特許 6644562 風車管理システム、風車管理方法及び風車管理プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6644562

(24)【登録日】2020年1月10日

(45)【発行日】2020年2月12日

(54)【発明の名称】風車管理システム、風車管理方法及び風車管理プログラム

(51)【国際特許分類】

   F03D 1/06 20060101AFI20200130BHJP

   F03D 7/04 20060101ALI20200130BHJP

【ＦＩ】

   F03D1/06 A

   F03D7/04 Z

【請求項の数】7

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-14482(P2016-14482)

(22)【出願日】2016年1月28日

(65)【公開番号】特開2017-133433(P2017-133433A)

(43)【公開日】2017年8月3日

【審査請求日】2018年12月7日

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 ２０１５年（第３３回）電気設備学会全国大会講演論文集，第１４５ページ，第１４６ページで発表

(73)【特許権者】

【識別番号】000000549

【氏名又は名称】株式会社大林組

(73)【特許権者】

【識別番号】500433225

【氏名又は名称】学校法人中部大学

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】笠井 泰彰

(72)【発明者】

【氏名】筒井 直義

(72)【発明者】

【氏名】山本 和男

【審査官】 田中 尋

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−１５３０１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１４−５３０９８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１５／０７５０６７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０２４６８５７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０３Ｄ１／００−８０／８０、

Ｇ０１Ｗ１／００−１／１８、

Ｈ０２Ｊ３／００−５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

風車における落雷を検知した落雷時刻を記録した落雷情報記憶部と、
大気電位勾配の時系列情報を記録した計測情報記憶部と、
風車の運転制御を管理する制御部とを備えた風車管理システムであって、
前記制御部が、
前記計測情報記憶部に記録された時系列情報において、前記落雷情報記憶部に記録された落雷時刻の大気電位勾配を特定し、
前記大気電位勾配を検知するための判定基準候補を特定し、
前記時系列情報において、大気電位勾配が前記判定基準候補を満たす時間帯を特定して合計した停止時間を算出し、前記停止時間に基づいて、前記判定基準候補を前記風車の運転停止を判断するための判定基準として特定することを特徴とする風車管理システム。

【請求項2】

前記停止時間が停止時間基準値以下の場合に、前記判定基準候補を前記判定基準として特定することを特徴とする請求項１に記載の風車管理システム。

【請求項3】

前記時系列情報において、落雷の検知時の大気電位勾配が判定基準候補を満たす事前予測率を算出し、前記事前予測率に基づいて、前記判定基準候補を前記判定基準として特定することを特徴とする請求項１又は２に記載の風車管理システム。

【請求項4】

前記事前予測率が、事前予測率基準値以上の場合に、前記判定基準候補を前記判定基準として特定することを特徴とする請求項３に記載の風車管理システム。

【請求項5】

前記判定基準候補を、環境条件に関連付けて特定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の風車管理システム。

【請求項6】

風車における落雷を検知した落雷時刻を記録した落雷情報記憶部と、
大気電位勾配の時系列情報を記録した計測情報記憶部と、
風車の運転制御を管理する制御部とを備えた風車管理システムを用いて、風車制御を行なう方法であって、
前記制御部が、
前記計測情報記憶部に記録された時系列情報において、前記落雷情報記憶部に記録された落雷時刻の大気電位勾配を特定し、
前記大気電位勾配を検知するための判定基準候補を特定し、
前記時系列情報において、大気電位勾配が前記判定基準候補を満たす時間帯を特定して合計した停止時間を算出し、前記停止時間に基づいて、前記判定基準候補を前記風車の運転停止を判断するための判定基準として特定することを特徴とする風車管理方法。

【請求項7】

風車における落雷を検知した落雷時刻を記録した落雷情報記憶部と、
大気電位勾配の時系列情報を記録した計測情報記憶部と、
風車の運転制御を管理する制御部とを備えた風車管理システムを用いて、風車制御を行なうためのプログラムであって、
前記制御部を、
前記計測情報記憶部に記録された時系列情報において、前記落雷情報記憶部に記録された落雷時刻の大気電位勾配を特定し、
前記大気電位勾配を検知するための判定基準候補を特定し、
前記時系列情報において、大気電位勾配が前記判定基準候補を満たす時間帯を特定して合計した停止時間を算出し、前記停止時間に基づいて、前記判定基準候補を前記風車の運転停止を判断するための判定基準として特定する手段として機能させることを特徴とする風車管理プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、風力発電等に用いる風車の運転を制御するための風車管理システム、風車管理方法及び風車管理プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

屋外施設等では、落雷により被害を受けることがある。例えば、風力発電施設の風車の羽（ブレード）は雷を受けやすく、雷を受けた場合には被害が生じることがある。この被害が生じた状態のまま、風車を稼働させると、レセプタ（受雷部）やブレード本体の被害が大きくなる可能性がある。

【0003】

そこで、風車に落雷があったことを検出し、風車を停止させる技術が検討されている（例えば、特許文献１参照。）。この文献に開示された技術においては、風車回転翼の落雷による損傷を検出するために、風車回転翼の温度を計測する温度センサを用いる。そして、所定期間内の温度情報と、熱影響を受ける温度に基づいて決定される閾値とを比較し、温度情報が閾値以上となった場合に、風車回転翼が損傷していると判定する。

【0004】

また、落雷の検出には、風車塔体を囲むコイル（ロゴスキーコイル）を用いて、塔体に流れた雷電流から誘導された電圧を計測する方法や、風車塔体に磁界センサを設け、塔体に流れた雷電流から発生する磁界を検出する方法もある。

【0005】

また、落雷発生の可能性を判別して警告するための落雷警報システムも検討されている（例えば、特許文献２参照。）。この文献に開示された技術においては、落雷を検出する落雷検出装置と、雲・地上間の静電界の電界強度を検出する静電界検出装置とを備える。両検出装置から出力された検出信号のレベルに基づいて警告情報を出力するための警告出力部を備える。更に、静電界検出装置の検出レベルが落雷検出装置の検出レベルより低い場合に、警告出力部から出力される警告情報のランクをダウンさせるランク調整部を備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１３−１３９７３４号公報

【特許文献2】特開２０１３−２５０２１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献１に記載された従来技術では、落雷が発生してから風車を停止させる。このため、風車を停止するまでに、被害が大きくなることも想定される。更に、落雷は風車毎にしか検出できないため、落雷の検出装置をすべての風車に取り付ける必要があり、設置の手間や経済的な課題があった。

【0008】

一方、特許文献２に記載された落雷時発生時の電磁波検出技術では、的確な検出が困難な場合がある。例えば、風車が多く設置される日本海沿岸地域では、世界的にも珍しい性質をもつ雷が多発する。この現象は、「冬期雷」と呼ばれており、正極性雷や上向き放電の割合が高い等の特殊な性質を有しており、電磁波による画一的な検出が困難であった。
また、風車の運転を停止する場合、この停止期間中は風力発電を行なうことができず、経済的に不利益である。

【0009】

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、この目的は、風車を、効率的かつ的確に運転制御するための風車管理システム、風車管理方法及び風車管理プログラムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記課題を解決するための風車管理システムは、風車における落雷を検知した落雷時刻を記録した落雷情報記憶部と、大気電位勾配の時系列情報を記録した計測情報記憶部と、風車の運転制御を管理する制御部とを備える。そして、前記制御部が、前記計測情報記憶部に記録された時系列情報において、前記落雷情報記憶部に記録された落雷時刻の大気電位勾配を特定し、前記大気電位勾配を検知するための判定基準候補を特定し、前記時系列情報において、大気電位勾配が前記判定基準候補を満たす時間帯を特定して合計した停止時間を算出し、前記停止時間に基づいて、前記判定基準候補を前記風車の運転停止を判断するための判定基準として特定する。これにより、雷の発生を効率的に予測して、的確に風車を停止することができる。

【0011】

・上記風車管理システムにおいては、前記停止時間が時間基準値以下の場合に、運転停止を判断するための判定基準として特定することが好ましい。これにより、停止時間の上限値を定めて、効率的な発電を行なうことができる。

【0012】

・上記風車管理システムにおいては、前記時系列情報において、落雷の検知時の大気電位勾配が判定基準を満たす事前予測率を算出し、前記事前予測率に基づいて、運転停止を判断するための判定基準として特定することが好ましい。これにより、事前予測率に基づいて判断基準を定めることができる。

【0013】

・上記風車管理システムにおいては、前記事前予測率が、予測率基準値以上の場合に、運転停止を判断するための判定基準として特定することが好ましい。これにより、落雷の可能性が高い判断基準を用いることができる。

【0014】

・上記風車管理システムにおいては、前記判定基準候補を、環境条件に関連付けて特定することが好ましい。これにより、環境条件に基づいて、風車の運転や停止を決定することができる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、風車を、効率的かつ的確に運転制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本実施形態のシステムの説明図。

【図2】本実施形態の処理手順の説明図。

【図3】本実施形態の処理手順の説明図。

【図4】本実施形態の記憶部に記録されたデータの説明図であって、（ａ）は落雷管理レコード、（ｂ）は大気電位勾配の時系列情報、（ｃ）は落雷時刻をプロットした時系列情報の説明図。

【図5】他の実施形態の処理手順の説明図。

【図6】他の実施形態の処理手順の説明図。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、図１〜図４に従って、風車管理システムの一実施形態を説明する。本実施形態では、雷の発生状況に応じて、風力発電に用いる風車の運転を管理するための風車管理システムとして説明する。

【0018】

図１に示すように、風車１０、センサ１５、落雷検知部１６、管理サーバ２０、管理者端末３０を用いる。
風車１０は、風力発電に用いる発電装置である。
センサ１５は、大気中の電位勾配（大気電位勾配）を計測する計測装置である。雷雲に電気（電荷）が溜まると、雲と大地の間に静電界（大気電位勾配）が発生する。これを連続測定し、雷の兆候を把握することができる。大気電位勾配の計測は、周囲の電界を検出できるため、すべての風車１０に対して設置するのではなく、１０〜２０機程度の風車群について、１箇所〜数箇所のセンサ１５を設置すればよい。
落雷検知部１６は、風車１０における落雷を検知する検出装置である。本実施形態では、風車１０の塔体に設けられロゴスキーコイルにより電流を測定して、落雷を検知する。

【0019】

管理サーバ２０は、天候に応じて、風車の運転管理を支援するコンピュータである。この管理サーバ２０は、制御部２１、落雷情報記憶部２２、計測情報記憶部２３を備えている。

【0020】

制御部２１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等から構成された制御手段として機能し、後述する処理（落雷情報取得段階、電界計測段階、判断基準設定段階、風車制御段階等を含む処理）を行なう。このための風車管理プログラムを実行することにより、制御部２１は、落雷情報取得部２１１、電界計測部２１２、判断基準設定部２１３、風車制御部２１４等として機能する。

【0021】

落雷情報取得部２１１は、風車における落雷を検知する処理を実行する。本実施形態では、風車１０の塔体に設けられたロゴスキーコイルを用いて、風車１０の落雷を検知する。そして、落雷情報取得部２１１は、落雷を検知した時刻及び風車に関する情報を落雷情報記憶部２２に記録する。更に、落雷情報取得部２１１は、落雷を検知した場合には、管理者端末３０に通知を行なうとともに、風車１０の運転中には運転停止を指示する。なお、風車１０の運転停止中の場合には、この運転停止状態を維持する。

【0022】

電界計測部２１２は、センサ１５から、定期的に大気電位勾配に関する情報を取得する処理を実行する。そして、電界計測部２１２は、計測日時、大気電位勾配に関する情報を計測情報記憶部２３に記録する。

【0023】

判断基準設定部２１３は、風車の稼動、停止を判断する判断基準を設定する処理を実行する。この判断基準設定部２１３は、判断基準を設定する場合に用いる予測率基準値、停止時間基準値に関する情報を保持している。
風車制御部２１４は、落雷の発生の可能性に基づいて、風車の稼動、停止を制御する処理を実行する。

【0024】

落雷情報記憶部２２には、落雷状況を管理するための落雷管理レコードが記録される。この落雷管理レコードは、落雷検知部１６において落雷を検知した場合に記録される。落雷管理レコードは、落雷日時、風車コードに関するデータを含んで構成される。

【0025】

落雷日時データ領域には、落雷を検知した年月日及び時刻に関するデータが記録される。
風車コードデータ領域には、落雷があった風車１０を特定するための識別子に関するデータが記録される。

【0026】

計測情報記憶部２３には、センサ１５を用いて、時系列に計測した大気電位勾配に関する計測管理レコードが記録される。この計測管理レコードは、センサ１５から大気電位勾配に関する情報を取得した場合に記録される。計測管理レコードは、計測日時、大気電位勾配に関するデータを含んで構成される。

【0027】

計測日時データ領域には、センサ１５を用いて大気電位勾配を計測した年月日及び時刻に関するデータが記録される。
大気電位勾配データ領域には、センサ１５を用いて計測した大気電位勾配に関するデータが記録される。

【0028】

例えば、図４（ａ）に、落雷情報記憶部２２に記録されている落雷管理レコード２２１の具体例を示す。
また、図４（ｂ）に、計測情報記憶部２３に計測管理レコードを時系列に並べた時系列情報２３１を示す。

【0029】

管理者端末３０は、風車を用いた風力発電事業の管理者が用いるコンピュータ端末である。この管理者端末３０は、キーボードやポインティングデバイス等、各種指示を入力するための入力部や、情報処理結果を出力するための出力部を備えている。

【0030】

次に、上記のように構成された管理サーバ２０において、風車１０の運転を管理する場合の処理手順について、図２〜図４を用いて説明する。
（判断基準設定処理）
まず、図２を用いて、判断基準設定処理を説明する。
ここでは、まず、管理サーバ２０の制御部２１は、大気電位勾配の計測結果の読み出し処理を実行する（ステップＳ１−１）。具体的には、制御部２１の判断基準設定部２１３は、計測情報記憶部２３から、所定期間の計測管理レコードを取得する。

【0031】

次に、管理サーバ２０の制御部２１は、落雷時点の特定処理を実行する（ステップＳ１−２）。具体的には、制御部２１の判断基準設定部２１３は、落雷情報記憶部２２から落雷管理レコードを取得し、落雷を検出した日時（落雷日時）を特定する。そして、判断基準設定部２１３は、大気電位勾配の時系列情報（変化履歴）において、落雷日時を特定する。
上記具体例では、図４（ｃ）に示すように、落雷管理レコード２２１に記録された落雷時刻を、時系列情報２３１において特定する。

【0032】

次に、管理サーバ２０の制御部２１は、判断基準候補の設定処理を実行する（ステップＳ１−３）。具体的には、制御部２１の判断基準設定部２１３は、大気電位勾配の変化履歴において、落雷日時の大気電位勾配の絶対値について、統計値を算出する。この統計値としては、例えば、大気電位勾配の絶対値の最小値を用いることができる。そして、判断基準設定部２１３は、算出した統計値を判断基準候補として特定する。そして、判断基準候補（算出した統計値）以上の大気電位勾配の場合に、判断基準候補を満たすと判定する。

【0033】

次に、管理サーバ２０の制御部２１は、判断基準候補における事前予測率の算出処理を実行する（ステップＳ１−４）。具体的には、制御部２１の判断基準設定部２１３は、この判断基準候補を満たす大気電位勾配において、落雷を検知した場合と、落雷を検知しなかった場合の数を算出する。そして、判断基準設定部２１３は、落雷回数を検出回数で除算することにより、事前予測率を算出する。

【0034】

次に、管理サーバ２０の制御部２１は、判断基準候補における停止時間の算出処理を実行する（ステップＳ１−５）。具体的には、制御部２１の判断基準設定部２１３は、所定期間（例えば１か月）において、この判断基準候補を超えた大気電位勾配の値を検出していた時間帯を特定する。そして、判断基準設定部２１３は、特定した時間帯を合計した停止時間を算出する。

【0035】

次に、管理サーバ２０の制御部２１は、事前予測率は基準値より大きいかどうかについての判定処理を実行する（ステップＳ１−６）。具体的には、制御部２１の判断基準設定部２１３は、算出した事前予測率と予測率基準値とを比較する。

【0036】

ここで、事前予測率が基準値以下の場合（ステップＳ１−６において「ＮＯ」の場合）、管理サーバ２０の制御部２１は、判断基準候補の設定処理（ステップＳ１−３）を実行する。この場合には、制御部２１は、判断基準候補の大気電位勾配の値を、所定割合で低下させた値を、判断基準候補として特定して、ステップＳ１−３以降の処理を実行する。

【0037】

一方、事前予測率が基準値よりも高い場合（ステップＳ１−６において「ＹＥＳ」の場合）、管理サーバ２０の制御部２１は、停止時間は基準値より短いかどうかについての判定処理を実行する（ステップＳ１−７）。具体的には、制御部２１の判断基準設定部２１３は、ステップＳ１−５において算出した停止時間と停止時間基準値とを比較する。

【0038】

ここで、停止時間は基準値以上と判定した場合（ステップＳ１−７において「ＮＯ」の場合）、管理サーバ２０の制御部２１は、判断基準候補の設定処理（ステップＳ１−３）を実行する。

【0039】

一方、停止時間は基準値より短いと判定した場合（ステップＳ１−７において「ＹＥＳ」の場合）、管理サーバ２０の制御部２１は、判断基準の決定処理を実行する（ステップＳ１−８）。具体的には、制御部２１の判断基準設定部２１３は、メモリに仮記憶した判断基準候補を判断基準（大気電位勾配の値）として決定し、風車制御部２１４に引き継ぐ。この場合、風車制御部２１４は、引き継いだ判断基準をメモリに記録する。

【0040】

（風車運転制御処理）
次に、図３を用いて、風車運転制御処理を説明する。
まず、管理サーバ２０の制御部２１は、大気電位勾配の計測情報の取得処理を実行する（ステップＳ２−１）。具体的には、制御部２１の電界計測部２１２は、センサ１５において計測した大気電位勾配を取得し、計測日時、大気電位勾配に関する情報を計測情報記憶部２３に記録する。更に、電界計測部２１２は、取得した大気電位勾配を風車制御部２１４に引き継ぐ。

【0041】

次に、管理サーバ２０の制御部２１は、取得した大気電位勾配は、運転停止の判断基準を満たすかどうかについての判定処理を実行する（ステップＳ２−２）。具体的には、制御部２１の風車制御部２１４は、取得した大気電位勾配と、メモリに記憶した判断基準とを比較する。ここでは、取得した大気電位勾配が、メモリに記憶した判断基準（大気電位勾配の値）を超えた場合に、運転停止の判断基準を満たすと判定する。

【0042】

取得した大気電位勾配は、運転停止の判断基準を満たすと判定した場合（ステップＳ２−２において「ＹＥＳ」の場合）、管理サーバ２０の制御部２１は、運転停止処理を実行する（ステップＳ２−３）。具体的には、制御部２１の風車制御部２１４は、各風車１０に対して、運転停止を指示する。

【0043】

次に、管理サーバ２０の制御部２１は、大気電位勾配の計測情報の取得処理を実行する（ステップＳ２−４）。具体的には、制御部２１の風車制御部２１４は、センサ１５において計測した大気電位勾配を取得する。

【0044】

次に、管理サーバ２０の制御部２１は、取得した大気電位勾配は、運転再開の判断基準を満たすかどうかについての判定処理を実行する（ステップＳ２−５）。具体的には、制御部２１の風車制御部２１４は、取得した大気電位勾配と、メモリに記憶した判断基準とを比較する。ここでは、取得した大気電位勾配が、メモリに記憶した判断基準（大気電位勾配の値）以下となった場合に、運転再開の判断基準を満たすと判定する。

【0045】

ここで、取得した大気電位勾配は、運転再開の判断基準を満たさないと判定した場合（ステップＳ２−５において「ＮＯ」の場合）、管理サーバ２０の制御部２１は、大気電位勾配の計測処理（ステップＳ２−４）に戻る。

【0046】

一方、取得した大気電位勾配は、運転再開の判断基準を満たすと判定した場合（ステップＳ２−５において「ＹＥＳ」の場合）、管理サーバ２０の制御部２１は、運転再開処理を実行する（ステップＳ２−６）。具体的には、制御部２１の風車制御部２１４は、各風車１０に対して、運転再開を指示する。

【0047】

本実施形態の風車管理システムによれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態では、管理サーバ２０の制御部２１が、大気電位勾配の計測結果の読み出し処理（ステップＳ１−１）、落雷時点の特定処理（ステップＳ１−２）、判断基準候補の設定処理（ステップＳ１−３）を実行する。これにより、落雷時の大気電位勾配に基づいて、判断基準候補を決定することができる。

【0048】

（２）本実施形態では、管理サーバ２０の制御部２１は、判断基準候補における事前予測率の算出処理（ステップＳ１−４）、事前予測率は基準値より大きいかどうかについての判定処理（ステップＳ１−６）を実行する。これにより、事前予測率を考慮して、判断基準を決定することができる。

【0049】

（３）本実施形態では、管理サーバ２０の制御部２１は、判断基準候補における停止時間の算出処理（ステップＳ１−５）、停止時間は基準値より小さいかどうかについての判定処理（ステップＳ１−７）を実行する。これにより、停止時間を考慮して、判断基準を決定することができる。

【0050】

（４）本実施形態では、管理サーバ２０の制御部２１は、大気電位勾配の計測処理（ステップＳ２−１）、運転停止の判断基準を満たすかどうかについての判定処理（ステップＳ２−２）を実行する。運転停止の判断基準を満たすと判定した場合（ステップＳ２−２において「ＹＥＳ」の場合）、管理サーバ２０の制御部２１は、運転停止処理を実行する（ステップＳ２−３）。これにより、落雷の可能性がある場合には、風車１０の運転を停止することができる。

【0051】

（５）本実施形態では、取得した大気電位勾配が、運転再開の判断基準を満たすと判定した場合（ステップＳ２−５において「ＹＥＳ」の場合）、管理サーバ２０の制御部２１は、運転再開処理を実行する（ステップＳ２−６）。これにより、落雷の可能性が低くなった場合には、風車１０の運転を再開することができる。

【0052】

また、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、落雷検知部１６には、ロゴスキーコイルを用いた。落雷検知部１６は、ロゴスキーコイルに限らず、磁界センサを用いてもよい。

【0053】

また、カメラを用いて、落雷を検知するようにしてもよい。この場合には、各風車１０を撮影できる位置にカメラを配置し、各風車１０を撮影した動画を記録する。ここで、複数の風車１０を一度に撮影できる位置にカメラを配置してもよい。この場合には、画像内に写り込んだ各風車１０の位置を記憶させておく。そして、動画の中に、風車１０への落雷が含まれている画像に基づいて、撮影時刻（落雷時刻）及び落雷した風車１０を特定する。

【0054】

・上記実施形態では、事前予測率が基準値よりも高い場合、停止時間は基準値より短いと判定した場合（ステップＳ１−６，Ｓ１−７において「ＹＥＳ」の場合）、管理サーバ２０の制御部２１は、判断基準の決定処理を実行する（ステップＳ１−８）。これに代えて、風車１０の管理者が、判断基準を決定するようにしてもよい。

【0055】

図５を用いて、風車１０の管理者が判断基準を決定する判断基準設定処理を説明する。
まず、管理サーバ２０の制御部２１は、ステップＳ１−１、Ｓ１−２と同様に、大気電位勾配の計測結果の読み出し処理（ステップＳ３−１）、落雷時点の特定処理（ステップＳ３−２）を実行する。

【0056】

次に、管理サーバ２０の制御部２１は、判断基準候補の特定処理を実行する（ステップＳ３−３）。具体的には、制御部２１の判断基準設定部２１３は、大気電位勾配の変化履歴において、落雷日時の大気電位勾配の絶対値の最小値及び最大値を算出する。そして、判断基準設定部２１３は、最小値〜最大値の間で複数の判断基準候補を特定し、メモリに記録する。

【0057】

次に、管理サーバ２０の制御部２１は、メモリに記録された判断基準候補を処理対象として順次、特定し、以下の処理を繰り返す。
ここでは、管理サーバ２０の制御部２１は、ステップＳ１−４と同様に、判断基準候補における事前予測率の算出処理を実行する（ステップＳ３−４）。この場合、制御部２１の判断基準設定部２１３は、処理対象の判断基準候補について事前予測率を算出し、判断基準候補に関連付けて、メモリに仮記憶する。

【0058】

次に、管理サーバ２０の制御部２１は、ステップＳ１−５と同様に、判断基準候補における停止時間の算出処理を実行する（ステップＳ３−５）。この場合、制御部２１の判断基準設定部２１３は、処理対象の判断基準候補について停止時間を算出し、判断基準候補に関連付けて、メモリに仮記憶する。
以上の処理を、メモリに記録されたすべての判断基準候補について終了するまで繰り返す。

【0059】

次に、管理サーバ２０の制御部２１は、判断基準候補に応じて事前予測率、停止時間の出力処理を実行する（ステップＳ３−６）。具体的には、制御部２１の判断基準設定部２１３は、判断基準候補に関連付けて、メモリに仮記憶した事前予測率、停止時間の一覧表を作成し、管理者端末３０のディスプレイに出力する。

【0060】

次に、管理サーバ２０の制御部２１は、判断基準の決定処理を実行する（ステップＳ３−７）。具体的には、風車１０の管理者は、管理者端末３０のディスプレイに出力された一覧表を確認する。そして、事前予測率及び停止時間に基づいて、判断基準候補の中から、風車１０の運転停止に用いる判断基準を選択する。この場合、制御部２１の判断基準設定部２１３は、管理者端末３０において、一覧表中で選択された判断基準候補を取得し、風車制御部２１４に引き継ぐ。
これにより、風車１０の管理者の判断に基づいて、判断基準を決定することができる。

【0061】

・上記実施形態では、管理サーバ２０の制御部２１は、判断基準の決定処理を実行する（ステップＳ１−８）。ここで、事前予測率、停止時間に基づいて判断基準を決定する。この場合、停止時間による損失に基づいたコスト評価に基づいて判断基準を決定するようにしてもよい。具体的には、管理サーバ２０に、発電情報記憶部を設ける。この発電情報記憶部には、発電量の時系列情報を記録する。そして、判断基準設定部２１３は、判断基準に基づいて、風車１０の運転停止期間を特定する。次に、判断基準設定部２１３は、この運転停止期間の発電量を、発電情報記憶部から取得し、この発電量、売電単価に基づいて、運転停止による損失金額を算出する。この損失金額が金額基準値以下の場合に判断基準を決定する。また、この損失金額を管理者端末３０に出力して、管理者の判断を仰ぐようにしてもよい。
また、停止時間の代わりに、停止時間割合に基づいて判断基準を決定してもよい。この場合には、所定期間の風車１０の運転時間において、停止時間の割合の基準値を用いる。
また、停止回数に基づいて判断基準を決定してもよい。停止や起動に作業負担や時間がかかる風車の場合には、停止回数に基づいた判定基準を用いることにより、効率的な運転制御を行なうことができる。
更に、停止時間、停止回数、コスト評価等の複数のパラメータを用いて判定基準を決定するようにしてもよい。

【0062】

・上記実施形態では、管理サーバ２０の制御部２１は、判断基準候補の設定処理を実行する（ステップＳ１−３）。この場合、環境条件に基づいて、判断基準候補を特定するようにしてもよい。環境条件としては、気温、湿度、風向き、風速等の天候条件や、これらの天候条件の組み合わせを用いることができる。また、天候条件として、季節や暦を用いることもできる。このために、環境条件を計測するための環境条件取得部を設け、計測時刻とともに計測結果を環境条件情報記憶部に記録する。なお、風向きや風速に関する情報は、風車１０から取得するようにしてもよい。

【0063】

次に、図６を用いて、判断基準設定処理を説明する。
まず、管理サーバ２０の制御部２１は、環境条件の取得処理を実行する（ステップＳ４−１）。具体的には、制御部２１の判断基準設定部２１３は、環境条件情報記憶部に記録された環境条件の中で、判断基準を決定する環境条件を特定する。この場合、複数の代表的な環境条件を特定する。例えば、環境条件を、複数の温度帯や湿度範囲、風向き範囲、風速範囲に分類する。

【0064】

次に、管理サーバ２０の制御部２１は、環境条件毎に以下の処理を繰り返す。
ここでは、管理サーバ２０の制御部２１は、ステップＳ１−１と同様に、大気電位勾配の計測結果の読み出し処理を実行する（ステップＳ４−２）。

【0065】

次に、管理サーバ２０の制御部２１は、ステップＳ１−２〜Ｓ１−５と同様に、落雷時点の特定処理（ステップＳ４−３）、判断基準候補の設定処理（ステップＳ４−４）、判断基準候補における事前予測率の算出処理（ステップＳ４−５）、判断基準候補における停止時間の算出処理（ステップＳ４−６）を実行する。

【0066】

次に、管理サーバ２０の制御部２１は、ステップＳ１−６と同様に、事前予測率は基準値より大きいかどうかについての判定処理を実行する（ステップＳ４−７）。ここで、事前予測率が基準値以下の場合（ステップＳ４−７において「ＮＯ」の場合）、管理サーバ２０の制御部２１は、判断基準候補の設定処理（ステップＳ４−４）を実行する。

【0067】

一方、事前予測率が基準値よりも高い場合（ステップＳ４−７において「ＹＥＳ」の場合）、管理サーバ２０の制御部２１は、停止時間は基準値より短いかどうかについての判定処理を実行する（ステップＳ４−８）。

【0068】

ここで、停止時間は基準値以上と判定した場合（ステップＳ４−８において「ＮＯ」の場合）、管理サーバ２０の制御部２１は、判断基準候補の設定処理（ステップＳ４−４）を実行する。

【0069】

一方、停止時間は基準値より短いと判定した場合（ステップＳ４−８において「ＹＥＳ」の場合）、管理サーバ２０の制御部２１は、ステップＳ１−８と同様に、判断基準の決定処理を実行する（ステップＳ４−９）。この場合には、環境条件に関連付けて判断基準を決定する。

【0070】

以上の処理を、環境条件毎に繰り返す。この場合、判断基準設定部２１３は、メモリに仮記憶した判断基準候補を、環境条件に関連付けた判断基準を決定し、風車制御部２１４に引き継ぐ。この場合、風車制御部２１４は、引き継いだ判断基準をメモリに記録する。

【0071】

そして、風車運転制御処理においては、風車制御部２１４は、環境条件取得部から、現在の環境条件を取得し、この環境条件に関連付けた判断基準を用いて、風車１０の運転、停止を判断する。
これにより、環境条件を考慮して、風車１０の運転制御を行なうことができる。

【0072】

・上記実施形態においては、判定基準として、大気電位勾配の絶対値の最小値を用いた。判定基準値の決定方法はこれに限定されるものではなく、大気電位勾配の正値と負値とで、個別に異なる判定基準値を設定するようにしてもよい。

【0073】

・上記実施形態においては、運転停止の判断基準と運転再開の判断基準とで同じ値の大気電位勾配を設定した。ここで、運転停止の判断基準と運転再開の判断基準とは異なる値を設定するようにしてもよい。例えば、運転再開の判断基準（大気電位勾配の絶対値）を、運転停止の判断基準よりも低くしておく。
・上記実施形態においては、風車１０を停止した後、取得した大気電位勾配が判断基準以下と判定した場合（ステップＳ２−５において「ＹＥＳ」の場合）、管理サーバ２０の制御部２１は、運転再開処理を実行する（ステップＳ２−６）。ここで、取得した大気電位勾配が判断基準以下と判定した時から一定の猶予期間の経過後に、運転再開処理を実行するようにしてもよい。

【0074】

・上記実施形態においては、管理サーバ２０の制御部２１は、メモリに記録された判断基準を用いて、風車１０の運転停止処理（ステップＳ２−３）、運転再開処理（ステップＳ２−６）を実行する。この場合、判断基準として大気電位勾配の値を用いる。ここで、判断基準は、固定値に限定されるものではない。例えば、大気電位勾配の波形パターン（形状や傾き等）を用いることもできる。この場合には、判断基準設定処理において、落雷を検知したときのすべての波形パターンを特定して、この波形パターン群を判断基準候補として用いる。そして、波形パターン群の中で、事前予測率や停止時間の基準値を満たす判断基準を特定する。

【符号の説明】

【0075】

１０…風車、１５…センサ、１６…落雷検知部、２０…管理サーバ、２１…制御部、２１１…落雷情報取得部、２１２…電界計測部、２１３…判断基準設定部、２１４…風車制御部、２２…落雷情報記憶部、２３…計測情報記憶部、３０…管理者端末。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】