CN104578156B - 用于运行与供电网络相连的发电设备的方法 - Google Patents

用于运行与供电网络相连的发电设备的方法 Download PDF

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Abstract

用于运行与供电网络(G)相连的固定式发电设备(2)的方法，当供电网络(G)中出现动态电网故障尤其是电路短接时，根据发电设备(2)的至少一个运行参数的状态值(S1～S9)确定至少一个故障值(N1～N29)，将至少一个故障值(N1～N29)配置给发电设备(2)的至少一个组成部分(3，4，5)，根据所述至少一个故障值(N1～N29)针对发电设备(2)的所述至少一个组成部分(3，4，5)输出维护信号(M)。

Description

用于运行与供电网络相连的发电设备的方法
技术领域
本发明涉及一种用于运行与供电网络相连的固定式发电设备(电流发生设备)的方法，其中，当供电网络中出现动态电网故障时，尤其当出现电路短接时，根据发电设备的至少一个运行参数的状态值确定至少一个故障值。
背景技术
供电网络(例如公共电网)的动态电网故障尤其是电路短接可能会在与供电网络相连的组件中引起很高的负荷。所谓动态电网故障指的是例如700ms以下、尤其500ms以下的几百毫秒(ms)范围内的电压骤降/扰动或波动。
在并网运行状态下，供电网络规定了交流发电机的额定电压和额定频率以及交变电压的相位。
尤其是当发电设备与供电网络并网运行时，短路会在与供电网络相连的发电设备的发电机定子绕组中引起强电流，其随后也可能会在发电机转子绕组中引起强电流。除此之外，强短路电流还会引起作用在与转子相连的发电机轴上的扭矩增大。通常利用离合装置将发电机轴与内燃机的发动机轴相连，因此可能会通过离合装置将所引起的扭矩传递给内燃机，并且可能会在内燃机中引起不希望的振动和摆动。
为了消除此类电网故障并且在电网故障过程中或者之后有助于发电设备的稳定性，可以采用能采取应对措施的内燃机控制装置。譬如根据发电机能够向供电网络输出的电功率匹配调整与发电机相连的内燃机的机械功率，就能使得发电机与供电网络保持同步。这一点例如可通过匹配调整燃烧过程予以实现，例如延迟或者中断点火，或者改变内燃机的相应执行器(例如节气门或者燃料计量阀)的位置。
为了防止电网故障(尤其是电路短接)引起发电设备受损或者将损害减小到最低程度，通常在维护计划中规定：出现一定次数短路之后进行维护。但是仍然无法区别所出现的电网故障或者说短路是涉及严重的电网故障还是仅仅微不足道的电网故障。迄今为止已知的维护计划并未考虑发电设备或者其组成部分(例如发电机，接合器/离合器，内燃机)对电网故障的反应，因此可能会出现维护计划在故障之后立即对发电设备进行维护的情况，尽管所出现的故障仅仅涉及对发电设备几乎没有影响的微不足道的电网故障。另一方面也可能会出现维护只有在出现多次电路短接之后才会对发电设备进行维护的情况，其中所出现的第一次电网故障已有很高的潜在损害风险。除此之外，已知的维护计划也缺乏关于下次维护时应检查的发电设备部件的说明。
发明内容
本发明的任务在于避免以上所述的缺点，并且提供一种与现有技术相比有所改进的、用于在出现电网故障时运行与供电网络相连的发电设备的方法。尤其是应当由此实现：能够输出具体和/或定性的维护建议。
为实现上述目的，本发明提供一种用于运行与供电网络相连的固定式发电设备的方法，其中，当供电网络中出现动态电网故障尤其是电路短接时，根据发电设备的至少一个运行参数的状态值确定至少一个故障值，其特征在于，将所述至少一个故障值配置给发电设备的至少一个组成部分，根据所述至少一个故障值针对发电设备的所述至少一个组成部分输出维护信号，其中，根据所述至少一个故障值确定和/或输出电网故障的严重程度。
按照本发明，规定：将至少一个故障值配置给发电设备的至少一个组成部分，根据所述至少一个故障值输出用于发电设备的该至少一个组成部分的维护信号。
通过查询发电设备运行参数的状态值、根据状态值确定故障值、将故障值建议性地配置给发电设备的组成部分，一方面可以识别有异常的发电设备运行参数或者组成部分，另一方面可以根据关于运行参数的故障值确定并且输出用于发电设备各个组成部分的有针对性的维护信号。与已知维护计划的区别在于，并非单单依据出现电网故障的次数加以安排，而是还能够具体说明是否要在出现电网故障之后对发电设备的某个组成部分进行维护(如果是，应对哪一个组成部分进行维护)。
在出现电网故障之前、出现电网故障的过程中和/或出现电网故障之后确定发电设备至少一个组成部分的至少一个运行参数的状态值，以确定所述至少一个故障值。
按照一种优选实施方式，可以根据所述至少一个运行参数的状态值和至少一个可预先设定的参考值来确定故障值。所述参考值可以是例如某个阈值，其中，所述故障值可以取决于运行参数的状态值是否超过或者低于该阈值。
所述运行参数可以是例如以下还将详细解释的运行参数中的一种或多种。
与点火相关的运行参数：
由于电网故障尤其是短路，并且为了使发电机与供电网络保持同步，内燃机的发动机控制系统可以延迟点火或者中断点火，以使得内燃机和发电机的转速以及发电机与供电网络的同步性保持在所需的水平。
但是中断或者延迟点火仍然是一种异常的运行状态，并且也可能是意外缺火的原因。
可以确定的与点火相关的运行参数状态值可能是：出现点火时刻延迟，出现燃烧中断，燃烧中断的持续时间。
与涡轮增压器相关的运行参数：
对于利用涡轮增压器增压的内燃机，进入燃烧室中的燃油空气混合气的突然状态变化和/或从燃烧室流出的废气的突然状态变化可能会导致涡轮增压器阻塞。涡轮增压器阻塞可能会导致燃料空气混合气回流，结果可能会导致涡轮增压器意外加速，其原因例如是在电网故障期间加浓了燃料空气混合气。
可以确定的与涡轮增压器相关的运行参数状态值可能是：出现涡轮增压器阻塞，涡轮增压器阻塞的持续时间。
与扭矩相关的运行参数：
供电网络中的短路以及因此而在与供电网络相连的发电机的定子绕组中引起的强电流可能会导致作用于发电机转子的扭矩突然升高。扭矩突然升高可能对与发电机转子相连的内燃机或者对布置在内燃机和发电机之间的离合装置造成不利影响。
可以确定的与扭矩相关的运行参数状态值可能是：发电机轴上的扭矩大小，离合装置上的扭矩大小，发动机轴上的扭矩大小。
与电压相关的运行参数：
通常三相供电网络的至少一相中的电压会由于短路而下降。
可以将随此所出现的最低电压值和电压降的持续时间用来确定电网故障的严重程度。
可以确定的与电压相关的运行参数状态值可能是：发电机的电压大小，出现电压降，电压降的持续时间。
与电流相关的运行参数：
通常三相供电网络的至少一相中的电流会由于短路而上升。强电流会增大电气组件的热负荷，并且可能会导致引起损害的过高的电磁力。
可以确定的与电流相关的运行参数状态值可能是：发电机的电流大小，出现电流强度上升，电流强度上升的持续时间。
与有功电功率的运行参数：
由于随转速变化的有功功率与扭矩有关，因此除了分析扭矩之外，或者作为另一选择，也可以考虑有功功率。可以由电压、电流和功率因数测量来确定有功电功率，并且有功电功率是与扭矩成比例的。
可以确定的与有功电功率相关的运行参数状态值可能是：由发电设备或者说由发电设备的发电机向供电网络输出的有功电功率大小。
与转速相关的运行参数：
在短路期间，内燃机向发电机输出的机械功率与发电机向供电网络输出的电功率之间的不平衡会导致转速偏离所需的额定转速值。其间可能出现的波动会导致与内燃机相连的机械组件(例如离合装置)承受负荷。
可以确定的与转速相关的运行参数状态值可能是：发电机轴的转速大小，离合装置的转速大小，发动机轴的转速大小。
与功角相关的运行参数：
众所周知，发电机定子中的旋转磁场矢量与发电机转子中的旋转磁场矢量之间的夹角称作功角。功角是用于衡量发电机与供电网络电气耦合的尺度，决定了向供电网络输出电功率的性能。功角与所需额定值的偏差很大则可能会导致作用于发电机转子的机电力和扭矩过高，结果就会引起作用于离合装置和内燃机的机电作用力过高。
可以确定的与功角相关的运行参数状态值可能是：功角大小，排除电网故障之后的功角大小。
与励磁电流相关的运行参数：
励磁电流决定了发电机转子绕组中的励磁电流大小。可能会由于短路尤其是通过电枢反作用而导致励磁电流急剧升高，并且可能会导致绕组绝缘或者与转子绕组相连的整流电桥受损。短路时在发电机定子绕组中升高的定子电流会在发电机转子绕组中感应引起相应高的电流，可能会导致绕组绝缘受损。由于被整流器阻隔的电流而出现的较高的感应电压又可能会导致整流器中的二极管受损。
可以确定的与励磁电流或者说励磁电路相关的运行参数状态值可能是：励磁电流大小，一定励磁电流强度的持续时间。
优选地可以规定，发电设备包括以下组成部分中的至少一个：与供电网络相连的发电机、与发电机相连的内燃机、用于将发电机的可旋转支承的发电机轴与内燃机的可旋转支承的发动机轴相连的离合装置，其中，可根据发电机和/或内燃机和/或离合装置的至少一个运行参数的状态值确定至少一个故障值，并且将其配置给发电设备的至少一个组成部分。
所述发电设备的组成部分也可以是内燃机、发电机或者离合装置的单个零件。例如，也可以将发电机的定子绕组、转子绕组或者整流电桥看成是发电设备的组成部分。
优选地可以规定，确定发电设备运行参数的以下状态值中的至少一个：出现内燃机点火时刻延迟，出现内燃机燃烧中断，内燃机燃烧中断的持续时间，出现内燃机涡轮增压器阻塞，内燃机涡轮增压器阻塞的持续时间，发电机的发电机轴上的扭矩大小，离合装置上的扭矩大小，内燃机发动机轴上的扭矩大小，发电机的电压大小，出现发电机电压降，发电机电压降的持续时间，发电机的电流大小，出现发电机电流强度升高，发电机电流强度升高的持续时间，发电机向供电网络输出的有功电功率大小，发电机的发电机轴的转速大小，离合装置的转速大小，内燃机的发动机轴的转速大小，发电机的功角大小，排除电网故障之后发电机的功角大小，发电机的励磁电流大小，所确定的发电机励磁电流强度的持续时间。
按照一种优选变型方案可以规定：确定多个故障值。
按照本发明的一种优选实施方式可以规定：相应的故障值可以至少两个可能数值的其中一个，所述至少两个可能数值优选是0和1。
对此可以规定：根据其相应的状态值确定一个或者多个以下示例性运行参数的故障值，相应的故障值要么具有数值0，要么具有数值1。例如使用“N”或者用以区别故障值的数字来注明故障值。对于根据状态值和可预先设定的参考值或阈值所确定的故障值，则使用“P”和用以区别参考值或阈值的数字来注明相应的参考值或阈值。
与内燃机点火相关的运行参数故障值：
N1:出现点火时刻延迟
N2:出现燃烧中断(例如没有点火)
N3:出现燃烧中断，燃烧中断的持续时间至少为P3毫秒
N4:出现燃烧中断，燃烧中断的持续时间至少为P4毫秒
与内燃机涡轮增压器相关的运行参数故障值：
N5:出现涡轮增压器阻塞
N6:出现涡轮增压器阻塞，涡轮增压器阻塞的持续时间至少为P6毫秒
与内燃机的发动机轴上和/或离合装置上和/或发电机的发电机轴上的扭矩相关的运行参数故障值：
N7:离合装置上的扭矩超过允许最大值P7kN*m或者每单位(p.u.)
N8:离合装置上的扭矩超过允许最大值P8kN*m或者每单位
与发电机电压相关的运行参数故障值：
N9:出现下降到发电机额定输出电压P9百分值以下的发电机电压
N10:出现下降到P9百分值以下的电压，P9百分值以下的电压降持续时间至少为P10毫秒
N11:出现下降到P11百分值以下的电压
N12:出现下降到P11百分值以下的电压，P11百分值以下的电压降持续时间至少为P12毫秒
N13:在P13b秒之内先后出现两次下降到P13a百分值以下的电压降
与发电机电流相关的运行参数故障值：
N14:出现升高到P14安培或每单位以上的发电机电流升高
N15:出现升高到P14安培或每单位以上的发电机电流升高，电流强度升高到至少P14安培或每单位的持续时间超过P15毫秒
N16:出现升高到P16安培或每单位以上的发电机电流升高
N17:出现升高到P16安培或每单位以上的发电机电流升高，电流强度升高到至少P16安培或每单位的持续时间超过P17毫秒
N18:在P18b秒之内先后出现两次升高到P18a安培或每单位的发电机电流升高
与发电机的有功电功率相关的运行参数故障值：
N19:出现高于P19千瓦或每单位的有功功率
N20:出现低于P20千瓦或每单位的有功功率
与内燃机的发动机轴和/或离合装置和/或发电机的发电机轴的转速相关的运行参数故障值：
N21:出现高于P21转/分钟的转速
N22:出现低于P22转/分钟的转速
与发电机功角相关的运行参数故障值：
N23:出现高于P23度的功角
N24:出现低于P24度的功角
N25:排除电网故障之后出现高于P25度的功角
N26:出现高于滑差极限的功角
与发电机励磁电流相关的运行参数故障值：
N27:出现高于发电机额定电流P27百分值的励磁电流
N28:高于P27百分值的励磁电流出现P28毫秒
也可以规定：根据两个或更多个其它故障值的关系，或者根据多个运行参数的状态值来确定故障值。例如可以在有功功率高于P30千瓦并且功角高于滑差极限的情况下确定故障值：
N29:出现高于P30千瓦的有功功率并且出现高于滑差极限的功角
按照一种特殊的实施方案规定：根据至少一个故障值确定和/或输出电网故障的严重程度。
可以规定：根据故障值的数量利用可预先设定的数值确定并且输出电网故障的严重程度，所述可预先设定的数值优选为1。例如也可以规定：根据故障值的数量利用数值1将某个电网故障归类/分级为轻微电网故障或者严重电网故障，并且根据电网故障的严重程度输出相应的维护建议。确定并且输出电网故障的严重程度，就能给出有别于已知维护计划的定性维护建议，这些维护建议并非单单依据出现电网故障的数量，而是还考虑电网故障的严重程度，方式是：确定所出现的电网故障是涉及严重的电网故障还是例如仅仅微不足道的电网故障。
此外还可以规定：根据至少一个故障值的数值输出至少一个维护信号。如果故障值只能具有0和1两个值，就能特别简便地确定应输出的维护信号。
下表1所示为电网故障(一个轻微的电网故障和一个严重的电网故障)的两个示例，以及根据状态值和预先设定的参考值监测运行参数因此而引起的故障值。在此，表格左侧第1栏表示相应的运行参数组，第2栏为按照以上说明注明该运行参数组的相应运行参数的故障值，第3栏按照以上说明注明用于确定故障值的相应参考值，第4栏所示为轻微电网故障示例的相应故障值的数值，第5栏所示为严重电网故障示例的相应故障值的数值。对于轻微电网故障，七个故障值具有数值1；对于严重电网故障，22个故障值具有数值1。
表1：轻微电网故障和严重电网故障示例
按照一种特别优先的实施方式可以规定：根据至少一个故障值和/或电网故障的严重程度输出针对发电设备至少一个组成部分的维护信号，优选针对发电机和/或内燃机和/或离合装置输出维护信号。
下表2所示为按照上述说明根据故障值针对内燃机、离合装置和发电机这些组成部分输出维护信号的示例。表中的维护信号“是”在本示例中表示相应故障值具有数值1的情况下针对相应组成部分的维护建议。表中的维护信号“否”则表示针对相应的组成部分不输出与相应故障值相关的维护建议。
表2：发电设备的组成部分的维护信号
所述发电设备的组成部分也可以是内燃机、发电机或者离合装置的单个零件。也可以将发电机的定子绕组、转子绕组或者整流电桥看成是发电设备的组成部分。下表3所示为按照上述说明根据故障值针对发电设备的发电机定子绕组、转子绕组和整流电桥这些组成部分输出维护信号的示例。表中的维护信号“是”在本示例中表示相应故障值具有数值1的情况下针对相应组成部分的维护建议。表中的维护信号“否”则表示针对相应的组成部分不输出与相应故障值相关的维护建议。
表3：发电设备的发电机的组成部分的维护信号
所述内燃机优选是固定式发动机，尤其是固定式燃气发动机。
附图说明
以下将根据附图解释本发明的其它细节和优点。附图1所示为发电设备的示意框图。
具体实施方式
附图1所示为发电设备2的示意框图，该发电设备包括内燃机3、发电机5以及用来将内燃机3的可旋转支承的发动机轴6与发电机5的可旋转支承的发电机轴7相连的离合装置4。发电设备3的发电机5与供电网络G相连。供电网络G在本实例中为三相电网。
为了能够在供电网络G中出现电网故障尤其是电路短接的情况下输出具体的维护建议，可监测发电设备2的多个运行参数。尤其是当供电网络G中出现电网故障时，确定发电设备2的内燃机3、离合装置4和发电机5这些组成部分的各种运行参数的状态值S1～S9并且将其发送给监测装置8。发电设备2的运行参数状态值S1～S9例如可以是出现内燃机3点火时刻延迟、离合装置4上的扭矩大小或者发电机5的功角大小。
监测装置8根据发电设备2的运行参数的状态值S1～S9，必要时使用可以针对状态值S1～S9预先设定的参考值，来确定故障值N1～N29。在本情况下，监测装置8由发送的状态值S1确定例如四个故障值N1～N4。上述说明部分当中已列出了确定故障值N1～N29的示例。
在本例中规定：相应的故障值N～N29具有两种可能的数值。例如，故障值N1～N29要么可以具有数值0，要么可以具有数值1，在该示例中，当存在故障时，故障值N1～N29具有数值1，当不存在故障时则具有数值0。监测装置8也可以输出各个故障值N1～N29，在图中以数值0和1构成的数串予以表示。在本情况下，共有22个故障值N1～N29具有数值1，因此共有22个故障发送消息。
将监测装置8所确定的故障值N1～N29分别配置给发电设备2的某个组成部分，可以将内燃机3、发动机轴6、离合装置4、发电机轴7和发电机5看成是发电设备2的组成部分。但是发电设备2的组成部分也可以是内燃机3、发电机5或者离合装置4的单个零件。
视故障值N1～N29与发电设备2的某个组成部分的配置对应关系而定，可根据相应的故障值N1～N29针对发电设备2的该相应组成部分输出维护信号M。例如，在附图所示的示例中可以规定：将故障值N1配置给发电设备2的组成部分内燃机3，当故障值N1具有数值1的时候，则输出维护信号M。也可以例如规定：将故障值N21配置给内燃机3、离合装置4和发电机5这些组成部分，若故障值N21具有数值1，就针对所有这些组成部分3、4、5输出维护信号M。在以上说明部分中，在表格2和3中列出了故障值N1～N29与发电设备2组成部分3、4、5的配置对应关系的一些示例。

Claims (16)

1.用于运行与供电网络(G)相连的固定式发电设备(2)的方法，其中，当供电网络(G)中出现动态电网故障时，根据发电设备(2)的至少一个运行参数的状态值(S1～S9)确定至少一个故障值(N1～N29)，其特征在于，将所述至少一个故障值(N1～N29)配置给发电设备(2)的至少一个组成部分(3，4，5)，根据所述至少一个故障值(N1～N29)针对发电设备(2)的所述至少一个组成部分(3，4，5)输出维护信号(M)，其中，根据所述至少一个故障值(N1～N29)确定和/或输出电网故障的严重程度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述供电网络(G)是公共电网。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述供电网络(G)是孤岛电网。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在电网故障之前和/或在电网故障过程中和/或在电网故障之后确定发电设备(2)的所述至少一个运行参数的状态值(S1～S9)，以确定所述至少一个故障值(N1～N29)。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述至少一个运行参数的状态值(S1～S9)和至少一个可预先设定的参考值确定所述故障值(N1～N29)。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的方法，其特征在于，所述发电设备(2)包括以下组成部分中的至少一个：与供电网络(G)相连的发电机(5)、与发电机(5)相连的内燃机(3)、用于将发电机(5)的可旋转支承的发电机轴(7)与内燃机(3)的可旋转支承的发动机轴(6)相连的离合装置(4)，其中，根据发电机(5)和/或内燃机(3)和/或离合装置(4)的至少一个运行参数的状态值(S1～S9)确定至少一个故障值(N1～N29)，并且将其配置给发电设备(2)的至少一个组成部分。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，确定发电设备(2)运行参数的以下状态值(S1～S9)中的至少一个：出现内燃机(3)点火时刻延迟，出现内燃机(3)燃烧中断，内燃机(3)燃烧中断的持续时间，出现内燃机(3)涡轮增压器阻塞，内燃机(3)涡轮增压器阻塞的持续时间，发电机(5)的发电机轴(7)上的扭矩大小，离合装置(4)上的扭矩大小，内燃机(3)的发动机轴(6)上的扭矩大小，发电机(5)的电压大小，出现发电机(5)电压降，发电机(5)电压降的持续时间，发电机(5)的电流大小，出现发电机(5)电流强度升高，发电机(5)电流强度升高的持续时间，发电机(5)向供电网络(G)输出的有功电功率大小，发电机(5)的发电机轴(7)的转速大小，离合装置(4)的转速大小，内燃机(3)的发动机轴(6)的转速大小，发电机(5)的功角大小，排除电网故障之后发电机(5)的功角大小，发电机(5)的励磁电流大小，发电机(5)的给定的励磁电流强度的持续时间。
8.根据权利要求1～5中任一项所述的方法，其特征在于，确定多个故障值(N1～N29)。
9.根据权利要求1～5中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述至少一个故障值(N1～N29)和/或所述电网故障的严重程度输出针对发电设备(2)至少一个组成部分(3，4，5)的维护信号(M)。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述至少一个故障值(N1～N29)和/或所述电网故障的严重程度输出针对发电机(5)和/或内燃机(3)和/或离合装置(4)的维护信号(M)。
11.根据权利要求1～5中任一项所述的方法，其特征在于，相应的故障值(N1～N29)具有至少两个数值的其中一个。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述至少两个数值是0和1。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，根据所述至少一个故障值(N1～N29)的数值输出至少一个维护信号(M)。
14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，根据故障值(N1～N29)的数量利用预先设定的数值确定并且输出电网故障的严重程度。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述预先设定的数值为1。
16.根据权利要求1～5中任一项所述的方法，其特征在于，所述动态电网故障是电路短接。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT515415B1 (de) * 2014-10-30 2015-09-15 Ge Jenbacher Gmbh & Co Og Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
AT518130A1 (de) * 2015-12-29 2017-07-15 Ge Jenbacher Gmbh & Co Og Genset
FR3052724B1 (fr) * 2016-06-17 2018-07-13 Continental Automotive France Procede de detection d'irregularites de combustion d'une unite de type moteur a combustion interne couplee a une unite de propulsion electrique, d'un vehicule automobile hybride
CN111796199B (zh) * 2020-07-30 2022-12-27 上海兆芯集成电路有限公司 电源网络均匀性及功耗测试方法
CN114801751B (zh) * 2022-06-21 2022-10-25 深圳市今朝时代股份有限公司 一种基于数据分析的汽车电池故障预测系统

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101335457A (zh) * 2007-06-29 2008-12-31 通用电气公司 电力系统稳定器及方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61177133A (ja) * 1985-01-30 1986-08-08 ヤンマーディーゼル株式会社 発電装置の集中監視システム
JPH044797A (ja) * 1990-04-21 1992-01-09 Kazue Suzuki エンジンシステムユニット制御
US6609051B2 (en) * 2001-09-10 2003-08-19 Daimlerchrysler Ag Method and system for condition monitoring of vehicles
EP2290234A3 (de) 2003-09-23 2015-05-20 Aloys Wobben Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage während einer Störung im Netz
KR100553032B1 (ko) 2004-06-01 2006-02-15 안종율 소수력발전시스템의 원격감시 및 제어시스템
US8311697B2 (en) * 2004-07-27 2012-11-13 Honeywell International Inc. Impact assessment system and method for determining emergent criticality
JP2006090173A (ja) * 2004-09-22 2006-04-06 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp 自家発電システムの傾向診断方法
US20070005527A1 (en) * 2005-06-06 2007-01-04 Honeywell International, Inc. Model reduction system and method for component lifing
JP2008050985A (ja) * 2006-08-24 2008-03-06 Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd エンジン発電装置
US20080228338A1 (en) * 2007-03-15 2008-09-18 Honeywell International, Inc. Automated engine data diagnostic analysis
JP2008306851A (ja) * 2007-06-07 2008-12-18 Hitachi Ltd 非常用電源設備管理システム、非常用電源設備管理方法、非常用電源設備管理プログラム
JP2009203882A (ja) * 2008-02-27 2009-09-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 発電用エンジンの燃焼診断方法、燃焼診断装置および燃焼診断システム
JP5427485B2 (ja) * 2009-06-23 2014-02-26 三菱重工業株式会社 エンジン発電装置
US8489363B2 (en) 2010-09-28 2013-07-16 General Electric Company Monitoring and diagnosing generator operation
JP5808605B2 (ja) 2011-08-17 2015-11-10 株式会社日立製作所 異常検知・診断方法、および異常検知・診断システム
CN103150633B (zh) * 2013-03-18 2017-02-08 云南电网公司 电力设备状态实时评估和辅助决策系统
CN103308824B (zh) * 2013-05-31 2015-06-03 东北大学 一种基于概率Petri网的电力系统故障诊断方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101335457A (zh) * 2007-06-29 2008-12-31 通用电气公司 电力系统稳定器及方法

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