JP2016046862A - 発電設備の診断システム - Google Patents
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Abstract
Description
発電量を計測する計測部と、
A:計測部により得られた計測値
B:出力可能な最大発電量
として、A/Bの計算式を基に演算して演算値を求める演算部と、
前記計測部により得られた計測値及び前記演算部で演算された演算値の少なくとも一を過去から現在に至って記録する記録手段と、
前記記録手段に記録された前記計測値から求められた演算値、または前記記録手段に記録された演算値から、所定期間のピーク値を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された第1ピーク値と、該第1ピーク値と異なる第2ピーク値とを比較して前記発電設備を診断する診断手段と
を備えてなる。
また、「記録手段に記録された計測値から求められた演算値」とは、記録手段から記録されている計測値を取り出した後に演算された演算値のことであり、「記録された演算値」とは、演算部で既に演算され記録手段に記録されている演算値のことである。
請求項3の発電設備の診断システムは、特に、第2ピーク値が、第1ピーク値より過去の期間のピーク値である。
請求項4の発電設備の診断システムは、請求項3の第2ピーク値が、記録手段により記録された一年前の期間のピーク値である。
また、測定された発電量に対して、A/Bの計算式を基に演算した値によって判定する、すなわち絶対的な発電量ではなく、出力可能な最大発電量Bに対する計測値たる相対的な発電量の割合を基にして判定するから、発電設備に太陽光発電パネルの追加、パワーコンディショナーの変更などが生じても、実際の発電量は追加、変更後の出力可能な最大発電量の変化に比例して増減するだけであり、A/Bの値は前記追加、変更によって変化するわけではない。したがって、途中で設備上の追加、変更等が生じても補正などの手段を講じることなくそのまま対応して比較、診断することができる。
これらのことから、発電設備における過去の発電データや他の発電設備の発電データ等に基づいて発電設備の異常を的確に診断できる。
請求項3の発明は、第2ピーク値が、第1ピーク値より過去の期間のピーク値であるから、記録手段により記録された過去の期間のデータを利用して診断でき、また、同一発電設備内において異常を診断することもできる。
請求項4の発明は、第2ピーク値が、記録手段により記録された一年前の期間のピーク値であるから、第1ピーク値及び第2ピーク値の季節等の発電環境を同一のものに揃えることができ、比較結果に誤差を生じるのを防止できる。
図1において、発電設備11としての発電所は、1つの発電系統21を備え、発電源22の太陽光発電パネル24によって発電された電力が、工場や店舗等で使用される電力、商用電力源に売電される電力、あるいはバッテリーに蓄電される電力として利用される。一方、発電設備11の異常を診断するために診断システム31が設けられている。これら発電設備11と診断システム31とによって発電設備の診断システム1Aが構築されている。なお、図1の発電設備の診断システム1Aにおける発電設備11は、東海地方における異なる2つの地域のA発電所及びB発電所の場合を例示する。
記録手段53は、計測値及び前記演算部52で演算された演算値の少なくとも一を過去から現在に至るまで記録する。
算出手段54は、記録手段53に記録された計測値から求められた演算値、または記録手段53に記録された演算値から、所定期間におけるピーク値を算出する。
診断手段55は、算出手段54により算出された第1ピーク値と、第1ピーク値と異なる第2ピーク値とを比較して発電設備11を診断する。
通知手段56は、診断手段55により、第1ピーク値と第2ピーク値とを比較して、第1ピーク値が第2ピーク値に対して予め定められた値より小さいと判断された場合に、発電設備11の異常を登録された設備管理者等の通知先に通知する。
診断システム31は、計測部41とサーバー51内の前記各構成部とによって構成されている。
なお、図2の発電設備の診断システム1Bにおける発電設備11は、関東地方の1つの地域のC発電所の場合を示す。
太陽光発電パネル24で構成された発電源22の能力である最大発電電力が大きくても、パワーコンディショナー25の能力である出力可能な最大電力すなわち定格出力が小さければ、パワーコンディショナー25から出力される電力はパワーコンディショナー25の能力に制約される。一方、パワーコンディショナー25の能力がいくら大きくても、発電源22で発電された電力が小さければ、当然、発電源22で発電された電力以上の電力はパワーコンディショナー25から出力されない。したがって、発電系統21としての能力は、発電源22及びパワーコンディショナー25のうちの小さい方の発電能力となる。例えば、図5に示す東海地方のB発電所では、発電源22の最大発電電力は245.28kWであり、パワーコンディショナー25の出力可能な最大電力は250kWであるから、発電系統21の能力は、245.28kWである。
診断したい発電所について異なる地域の発電所の発電データと比較することにより異常の有無を診断する例である。
最初に、図3及び図4に表された数値、グラフと図5及び図6に表された数値、グラフとを比較して診断する場合を説明する。なお、これら図3〜図6や後述する図7〜図11に表示されている表、グラフの各種データは、サーバー51の記録手段53に記録されている。
図3は東海地方のA発電所の所定期間及び一日の発電量及び発電効率を示す表であり、図4はそれらに関連する折れ線グラフである。一方、図5は東海地方においてA発電所から少し離れた地域にあるB発電所の所定期間及び一日の発電量及び発電効率を示す表であり、図6はそれらに関連する折れ線グラフである。ここで、所定期間とは、いずれも2014年1月1日から31日までの31日間である。
次に、同一の発電所において、過去の所定期間の発電データとを比較して現在の自発電所における異常を診断する例を説明する。発電所の診断においては、前述のように、他の発電所の発電データと比較して診断することもできるが、自発電所の過去の所定期間の発電データと比較して診断することもできる。例えば、比較の基準となる「第2ピーク値」が、診断対象の「第1ピーク値」より過去の所定期間におけるピーク値であって、記録手段53に記録された一年前の所定期間におけるピーク値である場合を例示することができる。一年前であるから「第2ピーク値」は、「第1ピーク値」と季節的に同時期にあり、気象条件、日照条件等もほとんど同一条件下で出力されたピーク値となる。加えて、ピーク値同士での比較であるから、所定期間において同じ晴れの最良の発電状態における発電効率同士の比較となる。これらのことから、現在の自発電所は過去の自発電所とほとんど同じ条件下で比較することになるから、的確に診断することができる。その際、「第1ピーク値」の発電効率と「第2ピーク値」の発電効率との差が予め定められた閾値例えば20%あるいは30%を超えていれば「異常」と判断する。
従来の診断システムのような、ある期間の発電設備の発電量の「平均値」同士を比較して診断するものであると、例えば関東地方の発電所の発電データとここから離れた東海地方の発電所の発電データとを比較することにより関東地方の発電所を診断する場合、一方の発電所の地域のみがその期間に限って雨や曇りの日が多く全般に日射量が少なかったときなどには、比較基準が相当異なるため、単純に「平均発電量」同士を比較すると誤診断となる。しかし、本実施形態の診断システムは、各発電所とも所定期間である2014年1月1日から31日までの同一期間における発電の「ピーク値」同士を比較している。「ピーク値」は気候条件、日照条件等が晴れの最良の発電条件において出力される発電量であるから、「ピーク値」が発生した日の両発電所の発電データは、ほとんど同じ条件下で発電された数値である。そして、「ピーク値」は所定期間中に少なくとも1回は発生し得る。したがって、「ピーク値」を用いた診断手法によれば、各種発電環境条件等の相違に基づく誤差がほとんどない判定結果を得ることができる。
11 発電設備 52 演算部
22 発電源 53 記録手段
24 太陽光発電パネル 54 算出手段
25 パワーコンディショナー 55 診断手段
31 診断システム 56 通知手段
41 計測部 A 計測部により得られた計測値
42 系統計測部 B 出力可能な最大発電量
Claims (5)
- 直流電力を発電する発電源と該発電源からの電力を直流から交流に変換するパワーコンディショナーとを備えた発電設備を診断する発電設備の診断システムであって、
発電量を計測する計測部と、
A:計測部により得られた計測値
B:出力可能な最大発電量
として、A/Bの計算式を基に演算して演算値を求める演算部と、
前記計測部により得られた計測値及び前記演算部で演算された演算値の少なくとも一を過去から現在に至って記録する記録手段と、
前記記録手段に記録された計測値から求められた演算値、または前記記録手段に記録された演算値から、所定期間のピーク値を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された第1ピーク値と、該第1ピーク値と異なる第2ピーク値とを比較して前記発電設備を診断する診断手段と
を備えてなることを特徴とする発電設備の診断システム。 - 前記第2ピーク値は、前記第1ピーク値を算出した期間と同一期間に算出された他の発電設備におけるピーク値であることを特徴とする請求項1に記載の発電設備の診断システム。
- 前記第2ピーク値は、前記第1ピーク値より過去の期間のピーク値であることを特徴とする請求項1に記載の発電設備の診断システム。
- 前記第2ピーク値は、前記記録手段により記録された一年前の期間のピーク値であることを特徴とする請求項3に記載の発電設備の診断システム。
- 前記診断手段により前記第1ピーク値と前記第2ピーク値とを比較して、該第1ピーク値が該第2ピーク値から予め定められた値より小さいと判断されたときに、前記発電設備の異常を登録された通知先に通知する通知手段を備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の発電設備の診断システム。
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