(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の気筒を備えた定置式エンジンと、
該定置式エンジンの出力によって作動させる発電機と、
燃焼用空気と燃料ガスとを混合した混合気を作り出す混合ミキサーと、
該混合ミキサーから受け取った上記混合気を圧縮して、圧縮混合気を作り出す過給機と、
該過給機から受け取った上記圧縮混合気の流量調整を、開閉弁の開度調整によって行うスロットルバルブと、
該スロットルバルブから受け取った上記流量調整後の圧縮混合気を、上記複数の気筒へ分岐して供給する吸気マニホールドと、
該吸気マニホールド内の圧力を測定する圧力測定手段とを有する発電システムに用い、上記過給機の異常を検出するよう構成した異常診断装置であって、
該異常診断装置は、上記圧力測定手段によって上記吸気マニホールド内の圧力を逐次測定し、該測定を行った圧力を、圧力データとして逐次読み込むよう構成してあると共に、
所定の算出期間の間に逐次読込みを行った複数の上記圧力データについて分散値又は標準偏差を求め、該圧力データに基づく分散値又は標準偏差が所定の圧力用設定値以下になったことを、上記過給機の異常を検出する異常検出条件とするよう構成してあることを特徴とする発電システムの異常診断装置。
【請求項２】
請求項１において、上記発電システムは、上記発電機の発電出力を測定する発電出力測定手段を有しており、
上記異常診断装置は、上記発電出力測定手段によって上記発電機の発電出力を逐次測定し、該測定を行った発電出力を、発電出力データとして逐次読み込むよう構成してあると共に、
上記過給機の異常を検出する際には、上記所定の算出期間の間に逐次読込みを行った複数の上記発電出力データについて分散値又は標準偏差を求め、該発電出力に基づく分散値又は標準偏差が所定の発電出力用設定値以下になり、かつ上記圧力データに基づく分散値又は標準偏差が上記所定の圧力用設定値以下になったことを上記異常検出条件とするよう構成してあることを特徴とする発電システムの異常診断装置。
【請求項３】
複数の気筒を備えた定置式エンジンと、
該定置式エンジンの出力によって作動させる発電機と、
燃焼用空気と燃料ガスとを混合した混合気を作り出す混合ミキサーと、
該混合ミキサーから受け取った上記混合気を圧縮して、圧縮混合気を作り出す過給機と、
該過給機から受け取った上記圧縮混合気の流量調整を、開閉弁の開度調整によって行うスロットルバルブと、
該スロットルバルブから受け取った上記流量調整後の圧縮混合気を、上記複数の気筒へ分岐して供給する吸気マニホールドと、
上記発電機の発電出力を測定する発電出力測定手段とを有する発電システムに用い、上記過給機の異常を検出するよう構成した異常診断装置であって、
該異常診断装置は、上記発電出力測定手段によって上記発電機の発電出力を逐次測定し、該測定を行った発電出力を、発電出力データとして逐次読み込むよう構成してあると共に、
所定の算出期間の間に逐次読込みを行った複数の上記発電出力データについて分散値又は標準偏差を求め、該発電出力データに基づく分散値又は標準偏差が所定の発電出力用設定値以下になったことを、上記過給機の異常を検出する異常検出条件とするよう構成してあることを特徴とする発電システムの異常診断装置。
【請求項４】
請求項１又は２において、上記異常診断装置は、上記所定の算出期間よりも短い所定の予備算出期間毎に、該予備算出期間の間に逐次読込みを行った複数の上記圧力データについて偏差２乗和を求めると共に、上記所定の算出期間の間における複数の上記予備算出期間の偏差２乗和の合計を用いて、上記圧力データに基づく分散値又は標準偏差を求めるよう構成してあることを特徴とする発電システムの異常診断装置。
【請求項５】
請求項２又は３において、上記異常診断装置は、上記所定の算出期間よりも短い所定の予備算出期間毎に、該予備算出期間の間に逐次読込みを行った複数の上記発電出力データについて偏差２乗和を求めると共に、上記所定の算出期間の間における複数の上記予備算出期間の偏差２乗和の合計を用いて、上記発電出力データに基づく分散値又は標準偏差を求めるよう構成してあることを特徴とする発電システムの異常診断装置。
【請求項６】
請求項２〜５のいずれか一項において、上記異常診断装置は、上記異常検出条件が充足され、かつ上記所定の算出期間の間に逐次読込みを行った複数の上記発電出力データの平均値が、所定の発電出力規定値未満になったときに、上記過給機の異常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の異常診断装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項において、上記異常診断装置は、上記所定の算出期間よりも短い所定の判定期間毎に、該判定期間よりも長い期間を遡った上記算出期間における上記分散値又は標準偏差を用いて、上記過給機の異常の有無の判定を行うよう構成してあることを特徴とする発電システムの異常診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定置式エンジンの出力によって発電機を作動させるよう構成した発電システムの異常診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、発電システム（コージェネレーションシステム）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燃焼運転させ、この燃焼運転による駆動力を利用して発電を行い、かつ上記燃焼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して、エネルギー利用効率を向上させることが行われている。
【０００３】
そして、上記定置式エンジンの複数の気筒へは、燃焼用空気と燃料ガスとの混合気を、過給機、スロットルバルブ及び吸気マニホールドを経由して供給している。ここで、過給機は、混合気を圧縮してより多くの混合気をスロットルバルブへ供給するよう構成してあり、スロットルバルブは、吸気マニホールドへ供給する圧縮後の混合気の流量を調整するよう構成してある。
【０００４】
ところで、上記スロットルバルブは、上記混合気が通過する通過口を開閉する開閉弁の開度を変化させて、吸気マニホールドへ供給する圧縮後の混合気の流量を調整するよう構成してある。そして、過給機に、汚れ等に起因する耐久的な能力不足が生じたときには、この過給機の能力不足による混合気圧力不足を補うために、スロットルバルブの開度が大きくなる。このとき、スロットルバルブの開度がほぼ全開の状態になったときには、定置式エンジンへ十分な混合気を供給することができず、発電機における発電出力を定格値に維持できないおそれがある。
【０００５】
また、過給機の異常を検出するために、過給機に直接圧力センサを取り付ける方法が考えられる。しかし、この方法によると、既製品又は標準品の発電システムにおける過給機に別途、圧力センサを設けることになり、設備を複雑化してしまう。
また、過給圧を検出するセンサを別途設けることなく、過給圧を検出して過給機の異常を検出するよう構成した技術としては、例えば、特許文献１に開示された過給機付エンジンの異常過給圧判定装置がある。
【０００６】
しかしながら、特許文献１の技術は、過給機に偶発的に生ずる過給圧の異常上昇等を検出できるに過ぎず、過給機に耐久的な異常、すなわちメンテナンスを必要とする能力低下の異常が生じたことを検出することはできない。
また、特許文献１は、いわゆる車両用のエンジンに過給機を設けた場合についての技術であり、燃料カット等を行って過給圧の異常に対応するものである。そのため、上記混合気を定置式エンジンへ供給して発電機を作動させる発電システムに直接適用することはできない。
【０００７】
【特許文献１】特開昭６３−５０７３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、簡単な設備構成により、発電システムにおける過給機の異常を検出することができる発電システムの異常診断装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、複数の気筒を備えた定置式エンジンと、
該定置式エンジンの出力によって作動させる発電機と、
燃焼用空気と燃料ガスとを混合した混合気を作り出す混合ミキサーと、
該混合ミキサーから受け取った上記混合気を圧縮して、圧縮混合気を作り出す過給機と、
該過給機から受け取った上記圧縮混合気の流量調整を、開閉弁の開度調整によって行うスロットルバルブと、
該スロットルバルブから受け取った上記流量調整後の圧縮混合気を、上記複数の気筒へ分岐して供給する吸気マニホールドと、
該吸気マニホールド内の圧力を測定する圧力測定手段とを有する発電システムに用い、上記過給機の異常を検出するよう構成した異常診断装置であって、
該異常診断装置は、上記圧力測定手段によって上記吸気マニホールド内の圧力を逐次測定し、該測定を行った圧力を、圧力データとして逐次読み込むよう構成してあると共に、
所定の算出期間の間に逐次読込みを行った複数の上記圧力データについて分散値又は標準偏差を求め、該圧力データに基づく分散値又は標準偏差が所定の圧力用設定値以下になったことを、上記過給機の異常を検出する異常検出条件とするよう構成してあることを特徴とする発電システムの異常診断装置にある（請求項１）。
【００１０】
本発明の発電システムの異常診断装置は、シーケンサ又はプログラマブルコントローラ等によって構成し、定置式エンジンを用いて発電機を作動させる構成の発電システムに用いるものである。
本発明の異常診断装置は、発電システムにおいて、上記圧縮混合気を上記スロットルバルブへ供給する上記過給機に生じた能力低下の異常を、過給機にセンサを直接設けることなく検出することができるものである。そして、異常診断装置は、上記圧力測定手段によって測定した吸気マニホールド内の圧力の変化状態を用いて、過給機の異常を検出することができるものである。
【００１１】
また、本発明の異常診断装置は、過給機に能力低下の異常が生じたときには、スロットルバルブにおける開閉弁の開度が必要以上に大きくなることに着目して、当該過給機の異常を検出するものである。
すなわち、スロットルバルブにおける開閉弁は、その開度が小さいほど、圧縮混合気の流れの影響を受けて振動しやすく、当該開閉弁の角度変化量に対する圧縮混合気の流量変化が大きくなる。これにより、過給機が能力低下の異常を生ずることなく正常に作動しているときには、吸気マニホールド内の圧力が適度に振動する。
【００１２】
一方、過給機に能力低下の異常が生ずると、この異常を補うために、スロットルバルブにおける開閉弁の開度が必要以上に大きくなり、この開閉弁が圧縮混合気の流れの影響を受け難くなり、当該開閉弁の角度変化量に対する圧縮混合気の流量変化が小さくなる。これにより、吸気マニホールド内の圧力の振動が小さくなる。本発明の異常診断装置は、このようなスロットルバルブの開閉弁の動作状態に着目して、過給機の異常を検出するものである。
【００１３】
より具体的には、過給機から送られた混合気の流量調整を行うスロットルバルブは、混合気の通過口の開度を調整する開閉弁（開閉ダンパ等）を用いて構成されている。そして、定置式エンジンへは、スロットルバルブによって流量調整された圧縮混合気が送られるため、スロットルバルブの開度（開閉弁の開度）を絞って、上記流量調整を行っている。そのため、発電システムが正常に稼動しているときには、スロットルバルブの開度が適切に絞られており、吸気マニホールド内の圧力が適度に振動する。
そして、この正常時においては、上記圧力データが適切に振動し、上記所定の算出期間における圧力データに基づく分散値又は標準偏差の値は、上記所定の圧力用設定値を超える。そのため、このときには、発電システムは、正常に運転を継続することができる。
【００１４】
一方、耐久的な汚れ等により過給機の能力低下の異常が生ずると、過給機からスロットルバルブへ送られる圧縮混合気の流量が低下する。このとき、発電機における目標発電出力を達成するために、スロットルバルブの開度が増加し、場合によっては、スロットルバルブの開度が全開に近い状態まで増加する。
【００１５】
そのため、スロットルバルブにおける開閉弁が圧縮混合気の流れの影響を受け難くなり、また当該開閉弁の角度変化量に対する圧縮混合気の流量変化が小さくなることによって、開閉弁の振動が小さくなる。そして、この異常時においては、上記圧力データの振動の振幅が小さくなり、上記所定の算出期間における圧力データに基づく分散値又は標準偏差が、上記所定の圧力用設定値以下になる。
【００１６】
上記異常時には、上記異常診断装置は、異常検出条件が充足されたと判定し、過給機に能力低下の異常が生じたことを検出することができる。また、この異常を検出した後には、作業者等が過給機にメンテナンス等を行うことにより、異常から復帰することができる。
なお、異常診断装置は、異常検出の信頼性を高めるために、上記圧力データに基づく分散値又は標準偏差が、継続して上記所定の圧力用設定値以下になったときに初めて過給機の異常を検出することができる。
【００１７】
このように、本発明においては、過給機に別途センサ等を設けることなく、過給機の異常を検出することができる。そして、ほとんどの定置式エンジンにおいては、吸気マニホールド内の圧力を測定する圧力測定手段が標準的に設けてあるため、設備構成をほとんど変更することなく、過給機の異常を検出することができる。
【００１８】
それ故、本発明の発電システムの異常診断装置によれば、簡単な設備構成により、発電システムにおける過給機の異常を検出することができる。
【００１９】
第２の発明は、複数の気筒を備えた定置式エンジンと、
該定置式エンジンの出力によって作動させる発電機と、
燃焼用空気と燃料ガスとを混合した混合気を作り出す混合ミキサーと、
該混合ミキサーから受け取った上記混合気を圧縮して、圧縮混合気を作り出す過給機と、
該過給機から受け取った上記圧縮混合気の流量調整を、開閉弁の開度調整によって行うスロットルバルブと、
該スロットルバルブから受け取った上記流量調整後の圧縮混合気を、上記複数の気筒へ分岐して供給する吸気マニホールドと、
上記発電機の発電出力を測定する発電出力測定手段とを有する発電システムに用い、上記過給機の異常を検出するよう構成した異常診断装置であって、
該異常診断装置は、上記発電出力測定手段によって上記発電機の発電出力を逐次測定し、該測定を行った発電出力を、発電出力データとして逐次読み込むよう構成してあると共に、
所定の算出期間の間に逐次読込みを行った複数の上記発電出力データについて分散値又は標準偏差を求め、該発電出力データに基づく分散値又は標準偏差が所定の発電出力用設定値以下になったことを、上記過給機の異常を検出する異常検出条件とするよう構成してあることを特徴とする発電システムの異常診断装置にある（請求項３）。
【００２０】
本発明の発電システムの異常診断装置も、上記発明と同様に、シーケンサ又はプログラマブルコントローラ等によって構成し、定置式エンジンを用いて発電機を作動させる構成の発電システムに用いるものである。
本発明の異常診断装置においては、吸気マニホールド内の圧力の変化状態を用いず、上記発電出力測定手段によって測定した発電機の発電出力の変化状態を用いて、過給機の異常を検出することができるものである。
【００２１】
そして、発電システムが正常に稼動している正常時においては、吸気マニホールド内の圧力の振動を受けて、定置式エンジンにおける燃焼状態も振動し、これに伴って発電機の発電出力も振動する。そのため、この正常時においては、上記発電出力データが適切に振動し、上記所定の算出期間における発電出力データに基づく分散値又は標準偏差の値は、上記所定の発電出力用設定値を超える。そのため、このときには、発電システムは、正常に運転を継続することができる。
【００２２】
一方、耐久的な汚れ等により過給機の能力低下が生じた異常時においては、上記吸気マニホールド内の圧力の振動の振幅が小さくなり、これに伴って上記発電出力データの振動の振幅も小さくなる。そして、上記所定の算出期間における発電出力データに基づく分散値又は標準偏差が、上記所定の発電出力用設定値以下になる。
【００２３】
このとき、上記異常診断装置は、異常検出条件が充足されたと判定し、過給機に能力低下の異常が生じたことを検出することができる。そして、この異常を検出した後には、作業者等が過給機にメンテナンス等を行うことにより、異常から復帰することができる。
なお、異常診断装置は、異常検出の信頼性を高めるために、上記発電出力データに基づく分散値又は標準偏差が、継続して上記所定の発電出力用設定値以下になったときに初めて過給機の異常を検出することができる。
【００２４】
このように、本発明においても、過給機に別途センサ等を設けることなく、過給機の異常を検出することができる。そして、ほとんどの発電機においては、その発電出力を測定する発電出力測定手段が標準的に設けてあるため、設備構成をほとんど変更することなく、過給機の異常を検出することができる。
【００２５】
それ故、本発明の発電システムの異常診断装置によっても、簡単な設備構成により、発電システムにおける過給機の異常を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
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。
第１、第２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、第２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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
また、上記所定の圧力用設定値は、発電機の発電出力が正常に目標発電出力に達しているとき（例えば、上記発電機の発電出力が発電出力定格値の９８％以上に維持されているとき）の圧力データに基づく分散値又は標準偏差の値よりも、若干小さい値として設定することができる。
また、上記所定の発電出力用設定値は、発電機の発電出力が正常に目標発電出力に達しているとき（例えば、上記発電機の発電出力が発電出力定格値の９８％以上に維持されているとき）の発電出力データに基づく分散値又は標準偏差の値よりも、若干小さい値として設定することができる。
【００３０】
また、上記圧力データ又は発電出力データに基づく分散値は、所定の算出期間内における各時点の圧力データ（発電出力データ）の値から、所定の算出期間内における圧力データ（発電出力データ）の平均値を差し引いたものを２乗した偏差２乗和に基づいて求めることができる。
また、圧力データ又は発電出力データに基づく標準偏差は、上記圧力データ又は発電出力データに基づく分散値の平方根に基づいて求めることができる。
【００３１】
第１の発明において、上記発電システムは、上記発電機の発電出力を測定する発電出力測定手段を有しており、上記異常診断装置は、上記発電出力測定手段によって上記発電機の発電出力を逐次測定し、該測定を行った発電出力を、発電出力データとして逐次読み込むよう構成してあると共に、上記過給機の異常を検出する際には、上記所定の算出期間の間に逐次読込みを行った複数の上記発電出力データについて分散値又は標準偏差を求め、該発電出力に基づく分散値又は標準偏差が所定の発電出力用設定値以下になり、かつ上記圧力データに基づく分散値又は標準偏差が上記所定の圧力用設定値以下になったことを上記異常検出条件とするよう構成することが好ましい（請求項２）。
【００３２】
この場合には、異常診断装置は、圧力データに基づく分散値又は標準偏差が上記所定の圧力用設定値以下になると共に、発電出力に基づく分散値又は標準偏差が所定の発電出力用設定値以下になったときに初めて異常検出条件が充足されたと判定し、過給機に能力低下の異常が生じたことを検出することができる。そのため、異常検出条件をより正確にすることができ、異常診断装置による異常検出の信頼性を高めることができる。
【００３３】
また、第１の発明において、上記異常診断装置は、上記所定の算出期間よりも短い所定の予備算出期間毎に、該予備算出期間の間に逐次読込みを行った複数の上記圧力データについて偏差２乗和を求めると共に、上記所定の算出期間の間における複数の上記予備算出期間の偏差２乗和の合計を用いて、上記圧力データに基づく分散値又は標準偏差を求めるよう構成することが好ましい（請求項４）。
【００３４】
ところで、上記算出期間の間に吸気マニホールド内の圧力が変化すると、圧力データに基づく分散値又は標準偏差が大きくなる。そして、特に、過給機の能力低下によって、吸気マニホールド内の圧力低下が生ずると、圧力データに基づく分散値又は標準偏差を正確に求めることが困難になる。
【００３５】
そこで、異常診断装置においては、上記所定の算出期間よりも短い所定の予備算出期間毎に上記圧力データの偏差２乗和を求め、所定の算出期間の間における複数の予備算出期間の偏差２乗和の合計を用いて、圧力データに基づく分散値又は標準偏差を求める。
これにより、上記吸気マニホールド内の圧力の変化が、圧力データに基づく分散値又は標準偏差に与える影響を小さくすることができ、異常診断装置による異常検出の信頼性を一層高めることができる。
【００３６】
第１、第２の発明において、上記異常診断装置は、上記所定の算出期間よりも短い所定の予備算出期間毎に、該予備算出期間の間に逐次読込みを行った複数の上記発電出力データについて偏差２乗和を求めると共に、上記所定の算出期間の間における複数の上記予備算出期間の偏差２乗和の合計を用いて、上記発電出力データに基づく分散値又は標準偏差を求めるよう構成することが好ましい（請求項５）。
【００３７】
ところで、上記算出期間の間に発電機の発電出力が変化すると、発電出力データに基づく分散値又は標準偏差が大きくなる。そして、特に、過給機の能力低下によって、発電出力の低下が生ずると、発電出力データに基づく分散値又は標準偏差を正確に求めることが困難になる。
【００３８】
そこで、異常診断装置においては、上記所定の算出期間よりも短い所定の予備算出期間毎に上記発電出力データの偏差２乗和を求め、所定の算出期間の間における複数の予備算出期間の偏差２乗和の合計を用いて、発電出力データに基づく分散値又は標準偏差を求める。
これにより、上記発電機の発電出力の変化が、発電出力データに基づく分散値又は標準偏差に与える影響を小さくすることができ、異常診断装置による異常検出の信頼性を一層高めることができる。
【００３９】
また、第１、第２の発明において、上記異常診断装置は、上記異常検出条件が充足され、かつ上記所定の算出期間の間に逐次読込みを行った複数の上記発電出力データの平均値が、所定の発電出力規定値未満になったときに、上記過給機の異常を検出するよう構成することが好ましい（請求項６）。
【００４０】
この場合には、異常診断装置は、過給機に異常が生じてスロットルバルブがほぼ全開になったものの、過給機の能力低下のために、発電機の発電出力が低下した状態を検出して初めて過給機の異常を検出することができる。そのため、異常診断装置による異常検出の信頼性をより一層高めることができる。
また、上記発電出力規定値は、例えば、発電出力定格値の９５〜９８％の値として設定することができる。
【００４１】
また、第１、第２の発明において、上記異常診断装置は、上記所定の算出期間よりも短い所定の判定期間毎に、該判定期間よりも長い期間を遡った上記算出期間における上記分散値又は標準偏差を用いて、上記過給機の異常の有無の判定を行うよう構成することができる（請求項７）。
この場合には、異常検出精度を維持したまま、過給機の異常を早期に検出することができる。なお、上記分散値又は標準偏差とは、圧力データ及び発電出力データの少なくとも一方に基づく分散値又は標準偏差のことをいう。
【実施例】
【００４２】
以下に、本発明の発電システムの異常診断装置にかかる実施例につき、図面と共に説明する。
本例の発電システム１における異常診断装置６は、図１に示すごとく、シーケンサ又はプログラマブルコントローラによって構成し、定置式エンジン２を用いて発電機３を作動させる構成の発電システム１に用いるものである。
本例の異常診断装置６は、発電システム１において、圧縮混合気Ｍ２をスロットルバルブ４３へ供給する過給機４２に生じた能力低下の異常を、過給機４２にセンサを直接設けることなく検出することができるものである。
【００４３】
図１に示すごとく、異常診断装置６を使用する発電システム１は、複数の気筒（シリンダー）２１を備えた定置式エンジン２と、この定置式エンジン２の出力によって作動させる発電機３とを有している。また、定置式エンジン２は、燃焼用空気Ａとガス燃料Ｆとを混合した混合気Ｍ１を作り出す混合ミキサー４１と、この混合ミキサー４１から受け取った混合気Ｍ１を圧縮して圧縮混合気Ｍ２を作り出す過給機４２と、この過給機４２から受け取った圧縮混合気Ｍ２の流量調整を開閉ダンパ（開閉弁）４３１の開度調整によって行うスロットルバルブ４３と、このスロットルバルブ４３から受け取った流量調整後の圧縮混合気Ｍ２を複数の気筒２１へ分岐して供給する吸気マニホールド４５とを備えている。
【００４４】
吸気マニホールド４５には、この内部の圧力を測定する圧力測定手段５１としての圧力センサが配設してあり、発電機３には、この発電出力（電力）を測定する発電出力測定手段５２としての発電出力センサが配設してある。
そして、異常診断装置６は、圧力測定手段５１によって吸気マニホールド４５内の圧力を逐次測定し、この測定を行った圧力を圧力データＰ（ｉ）として逐次読み込むよう構成してある。また、異常診断装置６は、発電出力測定手段５２によって発電機３の発電出力を逐次測定し、この測定を行った発電出力を発電出力データＷ（ｉ）として逐次読み込むよう構成してある。
【００４５】
また、異常診断装置６は、所定の算出期間Ｔ３の間に逐次読込みを行った複数の圧力データＰ（ｉ）について分散値Ｐｖを求めると共に、所定の算出期間Ｔ３の間に逐次読込みを行った複数の発電出力データＷ（ｉ）について分散値Ｗｖを求め、圧力データＰ（ｉ）に基づく分散値Ｐｖが所定の圧力用設定値Ｐｓ以下になり、かつ発電出力データＷ（ｉ）に基づく分散値Ｗｖが所定の発電出力用設定値Ｗｓ以下になったことを、過給機４２の異常を検出する異常検出条件とするよう構成してある。
【００４６】
以下に、本例の発電システム１における異常診断装置６につき、図１〜図４と共に詳説する。
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Ｆ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Ｆ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。
本例の発電システム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１０を有している。この制御装置１０は、シーケンサ又はプログラマブルコントローラによって構成してあり、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スロットルバルブ４３の開度を制御するよう構成してある。また、本例の異常診断装置６は、制御装置１０内に構成した異常診断プログラムである。
【００４７】
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、本例の発電機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。
【００４８】
図１に示すごとく、本例の過給機４２は、定置式エンジン２から排気される排ガスＧのエネルギーを利用して作動する排ガス過給機である。この排ガス過給機は、定置式エンジン２の複数の気筒２１における排気口を集結した排気マニホールド４６内を通過する排ガスＧによって回転するタービンホイール４２１と、このタービンホイール４２１の同軸上に連結し、タービンホイール４２１の回転を受けて回転するコンプレッサホイール４２２とを有して構成してある。そして、上記混合ミキサー４１から過給機４２へ送られた混合気Ｍ１は、コンプレッサホイール４２２によって圧縮混合気Ｍ２とされて、上記スロットルバルブ４３へと送られる。
【００４９】
本例のスロットルバルブ４３は、上記混合気Ｍ１を通過させる通過口に配設した開閉ダンパ４３１を、アクチュエータ４３２による開方向の電磁力と、バネ４３３による閉方向の付勢力との釣合いによって回動させて、開度を調整するものである。そして、スロットルバルブ４３は、通過口に対して開閉ダンパ４３１を略直角にしたときに全閉状態になり、通過口に対して開閉ダンパ４３１を略平行にしたときに全開状態になる。
また、スロットルバルブ４３と吸気マニホールド４５との間の吸気配管には、過給機４２による断熱圧縮により温度が上昇した圧縮混合気Ｍ２を冷却するインタクーラ４４が配設してある。
【００５０】
本例の異常診断装置６は、上記所定の算出期間Ｔ３よりも短い所定の予備算出期間Ｔ２毎に、この予備算出期間Ｔ２の間に逐次読込みを行った複数の圧力データＰ（ｉ）について偏差２乗和Ｐ２（ｊ）を求めると共に、所定の算出期間Ｔ３の間における複数の予備算出期間Ｔ２の偏差２乗和Ｐ２（ｊ）の合計を用いて、圧力データＰ（ｉ）に基づく分散値Ｐｖを求めるよう構成してある。
【００５１】
また、本例の異常診断装置６は、上記所定の算出期間Ｔ３よりも短い所定の予備算出期間Ｔ２毎に、この予備算出期間Ｔ２の間に逐次読込みを行った複数の発電出力データＷ（ｉ）について偏差２乗和Ｗ２（ｊ）を求めると共に、所定の算出期間Ｔ３の間における複数の予備算出期間Ｔ２の偏差２乗和Ｗ２（ｊ）の合計を用いて、発電出力データＷ（ｉ）に基づく分散値Ｗｖを求めるよう構成してある。
本例の算出期間Ｔ３は１時間とし、本例の予備算出期間Ｔ２は５分とした。
【００５２】
また、異常診断装置６は、所定のサンプリング時間Ｔ１毎に、圧力測定手段５１により吸気マニホールド４５内の圧力を測定すると共に、発電出力測定手段５２により発電機３の発電出力を測定するよう構成してある。本例のサンプリング時間Ｔ１は１分とした。
また、異常診断装置６は、上記異常検出条件が充足され、かつ上記所定の算出期間Ｔ３の間に逐次読込みを行った複数の発電出力データＷ（ｉ）の平均値が、所定の発電出力規定値未満になったときに、上記過給機４２の異常を検出するよう構成してある。
【００５３】
また、異常診断装置６は、過給機４２の異常の診断を行う際には、上記測定を行って読み込んだ圧力データＰ（ｉ）と発電出力データＷ（ｉ）との実測相関関係が、予め定めた正常時のマップ相関関係の範囲内にあるかを判定し、この実測相関関係がこのマップ相関関係の範囲外にあるときには、定置式エンジン２において、焼付もしくは磨耗等の機械的異常、失火異常、又は吹き抜け異常等が発生していると検出するよう構成することができる。そして、このときには、異常診断装置６は、過給機４２の異常の診断を行わないよう構成することができる。
【００５４】
なお、焼付もしくは磨耗等の機械的異常は、ピストンリング、コンロッドメタル、軸受メタル等に生じる場合があり、失火異常は、定置式エンジン２におけるいずれかの気筒２１に生じる場合があり、吹き抜け異常は、いずれかの気筒２１における排気弁が閉まらなくなったとき等に生じる場合がある。
【００５５】
次に、上記異常診断装置６を用いて、上記発電システム１における過給機４２の異常の検出を行う動作につき、図１、図２と共に説明する。
上記発電システム１を稼動させるに当たっては、図１に示すごとく、混合ミキサー４１において混合した燃焼用空気Ａとガス燃料Ｆとの混合気Ｍ１を、過給機４２、スロットルバルブ４３、インタクーラ４４及び吸気マニホールド４５等を経由して定置式エンジン２の各気筒２１に供給し、この定置式エンジン２の運転を行って、発電機３を作動させる。このとき、上記制御装置１０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スロットルバルブ４３の開度を制御する。
【００５６】
そして、図２に示すごとく、異常診断装置６は、発電出力測定手段５２により測定した発電出力が、所定の設定値以上になったか否かを判定し（ステップＳ１０１）、この発電出力が所定の設定値以上になったときには、異常診断を開始し、異常診断のカウントを開始する（Ｓ１０２）。
このカウントは、上記サンプリング時間Ｔ１の経過を計測するサンプリング用カウントＣ１と、上記予備算出期間Ｔ２の経過を計測する予備算出期間用カウントＣ２と、上記算出期間Ｔ３の経過を計測する算出期間用カウントＣ３とがある。
【００５７】
次いで、異常診断装置６は、サンプリング用カウントＣ１が所定のサンプリング期間Ｔ１（本例では１分）になったか否かを判定し（Ｓ１０３）、サンプリング用カウントＣ１がサンプリング期間Ｔ１になるまで、上記Ｓ１０２及びＳ１０３を繰り返す。
そして、サンプリング用カウントＣ１がサンプリング期間Ｔ１になったときには、異常診断装置６は、圧力測定手段５１により測定した圧力を圧力データＰ（ｉ）として読み込むと共に、発電出力測定手段５２により測定した発電出力を発電出力データＷ（ｉ）として読み込む（Ｓ１０４）。
【００５８】
そして、異常診断装置６は、上記圧力データＰ（ｉ）と発電出力データＷ（ｉ）との実測相関関係が、予め定めた正常時のマップ相関関係の範囲内にあるかを判定し（Ｓ１０５）、この実測相関関係がこのマップ相関関係の範囲外にあるときには、定置式エンジン２において、焼付もしくは磨耗等の機械的異常、失火異常、又は吹き抜け異常等が発生していると検出することができる（Ｓ１０６）。そして、このときには、異常診断装置６は、過給機４２の異常の診断を終了することができる。
【００５９】
次いで、異常診断装置６は、予備算出期間用カウントＣ２が所定の予備算出期間Ｔ２（本例では５分）になったか否かを判定し（Ｓ１０７）、予備算出期間用カウントＣ２が予備算出期間Ｔ２になるまで上記Ｓ１０２〜Ｓ１０７を繰り返す。また、予備算出期間用カウントＣ２が予備算出期間Ｔ２でないとき（Ｓ１０７の判定がＮｏのとき）には、制御診断装置は、サンプリング用カウントＣ１をゼロに初期化する（Ｓ１０８）。
【００６０】
次いで、予備算出期間用カウントＣ２が予備算出期間Ｔ２になったときには、異常診断装置６は、この予備算出期間Ｔ２の間に逐次読込みを行った圧力データＰ（ｉ）及び発電出力データＷ（ｉ）（本例では、１分毎の５つのデータ）のそれぞれについて偏差２乗和Ｐ２（ｊ）、Ｗ２（ｊ）を求める（Ｓ１０９）。そして、異常診断装置６は、この偏差２乗和Ｐ２（ｊ）、Ｗ２（ｊ）を保存する。
【００６１】
ここで、上記圧力データＰ（ｉ）の偏差２乗和Ｐ２（ｊ）は、以下の計算式（数１、数２）によって求めることができる。ここで、ｍは、予備算出期間Ｔ２内におけるサンプリングのデータ数を示し、Ｐ（ｉ）は、予備算出期間Ｔ２内における各サンプリング時点の圧力データＰ（ｉ）の値を示し、Ｐｘは、予備算出期間Ｔ２内における圧力データＰ（ｉ）の平均値を示す。
【００６２】
【数１】
0004634964.tif 000002
【００６３】
【数２】
0004634964.tif 000003
【００６４】
また、上記発電出力データＷ（ｉ）の偏差２乗和Ｗ２（ｊ）は、以下の計算式（数３、数４）によって求めることができる。ここで、ｍは、予備算出期間Ｔ２内におけるサンプリングのデータ数を示し、Ｗ（ｉ）は、予備算出期間Ｔ２内における各サンプリング時点の発電出力データＷ（ｉ）の値を示し、Ｗｘは、予備算出期間Ｔ２内における発電出力データＷ（ｉ）の平均値を示す。
【００６５】
【数３】
0004634964.tif 000004
【００６６】
【数４】
0004634964.tif 000005
【００６７】
次いで、異常診断装置６は、算出期間用カウントＣ３が所定の算出期間Ｔ３（本例では１時間）になったか否かを判定し（Ｓ１１０）、算出期間用カウントＣ３が算出期間Ｔ３になるまで上記Ｓ１０２〜Ｓ１１０を繰り返す。また、算出期間用カウントＣ３が算出期間Ｔ３でないとき（Ｓ１１０の判定がＮｏのとき）には、制御診断装置は、予備算出期間用カウントＣ２をゼロに初期化すると共に（Ｓ１１１）、サンプリング用カウントＣ１をゼロに初期化する（Ｓ１０８）。
【００６８】
次いで、上記Ｓ１０２〜Ｓ１１１を繰り返した後、算出期間用カウントＣ３が算出期間Ｔ３になったときには、異常診断装置６は、上記算出を行った複数の予備算出期間Ｔ２における圧力データＰ（ｉ）の偏差２乗和Ｐ２（ｊ）（本例では、５分毎の１２サンプルの偏差２乗和Ｐ２（ｊ））を合計し、これをサンプル数で割って、圧力データＰ（ｉ）に基づく分散値Ｐｖを求める（Ｓ１１２）。また、このとき、異常診断装置６は、上記算出を行った複数の予備算出期間Ｔ２における発電出力データＷ（ｉ）の偏差２乗和Ｗ２（ｊ）（本例では、５分毎の１２サンプルの偏差２乗和Ｗ２（ｊ））を合計し、これをサンプル数で割って、発電出力データＷ（ｉ）に基づく分散値Ｗｖを求める（Ｓ１１２）。
【００６９】
ここで、上記圧力データＰ（ｉ）に基づく分散値Ｐｖは、以下の計算式（数５）によって求めることができる。ここで、Ｐ２（ｊ）は、各予備算出期間Ｔ２における圧力データＰ（ｉ）の偏差２乗和Ｐ２（ｊ）の値を示し、ｍは、予備算出期間Ｔ２内におけるサンプリングのデータ数を示し、ｎは、算出期間Ｔ３内における偏差２乗和Ｐ２（ｊ）のデータ数を示す。
【００７０】
【数５】
0004634964.tif 000006
【００７１】
ここで、上記発電出力データＷ（ｉ）に基づく分散値Ｗｖは、以下の計算式（数６）によって求めることができる。ここで、Ｗ２（ｊ）は、各予備算出期間Ｔ２における発電出力データＷ（ｉ）の偏差２乗和Ｗ２（ｊ）の値を示し、ｍは、予備算出期間Ｔ２内におけるサンプリングのデータ数を示し、ｎは、算出期間Ｔ３内における偏差２乗和Ｗ２（ｊ）のデータ数を示す。
【００７２】
【数６】
0004634964.tif 000007
【００７３】
次いで、異常診断装置６は、異常検出条件を充足したか否かの判定として、上記圧力データＰ（ｉ）に基づく分散値Ｐｖが所定の圧力用設定値Ｐｓ以下になり、かつ上記発電出力データＷ（ｉ）に基づく分散値Ｗｖが所定の発電出力用設定値Ｗｓ以下になったか否かを判定する（Ｓ１１３）。
このとき、圧力データＰ（ｉ）に基づく分散値Ｐｖ及び発電出力データＷ（ｉ）に基づく分散値Ｗｖの少なくともいずれか一方が、圧力用設定値Ｐｓ以下又は発電出力用設定値Ｗｓ以下になっていないときには、過給機４２に異常はないとして、算出期間用カウントＣ３をゼロに初期化し（Ｓ１１４）、上記Ｓ１０２〜Ｓ１１４を繰り返す。なお、算出期間用カウントＣ３をゼロに初期化するときには、予備算出期間用カウントＣ２及びサンプリング用カウントＣ１もゼロに初期化する（Ｓ１１１、Ｓ１０８）。
【００７４】
一方、異常検出条件が充足されたとき（Ｓ１１３の判定がＹｅｓになったとき）には、算出期間Ｔ３内における発電出力データＷ（ｉ）の平均値を求める（Ｓ１１５）。そして、異常検出条件が充足されたときには、異常診断装置６は、スロットルバルブ４３がほぼ全開状態にあると判定することができる。
次いで、異常診断装置６は、この算出期間Ｔ３内における発電出力データＷ（ｉ）の平均値が、所定の発電出力規定値（本例では、発電出力規定値の９８％の値）未満になったか否かを判定し（Ｓ１１６）、この平均値が発電出力規定値未満になっていないときには、サンプリング用カウントＣ１、予備算出期間用カウントＣ２及び算出期間用カウントＣ３をゼロに初期化して（Ｓ１０８、Ｓ１１１、Ｓ１１４）、上記Ｓ１０２〜Ｓ１１６を繰り返す。
【００７５】
一方、算出期間Ｔ３内における発電出力データＷ（ｉ）の平均値が、所定の発電出力規定値未満になったときには、異常診断装置６は、過給機４２の能力低下の異常があることを検出することができる（Ｓ１１７）。その後、異常診断装置６は、上記Ｓ１０２〜Ｓ１１７を繰り返し行うことができる。
なお、異常診断装置６は、算出期間Ｔ３内における発電出力データＷ（ｉ）の平均値が、所定の発電出力規定値未満に継続して繰り返しなったときに始めて、過給機４２の能力低下の異常があることを検出することもできる。
【００７６】
また、上記Ｓ１１６とＳ１１７との間には、定置式エンジン２において機械的異常、失火異常又は吹き抜け異常等が発生していることを検出するための種々の異常診断を行うことができる。この異常診断としては、例えば、圧力データＰ（ｉ）及び発電出力データＷ（ｉ）を用い、過去時点における圧力データＰ（ｉ−１）に対する判定時点（現時点）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との関係から、判定時点における発電出力想定値を算出し、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に、定置式エンジンに異常が発生したことを検出するものとすることができる。
【００７７】
また、異常診断装置６は、圧力データＰ（ｉ）の分散値Ｐｖ及び発電出力データＷ（ｉ）の分散値Ｗｖを求める代わりに、圧力データＰ（ｉ）の標準偏差Ｐｄ及び発電出力データＷ（ｉ）の標準偏差Ｗｄを求め、これらの標準偏差Ｐｄ、Ｗｄの値が、所定の圧力設定値Ｐｓ未満及び所定の発電出力設定値Ｗｓ未満にそれぞれなったときに、過給機４２の能力低下の異常があることを検出することもできる。
この場合に、圧力データＰ（ｉ）に基づく標準偏差Ｐｄは、例えば、以下の計算式（数７）によって求めることができ、発電出力データＷ（ｉ）に基づく標準偏差Ｗｄは、例えば、以下の計算式（数８）によって求めることができる。ここで、ｍ、ｎ、Ｐ２（ｊ）、Ｗ２（ｊ）は、上述した（数５、数６）と同様である。
【００７８】
【数７】
0004634964.tif 000008
【００７９】
【数８】
0004634964.tif 000009
【００８０】
また、上記圧力データＰ（ｉ）の偏差２乗和Ｐ２（ｊ）及び上記発電出力データＷ（ｉ）の偏差２乗和Ｗ２（ｊ）は、上記計算式（数１〜数４）によって求める代わりに、以下の計算式（数９、数１０）によって求めることもできる。ここで、ｍ、Ｐ（ｉ）、Ｗ（ｉ）については、上記と同様である。
【００８１】
【数９】
0004634964.tif 000010
【００８２】
【数１０】
0004634964.tif 000011
【００８３】
また、本例においては、図３に示すごとく、圧力データＰ（ｉ）に基づく分散値Ｐｖ及び発電出力データＷ（ｉ）に基づく分散値Ｗｖを求める所定の算出期間Ｔ３と、過給機４２の異常の有無の判定を行う判定期間Ｔ４とを同じにした。そして、異常診断装置６は、所定の算出期間Ｔ３毎に、各分散値Ｐｖ、Ｗｖを求め、この算出期間Ｔ３毎に、異常の有無の判定を行った。
【００８４】
これに対し、図４に示すごとく、所定の判定期間Ｔ４は、所定の算出期間Ｔ３よりも短い期間とすることもできる。この場合には、異常診断装置６は、所定の判定期間Ｔ４毎（異常の有無の判定を行う判定時点毎）に、判定期間Ｔ４よりも長い期間を遡った算出期間Ｔ３における各分散値Ｐｖ、Ｗｖを用いて、過給機４２の異常の有無の判定を行うことができる。この場合には、異常検出精度を維持したまま、過給機４２の異常を早期に検出することができる。
【００８５】
このように、本例の異常診断装置６は、過給機４２に能力低下の異常が生じたときには、スロットルバルブ４３における開閉ダンパ４３１の開度が必要以上に大きくなることに着目して、当該過給機４２の異常を検出するものである。
すなわち、スロットルバルブ４３における開閉ダンパ４３１は、その開度が小さいほど、圧縮混合気Ｍ２の流れの影響を受けて振動しやすく、当該開閉ダンパ４３１の角度変化量に対する圧縮混合気Ｍ２の流量変化が大きくなる。これにより、過給機４２が能力低下の異常を生ずることなく正常に作動しているときには、吸気マニホールド４５内の圧力が適度に振動する。
【００８６】
一方、過給機４２に能力低下の異常が生ずると、この異常を補うために、スロットルバルブ４３における開閉ダンパ４３１の開度が必要以上に大きくなり、この開閉ダンパ４３１が圧縮混合気Ｍ２の流れの影響を受け難くなり、当該開閉ダンパ４３１の角度変化量に対する圧縮混合気Ｍ２の流量変化が小さくなる。これにより、吸気マニホールド４５内の圧力の振動が小さくなる。本例の異常診断装置６は、このようなスロットルバルブ４３の開閉ダンパ４３１の動作状態に着目して、過給機４２の異常を検出するものである。
【００８７】
より具体的には、本例のスロットルバルブ４３は、圧縮混合気Ｍ２の通過口の開度を調整する開閉ダンパ４３１を用いて構成されている。そして、定置式エンジン２へは、スロットルバルブ４３によって流量調整された圧縮混合気Ｍ２が送られるため、スロットルバルブ４３の開度（開閉ダンパ４３１の開度）を絞って、上記流量調整を行っている。そのため、発電システム１が正常に稼動しているときには、スロットルバルブ４３の開度が適切に絞られており、吸気マニホールド４５内の圧力が適度に振動する。
【００８８】
そして、この正常時においては、上記圧力データＰ（ｉ）及び発電出力データＷ（ｉ）が適切に振動し、上記所定の算出期間Ｔ３における圧力データＰ（ｉ）に基づく分散値Ｐｖの値は、上記所定の圧力用設定値Ｐｓを超え、かつ上記所定の算出期間Ｔ３における発電出力データＷ（ｉ）に基づく分散値Ｗｖの値は、上記所定の発電出力用設定値Ｗｓを超える。そのため、このときには、発電システム１は、正常に運転を継続することができる。
【００８９】
一方、耐久的な汚れ等により過給機４２の能力低下の異常が生ずると、過給機４２からスロットルバルブ４３へ送られる圧縮混合気Ｍ２の流量が低下する。このとき、発電機３における目標発電出力を達成するために、スロットルバルブ４３の開度（開閉ダンパ４３１の開度）が増加し、場合によっては、スロットルバルブ４３の開度が全開に近い状態まで増加する。
【００９０】
そのため、スロットルバルブ４３における開閉ダンパ４３１が圧縮混合気Ｍ２の流れの影響を受け難くなり、また当該開閉ダンパ４３１の角度変化量に対する圧縮混合気Ｍ２の流量変化が小さくなることによって、開閉ダンパ４３１の振動が小さくなる。そして、この異常時においては、上記圧力データＰ（ｉ）及び発電出力データＷ（ｉ）の振動の振幅が小さくなり、上記所定の算出期間Ｔ３における圧力データＰ（ｉ）に基づく分散値Ｐｖが、上記所定の圧力用設定値Ｐｓ以下になり、かつ上記所定の算出期間Ｔ３における発電出力データＷ（ｉ）に基づく分散値Ｗｖの値が、上記所定の発電出力用設定値Ｗｓ以下になる。
【００９１】
この異常時には、上記異常診断装置６は、異常検出条件が充足されたと判定し、過給機４２に能力低下の異常が生じたことを検出することができる。また、この異常を検出した後には、作業者等が過給機４２にメンテナンス等を行うことにより、異常から復帰することができる。
なお、異常診断装置６は、異常検出の信頼性を高めるために、上記圧力データＰ（ｉ）に基づく分散値Ｐｖが、継続して上記所定の圧力用設定値Ｐｓ以下になり、かつ上記発電出力データＷ（ｉ）に基づく分散値Ｗｖの値が、継続して上記所定の発電出力用設定値Ｗｓ以下になったときに初めて過給機４２の異常を検出することができる。
【００９２】
このように、本例においては、過給機４２にセンサ等を別途設けることなく、過給機４２の異常を検出することができる。そして、ほとんどの発電システム１においては、吸気マニホールド４５内の圧力を測定する圧力測定手段５１及び発電機３の発電出力を測定する発電出力測定手段５２が標準的に設けてあるため、設備構成をほとんど変更することなく、過給機４２の異常を検出することができる。
【００９３】
ところで、上記所定の算出期間Ｔ３の間に吸気マニホールド４５内の圧力が変化すると、圧力データＰ（ｉ）に基づく分散値Ｐｖが大きくなる。そして、特に、過給機４２の能力低下によって、吸気マニホールド４５内の圧力低下が生ずると、圧力データＰ（ｉ）に基づく分散値Ｐｖを正確に求めることが困難になる。また、過給機４２の能力低下によって、発電機３の発電出力の低下が生ずると、発電出力データＷ（ｉ）に基づく分散値Ｗｖを正確に求めることも困難になる。
【００９４】
そこで、本例の異常診断装置６においては、上記所定の算出期間Ｔ３よりも短い所定の予備算出期間Ｔ２毎に圧力データＰ（ｉ）の偏差２乗和Ｐ２（ｊ）及び発電出力データＷ（ｉ）の偏差２乗和Ｗ２（ｊ）を求め、所定の算出期間Ｔ３の間における複数の予備算出期間Ｔ２の偏差２乗和Ｐ２（ｊ）、Ｗ２（ｊ）の合計を用いて、圧力データＰ（ｉ）に基づく分散値Ｐｖ及び発電出力データＷ（ｉ）に基づく分散値Ｗｖをそれぞれ求めた。
これにより、上記吸気マニホールド４５内の圧力の変化が、圧力データＰ（ｉ）に基づく分散値Ｐｖ及び発電出力データＷ（ｉ）に基づく分散値Ｗｖに与える影響を小さくすることができ、異常診断装置６による異常検出の信頼性を一層高めることができる。
【００９５】
それ故、本例の発電システム１における異常診断装置６によれば、簡単な設備構成により、発電システム１における過給機４２の異常を検出することができる。
【００９６】
なお、上記偏差２乗和Ｐ２（ｊ）、Ｗ２（ｊ）、分散値Ｐｖ、Ｗｖ及び標準偏差Ｐｄ、Ｗｄは、上述した（数１〜１０）以外にも、データのバラツキ度合いを示す種々の計算式によって求めることができる。
【００９７】
（性能試験）
本例においては、上記異常診断装置６による作用効果を確認するための性能試験を行った。この性能試験においては、発電システム１を１日の間稼動させ、この間における過給機４２の異常の有無を確認した。
図５は、性能試験１として異常診断を行った場合を示し、横軸に時間（時刻）をとり、縦軸に吸気マニホールド４５内の圧力（圧力データＰ（ｉ））（ｋＰａ）及び発電機３の発電出力（発電出力データＷ（ｉ））（対定格％）をとって、これらの変化を示す図である。
【００９８】
同図に示すごとく、圧力は、１６０（ｋＰａ）の付近を小刻みに振動しており、発電出力は、９９（％）付近を小刻みに振動していることがわかる。そして、これらの振動の振幅は、特に、昼間（１０：００〜１８：００）の区間において、小さくなっていることがわかる。
【００９９】
そして、図６は、性能試験１について、上記圧力データＰ（ｉ）に基づく分散値Ｐｖ及び発電出力データＷ（ｉ）に基づく分散値Ｗｖを求めた結果を示す。同図に示すごとく、性能試験１においては、圧力及び発電出力の振動の振幅が小さくなる昼間の区間（１１：００〜２０：００の区間）においては、各分散値Ｐｖ、Ｗｖが小さくなり、過給機４２に能力低下の異常があることが検出された。また、性能試験１においては、所定の圧力用設定値Ｐｓを３、所定の発電出力用設定値Ｗｓを０．３とし、分散値Ｐｖが３以下になり、かつ分散値Ｗｖが０．３以下になったときに過給機４２の異常を検出した。
なお、同図において、異常判定結果が０から立ち上がっている場合が、過給機４２の異常を検出したことを示す。
【０１００】
図７は、性能試験２として異常診断を行った場合を示し、横軸に時間（時刻）をとり、縦軸に吸気マニホールド４５内の圧力（圧力データＰ（ｉ））（ｋＰａ）及び発電機３の発電出力（発電出力データＷ（ｉ））（対定格％）をとって、これらの変化を示す図である。
同図においては、圧力及び発電出力が昼間（８：００〜２０：００）の区間において、緩やかに小さくなるように変化した。
【０１０１】
そして、図８は、性能試験２について、上記圧力データＰ（ｉ）に基づく分散値Ｐｖ及び発電出力データＷ（ｉ）に基づく分散値Ｗｖを求めた結果を示す。同図に示すごとく、性能試験２においては、長い区間（０：００〜２：００及び９：００〜２４：００の区間）において、各分散値Ｐｖ、Ｗｖが小さくなり、過給機４２に能力低下の異常があることが検出された。また、性能試験２においては、所定の圧力用設定値Ｐｓを３、所定の発電出力用設定値Ｗｓを０．３とし、分散値Ｐｖが３以下になり、かつ分散値Ｗｖが０．３以下になったときに過給機４２の異常を検出した。
なお、同図において、異常判定結果が０から立ち上がっている場合が、過給機４２の異常を検出したことを示す。
【０１０２】
また、性能試験２においては、異常診断を行う途中において、上記圧力データＰ（ｉ）及び発電出力データＷ（ｉ）の絶対値が大きく低下した。これに対し、異常診断装置６は、上記各偏差２乗和Ｐ２（ｊ）、Ｗ２（ｊ）を用いて圧力データＰ（ｉ）の分散値Ｗｖ及び発電出力データＷ（ｉ）の分散値Ｗｖを求めたことにより、過給機４２の能力低下の異常を的確に検出することができた。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】実施例における、異常診断装置により異常診断を行う発電システムを示す構成図。
【図２】実施例における、異常診断装置により異常診断を行う動作を示すフローチャート。
【図３】実施例における、分散値を算出する期間と異常の有無を判定する期間とを同じにした場合の異常診断フローを示す説明図。
【図４】実施例における、異常の有無を判定する期間を分散値を算出する期間よりも短くした場合の異常診断フローを示す説明図。
【図５】性能試験１において、横軸に時間（時刻）をとり、縦軸に圧力（ｋＰａ）及び発電出力（対定格％）をとって、圧力及び発電出力を測定した結果を示すグラフ。
【図６】性能試験１において、圧力データに基づく分散値及び発電出力に基づく分散値を算出した結果を示すグラフ。
【図７】性能試験２において、横軸に時間（時刻）をとり、縦軸に圧力（ｋＰａ）及び発電出力（対定格％）をとって、圧力及び発電出力を測定した結果を示すグラフ。
【図８】性能試験２において、圧力データに基づく分散値及び発電出力に基づく分散値を算出した結果を示すグラフ。
【符号の説明】
【０１０４】
１  発電システム
２  定置式エンジン
２１  気筒
３  発電機
４１  混合ミキサー
４２  過給機
４３  スロットルバルブ
４３１  開閉ダンパ（開閉弁）
４５  吸気マニホールド
５１  圧力測定手段
５２  発電出力測定手段
６  異常診断装置
Ａ  燃焼用空気
Ｆ  ガス燃料
Ｍ１  混合気
Ｍ２  圧縮混合気
Ｇ  排ガス
Ｔ１  サンプリング時間
Ｔ２  予備算出期間
Ｔ３  算出期間
Ｔ４  判定期間
Ｐ（ｉ）  圧力データ
Ｐ２（ｊ）  圧力データの偏差２乗和
Ｐｖ  圧力データに基づく分散値
Ｐｓ  圧力用設定値
Ｗ（ｉ）  発電出力データ
Ｗ２（ｊ）  発電出力データの偏差２乗和
Ｗｖ  発電出力データに基づく分散値
Ｗｓ  発電出力用設定値
【図１】
0004634964.tif 000012
【図２】
0004634964.tif 000013
【図３】
0004634964.tif 000014
【図４】
0004634964.tif 000015
【図５】
0004634964.tif 000016
【図６】
0004634964.tif 000017
【図７】
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【図８】
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