JPH10301619A - 燃料電池発電プラント診断装置 - Google Patents

燃料電池発電プラント診断装置

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JPH10301619A
JPH10301619A JP10595397A JP10595397A JPH10301619A JP H10301619 A JPH10301619 A JP H10301619A JP 10595397 A JP10595397 A JP 10595397A JP 10595397 A JP10595397 A JP 10595397A JP H10301619 A JPH10301619 A JP H10301619A
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JP
Japan
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diagnostic
abnormality
fuel cell
power plant
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JP10595397A
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English (en)
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Tetsuya Funatsu
徹也 船津
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラントの全状態量について信頼性の高い異
常診断を行う。 【解決手段】 プロセス入力手段５により入力したプラ
ントからのプロセス信号Ｐを保存するプロセスデータフ
ァイル７と、正常運転時のプロセスデータに基づいて算
出された回帰関数情報を格納する標準データベース９
と、プラントからのプロセス信号Ｐについて標準データ
ベース５の回帰関数から対応する標準値を求め、プロセ
ス信号Ｐと対応する標準値との偏差を診断データＤとし
て出力する診断データ演算手段１１と、しきい値を逸脱
する診断データＤの数が一定個数を越えたとき異常と判
定することによりプラント異常を検出する異常検出手段
１３と、異常検出手段１３の異常判定情報を画面に表示
する表示手段１５とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池発電プラ
ントのプラントデータに基づいてプラント状態を診断す
る燃料電池発電プラント診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のプラント診断装置は、図１１に示
すように、プラントから送られるプロセス信号Ｐから参
照信号Ｒを用いて偏差信号Ｅを演算し、この偏差信号Ｅ
を比較手段１にて一定のしきい値とを比較して、偏差信
号Ｅの値がしきい値を越えたときに、プラント異常を知
らせる警報信号Ａを監視手段３に出力している。
【０００３】このようなプラント診断装置においては、
参照信号Ｒとして弁開度指令値等の制御信号を用い、プ
ロセス信号Ｐとして弁の実開度等を用いるというよう
に、負荷帯や負荷変化率に依存しない信号を処理してい
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記プ
ラント診断装置を操作端の少ない燃料電池発電プラント
に用いる場合、制御信号や制御量からだけではプラント
の状態を診断するのに十分な情報は得られないという問
題があった。また、燃料電池発電プラントは電池性能や
触媒の劣化など経時変化によりプラントの特性も大きく
変わるため、制御量以外のプロセス値を診断するにはこ
の点を考慮しなければならない。さらに、燃料電池発電
プラントは分散電源としての利用形態から無人運転が原
則であり、したがってプラントデータのサンプリング周
期も長く、またプラント監視も遠方から複数台のプラン
トを定期的に一括して監視するといったバッチ的な監視
が行われており、豊富なデータに基づくオンライン的な
監視は困難である。
【０００５】本発明は、上記従来技術が有する問題を解
消するためになされたもので、制御量を含めたプラント
の全状態量について正常か異常かの診断を行うことがで
きる燃料電池発電プラント診断装置を提供することを目
的とする。
【０００６】また本発明は、突発的なデータ変動からく
る誤判定を防止することができる信頼性の高い燃料電池
発電プラント診断装置を提供することを目的とする。
【０００７】また本発明は、プラントの経時変化を考慮
した的確な診断を行うことができる燃料電池発電プラン
ト診断装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】すなわち、上記目的を達
成するために、請求項１の発明は、燃料電池発電プラン
トのプロセスデータからプラントの異常を診断する燃料
電池発電プラント診断装置において、燃料電池発電プラ
ントから送信されるプロセスデータを格納するプロセス
データファイルと、燃料電池発電プラントの正常時の運
転データから作成されたプロセスデータの回帰関数情報
を格納するプロセス標準データベースと、プロセスデー
タファイル内のプロセスデータについてプロセス標準デ
ータベースから対応する標準値を求め、プロセスデータ
の入力値と標準値との差を診断データとして算出する診
断データ演算手段と、この診断データ演算手段からの診
断データとそのしきい値との比較に基づいてプロセスデ
ータの異常を検出する異常検出手段とを備えたことを特
徴とする。
【０００９】請求項１の発明においては、あらかじめプ
ロセスデータの回帰関数情報を持つことにより、あらゆ
るプロセスデータについてその標準値を求めることがで
き、その標準値との偏差からデータの異常を検出するこ
とができる。
【００１０】請求項２の発明は、請求項１の燃料電池発
電プラント診断装置において、異常検出手段から出力さ
れる異常検出情報から知識ベースに基づいて異常の原因
を推定する異常原因推定手段を備えたことを特徴とす
る。
【００１１】請求項２の発明においては、いわゆるエキ
スパートシステムにより異常検出情報から異常原因を推
定することにより、プラントの異常原因の特定が容易と
なるとともに、プラント監視員の負担を大幅に軽減する
ことができる。
【００１２】請求項３の発明は、請求項１または２の燃
料電池発電プラント診断装置において、異常検出手段か
ら出力される異常検出情報に基づいて、検出された異常
データがプラントの経時変化による性能劣化に起因する
ものであるとき、前記プロセス標準データベース内の対
応する回帰関数情報を性能劣化に合わせて更新するプロ
セス標準データ更新手段を備えたことを特徴とする。
【００１３】請求項３の発明においては、異常検出手段
の出力情報によりプロセス標準データベース内の所定の
回帰関数情報をプラントの経時変化に合わせて更新する
ことができ、措置の必要なより重要なプラント異常を的
確に検出することができる。請求項４の発明は、請求項
１または２の燃料電池発電プラント診断装置において、
プロセスデータファイル内のプロセスデータに基づいて
プラントの経時変化による性能劣化に依存する回帰関数
の回帰係数を演算する関数演算手段と、この関数演算手
段によって演算された回帰係数とプロセス標準データベ
ース内の対応する回帰関数の回帰係数とを比較する関数
比較手段と、この関数比較手段によって得られる回帰係
数の差が所定値以上となったとき、プロセス標準データ
ベース内の当該回帰関数の回帰係数を回帰係数演算手段
によって得られた回帰係数に更新する関数更新手段とを
備えたことを特徴とする。
【００１４】請求項４の発明においては、プロセス標準
データベース内の回帰関数の回帰係数が実際のプラント
の入力データから得られる回帰関数の回帰係数と一定値
以上差があればプラントの経時変化と判断し回帰係数を
更新することにより、プラントの経時変化からくるデー
タ異常を除外して措置の必要なより重要なプラント異常
を的確に検出することができる。
【００１５】請求項５の発明は、請求項１ないし４の燃
料電池発電プラント診断装置において、異常検出手段
が、診断データ演算手段から出力される診断データをし
きい値と比較する比較手段と、しきい値を逸脱する診断
データの数をカウントするカウント手段と、このカウン
ト手段によってカウントされたデータの個数が設定個数
を越えたとき、その診断データのプロセスデータを異常
と判定するデータ異常判定手段とを有することを特徴と
する。
【００１６】請求項５の発明においては、プロセスデー
タの入力値と標準値との偏差が一定値以上となるデータ
数が一定個数以上となったき異常と判定することによ
り、突発的な変動からくる誤判定を防止することがで
き、データの異常を正確に検出することができる。
【００１７】請求項６の発明は、請求項１ないし４の燃
料電池発電プラント診断装置において、異常検出手段
が、診断データ演算手段から出力される所定回数分の診
断データについて分布曲線を求め、しきい値を逸脱する
診断データの分布面積を演算する統計データ処理手段
と、この統計データ処理手段によって演算された分布面
積が設定面積より大きいとき、その診断データのプロセ
スデータを異常と判定するデータ異常判定手段とを有す
ることを特徴とする。
【００１８】請求項６の発明においては、プロセスデー
タの入力値と標準値との偏差が一定値以上となるデータ
の分布面積が一定面面積以上となったときプロセス異常
と判定することにより、突発的な変動からくる誤判定を
防止することができ、データの異常を正確に検出するこ
とができる。
【００１９】請求項７の発明は、請求項１ないし４の燃
料電池発電プラント診断装置において、異常検出手段
が、診断データ演算手段から出力される所定回数分の診
断データについてしきい値と比較する比較手段と、しき
い値を逸脱する診断データの合計値を演算する加算手段
と、この加算手段によって演算された合計値が設定値以
上のとき、その診断データのプロセスデータを異常と判
定するデータ異常判定手段とを有することを特徴とす
る。
【００２０】請求項７の発明においては、一定回数分の
プロセスデータについて入力値と標準値との偏差が一定
値以上となるデータの合計値がある値以上となったとき
プロセス異常と判定することにより、突発的な変動から
くる誤判定を防止することができ、データの異常を正確
に検出することができる。
【００２１】請求項８の発明は、請求項１ないし４の燃
料電池発電プラント診断装置において、異常検出手段
が、診断データ演算手段から出力される診断データをし
きい値と比較する比較手段と、しきい値を連続して逸脱
する診断データの数をカウントする連続個数カウント手
段と、この連続個数カウント手段によってカウントされ
た連続個数が設定個数を越えたとき、その診断データの
プロセスデータを異常と判定するデータ異常判定手段と
を有することを特徴とする。
【００２２】請求項８の発明においては、プロセスデー
タの入力値と標準値との偏差が一定値以上となるデータ
が連続して一定個数以上継続すればプロセス異常と判定
することにより、突発的な変動からくる誤判定を防止す
ることができ、データの異常を正確に検出することがで
きる。
【００２３】請求項９の発明は、請求項１ないし４の燃
料電池発電プラント診断装置において、異常検出手段
が、診断データ演算手段から出力される診断データの移
動平均値を演算する移動平均演算手段と、この移動平均
演算手段によって演算された移動平均値がしきい値を逸
脱したとき、その診断データのプロセスデータを異常と
判定する異常判定手段とを有することを特徴とする。
【００２４】請求項９の発明においては、プロセスデー
タの入力値と標準値との偏差の移動平均値をとり、その
移動平均値がしきい値を越えたときプロセス異常と判定
することにより、突発的な変動からくる誤判定を防止す
ることができ、データの異常を正確に検出することがで
きる。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。
【００２６】図１は、本発明の燃料電池発電プラント診
断装置の第１の実施の形態を示すもので、プラントから
のプロセス信号Ｐを入力するプロセス入力手段５と、入
力したプロセス信号Ｐを保存するプロセスデータファイ
ル７と、プロセス標準データを格納する標準データベー
ス９と、プラントからのプロセス信号Ｐと標準データベ
ース５に基づいて診断データＤを算出する診断データ演
算手段１１と、診断データＤに基づいてプラント異常を
検出する異常検出手段１３と、異常検出手段１３の出力
を画面に表示する表示手段１５とで構成される。
【００２７】プロセス信号Ｐは、プラントまたはその制
御装置から送信される各入力点の検出信号であり、例え
ば直流電流値信号（プラント出力）、負荷指令値信号
（電力目標値）、累積発電時間信号、温度信号、燃料流
量信号、圧力信号、空気流量信号等が挙げられる。分散
設置されている各燃料電池発電プラントから、各プラン
トにおいて例えば４時間ごとにサンプリングされた上記
プロセス信号Ｐが、例えば１日に１回プラント診断装置
に送信される。
【００２８】プロセス入力手段５は、各燃料電池発電プ
ラントから送信されるプロセス信号Ｐの１日分のデータ
を入力し、プロセスデータファイル７に保存する。
【００２９】標準データベース９は、例えばプラントの
正常運転時に収集されたプロセスデータに基づいて作成
され、上記プロセス信号間の相関関係を示す回帰関数情
報がプロセス標準データとして格納されている。回帰関
数情報は、回帰式として表現することも、またテーブル
形式で表現することもできる。
【００３０】診断データ演算手段１１は、サンプリング
時刻ごとの各入力点のプロセス信号Ｐについて、標準デ
ータベース９内の回帰関数情報により標準値を求め、プ
ロセス信号Ｐ（入力値）と対応する標準値との差を演算
して診断データＤとして出力する。
【００３１】異常検出手段１３は、診断データ演算手段
１１からの各入力点の診断データＤを予め設定されたし
きい値と比較することにより、プラントからのプロセス
信号Ｐの正常／異常を判定し、その判定結果を出力す
る。
【００３２】この異常検出手段１３は、例えば図２に示
すように、診断データＤとしきい値を比較する比較手段
１７と、しきい値を逸脱したデータの個数をカウントす
るカウンタ１９と、カウント数が設定個数を越えたとき
データ異常と判定するデータ異常判定手段２１によって
構成される。
【００３３】表示手段１５は、異常検出手段１３からの
判定情報に基づいて異常メッセージ等の異常診断情報を
画面に表示する。表示手段１５としては、監視員と対話
的に情報の入出力が可能ないわゆるマンマシンインター
フェースが好適に用いられる。
【００３４】次に、本実施の形態の作用を説明する。各
燃料電池発電プラントまたはその制御装置から送信され
るプロセス信号Ｐは、プロセス入力手段５によって入力
され、プロセスデータファイル７に保存される。
【００３５】診断データ演算手段１１は、プロセスデー
タファイル７からサンプリング時刻順に各入力点のプロ
セス信号Ｐを取出し、標準データベース９内の回帰関数
情報から各入力点の標準値を求め、プロセス信号Ｐと標
準値との差を演算して診断データＤとして異常検出手段
１３へ出力する。
【００３６】異常検出手段１３は、比較手段１７により
各入力点の診断データＤをしきい値と比較し、カウンタ
１９によりしきい値を逸脱した診断データＤの個数を入
力点ごとにカウントし、データ異常判定手段２１により
カウント数と設定個数を比較して、カウント数が設定個
数を越えたときその入力点のプロセスデータを異常と判
定する。
【００３７】表示手段１５は、異常検出手段１３によっ
て異常判定がなされたとき、その判定情報に基づいて異
常メッセージを作成し画面に表示する。
【００３８】以上の説明からも明らかなように、本実施
の形態によれば、プロセス信号の標準値を予め正常時の
運転データから得られた回帰関数により求めるようにす
ることにより、全負荷帯においてプラントの全プロセス
に対してデータの異常を検出することができる。
【００３９】また、異常値を示すデータの個数が一定数
を越えた時点でそのプロセスを異常と判定することによ
り、データ値の突発的な変動による誤判定を防止するこ
とができる。
【００４０】図３は、本発明の燃料電池発電プラント診
断装置の第２の実施の形態を示すもので、図１に示す第
１の実施の形態と比較して、異常検出手段１３の後段
に、異常検出手段１３からの異常判定情報を入力して知
識ベース２３に基づいて異常原因を推定する異常原因推
定手段２５が付加されている。
【００４１】次に、本実施の形態の作用について説明す
る。各燃料電池発電プラントから送信されプロセスデー
タファイル７に格納されたプロセス信号Ｐは、診断デー
タ演算手段１１により標準値と比較され、その偏差が診
断データＤとして異常検出手段１３に入力される。
【００４２】異常検出手段１３は、診断データ演算手段
１１からの診断データＤをしきい値と比較することによ
り、各入力点のプロセス信号について、異常か否かを判
定し、異常判定情報を異常原因推定手段２５に出力す
る。
【００４３】異常原因推定手段２５は、異常検出手段１
３からの異常判定情報を入力し知識ベースに基づいてエ
キスパートシステムにより異常原因を推定し、その結果
を表示手段に出力する。
【００４４】以上の説明からも明らかなように、本実施
の形態によれば、異常検出手段１３の異常判定情報から
エキスパートシステムにより異常原因を自動的に推定し
表示することができ、監視員のプラント異常の正確な判
断および把握を大幅に支援することができる。
【００４５】図４は、本発明の燃料電池発電プラント診
断装置の第３の実施の形態を示すもので、図１に示す第
１の実施の形態と比較して、異常検出手段１３の判定結
果からプロセス標準データベース１１の回帰関数情報を
更新するプロセス標準データ更新手段２７が付加されて
いる。
【００４６】次に、本実施の形態の作用について説明す
る。なお、異常検出手段１３までの動作は第１の実施の
形態と同様である。
【００４７】プロセス標準データ更新手段２７は、異常
検出手段１３の異常判定情報を入力し、検出された異常
が電池性能や触媒性能のみにかかわるものであった場合
には、自動でまたはオペレータにより、異常と判定され
たプロセス信号Ｐの回帰関数の回帰式の係数を再計算
し、プロセス標準データベース１１を更新する。
【００４８】図５は、プロセス標準データベース１１に
格納される累積発電時間による燃料電池出力電圧値の回
帰関数を示すもので、ｆo(ｘ）は性能劣化前の回帰関
数、ｆ1(ｘ）は経年変化による性能劣化後の回帰関数で
ある。この場合には、プロセス標準データ更新手段２７
は異常検出手段１３からの異常判定情報により回帰関数
ｆ1(ｘ）を算出し、累積発電時間Ｔ1 にてプロセス標準
データベース１１内の回帰関数ｆo(ｘ）をｆ1(ｘ）に更
新する。
【００４９】以上の説明から明らかなように、本実施の
形態によれば、プロセス標準データベース１１内の電池
性能や触媒性能にかかわるプロセス信号の回帰関数を、
電池性能や触媒性能の変化に合わせて更新することで、
経時変化によるプラント性能劣化にかかわるデータ値の
変動を異常と判定することを防ぐことができる。したが
って、プラントの初期状態から最終状態（エンド・オブ
・ライフ）まで、経時変化を考慮した的確な異常検出を
行うことができる。
【００５０】図６は、本発明の燃料電池発電プラント診
断装置の第４の実施の形態を示すもので、図１に示す第
１の実施の形態と比較して、プロセスデータファイル７
内のに基づいてプロセス標準データベース１１内の電池
性能や触媒性能に関わる回帰関数の回帰係数を演算する
関数演算手段２８と、演算された回帰係数とプロセス標
準データベース内の対応する回帰関数の回帰係数とを比
較する関数比較手段２９と、比較結果から回帰係数の差
が所定値以上となったときプロセス標準データベース内
の当該回帰係数を更新する関数更新手段３０とが付加さ
れている。
【００５１】次に、本実施の形態の作用について説明す
る。各燃料電池発電プラントまたはその制御装置から送
信されるプロセス信号Ｐは、プロセス入力手段５によっ
て入力され、プロセスデータファイル７に保存される。
プロセスデータファイル７に保存されたプロセス信号Ｐ
は、診断データ演算手段９に入力され、前述した実施の
形態と同様に処理されて、異常検出手段１３により異常
信号の検出が行われる。
【００５２】同時に、プロセスデータファイル７に保存
されたプロセス信号Ｐは、関数演算手段２８にて電池性
能や触媒性能に関わる回帰関数の回帰係数の計算に使用
される。すなわち、関数演算手段２８は、プロセスデー
タファイル７に保存されたプロセス信号Ｐを用いて所定
の回帰関数の回帰係数を演算し、関数比較手段２９に出
力する。
【００５３】関数比較手段２９は、関数演算手段２８か
らの回帰係数をプロセス標準データベース１１内の対応
する回帰関数の回帰係数と比較する。
【００５４】関数更新手段３０は、関数比較手段２９に
よる比較結果に基づいて、回帰係数の差が一定値以上あ
れば電池性能または触媒性能変化とみなし、自動もしく
はオペレータの指示により、プロセス標準データベース
１１内の対応する回帰関数の回帰係数を関数演算手段２
８により演算された回帰係数に更新する。
【００５５】以上の説明から明らかなように、本実施の
形態によれば、プロセス信号に基づいて電池性能や触媒
性能に依存する所定の回帰関数の回帰係数を逐次計算す
ることにより、実際の燃料電池発電プラントの電池性能
や触媒性能に合わせて、プロセス標準データベース１１
の回帰関数の回帰係数を適宜更新することができ、プラ
ントの初期状態から最終状態（エンド・オブ・ライフ）
まで、経時変化を考慮した的確な異常検出を行うことが
できる。
【００５６】図７は、本発明の燃料電池発電プラント診
断装置の第５の実施の形態を示すもので、第１の実施の
形態と比較して、異常検出手段１３が、各入力点ごとに
一定量の診断データＤについてしきい値を越える診断デ
ータの分布面積を演算する統計データ処理手段３１と、
算出した分布面積を設定面積と比較して異常か否かを判
定するデータ異常判定手段３３によって構成されている
点が異なっている。
【００５７】次に、本実施の形態の作用について説明す
る。なお、診断データＤの演算までは、第１の実施の形
態と同様である。
【００５８】異常検出手段１３は、診断データ演算手段
９からの診断データＤを所定回数分、例えば１ヶ月分入
力し、統計データ処理手段３１により各入力点の診断デ
ータＤの分布曲線からしきい値を越える診断データの分
布面積を演算する。ついで、データ異常判定手段３３に
より統計データ処理手段３１からの各入力点の分布面積
を設定面積と比較して、設定面積を越える分布面積を有
する入力点のデータを異常と判定し、表示手段１５に出
力する。
【００５９】以上の説明から明らかなように、本実施の
形態によれば、異常信号から計算される分布面積が全体
の分布面積の一定値以上を占めた時点でデータ異常と判
定することにより、第１の実施の形態と同様に突発的な
データ変動からくる誤判定を防止することができる。
【００６０】図８は、本発明の燃料電池発電プラント診
断装置の第６の実施の形態を示すもので、異常検出手段
１３のさらに他の構成例を示している。図８において、
異常検出手段１３は、診断データＤをしきい値と比較す
る比較手段１７と、しきい値を越えた診断データＤのデ
ータ値を一定期間分加算する加算手段３５と、加算値が
設定値を越えたときデータ異常と判定するデータ異常判
定手段３７とで構成されている。
【００６１】次に、本実施の形態の作用について説明す
る。なお、診断データＤの演算までは、他の実施の形態
と同様に行われる。
【００６２】異常検出手段１３は、一定期間分、例えば
１ヶ月分の診断データＤについて比較手段１７により各
入力点ごとにしきい値と比較し、しきい値を越えたデー
タ値を加算手段３５により入力点別に加算する。つい
で、データ異常判定手段３７により加算手段３５の出力
値を該当する入力点の設定値と比較し、設定値を越えた
ときその入力点のプロセスを異常と判定し、異常判定情
報を出力する。
【００６３】以上の説明から明らかなように、本実施の
形態によれば、異常信号の値の合計値が一定値以上とな
った時点でデータ異常と判定することにより、前述した
実施の形態と同様に、突発的なデータ変動からくる誤判
定を防止することができる。
【００６４】図９は、本発明の燃料電池発電プラント診
断装置の第７の実施の形態を示すもので、異常検出手段
１３のさらに他の構成例を示している。図９において、
異常検出手段１３は、診断データＤとしきい値を比較す
る比較手段１７と、しきい値を逸脱した診断データＤの
連続個数をカウントする連続個数カウンタ３９と、連続
個数が設定個数を越えたときデータ異常と判定するデー
タ異常判定手段４１とで構成されている。
【００６５】次に、本実施の形態の作用について説明す
る。なお、診断データＤの演算までは、他の実施の形態
と同様に行われる。
【００６６】異常検出手段１３は、比較手段１７により
各入力点の診断データＤをしきい値と比較し、連続個数
カウンタ３９によりしきい値を連続して逸脱した診断デ
ータＤの個数を入力点別にカウントする。ついで、デー
タ異常判定手段４１によりカウントされた連続個数を設
定個数と比較し、連続個数が設定個数を越えたときその
入力点のプロセスを異常と判定して異常判定情報を出力
する。
【００６７】以上の説明からも明らかなように、本実施
の形態によれば、異常信号が連続して一定個数以上継続
した時点でデータ異常と判定することにより、前述した
実施の形態と同様に、突発的なデータ変動からくる誤判
定を防止することができる。
【００６８】図１０は、本発明の燃料電池発電プラント
診断装置の第８の実施の形態を示すもので、異常検出手
段１３のさらに他の構成例を示している。図１０におい
て、異常検出手段１３は、診断データＤの移動平均値を
演算する移動平均演算手段４３と、移動平均値がしきい
値を越えたときデータ異常と判定すると比較判定手段４
５とで構成されている。
【００６９】次に、本実施の形態の作用について説明す
る。なお、診断データＤの演算までは、他の実施の形態
と同様に行われる。
【００７０】異常検出手段１３は、診断データ演算手段
９からの各入力点の診断データＤの移動平均値を移動平
均演算手段４３により演算し、この移動平均値と一定の
しきい値とを比較判定手段４５により比較し、しきい値
を越えた移動平均値が検出されたときデータ異常と判定
して、異常判定情報を出力する。
【００７１】以上の説明からも明らかなように、本実施
の形態によれば、診断データ演算手段の出力の移動平均
値を計算し、一定のしきい値以上となる移動平均値を検
出した時点でデータ異常と判定することにより、突発的
なデータ変動からくる誤判定を防止することができる。
【００７２】
【発明の効果】上記したように、本発明によれば、制御
量を含めたプラントの全状態量に対する診断を行うこと
ができ、信頼性の高い燃料電池発電プラント診断装置を
提供することができる。
【００７３】また本発明によれば、突発的なデータ変動
からくる誤判定を防止することができるため、燃料電池
発電プラント診断装置の信頼性を高めることができる。
【００７４】また本発明によれば、診断データを演算す
るためのプロセス信号の標準データをプラントの性能に
合わせて更新可能にすることにより、プラントの初期状
態から最終状態（エンド・オブ・ライフ）まで、プラン
トの経時変化を考慮した的確な異常検出を行うことがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の燃料電池発電プラント診断装置の第１
の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】本発明にかかる異常検出手段の構成を示すブロ
ック図である。
【図３】本発明の燃料電池発電プラント診断装置の第２
の実施の形態を示すブロック図である。
【図４】本発明の燃料電池発電プラント診断装置の第３
の実施の形態を示すブロック図である。
【図５】電池性能や触媒性能の変化に合わせて更新され
る回帰関数の一例を示す図である。
【図６】本発明の燃料電池発電プラント診断装置の第４
の実施の形態を示すブロック図である。
【図７】本発明の燃料電池発電プラント診断装置の第５
の実施の形態の異常検出手段の構成を示すブロック図で
ある。
【図８】本発明の燃料電池発電プラント診断装置の第６
の実施の形態の異常検出手段の構成を示すブロック図で
ある。
【図９】本発明の燃料電池発電プラント診断装置の第７
の実施の形態の異常検出手段の構成を示すブロック図で
ある。
【図１０】本発明の燃料電池発電プラント診断装置の第
８の実施の形態の異常検出手段の構成を示すブロック図
である。
【図１１】従来の燃料電池発電プラント診断装置を示す
ブロック図である。
【符号の説明】
１、１７………比較手段 ５………プロセス入力手段 ７………プロセスデータベース ９………診断データ演算手段 １１………プロセス標準データベース １３………異常検出手段 １５………表示手段 １９………カウンタ ２１、３３、３７、４１………データ異常判定手段 ２３………知識ベース ２５………異常原因推定手段 ２７………プロセス標準データ更新手段 ２８………関数演算手段 ２９………関数比較手段 ３０………関数更新手段 ３１………統計データ処理手段 ３５………加算手段 ３９………連続個数カウンタ ４３………移動平均演算手段 ４５………比較判定手段

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 燃料電池発電プラントのプロセスデータ
    からプラントの異常を診断する燃料電池発電プラント診
    断装置において、 燃料電池発電プラントから送信されるプロセスデータを
    格納するプロセスデータファイルと、 前記燃料電池発電プラントの正常時の運転データから作
    成されたプロセスデータの回帰関数情報を格納するプロ
    セス標準データベースと、 前記プロセスデータファイル内のプロセスデータについ
    て前記プロセス標準データベースから対応する標準値を
    求め、前記プロセスデータの入力値と標準値との差を診
    断データとして算出する診断データ演算手段と、 この診断データ演算手段からの診断データとそのしきい
    値との比較に基づいて前記プロセスデータの異常を検出
    する異常検出手段とを備えたことを特徴とする燃料電池
    発電プラント診断装置。
  2. 【請求項２】 前記異常検出手段から出力される異常検
    出情報から知識ベースに基づいて異常の原因を推定する
    異常原因推定手段を備えたことを特徴とする請求項１記
    載の燃料電池発電プラント診断装置。
  3. 【請求項３】 前記異常検出手段から出力される異常検
    出情報に基づいて、検出された異常データがプラントの
    経時変化による性能劣化に起因するものであるとき、前
    記プロセス標準データベース内の対応する回帰関数情報
    を性能劣化に合わせて更新するプロセス標準データ更新
    手段を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の
    燃料電池発電プラント診断装置。
  4. 【請求項４】 前記プロセスデータファイル内のプロセ
    スデータに基づいてプラントの経時変化による性能劣化
    に依存する回帰関数の回帰係数を演算する関数演算手段
    と、 この回帰関数演算手段によって演算された回帰係数と前
    記プロセス標準データベース内の対応する回帰関数の回
    帰係数とを比較する関数比較手段と、 この関数比較手段によって得られる回帰係数の差が所定
    値以上となったとき、前記プロセス標準データベース内
    の当該回帰関数の回帰係数を前記回帰係数演算手段によ
    って得られた回帰係数に更新する関数更新手段とを備え
    たことを特徴とする請求項１または２記載の燃料電池発
    電プラント診断装置。
  5. 【請求項５】 前記異常検出手段が、 前記診断データ演算手段から出力される診断データをし
    きい値と比較する比較手段と、 前記しきい値を逸脱する診断データの数をカウントする
    カウント手段と、 このカウント手段によってカウントされたデータの個数
    が設定個数を越えたとき、その診断データのプロセスデ
    ータを異常と判定するデータ異常判定手段とを有するこ
    とを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載
    の燃料電池発電プラント診断装置。
  6. 【請求項６】 前記異常検出手段が、 前記診断データ演算手段から出力される所定回数分の診
    断データについて分布曲線を求め、しきい値を逸脱する
    診断データの分布面積を演算する統計データ処理手段
    と、 この統計データ処理手段によって演算された分布面積が
    設定面積より大きいとき、その診断データのプロセスデ
    ータを異常と判定するデータ異常判定手段とを有するこ
    とを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載
    の燃料電池発電プラント診断装置。
  7. 【請求項７】 前記異常検出手段が、 前記診断データ演算手段から出力される所定回数分の診
    断データについてしきい値と比較する比較手段と、 前記しきい値を逸脱する診断データの合計値を演算する
    加算手段と、 この加算手段によって演算された合計値が設定値以上の
    とき、その診断データのプロセスデータを異常と判定す
    るデータ異常判定手段とを有することを特徴とする請求
    項１ないし４のいずれか１項に記載の燃料電池発電プラ
    ント診断装置。
  8. 【請求項８】 前記異常検出手段が、 前記診断データ演算手段から出力される診断データをし
    きい値と比較する比較手段と、 前記しきい値を連続して逸脱する診断データの数をカウ
    ントする連続個数カウント手段と、 この連続個数カウント手段によってカウントされた連続
    個数が設定個数を越えたとき、その診断データのプロセ
    スデータを異常と判定するデータ異常判定手段とを有す
    ることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に
    記載の燃料電池発電プラント診断装置。
  9. 【請求項９】 前記異常検出手段が、 前記診断データ演算手段から出力される診断データの移
    動平均値を演算する移動平均演算手段と、 この移動平均演算手段によって演算された移動平均値が
    しきい値を逸脱したとき、その診断データのプロセスデ
    ータを異常と判定する異常判定手段とを有することを特
    徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の燃料
    電池発電プラント診断装置。
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