JP7224640B2 - Abnormality determination method and apparatus for photovoltaic power generation device without using weather information - Google Patents
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Description
本発明は、太陽光発電装置の異常検出技術に関する。 The present invention relates to an abnormality detection technology for a photovoltaic power generation device.
例えば特許文献1には、太陽光エネルギの享受状態が変化しても、太陽電池パネルのようなエネルギ変換機器が異常であるか否かの判定を確実に行うことができるようにするための異常監視システムが開示されている。具体的には、異常監視システムの監視装置は、各エネルギ変換機器のエネルギの出力量を取得する通信部と、各エネルギ変換機器を太陽光エネルギの享受状態によってグループ分けするグループ分情報を保有するデータベースを記憶する記憶部と、データベースに基づいて、各エネルギ変換機器の出力量をグループに分類し、同一のグループに属するエネルギ変換機器の出力量同士を比較して、各エネルギ変換機器の出力量の類似性を求め、類似性に基づいて、各エネルギ変換機器に対して異常であるか否かを判定する演算部と、異常であると判定されたエネルギ変換機器に対して、異常であることを報知する報知部とを含む。
For example, in
また、特許文献2には、ユーザの敷地内に設置された太陽光発電装置を管理する太陽光発電装置の管理システムが開示されている。具体的には、太陽光発電装置は、その運転状態において発電した電力を電力配線系統と連動してユーザに供給可能であるとともに電力配線系統に逆潮流可能であり、管理システムは、日射量が同一と見なされる地域内に設置された複数の太陽光発電装置の発電に関するデータを収集して比較することによって、異常のある太陽光発電装置を検出するものである。
Further,
さらに、特許文献3には、例えばメガソーラーに含まれるいずれかの太陽光パネルの欠陥を、マハラノビス距離に基づき検出することが開示されている。但し、マハラノビス距離算出のために特段の工夫がなされているわけではない。
Furthermore,
このように、周辺の太陽光発電装置の発電状況を利用して、太陽光発電装置の異常の有無を判定する様々な技術が存在しているが、より検出精度を高めることが求められている。 As described above, there are various techniques for determining whether or not there is an abnormality in a solar power generation device by using the power generation status of surrounding solar power generation devices, but there is a demand for higher detection accuracy. .
従って、本発明の目的は、一側面として、太陽光発電装置の異常を精度良く検出するための新規な技術を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, one aspect of the present invention is to provide a novel technique for accurately detecting an abnormality in a photovoltaic power generation device.
本発明に係る異常判定方法は、(A)複数の太陽光発電装置のうち特定の太陽光発電装置に地理的条件に基づき関連付けられた他の太陽光発電装置の発電状況に基づき、特定期間の各日が晴天か否かを判定するステップと、(B)晴天と判定された日の各々について、上記他の太陽光発電装置の発電電力量に基づき第1の基準値を算出するステップと、(C)算出された第1の基準値を、所定期間において晴天と判定された日についての特定の太陽光発電装置の発電電力量に基づき補正することで、第2の基準値を算出するステップと、(D)第2の基準値と、特定の太陽光発電装置の発電電力量とに基づき、特定の太陽光発電装置の異常の有無を判定するステップとを含む。 The abnormality determination method according to the present invention includes: (A) based on the power generation status of another solar power generation device associated with a specific solar power generation device among a plurality of solar power generation devices based on geographical conditions, for a specific period of time; (B) calculating a first reference value based on the amount of power generated by the other photovoltaic power generation device for each day determined to be fine; (C) a step of calculating a second reference value by correcting the calculated first reference value based on the amount of power generated by a specific solar power generation device for days determined to be fine weather in a predetermined period; and (D) determining whether or not there is an abnormality in the specific solar power generation device based on the second reference value and the power generation amount of the specific solar power generation device.
一側面によれば、太陽光発電装置の異常を精度良く検出できるようになる。 According to one aspect, it becomes possible to accurately detect an abnormality in the photovoltaic power generation device.
図1に、本発明の実施の形態に係るシステム概要を示す。 FIG. 1 shows a system outline according to an embodiment of the present invention.
例えばインターネットなどのネットワーク100に、各住宅の端末装置と、本実施の形態に係る主要な処理を実行する情報処理装置200とが接続される。例えば住宅310に設置されている太陽光発電装置311の発電電力量は、例えば1時間毎に測定されて端末装置312から情報処理装置200に送信される。住宅320に設置されている太陽光発電装置321の発電電力量も、例えば1時間毎に測定されて端末装置322から情報処理装置200に送信される。住宅330の端末装置332についても、太陽光発電装置331の発電電力量を、例えば1時間毎に測定して情報処理装置200に送信する。なお、図1に示した住宅の戸数は一例であって、より多くの住宅から発電電力量のデータが情報処理装置200に送信される。
For example, a
本実施の形態では、複数の住宅に設置された太陽光発電装置を対象とするが、住宅だけではなく、工場その他の建物に設置されたり、地面に設置されている太陽光発電装置であってもよい。 In this embodiment, solar power generation devices installed in a plurality of houses are targeted, but solar power generation devices installed in factories and other buildings as well as on the ground may be used. good too.
図2に、情報処理装置200の構成例を示す。情報処理装置200は、測定データ取得部210と、測定データ格納部220と、異常判定部230と、データ格納部240とを有する。
FIG. 2 shows a configuration example of the
測定データ取得部210は、各住宅の端末装置から、発電電力量の測定結果を受信し、測定データ格納部220に格納する。なお、測定データ格納部220には、例えば、各住宅に設置されている太陽光発電装置の容量のデータ、各住宅に対して関連付けられた他の住宅のデータなどを保持するようにする。
The measurement
異常判定部230は、前処理部231と、晴天抽出部232と、基準算出部233と、判定部234とを有し、処理途中のデータなどをデータ格納部240に格納する。
The
前処理部231は、異常判定部230の他の処理部で行う処理の前提となる処理を実行する。晴天抽出部232は、各住宅の晴天日を、その住宅について得られた発電電力量から抽出する処理を実行する。本実施の形態では、気象データその他の、発電電力量以外のデータについては用いない。基準算出部233は、特定の住宅についての発電電力量が異常を表しているか否かを判定するための基準となる値(基準値、コントロール発電量とも呼ぶ)を算出する。判定部234は、特定の住宅についての発電電力量と、当該特定の住宅について算出された基準値とから異常の有無を判定する。
The preprocessing
次に、図3乃至図14を用いて、情報処理装置200によって実行される処理の詳細について説明する。
Next, details of the processing executed by the
まず、異常判定部230の前処理部231は、前処理を実行する(図3:ステップS1)。前処理については、図4を用いて説明する。
First, the preprocessing
前処理部231は、測定データ格納部220に格納されている測定結果等から、各住宅及び各日について、ピーク時間(例えば11時から12時)における単位時間あたりの発電電力量[kWh]を特定する(図4:ステップS21)。そして、前処理部231は、各住宅及び各日について、特定された発電電力量を、単位容量あたりの発電電力量に変換し、データ格納部240に格納する(ステップS23)。すなわち、単位時間あたりの発電電力量を、太陽光発電装置の容量[kW]で除する演算を実行する。
From the measurement results stored in the measurement
以下の処理では、単位容量及び単位時間あたりの発電電力量[kWh/kW]について処理を行うが、説明を簡略化するために、以下では単に発電電力量と記すものとする。また、住宅pのある日tの発電電力量をGp,t[kWh/kW]と記すものとする。また、t-1は、ある日tの前日、t+1は、ある日tの翌日を表すものとする。 In the following processing, the generated power amount per unit capacity and unit time [kWh/kW] will be processed, but for the sake of simplification of explanation, the generated power amount will be simply referred to below. Also, the amount of electric power generated by house p on a certain day t is denoted as G p,t [kWh/kW]. Also, t−1 represents the day before a certain day t, and t+1 represents the day after a certain day t.
図3の処理の説明に戻って、次に、異常判定部230の晴天抽出部232は、晴天日抽出処理を実行する(ステップS3)。晴天日抽出処理については、図5を用いて説明する。
Returning to the description of the processing in FIG. 3, next, the fine weather extraction unit 232 of the
一般に、発電電力量Gp,tは、気象条件や太陽光発電装置の種類、設置角度や方位によって0から1の範囲にばらつくものである。また、太陽光発電装置に不具合が生じた場合発電電力量が低下するので、その低下によって不具合が検知されるが、発電電力量の低下だけでは、それが故障によって生じた出力低下か、それとも単に雲がかかったことによる出力低下かを判断することは難しい。また、太陽光発電装置の軽微な異常は発電量電力量が大きいほど発見が容易になるので、晴天日の発電電力量を基準に判断することが好ましい。一方、全天日射量等の気象情報は、それほど細かい粒度で日射量等のデータを含むわけではなく、局所的に曇っている場合などを検出することはできない。 In general, the power generation amount G p,t varies in the range of 0 to 1 depending on the weather conditions, the type of solar power generation device, and the installation angle and orientation. In addition, if a problem occurs in the solar power generation system, the amount of power generated will decrease, and the problem will be detected by that decrease. It is difficult to determine whether the output drop was due to cloud cover. Further, since a minor abnormality of the photovoltaic power generation device is easier to detect as the amount of power generated increases, it is preferable to make a judgment based on the amount of power generated on a sunny day. On the other hand, meteorological information such as global solar radiation does not include data such as solar radiation with such fine granularity, and it is not possible to detect cases such as local cloudiness.
従って、本実施の形態では、全天日射量等の気象情報を用いることなく、発電電力量に基づき各住宅について晴天日を特定した上で、さらに近隣住宅について特定された晴天日に基づき、特定の住宅及びその近隣住宅を含む地域の晴天日を特定するものとする。 Therefore, in the present embodiment, without using weather information such as total solar radiation, after specifying the fine weather day for each house based on the amount of power generated, the fine weather day specified for the neighboring houses is specified. shall identify a clear day for the area containing the residence and its neighboring residences.
晴天日抽出処理は、各住宅の晴天日を抽出するもので、図5の処理は、各住宅について実行される。 The fine weather extraction process extracts the fine weather days of each house, and the process of FIG. 5 is executed for each house.
まず、晴天日抽出部232は、データ格納部240に格納されている各日の発電電力量Gp,tから、所定期間の各々の日tについて、当該日及び過去n日の間の最大発電電力量Gmax[t-n,t],pを特定する(ステップS31)。すなわち、[Gp,t-n,Gp,t-n+1,Gp,t-n+2,...,Gp,t-1,Gp,t]から最大値を特定する。 First, the fine weather day extraction unit 232 extracts the maximum power generation between the current day and the past n days for each day t in a predetermined period from the power generation amount G p,t for each day stored in the data storage unit 240 A power amount G max[tn,t],p is specified (step S31). That is, the maximum value is specified from [G p,tn , G p,t-n+1 , G p,t-n+2 , . . . , G p,t-1 , G p,t ].
そして、晴天日抽出部232は、所定期間の各日について、曇り度合いdcloudy,p,tを算出する(ステップS33)。曇り度合いdcloudy,p,tは、以下のように表される。
そして、晴天日抽出部232は、曇り度合いdcloudy,p,tが閾値未満の日uを特定する(ステップS35)。t-1はtの前日であるが、u-1はuの前日ではなく、uより1回前の晴天日を示す。そして処理は呼び出し元の処理に戻る。 Then, the fine weather day extracting unit 232 identifies days u on which the degree of cloudiness d cloudy,p,t is less than the threshold (step S35). t-1 is the day before t, but u-1 is not the day before u, but the fine weather one day before u. Then the process returns to the calling process.
例えば図6の上段に示すように、ある住宅pの5月初旬の天気を仮定すると、晴天日のみ抽出すれば図6の下段に示すようになる。すなわち、t0(5月10日)、t0-1,t0-3,t0-5,t0-7,t0-9の日が抽出されるが、uで表せば、それらはu0,u0-1,u0-2,u0-3,u0-4,u0-5となる。 For example, assuming the weather of a certain house p in early May as shown in the upper part of FIG. 6, the lower part of FIG. That is, the days t 0 (May 10), t 0 -1, t 0 -3, t 0 -5, t 0 -7, and t 0 -9 are extracted. u 0 , u 0 −1, u 0 −2, u 0 −3, u 0 −4, u 0 −5.
このようにして、最大発電電力量をベースに曇り度合いを算出することで、各住宅の晴天日が抽出されるようになる。なお、閾値については、事前に設定しておく。 By calculating the degree of cloudiness based on the maximum power generation amount in this way, the sunny days of each house can be extracted. Note that the threshold is set in advance.
図3の処理の説明に戻って、異常判定部230は、全住宅の中から未処理の住宅を1つ特定する(ステップS5)。そして、基準算出部233は、コントロール発電量の算出処理を実行する(ステップS7)。この処理については、図7乃至図12を用いて説明する。
Returning to the description of the processing in FIG. 3, the
なお、各住宅iが立地する緯度、経度、標高などの地理的条件から、類似する発電電力量が得られると推定される他の住宅を予め特定しておいて、例えば測定データ格納部210に格納しておく。図7に模式的に示すように、住宅iの所定範囲Xに含まれる近隣住宅p0乃至p5が予め抽出されており、例えば測定データ格納部220に格納されているものとする。なお、近隣住宅数5は一例に過ぎず、より多くの又は少ない数が抽出される場合がある。また、この例では、住宅p6は所定範囲Xに含まれていないので、近隣住宅ではないという取り扱いになる。このように住宅iに関連付けられた近隣住宅の集合をU[i]と表すものとし、U[i]には住宅iは含まれない。なお、U[i]に含まれる各住宅をjと表すものとする。
In addition, from the geographical conditions such as latitude, longitude, and altitude where each house i is located, another house that is estimated to generate a similar amount of power is specified in advance, and stored in the measurement
なお、本実施の形態では、近隣住宅については予め抽出しておくものとするが、地理的条件などに基づき動的に抽出するようにしてもよい。 In this embodiment, neighboring houses are extracted in advance, but they may be dynamically extracted based on geographical conditions or the like.
まず、基準算出部233は、例えば測定データ格納部220から、ステップS5で特定された住宅iの近隣住宅jを抽出する(図8:ステップS41)。そして、基準算出部233は、近隣住宅の各々について、各晴天日の異常度を算出し、異常度が閾値以上の晴天日を除外する(ステップS43)。 First, the reference calculation unit 233 extracts neighboring houses j of the house i specified in step S5 from, for example, the measurement data storage unit 220 ( FIG. 8 : step S41). Then, the reference calculation unit 233 calculates the degree of anomaly for each fine weather day for each neighboring house, and excludes sunny days for which the degree of anomaly is equal to or greater than the threshold (step S43).
コントロール発電量という基準値を算出する前に、できる限り異常な発電量を除去するものである。特に、近隣住宅に異常が発生している場合もあるためである。 Abnormal power generation is removed as much as possible before calculating a reference value for control power generation. In particular, this is because an abnormality may occur in a neighboring house.
具体的には、以下の式のようにマハラノビス距離とそれに基づく異常度(ホテリングT2)を計算する。
なお、閾値については予め設定された値である。このようにして抽出されたGj,uの晴天日を除外する。なお、本ステップで除外された晴天日以外の晴天日u'を、以下の説明を簡便化するために再度uと定義する。 Note that the threshold is a preset value. Clear days of G j,u thus extracted are excluded. In addition, in order to simplify the following description, fine weather days u' other than the fine weather days excluded by this step are again defined as u.
その後、基準算出部233は、所定期間の各日について、晴天とされた近隣住宅の割合(又は数)に基づき、その地域(住宅iと近隣住宅群を含む地域)が晴天か否かを判定し、晴天日vを特定する(ステップS45)。 Thereafter, the reference calculation unit 233 determines whether or not the area (the area including the house i and the group of neighboring houses) is sunny based on the ratio (or number) of the neighboring houses that are sunny for each day of the predetermined period. to specify a fine day v (step S45).
U[i]を構成し且つtが晴天日とされる近隣住宅群をUt [i]と記する。このとき、Ut [i]⊆U[i]となる。また、U[i]を構成する住宅数をU[i] countと記し、Ut [i]を構成する住宅数をU[i] count,tと記すものとする。 A group of neighborhood houses that constitute U [i] and t is a clear day is denoted as U t [i] . Then, U t [i] ⊆ U [i] . Also, the number of houses forming U [i] is denoted as U [i] count , and the number of houses forming U t [i] is denoted as U [i] count,t .
そうすると、ステップS45は、以下のように表される。
この処理を図9を用いて模式的に示す。図9の上段に示すように、近隣住宅j0乃至j3の5月初旬の天気を仮定すると、近隣住宅でも晴天日にばらつきがあることが分かる。よって、各日についてU[i] count,tをカウントして、(5)式に従えば、この地域の晴天日は、図9の下段に示すようになる。図6の下段に示した住宅iの晴天日とは一致していない。そこで、地域の晴天日をvで表すものとする。すなわち、t0(5月10日)、t0-1,t0-3,t0-4,t0-7,t0-9の日が抽出されるが、vで表せば、それらはv0,v0-1,v0-2,v0-3,v0-4,v0-5となる。 This processing is schematically shown using FIG. As shown in the upper part of FIG. 9, assuming the weather in the early May of neighboring houses j 0 to j 3 , it can be seen that there are variations in the number of sunny days even in neighboring houses. Therefore, if U [i] count,t is counted for each day and according to the formula (5), fine weather days in this area are as shown in the lower part of FIG. It does not match the sunny day of house i shown in the lower part of FIG. Therefore, let v be a clear day in the area. That is, the days t 0 (May 10), t 0 -1, t 0 -3, t 0 -4, t 0 -7, and t 0 -9 are extracted. v 0 , v 0 −1, v 0 −2, v 0 −3, v 0 −4, v 0 −5.
そして、基準算出部233は、各晴天日vについて、晴天とされた近隣住宅についての平均発電電力量を、コントロール発電量として算出する(ステップS47)。 Then, the reference calculation unit 233 calculates the average amount of generated power for neighboring houses on sunny days v as the controlled amount of generated power (step S47).
すなわち、以下のような演算を実行して、コントロール発電量G'control[i],vを算出する。
図10に、ある住宅iの発電電力量の時間変化(実線a)と、住宅iの近隣住宅から得られたコントロール発電量G'control[i],vの時間変化(点線b)とを表す。例えば丸で囲った部分のように、住宅iの発電電力量と近隣住宅の平均発電電力量(=コントロール発電量G'control[i],v)とを単純に比較すると、差が大きすぎて閾値を工夫したとしても異常と判定されてしまう。しかしながら、屋根の方向や角度による季節性の出力変動であるため、異常ではない。 FIG. 10 shows the time variation of the power generation amount of a house i (solid line a) and the time variation of the control power generation amount G′ control[i],v obtained from neighboring houses of the house i (dotted line b). . For example, as shown in the circled area, a simple comparison between the amount of power generated by house i and the average amount of power generated by neighboring houses (= control power generation amount G' control[i],v ) is too large. Even if the threshold value is devised, it is determined to be abnormal. However, it is not abnormal because it is a seasonal output fluctuation due to the direction and angle of the roof.
そこで、基準算出部233は、特定された住宅iの発電電力量に応じたコントロール発電量の補正処理を実行し、処理結果をデータ格納部240に格納する(ステップS49)。そして処理は呼び出し元の処理に戻る。 Therefore, the reference calculation unit 233 executes correction processing of the controlled power generation amount according to the power generation amount of the specified house i, and stores the processing result in the data storage unit 240 (step S49). Then the process returns to the calling process.
具体的には、以下に示すような演算を実行する。
(7)式では、住宅iの晴天日uではなく、近隣住宅について特定した晴天日vを基準にする。これは、住宅iの晴天日uは、もしかすると異常によって誤判定されている可能性があるためである。 In the expression (7), the sunny day v specified for the neighboring house is used as a reference instead of the sunny day u of the house i. This is because there is a possibility that the sunny day u of the house i is erroneously determined due to an abnormality.
図10で説明した問題を解決するために(7)式で補正する。(7)式右辺の第2項及び第3項は、共に移動平均を表しており、この移動平均の差により、コントロール発電量の補正を行うものである。また、これらの移動平均を算出する期間は、v-nからv-1までとなっている。これはvにて故障している可能性があるため、その影響を補正で反映してしまうことを回避するためである。 In order to solve the problem described with reference to FIG. 10, the correction is made using equation (7). The second and third terms on the right side of equation (7) both represent moving averages, and the difference between these moving averages is used to correct the controlled power generation amount. Also, the period for calculating these moving averages is from vn to v-1. This is to avoid reflecting the influence of v, which may be out of order, in the correction.
図10の例の場合に移動平均を算出すると、図11に示すようになる。図11において、実線cは、ある住宅iの発電電力量の移動平均、点線dは、コントロール発電量G'control[i],vの移動平均を表している。この移動平均の差は、図11では、矢印で表すような大きさになる。このような移動平均の差を、コントロール発電量G'control[i],vから差し引くことで、上で述べたような屋根の方位や角度といった季節性の出力変動の影響を除いたコントロール発電量Gcontrol[i],vが得られることになる。 If the moving average is calculated in the case of the example of FIG. 10, it will be as shown in FIG. In FIG. 11, the solid line c represents the moving average of the power generation amount of a house i, and the dotted line d represents the moving average of the control power generation amount G' control[i],v . This moving average difference has a size indicated by an arrow in FIG. 11 . By subtracting this moving average difference from the control power generation G' control[i],v , the control power generation excluding the effects of seasonal output fluctuations such as the roof orientation and angle can be calculated. G control[i],v will be obtained.
図12に、ある住宅iの発電電力量を実線eで表し、コントロール発電量Gcontrol[i],vを点線fで表す。このように、屋根の方位や角度といった季節性の出力変動の影響を除去すれば、コントロール発電量Gcontrol[i],vは、ある住宅iの発電電力量と同じように変動するようになる。 In FIG. 12, the solid line e represents the power generation amount of a house i, and the dotted line f represents the control power generation amount G control[i],v . In this way, if the effects of seasonal output fluctuations such as the direction and angle of the roof are removed, the control power generation amount G control[i],v will fluctuate in the same way as the power generation amount of a certain house i. .
図3の処理の説明に戻って、異常判定部230の判定部234は、異常判定処理を実行する(ステップS9)。異常判定処理については、図13を用いて説明する。
Returning to the description of the processing in FIG. 3, the
まず、判定部234は、各晴天日vの発電異常度を算出する(ステップS51)。ここでは、発電異常度a'i,vは、以下のように表される。
a'i,v=Gi,v-Gcontrol[i], v
First, the
a′ i,v =G i,v −G control[i],v
また、判定部234は、全ての晴天日vのうち未処理の晴天日vを特定する(ステップS53)。そして、判定部234は、発電異常度から、特定された晴天日vについてマハラノビス距離に基づく異常度を算出する(ステップS55)。
Further, the
マハラノビス距離に基づく異常度は、以下のように表される。
そして、判定部234は、マハラノビス距離に基づく異常度が、閾値を超えているか否かを判断する(ステップS57)。閾値は予め設定された値である。
Then, the
マハラノビス距離に基づく異常度が閾値を超えていない場合には、処理はステップS61に移行する。一方、マハラノビス距離に基づく異常度が閾値を超えている場合には、ステップS53で特定された晴天日vを異常と設定する(ステップS59)。 If the degree of abnormality based on the Mahalanobis distance does not exceed the threshold, the process proceeds to step S61. On the other hand, when the degree of abnormality based on the Mahalanobis distance exceeds the threshold, the fine day v identified in step S53 is set as abnormal (step S59).
図10及び図12で説明した例について、マハラノビス距離に基づく異常度を算出すると、図14に示すようになる。 Calculation of the degree of anomaly based on the Mahalanobis distance for the examples described in FIGS. 10 and 12 yields the results shown in FIG.
図14の例では、住宅iの発電電力量は細かい点線で表されており、コントロール発電量は実線で表されており、マハラノビス距離に基づく異常度は長い点線で表されている。なお、マハラノビス距離に基づく異常度は、右側の縦軸で表される値を有している。この例では、x+2年5月初旬に、マハラノビス距離に基づく異常度が急に大きくなっており、この時点で住宅iに異常が発生していることが検知される。 In the example of FIG. 14, the power generation amount of house i is represented by a fine dotted line, the controlled power generation amount is represented by a solid line, and the degree of abnormality based on the Mahalanobis distance is represented by a long dotted line. The degree of anomaly based on the Mahalanobis distance has a value represented by the vertical axis on the right side. In this example, at the beginning of May of year x+2, the degree of anomaly based on the Mahalanobis distance suddenly increases, and it is detected that an anomaly has occurred in house i at this point.
そして、判定部234は、未処理の晴天日vが存在しているか否かを判断する(ステップS61)。未処理の晴天日vが存在している場合には、処理はステップS53に戻る。一方、未処理の晴天日vがもはやない場合には、判定部234は、判定結果を出力装置(例えば表示装置や他のコンピュータ)に出力する(ステップS63)。
Then, the
判定結果には、例えばステップS59で特定された晴天日のデータやマハラノビス距離に基づく異常度を含むようにしてもよい。 The determination result may include, for example, the data of the fine weather identified in step S59 or the degree of abnormality based on the Mahalanobis distance.
このようにすれば、精度の良い異常判定を行うことができるようになる。 By doing so, it becomes possible to perform a highly accurate abnormality determination.
図3の処理に戻って、異常判定部230は、未処理の住宅が存在するか否かを判断する(ステップS11)。未処理の住宅が存在する場合には、処理はステップS5に戻る。 一方、未処理の住宅が存在しない場合には、処理は終了する。
Returning to the process of FIG. 3,
以上のように、コントロール発電量を、コントロール発電量の移動平均と住宅iの発電電力量の移動平均との差で補正することで、より適切なコントロール発電量を得ることができ、マハラノビス距離に基づく異常度を算出することで、より精度が高い異常検知ができるようになる。 As described above, by correcting the control power generation amount with the difference between the moving average of the control power generation amount and the moving average of the power generation amount of house i, a more appropriate control power generation amount can be obtained, and the Mahalanobis distance By calculating the degree of anomaly based on this, more accurate anomaly detection can be performed.
以上本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、処理フローは一例であって、処理結果が変わらない限り、ステップの順番入れ替えや複数ステップの並列実行を行うようにしてもよい。図2の機能ブロック構成は一例であって、プログラムのモジュール構成とは一致しない場合がある。また、情報処理装置200は、1台のコンピュータではなく複数台のコンピュータで実装される場合がある。
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this. For example, the processing flow is an example, and as long as the processing result does not change, the order of steps may be changed or multiple steps may be executed in parallel. The functional block configuration of FIG. 2 is an example, and may not match the module configuration of the program. Also, the
また、コントロール発電量の補正処理において、移動平均を用いる例を示したが、加重移動平均の場合もある。また、より季節性による変動を反映させるための統計量を定義してそれに基づき補正するようにしてもよい。その場合でも住宅iについての所定期間の発電電力量が用いられる。 Also, in the correction processing of the control power generation amount, an example using a moving average has been shown, but a weighted moving average may also be used. Alternatively, a statistic may be defined to better reflect seasonal fluctuations, and correction may be made based on the statistic. Even in this case, the power generation amount for the predetermined period for the house i is used.
上で述べた処理フローでは、複数の住宅について長期にわたった異常判定を行うことを前提にしているが、特定の住宅のみに着目して処理を行うようにしても良いし、ある特定の日に着目して処理を行うようにしてもよいし、ある特定の住宅のある特定の日に着目するようにしてもよい。その場合には、それぞれの場合に用いられるデータのみ算出すれば良い。 In the processing flow described above, it is assumed that abnormality determination is performed for a plurality of houses over a long period of time. , or may focus on a specific house on a specific day. In that case, it is sufficient to calculate only the data used in each case.
なお、上で述べた情報処理装置200は、コンピュータ装置であって、図15に示すように、メモリ2501とCPU(Central Processing Unit)2503とハードディスク・ドライブ(HDD:Hard Disk Drive)2505と表示装置2509に接続される表示制御部2507とリムーバブル・ディスク2511用のドライブ装置2513と入力装置2515とネットワークに接続するための通信制御部2517とがバス2519で接続されている。なお、HDDはソリッドステート・ドライブ(SSD:Solid State Drive)などの記憶装置でもよい。オペレーティング・システム(OS:Operating System)及び本発明の実施の形態における処理を実施するためのアプリケーション・プログラムは、HDD2505に格納されており、CPU2503により実行される際にはHDD2505からメモリ2501に読み出される。CPU2503は、アプリケーション・プログラムの処理内容に応じて表示制御部2507、通信制御部2517、ドライブ装置2513を制御して、所定の動作を行わせる。また、処理途中のデータについては、主としてメモリ2501に格納されるが、HDD2505に格納されるようにしてもよい。本技術の実施例では、上で述べた処理を実施するためのアプリケーション・プログラムはコンピュータ読み取り可能なリムーバブル・ディスク2511に格納されて頒布され、ドライブ装置2513からHDD2505にインストールされる。インターネットなどのネットワーク及び通信制御部2517を経由して、HDD2505にインストールされる場合もある。このようなコンピュータ装置は、上で述べたCPU2503、メモリ2501などのハードウエアとOS及びアプリケーション・プログラムなどのプログラムとが有機的に協働することにより、上で述べたような各種機能を実現する。
The
なお、上で述べたような処理を実行することで用いられるデータは、処理途中のものであるか、処理結果であるかを問わず、メモリ2501又はHDD2505等の記憶装置に格納される。
It should be noted that data used by executing the above-described processing is stored in a storage device such as the
以上述べた実施の形態をまとめると以下のようになる。 The embodiments described above are summarized as follows.
本実施の形態に係る異常判定方法は、(A)複数の太陽光発電装置のうち特定の太陽光発電装置に地理的条件に基づき関連付けられた他の太陽光発電装置の発電状況に基づき、特定期間の各日が晴天か否かを判定するステップと、(B)晴天と判定された日の各々について、上記他の太陽光発電装置の発電電力量に基づき第1の基準値を算出するステップと、(C)算出された第1の基準値を、所定期間において晴天と判定された日についての特定の太陽光発電装置の発電電力量に基づき補正することで、第2の基準値を算出するステップと、(D)第2の基準値と、特定の太陽光発電装置の発電電力量とに基づき、特定の太陽光発電装置の異常の有無を判定するステップとを含む。 The abnormality determination method according to the present embodiment includes: (A) based on the power generation status of another solar power generation device associated with a specific solar power generation device among a plurality of solar power generation devices based on geographical conditions; (B) calculating a first reference value based on the amount of power generated by the other photovoltaic power generation device for each day determined to be sunny; and (C) calculating the second reference value by correcting the calculated first reference value based on the amount of power generated by the specific photovoltaic power generation device for the day determined to be fine in the predetermined period. and (D) determining whether or not there is an abnormality in the specific photovoltaic power generation device based on the second reference value and the amount of power generated by the specific photovoltaic power generation device.
上記のように、第1の基準値を補正することで第2の基準値を算出し、当該第2の基準値に基づき判定を行うことで、異常を精度良く算出することができる。なお、発電電力量は規格化されたものである。 As described above, by correcting the first reference value to calculate the second reference value and making a determination based on the second reference value, it is possible to accurately calculate the abnormality. Note that the amount of power generated is standardized.
なお、上で述べた第2の基準値を算出するステップにおいて、第1の基準値を、所定期間における当該第1の基準値の平均と所定期間において晴天と判定された日についての特定の太陽光発電装置の発電電力量の平均との差によって補正することで、第2の基準値を算出するようにしてもよい。このようにすることで、屋根の方位や角度などによる季節性による変動を第1の基準値に反映させることができるようになる。なお、所定期間は、例えば、第1の基準値が算出された日の前日から一定期間である。これによって第1の基準値が算出された日当日の異常を補正で反映させてしまうことを回避できる。 In addition, in the step of calculating the second reference value described above, the first reference value is the average of the first reference values in the predetermined period and the specific sun for the day judged to be fine in the predetermined period The second reference value may be calculated by correcting the difference from the average amount of power generated by the photovoltaic power generation device. By doing so, it is possible to reflect seasonal fluctuations in the direction and angle of the roof in the first reference value. Note that the predetermined period is, for example, a certain period from the day before the day when the first reference value was calculated. As a result, it is possible to avoid reflecting the abnormality on the day when the first reference value was calculated in the correction.
また、上で述べた晴天か否かを判定するステップが、(a1)複数の太陽光発電装置の各々について、当該太陽光発電装置の発電電力量から当該太陽光発電装置の設置場所における晴天日を特定する特定ステップと、(a2)上記他の太陽光発電装置のうち晴天日と特定された太陽光発電装置の数又は割合に基づき、特定期間の各日が晴天か否かを判定する判定ステップとを含むようにしてもよい。局所的に雲がかかっているような場合を除去して晴天日を特定できるようになる。 Further, the above-described step of determining whether the weather is fine includes (a1) for each of the plurality of photovoltaic power generation devices, from the amount of power generated by the photovoltaic power generation device, and (a2) determining whether or not each day of the specific period is sunny based on the number or ratio of the solar power generation devices identified as sunny days among the other solar power generation devices. You may make it include a step. Clear days can be specified by removing cases where clouds are locally covered.
さらに、上記判定ステップが、(a21)上記他の太陽光発電装置の各々について、上記特定ステップで特定された晴天日から、発電電力量に関する所定の異常度の値に基づき、さらに晴天日を特定するステップを含むようにしてもよい。異常が発生した他の太陽光発電装置の影響を除去することが好ましいためである。 Further, the determination step includes (a21) specifying a fine weather day for each of the other photovoltaic power generation devices, from the fine weather days specified in the specifying step, based on a predetermined abnormality degree value related to the power generation amount. may include the step of This is because it is preferable to remove the influence of other photovoltaic power generation devices in which an abnormality has occurred.
また、上で述べた第1の基準値を算出するステップにおいて、(b1)晴天と判定された日の各々について、当該日が晴天日と特定された他の太陽光発電装置の発電電力量の平均値を第1の基準値として算出するようにしてもよい。 In addition, in the step of calculating the first reference value described above, (b1) for each day determined to be fine, the amount of power generated by the other solar power generation device for which the day was identified as a fine day An average value may be calculated as the first reference value.
さらに、上で述べた異常の有無を判定するステップにおいて、(d1)第2の基準値と、特定の太陽光発電装置の発電電力量とのマハラノビス距離に基づき、特定の太陽光発電装置の異常の有無を判定するようにしてもよい。より異常検知の精度が高くなる。 Furthermore, in the step of determining the presence or absence of an abnormality described above, (d1) the abnormality of the specific solar power generation device based on the Mahalanobis distance between the second reference value and the amount of power generated by the specific solar power generation device You may make it determine the presence or absence of. Accuracy of anomaly detection becomes higher.
以上述べた方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを作成することができて、そのプログラムは、様々な記憶媒体に記憶される。 A program can be created to cause a computer to perform the methods described above, and the program can be stored in various storage media.
また、上で述べたような方法を実行する情報処理装置は、1台のコンピュータで実現される場合もあれば、複数台のコンピュータで実現される場合もあり、それらを合わせて情報処理システム又は単にシステムと呼ぶものとする。 In addition, the information processing apparatus that executes the above-described method may be realized by one computer or may be realized by a plurality of computers. Let's just call it a system.
100 ネットワーク
200 情報処理装置
310,320,330 住宅
100
Claims (8)
晴天と判定された日の各々について、前記他の太陽光発電装置の発電電力量に基づき第1の基準値を算出するステップと、
算出された前記第1の基準値を、所定期間において晴天と判定された日についての前記特定の太陽光発電装置の発電電力量に基づき補正することで、第2の基準値を算出するステップと、
前記第2の基準値と、前記特定の太陽光発電装置の発電電力量とに基づき、前記特定の太陽光発電装置の異常の有無を判定するステップと、
を含み、コンピュータが実行する異常判定方法。 a step of determining whether or not each day in a specific period is sunny based on the power generation status of other solar power generation devices associated with a specific solar power generation device among a plurality of solar power generation devices based on geographical conditions; ,
calculating a first reference value based on the amount of power generated by the other photovoltaic power generation device for each day determined to be fine;
calculating a second reference value by correcting the calculated first reference value based on the amount of power generated by the specific photovoltaic power generation device on days determined to be fine weather in a predetermined period; ,
determining whether or not there is an abnormality in the specific solar power generation device based on the second reference value and the amount of power generated by the specific solar power generation device;
and a computer-executed abnormality determination method.
前記第1の基準値を、前記所定期間における当該第1の基準値の平均と前記所定期間において晴天と判定された日についての前記特定の太陽光発電装置の発電電力量の平均との差によって補正することで、前記第2の基準値を算出する
ことを特徴とする請求項1記載の異常判定方法。 In the step of calculating the second reference value,
The first reference value is determined by the difference between the average of the first reference values in the predetermined period and the average amount of power generated by the specific solar power generation device on days determined to be fine in the predetermined period 2. The abnormality determination method according to claim 1, wherein the second reference value is calculated by correcting.
前記複数の太陽光発電装置の各々について、当該太陽光発電装置の発電電力量から当該太陽光発電装置の設置場所における晴天日を特定する特定ステップと、
前記他の太陽光発電装置のうち晴天日と特定された太陽光発電装置の数又は割合に基づき、特定期間の各日が晴天か否かを判定する判定ステップと、
を含む請求項1又は2記載の異常判定方法。 The step of determining whether the weather is fine,
a identifying step of identifying, for each of the plurality of photovoltaic power generation devices, a sunny day at an installation location of the photovoltaic power generation device from the amount of power generated by the photovoltaic power generation device;
a determination step of determining whether or not each day of the specific period is sunny based on the number or ratio of the other solar power generation devices identified as sunny days;
The abnormality determination method according to claim 1 or 2, comprising:
前記他の太陽光発電装置の各々について、前記特定ステップで特定された晴天日から、発電電力量に関する所定の異常度の値に基づき、さらに晴天日を特定するステップ
を含む請求項3記載の異常判定方法。 The determination step includes
4. The abnormality according to claim 3, further comprising the step of identifying a sunny day from the sunny days identified in the identifying step for each of the other photovoltaic power generation devices, based on a predetermined abnormality degree value related to the power generation amount. judgment method.
晴天と判定された日の各々について、当該日が晴天日と特定された前記他の太陽光発電装置の発電電力量の平均値を第1の基準値として算出する
請求項3又は4記載の異常判定方法。 In the step of calculating the first reference value,
5. The abnormality according to claim 3 or 4, wherein for each day determined to be fine, an average value of the amount of power generated by the other photovoltaic power generation devices for which the day is determined to be a fine day is calculated as a first reference value. judgment method.
前記第2の基準値と、前記特定の太陽光発電装置の発電電力量とのマハラノビス距離に基づき、前記特定の太陽光発電装置の異常の有無を判定する
請求項1乃至5のいずれか1つ記載の異常判定方法。 In the step of determining the presence or absence of the abnormality,
6. The presence or absence of an abnormality in the specific solar power generation device is determined based on the Mahalanobis distance between the second reference value and the amount of power generated by the specific solar power generation device. Abnormality determination method described.
晴天と判定された日の各々について、前記他の太陽光発電装置の発電電力量に基づき第1の基準値を算出するステップと、
算出された前記第1の基準値を、所定期間において晴天と判定された日についての前記特定の太陽光発電装置の発電電力量に基づき補正することで、第2の基準値を算出するステップと、
前記第2の基準値と、前記特定の太陽光発電装置の発電電力量とに基づき、前記特定の太陽光発電装置の異常の有無を判定するステップと、
を、コンピュータに実行させるためのプログラム。 a step of determining whether or not each day in a specific period is sunny based on the power generation status of other solar power generation devices associated with a specific solar power generation device among a plurality of solar power generation devices based on geographical conditions; ,
calculating a first reference value based on the amount of power generated by the other photovoltaic power generation device for each day determined to be fine;
calculating a second reference value by correcting the calculated first reference value based on the amount of power generated by the specific photovoltaic power generation device on days determined to be fine weather in a predetermined period; ,
determining whether or not there is an abnormality in the specific solar power generation device based on the second reference value and the amount of power generated by the specific solar power generation device;
A program that causes a computer to run
晴天と判定された日の各々について、前記他の太陽光発電装置の発電電力量に基づき第1の基準値を算出する手段と、
算出された前記第1の基準値を、所定期間において晴天と判定された日についての前記特定の太陽光発電装置の発電電力量に基づき補正することで、第2の基準値を算出する手段と、
前記第2の基準値と、前記特定の太陽光発電装置の発電電力量とに基づき、前記特定の太陽光発電装置の異常の有無を判定する手段と、
を有するシステム。 a means for determining whether or not each day in a specific period is sunny based on the power generation status of other solar power generation devices associated with a specific solar power generation device among a plurality of solar power generation devices based on geographical conditions; ,
means for calculating a first reference value based on the amount of power generated by the other photovoltaic power generation device for each day determined to be fine;
means for calculating a second reference value by correcting the calculated first reference value based on the amount of power generated by the specific photovoltaic power generation device on days determined to be fine weather in a predetermined period; ,
means for determining whether or not there is an abnormality in the specific solar power generation device based on the second reference value and the amount of power generated by the specific solar power generation device;
A system with
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