ガスタービン制御システムの構成ソフトウェア及びハードウェアプラットフォームのシミュレーション検証を実現するために、リアルタイムとバーチャルを組み合わせたシミュレーション手法の研究を行った。リアルタイムシミュレータ、信号調整装置、故障注入装置を用いてリアルタイムシミュレーションハードウェアプラットフォームを構築し、多領域物理モデリング手法に基づき、熱浸漬効果、容積効果、回転慣性などの動的因子を考慮したガスタービン及び燃料システムの精密なシミュレーションモデルを構築した。制御システム仮想コントローラを採用して仮想シミュレーション環境を構築し、論理モデリング手法に基づいて潤滑油システム、電気システムなどの補助システムのシミュレーションモデルを構築した。有線接続や通信などの方法を用いてリアルタイムシミュレーションプラットフォーム、仮想シミュレーションプラットフォーム、制御システムハードウェアプラットフォーム間の信号のやり取りを実現し、結合シミュレーションの運用を実現した。結果は、リアルタイムとバーチャルの結合シミュレーション手法を用いることで、ガスタービン制御システム構成ソフトウェアに対して全リンク要素を含む軽量なシミュレーション環境を提供し、制御ロジックの機能及び性能試験を実現できるとともに、ガスタービン運転状態を含む制御システムハードウェアプラットフォームに対して検証環境を提供し、ガスタービンの多様な運転シナリオにおける制御システムハードウェアの機能及び性能試験を実現できることを示した。本研究成果は、ガスタービン制御システムのソフトウェアとハードウェアの一体的な検証に利用でき、自主国産化ガスタービン制御システムの開発及び運用中の機器の制御システム国産化改造を支援する。

ガスタービン;制御システム検証;リアルタイムシミュレーション;バーチャルシミュレーション;多領域物理モデリング