JP2022094836A

JP2022094836A - 回転機の監視制御システムおよび回転機の監視制御装置

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Publication number: JP2022094836A
Application number: JP2020207936A
Authority: JP
Inventors: 正浩武藤; Masahiro Muto
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2020-12-15
Filing date: 2020-12-15
Publication date: 2022-06-27
Anticipated expiration: 2040-12-15
Also published as: JP7353259B2; TW202225707A; TWI769083B

Abstract

【課題】回転機内で発生する部分放電を計測し、計測した部分放電計測値に基づいて人手に依らずに回転機を制御することができる回転機の監視制御システムを得ること。【解決手段】回転機の監視制御システムは、回転機と回転機を制御する制御装置とを有する現場システムと、上位システムと、がネットワークを介して接続される。上位システムは、部分放電データ記憶部と、状態判定部と、判定結果出力部と、制御指令送信判定部と、制御指令データ送信部と、を備える。状態判定部は、状態判定モデルを参照して、部分放電データ記憶部に記憶された部分放電データに対応する回転機の状態を判定する。判定結果出力部は、回転機の状態の判定結果を出力する。制御指令送信判定部は、制御指令送信判定モデルを参照して、判定結果に対応する第１制御指令コマンドを取得する。制御指令データ送信部は、第１制御指令コマンドを含む制御指令データを現場システムに送信する。【選択図】図１

Description

本開示は、回転機の状態を監視し、制御する回転機の監視制御システムおよび回転機の監視制御装置に関する。

回転機の固定子巻線には、運転中のストレスによって絶縁劣化が発生する。この絶縁劣化を放置すると、最終的に絶縁破壊事故に至る。絶縁破壊事故を未然に防止するために、固定子巻線で発生する部分放電を運転中に監視する技術が開発されている。特許文献１には、回転機の部分放電を遠隔監視する遠隔監視装置と、遠隔監視される回転機に設置された部分放電検出装置と、を備える回転機の部分放電遠隔監視システムが開示されている。この回転機の部分放電遠隔監視システムでは、部分放電検出装置が、回転機の固定子内に設置された部分放電センサで部分放電を計測し、部分放電計測値を遠隔監視装置にネットワークを介して送信する。遠隔監視装置は、部分放電検出装置からの部分放電計測値を蓄積し、解析することで異常診断を行う。

特開２００６－１３３０７３号公報

しかしながら、上記従来の技術によれば、遠隔監視装置の用途は、計測した部分放電計測値を監視するのみである。このため、部分放電監視の精度を向上させることはできるが、回転機において異常が発生した場合の対処は、回転機を管理するユーザが行わなければならないという問題があった。

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、回転機内で発生する部分放電を計測し、計測した部分放電計測値に基づいて人手に依らずに回転機を制御することができる回転機の監視制御システムを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係る回転機の監視制御システムは、回転機と回転機を制御する制御装置とを有する現場システムと、回転機の状態を判定し、回転機の状態に応じて回転機に対する制御指令を送信する上位システムと、がネットワークを介して接続される。現場システムは、回転機と、回転機に設けられる部分放電計測用アンテナと、部分放電計測用アンテナでの部分放電の検知結果を用いて部分放電強度である部分放電計測値を計測する部分放電計測器と、部分放電計測値と部分放電計測値の計測時刻とを上位システムに送信するゲートウェイ装置と、上位システムからの指示に従って回転機の動作を制御する制御装置と、を備える。上位システムは、部分放電データ記憶部と、状態判定部と、判定結果出力部と、制御指令送信判定部と、制御指令データ送信部と、を備える。部分放電データ記憶部は、部分放電計測値と計測時刻とを部分放電データとして記憶する。状態判定部は、部分放電データと回転機の状態とを対応付けた状態判定モデルを参照して、部分放電データ記憶部に記憶された部分放電データに対応する回転機の状態を判定する。判定結果出力部は、回転機の状態の判定結果を出力する。制御指令送信判定部は、判定結果と回転機の出力を制御するコマンドである第１制御指令コマンドとを対応付けた制御指令送信判定モデルを参照して、判定結果に対応する第１制御指令コマンドを取得する。制御指令データ送信部は、第１制御指令コマンドを含む制御指令データを現場システムに送信する。制御装置は、制御指令データに従って回転機を制御する。

本開示によれば、回転機内で発生する部分放電を計測し、計測した部分放電計測値に基づいて人手に依らずに回転機を制御することができるという効果を奏する。

実施の形態１による回転機の監視制御システムの構成の一例を示すブロック図実施の形態１による状態判定モデルの一例を説明するための図図２の状態判定モデルを用いた状態判定の一例を示す図実施の形態１による制御指令送信判定モデルの一例を示す図実施の形態１による回転機の状態判定方法の手順の一例を示すフローチャート実施の形態１による回転機の制御指令送信方法の手順の一例を示すフローチャート実施の形態２による状態判定モデルの一例を示す図図７の状態判定モデルを用いた状態判定の一例を示す図実施の形態３による回転機の監視制御システムの構成の一例を示すブロック図実施の形態３による回転機の状態判定方法の手順の一例を示すフローチャート実施の形態３による回転機の制御指令送信方法の手順の一例を示すフローチャート実施の形態４による回転機の監視制御システムにおける現場システムの構成の一例を示すブロック図実施の形態４による制御判定モデルの一例を示す図実施の形態４による統合制御装置による制御装置の制御方法の手順の一例を示すフローチャート実施の形態１から４によるゲートウェイ装置を実現するコンピュータシステムのハードウェア構成の一例を示すブロック図実施の形態１から４による現場システムが有する制御装置および統合制御装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図実施の形態１から４にかかる現場システムが有する制御装置および統合制御装置のハードウェア構成の他の例を示すブロック図

以下に、本開示の実施の形態に係る回転機の監視制御システムおよび回転機の監視制御装置を図面に基づいて詳細に説明する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１による回転機の監視制御システムの構成の一例を示すブロック図である。回転機１１の監視制御システム１は、回転機１１が配置される現場に設けられる現場システム１０と、現場システム１０からの情報を基に回転機１１の状態を判定し、回転機１１の状態に応じて回転機１１に対する制御指令を現場システム１０へ送信する上位システム２０と、を備える。現場システム１０と上位システム２０とは、ネットワーク６０を介して接続される。

現場システム１０は、回転機１１と、部分放電計測用アンテナ１２と、部分放電計測器１３と、ゲートウェイ装置１４と、制御装置１５と、を備える。

回転機１１は、回転軸を中心に回転可能な回転子と、回転子と同軸に設けられ、回転子に対向配置され、巻線が巻き回された環状の固定子と、を有する。回転機１１の一例は、発電機または高圧モータである。回転機１１は、上位システム２０による監視および制御の対象となる機器である。

部分放電計測用アンテナ１２は、回転機１１に設けられ、回転機１１内での部分放電の発生を検知し、検知結果を部分放電計測器１３に出力する。

部分放電計測器１３は、部分放電計測用アンテナ１２からの検知結果を用いて部分放電強度を計測する。一例では、部分放電計測器１３は、部分放電計測用アンテナ１２からの信号を処理してパルスデータを検出し、パルスデータからノイズを分離して部分放電強度を算出する。以下では、計測した部分放電強度は、部分放電計測値１３１と称される。部分放電計測器１３は、計測した部分放電計測値１３１を計測時刻とともにゲートウェイ装置１４へ送信する。

ゲートウェイ装置１４は、部分放電計測器１３から部分放電計測値１３１と計測時刻とを受信し、部分放電計測値１３１と計測時刻とをネットワーク６０を介して上位システム２０の後述するデータベースサーバ３０に送信する。

制御装置１５は、上位システム２０の後述するアプリケーションサーバ５０から送信される制御指令データ３３１に基づいて回転機１１の動作を制御する。

上位システム２０は、データベースサーバ３０と、分析サーバ４０と、アプリケーションサーバ５０と、を備える。

データベースサーバ３０は、ゲートウェイ装置１４から送信される部分放電計測値１３１、分析サーバ４０での分析結果およびアプリケーションサーバ５０で生成された制御指令データ３３１を記憶する。データベースサーバ３０は、部分放電データ記憶部３１と、判定結果データ記憶部３２と、制御指令データ記憶部３３と、を有する。部分放電データ記憶部３１は、ゲートウェイ装置１４からの部分放電計測値１３１および計測時刻を部分放電データ３１１として記憶する。判定結果データ記憶部３２は、分析サーバ４０で回転機１１の状態が判定された結果である判定結果データ３２１を記憶する。制御指令データ記憶部３３は、アプリケーションサーバ５０で判定結果データ３２１に基づいて生成された回転機１１を制御する制御指令データ３３１を記憶する。

分析サーバ４０は、データベースサーバ３０の部分放電データ記憶部３１に記憶されている部分放電データ３１１を用いて、回転機１１の状態を判定する。分析サーバ４０は、状態判定モデル記憶部４１と、状態判定部４２と、判定結果出力部４３と、を有する。

状態判定モデル記憶部４１は、部分放電データ３１１から回転機１１の状態を判定する状態判定モデルを記憶する。状態判定モデルは、部分放電データ３１１と回転機１１の状態とを対応付けた情報である。図２は、実施の形態１による状態判定モデルの一例を説明するための図である。図２では、状態判定モデルの例を表形式で示しており、「モデル番号」、「計算式」、「パラメータ」および「取得値」の項目を有する。「モデル番号」は、状態を判定するモデルを識別する情報であり、また回転機１１の状態を識別する情報でもある。「計算式」は、回転機１１の状態を判定するモデルを計算式で表したものである。「パラメータ」は、計算式で示されるモデル中で使用される判定の基準値であり、予めユーザによって設定される値である。「取得値」は、計算式で示されるモデルで判定を行ったときに取得し、記憶する値である。「取得値」は、後に行われる判定の際に使用されることもある。「計算式」は、「パラメータ」および「取得値」を用いて構成される。ここでは、モデル番号が大きくなるほど、回転機１１の状態が悪いと判断されるモデルを示している。

図１に戻り、状態判定部４２は、データベースサーバ３０の部分放電データ記憶部３１から部分放電データ３１１を取得し、部分放電データ３１１を状態判定モデル記憶部４１の状態判定モデルを用いて判定する。より具体的には、状態判定部４２は、状態判定モデルを参照して、部分放電データ記憶部３１に記憶された部分放電データ３１１に対応する回転機１１の状態を判定する。この例では、状態判定部４２は、ある時刻における部分放電データ３１１の状態判定を行った結果を、状態判定モデルのモデル番号で出力する。

図３は、図２の状態判定モデルを用いた状態判定の一例を示す図である。この図で、横軸は時間を示し、縦軸は部分放電強度を示している。また、グラフは、部分放電データ３１１をプロットしたものを結んだものを示している。図２に示される状態判定モデルに従うと、時刻Ｔ１では、「１」の「モデル番号」のみが満たされるので、「１」が判定結果となる。時刻Ｔ２では、「１」、「２」の「モデル番号」が満たされるが、この場合は「モデル番号」の大きい「２」が判定結果となる。時刻Ｔ３では、「１」、「２」、「３」のモデル番号が満たされるが、この場合は「モデル番号」の最も大きい「３」が判定結果となる。時刻Ｔ４では、「１」、「２」、「３」、「４」のモデル番号が満たされるが、この場合は「モデル番号」の最も大きい「４」が判定結果となる。時刻Ｔ５では、「１」、「２」、「３」、「４」、「５」のモデル番号が満たされるが、この場合は「モデル番号」の最も大きい「５」が判定結果となる。

図１に戻り、判定結果出力部４３は、状態判定部４２での回転機１１の状態の判定結果を判定結果データ３２１として、データベースサーバ３０の判定結果データ記憶部３２に記憶する。

アプリケーションサーバ５０は、データベースサーバ３０の判定結果データ記憶部３２に記憶されている判定結果データ３２１を用いて、回転機１１の動作を制御する制御指令データ３３１を生成する。アプリケーションサーバ５０は、制御指令送信判定モデル記憶部５１と、制御指令送信判定部５２と、制御指令データ出力部５３と、制御指令データ送信部５４と、を有する。

制御指令送信判定モデル記憶部５１は、分析サーバ４０の状態判定部４２での回転機１１の状態の判定結果と回転機１１の出力を制御するコマンドである制御指令コマンドとを対応付けた制御指令送信判定モデルを記憶する。この制御指令コマンドは、第１制御指令コマンドに対応する。このように、制御指令送信判定モデルは、判定結果データ３２１に応じた回転機１１の動作を制御する制御内容を規定した情報である。図４は、実施の形態１による制御指令送信判定モデルの一例を示す図である。制御指令送信判定モデルは、「制御指令データ番号」と、「判定結果データのモデル番号」と、「制御指令コマンド」と、を対応付けた情報である。「制御指令データ番号」は、「判定結果データのモデル番号」と「制御指令コマンド」との組に対して付される識別情報である。「判定結果データのモデル番号」は、判定結果データ記憶部３２に記憶されている判定結果データ３２１に含まれる「モデル番号」である。「制御指令コマンド」は、「判定結果データのモデル番号」に対応して予め設定される制御指令コマンドである。図４の例では、「判定結果データのモデル番号」が「１」である場合には、「制御指令コマンド」はない。「制御指令コマンド」がない場合は、そのときの状態を維持すればよいことを示している。また、「判定結果データのモデル番号」が「２」である場合には、「制御指令コマンド」は、出力低下が１０％となるコマンドとなる。「判定結果データのモデル番号」が「３」である場合には、「制御指令コマンド」は、出力低下が５０％となるコマンドとなり、「判定結果データのモデル番号」が「４」である場合には、「制御指令コマンド」は、出力低下が７５％となるコマンドとなる。「判定結果データのモデル番号」が「５」である場合には、「制御指令コマンド」は、緊急停止を実行するコマンドとなる。このように判定結果データ３２１に対して、制御指令コマンドが予め定められている。

図１に戻り、制御指令送信判定部５２は、制御指令送信判定モデルを参照して、分析サーバ４０の状態判定部４２での判定結果に対応する制御指令コマンドを取得する。具体的には、制御指令送信判定部５２は、データベースサーバ３０の判定結果データ記憶部３２から判定結果データ３２１を取得し、制御指令送信判定モデル記憶部５１の制御指令送信判定モデルを参照して、判定結果データ３２１に応じた制御指令コマンドの送信の有無を判断する。例えば、判定結果データ３２１に含まれる「モデル番号」が「１」である場合には、制御指令送信判定部５２は、制御指令送信判定モデルを参照すると、「制御指令コマンド」はなしとなっているので、制御指令コマンドの送信は不要となる。また、判定結果データ３２１に含まれるモデル番号が「２」の場合には、制御指令送信判定部５２は、制御指令送信判定モデルを参照すると、「制御指令コマンド」は「出力低下１０％」となっているので、出力を１０％低下させる制御指令コマンドを取得する。

制御指令データ出力部５３は、制御指令送信判定部５２によって取得された制御指令コマンドを含む制御指令データ３３１をデータベースサーバ３０に送信し、制御指令データ３３１をデータベースサーバ３０の制御指令データ記憶部３３に記憶する。一例では、制御指令データ３３１は、制御指令コマンドと、制御指令コマンドの送信先である制御装置１５の情報と、を含む。

制御指令データ送信部５４は、制御指令データ記憶部３３に記憶されている制御指令データ３３１を取得し、現場システム１０内にある制御装置１５に取得した制御指令データ３３１を送信する。これによって、現場システム１０の制御装置１５は、アプリケーションサーバ５０から送信された制御指令データ３３１に含まれる制御指令コマンドを用いて、回転機１１の動作を制御する。

次に、上位システム２０の分析サーバ４０による回転機１１の状態判定の動作について説明する。図５は、実施の形態１による回転機の状態判定方法の手順の一例を示すフローチャートである。ここでは、回転機１１の部分放電計測値１３１が、現場システム１０のゲートウェイ装置１４によって上位システム２０のデータベースサーバ３０に送信され、部分放電データ記憶部３１に部分放電データ３１１として記憶されているものとする。

まず、上位システム２０の分析サーバ４０の状態判定部４２は、データベースサーバ３０の部分放電データ記憶部３１から部分放電データ３１１を取得する（ステップＳ１１）。ついで、状態判定部４２は、状態判定モデルで設定されている計算式に部分放電データ３１１が該当するかを判定する（ステップＳ１２）。計算式に部分放電データ３１１が該当しない場合（ステップＳ１２でＮｏの場合）には、ステップＳ１１の部分放電データ３１１を取得する処理に戻る。

一方、計算式に部分放電データ３１１が該当する場合（ステップＳ１２でＹｅｓの場合）には、状態判定部４２は、状態判定モデルを用いた判定結果を取得し（ステップＳ１３）、判定結果を判定結果データ３２１としてデータベースサーバ３０の判定結果データ記憶部３２に記憶する（ステップＳ１４）。一例では、状態判定部４２は、状態判定モデルのうち部分放電データ３１１が該当した計算式に対応するモデル番号を取得し、取得したモデル番号を判定結果データ３２１として判定結果データ記憶部３２に記憶する。以上で、分析サーバ４０による回転機１１の状態判定方法が終了する。

次に、上位システム２０のアプリケーションサーバ５０による制御指令送信の動作について説明する。図６は、実施の形態１による回転機の制御指令送信方法の手順の一例を示すフローチャートである。ここでは、分析サーバ４０が図５に示される手順に従って、データベースサーバ３０の判定結果データ記憶部３２に判定結果データ３２１を記憶しているものとする。

まず、アプリケーションサーバ５０の制御指令送信判定部５２は、データベースサーバ３０の判定結果データ記憶部３２に記憶された判定結果データ３２１を取得する（ステップＳ３１）。ついで、制御指令送信判定部５２は、判定結果データ３２１を制御指令送信判定モデルで設定されているモデルと比較し（ステップＳ３２）、比較した結果が制御指令コマンドの送信を必要とするものであるかを判定する（ステップＳ３３）。

制御指令コマンドの送信が必要ない場合（ステップＳ３３でＮｏの場合）には、ステップＳ３１の判定結果データ３２１を取得する処理に戻る。一例では、この場合は、図４の「判定結果データのモデル番号」が「１」である場合に対応する。

一方、制御指令コマンドの送信が必要である場合（ステップＳ３３でＹｅｓの場合）には、制御指令データ出力部５３は、比較した結果である制御指令コマンドを制御指令データ３３１としてデータベースサーバ３０の制御指令データ記憶部３３に記憶する（ステップＳ３４）。一例では、この場合は、図４の「判定結果データのモデル番号」が「２」から「５」である場合に対応し、それぞれ「制御指令データ番号」が「Ａ－２」から「Ａ－５」に対応する「制御指令コマンド」を含む制御指令データ３３１が制御指令データ記憶部３３に記憶される。

ついで、制御指令データ送信部５４は、制御指令データ記憶部３３に記憶されている制御指令データ３３１を取得する（ステップＳ３５）。その後、制御指令データ送信部５４は、制御指令データ３３１を現場システム１０の制御装置１５に送信する（ステップＳ３６）。これによって、制御装置１５は、受信した制御指令データ３３１に含まれる制御指令コマンドに従って回転機１１を制御する。以上で、アプリケーションサーバ５０による制御指令送信方法が終了する。

実施の形態１では、回転機１１を有する現場システム１０で回転機１１の部分放電強度が計測され、この結果である部分放電計測値１３１が上位システム２０のデータベースサーバ３０に部分放電データ３１１として記憶される。上位システム２０の分析サーバ４０では、部分放電データ３１１を用いて回転機１１の状態が判定される。アプリケーションサーバ５０では、回転機１１の状態の判定結果を予め定められた制御指令送信判定モデルと比較することによって制御指令データ３３１が選択され、選択された制御指令データ３３１が現場システム１０の制御装置１５に送信される。制御装置１５は、受信した制御指令データ３３１に基づいて、回転機１１の動作の制御を行う。このように、回転機１１の異常または故障の要因となる固定子巻線の部分放電が上位システム２０で監視され、部分放電の状態に応じた制御指令データ３３１を制御装置１５に送信することで、回転機１１に人を配することなく、回転機１１の監視および制御に必要な作業を効率化することが可能となる。つまり、回転機１１内で発生する部分放電を計測し、計測した部分放電計測値１３１を用いて人手に依らずに回転機１１を制御することができる。

実施の形態２．
実施の形態１では、予めユーザによって設定されたパラメータを用いて、状態判定モデルの計算式が作成されている。このため、部分放電データ３１１と状態判定モデルの計算式とを比較して状態判定を行うと、判定結果の精度が落ちてしまう場合がある。実施の形態２では、実施の形態１に比して判定結果の精度を向上させることができる回転機１１の監視制御システム１について説明する。

実施の形態２による回転機１１の監視制御システム１は、実施の形態１の図１で示したものと同様である。ただし、上位システム２０の分析サーバ４０の状態判定モデル記憶部４１で記憶される状態判定モデルが実施の形態１とは異なる。以下では、実施の形態１と異なる部分について説明する。

図７は、実施の形態２による状態判定モデルの一例を示す図である。図７の状態判定モデルは、図２で説明したものと同様であり、以下では、図２と異なる部分について説明する。実施の形態２の状態判定モデルの「計算式」では、回転機１１の状態の判定を行うモデルの計算式として、部分放電強度と、部分放電強度の移動平均値と、の間の乖離率が使用される。具体的には、まず、時刻ｔにおける予め定められた期間の移動平均値をＳＭＡ_M（ｔ）とし、時刻ｔに計測した部分放電データ３１１の値をＶｂ（ｔ）としたときの部分放電データＶｂ（ｔ）と移動平均値ＳＭＡ_M（ｔ）との乖離率Ｄｒ［％］は、次式（１）によって示される。以下では、移動平均値を算出する際の予め定められた期間は、移動平均期間と称される。
Ｄｒ［％］＝（１－ＳＭＡ_M（ｔ）／Ｖｂ（ｔ））×１００・・・（１）

図７の例では、移動平均期間Ｔを３０日とした場合の移動平均式ＳＭＡ_Mが次式（２）によって示されている。
ＳＭＡ_M＝（ＰＤ_M＋ＰＤ_M-1＋・・・＋ＰＤ_M-29）／Ｔ・・・（２）

また、実施の形態２による状態判定モデルでは、（１）式で算出した乖離率Ｄｒを、予め設定された基準値である乖離率の上限Ｄｒ_maxと比較し、Ｄｒ＞Ｄｒ_maxの場合には、異常が発生したと判断し、Ｄｒ＜Ｄｒ_maxの場合には、異常は発生していないと判定する。なお、Ｄｒ＝Ｄｒ_maxの場合には、異常が発生したと判定してもよいし、異常は発生していないと判定してもよい。

図７の場合には、「パラメータ」は、移動平均期間Ｔと乖離率の上限Ｄｒ_maxとなる。このように、実施の形態２による状態判定モデルは、予め定められた期間の部分放電データ３１１を用いた移動平均値に対する判定時における部分放電データ３１１の乖離率Ｄｒを予め設定された基準値であるパラメータと比較した結果と、回転機１１の状態と、を対応付けている。

図８は、図７の状態判定モデルを用いた状態判定の一例を示す図である。この図で、横軸は時間を示し、縦軸は部分放電強度を示している。また、図８には、部分放電データ３１１をプロットしたものを結んだグラフＧ１と、３０日移動平均線を示すグラフＧ２と、が示されている。図８に示されるように、分析サーバ４０の状態判定部４２は、各時刻ｔで部分放電強度と３０日間の部分放電強度の移動平均値との乖離率Ｄｒを算出し、算出した乖離率Ｄｒを乖離率の上限Ｄｒ_maxと比較することで異常であるか否かを判定する。

実施の形態２では、部分放電計測値１３１を、移動平均期間Ｔにおける移動平均値と比較することによって乖離率Ｄｒを算出し、乖離率Ｄｒをユーザによって予め定められた乖離率の上限Ｄｒ_maxと比較する状態判定モデルを使用する。これによって、乖離率Ｄｒの判定においては、実際に計測された過去の計測値と部分放電計測値１３１とを比較することになる。この結果、部分放電計測値１３１をユーザによって予め設定されたパラメータと比較する実施の形態１の場合に比して判定結果の精度を向上させることが可能となる。

実施の形態３．
実施の形態１では、１台の回転機１１を監視し、制御することを前提としていた。このため、実施の形態１の構成では、複数台の回転機１１を同時に監視し、制御することはできない。そこで、実施の形態３では、複数台の回転機１１を同時に監視し、制御することができる回転機１１の監視制御システム１について説明する。

図９は、実施の形態３による回転機の監視制御システムの構成の一例を示すブロック図である。以下では、実施の形態１の図１と異なる部分について説明し、実施の形態１の図１と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。なお、図９では、現場システム１０に２つの回転機１１が存在する場合が例示される。

現場システム１０は、回転機１１Ａと、回転機１１Ａに配置された部分放電計測用アンテナ１２Ａと、回転機１１Ａ内の部分放電計測値１３１Ａを計測する部分放電計測器１３Ａと、を備える。現場システム１０は、部分放電計測値１３１Ａを計測時刻とともにネットワーク６０を介して上位システム２０のデータベースサーバ３０に送信するゲートウェイ装置１４Ａと、回転機１１Ａを制御する制御装置１５Ａと、を備える。

また、現場システム１０は、回転機１１Ｂと、回転機１１Ｂに配置された部分放電計測用アンテナ１２Ｂと、回転機１１Ｂ内の部分放電計測値１３１Ｂを計測する部分放電計測器１３Ｂと、を備える。現場システム１０は、部分放電計測値１３１Ｂを計測時刻とともにネットワーク６０を介して上位システム２０のデータベースサーバ３０に送信するゲートウェイ装置１４Ｂと、回転機１１Ｂを制御する制御装置１５Ｂと、を備える。

さらに、現場システム１０は、制御装置１５Ａおよび制御装置１５Ｂを制御する統合制御装置１６を備える。統合制御装置１６は、上位システム２０におけるアプリケーションサーバ５０の制御指令データ送信部５４から送信される制御指令データ３３１Ａ，３３１Ｂをそれぞれ制御装置１５Ａ，１５Ｂに送信する。つまり、統合制御装置１６は、制御指令データ３３１Ａによって制御装置１５Ａを制御し、制御指令データ３３１Ｂによって制御装置１５Ｂを制御する。制御装置１５Ａおよび制御装置１５Ｂは、統合制御装置１６からの指示に従って、それぞれ回転機１１Ａおよび回転機１１Ｂを制御する。

上位システム２０の構成は、実施の形態１と同様である。ただし、データベースサーバ３０の部分放電データ記憶部３１は、回転機１１Ａについての部分放電データ３１１Ａと、回転機１１Ｂについての部分放電データ３１１Ｂと、を記憶する。同様に、判定結果データ記憶部３２は、回転機１１Ａについての判定結果データ３２１Ａと、回転機１１Ｂについての判定結果データ３２１Ｂと、を記憶し、制御指令データ記憶部３３は、回転機１１Ａについての制御指令データ３３１Ａと、回転機１１Ｂについての制御指令データ３３１Ｂと、を記憶する。

なお、分析サーバ４０の状態判定モデル記憶部４１に記憶されている状態判定モデルについては、実施の形態１の図２または実施の形態２の図７で示されるものを採用することが可能である。また、図９では、現場システム１０に２つの回転機１１Ａ，１１Ｂが設けられる場合を示したが、３つ以上の回転機１１が設けられてもよい。

次に、上位システム２０の分析サーバ４０による回転機１１の状態判定の動作について説明する。図１０は、実施の形態３による回転機の状態判定方法の手順の一例を示すフローチャートである。ここでは、回転機１１Ａの部分放電計測値１３１Ａおよび回転機１１Ｂの部分放電計測値１３１Ｂが、それぞれゲートウェイ装置１４Ａおよびゲートウェイ装置１４Ｂによって上位システム２０のデータベースサーバ３０に送信され、部分放電データ記憶部３１にそれぞれ部分放電データ３１１Ａ，３１１Ｂとして記憶されているものとする。

まず、上位システム２０における分析サーバ４０の状態判定部４２は、データベースサーバ３０の部分放電データ記憶部３１から回転機１１Ａの部分放電データ３１１Ａを取得する（ステップＳ５１）。ついで、状態判定部４２は、状態判定モデルで設定されている条件に回転機１１Ａの部分放電データ３１１Ａが該当するかを判定する（ステップＳ５２）。

条件に回転機１１Ａの部分放電データ３１１Ａが該当する場合（ステップＳ５２でＹｅｓの場合）には、状態判定部４２は、状態判定モデルを用いた回転機１１Ａについての判定結果を取得する（ステップＳ５３）。ついで、状態判定部４２は、判定結果を判定結果データ３２１Ａとしてデータベースサーバ３０の判定結果データ記憶部３２に記憶する（ステップＳ５４）。一例では、状態判定部４２は、状態判定モデルのうち部分放電データ３１１Ａに該当する計算式に対応するモデル番号を取得し、取得したモデル番号を判定結果データ３２１Ａとして判定結果データ記憶部３２に記憶する。

その後、またはステップＳ５２で条件に回転機１１Ａの部分放電データ３１１Ａが該当しない場合（ステップＳ５２でＮｏの場合）には、状態判定部４２は、データベースサーバ３０の部分放電データ記憶部３１から回転機１１Ｂの部分放電データ３１１Ｂを取得する（ステップＳ５５）。ついで、状態判定部４２は、状態判定モデルで設定されている条件に回転機１１Ｂの部分放電データ３１１Ｂが該当するか判定する（ステップＳ５６）。

条件に回転機１１Ｂの部分放電データ３１１Ｂが該当しない場合（ステップＳ５６でＮｏの場合）には、ステップＳ５１の部分放電データ３１１Ａを取得する処理に戻る。

条件に回転機１１Ｂの部分放電データ３１１Ｂが該当する場合（ステップＳ５６でＹｅｓの場合）には、状態判定部４２は、状態判定モデルを用いた回転機１１Ｂについての判定結果を取得する（ステップＳ５７）。ついで、状態判定部４２は、判定結果を判定結果データ３２１Ｂとしてデータベースサーバ３０の判定結果データ記憶部３２に記憶する（ステップＳ５８）。一例では、状態判定部４２は、状態判定モデルのうち部分放電データ３１１Ｂに該当する計算式に対応するモデル番号を取得し、取得したモデル番号を判定結果データ３２１Ｂとして判定結果データ記憶部３２に記憶する。以上で、分析サーバ４０による回転機１１の状態判定方法が終了する。

次に、上位システム２０のアプリケーションサーバ５０による制御指令送信の動作について説明する。図１１は、実施の形態３による回転機の制御指令送信方法の手順の一例を示すフローチャートである。ここでは、分析サーバ４０が図１０に示される手順に従って、データベースサーバ３０の判定結果データ記憶部３２に判定結果データ３２１Ａ，３２１Ｂを記憶しているものとする。

まず、アプリケーションサーバ５０の制御指令送信判定部５２は、データベースサーバ３０の判定結果データ記憶部３２に記憶された回転機１１Ａの判定結果データ３２１Ａを取得する（ステップＳ７１）。ついで、制御指令送信判定部５２は、判定結果データ３２１Ａを制御指令送信判定モデルで設定されているモデルと比較し（ステップＳ７２）、比較した結果が制御指令コマンドの送信を必要とするものであるかを判定する（ステップＳ７３）。

制御指令コマンドの送信が必要である場合（ステップＳ７３でＹｅｓの場合）には、制御指令データ出力部５３は、比較した結果である制御指令コマンドを制御指令データ３３１Ａとしてデータベースサーバ３０の制御指令データ記憶部３３に記憶する（ステップＳ７４）。

ついで、制御指令データ送信部５４は、制御指令データ記憶部３３に記憶されている制御指令データ３３１Ａを取得する（ステップＳ７５）。その後、制御指令データ送信部５４は、制御指令データ３３１Ａを現場システム１０の制御装置１５Ａに送信する（ステップＳ７６）。一例では、制御指令データ３３１Ａには、制御指令コマンドの送信先の制御装置１５Ａを特定する情報が含まれている。これによって、統合制御装置１６は、受け取った制御指令データ３３１Ａを制御装置１５Ａへと送信する。そして、制御装置１５Ａは、受信した制御指令データ３３１Ａに含まれる制御指令コマンドに従って回転機１１Ａを制御する。

その後、またはステップＳ７３で制御指令コマンドの送信が必要ない場合（ステップＳ７３でＮｏの場合）には、制御指令送信判定部５２は、データベースサーバ３０の判定結果データ記憶部３２に記憶された回転機１１Ｂの判定結果データ３２１Ｂを取得する（ステップＳ７７）。ついで、制御指令送信判定部５２は、判定結果データ３２１Ｂを制御指令送信判定モデルで設定されているモデルと比較し（ステップＳ７８）、比較した結果が制御指令コマンドの送信を必要とするものであるかを判定する（ステップＳ７９）。

制御指令コマンドの送信が必要ない場合（ステップＳ７９でＮｏの場合）には、ステップＳ７１の判定結果データ３２１Ａを取得する処理に戻る。

一方、制御指令コマンドの送信が必要である場合（ステップＳ７９でＹｅｓの場合）には、制御指令データ出力部５３は、比較した結果である制御指令コマンドを制御指令データ３３１Ｂとしてデータベースサーバ３０の制御指令データ記憶部３３に記憶する（ステップＳ８０）。

ついで、制御指令データ送信部５４は、制御指令データ記憶部３３に記憶されている制御指令データ３３１Ｂを取得する（ステップＳ８１）。その後、制御指令データ送信部５４は、制御指令データ３３１Ｂを現場システム１０の制御装置１５Ｂに送信する（ステップＳ８２）。一例では、制御指令データ３３１Ｂには、制御指令コマンドの送信先の制御装置１５Ｂを特定する情報が含まれている。これによって、統合制御装置１６は、受け取った制御指令データ３３１Ｂを制御装置１５Ｂへと送信する。そして、制御装置１５Ｂは、受信した制御指令データ３３１Ｂに含まれる制御指令コマンドに従って回転機１１Ｂを制御する。以上で、アプリケーションサーバ５０による制御指令送信方法が終了する。

実施の形態３では、複数の回転機１１Ａ，１１Ｂを有する現場システム１０で、それぞれの回転機１１Ａ，１１Ｂの部分放電計測値１３１Ａ，１３１Ｂが計測され、この結果が部分放電データ３１１Ａ，３１１Ｂとして上位システム２０のデータベースサーバ３０に記憶される。上位システム２０の分析サーバ４０では、部分放電データ３１１Ａ，３１１Ｂを用いてそれぞれの回転機１１Ａ，１１Ｂの状態が判定される。アプリケーションサーバ５０では、それぞれの回転機１１Ａ，１１Ｂの状態の判定結果を予め定められた制御指令送信判定モデルと比較することによって制御指令データ３３１Ａ，３３１Ｂを選択し、制御指令データ３３１Ａ，３３１Ｂを現場システム１０の統合制御装置１６に送信する。統合制御装置１６は、受信した制御指令データ３３１Ａ，３３１Ｂを対応する制御装置１５Ａ，１５Ｂに渡す。制御装置１５Ａ，１５Ｂは、受信した制御指令データ３３１Ａ，３３１Ｂに基づいて、それぞれ回転機１１Ａ，１１Ｂの動作の制御を行う。このように、現場システム１０が複数の回転機１１Ａ，１１Ｂを有する場合でも、それぞれの回転機１１Ａ，１１Ｂについて、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。つまり、複数台の回転機１１Ａ，１１Ｂを同時に監視し、制御することができる。

実施の形態４．
実施の形態３の構成では、統合制御装置１６は上位システム２０の制御指令データ送信部５４から送信される制御指令データ３３１Ａによって制御装置１５Ａを制御し、制御指令データ３３１Ｂによって制御装置１５Ｂを制御する。つまり、実施の形態３では、各回転機１１Ａ，１１Ｂが稼働状態に関係なく非同期に制御されているため、回転機１１Ａ，１１Ｂの運転効率が劣化してしまう。そこで、実施の形態４では、各回転機１１Ａ，１１Ｂの稼働状態を考慮して、現場システム１０における運転効率の劣化を実施の形態３の場合に比して抑制することができる回転機１１Ａ，１１Ｂの監視制御システム１について説明する。

実施の形態４の回転機１１Ａ，１１Ｂの監視制御システム１は、実施の形態３の図９と同様の構成を有するが、統合制御装置１６の構成が、実施の形態３とは異なる。そこで、以下では、現場システム１０の統合制御装置１６の説明を行う。図１２は、実施の形態４による回転機の監視制御システムにおける現場システムの構成の一例を示すブロック図である。ただし、図１２では、統合制御装置１６を含む主要構成要素のみを示している。

統合制御装置１６は、制御判定モデル記憶部１６１と、制御判定部１６２と、を備える。制御判定モデル記憶部１６１は、複数の回転機１１Ａ，１１Ｂに対する複数の制御指令データ３３１Ａ，３３１Ｂの組み合わせに対して、複数の回転機１１Ａ，１１Ｂが同期するようにそれぞれの回転機１１Ａ，１１Ｂの出力を制御するコマンドである制御指令コマンドを定めた制御判定モデルを記憶する。具体的には、制御判定モデルは、現場システム１０の全体の運転効率の劣化が抑制されるように、制御指令データ３３１Ａおよび制御指令データ３３１Ｂの内容の組み合わせごとに、回転機１１Ａおよび回転機１１Ｂに対する制御指令コマンドを設定した情報である。

図１３は、実施の形態４による制御判定モデルの一例を示す図である。図１３では、制御判定モデルの例を表形式で示している。制御判定モデルは、回転機１１Ａの制御指令データ３３１Ａおよび回転機１１Ｂの制御指令データ３３１Ｂの組み合わせと、統合制御装置１６での回転機１１Ａおよび回転機１１Ｂに対する制御指令コマンドと、を対応付けた情報である。制御判定モデルは、「モデル番号」、「回転機１１Ａの制御指令データ番号」、「回転機１１Ｂの制御指令データ番号」および「統合制御装置の制御指令コマンド」の項目を有する。

「モデル番号」は、「回転機１１Ａの制御指令データ番号」および「回転機１１Ｂの制御指令データ番号」の組と、「統合制御装置の制御指令コマンド」と、の組み合わせに対して付される識別情報である。「回転機１１Ａの制御指令データ番号」は、アプリケーションサーバ５０から受信した回転機１１Ａに対する制御指令データ３３１Ａの内容を示す情報であり、一例では実施の形態１の図４の制御指令送信判定モデルの「制御指令データ番号」と紐付けられている。「回転機１１Ｂの制御指令データ番号」は、アプリケーションサーバ５０から受信した回転機１１Ｂに対する制御指令データ３３１Ｂの内容を示す情報であり、一例では実施の形態１の図４の制御指令送信判定モデルの「制御指令データ番号」と紐付けられている。「統合制御装置の制御指令コマンド」は、回転機１１Ａおよび回転機１１Ｂに対する制御の内容を示している。後述するように、「回転機１１Ａの制御指令データ番号」および「回転機１１Ｂの制御指令データ番号」のうちいずれか一方が、制御指令コマンドを発行しない「Ａ－１」であり、他方が「Ａ－１」以外である場合に、制御指令コマンドを発行しないとされた一方の回転機１１Ａまたは回転機１１Ｂの出力を上昇させるように、修正制御指令コマンドが設定される。なお、それ以外の場合には、受信した制御指令データ３３１Ａ，３３１Ｂをそのまま回転機１１Ａ，１１Ｂの制御に使用する。

図１２に戻り、制御判定部１６２は、アプリケーションサーバ５０から受信した制御指令データ３３１Ａと制御指令データ３３１Ｂとの内容を取得し、制御判定モデルを参照して、制御指令データ３３１Ａと制御指令データ３３１Ｂとの組み合わせに対応する「統合制御装置の制御指令コマンド」を取得する。取得した「統合制御装置の制御指令コマンド」は、第２制御指令コマンドに対応する。制御判定部１６２は、取得した制御指令コマンドを、制御装置１５Ａおよび制御装置１５Ｂのそれぞれに送信する。

制御装置１５Ａは、統合制御装置１６から受信した制御指令コマンドにしたがって、回転機１１Ａの動作を制御し、制御装置１５Ｂは、統合制御装置１６から受信した制御指令コマンドにしたがって、回転機１１Ｂの動作を制御する。

つぎに、統合制御装置１６での制御方法について説明する。図１４は、実施の形態４による統合制御装置による制御装置の制御方法の手順の一例を示すフローチャートである。まず、現場システム１０の統合制御装置１６は、上位システム２０から回転機１１Ａを制御するための制御指令データ３３１Ａと、回転機１１Ｂを制御するための制御指令データ３３１Ｂと、を受信する（ステップＳ９１）。ついで、制御判定部１６２は、受信した制御指令データ３３１Ａおよび制御指令データ３３１Ｂと、制御判定モデルと、を比較して回転機１１Ａおよび回転機１１Ｂに対する制御指令コマンドを取得する（ステップＳ９２）。

制御判定部１６２は、回転機１１Ａに対する制御指令コマンドを制御装置１５Ａに送信し、回転機１１Ｂに対する制御指令コマンドを制御装置１５Ｂに送信する（ステップＳ９３）。制御装置１５Ａおよび制御装置１５Ｂは、統合制御装置１６からの制御指令コマンドにしたがって、回転機１１Ａおよび回転機１１Ｂを制御する。以上によって、統合制御装置１６による制御装置１５の制御方法が終了する。

ここで、統合制御装置１６の動作の具体例について説明する。図１３の制御判定モデルの「モデル番号」が「Ｃ－３」である場合を例に挙げて説明する。この場合、統合制御装置１６は、「回転機１１Ａの制御指令データ番号」が「Ａ－１」の制御指令データ３３１Ａと、「回転機１１Ｂの制御指令データ番号」が「Ａ－３」の制御指令データ３３１Ｂと、をアプリケーションサーバ５０から受信する。この結果、統合制御装置１６は、図１３の制御判定モデルを参照して、これらの組み合わせに対応する「モデル番号」が「Ｃ－３」を取得することになる。

ところで、図４の制御指令送信判定モデルを参照すると、「制御指令データ番号」が「Ａ－１」である場合には、制御指令コマンドはなく、「制御指令データ番号」が「Ａ－３」である場合には、「出力低下５０％」を実行させる制御指令コマンドとなる。実施の形態３の構成である場合には、統合制御装置１６は、制御装置１５Ａに対しては、回転機１１Ａの出力に変動がないため制御指令コマンドを通知せず、制御装置１５Ｂに対しては、回転機１１Ｂの出力を５０％低下させる制御指令コマンドを通知することになる。この結果、回転機１１Ａの出力に変動はないが、回転機１１Ｂの出力は５０％低下するため、制御指令コマンドの実行前に比較して全体の運転効率が低下してしまう。

そこで、実施の形態４では、この運転効率の低下率を実施の形態３の場合に比して改善させるための解決策として、「回転機１１Ａの制御指令データ番号」が「Ａ－１」であるときには、運転に支障が無い状態のときであるとして、回転機１１Ａの出力を増加させるように、制御指令コマンドを発行する。「回転機１１Ｂの制御指令データ番号」が「Ａ－１」であるときも、同様である。これによって、現場システム１０全体の運転効率の低下、回転機１１Ａ，１１Ｂが発電機の場合には発電効率の低下を抑制することができる。

以上の趣旨によって、図１３の制御判定モデルでは、「回転機１１Ａの制御指令データ番号」が「Ａ－１」であり、「回転機１１Ｂの制御指令データ番号」が「Ａ－１」以外である場合、あるいは「回転機１１Ｂの制御指令データ番号」が「Ａ－１」であり、「回転機１１Ａの制御指令データ番号」が「Ａ－１」以外である場合には、「制御指令データ番号」が「Ａ－１」である回転機１１Ａ，１１Ｂの出力を増加させている。上昇させる割合は、一例では、予め実験によって定められる。なお、この例では、現場システム１０が２つの回転機１１Ａ，１１Ｂを備える場合を例に挙げたが、現場システム１０が３つ以上の回転機１１を備える場合も同様である。この場合には、少なくとも１つの回転機１１の「制御指令データ番号」が「Ａ－１」であり、少なくとも１つの回転機１１の「制御指令データ番号」が「Ａ－１」以外である場合に、「制御指令データ番号」が「Ａ－１」である回転機１１の出力を増加させるように制御判定モデルが設定されればよい。

実施の形態４では、統合制御装置１６は、アプリケーションサーバ５０から受信した回転機１１Ａおよび回転機１１Ｂの制御指令データ３３１Ａ，３３１Ｂの組み合わせに応じて定められた回転機１１Ａ，１１Ｂに対する制御内容を規定した制御判定モデルを備える。また、統合制御装置１６は、アプリケーションサーバ５０から回転機１１Ａおよび回転機１１Ｂの制御指令データ３３１Ａ，３３１Ｂを受信すると、回転機１１Ａおよび回転機１１Ｂの制御指令データ３３１Ａ，３３１Ｂの組み合わせに対応した回転機１１Ａ，１１Ｂに対する制御内容を制御判定モデルから取得し、制御内容にしたがって、制御装置１５Ａ，１５Ｂを制御する。制御判定モデルでは、回転機１１Ａおよび回転機１１Ｂのいずれか一方が制御の必要がなく、他方が出力を低下させる制御指令である場合に、制御の必要がない回転機１１の出力を増加させる設定がなされる。これによって、他方の回転機１１の出力を低下させる指示を出す場合に、制御の必要がない方の回転機１１の出力を増加させることで、現場システム１０全体における発電効率の低下を、実施の形態３の場合に比して抑制することができるという効果を有する。

なお、上記した例では、上位システム２０は、データベースサーバ３０、分析サーバ４０およびアプリケーションサーバ５０を含む場合を示しているが、上位システム２０の形態がこれに限定されるものではない。データベースサーバ３０、分析サーバ４０およびアプリケーションサーバ５０の機能が１つまたは２つのサーバに集約された形態を有していてもよい。また、データベースサーバ３０が複数のサーバに分割された形態を有していてもよい。データベースサーバ３０、分析サーバ４０およびアプリケーションサーバ５０を１つのサーバに集約することで、上位システム２０は監視制御装置と見なすことができる。

ここで、上位システム２０のデータベースサーバ３０、分析サーバ４０およびアプリケーションサーバ５０のハードウェア構成について説明する。実施の形態１から４によるデータベースサーバ３０、分析サーバ４０およびアプリケーションサーバ５０は、具体的にはコンピュータシステムにより実現される。図１５は、実施の形態１から４によるゲートウェイ装置を実現するコンピュータシステムのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図１５に示されるように、コンピュータシステム１００は、制御部１０１と、入力部１０２と、記憶部１０３と、表示部１０４と、通信部１０５と、出力部１０６と、を備え、これらはシステムバス１０７を介して接続されている。

図１５において、制御部１０１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等である。制御部１０１は、実施の形態１から４の回転機１１の状態判定方法が記述された状態判定プログラムまたは制御指令送信方法が記述された制御指令送信プログラムを実行する。入力部１０２は、たとえばキーボード、マウスなどで構成され、コンピュータシステム１００のユーザが、各種情報の入力を行うために使用する。記憶部１０３は、ＲＡＭ（Random Access Memory），ＲＯＭ（Read Only Memory）などの各種メモリと、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）またはＳＳＤ（Solid State Drive）などのストレージデバイスと、を含み、制御部１０１が実行すべきプログラム、処理の過程で得られた必要なデータなどを記憶する。また、記憶部１０３は、プログラムの一時的な記憶領域としても使用される。表示部１０４は、液晶表示装置などで構成され、コンピュータシステム１００のユーザに対して各種画面を表示する。通信部１０５は、通信処理を実施する通信回路などである。通信部１０５は、複数の通信方式にそれぞれ対応する複数の通信回路で構成されていてもよい。出力部１０６は、プリンタ、外部記憶装置などの外部の装置へデータを出力する出力インタフェースである。なお、図１５は、一例であり、コンピュータシステム１００の構成は図１５の例に限定されない。

ここで、実施の形態１から４による状態判定プログラムまたは制御指令送信プログラムが実行可能な状態になるまでのコンピュータシステム１００の動作例について説明する。上述した構成をとるコンピュータシステム１００には、たとえば、図示しないＣＤ（Compact Disc）－ＲＯＭドライブまたはＤＶＤ（Digital Versatile Disc）－ＲＯＭドライブにセットされたＣＤ－ＲＯＭまたはＤＶＤ－ＲＯＭから、状態判定プログラムまたは制御指令送信プログラムが記憶部１０３にインストールされる。そして、プログラムの実行時に、記憶部１０３から読み出された状態判定プログラムまたは制御指令送信プログラムが記憶部１０３の主記憶装置となる領域に格納される。この状態で、制御部１０１は、記憶部１０３に格納された状態判定プログラムまたは制御指令送信プログラムに従って、実施の形態１から４の分析サーバ４０における回転機１１の状態判定処理またはアプリケーションサーバ５０における回転機１１の制御指令送信処理を実行する。

なお、上記の説明においては、ＣＤ－ＲＯＭまたはＤＶＤ－ＲＯＭを記録媒体として、状態判定プログラムおよび制御指令送信プログラムを提供しているが、これに限らず、コンピュータシステム１００の構成、提供するプログラムの容量などに応じて、たとえば、通信部１０５を経由してインターネットなどの伝送媒体により提供されたプログラムを用いることとしてもよい。

図１および図９に示した状態判定部４２、判定結果出力部４３、制御指令送信判定部５２、制御指令データ出力部５３および制御指令データ送信部５４は、図１５の制御部１０１により実現される。図１および図９に示した部分放電データ記憶部３１、判定結果データ記憶部３２、制御指令データ記憶部３３、状態判定モデル記憶部４１および制御指令送信判定モデル記憶部５１は、図１５に示した記憶部１０３の一部である。

次に、実施の形態１から４による制御装置１５および統合制御装置１６が有するハードウェア構成について説明する。制御装置１５および統合制御装置１６の機能は、処理回路を使用して実現される。処理回路は、制御装置１５および統合制御装置１６に搭載される専用のハードウェア、または、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサである。

図１６は、実施の形態１から４による現場システムが有する制御装置および統合制御装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図１６には、制御装置１５および統合制御装置１６の機能が専用のハードウェアを使用して実現される場合におけるハードウェア構成を示している。なお、ここでは、複数の制御装置１５Ａ，１５Ｂは、まとめて制御装置１５と表記される。制御装置１５および統合制御装置１６は、各種処理を実行する処理回路２０１と、制御装置１５および統合制御装置１６の外部の機器との接続インタフェースであるインタフェース回路２０２と、情報を記憶する記憶装置２０３とを有する。

専用のハードウェアである処理回路２０１は、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、またはこれらの組み合わせである。制御判定部１６２は、処理回路２０１によって実現される。インタフェース回路２０２は、統合制御装置１６の場合には、制御装置１５および上位システム２０のそれぞれと通信を行い、制御装置１５の場合には、統合制御装置１６および回転機１１のそれぞれと通信を行う。記憶装置２０３は、ＨＤＤまたはＳＳＤである。

図１７は、実施の形態１から４にかかる現場システムが有する制御装置および統合制御装置のハードウェア構成の他の例を示すブロック図である。図１７には、プログラムを実行するハードウェアを用いて制御装置１５および統合制御装置１６の機能が実現される場合におけるハードウェア構成を示している。なお、図１６と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。制御装置１５および統合制御装置１６は、プロセッサ２０４と、メモリ２０５と、インタフェース回路２０２と、記憶装置２０３と、を有する。

プロセッサ２０４は、ＣＰＵである。プロセッサ２０４は、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、またはＤＳＰ（Digital Signal Processor）であってもよい。制御判定部１６２の機能は、プロセッサ２０４とソフトウェアとの組み合わせによって実現される。当該機能は、プロセッサ２０４とファームウェアとの組み合わせ、または、プロセッサ２０４とソフトウェアとファームウェアとの組み合わせによって実現されてもよい。ソフトウェアまたはファームウェアは、プログラムとして記述され、内蔵メモリであるメモリ２０５に格納される。

メモリ２０５は、不揮発性または揮発性の半導体メモリであって、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）またはＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）である。プログラムは、コンピュータシステムによる読み取りが可能とされた記憶媒体に記憶されたものであってもよい。記憶媒体は、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスクまたはＤＶＤである。

以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１監視制御システム、１０現場システム、１１，１１Ａ，１１Ｂ回転機、１２，１２Ａ，１２Ｂ部分放電計測用アンテナ、１３，１３Ａ，１３Ｂ部分放電計測器、１４，１４Ａ，１４Ｂゲートウェイ装置、１５，１５Ａ，１５Ｂ制御装置、１６統合制御装置、２０上位システム、３０データベースサーバ、３１部分放電データ記憶部、３２判定結果データ記憶部、３３制御指令データ記憶部、４０分析サーバ、４１状態判定モデル記憶部、４２状態判定部、４３判定結果出力部、５０アプリケーションサーバ、５１制御指令送信判定モデル記憶部、５２制御指令送信判定部、５３制御指令データ出力部、５４制御指令データ送信部、６０ネットワーク、１３１，１３１Ａ，１３１Ｂ部分放電計測値、１６１制御判定モデル記憶部、１６２制御判定部、３１１，３１１Ａ，３１１Ｂ部分放電データ、３２１，３２１Ａ，３２１Ｂ判定結果データ、３３１，３３１Ａ，３３１Ｂ制御指令データ。

Claims

回転機と前記回転機を制御する制御装置とを有する現場システムと、前記回転機の状態を判定し、前記回転機の状態に応じて前記回転機に対する制御指令を送信する上位システムと、がネットワークを介して接続された回転機の監視制御システムであって、
前記現場システムは、
前記回転機と、
前記回転機に設けられる部分放電計測用アンテナと、
前記部分放電計測用アンテナでの部分放電の検知結果を用いて部分放電強度である部分放電計測値を計測する部分放電計測器と、
前記部分放電計測値と前記部分放電計測値の計測時刻とを前記上位システムに送信するゲートウェイ装置と、
前記上位システムからの指示に従って前記回転機の動作を制御する制御装置と、
を備え、
前記上位システムは、
前記部分放電計測値と前記計測時刻とを部分放電データとして記憶する部分放電データ記憶部と、
前記部分放電データと前記回転機の状態とを対応付けた状態判定モデルを参照して、前記部分放電データ記憶部に記憶された前記部分放電データに対応する前記回転機の状態を判定する状態判定部と、
前記回転機の状態の判定結果を出力する判定結果出力部と、
前記判定結果と前記回転機の出力を制御するコマンドである第１制御指令コマンドとを対応付けた制御指令送信判定モデルを参照して、前記判定結果に対応する前記第１制御指令コマンドを取得する制御指令送信判定部と、
前記第１制御指令コマンドを含む制御指令データを前記現場システムに送信する制御指令データ送信部と、
を備え、
前記制御装置は、前記制御指令データに従って前記回転機を制御することを特徴とする回転機の監視制御システム。
前記状態判定モデルは、予め定められた期間の前記部分放電データを用いた移動平均値に対する判定時における前記部分放電データの乖離率を予め設定された基準値であるパラメータと比較した結果と、前記回転機の状態と、を対応付けていることを特徴とする請求項１に記載の回転機の監視制御システム。
前記現場システムは、複数の回転機を有する場合に、前記回転機のそれぞれに対して、前記部分放電計測用アンテナ、前記部分放電計測器、前記ゲートウェイ装置および前記制御装置を備え、
前記現場システムは、複数の前記回転機に対して設けられる複数の前記制御装置を制御する統合制御装置をさらに備え、
前記統合制御装置は、前記上位システムからの前記制御指令データを、対応する前記回転機を制御する前記制御装置に送信することを特徴とする請求項１または２に記載の回転機の監視制御システム。
前記統合制御装置は、複数の前記回転機についての複数の前記制御指令データの組み合わせに対して、複数の前記回転機が同期するようにそれぞれの前記回転機の出力を制御するコマンドである第２制御指令コマンドを定めた制御判定モデルを参照して、前記上位システムから受信した複数の前記制御指令データの組み合わせに対応するそれぞれの前記回転機の前記第２制御指令コマンドを取得し、それぞれの前記制御装置に取得した前記第２制御指令コマンドを送信することを特徴とする請求項３に記載の回転機の監視制御システム。
前記制御判定モデルは、複数の前記回転機に対する前記制御指令データのうち、少なくとも１つの前記回転機に対する前記制御指令データが制御の必要がない内容であり、少なくとも１つの前記回転機に対する前記制御指令データが出力を低下させる内容である場合に、前記制御の必要がない内容の前記制御指令データに対応する前記回転機の出力を増加させる前記第２制御指令コマンドを含むことを特徴とする請求項４に記載の回転機の監視制御システム。
回転機と前記回転機を制御する制御装置とを有する現場システムとネットワークを介して接続され、前記回転機の状態を判定し、前記回転機の状態に応じて前記制御装置に制御指令を送信する回転機の監視制御装置であって、
前記現場システムから送信される前記回転機の部分放電強度である部分放電計測値と、前記部分放電計測値の計測時刻と、を部分放電データとして記憶する部分放電データ記憶部と、
前記部分放電データと前記回転機の状態とを対応付けた状態判定モデルを参照して、前記部分放電データ記憶部に記憶された前記部分放電データに対応する前記回転機の状態を判定する状態判定部と、
前記回転機の状態の判定結果を出力する判定結果出力部と、
前記判定結果と前記回転機の出力を制御する制御指令コマンドとを対応付けた制御指令送信判定モデルを参照して、前記判定結果に対応する前記制御指令コマンドを含む制御指令データを出力する制御指令データ出力部と、
前記制御指令データを前記現場システムに送信する制御指令データ送信部と、
を備えることを特徴とする回転機の監視制御装置。