JP2021096492A - 診断装置、発電設備、データ作製方法、及び診断プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】発電装置の診断を正確かつ手軽に行える診断装置、発電設備、データ作製方法、及び診断プログラムを提供する。【解決手段】温度データ取得部２４１は、発電装置の温度を検出した結果である診断時温度値を表す温度データＤＡを取得する。実測運転データ取得部２４２は、発電の動作に関わる物理量を検出した結果の時系列を表す実測運転データＤＢを取得する。診断時理想運転データ作製部２４３は、温度が第１基準温度値の正常な発電装置における物理量の時系列を表す第１理想運転データ２２１と、温度が第２基準温度値の正常な発電装置における物理量の時系列を表す第２理想運転データ２２２と、診断時温度値とを用いて、温度が診断時温度値の正常な発電装置における物理量の時系列を表す診断時理想運転データＤＣを作製する。診断部２４４は、診断時理想運転データＤＣと実測運転データＤＢとの比較に基づいて、発電装置を診断する。【選択図】図４

Description

本発明は、診断装置、発電設備、データ作製方法、及び診断プログラムに関する。

特許文献１に開示されているように、発電装置の健全性を診断する診断装置が知られている。この診断装置は、発電の動作に関わる物理量を表す運転データを発電装置から取得し、取得した運転データを、予め準備しておいた正常時の運転データである理想データと比較することにより、発電装置に異常があるか否かを検出する。

特開２０１１−２４３１１８号公報

発電装置の理想的な発電の動作は、本来、発電装置の温度状態によって異なる。このため、特定の温度における理想データを、その温度とは異なる温度の発電装置から取得された運転データと比較しても、正確な診断を行うことができない。一方、あらゆる温度についての理想データを予め準備することには、多大な手間を要する。そこで、発電装置の診断を正確かつ手軽に行える技術が望まれる。

本発明の目的は、発電装置の診断を正確かつ手軽に行える診断装置、発電設備、データ作製方法、及び診断プログラムを提供することである。

上記目的を達成するために、本発明に係る診断装置は、
発電を行う発電装置から、前記発電装置の温度を検出した結果である診断時温度値を表す温度データを取得する温度データ取得部と、
前記温度が検出された前記発電装置から、前記発電の動作に関わる物理量を検出した結果の時系列を表す実測運転データを取得する実測運転データ取得部と、
温度が第１基準温度値である場合の正常な前記発電装置における前記物理量の時系列を表す第１理想運転データと、温度が前記第１基準温度値とは異なる第２基準温度値である場合の正常な前記発電装置における前記物理量の時系列を表す第２理想運転データとを記憶している理想運転データ記憶部と、
前記第１理想運転データ及び前記第２理想運転データと、前記第１基準温度値及び前記第２基準温度値と、前記温度データが表す前記診断時温度値とを用いて、温度が前記診断時温度値である場合の正常な前記発電装置における前記物理量の時系列を表す診断時理想運転データを作製する診断時理想運転データ作製部と、
前記診断時理想運転データと前記実測運転データとの比較に基づいて、前記実測運転データが表す前記物理量が検出された前記発電装置を診断する診断部と、
を備える。

上記構成によれば、温度が診断時温度値である場合の正常な発電装置における物理量の時系列を表す診断時理想運転データが作製される。このため、あらゆる診断時温度値についての診断時理想運転データを予め準備しておく必要がない。従って、診断時理想運転データの準備に要する手間が省けるので、発電装置の診断を手軽に行える。

また、発電装置の温度が診断時温度値である場合の実測運転データが、同じ診断時温度値における診断時理想運転データと比較されるので、発電装置の診断を正確に行える。

実施形態に係る発電設備の構成を示す概念図 実施形態に係る診断装置の構成を示す概念図 実施形態に係る理想運転データ記録処理のフローチャート 実施形態に係る診断装置の機能を示す概念図 実施形態に係る診断処理のフローチャート （Ａ）：実施形態に係る診断時理想運転データの一例を示すグラフ、（Ｂ）：実施形態に係る診断時理想運転データの他の例を示すグラフ （Ａ）：実施形態に係る実測運転データの一例を示すグラフ、（Ｂ）：実施形態に係る実測運転データの他の例を示すグラフ、（Ｃ）：実施形態に係る実測運転データのさらに他の例を示すグラフ

以下、図面を参照し、実施形態に係る発電設備について述べる。図中、同一又は対応する部分に同一の符号を付す。

図１に示すように、本実施形態に係る発電設備３００は、発電を行う発電装置１００を備える。発電装置１００は、商用電源に停電又は電力不足が生じた非常時に、商用電源に代わって、負荷ＬＤに電力を供給する。負荷ＬＤとは、例えば、ビル、工場、病院等に設置された電気機器を指す。

発電装置１００は、発電に必要な運動エネルギーを生成する原動機としてのエンジン１１０と、エンジン１１０によって生成された運動エネルギーを電力に変換する発電機１２０とを有する。エンジン１１０は、発電機１２０にトルクを伝達する回転軸１１０ａを含む。

発電機１２０は、エンジン１１０の回転軸１１０ａから伝達されるトルクによって電磁誘導を起こし、その電磁誘導によって電力を生成する。発電機１２０によって生成された電力が負荷ＬＤに供給される。

また、発電装置１００は、この発電装置１００の稼働状況を監視するための検出器群１３０を有する。検出器群１３０は、エンジン１１０の本体の温度を検出する温度検出器１３１を有する。温度検出器１３１は、エンジン１１０の本体の温度を検出した結果を表す温度データＤＡを出力する。

また、検出器群１３０は、発電装置１００の発電の動作に関わる物理量（但し、エンジン１１０の本体の温度は除く。）を繰り返し検出する物理量検出器１３２を有する。物理量検出器１３２は、上記物理量を検出した結果の時系列を表す実測運転データＤＢを出力する。

具体的には、物理量検出器１３２は、エンジン１１０の回転軸１１０ａの回転数を検出する回転数検出器１３２ａと、エンジン１１０の排気ガスの温度である排気温度を検出する排気温度検出器１３２ｂと、発電機１２０によって発電された電気エネルギーの電圧を検出する電圧検出器１３２ｃとを有する。

つまり、物理量検出器１３２が検出する物理量には、回転数、排気温度、及び電圧が含まれる。具体的には、実測運転データＤＢには、回転数の検出結果の時系列データである回転数データ、排気温度の検出結果の時系列データである排気温度データ、及び電圧の検出結果の時系列データである電圧データが含まれる。

また、発電装置１００は、エンジン１１０を制御する制御部１４０を有する。制御部１４０は、検出器群１３０から、温度データＤＡ及び実測運転データＤＢを取得し、取得した温度データＤＡ及び実測運転データＤＢに基づいて、エンジン１１０における燃料の噴射量を制御する。

また、本実施形態に係る発電設備３００は、上述した発電装置１００を診断する診断装置２００も備える。

診断装置２００は、発電装置１００の制御部１４０から、温度データＤＡ及び実測運転データＤＢを取得し、取得した温度データＤＡ及び実測運転データＤＢを用いて、発電装置１００を診断する。また、診断装置２００は、制御指令データＣＡを制御部１４０に出力することにより、制御部１４０を通じてエンジン１１０の起動及び停止を制御できる。

以下、図２を参照し、診断装置２００の構成を具体的に述べる。

図２に示すように、診断装置２００は、診断に必要なデータの授受を行うインタフェース装置２１０を有する。具体的には、インタフェース装置２１０は、図１に示した発電装置１００の制御部１４０から、既述の温度データＤＡ及び実測運転データＤＢを取得する一方、図１に示した発電装置１００の制御部１４０に、既述の制御指令データＣＡを出力する。

また、診断装置２００は、発電装置１００を診断する診断処理に用いられる第１理想運転データ２２１及び第２理想運転データ２２２を記憶している理想運転データ記憶部としての補助記憶装置２２０を有する。第１理想運転データ２２１及び第２理想運転データ２２２については後述する。

補助記憶装置２２０には、発電装置１００を診断する診断処理の手順を規定した診断プログラム２２３、及び診断処理の結果である診断結果データ２２４も記憶されている。

また、診断装置２００は、診断処理の結果を出力する診断結果出力手段としての表示装置２３０を有する。表示装置２３０は、ユーザに対して診断処理の結果を視覚的に出力するディスプレイによって構成されている。

また、診断装置２００は、補助記憶装置２２０から診断プログラム２２３を読み出して実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）２４０と、ＣＰＵ２４０が診断プログラム２２３及び各種データを一時的に蓄えておくための主記憶装置２５０とを有する。

以下、診断処理に用いられる第１理想運転データ２２１及び第２理想運転データ２２２について説明する。

第１理想運転データ２２１及び第２理想運転データ２２２は、正常な発電装置１００から取得された上記実測運転データＤＢである。ここで“正常な発電装置１００”とは、何らの異常又は異常の予兆もなく、正常であることが予め確認されている状態の発電装置１００を意味する。

具体的には、第１理想運転データ２２１は、エンジン１１０の本体の温度が２０℃よりも高い第１基準温度値である場合の、正常な発電装置１００における上記物理量、即ち、回転軸１１０ａの回転数、エンジン１１０の排気ガスの温度、発電機１２０によって発電された電気エネルギーの電圧の時系列を表す。

また、第２理想運転データ２２２は、エンジン１１０の本体の温度が第１基準温度値よりも低い第２基準温度値である場合の、正常な発電装置１００における上記物理量の時系列を表す。

なお、上述した第１基準温度値及び第２基準温度値は、エンジン１１０が起動した時点におけるエンジン１１０の本体の温度を指す。そして、第１理想運転データ２２１及び第２理想運転データ２２２は、エンジン１１０が起動した時点から、発電装置１００による発電の動作が定常状態に安定するまでの過渡期間における、上記物理量の時系列を表す。

第１理想運転データ２２１及び第２理想運転データ２２２は、第１理想運転データ２２１が表す物理量の検出結果の値と、第２理想運転データ２２２が表す物理量の検出結果の値との間への内挿によって、診断処理を行う際のエンジン１１０の本体の温度（以下、診断時温度値と記す。）に対応する物理量の値（以下、理想物理量値と記す。）を推定するために用いられる。理想物理量値の時系列を診断時理想運転データと呼ぶ。

診断時理想運転データは、温度が診断時温度値である場合の発電装置１００の正常な動作を表すため、発電装置１００の診断の基準に用いられる。つまり、診断時に取得された実測運転データＤＢが、診断時理想運転データから大きくかけ離れている場合は、発電装置１００に異常があると判る。

診断時理想運転データの内挿を行うためには、第１基準温度値が診断時温度値よりも高い値であり、かつ第２基準温度値が診断時温度値よりも低い値である必要がある。内挿が可能な診断時温度値の範囲を広く確保するために、第１基準温度値は４０℃以上であることが好ましく、第２基準温度値は１０℃以下であることが好ましく、５℃以下であることがより好ましく、０℃以下であることがより好ましい。

以下、図３を参照し、第１理想運転データ２２１及び第２理想運転データ２２２を予め補助記憶装置２２０に記録しておく理想運転データ記録処理について説明する。

なお、理想運転データ記録処理は、発電装置１００が正常であることが、予め分かっているときに行う必要がある。具体的には、理想運転データ記録処理は、例えば、新規に発電装置１００を顧客に納入する際、発電装置１００を整備した際等に行われる。

図３に示すように、まず、ＣＰＵ２４０は、エンジン１１０を第１基準温度値以上の温度に温めるために、正常な発電装置１００を起動させ、一定期間にわたり運転させる（ステップＳ１１）。ここで“起動”とは、エンジン１１０への燃料の供給及びエンジン１１０での燃料の消費を開始させることを指し、“運転”とは、発電機１２０を回転させるための負荷がエンジン１１０に作用する負荷運転を指す。

次に、ＣＰＵ２４０は、発電装置１００に運転を停止させる。ここで“停止”とは、エンジン１１０への燃料の供給を停止することを指す。そして、停止させた直後に、運転に伴う発熱が残留していることにより、エンジン１１０の本体の温度が第１基準温度値に高められている状態の正常な発電装置１００から温度データＤＡを取得し、かつその発電装置１００を再起動させる（ステップＳ１２）。

なお、ステップＳ１２で取得した温度データＤＡは、エンジン１１０が再起動した時点におけるエンジン１１０の本体の温度である第１基準温度値を表す。

次に、ＣＰＵ２４０は、再起動させた発電装置１００の物理量検出器１３２から、第１理想運転データ２２１としての実測運転データＤＢを取得する。第１理想運転データ２２１としての実測運転データＤＢの取得は、ステップＳ１２で発電装置１００を再起動させた時点から、発電装置１００による発電の動作が定常状態に安定するまでの過渡期間にわたって行われる。そして、ＣＰＵ２４０は、取得した第１理想運転データ２２１としての実測運転データＤＢを、ステップＳ１２で取得した第１基準温度値を表す温度データＤＡと対応付けて、補助記憶装置２２０に記録する（ステップＳ１３）。

なお、ステップＳ１３は、第１理想運転データ２２１を予め取得する第１理想運転データ取得ステップの一例である。その後、ＣＰＵ２４０は、発電装置１００の運転を停止させる（ステップＳ１４）。

次に、ステップＳ１４から充分な時間が経過した後、ＣＰＵ２４０は、エンジン１１０の本体の温度が第１基準温度値よりも低い第２基準温度値に安定している状態の正常な発電装置１００から温度データＤＡを取得し、かつその発電装置１００を再起動させる（ステップＳ１５）。

なお、ステップＳ１５で取得した温度データＤＡは、エンジン１１０が再起動した時点におけるエンジン１１０の本体の温度である第２基準温度値を表す。

次に、ＣＰＵ２４０は、再起動させた発電装置１００の物理量検出器１３２から、第２理想運転データ２２２としての実測運転データＤＢを取得する。第２理想運転データ２２２としての実測運転データＤＢの取得は、ステップＳ１５で発電装置１００を再起動させた時点から、発電装置１００による発電の動作が定常状態に安定するまでの過渡期間にわたって行われる。そして、ＣＰＵ２４０は、取得した第２理想運転データ２２２としての実測運転データＤＢを、ステップＳ１５で取得した第２基準温度値を表す温度データＤＡと対応付けて、補助記憶装置２２０に記録する（ステップＳ１６）。

なお、ステップＳ１６は、第２理想運転データ２２２を予め取得する第２理想運転データ取得ステップの一例である。その後、ＣＰＵ２４０は、発電装置１００の運転を停止させる（ステップＳ１７）。以上で、理想運転データ記録処理を終える。

以下、図４を参照し、ＣＰＵ２４０が診断プログラム２２３を実行することにより発現される、診断装置２００の機能について具体的に説明する。

図４に示すように、ＣＰＵ２４０は、発電装置１００の診断を行う際に、発電装置１００から温度データＤＡを取得する温度データ取得部２４１の機能を果たす。温度データ取得部２４１によって取得された温度データＤＡは、診断を行う際におけるエンジン１１０の本体の温度を検出した結果である診断時温度値を表す。

また、ＣＰＵ２４０は、診断時温度値が検出された発電装置１００から実測運転データＤＢを取得する実測運転データ取得部２４２の機能を果たす。なお、診断時温度値は、エンジン１１０が起動した時点におけるエンジン１１０の本体の温度を指す。そして、実測運転データ取得部２４２によって取得される実測運転データＤＢは、エンジン１１０が起動した時点から、発電装置１００による発電の動作が定常状態に安定するまでの過渡期間における、上記物理量の時系列を表す。

また、ＣＰＵ２４０は、温度が診断時温度値である場合の正常な発電装置１００における上記物理量の時系列を表す診断時理想運転データＤＣを作製する診断時理想運転データ作製部２４３の機能を果たす。

診断時理想運転データ作製部２４３は、既述の理想運転データ記録処理によって予め補助記憶装置２２０に記録された第１理想運転データ２２１及び第２理想運転データ２２２と、第１理想運転データ２２１に対応付けられている第１基準温度値と、第２理想運転データ２２２に対応付けられている第２基準温度値と、温度データ取得部２４１によって取得された温度データＤＡが表す診断時温度値とを用いて、診断時理想運転データＤＣを作製する。

具体的には、診断時理想運転データ作製部２４３は、第１理想運転データ２２１が表す物理量の検出結果の値と、第２理想運転データ２２２が表す物理量の検出結果の値との間への内挿によって、診断時理想運転データＤＣを作製する。

本実施形態では、内挿の方法として線形補間法を用いる。具体的には、発電装置１００を起動させた時点からの経過時間を表す変数をｔ、第１理想運転データ２２１が表す物理量の時間ｔにおける値をｘ（ｔ）、第２理想運転データ２２２が表す物理量の時間ｔにおける値をｙ（ｔ）としたとき、診断時理想運転データＤＣが表す物理量の時間ｔにおける値である理想物理量値ｚ（ｔ）は、次式（１）で与えられる。
ｚ（ｔ）＝Ａ×ｙ（ｔ）＋（１−Ａ）×ｘ（ｔ） ・・・（１）

上式（１）において係数Ａは、診断時温度値をＴ、第１基準温度値をＨ、第２基準温度値をＬとしたとき、次式（２）で与えられる。但し、０＜Ａ＜１を満たすものとする。
Ａ∝（Ｔ−Ｌ）÷（Ｈ−Ｌ） ・・・（２）

上式（１）に示すｚ（ｔ）を、発電装置１００を起動させた時点から、発電装置１００による発電の動作が定常状態に安定するまでの過渡期間にわたる全てのｔについて求めたものの集合を表す時系列データが、診断時理想運転データＤＣである。

また、ＣＰＵ２４０は、診断時理想運転データ作製部２４３によって作製された診断時理想運転データＤＣと、実測運転データ取得部２４２によって取得された実測運転データＤＢとの比較に基づいて、実測運転データＤＢが表す蒸気物理量が検出された発電装置１００を診断する診断部２４４の機能を果たす。

具体的には、診断部２４４は、診断時理想運転データＤＣと実測運転データＤＢとの一致の度合いよって、発電装置１００の健全性を複数段階定に評価する。

より具体的には、診断部２４４は、診断時理想運転データＤＣと実測運転データＤＢとの一致の度合いによって、発電装置１００が健全であるか、発電装置１００に異常の予兆があるか、又は発電装置１００に異常が生じているかを判定することができる。また、診断部２４４は、診断時理想運転データＤＣと実測運転データＤＢとの一致の度合いを表す数値によって、発電装置１００の健全性を定量的に評価してもよい。

また、ＣＰＵ２４０は、診断部２４４による診断の結果を出力する出力部２４５の機能を果たす。具体的には、出力部２４５は、診断部２４４による診断の結果を表示装置２３０に表示させる。また、出力部２４５は、診断部２４４による診断の結果を診断結果データ２２４として補助記憶装置２２０に記録する。

以下、図５を参照し、図４に示した上記各部によって実現される診断処理について具体的に説明する。

図５に示すように、発電装置１００を起動させる直前に、温度データ取得部２４１が、発電装置１００から温度データＤＡを取得する（ステップＳ２１）。なお、ステップＳ２１は、発電装置１００の診断を行う際に発電装置１００の温度である診断時温度値を検出する診断時温度検出ステップの一例である。

次に、実測運転データ取得部２４２が、診断時温度値が検出された発電装置１００を起動させ、かつその発電装置１００から実測運転データＤＢを取得する（ステップＳ２２）。

なお、ステップＳ２１で取得した温度データＤＡが表す診断時温度値は、ステップＳ２２でエンジン１１０を起動させた時点におけるエンジン１１０の本体の温度を指す。ステップＳ２２において実測運転データ取得部２４２は、エンジン１１を起動させた時点から、発電装置１００による発電の動作が定常状態に安定するまでの過渡期間にわたって実測運転データＤＢを取得する。

次に、診断時理想運転データ作製部２４３が、既述の式（１）及び（２）を用いて、第１理想運転データ２２１が表す物理量の検出結果の値と、第２理想運転データ２２２が表す物理量の検出結果の値との間への線形内挿によって、診断の基準として用いられる診断時理想運転データＤＣを作製する（ステップＳ２３）。なお、ステップＳ２３は、診断時理想運転データＤＣを作製する診断時理想運転データ作製ステップの一例である。

次に、診断部２４４が、ステップＳ２３で作製された診断時理想運転データＤＣと、ステップＳ２２で取得された実測運転データＤＢとの一致の度合いによって、発電装置１００を診断する（ステップＳ２４）。

診断時理想運転データＤＣと実測運転データＤＢとの一致の度合いを表すものとして、診断時理想運転データＤＣが表す物理量の値と、実測運転データＤＢが表す物理量の値との偏差の絶対値又は偏差の２乗を、すべての時間にわたって足し合わせた量（以下、一致度という。）が例示される。

診断部２４４は、一致度によって、発電装置１００が健全であるか、発電装置１００に異常の予兆があるか、又は発電装置１００に異常が生じているかを判定することができる。また、診断部２４４は、一致度によって、発電装置１００の健全性を定量的に評価してもよい。

次に、出力部２４５が、診断部２４４の診断結果を表示装置２３０に表示させ、かつその診断結果を診断結果データ２２４として補助記憶装置２２０に記録する（ステップＳ２５）。以上で、診断処理を終える。

以下、診断時理想運転データＤＣ及び実測運転データＤＢの時間変化の具体例を示す。

図６（Ａ）は、エンジン１１０が５℃以下に冷えている寒冷時に、診断時理想運転データ作製部２４３によって作製された診断時理想運転データＤＣの時間変化を表すグラフである。

既述のように、診断時理想運転データＤＣが表す物理量には、エンジン１１０の回転数、エンジン１１０の排気ガスの温度、及び発電機１２０によって発電された電気エネルギーの電圧が含まれる。このため、エンジン１１０の回転数の時間変化を表すグラフ（以下、回転数グラフという。）Ｇ１、エンジン１１０の排気ガスの温度の時間変化を表すグラフ（以下、排気温度グラフという。）Ｇ２、及び発電された電圧の時間変化を表すグラフ（以下、電圧グラフという。）Ｇ３が示されている。

回転数グラフＧ１は、エンジン１１０の起動と同時に立ち上がり、目標値を一端オーバーシュートした後、目標値に収束している。

排気温度グラフＧ２は、回転数グラフＧ１が立ち上がる期間にピークを迎えた後、エンジン１１０の吸気量が増大することにより低下し、その後一定値に収束している。

電圧グラフＧ３は、回転数グラフＧ１及び排気温度グラフＧ２よりも遅れて立ち上がり、目標値を一端オーバーシュートした後、目標値に収束している。

図６（Ｂ）は、エンジン１１０の温度が１５℃以上に安定している温暖時に、診断時理想運転データ作製部２４３によって作製された診断時理想運転データＤＣの時間変化を表すグラフである。図６（Ｂ）に示す排気温度グラフＧ２は、温暖時に作製されたものであるため、図６（Ａ）に示す寒冷時に作製された排気温度グラフＧ２よりも、エンジン１１０が起動した直後の期間における値が大きい。

図７（Ａ）は、上述した寒冷時に、実測運転データ取得部２４２によって取得された実測運転データＤＢの時間変化を表すグラフの一例である。図７（Ａ）に示す実測された電圧グラフＧ３は、図６（Ａ）に示す理想的な電圧グラフＧ３に比べて、著しく低い値を示す。

このため、診断部２４４は、図７（Ａ）に示す電圧グラフＧ３と、図６（Ａ）に示す電圧グラフＧ３との一致度によって、発電装置１００の発電機１２０に異常があることを検出できる。

図７（Ｂ）は、上述した寒冷時に、実測運転データ取得部２４２によって取得された実測運転データＤＢの時間変化を表すグラフの他の例である。図７（Ｂ）に示す実測された回転数グラフＧ１は、図６（Ａ）に示す理想的な回転数グラフＧ１に比べて、立ち上がりが遅い。また、図７（Ｂ）に示す実測された排気温度グラフＧ２は、図６（Ａ）に示す理想的な排気温度グラフＧ２に比べて、ピーク値が小さい。

このため、診断部２４４は、図７（Ｂ）に示す回転数グラフＧ１及び排気温度グラフＧ２と、図６（Ａ）に示す回転数グラフＧ１及び排気温度グラフＧ２との一致度によって、発電装置１００のエンジン１１０に異常があることを検出できる。

図７（Ｃ）は、上述した寒冷時に、実測運転データ取得部２４２によって取得された実測運転データＤＢの時間変化を表すグラフのさらに他の例である。図７（Ｃ）に示す実測された回転数グラフＧ１は、図６（Ａ）に示す理想的な回転数グラフＧ１に比べて、不安定に振動している。また、図７（Ｃ）に示す実測された排気温度グラフＧ２は、図６（Ａ）に示す理想的な排気温度グラフＧ２に比べて、ピーク値が大きい。

このため、診断部２４４は、図７（Ｃ）に示す回転数グラフＧ１及び排気温度グラフＧ２と、図６（Ａ）に示す回転数グラフＧ１及び排気温度グラフＧ２との一致度によって、発電装置１００のエンジン１１０に異常があることを検出できる。

以上説明したように、本実施形態によれば、温度が診断時温度値である場合の正常な発電装置における物理量の時系列を表す診断時理想運転データＤＣが、診断時理想運転データ作製部２４３によって診断の度に作製される。このため、第１理想運転データ２２１及び第２理想運転データ２２２を予め準備しておけば、あらゆる診断時温度値についての診断時理想運転データＤＣを予め準備しておく必要がない。従って、診断時理想運転データＤＣの準備に要する手間が省けるので、発電装置１００の診断を手軽に行える。

また、診断部２４４は、発電装置１００の温度が診断時温度値である場合の実測運転データＤＢを、同じ診断時温度値における診断時理想運転データＤＣと比較し、両者の一致度を算出するので、算出した一致度によって発電装置１００の診断を正確に行える。

以上、実施形態について説明した。以下に述べる変形も可能である。

上記実施形態では、内挿によって診断時理想運転データＤＣを作製する手順を述べたが、診断時温度値が第１基準温度値よりも高い場合、又は診断時温度値が第２基準温度値よりも低い場合には、外挿によって診断時理想運転データＤＣを作製してもよい。また、上記実施形態では、内挿の手法として線形補間を例示したが、内挿又は外挿の手法として、非線形の補間を用いてもよい。

上記実施形態では、第１理想運転データ２２１及び第２理想運転データ２２２として、正常な発電装置１００から取得された実測運転データＤＢを用いる構成を例示した。第１理想運転データ２２１及び第２理想運転データ２２２は、シミュレーションで作製されたものであってもよいし、診断の対象とする発電装置１００とは別の発電装置において取得されたものであってもよい。

図３には、第１理想運転データ取得ステップの後に、第２理想運転データ取得ステップを行う手順を例示したが、第２理想運転データ取得ステップの後に、第１理想運転データ取得ステップを行ってもよい。つまり、ステップＳ１５−Ｓ１７の後に、ステップＳ１１−１４を行ってもよい。その場合は、ステップＳ１６における発電装置１００の運転が、発電装置１００を温めるためのステップＳ１１の運転を兼ねることができる。つまり、ステップＳ１１を省略しうる。

図１に示す診断装置２００と発電装置１００とを、第１理想運転データ２２１、第２理想運転データ２２２、及び制御信号等を送信するための有線又は無線の通信回線で接続することにより、診断装置２００を発電装置１００とは別の場所に設置してもよい。また、診断装置２００と発電装置１００とを共通の筐体内に設置してもよい。

図１には、発電機１２０を回転させる原動機がエンジン１１０である場合を例示したが、原動機は、電力に変換される運動エネルギーを発電機１２０に伝達する機関であれば、特に限定されない。一具体例として、原動機は、ディーゼルエンジン、ガソリンエンジン、ガスエンジンといったエンジンの他、ガスタービンであってもよい。

図２に示す診断プログラム２２３をコンピュータにインストールすることで、そのコンピュータに、温度データＤＡを取得する温度データ取得機能と、実測運転データＤＢを取得する実測運転データ取得機能と、第１理想運転データ２２１及び第２理想運転データ２２２を取得する理想運転データ取得機能と、診断時理想運転データＤＣを作製する診断時理想運転データ作製機能と、発電装置１００を診断する診断機能とを実現させることができる。つまり、そのコンピュータを診断装置２００として機能させることができる。診断プログラム２２３は、通信ネットワークを介して配布してもよいし、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布してもよい。

１００…発電装置、１１０…エンジン（原動機）、１１０ａ…回転軸、１２０…発電機、１３０…検出器群、１３１…温度検出器、１３２…物理量検出器、１３２ａ…回転数検出器、１３２ｂ…排気温度検出器、１３２ｃ…電圧検出器、１４０…制御部、２００…診断装置、２１０…インタフェース装置、２２０…補助記憶装置（理想運転データ記憶部）、２２１…第１理想運転データ、２２２…第２理想運転データ、２２３…診断プログラム、２２４…診断結果データ、２３０…表示装置、２４０…ＣＰＵ、２４１…温度データ取得部、２４２…実測運転データ取得部、２４３…診断時理想運転データ作製部、２４４…診断部、２４５…出力部、２５０…主記憶装置、３００…発電設備、ＣＡ…制御指令データ、ＤＡ…温度データ、ＤＢ…実測運転データ、ＤＣ…診断時理想運転データ、Ｇ１…回転数グラフ、Ｇ２…排気温度グラフ、Ｇ３…電圧グラフ、ＬＤ…負荷。

Claims (8)

1. 発電を行う発電装置から、前記発電装置の温度を検出した結果である診断時温度値を表す温度データを取得する温度データ取得部と、
   前記温度が検出された前記発電装置から、前記発電の動作に関わる物理量を検出した結果の時系列を表す実測運転データを取得する実測運転データ取得部と、
   温度が第１基準温度値である場合の正常な前記発電装置における前記物理量の時系列を表す第１理想運転データと、温度が前記第１基準温度値とは異なる第２基準温度値である場合の正常な前記発電装置における前記物理量の時系列を表す第２理想運転データとを記憶している理想運転データ記憶部と、
   前記第１理想運転データ及び前記第２理想運転データと、前記第１基準温度値及び前記第２基準温度値と、前記温度データが表す前記診断時温度値とを用いて、温度が前記診断時温度値である場合の正常な前記発電装置における前記物理量の時系列を表す診断時理想運転データを作製する診断時理想運転データ作製部と、
   前記診断時理想運転データと前記実測運転データとの比較に基づいて、前記実測運転データが表す前記物理量が検出された前記発電装置を診断する診断部と、
   を備える、診断装置。
2. 前記第１基準温度値、前記第２基準温度値、及び前記診断時温度値が、前記発電装置が起動した時点における前記発電装置の温度を指し、
   前記第１理想運転データ、前記第２理想運転データ、前記実測運転データ、及び前記診断時理想運転データが、前記発電装置が起動した時点から、前記発電装置による前記発電の動作が定常状態に安定するまでの過渡期間における、前記物理量の時系列を表す、
   請求項１に記載の診断装置。
3. 前記発電装置が、前記発電に必要な運動エネルギーを生成する原動機を有し、
   前記発電装置における前記発電の動作に関わる前記物理量には、前記原動機の回転数と前記原動機の排気温度との少なくとも一方が含まれる、
   請求項１又は２に記載の診断装置。
4. 前記発電装置における前記発電の動作に関わる前記物理量には、前記発電装置によって発電された電圧が含まれる、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の診断装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の診断装置と、
   前記診断装置の前記診断部によって診断される前記発電装置と、
   を備える、発電設備。
6. 発電を行う発電装置に運転を停止させた後に、前記運転に伴う発熱が残留していることにより温度が第１基準温度値に高められている状態の正常な前記発電装置を起動させ、かつ起動させた前記発電装置において前記発電の動作に関わる物理量を繰り返し検出することにより、前記物理量を検出した結果の時系列を表す第１理想運転データを予め取得する第１理想運転データ取得ステップと、
   温度が前記第１基準温度値よりも低い第２基準温度値に安定している状態の正常な前記発電装置を起動させ、かつ起動させた前記発電装置において前記物理量を繰り返し検出することにより、前記物理量を検出した結果の時系列を表す第２理想運転データを予め取得する第２理想運転データ取得ステップと、
   前記発電装置の診断を行う際に、前記発電装置の温度である診断時温度値を検出する診断時温度検出ステップと、
   前記第１理想運転データ及び前記第２理想運転データと、前記第１基準温度値及び前記第２基準温度値と、前記診断時温度値とを用いて、温度が前記診断時温度値である場合の正常な前記発電装置における前記物理量の時系列を表し、かつ前記診断の基準として用いられる診断時理想運転データを作製する診断時理想運転データ作製ステップと、
   を有する、データ作製方法。
7. 前記第１基準温度値が前記診断時温度値よりも高い値であり、かつ前記第２基準温度値が前記診断時温度値よりも低い値であり、
   前記診断時理想運転データ作製ステップでは、前記第１理想運転データが表す前記物理量を検出した結果の値と、前記第２理想運転データが表す前記物理量を検出した結果の値との間への内挿によって、前記診断時理想運転データを作製する、
   請求項６に記載のデータ作製方法。
8. コンピュータに、
   発電を行う発電装置から、前記発電装置の温度を検出した結果である診断時温度値を表す温度データを取得する温度データ取得機能と、
   前記温度が検出された前記発電装置から、前記発電の動作に関わる物理量を検出した結果の時系列を表す実測運転データを取得する実測運転データ取得機能と、
   温度が第１基準温度値である場合の正常な前記発電装置における前記物理量の時系列を表す第１理想運転データと、温度が前記第１基準温度値とは異なる第２基準温度値である場合の正常な前記発電装置における前記物理量の時系列を表す第２理想運転データとを取得する理想運転データ取得機能と、
   前記第１理想運転データ及び前記第２理想運転データと、前記第１基準温度値及び前記第２基準温度値と、前記温度データが表す前記診断時温度値とを用いて、温度が前記診断時温度値である場合の正常な前記発電装置における前記物理量の時系列を表す診断時理想運転データを作製する診断時理想運転データ作製機能と、
   前記診断時理想運転データと前記実測運転データとの比較に基づいて、前記実測運転データが表す前記物理量が検出された前記発電装置を診断する診断機能と、
   を実現させる、診断プログラム。

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