JP2011530080A - 部分放電のモニタリング方法およびシステム - Google Patents

部分放電のモニタリング方法およびシステム Download PDF

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Abstract

本発明は、電気系統内で生じる部分放電をモニタリングする方法およびシステムに関し、また、電気系統内で生じる部分放電を測定または解析する方法に関する。当該方法は、該電気系統から、信号またはインパルスあるいはそれらに関連した情報を受信することを有し；該受信した信号またはインパルスを、予め定められた周波数成分に分割することを有し；該受信した信号またはインパルスから、ノイズまたは重複した信号を識別することを有し；かつ、該受信した信号またはインパルスのピークを、類似の予め定められた周波数成分に関連した他のピークと共に、散乱プロット上に表示することを有する。
【選択図】図５

Description

発明の背景
本発明は、電気系統(electrical system)内で生じる部分放電をモニタリング(monitoring、監視)する方法およびシステムに関し、また、電気系統内で生じる部分放電を測定または解析する方法に関する。
高圧の、典型的には三相の、電気系統または電力系統の絶縁は、しばしば、その中で生じるインパルスに影響されやすい。これらのインパルスは、典型的には、高圧の電気系統または電力系統内の不均質な境界（例えば、ケーブルの絶縁体中の隙間(gap)といったもの）を越えて渡る放電に起因する。これらの放電は、しばしば、高圧の電気系統内または電力系統内の部分放電であることが理解されるであろう。
従って、本発明の目的は、少なくとも、高圧の三相の電気系統内または電力系統内で生じる部分放電をモニタリングまたは検出するための方法およびシステムを提供することである。
発明の要旨
本発明の第一の態様によれば、電気系統内で生じる部分放電をモニタリングする方法が提供され、当該方法は、
該電気系統から、信号またはインパルス、あるいは、それらに関連(associated)した情報を受信することを有し、
該受信した信号またはインパルスを、予め定められた周波数成分に分割(breaking)することを有し、
該受信した信号またはインパルスから、ノイズまたは重複した信号を識別することを有し、かつ、
該受信した信号またはインパルスのピークを、類似の予め定められた周波数成分に関連した他のピークと共に、散乱プロット上に表示することを有するものである。
当該方法は、スクラッチパッドを生成して、異なる信号またはインパルスについての予め定められた個数の正規化されたスペクトルを、該信号またはインパルスに関連したピーク値と共に記憶することを有してもよい。
当該方法は、
複数の故障スペクトル(fault spectra)をデータベースに記憶することを有し、
前記電気系統をモニタリングして、前記電気系統内で生じる信号またはインパルスを受信することを有し、かつ、
信号またはインパルスを受信したときには、該検出した信号またはインパルスに関連した周波数スペクトルを、前記スクラッチパッドまたは前記データベースに記憶されている該複数の故障スペクトルと比較して、少なくとも、該検出した信号またはインパルスの周波数スペクトルが、記憶されている該複数の故障スペクトルのいずれかと実質的に一致するかどうかを特定することを有するものであってよい。
当該方法は、予め定められた限度内において、類似の周波数成分(frequency content)を有する故障スペクトルをグループ化することをさらに有してもよい。
当該方法はまた、前記検出したインパルスの周波数スペクトルが、前記既存の故障スペクトルのいずれかと実質的に一致する場合に、適当なフラグを立てることを有する。
前記のフラグを立てることは、故障記述子(fault descriptor、故障デスクリプタ)を生成することを有してもよい。代替的または付加的には、前記フラグは、故障記述子であってもよい。
当該方法は、フラグを立てることに加えて、前記検出したインパルスの周波数スペクトルが、前記既存の故障スペクトルのいずれとも実質的に一致しない場合に、前記受信した信号またはインパルスに関連したデータまたは周波数スペクトルを前記データベースに記憶することを有してもよい。
当該方法は、前記の受信した信号またはインパルスの故障スペクトルの部分集合から、散乱プロットを生成することを有してもよい。
当該方法は、前記受信した信号またはインパルスに対して信号処理を行うことを有してもよい。
当該方法は、さらに、
前記受信した信号またはインパルスの周波数スペクトルを生成することを有してもよく、かつ、
該生成された周波数スペクトルを、予め定められた周波数成分に分割することを有してもよい。
前記の検出または受信した信号またはインパルスに関連した周波数スペクトルを、前記のデータベースに記憶されている既存の故障スペクトルと比較することが、故障マッチングアルゴリズムを用いて行われてもよい。
当該方法は、有利には、
前記受信した信号またはインパルスを確認(validating)することを有してもよく、
前記受信した信号またはインパルスのピーク値を特定(determining)することを有してもよく、かつ、
前記検出したインパルスの予め定められた周波数成分の各々のピーク値を、最大のレベルに正規化することを有してもよい。
本発明の第二の態様によれば、電気系統内で生じる部分放電をモニタリングするためのシステムが提供され、当該システムは、
データベースを有し、該データベースは、複数の故障スペクトルを記憶するためのものであり、
モニタリングモジュールを有し、該モニタリングモジュールは、前記電気系統をモニタリングして、前記電気系統内で生じる信号またはインパルスあるいはそれらに関連した情報を受信するためのものであり、かつ、
コンパレータ(comparator、比較器)を有し、該コンパレータは、信号またはインパルスを受信したときには、該受信した信号またはインパルスに関連した周波数スペクトルを、前記のデータベースに記憶されている既存の故障スペクトルと比較して、少なくとも、該受信した信号またはインパルスの周波数スペクトルが、前記の既存の故障スペクトルのいずれかと実質的に一致するかどうかを特定するように機能するものである。
前記システムは、前記受信した信号またはインパルスの周波数スペクトルが、前記既存の故障スペクトルのいずれかと実質的に一致する場合に、フラグを立てるように構成されていてもよい。
前記システムは、前記受信した信号またはインパルスに関連したデータまたは周波数スペクトルを、前記データベースに記憶するように構成されていてもよい。
前記システムは、データ生成モジュールを有してもよく、該データ生成モジュールは、前記受信した信号またはインパルスに関連したデータを生成するように機能するものである。
前記データ生成モジュールは、前記の受信した信号またはインパルスの故障スペクトルの部分集合から、散乱プロットを生成するように構成されていてもよい。
前記モニタリングモジュールは、複数のセンサーと交信していてもよく、該センサーは、前記電気系統または電力系統の各々の位相をモニタリングするように構成されている。
前記システムは、周波数スペクトル生成モジュールを有してもよく、該周波数スペクトル生成モジュールは、前記モニタリングモジュールによって受信された信号またはインパルスの周波数スペクトルを生成するように機能するものである。
前記コンパレータは、故障マッチングアルゴリズムを適用して、前記受信した信号またはインパルスに関連した周波数スペクトルを、前記のデータベースに記憶されている既存の故障スペクトルと比較するように構成されていてもよい。
前記システムは、さらに、
確認モジュールを有してもよく、該確認モジュールは、前記受信した信号またはインパルスを確認するように構成されており、
ピーク検出装置を有してもよく、該ピーク検出装置は、前記受信した信号またはインパルスのピーク値を特定(determine)するためのものであり、かつ、
正規化モジュールを有してもよく、該正規化モジュールは、前記受信した信号またはインパルスの予め定められた周波数成分の各々のピーク値を、最大のレベルに正規化するように構成されている。
本発明の第三の態様によれば、電気系統内で生じる部分放電を測定または解析する方法が提供され、当該方法は、
複数の故障スペクトルをデータベースに記憶することを有し、
該系統をモニタリングして、該系統内で生じるインパルスを検出することを有し、かつ、
インパルスを検出したときには、該検出したインパルスに関連した周波数スペクトルを、該データベースに記憶されている該複数の故障スペクトルと比較して、少なくとも、該検出したインパルスの周波数スペクトルが、記憶されている該複数の故障スペクトルのいずれかと実質的に一致するかどうかを特定することを有する。
図１は、例示的な実施形態に従った部分放電モニタリング（partial discharge monitoring；ＰＤＭ）システムの概略的なインターフェース・ダイヤグラム（接続線図）を示しており、当該ＰＤＭシステムは、高圧の三相の電気系統または電力系統に連結(interfacing)されている。 図２は、図１の当該ＰＤＭシステムの機能ブロックダイヤグラムを、より詳細に示す図である。 図３は、図２のＰＤＭのプロセッサの機能ブロックダイヤグラムを、より詳細に示す図である。 図４は、例示的な実施形態に従った、方法のフローダイヤグラム（流れ図）を示す図である。 図５は、例示的な実施形態に従った、方法の別のフローダイヤグラムを示す図である。 図６は、あるタイムフレーム(time frame、時間枠)内に生じているパルスをグラフィックに表現した図であって、典型的には、上記ＰＤＭシステムのノイズ識別特性を図示するための図である。 図７は、あるタイムフレーム内に生じているパルスをグラフィックに表現した図であって、典型的には交差結合の例を図示するための図である。 図８は、あるタイムフレーム内に生じているパルスをグラフィックに表現した別の図であって、典型的には交差結合の例を図示するための図である。 図９は、あるタイムフレーム内に生じているパルスをグラフィックに表現した別の図であって、典型的には交差結合の例を図示するための図である。 図１０は、あるタイムフレーム内に生じているパルスをグラフィックに表現した別の図であって、典型的には交差結合の例を図示するための図である。 図１１は、図２のＰＤＭシステムによって生成される散乱プロットの例示的な説明図である。 図１２は、入力インパルスのパルス識別のための機能ブロックダイヤグラムを示す図である。 図１３は、タイムフレーム内に生じているパルスをグラフィックに表現した図であって、典型的には、三相全てにおいて検出されたノイズパルスまたはインパルスを図示するためのものである。 図１４は、図１に示されているような位相１ａおよび１ｂのいずれかからのパルスに関連したタイミングのグラフィックに表現した図である。 図１５は、各々の帯域（バンド）における可能な周波数応答のグラフィックに表現した図である。 図１６は、例示的な実施形態に従った、ルックアップ表(look-up table、検索テーブル)を図示したものである。 図１７は、既知のスペクトルを有する多くのパルスについての散乱プロットを図示したものであって、該スペクトルは、続いて起る類似のインパルスの各々についての周波数成分の各々についてのピーク値を平均する方法を以って、データベースに記憶されている。 図１８は、既知のスペクトル（図２のデータベースに記憶されていないスペクトル）を有するパルスについての散乱プロットを図示したものであって、該スペクトルは、続いて起る類似のインパルスの各々についての周波数成分の各々についてのピーク値を平均する方法によるものである。 図１９は、どのようにしてパルスを処理するのかについての高レベルのブロックダイヤグラムを示す図である。 図２０は、あり得る総数の散乱プロットの例示的な説明図である。 図２１は、ルックアップ表からのスペクトルについての散乱プロットの例示的な説明図である。 図２２は、新たなスペクトルについての散乱プロットの例示的な説明図である。
好ましい実施形態の説明
以下の説明では、説明の目的のために、本開示の実施形態の完全な理解を提供するために数多くの具体的な詳細を示す。しかしながら、本開示がこれらの具体的な詳細を伴わずとも実施され得ることは、当業者には明らかであろう。
図面の図１から３を参照すると、例示的な実施形態に従った部分放電モニタリング（partial discharge monitoring (ＰＤＭ)）システムが、全体として参照数字１０によって示されている。当該ＰＤＭシステム１０は、センサー２０を通じて、高圧の電気系統または電力分配系統１２（例えば、三相の電力供給分配系統）に対して、情報伝達可能なように連結されている。各々のセンサー２０は、典型的には、グラウンド（接地）へのキャパシターと抵抗器、あるいは換言すれば、単極のハイパスフィルターの形態となっている。例示的な実施形態では、センサー２０のペアが、三相の電力系統１２の各位相１４、１６、１８のために設けられ、それにより、当該ＰＤＭシステム１０に対する６つの入力チャンネルが存在している。単一の位相１４、１６、または、１８上にある一対のセンサー２０は、より詳細に以下に説明されるように、その位相１４、１６、または、１８における事象(event)の進行方向を特定するために使用され得る。
当該ＰＤＭシステム１０はまた、ホストコンピュータ２２に連結され、該連結の物理レイヤ（物理層）は、オプション的にはＵＳＢ２を使用する。これに関して、当該ＰＤＭシステム２２は、スタンドアロンモード（すなわち、コンピュータ２２は接続されていない）で作動できてもよく、しかしながら、その後にコンピュータ２２が当該ＰＤＭシステム１０に接続されたときには、データは、所望により、コンピュータ２２と当該ＰＤＭシステム１０との間で転送されてよい。例示的な実施形態では、デフォルトの値を変える必要がある場合にレジスタを調整するために、そしてまた、ホストコンピュータ２２がデータの取得を開始するのを可能とするために、当該ＰＤＭシステム１０は、電源を入れられたときにホストコンピュータ２２に連結される。しかしながら、当該ＰＤＭシステム１０が一旦作動すると、ホストコンピュータ２２の電源が切られているかのように作動し続けることに留意されたい。その後、ホストコンピュータ２２が再び接続されると、ホストコンピュータ２２に備えられたコントロールモジュール（図示せず）は、当該ＰＤＭシステム１０からの何らかの必須のデータでリフレッシュされる。
当該ＰＤＭシステム１０は、典型的には、幹線(mains)のゼロ交差(zero crossing)に同期されることに留意されたい。
例示的な実施形態では、当該ＰＤＭシステム１０は、該ＰＤＭシステム１０によって実行されるべき機能タスクに対応する複数の構成要素またはモジュールを有する。これに関して、本明細書の文脈において、「モジュール」は、特定の機能、動作、処理、または手順を達成するための、コード、計算上もしくは実行上の指示、データ、または計算上のオブジェクトの特定可能な部分を含むことが理解されよう。
従って、モジュールはソフトウェアに実装されている必要はなく、モジュールは、ソフトウェア、ハードウェア、またはソフトウェアとハードウェアとの組み合わせに実装されていてもよい。さらには、該モジュールは必ずしも一つのデバイスに統合されている必要はなく、複数のデバイスに広がっていてもよい。
特には、当該ＰＤＭシステム１０は、各々のチャンネルに対する過電圧および過電流の保護を提供するために、入力保護モジュール２４を有する。例示的な実施形態では、当該ＰＤＭシステム１０は、入力バッファ２６を有する。入力バッファ２６は、典型的には、１ＭΩよりも大きいインピーダンスを有する高インピーダンスのアナログバッファの形態である。
利得増幅器(gain amplifier)２８、典型的には、プログラム可能な利得増幅器もまた、当該ＰＤＭシステム１０に備えられる。プログラム可能な利得増幅器２８は、概しては、２７０ＭＨｚの帯域幅を有する。当該ＰＤＭシステム１０の電力が一旦入れられると、全てのセンサー２０に対するゲインは、最小の感度に設定されることが理解されるであろう。
当該ＰＤＭシステム１０は、アンチエイリアスフィルター３０をさらに有し、アンチエイリアスフィルター３０は、約２７０ＭＨｚのカットオフ周波数、０．５ｄＢの通過帯域リップル、および、５４ｄＢの拒絶帯域減衰(stopband attenuation)を有する。
例示的な実施形態では、当該ＰＤＭシステム１０は、８００ＭＨｚのサンプリング周波数を有する８ビットのアナログからデジタルへの変換器（analogue to digital converter；ＡＤＣ）３２を有する。
図面の図１６も参照すると、当該ＰＤＭシステム１０は、データベース３６を有し、該データベース３６には、少なくとも複数の故障スペクトル(fault spectra)が記憶可能である。例示的な実施形態では、データベース３６は、故障スペクトルのルックアップ表または故障スペクトル表３８（図１６）を有し、故障スペクトルのルックアップ表または故障スペクトル表３８には、複数の故障スペクトルの情報が記憶可能である。ルックアップ表３８は、既知の故障(faults)およびノイズの両方に対して定められる。ルックアップ表３８は、予め定められた故障スペクトルと、当該システム１０が学習した故障スペクトルとの、両方を用いて、拡張可能である。例示的な実施形態では、故障表３８に記憶された各々のスペクトル成分は、１０ビットを有してもよく、とりわけ符号ビット(sign bit) を有してもよく、値１．０の記憶を可能にする単一ビット、および、８ビットの仮数(mantissa)を有してもよい：これが、０．９９５４９３７５〜１．００００００００の範囲の数の記憶を可能とする。故障無し(No Fault)のエントリーが備えられていてもよく、それは、最大で２＾１６−１（すなわち、２バイト）に限定されてもよい。従って、故障表３８の各々の行は、１００ビットから構成される。故障表３８は、読み込みおよび書き込みのアクセスが同時に生じ得るように構成されていてもよいことが理解されるであろう。しかしながら、読み込みおよび書き込みのアクセスが同一の記憶場所に対して生じる状況では、読み込みのアクセスが優先となる。
当該ＰＤＭシステム１０はまた、該ＰＤＭシステム１０によって実行されるべき更なる機能的なタスク、特には信号処理のタスクを実行するために、プロセッサ３４（図３により詳細に示されている）を有する。これに関して、該プロセッサ３４はまた、該プロセッサ３４が実行すべき機能に対応する複数の機能モジュールを有してもよいことが理解されるであろう。上記モジュールに関する議論から、従って、該プロセッサ３４のモジュール、または特にはモジュールの機能は、該プロセッサ３４内のみに備えられる必要はなく、任意選択的（オプション的）には当該ＰＤＭシステム１０内に備えられてもよいことになる。例示的な実施形態では、該プロセッサ３４は、フィールドプログラマブルゲートアレイ（field programmable gate array；ＦＰＧＡ）の形態となっている。
プロセッサ３４は、タイムフレームの観点でデータを考慮し、それは特には３つのタイムフレーム、すなわち、タイムスライス(time slice)、マイナータイムフレーム(minor time frame)、メジャータイムフレーム(major time frame)であることが理解されるであろう。
タイムスライスは、典型的には８０μｓのタイムフレームである。タイムスライスは、集められたデータを記憶するのに使用される多次元アレイ中の時間軸に対する分解能である。
マイナータイムフレームは、典型的には２０ｍｓ（５０Ｈｚでの１サイクルに等しい）である。従って、マイナータイムフレームは２５０のタイムスライスから構成されることになる。
メジャータイムフレームは、データが総合(aggregated)される期間(period、時間間隔)であり、典型的には、ユーザーが定めた、または、プログラム可能な数のマイナータイムフレームから構成される。例えば、メジャータイムフレームは、最小１つのマイナータイムフレームを有してもよく、また、最大５００のマイナータイムフレームを有してもよい。
図３に戻って、プロセッサ３４は、確認(validation、バリデーション）モジュール４０を有する。他の例示的な実施形態では、確認モジュール４０は、プロセッサ３４から分離している。確認モジュール４０は、入力信号のパルスの確認を実行するように機能する。確認モジュール４０は従って、図１２に示されるように、位相１４、１６、１８を比較するように機能する。特には、確認モジュール４０は、確認処理の部分として、入力インパルスまたはパルスを確認するために必要とされる３つの処理を実行するように機能する。典型的には、これらの処理は、受信した入力インパルスの進行方向の特定、ノイズの識別、および、交差結合(cross coupling、クロスカップリング)の確認である。後者の２つの処理は、入力の進行方向が特定された後に行われ、また、最初に到達した入力が後者の２つの処理において使用される。また、後者の２つの処理のために、確認モジュール４０は、図１２に示されるように、位相１ａ、２ａ、３ａ（ならびに、類似の位相１ｂ、２ｂ、３ｂ）を比較するように構成されている。当該ＰＤＭシステム１０は、任意選択的には、ノイズ識別モジュール（図示せず）を有し、該ノイズ識別モジュールは、本明細書に記載されたようにしてノイズの識別を実行するか、あるいは確認モジュール４０がそれを実行するのを補助する。従って、パルスの進行方向の検出または特定のために、確認モジュール４０は、位相１ａを１ｂと、２ａを２ｂと、そして３ａを３ｂと比較するように構成されている。
進行方向の特定のために、確認モジュール４０は、各々の位相１４、１６、１８について、両方のセンサー２０への入力インパルス信号の到達の時点を測定するように構成されている。進行時間が、プログラムされた経過時間Ｔｔｒよりも小さい場合、確認モジュール４０はインパルスを無視する。しかしながら、進行時間が、プログラムされた経過時間Ｔｔｒよりも大きい場合、確認モジュール４０は、インパルスが最初にいずれのセンサー２０に到達したかを特定し、かつ、いずれの方向からインパルスが到達したかを示すために、フラグがセットまたはリセットされる。例えば、
フラグ０：センサーａから、
フラグ１：センサーｂから（図１４（ここで、Ｔｔｒ＝Ｔ１である）に示されている）。
フラグは、１６個のプロット（ジェネレーターまたはライン）のいずれのグループがアップデートされるべきかを特定するために使用され得る。これに関して、プロセッサ３４は、データ生成モジュール５０を有し、該データ生成モジュール５０は、プロット（これは、例示的な実施形態では、散乱プロットなどであり得る）をアップデートまたは生成するように構成されている。データ生成モジュール５０は、受信または検出したインパルスに関連したデータを生成するように機能し、該データは、受信または検出したインパルスの故障スペクトルの部分集合から、散乱プロットを作成するために使用され得る（以下に説明する）ことに留意されたい。データ生成モジュール５０によって生成された散乱プロット（全ての記録されたパルスに対するもの）の例示的な説明図が図１１に示されている。
データ生成モジュール５０は、関連したタイムスライスにおける全ての検出したパルスを示す単一の散乱プロットを生成するように構成されている。生成された散乱プロットは、データベース３６に記憶され、また、故障に対応する散乱プロットは、データベース３６内の対応する故障に関連付けられている。
従って、経過時間は特定の制限内で選択されてもよく、特には、最小経過時間Ｔｔｒｍｉｎは、１０ｎｓであり得、最大経過時間Ｔｔｒｍａｘは２５０ｎｓであり得る。
進行方向の特定(determining、決定）に関して、センサー２０は、それぞれ位相１４、１６、１８の、位相１ａと１ｂ、位相２ａと２ｂ、ならびに、位相３ａと３ｂの各々の側に備えられる。図１４は、その各々の側の位相１ａと位相１ｂと共に、位相１４を示しており、類似のスペクトル成分を有し、例えばＴ１の設定期間内のインパルスが、最初に位相１ａにおいてセンサー２０によって検出された場合には、従って、該インパルスは位相１ａの側から来たものである。位相１ａの側からのインパルスは記憶または保持され、位相１ｂからのインパルスは破棄される。しかしながら、類似のスペクトル成分を有し、設定期間Ｔ１内のインパルスが最初に位相１ｂにおいて検出された場合には、従って、該インパルスは位相１ｂの側から来たものであり、位相１ｂからのインパルスが記憶または保持される一方で、位相１ａからのインパルスは破棄される。上述したように、インパルスが設定期間Ｔ１よりも小さい時点において生じた場合、それらは、検出点の間から来たものであり、それ故に破棄され、また、従って期間Ｔ１は、上述した期間Ｔｔｒである。
ノイズの識別に関しては、確認モジュール４０はまた、入力インパルスまたはパルスが、２つまたはそれより多くの位相１４、１６、または、１８において生じるかどうかを特定することができ、図６に示されるように（図６では、位相１ａ、２ａ、３ａは、それぞれ、Ｘ、Ｙ、Ｚとして示されている）、定められたタイムフレームＴｎｄ内で同一の極性を有している。これが当てはまる場合には、確認モジュール４０は、その入力インパルスをノイズとして扱い、その結果としてそれを無視する。図１２から、従って、確認モジュール４０は、当該特定を行うために、位相、例えば１ａ、２ａ、３ａを、互いに比較するように構成されている。ここで図面の図１３も参照すると、ノイズの識別のために、確認モジュール４０は、位相１ａ、２ａ、３ａ上のパルスが、類似のピーク振幅、類似のスペクトル成分、または類似の極性を有するかどうかを特定するように構成されている。プロセッサ３４は、ピーク検出装置４７を有し、該ピーク検出装置４７は、インパルスのピーク値を特定する。一つの例示的な実施形態では、確認モジュール４０は、ピーク検出装置４７を利用して、パルスが類似のピーク振幅を有するかどうかを特定する。加えて、確認モジュール４０は、全てのパルスが、オーバラップするタイムアウト期間内に生じるかどうか、そしてまた、到達の時間が非常に近い（現在のクロックサイクル数内）かどうかを特定するように構成されている。従って、この種類のパルス活動が検出または特定された場合、該パルスは外部ノイズであると考えることができ、それにより、該パルスは破棄される。
交差結合は、電力系統１２の２つの位相１４、１６、または、１８のみの間で、あるいは、３つ全ての位相１４、１６、１８の間で生じ得る。確認モジュール４０は、図７（図７では、位相１ａ、２ａ、３ａは、それぞれ、Ｘ、Ｙ、Ｘとして示されている）に示されるように、あるパルスが、一つの位相（例えば１ａ）に生じること、および、反対の極性を有するパルスが、定められたタイムフレーム内において、他の２つの位相（２ａまたは３ａ）のいずれかで生じることを特定または検出し、確認モジュール４０は、第二のパルスが他の位相（２ａまたは３ａのいずれか）から交差結合されているので、第二のパルスを無視するように機能する。これに関して、タイムフレームは、特定の限度内において、ユーザーによって定められるか、またはプログラム可能であってよく、例えば、最小の交差結合のタイムフレームＴｃｃは２５０ｎｓであり得、一方、最大の交差結合のタイムフレームＴｃｃは２０００ｎｓであり得る。説明したような特定を行うために、確認モジュール４０は、パルスが異なるピーク振幅、類似のスペクトル成分を有するかどうか、２つの検出したパルスが反対の極性を有するかどうか、および、両方のパルスが、オーバラップするタイムアウトの期間内で生じるかどうかを特定するように構成されている。
確認モジュール４０はまた、図８（図８では、位相１ａ、２ａ、３ａは、それぞれ、Ｘ、Ｙ、Ｘとして示されている）に示されるように、パルスが一つの位相、例えば１ａにおいて生じるかどうか、そしてまた、反対の極性を有するパルスが、定められたオーバラップ（重なり合う）タイムフレーム内において、他の位相、例えば２ａおよび３ａの両方において生じるかどうかを測定または検出するように構成されている。これらの状況において、確認モジュール４０は、反対の極性の該２つのパルスを無視し、最初のパルスのみが処理されることを可能とするように構成されている。
確認モジュール４０は、該入力インパルスが２つの位相にわたって交差結合されているかどうかを特定するように構成されており、その特定は、入力パルスが異なるピーク振幅、類似のスペクトル成分を有するかどうか、あるインパルスが他の２つに対して反対の極性を有するかどうか、および、全てのパルスが、オーバラップするタイムアウトの期間内に生じるかどうか、を特定することによってなされる。従って、反対の極性を有するインパルスが最初に生じた場合には、該インパルスは交差結合されていると考えることができる。これが当てはまる場合には、この特定のインパルスは保持される一方、他の２つは破棄され、さもなければ、全てのインパルスが保持される。代替的または付加的には、全ての３つのインパルスが、任意選択的に記憶される。
確認モジュール４０はさらに、パルスが一つの位相、例えば１ａにおいて生じるかどうかを測定または検出するように構成され、かつ、同一の極性を有するパルスが、定められたタイムフレーム内において、他の２つの位相２ａまたは３ａのいずれかにおいて生じるかどうかを特定または検出するように構成されている。確認モジュールは、図９（図９では、位相１ａ、の極性のパルスが、定められたオーバラップ・タイムフレーム内において、第三の位相３ａ、例えば１８において生じる２ａ、３ａは、それぞれ、Ｘ、Ｙ、Ｘとして示されている）に示されるように、反対かどうかを検出または特定するようにも機能する。この状況において、確認モジュール４０は、反対の極性のパルス、すなわち位相３ａ（またはＺ）において到達する第三のパルスを無視するように構成されており、確認モジュール４０は、１ａと２ａ（ＸとＹ）における他の２つの位相のみが処理されるのを可能とする。該２つのパルスは、典型的には、個々の事象として処理される。
同様に、確認モジュール４０は、パルスが一つの位相、例えば１ａにおいて生じ、かつ、反対の極性を有するパルスが、定められたタイムフレーム内において、他の２つの位相２ａまたは３ａのいずれかにおいて生じるかどうかを特定または検出するように構成されている。第一のパルスとして、同一の極性を有するパルスが、図１０に示されるように、定められたオーバラップ・タイムフレーム内において、第三の位相、例えば３ａにおいて生じる場合、確認モジュール４０は、反対の極性のパルス、すなわち到達する第二のパルスを無視するように構成されており、確認モジュール４０はさらに、他の２つのパルスが個々の事象として処理されるのを可能とするように構成されている。
この段階では、プロセス間データレートを考慮する必要があり、そして、これに関しては、フル帯域フィルターチャンネルが確認のために使用される場合には、位相の処理からノイズの識別および交差結合の確認処理に転送されるべき情報は、フィルターバンク内の各々の帯域からの大きさおよび極性、位相１４、１６、または、１８におけるいずれのセンサー２０からデータが取られたかを示すフラグ、および、５ｎｓの分解能での直前のゼロ交差からの時間であるということを述べておかねばならない。典型的には、フィルター帯域あたり１０ビットのデータが存在し、また、タイムスタンプは２２ビットである。従って、トータルで１１３のビットが使用される。さらには、最小の事象の分離は１００ｎｓである。従って、最大の必要とされるデータレートは、最大でも１．１３Ｇビット／ｓ（１００ｎｓで１１３ビット）である。
例示的な実施形態では、プロセッサ３４は、周波数スペクトル生成モジュール４２を有し、該周波数スペクトル生成モジュール４２は、確認した入力インパルスまたはパルスの周波数スペクトルを生成するように機能する。確認した入力インパルスは、それが処理されるのを確認モジュール４０によって可能にされる入力インパルスである。周波数スペクトル生成モジュール４２は、典型的には、確認した入力インパルスの周波数スペクトルを生成するために、フィルターバンクを有するか、あるいはそれを利用する。図面の図１５も参照すると、各々のフィルターバンクは、典型的には、１つ以上の任意の個数のフィルターのバンクを有する。ここで与えた例のためには、そして明確化のために、各々のチャンネルに対して８つのフィルターが示されているが、１つ以上の任意の個数のフィルターバンクが使用され得る。典型的には、フィルターは、固定された帯域幅を有するバンドパスフィルターである。例示的な実施形態では、いずれのフィルターパスバンドも、他のいずれのフィルターパスバンドとは重なり合わない。各々の高周波数−３ｄＢポイントのカットオフは、次の帯域の低周波数−３ｄＢカットオフポイントと対応する。典型的には、最も低い周波数フィルターの最も低い周波数のカットオフポイントは、１００ｋＨｚ以上である。
フィルターが、有限インパルス応答（finite impulse response；ＦＩＲ）フィルターとして実装されていることにより、フィルターの帯域幅は、応答がリップルの要求を満たす周波数範囲として定められることは当業者に理解されるであろう。これに関して、フィルターのパスバンドリップルは、典型的には０．５ｄＢであり、また、フィルターの拒絶帯域（ストップバンド）減衰は、好ましくは５５ｄＢである。上述したようなフィルターの帯域は、以下の表１に示されている。
Figure 2011530080
各々のフィルターバンクは、さらに、入力インパルスをダウンコンバートするための複素ミクサー(complex mixer)、ローパスフィルター（ＦＩＲフィルターとして実装される）、および、データサンプリングレートを適当な処理レートに減少させるためのデシメーションブロックを有する。９つ目のワイド帯域周波数チャンネルが任意選択的には備えられてもよいことが理解されるであろう。
例示的な実施形態では、８つの帯域の各々からのピーク値がさらなる処理のために記憶される。次いで、８つのピーク値は、最も高いピーク値（peak vale）に対して（以下に説明されるようにして）正規化され、かつ、最も高いピーク値は、さらなる処理のために８つの正規化された値と共に記憶される。
これに関して、プロセッサ３４はまた、正規化モジュール４４を有し、該正規化モジュール４４は、周波数スペクトル生成モジュール４２から取得された周波数スペクトルまたはピーク値を、スペクトル中の最大のレベルに正規化し、それにより正規化されたスペクトルを提供するように構成されている。例示的な実施形態では、正規化されたピーク値は、既知の故障などのために、ルックアップ表３８に記憶される。
従って、プロセッサ３４は、モニタリングモジュール４６も有する。モニタリングモジュール４６は、電力系統１２内で生じる対象とするインパルスのために、センサー２０を通じて電力系統１２をモニタリングするように機能する。モニタリングモジュール４６は、以下に説明するようなピーク特定アルゴリズムを実行するように機能してもよい。しかしながら、モニタリングモジュール４６はまた、インパルスが受信または検出されたときに、該インパルスの処理をモニタリングすることにも関与し得る。
好ましい実施形態では、プロセッサ３４はコンパレータ４８を有し、該コンパレータ４８は、確認した入力インパルスについて生成された周波数スペクトルを、データベース３６、特には故障表３８に記憶されている既存の故障スペクトルと比較して、少なくとも、確認したインパルスの生成された周波数スペクトルが既存の故障スペクトルのいずれかと実質的に一致するかどうかを特定するように機能する。従って、コンパレータ４８は、ルックアップ表３８の成分との比較のために、パルスの正規化された周波数成分を使用する。この機能を実行するために、ユーザーによって定められた同等の指標がコンパレータ４８によって使用されてもよい。例示的な実施形態では、コンパレータ４８は、確認したインパルスについて生成された周波数スペクトルを、故障表３８に記憶されている既存の故障スペクトルと比較するために、故障マッチングアルゴリズムを適用するように構成されている。故障マッチングアルゴリズムは、典型的には、次の式で与えられるように、平方距離(squared difference)の和である:
Figure 2011530080
上式中、ｘｋ，ｎは、行ｋ中の成分ｎであり、
ｙｎは、正規化されたスペクトルのｎ番目のスペクトル成分である。
生成された周波数スペクトルが既存の故障スペクトルのいずれかに実質的に一致する場合、プロセッサ３４は、その効果に対してフラグを立てるように構成されていることが理解されるであろう。フラグを立てることに加えて、プロセッサ３４は、データベース３６からの故障に対応する散乱プロットを取得するように構成されている（以下により詳細に説明される）。例示的な実施形態では、フラグは故障記述子である。他の例示的な実施形態では、フラグは、当該ＰＤＭシステム１０が故障記述子を生成するのを可能にし得る。しかしながら、生成された周波数スペクトルが既存の故障スペクトルのいずれにも実質的に一致しない場合には、プロセッサ３４は、その効果に対してフラグを立てるのに加えて、データベース３６の故障表３８に、確認されたインパルスのデータまたは生成された周波数スペクトルを記憶するように構成されている。明確にするために、故障記述子は、典型的には、故障の数（これは８ビットの数である）、上記した９つ目の帯域からの位相および大きさの情報から導出されるインパルスの振幅（これは８ビットの数である）、マイナータイムフレーム内のいずれのタイムスライスにおいてインパルスが生じたかを含むタイムスタンプ（これは８ビットの数である）、いずれの位相１４、１６、または１８において故障の事象が生じたかを示す位相を示す情報（これは２ビットの数である）、位相１４、１６、または１８におけるいずれのセンサー２０から事象が取られたかを示すセンサー２０を示す情報（これは１ビットの数である）、および、各々のメジャータイムフレーム後に状態を変えるフラグ（これは１ビットのフラグである）を少なくとも含む情報を有する記述子である。
例示的な実施形態では、スペクトルが、ルックアップ表３８中の既知のスペクトルに一致する場合、そのスペクトルに関連したピーク値は、そのスペクトルに関連した散乱プロットに加えられるか、あるいは、散乱プロットが存在しない場合には、データ生成モジュール５０によって新たな散乱プロットが生成されるかのいずれかである。散乱プロットが信号の情報を含んでいる場合、このパルスの正規化されたスペクトルは故障スペクトルに加えられ、また、それがノイズを含む場合、それはノイズスペクトルに加えられる。これは、当該ＰＤＭシステム１０の学習的な側面を促進する。
ここで図面の図１７も参照すると、入力インパルス、または換言すれば、該インパルスの生成された周波数スペクトルが、既知の故障スペクトルと一致し、かつ、この特定のスペクトルに対しては散乱プロットが存在しない場合には、データ生成モジュール５０は、該故障に対して新たな散乱プロットを生成するように構成されている。該故障についての記憶されている正規化された周波数スペクトルは従って、生成された散乱プロットに関連し、該散乱プロットと共にデータベース３６に記憶される。インパルスのスペクトルについてのピーク値は、正しいタイムスライスで散乱プロットに配置される。加えて、生成された周波数スペクトルはまた、既知の故障スペクトルと共に平均化され、これは、特定の散乱プロットにおけるインパルスの個数（パルスカウント）の記録をとることによって行われる。類似の周波数スペクトルを有する新たなインパルスは、それが生じた際に該散乱プロットに加えられる。新たなインパルスが加えられると、該散乱プロットに関連した正規化された周波数スペクトル全体は、次式に従って平均化される：
（正規化された故障スペクトル＋他の全ての類似のスペクトルの合計）／（インパルスのカウント＋１）
ここで図１８も参照すると、インパルスの生成された周波数スペクトルがいかなる既知の故障スペクトルにも実質的に一致せず、かつ、該生成されたスペクトルについての散乱プロットが存在しない場合、従って、データ生成モジュール５０によって新たな散乱プロットが生成される。該インパルスのスペクトルについてのピーク値は、正しいタイムスライスで該散乱プロットに配置される。これを行うために、散乱プロットにおけるインパルスの個数（パルスカウント）の記録が取られることに留意されたい。類似の周波数スペクトルを有する新たなインパルスが、それが生じた際に、該散乱プロットに加えられる。これを行うために、新たなパルスの正規化されたスペクトルは、故障表３８、および、故障表３８にはまだ記憶されていないインパルスの生成されたスペクトルの両方と比較されることが理解されるであろう。新たなインパルスが加えられると、該散乱プロットに関連した正規化された周波数スペクトル全体が平均化される。該平均化処理は、次式によって表される：
（全ての類似のスペクトルの総数）／（インパルスのカウント）
例示的な実施形態では、サイクルあたり１０より大きいインパルスのカウントが例えば１０秒の期間内において連続的に測定される場合、そのインパルス現象はノイズであると考えることができる。ピークインパルスは、全ての記録されたインパルスについての散乱プロットに移動される。正規化されたスペクトルは、ノイズとして故障表３８に記憶される。これが一旦行われると、それに応じて散乱プロットは破棄される。
サイクルあたり１０より小さいパルスカウントが例えば１０秒の期間内において連続的に測定される場合、そのインパルス現象は、既知の故障であると考えることができることが理解されるであろう。正規化されたスペクトルは、故障として故障表３８に記憶される。従って散乱プロットがデータベース３６に記憶され、既知の故障に関連付けられることが理解されるであろう。
ルックアップ表３８中のノイズスペクトルとの比較により、パルスがノイズパルスとして特定される場合、該パルススペクトルについてのピーク値は、正しいタイムスライスで、全ての記録されたパルスについての散乱プロットに配置される。
好ましい例示的な実施形態では、プロセッサ３４は、スクラッチパッドまたはスクラッチパッドエリア４１を有する。スクラッチパッドエリア４１は、マイナータイムフレーム内の特定の故障スペクトルの発生数、および、正規化されたスペクトルからのその帯域のレベルの各々の帯域についての累計を記憶するために使用される。例示的な実施形態では、スクラッチパッドエリア４１は、上述したようにしてパルスカウントを取る。従って、コンパレータ４８が実質的な一致を特定した時にフラグを立てることは、スクラッチパッドエリア４１中の特定の故障の発生をインクリメントすることを有し得る。一つの例示的な実施形態では、スクラッチパッドエリア４１は、好都合なことには、上述したような散乱プロット操作のためのプラットフォームを提供し得る。
故障表３８は、典型的には、インパルスの生成された周波数スペクトルと該故障表３８中のスペクトルとの間に実質的な一致がない場合には常に、該インパルスに関連した新たなスペクトルの情報でアップデートされることが理解されるであろう。従って、ホストコンピュータ２２が当該ＰＤＭシステム１０に接続されているときには常に、故障表３８はホストコンピュータ２２に転送される。これに関して、マイナータイムフレームあたり最大で２０の故障しか存在しない場合には、マイナータイムフレームにおいて最大２０の故障記述子（２８ビット）が転送され得、それ故、故障記述子についての最大のデータレートは２８ｋビット／ｓとなる。全ての故障記述子が異なる故障に関連している場合、最大２０の故障表のアップデート（１０４ビット）がマイナータイムフレームにおいて転送され、それ故、故障表のアップデートのための最大のデータレートは１０４ｋビット／ｓとなる。上記データレートの場合、当該ＰＤＭシステム１０からホストコンピュータ２２へのＵＳＢリンクでの最大のデータ転送レートは、典型的には、１３２ｋビット／ｓである。
要約するために、図面の図１９を参照する。入力パルスまたは信号は、プロセッサ３４によって受信される。プロセッサ３４は、該信号を８つの周波数帯域の間で分割する。各々の周波数帯域は、それに関連したピークを有する。８つの周波数帯域は、周波数スペクトルを構成する。この周波数スペクトルは正規化され、正規化されたスペクトルの８つの正規化された値と共に、最も高いピーク値が記憶される。１つ以上の任意の個数の周波数帯域が存在してよいため、８つの周波数帯域というのは実証のためにのみ使用されている。
正規化された周波数スペクトルは、ルックアップ表３８に記憶されている多くの予め定められた周波数スペクトルと比較される。スペクトルがルックアップ表３８中の既知のスペクトルと一致する場合、特定された周波数スペクトルに関連した散乱プロット上にそのピーク値が表示される。一致がない場合には、新たな散乱プロットが開始される。
散乱プロットに関して、および、図面の図２０から２２もここで参照すると、各種類の散乱プロットに対して必要とされる散乱プロットの総数が図２０に示されている。特に、図２０は、ルックアップ表３８からの１０の散乱プロット（これは、１つ以上の任意の個数であり得る）、新たなスペクトルからの５つの散乱プロット（これは、１つ以上の任意の個数であり得る）、および、全てのパルスについての１つの散乱プロットを示している。
図２１は、ルックアップ表３８からのスペクトルについての例示的な散乱プロットを示しており、図２２は、新たなスペクトルについての散乱プロットを示している。
図４から７を参照として用いて、例示的な実施形態をさらに説明する。図４および５に示した例示的な方法は、図１から３を参照して説明されるが、該例示的な方法は、（示していない）他の系統に対しても同様に適用され得ることを理解すべきである。
図面の図４を参照すると、例示的な実施形態に従う方法の流れ図が、全体として参照数字６０によって示されている。方法６０は、ブロック６２において、データベース３６、特にはデータベース３６の故障表３８に、複数の故障スペクトルを記憶することを有する。これは、典型的には、故障スペクトルまたは故障スペクトルのスペクトル成分、または故障スペクトルに関連したデータが故障表３８に記憶される事前のステップであり得る。
方法６０はさらに、ブロック６４において、電力系統１２をモニタリングして、電力系統１２内で生じる信号またはインパルスを受信または検出することを有する。簡単のためには、信号またはインパルス、あるいはそれらに関連した情報の受信は、該信号またはインパルスを検出することを含むと理解され得ることが理解されるであろう。これは、モニタリングモジュール４６を用いることにより促進され得る。特には、入力インパルスは、最初に、モニタリングモジュール４６によって実行されるピーク検出アルゴリズムを使用することによって検出されることが理解されるであろう。典型的には、ピークの検出に関連した２つのパラメータが存在し、その両方共に、ユーザーが定めることができる。モニタリングモジュール４６によって実行されるピークの検出は、リセットを伴うアナログのトラックアンドホールドに類似しており、すなわち、ピーク検出装置の出力は、現在の入力が以前の入力よりも大きい限りは入力に従い、そうでなければ、それが以前に達していた最大の値に留まる。ピーク検出装置がトラックモードを再開することを可能にするために、リセットが存在する。ユーザーが定めることが可能な２つのパラメータは、潜在的なピークとして判定され得る前に入力信号が超えるべき絶対的な閾値、および、保持された値が、ピークが判定される前に超えられることなくどれほど長く存在すべきであるのかを定めるピーク検出ウインドウである。ピークが判定されたときに、モニタリングモジュール４６は、トラックアンドホールドモードを再開する。
ピーク検出ウインドウの値は、有効なピークが判定される絶対的な最大レートを特定する。例示的な実施形態では、ピーク検出ウインドウは、典型的には１．５μｓである。これは、絶対的な最大の有効なピークレートが、典型的には２０ｍｓ中に１３３３３であり、ピークの大部分がノイズであることを意味する。従って、ノイズフロアを上回る、ピーク検出装置のための閾値が設定された場合、有効なピークの個数は著しく低減される。
インパルスが検出されると、方法６０は、ブロック６６において、コンパレータ４８を用いることにより、検出したインパルスの生成された周波数スペクトルを、故障表３８に記憶されている既存の故障スペクトルと比較して、少なくとも、検出したインパルスの生成された周波数スペクトルが既存の周波数スペクトルのいずれに実質的に一致するかどうかを特定することを有し得る（以下に説明する）。コンパレータ４８が意図される比較を行うために、検出した入力インパルスは、最初に、確認モジュール４０によって上述したようにして該インパルスを確認するように処理されることが当業者に理解されるであろう。確認されたインパルスは次いで、正規化モジュール４４によって正規化される。最後に、ブロック６６における比較の前に、ブロック６６で意図される比較を促進するために、確認したインパルスの周波数スペクトルが、周波数スペクトル生成モジュール４２によって生成される。
図面の図５をここで参照すると、図５では、例示的な実施形態に従う別の方法のフローチャートが、全体として参照数字７０によって示されている。方法７０の最初の３つのステップは、図４を参照して上述した３つのステップに類似しており、従って、それらをそれぞれ示すために、同一の参照数字が使用される。
当該方法７０は、比較ステップ、すなわちブロック６６の結果をより詳細に示す。とりわけ、当該方法７０は、決定ブロック(decision block)７２において、検出したインパルスの生成された周波数スペクトルが、故障表３８に記憶されている既存の故障スペクトルのいずれかに実質的に一致するかどうかを特定することを有する。コンパレータ４８は、この比較を行うために、上述したような故障マッチングアルゴリズムを実行することに留意されたい。検出したインパルスの周波数スペクトルが既存の故障スペクトルのいずれかに実質的に一致する場合、該方法は、（以下に説明するようにして）その効果に対してフラグを立てることを有し得る。特には、一致がある場合、方法７０は、決定ブロック７４において、その特定の種類の故障がスクラッチパッドエリア４１に含まれるかどうかを特定する。その特定の種類の故障がスクラッチパッドエリア内に含まれる場合、方法７０は、ブロック７８において、その特定のスペクトルをスクラッチパッドエリア４１に累積(accumulating、アキュームレート）すること、および、その特定のスペクトルの発生回数をインクリメントすることを有する。しかしながら、該スペクトルがスクラッチパッドエリア４１には存在しない場合には、方法７０は、ブロック７６において、その特定のスペクトルについての新たなエントリーをスクラッチパッドエリア４１に作成することを有する。
しかしながら、検出したインパルスの周波数スペクトルといずれの既存の故障スペクトルとの間にも実質的な一致がない場合には、方法７０は、（以下に説明するようにして）その効果に対してフラグを立てることを有する。とりわけ、実質的な一致が見られず、かつ、ブロック７４において、検出したインパルスの特定のスペクトルがスクラッチパッドエリア４１にない場合には、当該方法７０は、ブロック８２において、スクラッチパッドエリア４１に新たなエントリーを作成し、検出したインパルスのスペクトルを新たな故障スペクトルとしてタグ付けすることを有する。ブロック８２は、該検出した新たな故障のためにデータベース３６に新たなエントリーを作成することを有することが理解されるであろう。
余談となるが、マイナータイムフレームにおいて特定された任意の故障に対して、そのタイムフレームにわたって集められるスペクトル点の平均が特定されることに留意されたい。また、故障が故障表３８に既にある場合、スペクトル点の全体平均が算出される。従って、故障表３８は、これらの新たな平均で周期的にアップデートされることになる。故障がアップデートされたときに、新たなエントリーは任意選択的にホストコンピュータ２２に送られ、故障表３８の重複がホストコンピュータ２２において維持されるのが可能となる。故障に関連したデータは、典型的には、故障の数（８ビット）、８つのスペクトル成分の値（合計で８０ビット）、および、累積値(accumulations value)の個数（１６ビット）を含む。
当該方法７０は、次いで、ブロック８０において、各々の結果に対して、上述したような故障記述子の形態でフラグを立てるまたは生成することを有する。この特定の例示的な実施形態では、フラグを立てることは、上述したような故障記述子を生成することを有することが理解されるであろう。他の例示的な実施形態では、フラグを立てることは、人に一致を警告すること、または、警告信号を用いないこと、などを含んでもよい。
このようにして、電力系統内で検出されたインパルスは、簡便にそれらの故障の特性を特定するために、モニタリングおよび解析されることが理解されるであろう。
上述した本発明は、三相の電力系統内で生じる部分放電をモニタリングするための簡便な方法を提供する。部分放電を特定するためにスペクトル解析を使用することにより、部分放電に関連した望ましくない結果を少なくとも軽減でき、あるいは、回避することもできる。

Claims (25)

  1. 電気系統内で生じる部分放電をモニタリングする方法であって、
    当該方法は、
    該電気系統から、信号またはインパルス、あるいは、それらに関連した情報を受信することを有し、
    該受信した信号またはインパルスを、予め定められた周波数成分に分割することを有し、
    該受信した信号またはインパルスから、ノイズまたは重複した信号を識別することを有し、かつ、
    該受信した信号またはインパルスのピークを、類似の予め定められた周波数成分に関連付けられた他のピークと共に、散乱プロット上に表示することを有する、
    前記方法。
  2. 当該方法が、スクラッチパッドを生成して、異なる信号またはインパルスについての予め定められた個数の正規化されたスペクトルを、該信号または該インパルスに関連付けられたピーク値と共に記憶することを有する、請求項１に記載の方法。
  3. 当該方法が、
    複数の故障スペクトルをデータベースに記憶することを有し、
    電気系統をモニタリングして、該電気系統内で生じた信号またはインパルスを受信することを有し、かつ、
    信号またはインパルスを受信したときには、その検出した信号またはインパルスに関連付けられた周波数スペクトルを、前記スクラッチパッドまたは前記データベースに記憶されている前記複数の故障スペクトルと比較して、少なくとも、その検出した信号またはインパルスの周波数スペクトルが、記憶されている前記複数の故障スペクトルのいずれかと実質的に一致するかどうかを特定することを有する、
    先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
  4. 当該方法が、予め定められた限度内において、類似の周波数成分を有する故障スペクトルをグループ化することを有する、請求項３に記載の方法。
  5. 当該方法が、前記検出したインパルスの周波数スペクトルが前記既存の故障スペクトルのいずれかと実質的に一致する場合に、適当なフラグを立てることを有する、請求項３または４のいずれかに記載の方法。
  6. 前記のフラグを立てることが、故障記述子を生成することを有する、請求項５に記載の方法。
  7. 前記フラグが、故障記述子である、請求項５または６のいずれかに記載の方法。
  8. 当該方法が、フラグを立てることに加えて、前記検出したインパルスの周波数スペクトルが、前記既存の故障スペクトルのいずれとも実質的に一致しない場合に、前記受信した信号またはインパルスに関連したデータまたは周波数スペクトルを前記データベースに記憶することを有する、請求項３から７のいずれか１項に記載の方法。
  9. 当該方法が、前記の受信した信号またはインパルスの故障スペクトルの部分集合から、散乱プロットを生成することを有する、請求項３から８のいずれか１項に記載の方法。
  10. 前記方法が、前記受信した信号またはインパルスに対して信号処理を行うことを有する、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
  11. 当該方法が、
    前記受信した信号またはインパルスの周波数スペクトルを生成することを有し、かつ、
    該生成された周波数スペクトルを、予め定められた周波数成分へと分割することを有する、
    請求項１０に記載の方法。
  12. 検出または受信した信号またはインパルスに関連した前記周波数スペクトルを、前記データベースに記憶されている既存の故障スペクトルと比較することが、故障マッチングアルゴリズムを用いて行われる、請求項３から１１のいずれか１項に記載の方法。
  13. 当該方法が、
    前記受信した信号またはインパルスを確認することを有し、
    前記受信した信号またはインパルスのピーク値を特定することを有し、かつ、
    前記検出したインパルスの予め定められた周波数成分の各々のピーク値を、最大のレベルに正規化することを有する、
    先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
  14. 電気系統内で生じる部分放電をモニタリングするためのシステムであって、
    当該システムは、
    データベースを有し、該データベースは、複数の故障スペクトルを記憶するためのものであり、
    モニタリングモジュールを有し、該モニタリングモジュールは、前記電気系統をモニタリングして、前記電気系統内で生じる信号またはインパルスあるいはそれらに関連した情報を受信するためのものであり、かつ、
    コンパレータを有し、該コンパレータは、信号またはインパルスを受信したときには、該受信した信号またはインパルスに関連した周波数スペクトルを、前記のデータベースに記憶されている既存の故障スペクトルと比較して、少なくとも、該受信した信号またはインパルスの周波数スペクトルが、前記の既存の故障スペクトルのいずれかと実質的に一致するかどうかを特定するように機能するものである、
    前記システム。
  15. 当該システムが、前記受信した信号またはインパルスの周波数スペクトルが前記既存の故障スペクトルのいずれかと実質的に一致する場合に、フラグを立てるように構成されている、請求項１４に記載のシステム。
  16. 当該システムが、前記受信した信号またはインパルスに関連したデータまたは周波数スペクトルを、前記データベースに記憶するように構成されている、請求項１５に記載のシステム。
  17. 当該システムが、データ生成モジュールを有し、該データ生成モジュールは、前記受信した信号またはインパルスに関連したデータを生成するように機能するものである、請求項１４から１６のいずれか１項に記載のシステム。
  18. 前記データ生成モジュールが、前記の受信した信号またはインパルスの故障スペクトルの部分集合から、散乱プロットを生成するように構成されている、請求項１７に記載のシステム。
  19. 前記モニタリングモジュールが、複数のセンサーと交信し、該センサーは、前記電気系統または電力系統の各々の位相をモニタリングするように構成されている、請求項１４から１８のいずれか１項に記載のシステム。
  20. 当該システムが、周波数スペクトル生成モジュールを有し、該周波数スペクトル生成モジュールは、前記モニタリングモジュールによって受信された信号またはインパルスの周波数スペクトルを生成するように機能するものである、請求項１４から１９のいずれか１項に記載のシステム。
  21. 前記コンパレータが、故障マッチングアルゴリズムを適用して、前記受信した信号またはインパルスに関連した周波数スペクトルを、前記のデータベースに記憶されている既存の故障スペクトルと比較するように構成されている、請求項１４から１９のいずれか１項に記載のシステム。
  22. 当該システムが、さらに、
    確認モジュールを有し、該確認モジュールは、前記受信した信号またはインパルスを確認するように構成されており、
    ピーク検出装置を有し、該ピーク検出装置は、前記受信した信号またはインパルスのピーク値を特定するためのものであり、かつ、
    正規化モジュールを有し、該正規化モジュールは、前記受信した信号またはインパルスの予め定められた周波数成分の各々のピーク値を、最大のレベルに正規化するように構成されている、
    請求項１４から２１のいずれか１項記載のシステム。
  23. 電気系統内で生じる部分放電を測定または解析する方法であって、
    当該方法は、
    複数の故障スペクトルをデータベースに記憶することを有し、
    該系統をモニタリングして、該系統内で生じるインパルスを検出することを有し、かつ、
    インパルスを検出したときには、該検出したインパルスに関連した周波数スペクトルを、該データベースに記憶されている該複数の故障スペクトルと比較して、少なくとも、該検出したインパルスの周波数スペクトルが、記憶されている該複数の故障スペクトルのいずれかと実質的に一致するかどうかを特定することを有する、
    前記方法。
  24. 明細書において添付の図面を参照しながら実質的に記載されている方法。
  25. 明細書において添付の図面を参照しながら実質的に記載されているシステム。
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