に分割し、負荷帯毎の遅れ時間τｄを求めるようにしてもよい。例えば、出力算出部２０２は、出力８１％～９０％の負荷帯で運転していた期間の遅れ時間τｄ１と、出力９１％～１００％の負荷帯で運転していた期間の遅れ時間τｄ２と、をそれぞれ求めてもよい。また、出力算出部２０２は、遅れ時間τｄ１を使用して、出力８１％～９０％の負荷帯で運転していた期間の時刻毎のプラント出力Ｐｃを算出する。同様に、出力算出部２０２は、遅れ時間τｄ２を使用して、出力９１％～１００％の負荷帯で運転していた期間の時刻毎のプラント出力Ｐｃを算出する。
【0090】
（ハードウェア構成）
図１３は、本開示の第１の実施形態に係る性能評価装置及び制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
図１３に示すように、コンピュータ９００は、プロセッサ９０１、メインメモリ９０２、ストレージ９０３、インタフェース９０４を備える。
図１３は、本開示の第１の実施形態に係る性能評価装置及び制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
図１３に示すように、コンピュータ９００は、プロセッサ９０１、メインメモリ９０２、ストレージ９０３、インタフェース９０４を備える。
【0091】
上述の性能評価装置２０及び制御装置１６０は、それぞれコンピュータ９００に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式でストレージ９０３に記憶されている。プロセッサ９０１は、プログラムをストレージ９０３から読み出してメインメモリ９０２に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、プロセッサ９０１は、プログラムに従って、上述した各記憶部に対応する記憶領域をメインメモリ９０２に確保する。
【0092】
プログラムは、コンピュータ９００に発揮させる機能の一部を実現するためのものであってもよい。たとえば、プログラムは、ストレージ９０３に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせ、または他の装置に実装された他のプログラムとの組み合わせによって機能を発揮させるものであってもよい。なお、他の実施形態においては、コンピュータ９００は、上記構成に加えて、または上記構成に代えてＰＬＤ（Programmable Logic Device）などのカスタムＬＳＩ（Large Scale Integrated Circuit）を備えてもよい。ＰＬＤの例としては、ＰＡＬ(Programmable Array Logic)、ＧＡＬ(Generic Array Logic)、ＣＰＬＤ(Complex Programmable Logic Device)、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）が挙げられる。この場合、プロセッサ９０１によって実現される機能の一部または全部が当該集積回路によって実現されてよい。
【0093】
ストレージ９０３の例としては、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリ等が挙げられる。ストレージ９０３は、コンピュータ９００のバスに直接接続された内部メディアであってもよいし、インタフェース９０４または通信回線を介してコンピュータ９００に接続される外部メディア９１０であってもよい。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ９００に配信される場合、配信を受けたコンピュータ９００が当該プログラムをメインメモリ９０２に展開し、上記処理を実行してもよい。少なくとも１つの実施形態において、ストレージ９０３は、一時的でない有形の記憶媒体である。
【0094】
また、当該プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、当該プログラムは、前述した機能をストレージ９０３に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせで実現するもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【0095】
（作用効果）
以上のように、本実施形態に係る性能評価装置２０及び性能評価方法は、出力算出部２０２において、第１時刻ｔに計測されたガスタービン出力Ｐｇ（ｔ）と、蒸気タービン出力Ｐｓの遅れ時間τ後の第２時刻ｔ＋τに計測された蒸気タービン出力Ｐｓ（ｔ＋τ）との合計出力であるプラント出力Ｐｃ（ｔ）を求める処理を実行する。
上述のように、蒸気タービン１３０は、ガスタービン１００からの排ガスの熱で発生した蒸気を用いて駆動することから、蒸気タービン出力Ｐｓの変動は、ガスタービン出力Ｐｇの変動よりも遅れて発生する。このため、電力需要に応じて時々刻々と発電プラントの負荷が変動する営業運転中に計測したデータでは、蒸気タービン出力Ｐｓの遅れが影響してデータのばらつきが大きくなる。そうすると、従来の方法のように、単に同時刻ｔに計測されたガスタービン出力Ｐｇ（ｔ）と蒸気タービン出力Ｐｓ（ｔ）とを合計すると、発電プラントの正確なプラント出力Ｐｃを求める（評価する）ことが困難であった。これに対し、本実施形態に係る出力算出部２０２は、蒸気タービン１３０の出力の遅れ時間τを考慮することにより、負荷変動の頻度が高い営業運転中に計測したデータを使用したとしても、より正確に発電プラント１０のプラント出力Ｐｃを求めることが出来る。
以上のように、本実施形態に係る性能評価装置２０及び性能評価方法は、出力算出部２０２において、第１時刻ｔに計測されたガスタービン出力Ｐｇ（ｔ）と、蒸気タービン出力Ｐｓの遅れ時間τ後の第２時刻ｔ＋τに計測された蒸気タービン出力Ｐｓ（ｔ＋τ）との合計出力であるプラント出力Ｐｃ（ｔ）を求める処理を実行する。
上述のように、蒸気タービン１３０は、ガスタービン１００からの排ガスの熱で発生した蒸気を用いて駆動することから、蒸気タービン出力Ｐｓの変動は、ガスタービン出力Ｐｇの変動よりも遅れて発生する。このため、電力需要に応じて時々刻々と発電プラントの負荷が変動する営業運転中に計測したデータでは、蒸気タービン出力Ｐｓの遅れが影響してデータのばらつきが大きくなる。そうすると、従来の方法のように、単に同時刻ｔに計測されたガスタービン出力Ｐｇ（ｔ）と蒸気タービン出力Ｐｓ（ｔ）とを合計すると、発電プラントの正確なプラント出力Ｐｃを求める（評価する）ことが困難であった。これに対し、本実施形態に係る出力算出部２０２は、蒸気タービン１３０の出力の遅れ時間τを考慮することにより、負荷変動の頻度が高い営業運転中に計測したデータを使用したとしても、より正確に発電プラント１０のプラント出力Ｐｃを求めることが出来る。
【0096】
また、本実施形態に係る性能評価装置２０及び性能評価方法は、出力算出部２０２において、ガスタービン出力Ｐｇと、蒸気タービン出力Ｐｓとに基づいて、蒸気タービン出力Ｐｓの遅れ時間の固定値τｄを求める。具体的には、出力算出部２０２は、一定時間（例えば、運転モードの切り替え前後の評価期間である６０分間）に計測されたガスタービン出力Ｐｇと、蒸気タービン出力Ｐｓとの相互相関関数の最大値から、遅れ時間の固定値τｄを求める。
ガスタービン出力Ｐｇと蒸気タービン出力Ｐｓとの間には相関性があることが想定される。このため、これらの相互相関関数の最大値（最も相関性がある値）から遅れ時間の固定値τｄを求めることにより、より現実の遅れ時間に近いと推定される値を得ることができる。
ガスタービン出力Ｐｇと蒸気タービン出力Ｐｓとの間には相関性があることが想定される。このため、これらの相互相関関数の最大値（最も相関性がある値）から遅れ時間の固定値τｄを求めることにより、より現実の遅れ時間に近いと推定される値を得ることができる。
【0097】
また、本実施形態に係る性能評価装置２０及び性能評価方法は、取得部２０１において燃料流量Ｆのサンプリング値を更に取得し、効率算出部２０３において燃料流量Ｆ及びプラント出力Ｐｃに基づいて、発電プラント１０のプラント効率η及びヒートレートＨＲを求める。
このようにすることで、発電プラント１０の性能をプラント効率η又はヒートレートＨＲにより評価することができる。
このようにすることで、発電プラント１０の性能をプラント効率η又はヒートレートＨＲにより評価することができる。
【0098】
また、本実施形態に係る性能評価装置２０及び性能評価方法は、効率算出部２０３において、プラント出力Ｐｃとプラント効率（ヒートレートＨＲ）との関係から、プラント出力Ｐｃの区間毎（例えば、１０ＭＷ毎）の平均効率ＨＲａｖを求める。
このようにすることで、プラント出力Ｐｃの区間毎のプラント効率（平均ヒートレートＨＲａｖ）の傾向を容易に理解できるデータを提供することができる。
このようにすることで、プラント出力Ｐｃの区間毎のプラント効率（平均ヒートレートＨＲａｖ）の傾向を容易に理解できるデータを提供することができる。
【0099】
また、本実施形態に係る性能評価装置２０及び性能評価方法は、比較部２０４において、第１の運転モードにおける区間毎の平均効率ＨＲａｖと、第２の運転モードにおける区間毎の平均効率ＨＲａｖと比較する。例えば、第１の運転モードは、発電プラント１０の運転モード切り替え前の運転モードであり、第２の運転モードは運転モード切り替え後の運転モードである。
このようにすることで、二つの異なる運転モードの性能を比較し、プラント出力Ｐｃの区間毎にどちらの運転モードの方が性能の改善を見込めるかを容易に理解できるデータを提供することができる。
このようにすることで、二つの異なる運転モードの性能を比較し、プラント出力Ｐｃの区間毎にどちらの運転モードの方が性能の改善を見込めるかを容易に理解できるデータを提供することができる。
【0100】
また、本実施形態に係る性能評価装置２０及び性能評価方法は、第１の運転モードは、発電プラント１０の定期点検前の運転であり、第２の運転モードは定期点検後の運転であってもよい。
このようにすることで、定期点検による性能改善の有無を容易に理解できるデータを提供することができる。
このようにすることで、定期点検による性能改善の有無を容易に理解できるデータを提供することができる。
【0101】
また、作業者は、制御装置１６０を通じて任意のタイミングで発電プラント１０の性能評価の開始操作を行うようにしてもよい。この場合、性能評価装置２０は、制御装置１６０から指示を受け付けた前後の一定時間ｎ分間についての性能評価を行う。
このようにすることで、作業者は、定期点検の実施を待つことなく、いつでも発電プラント１０の性能を確認することができる。これにより、発電プラント１０の性能劣化等を迅速に知ることができる。
このようにすることで、作業者は、定期点検の実施を待つことなく、いつでも発電プラント１０の性能を確認することができる。これにより、発電プラント１０の性能劣化等を迅速に知ることができる。
【0102】
また、本実施形態に係る性能評価システム１及び運転制御方法は、制御装置１６０の運転制御部１６１において、性能評価の結果、第１の運転モードよりも第２の運転モードの方が性能のよい区間では、第２の運転モードに切り替える制御を行う。
このようにすることで、発電プラント１０をより効率よく運転させることができる。また、制御装置１６０は、性能評価の結果を表示部１６３に表示して、作業者にどの区間ではどちらの運転モードの方が性能が良いかを提示するようにしてもよい。これにより、作業者は、運転モードの切り替え操作を適切に行うことが可能となる。
このようにすることで、発電プラント１０をより効率よく運転させることができる。また、制御装置１６０は、性能評価の結果を表示部１６３に表示して、作業者にどの区間ではどちらの運転モードの方が性能が良いかを提示するようにしてもよい。これにより、作業者は、運転モードの切り替え操作を適切に行うことが可能となる。
【0103】
以上、本開示の実施形態について詳細に説明したが、本発明の技術的思想を逸脱しない限り、これらに限定されることはなく、多少の設計変更等も可能である。以下、上述の第１の実施形態の変形例について説明する。
【0104】
＜変形例１＞
上述の第１の実施形態において、出力算出部２０２がガスタービン出力Ｐｇと蒸気タービン出力Ｐｓとの相互相関関数に基づいて、蒸気タービン出力Ｐｓの遅れ時間τを求める態様について説明したが、これに限られることはない。変形例１では、出力算出部２０２は、ガスタービン出力Ｐｇ及び蒸気タービン出力Ｐｓの極値の分析を行い、遅れ時間τを求める態様について説明する。
上述の第１の実施形態において、出力算出部２０２がガスタービン出力Ｐｇと蒸気タービン出力Ｐｓとの相互相関関数に基づいて、蒸気タービン出力Ｐｓの遅れ時間τを求める態様について説明したが、これに限られることはない。変形例１では、出力算出部２０２は、ガスタービン出力Ｐｇ及び蒸気タービン出力Ｐｓの極値の分析を行い、遅れ時間τを求める態様について説明する。
【0105】
図１４は、本開示の変形例１に係るガスタービン出力及び蒸気タービン出力の平均ヒートレートの一例を示す図である。
図１５は、本開示の変形例１に係る性能評価装置の処理の一例を示すフローチャートである。
以下、図１４～図１５を参照しながら、変形例１に係る出力算出部２０２が遅れ時間τｄを求める処理の詳細について説明する。また、本変形例に係る出力算出部２０２は、第１の実施形態の図６に示す処理に代えて、図１５に示す処理を実行する。
図１５は、本開示の変形例１に係る性能評価装置の処理の一例を示すフローチャートである。
以下、図１４～図１５を参照しながら、変形例１に係る出力算出部２０２が遅れ時間τｄを求める処理の詳細について説明する。また、本変形例に係る出力算出部２０２は、第１の実施形態の図６に示す処理に代えて、図１５に示す処理を実行する。
【0106】
（性能評価システムの処理フロー）
図１５に示すように、本変形例に係る出力算出部２０２は、評価期間（時刻ｔ０～ｔｎ）に計測されたガスタービン出力Ｐｇの第１極値ｖ１（極大値及び極小値）と、蒸気タービン出力Ｐｓの第２極値ｖ２（極大値及び極小値）との組み合わせを抽出する（ステップＳ５０１）。図１４の例では、まず、出力算出部２０２は、ガスタービン出力Ｐｇの第１極値ｖ１＿１（極小値）、ｖ１＿２（極大値）、及びｖ１＿３（極大値）を抽出する。また、出力算出部２０２は、蒸気タービン出力Ｐｓの第２極値ｖ２＿１（極小値）、ｖ２＿２（極大値）、及びｖ２＿３（極大値）を抽出する。そして、出力算出部２０２は、第１極値ｖ１と、当該第１極値ｖ１よりも後の時刻において第１極値ｖ１と時系列に隣接する第２極値ｖ２との組み合わせを特定する。
図１５に示すように、本変形例に係る出力算出部２０２は、評価期間（時刻ｔ０～ｔｎ）に計測されたガスタービン出力Ｐｇの第１極値ｖ１（極大値及び極小値）と、蒸気タービン出力Ｐｓの第２極値ｖ２（極大値及び極小値）との組み合わせを抽出する（ステップＳ５０１）。図１４の例では、まず、出力算出部２０２は、ガスタービン出力Ｐｇの第１極値ｖ１＿１（極小値）、ｖ１＿２（極大値）、及びｖ１＿３（極大値）を抽出する。また、出力算出部２０２は、蒸気タービン出力Ｐｓの第２極値ｖ２＿１（極小値）、ｖ２＿２（極大値）、及びｖ２＿３（極大値）を抽出する。そして、出力算出部２０２は、第１極値ｖ１と、当該第１極値ｖ１よりも後の時刻において第１極値ｖ１と時系列に隣接する第２極値ｖ２との組み合わせを特定する。
【0107】
なお、出力算出部２０２は、例えば、時系列に連続する３点のサンプリング値のうち、最大の値を極大値、最小の値を極小値として抽出してもよい。しかしながら、この場合、ノイズによりサンプリング値が増減したときに、極大値又は極小値として抽出してしまう可能性がある。このため、本変形例に係る出力算出部２０２は、時系列に連続する５点毎にサンプリング値を参照して、極大値及び極小値を抽出する。具体的には、図１４に示すように、時系列に２回連続してサンプリング値が上昇した後の極大値を、又は、２回連続してサンプリング値が下降した後の極小値を、それぞれ抽出する。
【0108】
次に、出力算出部２０２は、各組み合わせの計測時刻の時間差を求める（ステップＳ５０２）。図１４の例では、第１極値ｖ１＿１及び第２極値ｖ２＿１の組み合わせの計測時刻の時間差は「２分」である。第１極値ｖ１＿２及び第２極値ｖ２＿２の組み合わせの計測時刻の時間差は「３分」である。第１極値ｖ１＿３及び第２極値ｖ２＿３の組み合わせの計測時刻の時間差は「１分」である。
【0109】
また、出力算出部２０２は、これら計測時刻の時間差を平均した値を、評価期間ｔ０～ｔｎにおける蒸気タービン出力Ｐｓの遅れ時間τｄとして求める（ステップＳ５０３）。
【0110】
出力算出部２０２は、このようにして求めた遅れ時間τｄを用いて、評価期間ｔ０～ｔｎの時刻毎のプラント出力Ｐｃを算出する。プラント出力Ｐｃを算出する処理については、第１の実施形態と同様である。
【0111】
（作用効果）
以上のように、本変形例に係る性能評価装置２０及び性能評価方法は、出力算出部２０２において、評価期間（時刻ｔ０～ｔｎ）内に計測されたガスタービン出力Ｐｇ及び蒸気タービン出力Ｐｓの時系列に連続する極値の組み合わせを特定し、各組み合わせの第１極値ｖ１と第２極値ｖ２の計測時刻の時間差を平均して、評価期間に適用する蒸気タービン出力Ｐｓの遅れ時間の固定値τｄを求める。
このようにすることで、第１の実施形態よりも簡易な処理で、蒸気タービン出力Ｐｓの遅れ時間τｄを求めることができる。
以上のように、本変形例に係る性能評価装置２０及び性能評価方法は、出力算出部２０２において、評価期間（時刻ｔ０～ｔｎ）内に計測されたガスタービン出力Ｐｇ及び蒸気タービン出力Ｐｓの時系列に連続する極値の組み合わせを特定し、各組み合わせの第１極値ｖ１と第２極値ｖ２の計測時刻の時間差を平均して、評価期間に適用する蒸気タービン出力Ｐｓの遅れ時間の固定値τｄを求める。
このようにすることで、第１の実施形態よりも簡易な処理で、蒸気タービン出力Ｐｓの遅れ時間τｄを求めることができる。
【0112】
なお、本変形例に係る出力算出部２０２は、ステップＳ５０３において、第１極値ｖ１と第２極値ｖ２との計測時刻の時間差を、当該第１極値ｖ１が計測された時刻から、次の第１極値ｖ１が計測された時刻までの期間に適用する遅れ時間τｄとしてもよい。図１４の例では、出力算出部２０２は、第１極値ｖ１＿１及び第２極値ｖ２＿１の計測時刻の時間差「２分」を、第１極値ｖ１＿１の計測時刻から、次の第１極値ｖ１＿２の計測時刻までの期間の遅れ時間τｄとする。同様に、出力算出部２０２は、第１極値ｖ１＿２及び第２極値ｖ２＿２の計測時刻の時間差「３分」を、第１極値ｖ１＿２の計測時刻から、次の第１極値ｖ１＿３の計測時刻までの期間の遅れ時間τｄとする。
これにより、第１の実施形態よりも簡易な処理で、評価期間内の部分毎に細かに遅れ時間τｄを調整することができる。
これにより、第１の実施形態よりも簡易な処理で、評価期間内の部分毎に細かに遅れ時間τｄを調整することができる。
【0113】
また、出力算出部２０２は、時系列に２回連続してサンプリング値が上昇した後の極大値を、又は、２回連続してサンプリング値が下降した後の極小値を、それぞれ第１極値ｖ１として抽出する。同様に、出力算出部２０２は、時系列に２回連続してサンプリング値が上昇した後の極大値を、又は、２回連続してサンプリング値が下降した後の極小値を、それぞれ第２極値ｖ２として抽出する。
このようにすることで、ノイズによるサンプリング値の増減による影響を低減して、より正確に第１極値ｖ１及び第２極値ｖ２を抽出することができる。
このようにすることで、ノイズによるサンプリング値の増減による影響を低減して、より正確に第１極値ｖ１及び第２極値ｖ２を抽出することができる。
【0114】
＜変形例２＞
また、上述の第１の実施形態において、出力算出部２０２が第１時刻ｔのガスタービン出力Ｐｇ（ｔ）と、第１時刻から遅れ時間τｄ後の第２時刻ｔ＋τｄの蒸気タービン出力Ｐｓ（ｔ＋τｄ）とを合計して、第１時刻ｔのプラント出力Ｐｃ（ｔ）を求める態様について説明したが、これに限られることはない。変形例２では、第１時刻ｔに対応する第２時刻は、複数の時刻を含んでいてもよい。したがって、出力算出部２０２は、第１時刻ｔに計測されたガスタービン出力Ｐｇ（ｔ）と、第１時刻ｔに対応する複数の第２時刻のそれぞれで計測された蒸気タービン出力Ｐｓとに基づいて、第１時刻ｔのプラント出力Ｐｃ（ｔ）を求める。具体的には、出力算出部２０２は、以下のような処理を行う。
また、上述の第１の実施形態において、出力算出部２０２が第１時刻ｔのガスタービン出力Ｐｇ（ｔ）と、第１時刻から遅れ時間τｄ後の第２時刻ｔ＋τｄの蒸気タービン出力Ｐｓ（ｔ＋τｄ）とを合計して、第１時刻ｔのプラント出力Ｐｃ（ｔ）を求める態様について説明したが、これに限られることはない。変形例２では、第１時刻ｔに対応する第２時刻は、複数の時刻を含んでいてもよい。したがって、出力算出部２０２は、第１時刻ｔに計測されたガスタービン出力Ｐｇ（ｔ）と、第１時刻ｔに対応する複数の第２時刻のそれぞれで計測された蒸気タービン出力Ｐｓとに基づいて、第１時刻ｔのプラント出力Ｐｃ（ｔ）を求める。具体的には、出力算出部２０２は、以下のような処理を行う。
【0115】
（性能評価システムの処理フロー）
図１６は、本開示の変形例２に係る性能評価装置の処理の一例を示すフローチャートである。
本変形例に係る出力算出部２０２は、図８のステップＳ２０２に代えて、図１６のステップＳ６０２を実行する。なお、図１６のステップＳ６０１、及びＳ６０４～Ｓ６０７は、図８のステップＳ２０１、及びＳ２０４～Ｓ２０７とそれぞれ同じであるため、説明を省略する。
図１６は、本開示の変形例２に係る性能評価装置の処理の一例を示すフローチャートである。
本変形例に係る出力算出部２０２は、図８のステップＳ２０２に代えて、図１６のステップＳ６０２を実行する。なお、図１６のステップＳ６０１、及びＳ６０４～Ｓ６０７は、図８のステップＳ２０１、及びＳ２０４～Ｓ２０７とそれぞれ同じであるため、説明を省略する。
【0116】
出力算出部２０２は、図６のステップＳ１０３～Ｓ１０５で求めた遅れ時間τ０～τｍのそれぞれに対応する相互相関関数Ｒｍｒ（τ）の値を、第１時刻ｔに対応する複数の第２時刻ｔ＋τ（τ＝１，２，…，ｍ）の各時刻で計測した蒸気タービン出力Ｐｓ（ｔ＋τ）の重み係数として乗じる。例えば、時刻ｔ＋τ１の蒸気タービン出力Ｐｓ（ｔ＋τ１）には相互相関関数Ｒｍｒ（τ１）を重み係数として乗じ、時刻ｔ＋τ２の蒸気タービン出力Ｐｓ（ｔ＋τ２）には、相互相関関数Ｒｍｒ（τ２）を重み係数として乗じる。以降の時刻ｔ＋τ３、…、ｔ＋τｍについても同様である。また、出力算出部２０２は、相互相関関数Ｒｍｒ（τ）により重み付けをした第２時刻ｔ＋τ１～ｔ＋τｍそれぞれの蒸気タービン出力Ｐｓを総和した値を、第１時刻ｔのガスタービン出力Ｐｇ（ｔ）と合計して、第１時刻ｔのプラント出力Ｐｃ（ｔ）を求める。すなわち、出力算出部２０２は、時刻ｔ１におけるプラント出力Ｐｃ（ｔ１）を、式（８）により求める（ステップＳ６０２）。なお、式（８）において、ｍは、例えば「７（分）」に設定される。同様に、出力算出部２０２は、式（８）により、評価期間の各時刻ｔ０～ｔｎのプラント出力Ｐｃを求める。
【0117】
【数8】
【0118】
（作用効果）
以上のように、本変形例に係る出力算出部２０２は、第１時刻ｔから遅れ時間τ１～τｍ後の複数の第２時刻ｔ＋τそれぞれにおいて計測された蒸気タービン出力Ｐｓ（ｔ＋τ）について、相互相関関数Ｒｍｒ（τ）に基づく時刻毎の重み付けた値を、第１時刻ｔに計測されたガスタービン出力Ｐｇと合計して、第１時刻ｔのプラント出力Ｐｃ（ｔ）を求める。
時系列に連続するサンプリング値は、過去のサンプリング値の影響を受けている。本変形例のように、時系列に連続する蒸気タービン出力Ｐｓ（ｔ＋τ）について、相互相関関数Ｒｍｒ（τ）で重み付けすることにより、過去のサンプリング値の影響を加味して、蒸気タービン出力Ｐｓの値を求めることが可能となる。これにより、プラント出力Ｐｃの精度を向上させることができる。
以上のように、本変形例に係る出力算出部２０２は、第１時刻ｔから遅れ時間τ１～τｍ後の複数の第２時刻ｔ＋τそれぞれにおいて計測された蒸気タービン出力Ｐｓ（ｔ＋τ）について、相互相関関数Ｒｍｒ（τ）に基づく時刻毎の重み付けた値を、第１時刻ｔに計測されたガスタービン出力Ｐｇと合計して、第１時刻ｔのプラント出力Ｐｃ（ｔ）を求める。
時系列に連続するサンプリング値は、過去のサンプリング値の影響を受けている。本変形例のように、時系列に連続する蒸気タービン出力Ｐｓ（ｔ＋τ）について、相互相関関数Ｒｍｒ（τ）で重み付けすることにより、過去のサンプリング値の影響を加味して、蒸気タービン出力Ｐｓの値を求めることが可能となる。これにより、プラント出力Ｐｃの精度を向上させることができる。
【0119】
＜付記＞
上述の実施形態に記載の性能評価方法、運転制御方法、性能評価装置、及びプログラムは、例えば以下のように把握される。
上述の実施形態に記載の性能評価方法、運転制御方法、性能評価装置、及びプログラムは、例えば以下のように把握される。
【0120】
本開示の第１の態様によれば、性能評価方法は、ガスタービンと、蒸気タービンとを用いて発電を行うコンバインドサイクル発電プラントの運転中の各時刻に計測されたガスタービン出力のサンプリング値と、蒸気タービン出力のサンプリング値とを取得するステップと、第１時刻に計測された前記ガスタービン出力のサンプリング値と、前記第１時刻の前記ガスタービン出力に対応する前記蒸気タービン出力であって、前記第１時刻から所定の遅れ時間後の第２時刻に計測された前記蒸気タービン出力のサンプリング値と、の合計出力であるプラント出力を求めるステップと、を有する。
【0121】
このように蒸気タービンの出力の遅れ時間を考慮してプラント出力を求めることにより、負荷変動の頻度が高い営業運転中に計測したデータを使用したとしても、より正確に発電プラントのプラント出力を求めることが出来る。
【0122】
本開示の第２の態様によれば、第１の態様に係る性能評価方法の前記プラント出力を求めるステップにおいて、前記ガスタービン出力の複数のサンプリング値と、前記蒸気タービン出力の複数のサンプリング値とに基づいて、前記遅れ時間の固定値を求める。
【0123】
ガスタービン出力と蒸気タービン出力との間には相関性があることが想定される。このため、上述のように、ガスタービン出力及び蒸気タービン出力のサンプリング値から遅れ時間の固定値を求めることにより、より精度よくプラント出力を求めることができる。
【0124】
本開示の第３の態様によれば、第２の態様に係る性能評価方法の前記プラント出力を求めるステップにおいて、一定時間内に計測された前記ガスタービン出力のサンプリング値と、前記蒸気タービン出力のサンプリング値との相互相関関数の最大値から、前記遅れ時間の固定値を求める。
【0125】
このように、相互相関関数の最大値（最も相関性がある値）から遅れ時間の固定値を求めることにより、より現実の遅れ時間に近いと推定される値を得ることができる。
【0126】
本開示の第４の態様によれば、第２の態様に係る性能評価方法の前記プラント出力を求めるステップにおいて、一定時間内に計測された前記ガスタービン出力のサンプリング値及び前記蒸気タービン出力のサンプリング値に基づいて、前記ガスタービン出力の第１極値と、前記第１極値よりも後の時刻において前記第１極値と時系列に隣接する前記蒸気タービン出力の第２極値との組み合わせを特定し、特定した複数の組み合わせそれぞれの前記第１極値及び前記第２極値の計測時刻の時間差を平均して、前記遅れ時間の固定値を求める。
【0127】
このようにすることで、簡易な処理で蒸気タービン出力の遅れ時間を求めることができる。
【0128】
本開示の第５の態様によれば、第２の態様に係る性能評価方法の前記プラント出力を求めるステップにおいて、取得した前記ガスタービン出力のサンプリング値及び前記蒸気タービン出力のサンプリング値に基づいて、前記ガスタービン出力の第１極値と、前記第１極値よりも後の時刻において前記第１極値と時系列に隣接する前記蒸気タービン出力の第２極値とのそれぞれの計測時刻の時間差を求め、前記時間差を、前記第１極値の計測時刻から次の第１極値の計測時刻までの期間における前記遅れ時間の固定値とする。
【0129】
このようにすることで、簡易な処理で、一定時間内の部分毎に細かに遅れ時間を調整することができる。
【0130】
本開示の第６の態様によれば、第４又は第５の態様に係る性能評価方法の前記プラント出力を求めるステップにおいて、前記第１極値及び前記第２極値は、２回連続してサンプリング値が上昇した後の極大値、及び、２回連続してサンプリング値が下降した後の極小値のうち少なくとも一方である。
【0131】
このようにすることで、ノイズによるサンプリング値の増減による影響を低減して、より正確に第１極値及び第２極値を抽出することができる。
【0132】
本開示の第７の態様によれば、第２の態様に係る性能評価方法の前記プラント出力を求めるステップにおいて、前記コンバインドサイクル発電プラントの評価期間の一部である分割期間内に計測された前記ガスタービン出力のサンプリング値と、前記蒸気タービン出力のサンプリング値との相互相関関数の最大値から、当該分割期間における前記遅れ時間の固定値を求める。
【0133】
このように相互相関関数の最大値（最も相関性がある値）から遅れ時間の固定値を求めることにより、より現実の遅れ時間に近いと推定される値を得ることができる。また、評価期間を更に複数の分割期間に分割し、各分割期間における遅れ時間を求めることで、より正確にプラント出力を求めることができる。
【0134】
本開示の第８の態様によれば、第１の態様に係る性能評価方法の前記プラント出力を求めるステップにおいて、一定時間内に計測された前記ガスタービン出力のサンプリング値と、前記蒸気タービン出力のサンプリング値との相互相関関数を求め、前記第２時刻は複数の時刻を含み、前記第２時刻に含まれる各時刻に計測された前記蒸気タービン出力のサンプリング値それぞれについて、前記相互相関関数に基づく時刻毎の重みを付けた値を、前記第１時刻に計測された前記ガスタービン出力と合計して前記プラント出力を求める。
【0135】
このようにすることで、過去のサンプリング値の影響を加味して、蒸気タービン出力の値を求めることが可能となる。これにより、プラント出力の精度を向上させることができる。
【0136】
本開示の第９の態様によれば、第１から第８の何れか一の態様に係る性能評価方法は、前記コンバインドサイクル発電プラントの運転中に、各時刻に計測された燃料流量のサンプリング値を取得するステップと、前記プラント出力と前記燃料流量とに基づいて前記コンバインドサイクル発電プラントのプラント効率を求めるステップと、を更に有する。
【0137】
このようにすることで、発電プラントの性能をプラント効率（エネルギー効率又はヒートレート）により評価することができる。
【0138】
本開示の第１０の態様によれば、第９の態様に係る性能評価方法は、前記プラント出力と、前記プラント効率との関係から、前記プラント出力の区間毎の平均効率を求めるステップを更に有する。
【0139】
このようにすることで、プラント出力の区間毎のプラント効率（平均ヒートレート）の傾向を容易に理解できるデータを提供することができる。
【0140】
本開示の第１１の態様によれば、第１０の態様に係る性能評価方法は、前記コンバインドサイクル発電プラントの第１の運転モードにおける前記プラント出力の区間毎の前記平均効率と、前記第１の運転モードとは異なる第２の運転モードにおける前記プラント出力の区間毎の前記平均効率とを比較するステップを更に有する。
【0141】
このようにすることで、二つの異なる運転モードの性能を比較し、プラント出力Ｐｃの区間毎にどちらの運転モードの方が性能の改善を見込めるかを容易に理解できるデータを提供することができる。
【0142】
本開示の第１２の態様によれば、第１１の態様に係る性能評価方法において、前記第１の運転モードは、前記コンバインドサイクル発電プラントの定期点検前の運転であり、前記第２の運転モードは、前記定期点検後の運転である。
【0143】
このようにすることで、定期点検による性能改善の有無を容易に理解できるデータを提供することができる。
【0144】
本開示の第１３の態様によれば、コンバインドサイクル発電プラントの運転制御方法では、第１２の態様に係る性能評価方法を実施した結果、前記第１の運転モードよりも前記第２の運転モードの方が性能の良い区間では、前記第２の運転モードに切り替えるステップを有する。
【0145】
このようにすることで、発電プラントをより効率よく運転させることができる。
【0146】
本開示の第１４の態様によれば、性能評価装置は、ガスタービンと、蒸気タービンとを用いて発電を行うコンバインドサイクル発電プラントの運転中の各時刻に計測されたガスタービン出力のサンプリング値と、蒸気タービン出力のサンプリング値とを取得する取得部と、第１時刻に計測された前記ガスタービン出力のサンプリング値と、前記第１時刻の前記ガスタービン出力に対応する前記蒸気タービン出力であって、前記第１時刻から所定の遅れ時間後の第２時刻に計測された前記蒸気タービン出力のサンプリング値と、の合計出力であるプラント出力を求める出力算出部と、を備える。
【0147】
本開示の第１５の態様によれば、プログラムは、ガスタービンと、蒸気タービンとを用いて発電を行うコンバインドサイクル発電プラントの運転中の各時刻に計測されたガスタービン出力のサンプリング値と、蒸気タービン出力のサンプリング値とを取得するステップと、第１時刻に計測された前記ガスタービン出力のサンプリング値と、前記第１時刻の前記ガスタービン出力に対応する前記蒸気タービン出力であって、前記第１時刻から所定の遅れ時間後の第２時刻に計測された前記蒸気タービン出力のサンプリング値と、の合計出力であるプラント出力を求めるステップと、を性能評価装置のコンピュータに実行させる。
【符号の説明】
【0148】
１ 性能評価システム
１０ 発電プラント（コンバインドサイクル発電プラント）
２０ 性能評価装置
２０１ 取得部
２０２ 出力算出部
２０３ 効率算出部
２０４ 比較部
２０５ 出力処理部
２０６ メモリ
３０ データサーバ
１００ ガスタービン
１１０ 発電機
１２０ 排熱回収ボイラー
１３０ 蒸気タービン
１４０ 発電機
１５０ 復水器
１６０ 制御装置
１６１ 運転制御部
１６２ 操作受付部
１６３ 表示部
９００ コンピュータ
９０１ プロセッサ
１０ 発電プラント（コンバインドサイクル発電プラント）
２０ 性能評価装置
２０１ 取得部
２０２ 出力算出部
２０３ 効率算出部
２０４ 比較部
２０５ 出力処理部
２０６ メモリ
３０ データサーバ
１００ ガスタービン
１１０ 発電機
１２０ 排熱回収ボイラー
１３０ 蒸気タービン
１４０ 発電機
１５０ 復水器
１６０ 制御装置
１６１ 運転制御部
１６２ 操作受付部
１６３ 表示部
９００ コンピュータ
９０１ プロセッサ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】