JP4413812B2 - Abnormality detection device in power generation system - Google Patents

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Description

本発明は、発電システムに使用する定置式エンジンにおける異常の発生を検出する異常検出装置に関する。   The present invention relates to an abnormality detection device that detects the occurrence of an abnormality in a stationary engine used in a power generation system.

従来より、発電システムとして、ガスエンジン又はディーゼルエンジン等の据え置きタイプの定置式エンジンを運転させ、この運転による駆動力を利用して発電を行う技術が知られている。
そして、上記定置式エンジンのいずれかの気筒において、例えば、ピストン又はコンロッド等に焼付等の異常が発生すると、定置式エンジンが故障(破損)するおそれがあるため、このときには、定置式エンジンを故障発生前に停止させることが必要になる。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a power generation system, a technology is known in which a stationary type stationary engine such as a gas engine or a diesel engine is operated and power is generated using a driving force generated by this operation.
In any cylinder of the stationary engine, for example, if an abnormality such as seizure occurs on a piston or a connecting rod, the stationary engine may be broken (damaged). It is necessary to stop it before it occurs.

そのため、例えば、特許文献1の内燃機関の焼付予知装置においては、内燃機関のシリンダブロックに振動センサを取り付け、この振動センサの出力データを各気筒の爆発行程毎に取り出している。そして、比較器において、各気筒の振動データの低下量が基準値を超えるか否かを比較し、ピストンの焼付寸前の状態にある気筒を判定している。これにより、実際の焼付の発生よりもかなり前にその前兆を検出し、重大故障である焼付を未然に防止している。   Therefore, for example, in the burn-in prediction device for an internal combustion engine disclosed in Patent Document 1, a vibration sensor is attached to a cylinder block of the internal combustion engine, and output data of the vibration sensor is taken out for each explosion stroke of each cylinder. In the comparator, it is determined whether or not the amount of decrease in vibration data of each cylinder exceeds a reference value, and a cylinder in a state just before the piston is burned is determined. Thereby, the sign is detected well before actual occurrence of seizure, and seizure, which is a serious failure, is prevented in advance.

また、例えば、特許文献2の往復動エンジン用ピストンリングの固着監視装置においては、ピストンを往復動可能に収容するシリンダライナの周方向複数個所に、このシリンダライナの壁面温度を検出するための温度計測端をそれぞれ取り付けている。そして、演算器において、複数の温度計測端における温度分布から、ピストンにおけるピストンリングの周方向変位を検出している。これにより、ピストンリングの固着を監視し、ピストンリングのシリンダライナへの焼付を未然に防止している。   Further, for example, in the piston ring sticking monitoring device of the reciprocating engine disclosed in Patent Document 2, temperatures for detecting the wall surface temperature of the cylinder liner at a plurality of locations in the circumferential direction of the cylinder liner that accommodates the piston so as to reciprocate. Each measuring end is attached. And in the calculator, the circumferential displacement of the piston ring in the piston is detected from the temperature distribution at the plurality of temperature measurement ends. As a result, the adhesion of the piston ring is monitored, and seizure of the piston ring to the cylinder liner is prevented in advance.

しかしながら、上記従来の異常検出を行う装置においては、エンジンにおいて上記振動センサ又は温度計測端を別途取り付ける必要があり、装置が複雑になる。また、簡単な構成の装置により、高い検出精度で迅速に異常を検出するためには十分ではなかった。
さらに、エンジンを用いて発電システムを構成した場合に有効な異常検出装置についての技術は何ら開示されていない。
However, in the conventional apparatus for performing abnormality detection, it is necessary to separately attach the vibration sensor or the temperature measurement end in the engine, which complicates the apparatus. Further, it has not been sufficient to detect an abnormality quickly with high detection accuracy by a device having a simple configuration.
Furthermore, there is no disclosure of a technique regarding an abnormality detection device that is effective when a power generation system is configured using an engine.

特開平6−137163号公報JP-A-6-137163 特開平6−346789号公報JP-A-6-346789

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、簡単な装置の構成により、定置式エンジンに発生した異常を高い検出精度で迅速に検出することができる異常検出装置を提供しようとするものである。   The present invention has been made in view of such conventional problems, and an attempt is made to provide an abnormality detection device capable of quickly detecting an abnormality occurring in a stationary engine with high detection accuracy by a simple device configuration. To do.

第1の発明は、定置式エンジンの出力により、発電機を作動させる発電システムに用い、上記定置式エンジンにおける異常を検出する異常検出装置であって、
該異常検出装置は、上記定置式エンジンへ供給する燃料混合気の圧力及び上記発電機の発電出力を逐次測定し、該測定を行った圧力及び発電出力を、圧力データ及び発電出力データとして逐次保存するよう構成してあり、
上記測定を行った時点を判定時点とすると共に該判定時点の1つ前に測定を行った時点を過去時点とし、該過去時点における上記圧力データに対する上記判定時点における上記圧力データの圧力変化割合と、上記過去時点における発電出力想定値との関係から、上記判定時点における発電出力想定値を算出する想定値算出ステップと、
上記判定時点における上記発電出力データと上記判定時点における発電出力想定値との比率もしくは差分に基づいて算出した判定データが、所定の基準範囲内を外れたとき、上記定置式エンジンに異常が発生したことを検出する異常判定ステップとを、上記測定を行う毎に繰り返し行うよう構成してあることを特徴とする発電システムにおける異常検出装置にある(請求項1)。
The first invention is an abnormality detection device for detecting an abnormality in the stationary engine, which is used in a power generation system that operates a generator by the output of the stationary engine.
The abnormality detection device sequentially measures the pressure of the fuel mixture supplied to the stationary engine and the power generation output of the generator, and sequentially stores the measured pressure and power generation output as pressure data and power generation output data. Configured to
The time point at which the measurement is performed is set as a determination time point, and the time point at which the measurement is performed immediately before the determination time point is a past time point. The pressure change rate of the pressure data at the determination time point relative to the pressure data at the past time point An assumed value calculation step for calculating a power generation output assumed value at the determination time from a relationship with the power generation output assumed value at the past time;
When the determination data calculated based on the ratio or difference between the power generation output data at the determination time and the power generation output estimated value at the determination time is out of a predetermined reference range, an abnormality has occurred in the stationary engine. An abnormality detecting device in a power generation system is characterized in that the abnormality determining step for detecting this is repeated every time the measurement is performed.

本発明の異常検出装置は、発電システムに用いるものであり、定置式エンジンへ供給する燃料混合気の圧力及び発電機の発電出力を利用して、定置式エンジンにおける異常を検出するものである。
ところで、発電機の発電出力は、定置式エンジンにおける燃料混合気の圧力と密接に関連しており、燃料混合気の圧力が増加すれば、発電機の発電出力も増加する傾向にあり、燃料混合気の圧力が減少すれば、発電機の発電出力も減少する傾向にある。
なお、本発明において、燃料混合気とは、燃料と空気との混合気のことをいう。
The abnormality detection device of the present invention is used in a power generation system, and detects an abnormality in a stationary engine using the pressure of a fuel mixture supplied to the stationary engine and the power generation output of the generator.
By the way, the power generation output of the generator is closely related to the pressure of the fuel mixture in the stationary engine, and if the pressure of the fuel mixture increases, the power generation output of the generator tends to increase. If the air pressure decreases, the power generation output of the generator tends to decrease.
In the present invention, the fuel mixture refers to a mixture of fuel and air.

そして、本発明においては、上記燃料混合気の圧力と発電機の発電出力との相関関係を利用し、燃料混合気の圧力としての圧力データと、実際に発電機において発電が行われた発電出力としての発電出力データとを監視することにより、定置式エンジンにおける異常の発生を検出する。
具体的には、異常検出装置は、定置式エンジンにおける異常の有無を監視する際には、燃料混合気の圧力及び発電出力を逐次測定し、この測定を行った圧力及び発電出力を、圧力データ及び発電出力データとして逐次保存する。
In the present invention, by utilizing the correlation between the pressure of the fuel mixture and the power generation output of the generator, the pressure data as the pressure of the fuel mixture and the power generation output actually generated in the generator The occurrence of an abnormality in the stationary engine is detected by monitoring the generated power output data.
Specifically, when monitoring the presence or absence of an abnormality in a stationary engine, the abnormality detection device sequentially measures the pressure and power generation output of the fuel mixture, and uses the pressure and power generation output thus measured as pressure data. And it stores sequentially as power generation output data.

そして、異常検出装置は、上記想定値算出ステップと上記異常判定ステップとを、上記測定を行う毎に繰り返し行う。
すなわち、異常検出装置は、想定値算出ステップにおいて、過去時点における圧力データに対する判定時点における圧力データの圧力変化割合を算出し、この圧力変化割合と、過去時点における発電出力想定値との関係から、判定時点における発電出力想定値を算出する。
Then, the abnormality detection apparatus repeatedly performs the assumed value calculation step and the abnormality determination step each time the measurement is performed.
That is, in the assumed value calculation step, the abnormality detection device calculates the pressure change rate of the pressure data at the determination time with respect to the pressure data at the past time, and from the relationship between the pressure change rate and the power generation output assumed value at the past time, A power generation output assumption value at the time of determination is calculated.

また、想定値算出ステップにおいて、1回目の判定時点の際には、上記過去時点における圧力データは、異常診断開始時における圧力データとし、上記過去時点における発電出力想定値は、異常診断開始時における発電出力データとする。また、2回目以降の判定時点の際には、過去時点は、判定時点の1つ前に測定を行った時点とするよう逐次更新し、上記過去時点における圧力データは、当該2回目以降の各判定時点の1つ前に測定した圧力データとし、上記過去時点における発電出力想定値は、当該2回目以降の各判定時点の1つ前に算出した発電出力想定値とする。   Further, in the assumed value calculation step, at the time of the first determination time, the pressure data at the past time is the pressure data at the start of the abnormality diagnosis, and the estimated power generation output value at the past time is the value at the time of the abnormality diagnosis start. Use power generation output data. In the second and subsequent determination time points, the past time point is sequentially updated so that the measurement is performed one time before the determination time point. The pressure data measured immediately before the determination time point is used, and the estimated power generation output value at the past time point is the power generation output estimated value calculated one time before each determination time after the second time.

次いで、異常検出装置は、異常判定ステップにおいて、判定時点における発電出力データと判定時点における発電出力想定値とに基づく上記判定データが、所定の基準範囲内にあるか否かを判定する。そして、異常検出装置は、上記判定データが所定の基準範囲内を外れたとき、定置式エンジンに異常が発生したことを検出する。   Next, in the abnormality determination step, the abnormality detection device determines whether or not the determination data based on the power generation output data at the determination time and the power generation output assumed value at the determination time is within a predetermined reference range. Then, the abnormality detection device detects that an abnormality has occurred in the stationary engine when the determination data is out of the predetermined reference range.

ここで、定置式エンジンにおいて正常に運転が行われているときには、燃料混合気の圧力が増加する方向に変化したときには、発電出力も増加する方向に変化し、又は燃料混合気の圧力が減少する方向に変化したときには、発電出力も減少する方向に変化すると推測される。そして、このときには、上記異常判定ステップにおける上記判定データは、上記所定の基準範囲内に維持される。   Here, when the stationary engine is operating normally, when the pressure of the fuel mixture increases, the power generation output also increases, or the pressure of the fuel mixture decreases. When the direction changes, it is estimated that the power generation output also changes in a decreasing direction. At this time, the determination data in the abnormality determination step is maintained within the predetermined reference range.

一方、定置式エンジンにおいて焼付等の異常が発生しているときには、定置式エンジンにおける損失が増加することにより、発電機の発電出力が低下するあるいはあまり上昇しなくなる。そして、このときには、発電機の発電出力が所定の目標発電出力に到達しないために、燃料混合気の圧力が大幅に増加される。そのため、このときには、上記異常判定ステップにおける上記判定データが上記所定の基準範囲内を外れ、異常検出装置が定置式エンジンに異常が発生したことを検出することができる。   On the other hand, when an abnormality such as seizure occurs in the stationary engine, the power generation output of the generator decreases or does not increase so much due to an increase in loss in the stationary engine. At this time, since the power generation output of the generator does not reach a predetermined target power generation output, the pressure of the fuel mixture is greatly increased. Therefore, at this time, the determination data in the abnormality determination step is out of the predetermined reference range, and the abnormality detection device can detect that an abnormality has occurred in the stationary engine.

このように、本発明においては、燃料混合気の圧力と発電出力との相関関係を利用し、燃料混合気の圧力の変化及び発電出力の変化として、各状態量の相対的な変化を監視することによって、定置式エンジンに異常が発生していないかを検出することができる。
そのため、例えば、エンジン特性の経時変化等により、燃料混合気の圧力の値に対する発電出力の値としての絶対値に違いが生じた場合でも、精度よく迅速に異常の検出を行うことができる。
As described above, in the present invention, the relative change of each state quantity is monitored as the change of the pressure of the fuel mixture and the change of the power generation output using the correlation between the pressure of the fuel mixture and the power generation output. Thus, it is possible to detect whether an abnormality has occurred in the stationary engine.
Therefore, for example, even when there is a difference in the absolute value as the value of the power generation output with respect to the pressure value of the fuel mixture due to a change in engine characteristics with time or the like, the abnormality can be detected accurately and quickly.

また、上記燃料混合気の圧力の測定及び上記発電機の発電出力の測定は、発電システムの制御又は監視に使用される圧力測定手段及び発電出力測定手段を用いて行うことができる。そのため、上記異常検出を行うために、特別なハードウェアとしてのセンサ(測定手段)等を別途配設する必要がなく、異常検出装置の構成を簡単にすることができる。
それ故、本発明の異常検出装置によれば、簡単な装置の構成により、定置式エンジンに発生した異常を高い検出精度で迅速に検出することができる。
The measurement of the pressure of the fuel mixture and the measurement of the power generation output of the generator can be performed using a pressure measurement means and a power generation output measurement means used for controlling or monitoring the power generation system. Therefore, it is not necessary to separately provide a sensor (measurement means) as special hardware in order to perform the abnormality detection, and the configuration of the abnormality detection device can be simplified.
Therefore, according to the abnormality detection device of the present invention, an abnormality occurring in the stationary engine can be quickly detected with high detection accuracy by a simple device configuration.

第2の発明は、定置式エンジンの出力により、発電機を作動させる発電システムに用い、上記定置式エンジンにおける異常を検出する異常検出装置であって、
該異常検出装置は、上記定置式エンジンへ供給する燃料の流量及び上記発電機の発電出力を逐次測定し、該測定を行った流量及び発電出力を、流量データ及び発電出力データとして逐次保存するよう構成してあり、
上記測定を行った時点を判定時点とすると共に該判定時点の1つ前に測定を行った時点を過去時点とし、該過去時点における上記流量データに対する上記判定時点における上記流量データの流量変化割合と、上記過去時点における発電出力想定値との関係から、上記判定時点における発電出力想定値を算出する想定値算出ステップと、
上記判定時点における上記発電出力データと上記判定時点における上記発電出力想定値との比率もしくは差分に基づいて算出した判定データが、所定の基準範囲内を外れたとき、上記定置式エンジンに異常が発生したことを検出する異常判定ステップとを、上記測定を行う毎に繰り返し行うよう構成してあることを特徴とする発電システムにおける異常検出装置にある(請求項3)。
The second invention is an abnormality detection device for detecting an abnormality in the stationary engine, which is used in a power generation system that operates a generator by the output of the stationary engine.
The abnormality detection device sequentially measures the flow rate of fuel supplied to the stationary engine and the power generation output of the generator, and sequentially stores the measured flow rate and power generation output as flow rate data and power generation output data. Configured,
The time point at which the measurement is performed is set as a determination time point, and the time point at which the measurement is performed immediately before the determination time point is a past time point. The flow rate change rate of the flow rate data at the determination time point with respect to the flow rate data at the past time point An assumed value calculation step for calculating a power generation output assumed value at the determination time from a relationship with the power generation output assumed value at the past time;
When the determination data calculated based on the ratio or difference between the power generation output data at the determination time and the power generation output estimated value at the determination time is out of a predetermined reference range, an abnormality occurs in the stationary engine. An abnormality detecting device in a power generation system, wherein the abnormality determining step for detecting the occurrence of the abnormality is configured to be repeated every time the measurement is performed.

本発明の異常検出装置は、上記第1の発明において上記燃料混合気の圧力を測定する代わりに、上記燃料の流量(流速)を測定し、上記圧力データに代えて上記流量データを用いて上記定置式エンジンにおける異常の検出を行うものである。
本発明の異常検出装置においても、その他の構成は、第1の発明と同様であり、簡単な装置の構成により、定置式エンジンに発生した異常を高い検出精度で迅速に検出することができる。
The abnormality detection device of the present invention measures the flow rate (flow velocity) of the fuel instead of measuring the pressure of the fuel mixture in the first invention, and uses the flow rate data instead of the pressure data. An abnormality in a stationary engine is detected.
Also in the abnormality detection device of the present invention, the other configuration is the same as that of the first invention, and an abnormality occurring in the stationary engine can be detected quickly with high detection accuracy by a simple device configuration.

上述した第1、第2の発明における好ましい実施の形態につき説明する。
上記第1の発明において、上記定置式エンジンは、都市ガス、天然ガス等のガス燃料を用いて運転を行うガスエンジンとすることができる。また、第1の発明は、ガスエンジンにおいて、ガス燃料と空気との混合比(空気比)をほとんど変化させずに運転を行う場合に適用することが好ましい。
A preferred embodiment in the first and second inventions described above will be described.
In the first aspect, the stationary engine may be a gas engine that operates using a gas fuel such as city gas or natural gas. Further, the first invention is preferably applied when the gas engine is operated with almost no change in the mixing ratio (air ratio) of the gas fuel and air.

上記第2の発明において、上記定置式エンジンは、ガスエンジン、又は上記燃料としての軽油を用いて運転を行うディーゼルエンジンとすることができる。この場合には、燃料と空気との混合比(空気比)が変化するときでも、上記燃料の流量を測定し、この測定を行った流量を上記流量データとして用いることにより、上記異常の検出を精度よく行うことができる。   In the second aspect, the stationary engine can be a gas engine or a diesel engine that operates using light oil as the fuel. In this case, even when the mixing ratio of fuel and air (air ratio) changes, the flow rate of the fuel is measured, and the detected flow rate is used as the flow rate data to detect the abnormality. It can be performed with high accuracy.

また、上記第1、第2の発明において、上記発電システムは、上記定置式エンジンの出力を利用して上記発電機における発電のみを行う発電専用システムとすることができる。また、発電システムは、定置式エンジンの出力を利用して発電機における発電を行うと共に、定置式エンジンの運転による冷却水及び排気ガスの排熱を冷暖房機又は給湯器等に利用するコージェネレーションシステムとすることもできる。   In the first and second aspects of the invention, the power generation system may be a dedicated power generation system that performs only power generation in the generator using the output of the stationary engine. In addition, the power generation system uses the output of the stationary engine to generate power in the generator, and uses the exhaust heat of the cooling water and exhaust gas from the operation of the stationary engine for the air conditioner or water heater, etc. It can also be.

また、上記発電機は、一定の回転数で発電を行うものとすることが好ましい。特に、この発電機は、商用電源系統と連系して発電を行うものとすることが好ましい。
また、上記定置式エンジンとは、工場、建物又は家屋等に設置して用いるエンジンのことをいう。
Further, the generator preferably generates power at a constant rotational speed. In particular, this generator is preferably configured to generate power in conjunction with a commercial power system.
The stationary engine refers to an engine that is installed and used in a factory, a building, a house, or the like.

また、上記所定の基準範囲は、上記定置式エンジンにおいて正常に運転が行われている際における上記判定データの変動範囲として設定することができる。
また、上記圧力変化割合は、過去時点における圧力データに対する判定時点における圧力データの比率もしくは差分等に基づいて算出することができる。
Further, the predetermined reference range can be set as a variation range of the determination data when the stationary engine is normally operated.
The pressure change rate can be calculated based on the ratio or difference of the pressure data at the determination time with respect to the pressure data at the past time.

また、上記異常検出装置によって検出を行うことができる定置式エンジンにおける異常としては、例えば、ピストンリングの焼付又は磨耗による異常、コンロッドの焼付又は磨耗による異常等の機械的異常がある。また、例えば、定置式エンジンの気筒(シリンダー)における失火異常、気筒における燃焼ガスの吹き抜け異常(気筒における排気弁が閉まらなくなったときに発生する異常)等の検出も可能と考える。   Examples of the abnormality in the stationary engine that can be detected by the abnormality detection device include a mechanical abnormality such as an abnormality due to piston ring seizure or wear and an abnormality due to connecting rod seizure or wear. Further, for example, it is considered possible to detect a misfire abnormality in a cylinder (cylinder) of a stationary engine, an abnormality in blowout of combustion gas in the cylinder (an abnormality that occurs when the exhaust valve in the cylinder does not close), and the like.

また、上記第1の発明において、上記異常検出装置は、上記燃料混合気の温度も逐次測定し、該測定を行った温度を、温度データとして逐次保存するよう構成してあり、上記想定値算出ステップにおいては、上記圧力変化割合を、上記過去時点における上記温度データに対する上記判定時点における上記温度データの温度変化割合により補正するよう構成することが好ましい(請求項2)。   In the first aspect of the invention, the abnormality detection device is configured to sequentially measure the temperature of the fuel mixture, and to store the measured temperature sequentially as temperature data. In the step, it is preferable that the pressure change rate is corrected by a temperature change rate of the temperature data at the determination time with respect to the temperature data at the past time.

ところで、燃料混合気の圧力は、燃料混合気の温度が変化することによっても変化する。そのため、上記温度変化割合により燃料混合気の圧力変化割合を補正することにより、定置式エンジンにおける異常発生の検出精度を一層向上させることができる。
また、上記温度変化割合は、過去時点における温度データに対する判定時点における温度データの比率もしくは差分等に基づいて算出することができる。
By the way, the pressure of the fuel mixture also changes as the temperature of the fuel mixture changes. Therefore, it is possible to further improve the detection accuracy of occurrence of abnormality in the stationary engine by correcting the pressure change rate of the fuel mixture based on the temperature change rate.
The temperature change rate can be calculated based on the ratio or difference of the temperature data at the determination time with respect to the temperature data at the past time.

また、上記第1、第2の発明において、上記異常検出装置は、上記異常判定ステップにおいて、所定回数継続して上記判定データが上記所定の基準範囲内を外れたとき、上記定置式エンジンに異常が発生したことを検出するよう構成することが好ましい(請求項4)。
ところで、上記定置式エンジンにおける異常の発生を敏感に検出するためには、上記所定の基準範囲をできるだけ狭い範囲に絞ることが考えられる。一方、この所定の基準範囲を狭い範囲に絞ると、異常が発生していないのに誤って異常を検出してしまうおそれが生ずる。そのため、異常検出装置が上記想定値算出ステップ及び異常判定ステップを繰り返し行う際に、所定回数継続して上記判定データが所定の基準範囲内を外れたとき、はじめて上記異常を検出することにより、異常検出装置の検出精度を一層高めると共に異常の発生を一層迅速に検出することができる。
なお、上記所定回数は、例えば、2〜10回とすることができる。
In the first and second aspects of the invention, the abnormality detection device detects an abnormality in the stationary engine when the determination data continues out of the predetermined reference range for a predetermined number of times in the abnormality determination step. It is preferable to be configured to detect the occurrence of the above (claim 4).
By the way, in order to detect the occurrence of abnormality in the stationary engine sensitively, it is conceivable to narrow the predetermined reference range as narrow as possible. On the other hand, if the predetermined reference range is narrowed down to a narrow range, there is a possibility that the abnormality is erroneously detected even though no abnormality has occurred. Therefore, when the abnormality detection device repeatedly performs the assumed value calculation step and the abnormality determination step, the abnormality is detected for the first time when the determination data is out of the predetermined reference range for a predetermined number of times. The detection accuracy of the detection device can be further increased, and the occurrence of abnormality can be detected more rapidly.
The predetermined number of times can be set to 2 to 10 times, for example.

また、上記異常検出装置は、上記想定値算出ステップ及び上記異常判定ステップを所定回数繰り返し行った際に、該所定回数の間において、上記判定データが上記所定の基準範囲内を所定の基準回数外れなかったときには、当該所定回数目に当たる判定時点における上記発電出力データを当該判定時点における上記発電出力想定値とする置換を行い、一方、上記所定回数の間において、上記判定データが上記所定の基準範囲内を上記基準回数以上外れたときには、上記置換を行わないよう構成することが好ましい(請求項5)。   Further, the abnormality detection device repeats the assumed value calculation step and the abnormality determination step a predetermined number of times, and the determination data deviates from the predetermined reference number within the predetermined reference number during the predetermined number of times. If not, the power generation output data at the determination time point corresponding to the predetermined number of times is replaced with the power generation output assumed value at the determination time point, while the determination data is within the predetermined reference range during the predetermined number of times. It is preferable that the above replacement is not performed when the inside deviates more than the reference number of times (claim 5).

この場合の構成は、上記異常判定ステップにおいて所定回数継続して上記判定データが上記所定の基準範囲内を外れたときに、上記異常の発生を検出する構成を有する異常検出装置において、有効な構成である。
すなわち、上記異常検出装置を用いて定置式エンジンにおける異常の有無を監視する際に、上記各ステップを所定回数行った間に、上記異常判定ステップにおいて、上記判定データが上記所定の基準範囲内を所定の基準回数外れなかったときには、定置式エンジンに異常が発生する可能性が低いものと推測される。そのため、このときには、当該所定回数目に当たる判定時点における発電出力データを当該判定時点における発電出力想定値とする置換を行う(発電出力データを発電出力想定値に代入する)。
The configuration in this case is an effective configuration in an abnormality detection device having a configuration that detects the occurrence of the abnormality when the determination data is out of the predetermined reference range for a predetermined number of times in the abnormality determination step. It is.
That is, when monitoring the presence or absence of an abnormality in the stationary engine using the abnormality detection device, the determination data is within the predetermined reference range in the abnormality determination step while the steps are performed a predetermined number of times. When the predetermined reference number is not deviated, it is estimated that there is a low possibility that an abnormality will occur in the stationary engine. Therefore, at this time, the power generation output data at the determination point corresponding to the predetermined number of times is replaced with the power generation output assumption value at the determination point (substituting the power generation output data into the power generation output assumption value).

そして、当該判定時点の次に上記各ステップを行う際には、当該判定時点における発電出力データを、次の判定時点においては、過去時点における発電出力想定値として用いる。これにより、異常検出装置が上記各ステップを繰り返す毎に生ずる累積誤差等により、理論的な値である上記発電出力想定値と、実際に測定を行って得た上記発電出力データとの間に大きな差が生じてしまうことを防止することができる。   And when performing each said step after the said determination time, the electric power generation output data in the said determination time is used as an electric power generation output assumption value in the past time in the next determination time. As a result, there is a large difference between the estimated power generation output value that is a theoretical value and the power generation output data obtained by actually performing the measurement due to accumulated errors that occur each time the abnormality detection device repeats the above steps. It is possible to prevent the difference from occurring.

一方、上記各ステップを所定回数行った間に、上記異常判定ステップにおいて、上記判定データが上記所定の基準範囲内を所定の基準回数以上外れたときには、定置式エンジンに異常が発生する可能性が高いものと推測される。そのため、このときには、上記置換を行わず、当該判定時点の次に上記各ステップを行う際には、当該判定時点以前と同様に、当該判定時点における発電出力想定値を、次の判定時点においては、過去時点における発電出力想定値として用いる。   On the other hand, if the determination data falls outside the predetermined reference range by a predetermined reference number or more in the abnormality determination step while the above steps are performed a predetermined number of times, there is a possibility that an abnormality may occur in the stationary engine. Presumed to be expensive. Therefore, at this time, when the above steps are performed after the determination time without performing the replacement, the estimated power generation output value at the determination time is changed to the next determination time as in the case before the determination time. It is used as an estimated power generation output at the past time.

そして、上記異常が発生する可能性が高いと推測されるときには、上記発電出力想定値と上記発電出力データとの間に生じた差を維持して、異常判定ステップにおいて再び上記判定データが上記所定の基準範囲内を外れやすい状態にする。これにより、上記異常が発生する可能性が高いと推測されるときには、異常を検出する感度を向上させることができる。
よって、上記置換を利用した構成により、異常検出装置の検出精度を一層高めることができる。なお、上記所定の基準回数は、例えば、1〜3回とすることができる。
Then, when it is estimated that the abnormality is likely to occur, the difference generated between the power generation output expected value and the power generation output data is maintained, and the determination data is again determined in the abnormality determination step. It is easy to get out of the standard range. Thereby, when it is estimated that the above-described abnormality is likely to occur, the sensitivity of detecting the abnormality can be improved.
Therefore, the detection accuracy of the abnormality detection device can be further enhanced by the configuration using the replacement. Note that the predetermined reference number can be, for example, 1 to 3 times.

以下に、本発明の発電システムにおける異常検出装置にかかる実施例につき、図面と共に説明する。
本例の異常検出装置7は、図1に示すごとく、定置式エンジン2の出力により、発電機3を作動させる発電システム1に用いるものであり、上記定置式エンジン2における異常を検出するためのものである。
この異常検出装置7は、定置式エンジン2へ供給する燃料混合気G3の圧力及び発電機3の発電出力を逐次測定し、この測定を行った圧力及び発電出力を、圧力データP(i)及び発電出力データW(i)として逐次保存するよう構成してある。
Hereinafter, embodiments of the abnormality detection device in the power generation system of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the abnormality detection device 7 of this example is used for a power generation system 1 that operates a generator 3 by the output of a stationary engine 2, and detects an abnormality in the stationary engine 2. Is.
The abnormality detection device 7 sequentially measures the pressure of the fuel mixture G3 supplied to the stationary engine 2 and the power generation output of the generator 3, and uses the pressure and power generation output thus measured as pressure data P (i) and The power generation output data W (i) is sequentially stored.

そして、異常検出装置7は、以下の取込ステップ、想定値算出ステップ及び異常判定ステップを繰り返し行うよう構成してある。
すなわち、図3に示すごとく、異常検出装置7は、上記取込ステップにおいては、圧力データP(i)及び発電出力データW(i)を取り込む。
次いで、異常検出装置7は、上記想定値算出ステップにおいては、上記測定を行った現時点を判定時点とすると共にこの判定時点の1つ前に測定を行った時点を過去時点とする。そして、異常検出装置7は、過去時点における圧力データP(i−1)に対する判定時点における圧力データP(i)の圧力変化割合P(i)/P(i−1)と、過去時点における発電出力想定値Ws(i−1)との関係から、判定時点における発電出力想定値Ws(i)を算出する。
And the abnormality detection apparatus 7 is comprised so that the following taking-in steps, an assumed value calculation step, and an abnormality determination step may be performed repeatedly.
That is, as shown in FIG. 3, the abnormality detection device 7 captures the pressure data P (i) and the power generation output data W (i) in the capture step.
Next, in the assumed value calculation step, the abnormality detection device 7 sets the current time point when the above measurement is performed as a determination time point and the time point when the measurement is performed immediately before this determination time point as a past time point. Then, the abnormality detection device 7 determines the pressure change rate P (i) / P (i-1) of the pressure data P (i) at the determination time with respect to the pressure data P (i-1) at the past time, and the power generation at the past time. From the relationship with the estimated output value Ws (i−1), the estimated power generation output value Ws (i) at the time of determination is calculated.

次いで、異常検出装置7は、上記異常判定ステップにおいては、判定時点における発電出力データW(i)と判定時点における発電出力想定値Ws(i)との比率もしくは差分に基づいて算出した判定データX(i)が、所定の基準範囲A内を外れたか否かを判定する。
そして、異常検出装置7は、上記各ステップを繰り返し行い、異常判定ステップにおいて上記判定データX(i)が所定の基準範囲A内を外れたときには、定置式エンジン2に異常が発生したことを検出する。
Next, in the abnormality determination step, the abnormality detection device 7 determines the determination data X calculated based on the ratio or difference between the power generation output data W (i) at the determination time and the power generation output expected value Ws (i) at the determination time. It is determined whether (i) is out of the predetermined reference range A.
Then, the abnormality detection device 7 repeats the above steps, and detects that an abnormality has occurred in the stationary engine 2 when the determination data X (i) is out of the predetermined reference range A in the abnormality determination step. To do.

以下に、本例の発電システム1における異常検出装置7につき詳説する。
図1に示すごとく、本例の定置式エンジン2は、都市ガス(13A)等のガス燃料G1を用いて運転を行うガスエンジンであり、このガスエンジンにおいては、ガス燃料G1と空気G2との混合比(空気比)をほとんど変化させずに運転を行う。
Below, it explains in full detail about the abnormality detection apparatus 7 in the electric power generation system 1 of this example.
As shown in FIG. 1, the stationary engine 2 of this example is a gas engine that operates using gas fuel G1 such as city gas (13A). In this gas engine, the gas fuel G1 and the air G2 are combined. Operation is performed with almost no change in the mixing ratio (air ratio).

また、定置式エンジン2は、複数の気筒21を有しており、この複数の気筒21における吸気口は、燃料混合気G3を各気筒21に供給するための吸気マニホールド4に接続されている。この吸気マニホールド4には、この吸気マニホールド4内の圧力を測定する圧力測定手段(圧力計)51と、この吸気マニホールド4内の温度を測定する温度測定手段(温度計)52とが配設されている。
また、上記発電機3には、この発電機3によって発電した発電出力を測定する発電出力測定手段53(電力計)が配設されている。
The stationary engine 2 has a plurality of cylinders 21, and the intake ports of the plurality of cylinders 21 are connected to an intake manifold 4 for supplying a fuel mixture G 3 to each cylinder 21. The intake manifold 4 is provided with pressure measuring means (pressure gauge) 51 for measuring the pressure in the intake manifold 4 and temperature measuring means (thermometer) 52 for measuring the temperature in the intake manifold 4. ing.
Further, the generator 3 is provided with a power generation output measuring means 53 (wattmeter) for measuring the power generation output generated by the power generator 3.

また、本例の異常検出装置7は、上記燃料混合気G3の温度も逐次測定し、この測定を行った温度を、温度データT(i)として逐次保存するよう構成してある。そして、異常検出装置7は、上記取込ステップにおいては、温度データT(i)も取り込み、上記想定値算出ステップにおいては、上記圧力変化割合P(i)/P(i−1)を、過去時点における温度データT(i−1)に対する判定時点における温度データT(i)の温度変化割合T(i−1)/T(i)により補正するよう構成してある。   Further, the abnormality detection device 7 of the present example is configured to sequentially measure the temperature of the fuel mixture G3 and to store the measured temperature as temperature data T (i). Then, the abnormality detecting device 7 also captures the temperature data T (i) in the capturing step, and the pressure change rate P (i) / P (i−1) in the past is calculated in the assumed value calculating step. The temperature data T (i−1) is corrected by the temperature change rate T (i−1) / T (i) of the temperature data T (i) at the determination time with respect to the temperature data T (i−1) at the time.

また、上記圧力データP(i)は、上記圧力測定手段51によって測定した吸気マニホールド4内の圧力を表し、上記温度データT(i)は、上記温度測定手段52によって測定した吸気マニホールド4内における燃料混合気G3の温度を表す。
また、上記発電出力データW(i)は、上記発電出力測定手段53によって測定した発電機3の発電出力を表す。
The pressure data P (i) represents the pressure in the intake manifold 4 measured by the pressure measuring means 51, and the temperature data T (i) is in the intake manifold 4 measured by the temperature measuring means 52. This represents the temperature of the fuel mixture G3.
The power generation output data W (i) represents the power generation output of the generator 3 measured by the power generation output measuring means 53.

また、図1に示すごとく、吸気系40において、上記圧力測定手段51及び温度測定手段52の配設位置よりも燃料混合気G3の流れの上流側には、ガス燃料G1と空気G2との混合を行うための混合器41が配設されている。また、吸気系40において、圧力測定手段51及び温度測定手段52の配設位置と混合器41の配設位置との間には、各気筒21への燃料混合気G3の流量を調整するためのガバナー43が配設されている。
また、吸気系40においては、各気筒21から排気される排ガスG4のエネルギーを利用して動作する過給機42と、この過給機42を通過して高温になった燃料混合気G3を冷却するための吸気冷却器44が配設されている。
また、吸気マニホールド4は、複数の気筒21と吸気冷却器44とを接続している。
Further, as shown in FIG. 1, in the intake system 40, the mixture of the gas fuel G1 and the air G2 is located upstream of the position where the pressure measuring means 51 and the temperature measuring means 52 are arranged in the flow of the fuel mixture G3. A mixer 41 for performing the above is provided. Further, in the intake system 40, the flow rate of the fuel mixture G3 to each cylinder 21 is adjusted between the position where the pressure measuring means 51 and the temperature measuring means 52 are disposed and the position where the mixer 41 is disposed. A governor 43 is provided.
Further, in the intake system 40, the supercharger 42 that operates using the energy of the exhaust gas G4 exhausted from each cylinder 21 and the fuel mixture G3 that has passed through the supercharger 42 and has reached a high temperature are cooled. An intake air cooler 44 is provided for this purpose.
The intake manifold 4 connects a plurality of cylinders 21 and an intake cooler 44.

また、発電システム1は、定置式エンジン2及び発電機3の各種制御を行う制御装置6を有している。この制御装置6は、発電機3の発電出力が目標とする目標発電出力になるよう上記ガバナー43の開度を制御するよう構成されている。また、上記異常検出装置7は、制御装置6内に構成されている。そして、異常検出装置7によって行う各ステップは、制御装置6におけるハードウェア回路に形成されたコンピュータプログラム等によって構成されている。   The power generation system 1 also includes a control device 6 that performs various controls of the stationary engine 2 and the generator 3. The control device 6 is configured to control the opening degree of the governor 43 so that the power generation output of the generator 3 becomes the target target power generation output. The abnormality detection device 7 is configured in the control device 6. Each step performed by the abnormality detection device 7 is configured by a computer program or the like formed in a hardware circuit in the control device 6.

また、本例の発電システム1は、商用電源との連系により発電機3を作動させる系統連系タイプのものである。この発電システム1は、商用電源の周波数(50Hz又は60Hz)に合わせて、発電機3を回転させるものである。そして、発電機3は、商用電源の周波数によって決定される一定の回転数でロータを回転させて発電を行う。   Further, the power generation system 1 of this example is of a grid connection type that operates the generator 3 by connection with a commercial power source. This power generation system 1 rotates the generator 3 according to the frequency (50 Hz or 60 Hz) of a commercial power source. The generator 3 generates power by rotating the rotor at a constant rotational speed determined by the frequency of the commercial power source.

また、上記異常検出装置7は、所定の時間間隔で、上記各ステップを逐次行うよう構成してある。すなわち、本例の異常検出装置7は、上記発電出力データW(i)、圧力データP(i)及び温度データT(i)の取込を行った各判定時点毎に、上記各ステップを行うよう構成してある。
また、本例の異常検出装置7が上記各ステップを実行する時間間隔は、各測定手段が測定を行うサンプリング間隔と同じ間隔である。
また、異常検出装置7は、上記各ステップを繰り返し行うに当たり、想定値算出ステップにおいては、上記過去時点を、上記判定時点の1つ前(前回)に各ステップ(異常判定)を行った判定時点とするよう逐次更新するよう構成してある。
The abnormality detection device 7 is configured to sequentially perform the above steps at predetermined time intervals. That is, the abnormality detection device 7 of this example performs the above steps for each determination time point when the power generation output data W (i), the pressure data P (i), and the temperature data T (i) are taken. It is configured as follows.
In addition, the time interval at which the abnormality detecting device 7 of the present example executes the above steps is the same as the sampling interval at which each measuring means performs the measurement.
Further, when the abnormality detection device 7 repeatedly performs the above steps, in the assumed value calculation step, the past time point is determined as the determination time point when each step (abnormality determination) is performed immediately before the determination time point (previous time). It is configured to update sequentially.

本例の発電出力想定値Ws(i)は、燃料混合気G3の圧力と発電出力とが比例関係にあると仮定して算出する。また、燃料混合気G3の圧力に対して、燃料混合気G3の温度が与える影響を考慮するために、燃料混合気G3の圧力と温度とが反比例の関係にあるとして、発電出力想定値Ws(i)を算出する。
より具体的には、PV=GRT(理想気体の状態方程式、P:燃料混合気G3の圧力、V:吸気マニホールド4の容積、G:燃料混合気G3のモル量、R:ガス定数、T:燃料混合気G3の温度)に基づき、発電出力想定値Ws(i)を算出する。すなわち、V及びRは一定なので、V={G(i)×T(i)}/P(i)={G(i−1)×T(i−1)}/P(i−1)となり、G(i)/G(i−1)={P(i)/P(i−1)}×{T(i−1)/T(i)}の関係式が得られる。
The estimated power generation output value Ws (i) of this example is calculated on the assumption that the pressure of the fuel mixture G3 and the power generation output are in a proportional relationship. Further, in order to consider the influence of the temperature of the fuel mixture G3 on the pressure of the fuel mixture G3, it is assumed that the pressure and temperature of the fuel mixture G3 are in an inversely proportional relationship, and the estimated power generation output value Ws ( i) is calculated.
More specifically, PV = GRT (equal gas equation of state, P: pressure of fuel mixture G3, V: volume of intake manifold 4, G: molar amount of fuel mixture G3, R: gas constant, T: Based on the temperature of the fuel mixture G3), a power generation output estimated value Ws (i) is calculated. That is, since V and R are constant, V = {G (i) × T (i)} / P (i) = {G (i−1) × T (i−1)} / P (i−1). Thus, a relational expression of G (i) / G (i−1) = {P (i) / P (i−1)} × {T (i−1) / T (i)} is obtained.

そして、判定時点における発電出力想定値Ws(i)は、過去時点における発電出力想定値Ws(i−1)に、燃料混合気のモル量増加比率G(i)/G(i−1)、すなわち圧力変化割合P(i)/P(i−1)及び温度変化割合T(i−1)/T(i)を掛け合わせた値として、Ws(i)=Ws(i−1)×{P(i)/P(i−1)}×{T(i−1)/T(i)}の想定値算出関係式から算出する。ここで、想定値算出関係式に用いる圧力データP(i)、P(i−1)は絶対圧とし、温度データT(i)、T(i−1)は、絶対温度とする。
また、上記判定データX(i)は、X={Ws(i)−W(i)}/W(i)の判定関係式から算出する。なお、(i)は、判定時点を示し、(i−1)は、過去時点(前回の判定時点)を示す。
Then, the estimated power generation output value Ws (i) at the determination time is equal to the estimated power generation output value Ws (i−1) at the past time point, and the molar amount increase ratio G (i) / G (i−1) of the fuel mixture. That is, as a value obtained by multiplying the pressure change rate P (i) / P (i-1) and the temperature change rate T (i-1) / T (i), Ws (i) = Ws (i-1) × { P (i) / P (i−1)} × {T (i−1) / T (i)} is calculated from the assumed value calculation relational expression. Here, pressure data P (i) and P (i-1) used in the assumed value calculation relational expression are absolute pressures, and temperature data T (i) and T (i-1) are absolute temperatures.
The determination data X (i) is calculated from a determination relational expression of X = {Ws (i) −W (i)} / W (i). Note that (i) indicates a determination time point, and (i-1) indicates a past time point (previous determination time point).

また、異常検出装置7は、上記各ステップを繰り返し行う際に、異常判定ステップにおいて、所定回数(本例では5回とした。)以上継続して上記判定データX(i)が所定の基準範囲A内を外れたときに、定置式エンジン2に異常が発生したことを検出するよう構成してある。
また、異常検出装置7は、上記各ステップを所定回数行う毎に、判定時点における発電出力データW(i)を当該判定時点における発電出力想定値Ws(i)とする置換を行うか否か(発電出力データW(i)を発電出力想定値Ws(i)に代入するか否か)の判定を行うよう構成してある。
Further, when the abnormality detection device 7 repeatedly performs each of the above steps, the determination data X (i) continues in the abnormality determination step for a predetermined number of times (in this example, 5 times) or more. It is configured to detect that an abnormality has occurred in the stationary engine 2 when it is out of A.
In addition, each time the above steps are performed a predetermined number of times, the abnormality detection device 7 determines whether or not to replace the power generation output data W (i) at the determination time with the power generation output expected value Ws (i) at the determination time ( It is configured to determine whether or not the power generation output data W (i) is substituted for the power generation output expected value Ws (i).

すなわち、異常検出装置7は、各ステップを所定回数行った間において、判定データX(i)が所定の基準範囲A内を所定の基準回数(本例では1回とした。)外れなかったときには、当該所定回数目に当たる判定時点における発電出力データW(i)を当該判定時点における発電出力想定値Ws(i)とする置換を行うよう構成してある。また、異常検出装置7は、各ステップを所定回数行った間において、判定データX(i)が所定の基準範囲A内を上記基準回数(1回)以上外れたときには、上記置換を行わないよう構成してある。   In other words, the abnormality detection device 7 does not deviate from the predetermined reference range A within the predetermined reference range A (determined once in this example) while the determination data X (i) is performed a predetermined number of times. The power generation output data W (i) at the determination time corresponding to the predetermined number of times is replaced with the power generation output expected value Ws (i) at the determination time. In addition, the abnormality detection device 7 does not perform the replacement when the determination data X (i) deviates from the predetermined reference range A by the reference number (one time) or more while each step is performed a predetermined number of times. It is configured.

次に、上記異常検出装置7を用いて、上記定置式エンジン2における異常の検出を行う方法につき、図2、図3と共に説明する。
上記異常の検出を行う際には、まず、定置式エンジン2を運転させ、この出力によって発電機3を作動させる。このとき、上記制御装置6は、発電機3の発電出力が所定の目標発電出力になるよう上記ガバナー43の開度を制御する。
Next, a method for detecting an abnormality in the stationary engine 2 using the abnormality detection device 7 will be described with reference to FIGS.
When detecting the abnormality, first, the stationary engine 2 is operated, and the generator 3 is operated by this output. At this time, the control device 6 controls the opening degree of the governor 43 so that the power generation output of the generator 3 becomes a predetermined target power generation output.

次いで、図2に示すごとく、上記発電出力測定手段53によって、発電機3の発電出力W0を測定し(ステップS101)、この発電出力が異常診断を開始するための異常診断開始発電出力Wrになったか否かを判定する(S102)。
そして、発電出力が異常診断開始発電出力Wrになったときには、異常検出装置7による異常診断を開始し、上記圧力測定手段51によって、吸気マニホールド4における燃料混合気G3の圧力を測定すると共に、上記温度測定手段52によって、吸気マニホールド4における燃料混合気G3の温度を測定する(S103)。また、この測定を行った圧力及び温度をそれぞれ初期圧力データP0及び初期温度データT0として異常検出装置7に取り込む。
Next, as shown in FIG. 2, the power generation output measuring means 53 measures the power generation output W0 of the generator 3 (step S101), and this power generation output becomes the abnormality diagnosis start power generation output Wr for starting the abnormality diagnosis. It is determined whether or not (S102).
When the power generation output becomes the abnormality diagnosis start power generation output Wr, abnormality diagnosis by the abnormality detection device 7 is started, and the pressure measuring means 51 measures the pressure of the fuel mixture G3 in the intake manifold 4 and The temperature of the fuel mixture G3 in the intake manifold 4 is measured by the temperature measuring means 52 (S103). Further, the pressure and temperature at which this measurement is performed are taken into the abnormality detection device 7 as initial pressure data P0 and initial temperature data T0, respectively.

次いで、初期圧力データP0及び初期温度データT0が、異常検出装置7において予め設定した大まかな正常範囲内にあるか否かを判定する(S104)。
そして、燃料混合気G3の圧力及び温度が上記大まかな正常範囲内を外れたときには、定置式エンジン2に何らかの異常が発生していると考えられ、定置式エンジン2の運転を異常停止させる(S105)。
Next, it is determined whether the initial pressure data P0 and the initial temperature data T0 are within a rough normal range set in advance in the abnormality detection device 7 (S104).
When the pressure and temperature of the fuel mixture G3 are out of the rough normal range, it is considered that some abnormality has occurred in the stationary engine 2, and the operation of the stationary engine 2 is abnormally stopped (S105). ).

次いで、上記測定を行った発電出力W0が上記大まかな正常範囲内にあるときには、この発電出力W0を異常診断開始時の初期発電出力データW0として異常検出装置7に取り込む。そして、この初期発電出力データW0を過去時点における発電出力想定値Ws(i−1)とすると共に、上記初期圧力データP0及び初期温度データT0を、過去時点における圧力データP(i−1)及び温度データT(i−1)とする。また、置換用回数Cを1に初期化する(S106)。
なお、S101〜S106は、上記異常の検出を行う際のエンジン始動時(異常診断開始時)にのみ行う。
Next, when the measured power generation output W0 is within the rough normal range, the power generation output W0 is taken into the abnormality detection device 7 as initial power generation output data W0 at the start of abnormality diagnosis. The initial power generation output data W0 is set as the power generation output expected value Ws (i-1) at the past time, and the initial pressure data P0 and the initial temperature data T0 are converted into the pressure data P (i-1) and the past time. Let it be temperature data T (i-1). Also, the number of replacement times C is initialized to 1 (S106).
Note that S101 to S106 are performed only when the engine is started (when abnormality diagnosis is started) when the abnormality is detected.

次いで、図3に示すごとく、異常検出ループにおける取込ステップとして、現時点における上記発電出力、上記燃料混合気G3の圧力及び温度を測定し、それぞれ発電出力データW(i)、圧力データP(i)及び温度データT(i)として異常検出装置7に取り込む(S107)。   Next, as shown in FIG. 3, as the capture step in the abnormality detection loop, the power generation output at the present time, the pressure and temperature of the fuel mixture G3 are measured, and the power generation output data W (i) and pressure data P (i, respectively) are measured. ) And temperature data T (i) are taken into the abnormality detection device 7 (S107).

次いで、想定値算出ステップとして、上記想定値算出関係式から判定時点における発電出力想定値Ws(i)を算出する(S108)。
また、異常検出ループにおける1回目の判定時点においては、上記初期発電出力データW0が、過去時点における発電出力想定値Ws(i−1)である。また、上記初期圧力データP0及び初期温度データT0が、過去時点における圧力データP(i−1)及び温度データT(i−1)である。
そして、上記各データを上記想定値算出関係式に代入して、判定時点における発電出力想定値Ws(i)を算出する。
Next, as an assumed value calculation step, the estimated power generation output value Ws (i) at the time of determination is calculated from the assumed value calculation relational expression (S108).
Further, at the first determination time in the abnormality detection loop, the initial power generation output data W0 is the power generation output expected value Ws (i-1) at the past time. The initial pressure data P0 and the initial temperature data T0 are the pressure data P (i-1) and temperature data T (i-1) at the past time point.
And each said data is substituted for the said estimated value calculation relational expression, and the electric power generation output estimated value Ws (i) in the determination time is calculated.

次いで、異常判定ステップとして、上記判定関係式から判定時点における判定データX(i)を算出する(S109)。
すなわち、上記現時点における発電出力データW(i)を判定時点における発電出力データW(i)とし、この判定時点における発電出力データW(i)と上記判定時点における発電出力想定値Ws(i)を上記判定関係式に代入して、判定時点における判定データX(i)を算出する。
Next, as an abnormality determination step, determination data X (i) at the determination time is calculated from the determination relational expression (S109).
That is, the power generation output data W (i) at the current time point is set as the power generation output data W (i) at the determination time point, and the power generation output data W (i) at the determination time point and the power generation output expected value Ws (i) at the determination time point are obtained. Substituting into the determination relational expression, the determination data X (i) at the determination time is calculated.

次いで、判定時点における判定データX(i)が、上記所定の基準範囲A内を外れたか否かを判定する(S110)。
そして、判定時点における判定データX(i)が所定の基準範囲A内を外れたときには、異常検出装置7において、異常を検出する前兆があると考え、この前兆を示す異常フラグを立てる。(S111)。その後、異常フラグが前回の判定時点から所定回数(本例では5回)継続して立ったか否かを判定する(S112)。そして、異常フラグが所定回数継続して立ったときには、定置式エンジン2に何らかの異常が発生したとして、定置式エンジン2を異常停止させる(S113)。
Next, it is determined whether or not the determination data X (i) at the determination time is out of the predetermined reference range A (S110).
When the determination data X (i) at the determination time is out of the predetermined reference range A, the abnormality detection device 7 considers that there is a sign of detecting an abnormality, and sets an abnormality flag indicating this sign. (S111). After that, it is determined whether or not the abnormality flag has been continued for a predetermined number of times (in this example, 5 times) from the previous determination time (S112). When the abnormality flag continues to stand for a predetermined number of times, it is assumed that some abnormality has occurred in the stationary engine 2, and the stationary engine 2 is abnormally stopped (S113).

一方、S110において、判定時点における判定データX(i)が所定の基準範囲A内にあるとき、又は、S112において、異常フラグが所定回数継続して立っていないときには、置換用回数Cが所定回数(本例では5回)になったか否かを判定する(S114)。そして、置換用回数Cが所定回数になっていないときには、置換用回数Cをカウントする(S115)。その後、判定時点(現時点)における発電出力想定値Ws(i)を、過去時点における発電出力想定値Ws(i−1)とすると共に、現時点における圧力データP(i)及び温度データT(i)を、過去時点における圧力データP(i−1)及び温度データT(i−1)とし(S119)、次の判定時点としてS107を実行する。   On the other hand, when the determination data X (i) at the determination time is within the predetermined reference range A in S110, or when the abnormality flag has not been kept standing for the predetermined number of times in S112, the replacement number C is set to the predetermined number of times. It is determined whether or not (5 times in this example) (S114). If the replacement count C is not the predetermined count, the replacement count C is counted (S115). Thereafter, the estimated power generation output value Ws (i) at the determination time (current time) is set as the power generation output estimated value Ws (i−1) at the past time, and the current pressure data P (i) and temperature data T (i). Is the pressure data P (i-1) and temperature data T (i-1) at the past time (S119), and S107 is executed as the next determination time.

一方、置換用回数Cが所定回数になったときには、この所定回数の間に1回でも異常フラグが立ったか否かを判定する(S116)。そして、所定回数の間に1回も異常フラグが立たなかったときには、上記判定時点における発電出力データW(i)を、この判定時点における発電出力想定値Ws(i)とする置換を行う(S117)。
その後、置換用回数Cを1に初期化すると共に(S118)、上記S119を行い、次の判定時点としてS107を実行する。
On the other hand, when the number of replacement times C reaches a predetermined number, it is determined whether or not an abnormality flag has been set even once during the predetermined number of times (S116). When the abnormality flag has not been raised even once within the predetermined number of times, the power generation output data W (i) at the determination time is replaced with the power generation output estimated value Ws (i) at the determination time (S117). ).
Thereafter, the number of replacements C is initialized to 1 (S118), S119 is performed, and S107 is performed as the next determination time.

上記置換を行う場合は、上記各ステップを所定回数行った間に1回も異常フラグが立っておらず、定置式エンジン2に異常が発生する可能性が低いと推測される場合である。そして、置換を行った判定時点の次に各ステップを行う際には、当該判定時点における発電出力データW(i)を、次の判定時点においては、過去時点における発電出力想定値Ws(i−1)として用いる。これにより、異常検出装置7が各ステップを繰り返す毎に生ずる累積誤差等により、理論的な値である発電出力想定値Ws(i)と、実際に測定を行って得た発電出力データW(i)との間に大きな差が生じてしまうことを防止することができる。   When the above replacement is performed, it is estimated that the abnormality flag is not raised once during the predetermined number of times, and the possibility that an abnormality will occur in the stationary engine 2 is low. Then, when each step is performed after the determination time point at which the replacement is performed, the power generation output data W (i) at the determination time point is used, and at the next determination time point, the power generation output expected value Ws (i− Used as 1). As a result, the power generation output expected value Ws (i), which is a theoretical value, and the power generation output data W (i) obtained by actually performing the measurement due to an accumulated error or the like generated each time the abnormality detection device 7 repeats each step. ) Can be prevented from occurring.

また、所定回数の間に1回でも異常フラグが立ったときには、上記置換は行わずに、置換用回数Cを1に初期化し(S118)、上記S119を行った後、次の判定時点としてS107を実行する。
上記置換を行わない場合は、定置式エンジン2に異常が発生する可能性が高いと推測される場合である。そして、この場合には、発電出力想定値Ws(i)と発電出力データW(i)との間に生じた差を維持して、異常判定ステップにおいて再び判定データX(i)が所定の基準範囲A内を外れやすい状態にする。これにより、異常が発生する可能性が高いと推測されるときには、異常を検出する感度を向上させることができる。
If the abnormality flag is raised even once during the predetermined number of times, the replacement is not performed, the number of replacements C is initialized to 1 (S118), and after performing S119, the next determination time is S107. Execute.
When the replacement is not performed, it is estimated that there is a high possibility that an abnormality will occur in the stationary engine 2. In this case, the difference generated between the power generation output expected value Ws (i) and the power generation output data W (i) is maintained, and the determination data X (i) is again set to a predetermined reference in the abnormality determination step. The range A is easily removed. Thereby, when it is estimated that there is a high possibility that an abnormality will occur, the sensitivity for detecting the abnormality can be improved.

そして、以降は、判定時点を逐次過去時点とすると共に、次の時点を逐次判定時点として、上記取込ステップ(S107)、想定値算出ステップ(S108)及び異常判定ステップ(S109〜S119)を繰り返し行って、定置式エンジン2における異常の発生の有無を監視することができる。   Thereafter, the above determination step (S107), assumed value calculation step (S108), and abnormality determination step (S109 to S119) are repeated with the determination time point set as the past time point and the next time point as the sequential determination time point. The presence or absence of abnormality in the stationary engine 2 can be monitored.

なお、上記S108において、2回目以降の判定時点においては、前回の判定時点に算出した発電出力想定値Ws(i)が、過去時点における発電出力想定値Ws(i−1)となり、また、前回の判定時点において測定を行った圧力データP(i)及び温度データT(i)が、過去時点における圧力データP(i−1)及び温度データT(i−1)となる。そして、上記各データを上記想定値算出関係式に代入して、2回目以降の判定時点における発電出力想定値Ws(i)を算出する。   In S108, at the second and subsequent determination times, the power generation output estimated value Ws (i) calculated at the previous determination time becomes the power generation output estimated value Ws (i-1) at the past time point. The pressure data P (i) and temperature data T (i) measured at the determination time are pressure data P (i-1) and temperature data T (i-1) at the past time. And each said data is substituted for the said assumption value calculation relational expression, and the electric power generation output assumption value Ws (i) in the determination time after the 2nd time is calculated.

ところで、定置式エンジン2において焼付等の機械的異常が発生しているときには、定置式エンジン2における損失が増加することにより、発電機3の発電出力が低下するあるいはあまり上昇しなくなる。このときには、発電機3の発電出力が所定の目標発電出力に到達しないために、上記制御装置5がガバナー43の開度を増加させる。これにより、吸気マニホールド4における燃料混合気G3の圧力が大幅に増加される。そのため、このときには、上記異常判定ステップにおける判定データX(i)が所定の基準範囲A内を繰り返し外れ、異常検出装置7が定置式エンジン2に異常が発生したことを検出することができる。   By the way, when a mechanical abnormality such as seizure occurs in the stationary engine 2, the power generation output of the generator 3 decreases or does not increase so much because the loss in the stationary engine 2 increases. At this time, since the power generation output of the generator 3 does not reach a predetermined target power generation output, the control device 5 increases the opening of the governor 43. Thereby, the pressure of the fuel mixture G3 in the intake manifold 4 is significantly increased. Therefore, at this time, the determination data X (i) in the abnormality determination step repeatedly deviates from the predetermined reference range A, and the abnormality detection device 7 can detect that an abnormality has occurred in the stationary engine 2.

このように、上記異常検出装置7においては、燃料混合気G3の圧力と発電出力との相関関係を利用し、燃料混合気G3の圧力の変化及び発電出力の変化として、各状態量の相対的な変化を監視することによって、定置式エンジン2に異常が発生していないかを検出することができる。
そのため、例えば、エンジン特性の経時変化等により、燃料混合気G3の圧力の値に対する発電出力の値としての絶対値に違いが生じた場合でも、精度よく迅速に異常の検出を行うことができる。
As described above, the abnormality detection device 7 uses the correlation between the pressure of the fuel mixture G3 and the power generation output, and uses the correlation between the state quantities as the change in the pressure of the fuel mixture G3 and the change in the power generation output. By monitoring such changes, it is possible to detect whether an abnormality has occurred in the stationary engine 2.
Therefore, for example, even when there is a difference in the absolute value as the power generation output value with respect to the pressure value of the fuel mixture G3 due to a change in engine characteristics over time, the abnormality can be detected accurately and quickly.

また、上記燃料混合気G3の圧力、燃料混合気G3の温度及び上記発電機3の発電出力の測定は、発電システム1の制御又は監視に使用される圧力測定手段51、温度測定手段52及び発電出力測定手段53を用いて行うことができる。そのため、上記異常検出を行うために、特別なハードウェアとしてのセンサ(測定手段)等を別途配設する必要がなく、異常検出装置7の構成を簡単にすることができる。   The pressure of the fuel mixture G3, the temperature of the fuel mixture G3, and the power generation output of the generator 3 are measured by pressure measuring means 51, temperature measuring means 52 and power generation used for controlling or monitoring the power generation system 1. This can be done using the output measuring means 53. Therefore, it is not necessary to separately provide a sensor (measurement means) as special hardware in order to perform the abnormality detection, and the configuration of the abnormality detection device 7 can be simplified.

また、圧力測定手段51、温度測定手段52及び発電出力測定手段53は、ほとんどの種類の発電システム1に使用されている。そのため、異常検出装置7は、ほとんどの種類の発電システム1にセンサ等のハードウェアを追加することなく実現することができ、汎用性に優れている。
それ故、本例の異常検出装置7によれば、簡単な装置の構成により、定置式エンジン2に発生した異常を高い検出精度で迅速に検出することができ、汎用性の高い異常検出の手段を提供することができる。
Further, the pressure measuring means 51, the temperature measuring means 52 and the power generation output measuring means 53 are used in almost all types of power generation systems 1. Therefore, the abnormality detection device 7 can be realized without adding hardware such as a sensor to most types of power generation systems 1 and is excellent in versatility.
Therefore, according to the abnormality detection device 7 of the present example, the abnormality that has occurred in the stationary engine 2 can be quickly detected with high detection accuracy by a simple device configuration. Can be provided.

また、上述したように、異常検出装置7が上記想定値算出ステップ及び異常判定ステップを繰り返し行う際に、所定回数継続して上記判定データX(i)が所定の基準範囲A内を外れたとき、はじめて上記異常を検出することにより、異常検出装置7の検出精度を一層高めることができる。   Further, as described above, when the abnormality detection device 7 repeatedly performs the assumed value calculation step and the abnormality determination step, when the determination data X (i) is out of the predetermined reference range A continuously for a predetermined number of times. By detecting the abnormality for the first time, the detection accuracy of the abnormality detection device 7 can be further enhanced.

(異常検出事例)
図4に、上記異常検出装置7によって定置式エンジン2における異常の検出を行った結果を示す。同図は、横軸に時間をとり、縦軸に、燃料混合気圧力(圧力データ)P(i)、燃料混合気温度(温度データ)T(i)、発電出力想定値Ws(i)、発電出力(発電出力データ)W(i)及び異常フラグの有無をとって、異常の検出の状態を示すグラフである。
(Abnormality detection example)
In FIG. 4, the result of having detected the abnormality in the stationary engine 2 by the said abnormality detection apparatus 7 is shown. In the figure, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents fuel mixture pressure (pressure data) P (i), fuel mixture temperature (temperature data) T (i), power generation output expected value Ws (i), It is a graph which shows the state of detection of abnormality, taking the presence or absence of power generation output (power generation output data) W (i) and an abnormality flag.

本事例において、発電出力データW(i)、圧力データP(i)及び温度データT(i)の取込を行う時間間隔は1(s)とし、異常判定ステップを5回行う毎に上記置換の判定を行った。また、本事例において、上記所定の基準範囲Aは、3%以下とした。
同図において、時間の経過が75〜80(s)付近から、燃料混合気G3の圧力が上昇を開始し、発電出力想定値Ws(i)の上昇に対して実際の発電出力があまり上昇しておらず、異常が発生していることが推定できる。そして、時間の経過が100(s)付近から、異常フラグが継続して立っており、この100(s)付近において、異常検出装置7は定置式エンジン2の異常停止を行うことができた。
なお、同図においては、100(s)付近以降も異常停止を行わなかった場合の燃料混合気圧力P(i)、燃料混合気温度T(i)、発電出力想定値Ws(i)、発電出力W(i)及び異常フラグの有無の推移状態も示す。
In this case, the time interval for taking in the power generation output data W (i), pressure data P (i), and temperature data T (i) is 1 (s), and the above replacement is performed every time the abnormality determination step is performed five times. Judgment was made. In this example, the predetermined reference range A is 3% or less.
In the figure, the pressure of the fuel gas mixture G3 starts to rise from the vicinity of 75 to 80 (s), and the actual power generation output rises so much as the power generation output expected value Ws (i) increases. Therefore, it can be estimated that an abnormality has occurred. Then, the abnormality flag continued to stand from the time of about 100 (s), and the abnormality detection device 7 was able to perform an abnormal stop of the stationary engine 2 in the vicinity of 100 (s).
In the figure, the fuel mixture pressure P (i), the fuel mixture temperature T (i), the estimated power generation output value Ws (i), and the power generation when the abnormal stop is not performed after about 100 (s). The transition state of the output W (i) and the presence / absence of an abnormality flag is also shown.

Figure 0004413812
Figure 0004413812

上記異常検出装置7が上記異常の検出を行った状況を、表1に示す。
同表において、発電出力(発電出力データ)W(i)及び発電出力想定値Ws(i)は、定格出力に対する値としてパーセントで示す。また、上記判定データX(i)はパーセントで示し、所定の基準範囲Aは3%以下とする。
同表において、時間86〜90(s)においては、1回も異常フラグが立っていないため、時間90(s)においては、このときの発電出力を発電出力想定値Ws(i)とする置換を行った。そして、時間91(s)においては、時間90(s)における発電出力データW(i−1)に、時間91(s)における圧力変化割合P(i)/P(i−1)及び温度変化割合T(i−1)/T(i)を掛けて、発電出力想定値Ws(i)を算出した。
Table 1 shows the situation where the abnormality detection device 7 detects the abnormality.
In the table, the power generation output (power generation output data) W (i) and the power generation output estimated value Ws (i) are shown as percentages relative to the rated output. The determination data X (i) is expressed as a percentage, and the predetermined reference range A is 3% or less.
In the same table, since the abnormality flag has not been raised even once at times 86 to 90 (s), at time 90 (s), the power generation output at this time is replaced with the power generation output estimated value Ws (i). Went. At time 91 (s), the power generation output data W (i-1) at time 90 (s) is added to the pressure change rate P (i) / P (i-1) and temperature change at time 91 (s). The estimated power generation output value Ws (i) was calculated by multiplying by the ratio T (i-1) / T (i).

また、時間91〜95(s)においては、1回以上異常フラグが立っているため、時間95(s)においては、上記置換は行わなかった。そして、時間96(s)においては、時間95(s)における発電出力想定値Ws(i−1)に、時間96(s)における圧力変化割合P(i)/P(i−1)及び温度変化割合T(i−1)/T(i)を掛けて、発電出力想定値Ws(i)を算出した。   In addition, since the abnormality flag is set once or more at times 91 to 95 (s), the above replacement was not performed at time 95 (s). At time 96 (s), the estimated power generation output value Ws (i-1) at time 95 (s) is changed to the pressure change rate P (i) / P (i-1) and temperature at time 96 (s). The estimated power generation output value Ws (i) was calculated by multiplying the change rate T (i-1) / T (i).

そして、時間99(s)以降は、異常フラグが5回以上継続して立ったため、異常検出装置7は、定置式エンジン2の異常を検出し、定置式エンジン2の異常停止を迅速に行うことができた。なお、定置式エンジン2に発生した異常は、コンロッドの焼付であったことがわかった。このように、上記異常検出装置7によれば、定置式エンジン2における異常状態が悪化して、定置式エンジン2に2次的損傷が発生してしまう前に、定置式エンジン2を緊急停止できることがわかった。   Then, after the time 99 (s), the abnormality flag has continued to stand 5 times or more, so the abnormality detection device 7 detects an abnormality of the stationary engine 2 and quickly stops the stationary engine 2 abnormally. I was able to. In addition, it turned out that the abnormality which generate | occur | produced in the stationary engine 2 was the burning of the connecting rod. As described above, according to the abnormality detection device 7, the stationary engine 2 can be urgently stopped before the abnormal state in the stationary engine 2 deteriorates and secondary damage occurs in the stationary engine 2. I understood.

なお、上記異常検出装置7をディーゼルエンジンに適用する場合には、異常検出装置7は、上記燃料混合気G3の圧力を測定する代わりに、定置式エンジン2へ供給する燃料の流量(流速)を測定することができる。そして、異常検出装置7は、測定を行った流量を流量データとして用い、想定値算出ステップにおいては、過去時点における流量データに対する判定時点における流量データの流量変化割合と、過去時点における発電出力想定値Ws(i−1)(又は発電出力データW(i))との関係から、判定時点における発電出力想定値Ws(i)を算出することができる。
この場合においても、その他の構成は、上述した実施例と同様にすることができ、上述した実施例と同様の作用効果を得ることができる。
When the abnormality detection device 7 is applied to a diesel engine, the abnormality detection device 7 determines the flow rate (velocity) of the fuel supplied to the stationary engine 2 instead of measuring the pressure of the fuel mixture G3. Can be measured. Then, the abnormality detection device 7 uses the measured flow rate as the flow rate data, and in the assumed value calculation step, the flow rate change rate of the flow rate data at the determination time with respect to the flow rate data at the past time point and the estimated power generation output value at the past time point From the relationship with Ws (i−1) (or power generation output data W (i)), the power generation output estimated value Ws (i) at the determination time can be calculated.
Even in this case, the other configurations can be the same as those of the above-described embodiment, and the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained.

実施例における、発電システムの構成を示す説明図。Explanatory drawing which shows the structure of the electric power generation system in an Example. 実施例における、異常検出装置による異常検出の初期段階の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of the initial stage of the abnormality detection by the abnormality detection apparatus in an Example. 実施例における、異常検出装置による異常検出ループの流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of the abnormality detection loop by the abnormality detection apparatus in an Example. 実施例における、横軸に時間をとり、縦軸に圧力データ、温度データ、発電出力想定値、発電出力データ及び異常フラグの有無をとって、異常の検出の状態を示すグラフ。The graph which shows the state of the detection of abnormality, taking time on a horizontal axis in an Example, and taking pressure data, temperature data, power generation output assumption value, power generation output data, and the presence or absence of an abnormality flag on the vertical axis.

符号の説明Explanation of symbols

1 発電システム
2 定置式エンジン
3 発電機
4 吸気マニホールド
51 圧力測定手段
52 温度測定手段
53 発電出力測定手段
6 制御装置
7 異常検出装置
G3 燃料混合気
P(i) 圧力データ
T(i) 温度データ
W(i) 発電出力データ
Ws(i) 発電出力想定値
X(i) 判定データ
A 基準範囲
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power generation system 2 Stationary engine 3 Generator 4 Intake manifold 51 Pressure measurement means 52 Temperature measurement means 53 Power generation output measurement means 6 Control apparatus 7 Abnormality detection apparatus G3 Fuel mixture P (i) Pressure data T (i) Temperature data W (I) Power generation output data Ws (i) Power generation output expected value X (i) Judgment data A Reference range

Claims (5)

定置式エンジンの出力により、発電機を作動させる発電システムに用い、上記定置式エンジンにおける異常を検出する異常検出装置であって、
該異常検出装置は、上記定置式エンジンへ供給する燃料混合気の圧力及び上記発電機の発電出力を逐次測定し、該測定を行った圧力及び発電出力を、圧力データ及び発電出力データとして逐次保存するよう構成してあり、
上記測定を行った時点を判定時点とすると共に該判定時点の1つ前に測定を行った時点を過去時点とし、該過去時点における上記圧力データに対する上記判定時点における上記圧力データの圧力変化割合と、上記過去時点における発電出力想定値との関係から、上記判定時点における発電出力想定値を算出する想定値算出ステップと、
上記判定時点における上記発電出力データと上記判定時点における上記発電出力想定値との比率もしくは差分に基づいて算出した判定データが、所定の基準範囲内を外れたとき、上記定置式エンジンに異常が発生したことを検出する異常判定ステップとを、上記測定を行う毎に繰り返し行うよう構成してあることを特徴とする発電システムにおける異常検出装置。
An abnormality detection device for detecting an abnormality in the stationary engine, which is used in a power generation system that operates a generator by the output of the stationary engine,
The abnormality detection device sequentially measures the pressure of the fuel mixture supplied to the stationary engine and the power generation output of the generator, and sequentially stores the measured pressure and power generation output as pressure data and power generation output data. Configured to
The time point at which the measurement is performed is set as a determination time point, and the time point at which the measurement is performed immediately before the determination time point is a past time point. The pressure change rate of the pressure data at the determination time point relative to the pressure data at the past time point An assumed value calculation step for calculating a power generation output assumed value at the determination time from a relationship with the power generation output assumed value at the past time;
When the determination data calculated based on the ratio or difference between the power generation output data at the determination time and the power generation output estimated value at the determination time is out of a predetermined reference range, an abnormality occurs in the stationary engine. An abnormality detection device for a power generation system, wherein the abnormality determination step for detecting the occurrence of the abnormality is repeatedly performed each time the measurement is performed.
請求項1において、上記異常検出装置は、上記燃料混合気の温度も逐次測定し、該測定を行った温度を、温度データとして逐次保存するよう構成してあり、
上記想定値算出ステップにおいては、上記圧力変化割合を、上記過去時点における上記温度データに対する上記判定時点における上記温度データの温度変化割合により補正するよう構成してあることを特徴とする発電システムにおける異常検出装置。
In Claim 1, the abnormality detection device is configured to sequentially measure the temperature of the fuel mixture and sequentially store the measured temperature as temperature data.
In the assumed value calculating step, the abnormality in the power generation system is configured such that the pressure change rate is corrected by a temperature change rate of the temperature data at the determination time with respect to the temperature data at the past time. Detection device.
定置式エンジンの出力により、発電機を作動させる発電システムに用い、上記定置式エンジンにおける異常を検出する異常検出装置であって、
該異常検出装置は、上記定置式エンジンへ供給する燃料の流量及び上記発電機の発電出力を逐次測定し、該測定を行った流量及び発電出力を、流量データ及び発電出力データとして逐次保存するよう構成してあり、
上記測定を行った時点を判定時点とすると共に該判定時点の1つ前に測定を行った時点を過去時点とし、該過去時点における上記流量データに対する上記判定時点における上記流量データの流量変化割合と、上記過去時点における発電出力想定値との関係から、上記判定時点における発電出力想定値を算出する想定値算出ステップと、
上記判定時点における上記発電出力データと上記判定時点における上記発電出力想定値との比率もしくは差分に基づいて算出した判定データが、所定の基準範囲内を外れたとき、上記定置式エンジンに異常が発生したことを検出する異常判定ステップとを、上記測定を行う毎に繰り返し行うよう構成してあることを特徴とする発電システムにおける異常検出装置。
An abnormality detection device for detecting an abnormality in the stationary engine, which is used in a power generation system that operates a generator by the output of the stationary engine,
The abnormality detection device sequentially measures the flow rate of fuel supplied to the stationary engine and the power generation output of the generator, and sequentially stores the measured flow rate and power generation output as flow rate data and power generation output data. Configured,
The time point at which the measurement is performed is set as a determination time point, and the time point at which the measurement is performed immediately before the determination time point is a past time point. The flow rate change rate of the flow rate data at the determination time point with respect to the flow rate data at the past time point An assumed value calculation step for calculating a power generation output assumed value at the determination time from a relationship with the power generation output assumed value at the past time;
When the determination data calculated based on the ratio or difference between the power generation output data at the determination time and the power generation output estimated value at the determination time is out of a predetermined reference range, an abnormality occurs in the stationary engine. An abnormality detection device for a power generation system, wherein the abnormality determination step for detecting the occurrence of the abnormality is repeatedly performed each time the measurement is performed.
請求項1〜3のいずれか一項において、上記異常検出装置は、上記異常判定ステップにおいて、所定回数継続して上記判定データが上記所定の基準範囲内を外れたとき、上記定置式エンジンに異常が発生したことを検出するよう構成してあることを特徴とする発電システムにおける異常検出装置。   The abnormality detection device according to any one of claims 1 to 3, wherein the abnormality detection device detects an abnormality in the stationary engine when the determination data continues out of the predetermined reference range for a predetermined number of times in the abnormality determination step. An abnormality detection device in a power generation system, wherein the abnormality detection device is configured to detect occurrence of a fault. 請求項4において、上記異常検出装置は、上記想定値算出ステップ及び上記異常判定ステップを所定回数繰り返し行った際に、
該所定回数の間において、上記判定データが上記所定の基準範囲内を所定の基準回数外れなかったときには、当該所定回数目に当たる判定時点における上記発電出力データを当該判定時点における上記発電出力想定値とする置換を行い、
一方、上記所定回数の間において、上記判定データが上記所定の基準範囲内を上記基準回数以上外れたときには、上記置換を行わないよう構成してあることを特徴とする発電システムにおける異常検出装置。
In claim 4, when the abnormality detection device repeatedly performs the assumed value calculation step and the abnormality determination step a predetermined number of times,
If the determination data does not deviate from the predetermined reference number within the predetermined reference range during the predetermined number of times, the power generation output data at the determination time corresponding to the predetermined number of times is set as the power generation output expected value at the determination time. Replace
On the other hand, the abnormality detection device in the power generation system is configured such that the replacement is not performed when the determination data deviates from the predetermined reference range more than the reference number within the predetermined number of times.
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