JP2018037078A - Power generation monitoring system with failure detection function - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発電事業における故障判別方法およびその装置に関するものである。さらに詳細には、発電に係るO&M(Operation & Maintenance;以下、単に「O&M」と称することがある)事業において、発生した故障情報を教師信号とし、深層学習(ディープラーニング)手法によって、故障の内容を予測・検出する故障判別方法とその装置に関する発明を構成し、最適なモニタリングシステムを実現するものである。 The present invention relates to a failure determination method and apparatus in a power generation business. More specifically, in the O & M (Operation &Maintenance; hereinafter referred to simply as “O & M”) business related to power generation, the failure information that has occurred is used as a teacher signal, and the content of the failure is determined by a deep learning technique. An invention relating to a failure determination method and apparatus for predicting and detecting the above is configured, and an optimal monitoring system is realized.
省エネ・自然エネルギーの利用というトレンドは言うまでもなくグローバルな展開である。特にヨーロッパでは、環境対策を考慮した自然エネルギー活用の事業が国策の中で支えられている。一方の日本国内では、経済産業省における資源エネルギー庁が、様々なエネルギー問題に対して政策を講じ始めている。その中で、特に電力・ガスエネルギーについては、エネルギーシステムの一体改革として目標を掲げ、その実現へ向けた政策を実践している。具体的には、これまで縦割りであった市場の垣根を取り払いつつ、総合的なエネルギー市場を創り上げることによって、2つの目標を実現する政策である。資源エネルギー庁によれば、第1に、 日本の成長を牽引する産業へと高めるべく、革新的な技術の導入や異なるサービスの融合などのイノベーションを創発すること、第2に、消費者利益のさらなる向上へ向けて、エネルギー選択の自由拡大、料金の最大限抑制および安定供給と保安の確保などの政策を図ることが掲げられている。 Needless to say, the trend of energy conservation and the use of natural energy is a global development. In Europe in particular, natural energy utilization projects that take environmental measures into consideration are supported by national policies. Meanwhile, in Japan, the Agency for Natural Resources and Energy in the Ministry of Economy, Trade and Industry has begun to take measures against various energy problems. In particular, with regard to electric power and gas energy, we have set a goal as an integrated reform of the energy system, and are implementing policies to realize it. Specifically, it is a policy that achieves two goals by creating a comprehensive energy market while removing the vertical market barriers. According to the Agency for Natural Resources and Energy, first, in order to increase the industry to drive growth in Japan, the creation of innovations such as the introduction of innovative technologies and the fusion of different services; To further improve the policy, it is advocated to promote policies such as free expansion of energy selection, maximum control of tariffs, ensuring stable supply and security.
ここで発電に関する電力システム改革に着目すると、その目的としては、計画停電等に頼らない安定供給の確保、適正な電気料金化および電気利用の選択肢と新規参入によるビジネスチャンスの拡大等に絞られる。 Focusing on power system reforms related to power generation, the objectives are focused on ensuring a stable supply that does not rely on planned blackouts, etc., making appropriate electricity charges, expanding electricity generation options, and expanding business opportunities.
こういった政策の推進力と消費者ニーズによって、発電事業の自由度は拡大し、企業はもとより一般家庭でも売電事業ができるようになった。
事業の規模は様々であるが、設備投資のあとは、電気を「創る」、「送る」そして「売る」という基本サイクルを停滞なく運用することで一定の収益も見込める。
These policy driving forces and consumer needs have expanded the flexibility of the power generation business, enabling businesses to sell electricity as well as businesses.
Although the scale of business varies, after capital investment, we can expect a certain level of profit by operating the basic cycle of “creating”, “sending” and “selling” electricity without stagnation.
人工的な発電としては、地熱発電、風力発電、水力発電および太陽光発電等の自然エネルギーを利用したものが今後も一層期待されるが、これらの発電事業において、盲点になるのは、設備の故障と復旧対策というインフラである。特に太陽光発電については、急速に普及が進んだものの、一方においては、太陽光パネルの不具合や施工不良などが顕在化し、設備上のクオリティ格差が露呈した。また、大規模な設備の場合には、故障時のパネル特定や設備の経年劣化等による補修メンテナンスは安定な発電事業継続のために不可避である。このような背景もあって、国策として、健全な事業継続のための設備メンテナンスの義務化と厳格化が十分に予想されるところ、運用コストの増大が必至であることから、発電事業者にとっては作業負担とランニングコスト対策が深刻な問題である。 As artificial power generation, those using natural energy such as geothermal power generation, wind power generation, hydroelectric power generation, and solar power generation are expected to continue in the future. It is an infrastructure of failure and recovery measures. In particular, solar power generation has been rapidly spreading, but on the other hand, problems with solar panels and poor construction have become apparent, and the quality disparity on facilities has been exposed. In the case of large-scale facilities, repair maintenance due to panel identification at the time of failure and aging deterioration of facilities is unavoidable in order to continue stable power generation business. Against this backdrop, as a national policy, it is fully anticipated that facility maintenance will become obligatory and stricter for sound business continuity. Work burden and running cost countermeasures are serious problems.
すなわち、エネルギー供給源を電力に変換する要の設備メンテナンスは、事業全体の収益性にも大きく影響することから、極めて重要であるが、前記のとおり、発電システムの運転・管理のメンテナンスにおいて、正常な発電かどうかの常時モニタリングは、設備が大きくなればなるほど困難を極めるところ、発電事業者にとって不可避の課題である。 In other words, equipment maintenance, which is necessary to convert energy supply sources into electric power, is extremely important because it greatly affects the profitability of the entire business. Continuous monitoring of power generation is an inevitable problem for power generation companies, as it becomes more difficult as equipment becomes larger.
また、設備異常を検出したとしても、故障個所の特定と原因には多大な手間暇を要するため、通常は特化した事業者、いわゆるO&M事業者が事業メンテナンスを請け負い、サービスを提供することが多い。 Moreover, even if an equipment abnormality is detected, it takes a lot of time and effort to identify and cause the failure, so a specialized operator, a so-called O & M operator, usually undertakes business maintenance and provides services. Many.
この場合、O&M事業者はデータサービス事業者と連携して運営管理することで一定の成果はあげてきた。例えば、発電事業所におけるパワーコンディショナ(PCS)の発電量や現地で観測した気象データなどをデータサービス事業者が通信ネットワークを介して自社の管理するデータサーバに収集し、作動情報を遠隔操作により確認しながらO&M事業者に提供している。また、データサービス事業者は、発電事業者が発電状況を把握しやすいようなユーザインターフェースを提供している。 In this case, O & M operators have achieved certain results by operating and managing them in cooperation with data service operators. For example, the amount of power generated by a power conditioner (PCS) at a power plant and weather data observed locally are collected on a data server managed by the data service provider via a communication network, and operation information is remotely controlled. Provided to O & M operators while checking. Further, the data service provider provides a user interface that makes it easy for the power generation company to grasp the power generation status.
発電事業のうち特に注目度が高いものとしては、太陽光発電があげられる。太陽光発電事業におけるモニタリングシステムにおいては、発明者らが業界で初めて太陽電池アレイの故障検出機器を開発し、特許を取得するに至っている。例えば特許文献1乃至4が挙げられる。 Among the power generation businesses, solar power generation is a particularly high-profile item. In the monitoring system in the photovoltaic power generation business, the inventors have developed a solar cell array failure detection device for the first time in the industry and have obtained a patent. For example, Patent Documents 1 to 4 are cited.
当該発明によれば、当該発明に係るテスターを使用することで、太陽電池アレイの障害位置を、容易に素早く検出でき、地上に設置されている接続箱から直接検査するため、一般家庭用であれば、屋根に上らずとも検査ができ安全性が担保できる。 According to the present invention, by using the tester according to the present invention, the failure position of the solar cell array can be easily and quickly detected and directly inspected from the connection box installed on the ground. For example, inspection can be performed without climbing the roof, and safety can be ensured.
また、規模や監視スケールが大きくなった場合には、モニタリングの負担が大きくなることから、自動監視システムを構築できるよう、組込型の故障箇所検出器を開発し、特許を取得した。例えば、特許文献5乃至10が挙げられる。
In addition, when the scale and the monitoring scale increase, the burden of monitoring increases. Therefore, an embedded fault location detector has been developed and patented so that an automatic monitoring system can be constructed. Examples thereof include
当該発明によれば、携帯型と同様、PVストリング毎に測定がなされ、障害のあるアレイもしくはケーブルの接続不良の箇所を早期に特定可能である。遠隔監視が可能にもなるため、O&Mのコスト低減にも寄与しうる(図1)。 According to the present invention, as with the portable type, measurement is performed for each PV string, and the faulty array or cable connection failure location can be identified early. Remote monitoring is also possible, which can contribute to O & M cost reduction (Fig. 1).
さらに、稀に設備不良等による地絡現象が認められる場合には、発電量に大きな低下・支障を招来するため、発明者らは、その早期発見のために有益な検出器を開発した。例えば、特許文献11が挙げられる。 Furthermore, in the case where a ground fault phenomenon due to equipment failure or the like is rarely observed, the inventors have developed a useful detector for early detection of the power generation amount. For example, patent document 11 is mentioned.
これら一連の発明(特許文献1乃至11)等によって、太陽光発電事業におけるO&M事業のパフォーマンスは格段に向上したが、作業効率性については未だ以下のような課題を残している。 These series of inventions (Patent Documents 1 to 11) and the like have greatly improved the performance of the O & M business in the photovoltaic power generation business, but still have the following problems with respect to work efficiency.
太陽光発電における電力低下要因は、太陽光パネルの破損はもとよりであるが、その他にも日射量の低下、影の影響、太陽光パネルの汚れ、パワーコンディショナ(PCS)の変換効率劣化、太陽光パネルの出力性能劣化およびケーブルの劣化等がある。例えば、枯れ葉や鳥のフンなどが太陽光パネルについたり、雲がかかったりする軽微な変化であっても、エネルギーの供給ムラが発生する関係で出力が低下する。したがって、データサービス事業者がPCSの出力をモニタリングした結果を、発電事業者が単に確認するだけでは、出力低下原因の切り分けや故障の判別等ができず、現地に駆け付け、O&M作業を計画的かつ効率的に行うことができないという問題がある(図2)。 The power reduction factor in photovoltaic power generation is not only due to damage to the solar panel, but also other factors such as reduction in solar radiation, shadow effects, contamination of the solar panel, deterioration of conversion efficiency of the power conditioner (PCS), solar There are optical panel output performance degradation and cable degradation. For example, even if a slight change occurs when dead leaves, bird dung, etc. are attached to a solar panel or a cloud is applied, the output decreases due to the occurrence of uneven energy supply. Therefore, if the power service provider simply confirms the results of monitoring the output of the PCS by the data service provider, it cannot identify the cause of the output reduction or determine the failure. There is a problem that it cannot be performed efficiently (FIG. 2).
そこで、本発明の目的は、発電に係るO&M(Operation & Maintenance)事業におけるO&M作業の効率を高め、至摘なメンテナンスプランを提供するために、設置条件や発電量予測からの売上予測、故障予測データおよび発電量と利益相関の関係において発電施設に求められる条件等を用いて深層学習(ディープラーニング)を応用した最適な故障判別方法とその装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to increase the efficiency of O & M work in an O & M (Operation & Maintenance) business related to power generation, and to provide a perfect maintenance plan, to predict sales from the installation conditions and power generation amount prediction, failure prediction It is an object of the present invention to provide an optimal failure determination method and apparatus for applying deep learning using conditions and the like required for a power generation facility in the relationship between data and power generation amount and profit correlation.
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討を重ねた結果、発電量や気象データ等の時系列情報を入力とし、故障発生情報を教師信号として機械学習させた故障の有無を判別する故障判別機を介在させることによって所望の効果を見出し、本発明を完成した。 As a result of intensive investigations to solve the above problems, the present inventor has input time-series information such as power generation amount and weather data as an input, and uses a failure occurrence information as a teacher signal to determine whether there is a failure. A desired effect was found by interposing a discriminator, and the present invention was completed.
すなわち、本発明によれば、第1に、発電に係るO&M(Operation & Maintenance)事業における故障判別方法であって、作業現場での故障発生情報を通信機によりデータサービス事業者の端末へ提供するデータ配信ステップと、当該データサービス事業者の端末において教師信号として受信した故障発生情報を、深層学習(ディープラーニング)手法によって、事後的に発生した故障内容を予測・検出する能力を高め、当該学習機能に基づいて故障を判別する判別ステップを含む故障判別方法が提供される(以下、単に「第1発明」と呼ぶことがある)。 That is, according to the present invention, first, there is a failure determination method in an O & M (Operation & Maintenance) business related to power generation, which provides failure occurrence information at a work site to a terminal of a data service provider through a communication device. Improve the ability to predict and detect the details of the failure that occurred after the data distribution step and the failure occurrence information received as a teacher signal at the terminal of the data service provider by using deep learning techniques. A failure determination method including a determination step of determining a failure based on a function is provided (hereinafter, simply referred to as “first invention”).
また、本発明によれば、第2に、発電に係るO&M(Operation & Maintenance)事業における故障判別装置であって、作業現場での故障発生情報を通信機によりデータサービス事業者の端末へ提供する配信データ受信手段と、当該データサービス事業者の端末において教師信号として受信した故障発生情報を、深層学習(ディープラーニング)手法によって、事後的に発生した故障内容を予測・検出する能力を高め、当該学習機能に基づいて故障を判別する判別手段を備える故障判別装置が提供される(以下、単に「第2発明」と呼ぶことがある)。 According to the present invention, secondly, there is a failure determination device in an O & M (Operation & Maintenance) business related to power generation, which provides failure occurrence information at a work site to a terminal of a data service provider through a communication device. Improve the ability to predict and detect the content of failure that occurred afterwards, using the deep learning method of the failure occurrence information received as a teacher signal at the terminal of the data service provider and the data service provider, There is provided a failure determination device including determination means for determining a failure based on a learning function (hereinafter, simply referred to as “second invention”).
本発明における「故障判別装置18」は、「故障検出結果通信機20」、学習により故障検出能力を向上させる故障検出トレーニング器(以下、「故障検出トレーニング器22」)、「故障検出結果通信機20」と「故障検出トレーニング器22」により深層学習(ディープラーニング)を行った結果、故障の有無を判別する高度な機能を獲得したものを用いる(図3乃至図5)。
The “
ここで、「故障検出結果通信機20」は、O&M事業者が、発電所の現場で、保守作業中に、故障を発見した際に、その故障発生情報(故障個所および日時等)を直接データサービス事業者へ送信する機能を有するものであり、「故障検出トレーニング器22」は、データサービス事業者が発電事業者から入手している発電量、気象データなどの時系列情報を入力とし、故障発生情報を教師信号として機械学習することにより、事後的に与えられた発電量、気象データなどの時系列情報(時分、日及び年単位等の特性データ)を入力した際に、故障が発生する状況かどうかを判定する能力を向上させることが可能な故障判別装置を構築するものである(図3)。
Here, the “failure
これら一連の手順を整理すると、次のとおりである。(1)O&M事業者が、データサービス事業者へ「故障発生情報」を送信。(2)「故障発生情報」を教師信号として利用し、発電事業者から得られる時系列情報を入力として学習。(3)学習結果を反映した故障判別装置の組み込み。 These series of procedures are organized as follows. (1) The O & M provider sends “failure occurrence information” to the data service provider. (2) “Failure occurrence information” is used as a teacher signal, and learning is performed using time-series information obtained from a power generation company as input. (3) Incorporation of a failure discrimination device reflecting the learning result.
その結果、データサービス事業者は、上記の方法で構築された故障判別装置に対して、発電事業者から提供される発電量、気象データなどの時系列情報を入力することで、故障発生しているかどうかをパネル単位で判別する機能を付加した太陽光発電モニタリングシステムを実現することが可能となる。 As a result, the data service provider inputs a time series information such as the amount of power generation and weather data provided by the power generation company to the failure determination device constructed by the above method. It is possible to realize a photovoltaic power generation monitoring system to which a function for determining whether or not each panel is added.
上記のとおり、本発明では、高度の故障判別機能を獲得するために、「故障検出トレーニング器22」へ深層学習(ディープラーニング)する手法を組み入れるところ、当該ディープラーニングでは、ニューラルネットの構造上「入力層」と「出力層」の間にある、「隠れ層」30と呼ばれる中間層の数を増やし重層構造にする構成をとる(図6)。そのうえで、この中間(隠れ)層によって何段階かでランダムに多層・重層的な認識を繰り返すことで、位置、色彩、形状、質感、全体像などの複数の特徴を抽出し、より正確な判別を可能にするものである。さらに高精度な精度故障予測を行い、メンテナンスコストを低減する保守スケジューリングの最適化機能を獲得するためには、バックトラック可能なルールベースエンジンとディープラーニングを融合させたAIを用いた高精度故障予測アルゴリズムの適用が有効である。
As described above, in the present invention, in order to acquire a high-level failure determination function, a technique of deep learning (deep learning) is incorporated into the “fault
ディープラーニングの用途開発はこれまでにも散見される。例えば、車業界では、画像処理能を向上することで、事故を未然に防ぐ予防安全システムの開発へ応用された発明がある。当該発明は、撮像装置によって撮像された撮像画像に基づいて接近物を検出する接近物検出システムを提供するものである(特許文献12)。また、ストリートビュー画像に含まれる建物が、どの地図上のいずれの建物であるかを認識し、その建物の可視率や可視範囲を算出することで、利用者の安全性をより高めることができるナビゲーションシステムにもディープラーニングによる画像認識技術を応用した例が開示されている(特許文献13)。また、特許文献14には、医療映像から病変を検出する技法への応用例が開示されている。さらに、音声認識性の向上(特許文献15)やユーザの動きであるモーションデータに基づいて、当該ユーザの動作状況に対する感情を推定する行動予測装置への応用例なども開示されている(特許文献16)。
Deep learning application development has been seen in the past. For example, in the car industry, there is an invention applied to the development of a preventive safety system that prevents accidents by improving image processing ability. The said invention provides the approaching object detection system which detects an approaching object based on the captured image imaged by the imaging device (patent document 12). In addition, it is possible to improve the safety of the user by recognizing which building on the map the building included in the street view image is, and calculating the visibility and the visible range of the building. An example in which an image recognition technique using deep learning is applied to a navigation system is also disclosed (Patent Document 13).
しかしながら、本発明のように、発電事業において、故障判別機能を獲得するために応用がされた例はない。 However, as in the present invention, there is no example applied in the power generation business in order to acquire the failure discrimination function.
特に本発明では、故障検出結果通信機20を用いて、故障発生情報として、故障の内容と修理を開始した時刻(Tsとする)とそれが完了した時刻(Teとする)とが、データサービス事業者に通知されることにより、故障判別装置は、別途、発電事業者から入手している発電量、気象データなどの時系列情報を参照し、時刻Tsの発電量、気象データを故障検出トレーニング器22に入力し、教師信号として、「故障あり」となるような学習を実施する。また、時刻Teの発電量、気象データを故障検出トレーニング器に入力し、教師信号として、「故障なし」となるような学習を実施することにより、学習能力が向上するという特徴を有し、現場で検出する故障の件数が増えるにしたがって、故障検出能力が向上する故障判別装置18である。
In particular, in the present invention, using the failure detection
その結果、本発明においては、例えば、入力データが画像である場合に、画像認識した当該画像データから、発電量のデータに変換されることで、故障等の異常判別を行うことが可能になる。具体例は、後記の実施例で説明する。 As a result, in the present invention, for example, when the input data is an image, it is possible to determine abnormality such as a failure by converting the image data that has been image-recognized into power generation amount data. . Specific examples will be described in the following examples.
前記のとおり、本発明によれば、以下の第1発明および第2発明が提供される。 As described above, according to the present invention, the following first and second inventions are provided.
(第1発明)発電に係るO&M(Operation & Maintenance)事業における故障判別方法であって、作業現場での故障発生情報を通信機によりデータサービス事業者の端末へ提供するデータ配信ステップと、当該データサービス事業者の端末において教師信号として受信した故障発生情報を、深層学習(ディープラーニング)手法によって、事後的に発生した故障内容を予測・検出する能力を高め、当該学習機能に基づいて故障を判別する判別ステップを含む故障判別方法。
(第2発明)発電に係るO&M(Operation & Maintenance)事業における故障判別装置であって、作業現場での故障発生情報を通信機によりデータサービス事業者の端末へ提供する配信データ受信手段と、当該データサービス事業者の端末において教師信号として受信した故障発生情報を、深層学習(ディープラーニング)手法によって、事後的に発生した故障内容を予測・検出する能力を高め、当該学習機能に基づいて故障を判別する判別手段を備える故障判別装置。
(First invention) A failure determination method in an O & M (Operation & Maintenance) business relating to power generation, a data distribution step of providing failure occurrence information at a work site to a data service provider's terminal through a communication device, and the data Using the deep learning method, the failure occurrence information received as a teacher signal at the service provider's terminal is enhanced by the ability to predict and detect the details of the failure that occurred afterwards, and the failure is identified based on the learning function. A failure determination method including a determination step.
(Second Invention) A failure determination apparatus in an O & M (Operation & Maintenance) business relating to power generation, wherein distribution data receiving means for providing failure occurrence information at a work site to a data service provider's terminal by a communication device, The failure occurrence information received as a teacher signal at the data service provider's terminal is enhanced by the deep learning method to improve the ability to predict and detect the details of the failure that occurred afterwards. A failure discriminating device comprising discriminating means for discriminating.
ここで、第1発明、第2発明いずれの発明についても、対象とするO&M事業は、発電にかかる事業であれば特に制限はされないが、発明者が開発した故障検出器との併用効果の面で、太陽光発電に係る事業において使用するのが好ましい。 Here, in both the first invention and the second invention, the target O & M business is not particularly limited as long as it is a business related to power generation. However, the effect of the combined use with the failure detector developed by the inventor is not limited. Therefore, it is preferable to use it in a business related to solar power generation.
すなわち、第1発明におけるO&M(Operation & Maintenance)事業が、太陽光発電に係るものであることを特徴とする故障判別方法が好適に提供され、第2発明におけるO&M(Operation & Maintenance)事業が、太陽光発電に係るものであることを特徴とする故障判別装置が好適に提供されるものである。 That is, a failure determination method characterized in that the O & M (Operation & Maintenance) business in the first invention relates to photovoltaic power generation is suitably provided, and the O & M (Operation & Maintenance) business in the second invention is A failure determination device characterized by being related to solar power generation is suitably provided.
これら一連の発明は、地図情報やナビゲーションシステムを連結させることで、利便性がさらに拡充できる。 These series of inventions can further enhance convenience by connecting the map information and the navigation system.
例えば、グーグルマップ上で、太陽光発電所の位置情報、発電量および気象情報が表示されている際に、現地での故障検出情報が故障検出結果通信機によりグーグルマップを管理しているデータサービス事業者に送信されると、本発明により学習効果が表れて故障判別能力が向上し、故障の発生を知らせる表示がグーグルマップ上にあわせて表示される。この表示情報によって、O&M(Operation & Maintenance)事業の現地担当者が迅速に修理に取り掛かることが可能となる。そればかりか、事業所ごとの地域連携や国内外の遠隔地における作業連携も広く可能となり、本発明が提供するモニタリングシステムは国際的なビジネスモデルとして許容され得るものである。 For example, when the location information, power generation amount, and weather information of a solar power plant are displayed on the Google map, the data service that manages the Google map by the failure detection result communication device is the failure detection information in the field When transmitted to the business operator, the learning effect is exhibited by the present invention, the fault discrimination ability is improved, and a display notifying the occurrence of the fault is also displayed on the Google map. This display information enables a local person in charge of O & M (Operation & Maintenance) business to quickly start repairs. In addition, regional cooperation for each business site and work cooperation in remote areas in Japan and overseas are widely possible, and the monitoring system provided by the present invention can be accepted as an international business model.
また、ドローンの応用が有益である。例えば、高温続きの気象環境においては、太陽光パネルへの温度負荷がかかり、自然発火等による損傷が発生する。その結果、被害は甚大なものとなり、もはや事業者が広範な故障チェックを個別に実施することが困難である。このような場合に、ドローンで獲得した画像データがデータサービス事業者に送信されると、本発明の学習システムが作動して発電システムの復旧を要する位置情報を俯瞰することができ、その後の現地対応に最適なパフォーマンスを提供するものである。 Also, drone application is beneficial. For example, in a meteorological environment that continues at a high temperature, a temperature load is applied to the solar panel, and damage due to spontaneous ignition occurs. As a result, the damage is enormous and it is no longer possible for the operator to carry out extensive failure checks individually. In such a case, when the image data acquired by the drone is transmitted to the data service provider, the learning system of the present invention can be operated to provide a bird's-eye view of the location information that requires restoration of the power generation system. It provides the best performance for the response.
この場合さらに、ドローンに熱分布を感知する赤外線センサーを適宜組み込むことによって、適応範囲が広がる。すなわち、温度負荷の情報が得られるため、事後的な対応のみならず、予防的な効果にも資するものである。 In this case, the applicable range is further expanded by appropriately incorporating an infrared sensor for sensing heat distribution in the drone. That is, since information on the temperature load can be obtained, it contributes not only to a reactive response but also a preventive effect.
このようなドローンとグーグルマップの単独もしくは組合せによる活用は、O&M事業者による日常のルーチン管理においても高度なパフォーマンスを提供するものである。 Utilization of such drones and Google maps alone or in combination provides high performance even in daily routine management by O & M operators.
本発明の提供によって構成することができる障害検出機能付モニタリングシステムにより、次に示すような事業全体の価値と事業者単位へ付加価値を与えることができる。
(1)安全に発電ができる付加価値の高い発電所を維持でき、事業収益性が安定する(総合的な創造価値)
(2)点検サービスの付加価値向上と作業工数削減による収益性の向上が図れる(創造価値1)
O&M事業者(会社)は、効率的な故障検出器を用いて、主導的に定期的な保守を実施することで、例えば、内部のアルミ線の断線が原因で発電能力が低下している太陽光パネルの場所やケーブル間断線個所を推定できる。
(3)サービスメニューの拡充と故障・点検データ蓄積によるビッグデータビジネスへの展開ができる(創造価値2)
データサービス事業者は、O&M事業から得た結果をレポートとして集約し、データを蓄積することにより、故障の発生予測などの発電事業者への新規サービスにつなげることができる。
(4)発電量低下の軽減・収益性の向上、発電所の安全管理・二次災害予防保全および発電設備の担保価値を維持できる(創造価値3)
発電事業者は、発熱を伴うような故障を早期発見できるため、太陽光発電システムの安全かつ効率的な運用が可能になる。
With the monitoring system with a fault detection function that can be configured by providing the present invention, the following business value and added value can be given to each business unit.
(1) Maintain high value-added power plants that can generate power safely and stabilize business profitability (total creative value)
(2) Improve profitability by improving the added value of inspection services and reducing work man-hours (creative value 1)
An O & M operator (company), using efficient failure detectors, leads periodic maintenance, for example, the solar power generation capacity is reduced due to disconnection of the internal aluminum wire It is possible to estimate the location of the optical panel and the location of disconnection between cables.
(3) Expand into the big data business by expanding the service menu and accumulating failure / inspection data (Creative Value 2)
The data service provider can collect the results obtained from the O & M business as a report and accumulate the data, thereby connecting to a new service to the power generation company such as predicting the occurrence of a failure.
(4) Reduction of power generation reduction, improvement of profitability, safety management of power plants, secondary disaster prevention and maintenance, and collateral value of power generation facilities can be maintained (Creative Value 3)
Since the power generation company can detect a failure with heat generation at an early stage, the solar power generation system can be operated safely and efficiently.
以下、本発明を実施するための具体的な形態について詳細に説明するが、本発明の技術的範囲は以下に開示する具体的な形態や実施例のみに限定されるものではない。 Hereinafter, specific modes for carrying out the present invention will be described in detail, but the technical scope of the present invention is not limited to only the specific modes and examples disclosed below.
以下、図5を用いて、本発明による故障判別装置の一実施例を示す。
故障検出結果通信機20を介し、故障発生情報として、故障の内容と修理を開始した時刻Tsおよび修理が完了した時刻Teが、データサービス事業者に対して通知される。ここで、当該故障の内容、修理を開始した時刻Tsおよび修理を完了した時刻Teを合わせて故障検出データFDと呼ぶ。
故障判別装置18においては、入力情報として、別途、発電事業者から受信したモニタリングデータMDと故障検出データFDとが入力され、機械学習の教師信号を生成する教師信号生成部27が構成される。ここで、発電量、気象データなどの時系列情報をモニタリングデータMDと呼ぶ。
教師信号生成部27では、故障検出データFDの要素である時刻Tsが使用され、モニタリングデータ記憶部に格納されているモニタリングデータMDの内、時刻Tsより以前で一番近い時刻Ts0の発電量、気象データなどの時系列情報を入力した際の出力値が、「異常」を示すように教師信号を与えて機械学習される。また、時刻Teより以降で一番近い時刻Te0の発電量、気象データなどの時系列情報を入力した際の出力値が「正常」を示すように教師信号を与えて機械学習される。
Hereinafter, an embodiment of the failure determination apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.
The failure detection
In the
The teacher
以上の学習を複数の故障検出データFDに対して、教師信号が生成され、機械学習を実施された結果構築される故障検出トレーニング器に対して、モニタリングデータMDを入力すると、その結果得られる出力として正常または異常の判断結果が故障検出結果として得られる。 When the monitoring data MD is input to the failure detection training device constructed as a result of generating the teacher signal and performing machine learning for the plurality of failure detection data FD in the above learning, the output obtained as a result As a result, a normal or abnormal determination result is obtained as a failure detection result.
以下、図6を用いて、本発明による故障検出トレーニング器22の一実施例を示す。
故障検出トレーニング器22を用い、教師信号を入力し、ニューラルネットを利用した機械学習を実施する。現場で検出する故障の件数が増えるにしたがって故障検出能力が向上するような故障検出トレーニング器を実現することができる。
Hereinafter, an embodiment of the fault
The failure
1 日射計
2 気温計
3 PVストリング
4 PCS
5 データロガー
6 故障検知機能付き接続箱
7 データセンター
8 表示端末
18 故障判別装置
19 モニタリング結果通信機
20 故障検出結果通信機
21 障害検出機能モニタリングシステム
22 故障検出トレーニング器
23 表示情報の通信部
25 モニタリングデータ記憶部
26 教師信号出力部
27 教師信号生成部
30 故障検出トレーニング器(隠れ層)
1
5 Data Logger 6 Junction Box with
DESCRIPTION OF
Claims (4)
4. The failure determination device according to claim 3, wherein the O & M (Operation & Maintenance) business relates to photovoltaic power generation.
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